前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇地下室施工方案范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
關鍵詞:深基坑;土方開挖;坑內降水
1 工程概況
某在建高層建筑工程,地下3 層,地上22 層,建筑面積約20000m2(其中地下室建筑面積3000 m2),占地面積約3223m2。該工程邊坡垂直開挖深度16m,局部開挖最深達18m,開挖土方量為10萬m3。支撐采用三道由H型鋼組成的網格形支撐。基坑一側緊鄰路,其他三側緊鄰舊建筑物,施工場地狹窄,管線眾多。
2 工程施工的難點
(1) 基坑開挖面積較大,且受到鋼支撐材料的限制,支撐布置較密,機械設備無條件下基坑施工,面臨10萬m3土和約3000t的鋼結構鋪設和拆除工作,如何使基坑開挖中不出現因機械設備不到位而形成的挖土死角是施工中需要解決的問題之一。
(2) 基坑開挖深度較深,周圍民房及管線離基坑較近,如何控制地下墻變形,確保周圍民房及管線的安全,是基坑開挖能否順利完成的關鍵問題。
3 施工方案的確立
施工順序
半環形道路形成內導墻拆運
深井降水
輕型井點降水
支撐樁和棧橋打設棧橋塔設土方開
支撐安裝素混凝土墊層澆棧橋拆外導墻拆
(1) 為了便于鋼支撐的安裝及土方開挖施,確保先撐后挖的要求得到滿足,解決基坑內的死角問題,決定搭設三座棧橋來確保施工順利進行。
(2) 為解決基坑開挖中可能出現的周圍環境問題,決定采用基坑中間盆式開挖,基坑兩邊抽槽,坑內支撐隨挖隨撐的施工方案。
實施該方案的主要目的是為了減少地下墻的暴露時間,即在基坑中間進行同時開挖,在基坑四周留有20m左右的土體來平衡地下墻所受到的內外水土壓力差值,在基坑中間鋼支撐基本到位后,再在基坑四周抽槽挖土確保內側土體挖去2~3d內完成整根安裝及預應力施工,來減少地下墻暴露時間,減少地下墻的變形和隨之而來的周圍民房及管線的沉降。
(3) 基坑內支撐及墊層施工需要施工人員下基坑工作,在基坑內打設輕型井點來降低基坑內的水位,改善施工條件。
(4) 在基坑外側打設深井,減少地下承壓水的壓力,防止基坑內土體隆起。
4 工程施工
(1)道路形成 施工道路是為了確保開挖工作順利,不受阻礙的一個重要環節。根據現場的施工條件和實際所需的工作面,擬在現場地北側設置一條6~10m寬的道路,并在路上開設3個大門面對棧橋,作為施工機械的主要出入口。
(2)內導墻拆運 根據原先導墻施工時預留的接口位置和現場機械設備的能力,導墻按6~10m分段拆除。導墻拆運要求迅速,拆下來的導墻要及時外運。外導墻作為臨時擋土結構預留。
(3)深井降水 根據施工需要,基坑局部將開挖到18m,基底承受的水壓力可能會使基坑出現坑底土體隆起的現象,為解決這一問題,在基坑的四周打設八口孔徑均為560mm、管徑為250mm、井深48m的深井,在基坑開挖到第三層時進行抽水,以確保基坑內側的水壓力平衡,同時為避免在施工時的盲目性,除八口井外,還打設六口深達39m和二口深10m的觀測井,每天觀測地下深層水和地表淺層水的水位情況,同時在基坑深井抽水的同時,加強對周圍建筑物的沉降觀測。此外,為確保工程安全,在有利于回灌和對對周圍的影響較小的1號和2號井位置進行試抽,在確定深井對周圍沉降影響的確不大的情況后,才決定按原方案施工。
4 輕型井點降水
在考慮深井深水的同時,為了方便于施工在基坑內也考慮了降水,降水要求坑內水位下降16m。而一般的輕型井點的有效降升僅6~7m,噴射井點雖能滿足要求,但成本較高。經多次商議后決定采用二級輕井點降水。根據施工工地現場情況及施工的需要,施工方案分為二層。第一層地面為五套,降水深度為9m。每根支管間距為1.5m。為了加強降水效果,井點從地表下去1m開始打設,施工現場四周圍土層開挖1m深溝,使整組井下沉1m,這樣亦有益于利用循環水打管。井底支管長度分9m及6m二種,6m規格為總數的1/4,用途主要是加快地下水位的下降,當水位下降到6m深時,就封閉6m支管,集中抽3/4部分9m支管的降水地區,這樣能充分發揮設備效能,使之土層干爽。設備采用SR型水噴射真空泵,連續24h晝夜抽水,同時開設六只觀察井,密切注意水位情況。為了配合甲方的土方工程及支撐工作的順利進行,我方盡力根據甲方的進度,提前做好基礎工作以及第二層井點降水的施工準備。
第二層降水深度為-17m,支管長度和設備同第一層相同,井管采用人工打下,因為中間跨度大,這樣可以盡量把中間一套打深,施工后期拔井管之前,先停泵3d,觀察水位回升情況,根據實際情況決定拔管的具體時間。
5 土方開挖
土方開挖是本工程施工中的關鍵工序,在第一層的開挖過程中因穿插棧橋的搭設工作,采用了棧橋位置抽槽施工,其余平鋪開挖的方案。第二、三層土方的開挖則采取了中心開花,兩側預留土體抽槽施工的方案,并確保隨挖隨抽的工況得到滿足。為確保工程施工質量,還制定了如下的保證措施:
(1) 由于開挖深度較深,且地下地質情況均為黏土,要防止出現“吸斗”的現象。
(2) 抓土要循序漸進分層進行,切忌對某一點挖得過深。
無目的的挖深具有較大的危害。一是由于深井降水是采用配合施工逐步加大抽水量的方案,如在挖土施工時對某一個點挖的得深,而該點地下水位尚未達到原計算值的話,那么該點就是整個基坑中最容易產生隆起的位置,對基坑危害極大。二是從每個井格的抓土來說,正確的順序應該是先四周,后中間,如背道而行,則易產生抓斗滑落,工效降低的情況。
(3)中心島形成后,當地下墻附近的土挖掉后要馬上加設圍檀和支撐,并施加預應力到設計要求的噸位,預應力施加時要嚴格按照“對稱、同步”的原則進行。
采用該方案一是有利縮短地下墻的暴露時間。如按常規的施工方法,在某道支撐處,將土全部挖光,再安裝鋼支撐,這樣整道工序持續時候較長,對地、墻及臨近建筑物臨影響較大,而如采用中間盆式開挖后,支撐隨挖隨撐,先在中間形成一個體系,待地、墻附近的土一挖掉馬上加設支撐,順利的話,其地下墻的變形可控制在最小范圍內。
二是中間盆式開挖,有利于在施工中更好地滿足設計對支撐施工要求和甲方對工期的要求,因基坑在中間盆式開挖的,工作面增加了,支撐安裝、調直及其他工作均能全面鋪開進行。
(4)考慮到有人工挖土的情況,基坑人工挖土時要在下鋪設籬笆,防止發生危險。
(5)在基坑中間距10~12m左右用機械挖一個1.0m深的集水井,作為排水用。
(6)在基坑挖到接近底標高時,預留15cm厚土由人工修平,標高要嚴格控制,嚴禁超挖后回填。
(7)土方車輛和大型設備要有統一調度,防止發生混亂,出現挖土力量不均衡的現象。
6 鋼支撐的安裝
(1) 圍檀的安裝:第三道支撐的圍檀安裝接頭原則上斷在支撐軸線處,圍檀預頂處加強板要焊接牢固,圍檀安裝時要盡可能與地下墻密貼,且支撐預頂時用鐵磚填實,確保每幅地下墻與圍檀有兩個以上的接觸點。在預頂結束后,馬上將圍檀與地下墻之間的空隙用細石混凝土填實。
此外,考慮到H型鋼翼板和腹板的作用,在圍檀的連接中采用加強腹板的方法來抵抗因地下墻的變形可能受到的彎矩。
(2) 支撐的安裝:由于H型鋼立柱打設的誤差,在第三道支撐施工時可能會出現支撐調直后與立柱樁之間距離最大的問題,為保證支撐體系結點處的受力情況與設計工況相吻合,擬在該部分結點處用H型鋼段頭填實。除此之外,支撐之間的焊接工作亦需完全滿足設計要求。
7 監近建筑物的安全問題
為保證周圍臨近建筑物的安全,對工地附近的民宅及管線進行全方位的監測。一旦發生危情,馬上采取加固措施。
8 結語
關鍵詞:地下結構;模板;鋼塑模板;施工
中圖分類號:TU755.2 文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: in the building cast-in-place reinforced concrete structure construction, the template is a enormous quantity of important wide construction tool, template engineering in reinforced concrete structure building construction occupies an important role, completes the template construction can effectively improve the engineering benefit for and to speed up the construction progress of vital significance. Based on an actual project cases, this paper discusses the construction technology of the underground structure template, a reference for the colleague.
Keywords: underground structure; Template; Gangsu template; construction
隨著我國建筑業的飛速發展,建筑模板技術應運而生,并得到越來越廣泛的應用。模板工程指新澆混凝土成型的模板以及支承模板的一整套構造體系。其中,接觸混凝土并控制預定尺寸,形狀、位置的構造部分稱為模板,支持和固定模板的桿件、桁架、聯結件、金屬附件、工作便橋等構成支承體系。模板工程在混凝土施工中是一種臨時結構。促進混凝土結構工程模板技術的進步,增加模板的周轉使用次數,減少模板的支拆用工量,是減少模板工程費用、提高工程質量、降低混凝土結構工程費用的重要途徑。
1工程概況
某辦公建筑共18層,地下2層,1~ 4號樓地下室層高為3.85m,地上層高2.9m;墻厚為 200,250,300mm,地下墻體展開面積20500m2。
2模板工程施工方案
2.1模板選擇
地下室墻體模板選擇時,分別對鋼塑模板、GP70組合鋼模板、散拼散裝木模板3種模板方案進行綜合對比:鋼塑模板:按墻體高度定尺加工模板,無水平模板拼縫;表面平整度、垂直度及截面尺寸滿足規范要求,混凝土觀感質量好。不粘模,易清灰,質量輕,不變形,支撐操作方便,一拼而成。不需脫模劑,混凝土凝固后,模板與混凝土自動分離,脫模容易,占用塔式起重機吊次少。周轉次數多(20次)、能二次回收利用。鋼塑模板廠家100%置換,符合國家環保政策,綜合成本較低。GP70組合鋼模板:水平拼縫多,易缺棱掉角,混凝土觀感質量一般。質量較重,運輸及拆裝模板困難,勞動強度高。拆模后需對板面清理、刷脫模劑,占用塔式起重機吊次多。可長期周轉使用,不易破損,綜合成本較低。散拼散裝(木模板):水平拼縫較多,易曲翹不平,飛邊凸肋,混凝土觀感質量好。質量輕,易運輸,拆裝方便,施工難度小,前期拼裝時間長,板面需清理后刷脫模劑,占用塔式起重機吊次少。周轉次數少(4次),木材使用量較大,不環保。綜合成本較高。
綜合以上 3 種方案對比,本工程地下室墻體模板最終選擇鋼塑模板方案施工。
2.2鋼塑模板材料
墻體鋼塑模板平模寬度主要規格為:100,150,200,250,300,350,400,450,500,550,600mm;高度根據工程墻體實際澆注高度定尺加工;陰角、陽角模板可根據實際施工要求定尺加工。
技術參數:燃燒性能級別為B2級,彎曲強度為35MPa,彈性模量為2243MPa,回縮率為0. 21%;高分子鋼塑模板采用PVC硬質塑料為基體,添加高分子材料增加模板強度,成本低、能回收利用;耐熱耐寒,抗老化,可以在-20~50℃氣溫條件下施工不變形,使用壽命5年以上;模板可反復周轉20次以上,出現破損的廢舊模板材料均可回收再加工,廢舊鋼塑模板公司100%置換,通過重新加工后的模板完全可以達到新模板的技術要求;鋼塑模板質量為16kg/m2,施工中不但降低了工人的勞動強度,還加快了施工進度;易拆卸,省工省力:由于鋼塑模板采用無機性工程塑料生產,其板面與混凝土的親和力極差,混凝土洗后板面自然脫開,模板拆卸非常方便。
2.3模板設計
模板高度根據墻體澆注高度定尺加工,一板到頂,無水平施工縫。本工程地下室墻體高度相近,模板可周轉使用。根據施工進度,地下室墻體模板按流水段配置,并在各樓之間周轉使用,模板配置總量為 8000m2。
地下室墻體模板配置時,根據墻體長度,模板以 600mm 標準板為主,再配上其他模數,標準板之間為 150mm 模板,使用φ14mm 對拉螺栓固定。水平背楞采用 φ48 × 3. 5 鋼管,間距 300mm。豎向背楞采用 2φ48 × 3. 5 鋼管,間距 750mm,模板設計高度為結構凈高加上浮漿層厚度 30mm。穿墻螺栓及橫向鋼管第 1 步距地面 150mm,第 2,3 步距離均為400mm,往上間隔 600mm 設置 1 道。采用預制混凝土支模棍,控制墻體截面尺寸。經計算,墻體模板側壓力 34. 34kN/m2,背楞受彎情況下承受最大應力 15. 1N/mm2< fm= 205N /mm2,撓度變形值 0. 8mm,強度和剛度滿足要求。
2.4模板施工工藝
2.4.1工藝流程
彈墻體邊線和控制線拼裝鋼塑模板模板支撐安裝固定并校正報驗。
2.4.2施工方法
模板支設:根據模板位置線先放置50mm×100mm木方,在木方上放置鋼塑模板。鋼塑模板支設時遵循“先角模后平模”的原則。先將兩側角模固定,然后支設墻體平面處模板。根據配板圖拼裝墻體模板。
模板固定并校正:模板支設時兩邊同時支設,并將對拉螺栓孔位對齊。使穿墻螺栓與墻模板保持垂直,模板與模板之間連接扣件從上往下逐一設置,當整道墻體模板拼模完成后,可進行背楞安裝。背楞安裝時在對拉螺栓上部放置橫向鋼管,橫向鋼管完成后放置豎向鋼管,間距為0.75m,用穿墻螺栓、山形件及螺母拉接緊密。模板斜撐體系為鋼管體系,水平方向每隔1.2m設置1道斜撐鋼管,分別頂緊模板上、下口及中部,鋼管端部插入可調頂撐以調節墻體垂直度。采用M14穿墻螺栓,外墻螺栓中間焊接鋼板止水片(見圖1),內墻螺栓在墻內加塑料套管。
圖1:外墻對拉螺栓安裝
2.5鋼塑模板成本分析
鋼塑模板與木模板進行對比分析:鋼塑模板按20次周計算轉,使用價格為3.5元/m2;木模板按5次周轉計算,使用價格為7.73元/m2。邊角料的成本、制作成本、鐵釘、脫模劑的成本不在計算范圍內。同等條件下施工,鋼塑模板可節約50%的人工費用。
3實施效果
本建筑地下2層1段施工完成情況,混凝土垂直度、平整度、截面尺寸均滿足質量驗收要求,混凝土觀感質量良好,見表1所示:
表1:現場墻體實測值(mm)
4結束語
模板技術已經成為建筑施工中至關重要的環節之一,鋼塑模板支模、拆模都很簡便,用卡扣連接,操作簡單快捷。模板表面光潔,易脫模,易清潔維護,無需脫模劑,使用后的模板表面不粘水泥,不需清洗。在相同工作量的條件下,鋼塑模板施工效率可比鋼模板提高40%;當前,如何提高工程質量、降低模板工程費用依然是未來模板技術的發展方向。模板工程將會以如何加快混凝土施工、降低工程造價為中心而得到越來越多的從業人員的關注與研究。
參考文獻:
[1]JGJ 130-2001.建筑施工扣件式腳手架安全技術規范[S].
[2]張良杰. 模板工程施工全過程管理技術[J]. 施工技術, 2009,(04) .
[3]杜榮軍.扣件式鋼管模板高支撐架的設計和使用安全[J].施工技術,2002(3).
二、經規劃一次性批準的組團級及以上住宅小區建設項目方案設計時,建設單位應主動征求人防主管部門意見,按規定配置人防工程;按規定應建的防空地下室不能同步設計、同步施工的,對先行開發建設的民用建筑,建設單位應按規定交納人防工程易地建設費。
三、對有下列情形之一的民用建筑項目,可按不能或不宜結合地面建筑修建防空地下室情況處理,建設單位按規定向市人民防空主管部門繳納人防工程易地建設費。
1、建設用地范圍內有流沙、暗河,或者基巖埋置度較淺,地質條件不適于修建的;
2、采用樁基且樁基承臺頂面埋置深度小于3米,或者防空地下室空間凈高達不到規定標準的;
3、建設用地周圍房屋或者地下管線密集,防空地下室無法施工,或者難以采取措施保證施工安全的;
4、按照規定標準應建防空地下室有效面積不足一個防護單元(地面總建筑面積25000平方米以下,高層建筑除外),或者設備房間占用面積過大,致使剩余防空地下室面積不足一個防護單元面積的;
5、防空地下室室外出入口難以按規定設置的。
四、建設單位在辦理民用建筑開工建設相關手續時,必須同時辦理防空地下室建設手續,并與市人防主管部門簽訂《依法結合民用建筑修建人防工程責任書》;在辦理地面建筑施工許可證之前,要按規定及時將防空地下室施工圖設計文件報市人防主管部門審查批準;對不能或者不宜結合地面建筑修建防空地下室的項目,建設單位報市人防主管部門批準后,按規定足額繳納人防工程易地建設費。
五、防空地下室工程應由具備相應資質的設計單位設計,其中單建掘開式工程應由人防專業設計單位設計。施工圖設計文件必須符合《人民防空工程戰術技術要求》、《工程建設標準強制性條文—人防工程部分》和《人民防空地下室設計規范》等國家規范和技術標準要求,預留的平戰功能轉換項目,應采取可靠的轉換技術措施,保證在規定轉換時限內達到防護標準和要求。
六、防空地下室工程應按經專項審查并批準的施工圖進行施工,所選用的防護設備,必須符合國家規定的標準;設計如有變更,應報原審查機構審批;施工過程中,應依法接受市人防主管部門的質量監督;在工程施工的下列階段,建設單位應書面或口頭向市人防辦工程處報告,由工程處派員到現場進行施工質量檢驗;
1、防空地下室基坑開挖完畢,澆筑墊層或底板前;
2、頂(底)板、墻板、梁、柱鋼筋綁扎和平戰轉換預埋構件安裝完畢,澆筑混凝土前;
3、各類防護設備與設施安裝到位后。
七、防空地下室工程竣工后,建設單位應及時組織設計、施工、工程監理和人防主管部門等單位進行竣工驗收,竣工驗收應具備下列條件:
1、完成工程設計和合同約定的各項內容,工程內部及需驗收的部位要清理干凈;
2、有完整的工程技術檔案和施工管理資料;
3、有工程使用的主要建筑材料、建筑構配件和設備的產品質量出廠檢驗合格證明和技術標準規定的進場試驗報告;
4、有設計、施工、工程監理和人防主管部門分別簽署的質量合格文件;
關鍵詞:地下商業街 基坑降水施工設計方案
中圖分類號:TV221.4 文獻標識碼: A
一、工程概況及地質水文條件
沈陽市太原街新建地下商業街,為人防工程和現代商業兩用改造工程。包括地下商場、長廊、過街通、通風、給排水等工程。地下建筑深度最深達9m,建筑結構采用鋼筋混凝土板式基礎及鋼筋混凝土框構結構。
商業街所處地質水文條件主要由雜填土、粘性土、砂類土、碎石類土和基巖組成。各土層自上而下依次為:由建筑垃圾、碎石、粘性土、爐渣等組成的雜填土,厚度1.40~5.20m,平均3.30m; 由粘性土、礫石等組成的素填土厚度0.90~1.70m,平均1.30m;粉質粘土厚度:1.00~3.70m,平均2.35m;粘土厚度0.50~3.30m,平均1.90m;中砂厚度1.10~4.10m,平均2.6m;粗砂厚度1.90~9.60m,平均5.75m;礫砂厚度2.20~6.10m,平均4.15m;粗砂厚度:1.10~14.30m,平均7.65m;再下均為圓礫及礫砂土質,深度超過30m。
地下水位位于地表下約4~5m。在基坑區域圓礫及礫砂區域屬于強透水層,滲透系數65m/d,地下水十分豐富,靜止水位高程為26.4~32.7m,商業街暗挖施工,局部明挖基坑,施工總長度超過300m,設計底板埋深8~ 8.3m,商業街底部寬度18m。基坑降水應控制在地下9m左右。
二、基坑降水及支護工程設計
1、施工降水方案
根據本工程地質土壤大部分為中粗砂、圓礫及礫石,地下水量充沛,滲水系數較大,結合本單位施工設備及施工經驗,決定采用兩排井點降水施工方案。
2、降水井結構設計
降水井孔徑φ1.2m,井籠孔徑φ60cm,井籠采用豎向主筋6φ16mm,箍筋采用φ14、間距2m,外部捆扎直徑φ15~30mm竹桿,最外層捆扎兩層200目尼龍紗布網,籠底焊接鐵板封閉。井籠外側填筑中粗砂或者豆粒石20cm厚。降水井井點平面布置如圖1所示。
3、計算降水井井點深度
為滿足基坑降水效果,降水井深度只計算基坑底面以下部分。降水井橫向位置布置示意圖如圖2所示。
降水井基坑底面以下深度:h==12.4m。
式中:-基坑底防地鐵上浮厚度,取5m;
-降水坡度,按井點間距一半的1/10計算,取1.4m;
-地下水水位起落變幅高度,取2m;
-水泵吸程過濾長度,取2m;
-預留井內沉積厚度,取2m。
降水井總深度H=h+9=21.4m。
4、計算基坑滲水量
由于旅客地下通道是分段開挖、分段澆筑的。基坑降水也是分段進行的。本計算取50m長為一計算單元。
①、基坑面積等效半徑:=21.1(m);
②、水泵濾管長度:L=2(m);
③、落差:S=6.4(m);
④、滲透系數:K=65(m/d);
⑤、本地區地下水,屬于潛水非完整井,估算有效含水層厚度:由=0.76,查表得到有效含水層厚度Ho=34.5(m);
⑥、降水影響半徑:R=516(m),大于基坑降水井排距28m,滿足要求;
⑦、Ro=R+r=537.1(m);
⑧、滲水量:=25305(m3/d);
5、計算井點滲水量
單眼降水井涌水量q==1970(m3/d)=82(m3/h);
公式中:——水泵濾管有效長度,2(m);
d——為降水井外徑,1.2m。
6、降水井布置間距a
每一基坑單元需要降水井數量n: n==13,取n=14眼井。
降水井間距:a==8.33(m),按8m設置。
7、抽水泵選擇
水泵采用潛水泵,降水井深度H=h+9=21.4m。
應選擇每小時排水量不小于82(m3/h)、揚程在22m以上的潛水泵。
三、施工工藝及施工方法
降水井的一般施工工藝程序是:井點測量定位一挖井口、安護筒一鉆機安裝就位一鉆孔一回填井底砂墊層一吊放井管一回填井管與孔壁問的砂礫過濾層一井管內下設水泵、安裝抽水控制電路—試抽水、洗井——降水井正常工作——降水完畢拔井管——封井。
1、降水井井位測量定位
根據現場實際情況、參考圖1和圖2布置降水井平面布置圖,結合場地具體條件,現場確定井位,井間距不得大于設計計算尺寸。井點一般沿工程基坑周圍離邊緣0.5m以外位置置,順基坑邊緣縱向排列。井點宜深入到基坑底以下不小于10.0m,平面布置間距不大于8m,總深度不小于21.4m。
2、鑿井鉆探
降水井鑿井鉆探采用CZ–22型鉆機沖擊水壓鉆進,鉆探孔徑φ1100mm,鉆孔深度應達到降水井設計深度。含水層鉆進時,應盡量少加黃土,以免影響出水量。在提下鉆時,防止鉆頭劇烈擺動碰撞井壁,并使整個鉆孔充滿水,保持足夠的水頭壓力,以防塌孔。
3、過濾器的加工、運輸與安裝
井籠采用粗鋼筋骨架。鋼筋骨架在鋼筋加工場地預制成整體,骨架均為焊接,焊接牢固。骨架制造完成后,捆扎竹竿。外表再包扎兩層尼龍紗布,井籠底口密封嚴密。降水井的井籠加工完成后,注意保護,嚴防刮破、燒壞。運輸及吊裝捆綁應注意保護井籠,使用柔軟繩索捆扎。
井籠安裝采用吊車吊裝,慢慢插入井孔內,入底后加大方木壓住,防止上浮,同時向井籠外對稱填筑中粗砂或豆礫石,確保井籠外過濾厚度均勻。
井籠安裝完畢后,立即安裝抽水泵,盡早抽水-洗井,盡快將鉆孔的護壁泥漿層洗掉,以保證孔壁滲透水性能。
井籠即過濾器,按設計結構施工。井籠外包的竹桿和尼龍紗布,應做透水性試驗,全籠過濾,井籠高于地面0.5m以上,并設圍擋結構,防止地面泥沙、臟水流進井內。
井管和過濾器在運輸與安裝過程中,要防止其扭曲變形,保證其整體平直、同心。
4、過濾層
井籠外側填筑的過濾層不小于200mm厚,過濾材料采用中粗砂、礫料等圓粒材料,對稱填筑,防止偏心、避免擠壓井籠。填料應保證滲透性,填料要干凈、清潔,不得含有泥砂及過細顆粒,必要時填筑前過篩清除。井口至地面1m高范圍內可填筑粘性土封堵。
5、水泵選型、安裝與調試
根據設計方案計算的排水量和揚程選擇配套的潛水泵。潛水泵的排水量為80~90m3/h、揚程不小于22m。潛水泵功率不宜過大,避免大馬拉小車效應而損壞水泵。施工成井工作完成后,應立即進行水泵安裝,及時抽水——清晰水井。水泵安置深度距孔底0.2—0.5m,排除井內泥漿,洗掉井壁護壁泥漿阻水層,連續抽水至水清砂凈為止。在整體抽水前,可進行單井或幾眼井的簡易抽水試驗,監測地下水的滲透系數、涌水能力,水泵功率的適宜性。降水效果差異較大時,可根據實際降水情況進行方案調整。
管周圍填砂濾料后,安設水泵前應按規定先清洗濾井,沖除沉渣。一般采用壓縮空氣洗井,洗井應在下完井管、填好濾料、封口后8h內進行,一氣呵成,以免時問過長,護壁泥皮逐漸老化,難以破壞,影響滲水效果。
6、排水管線鋪設
在基坑周圍,沿平行基坑邊線鋪設排水管線,排水統一匯流至城市下水主干井口內。每臺水泵出口排水管設置截水閥門,以防更換水泵時防止排水管路倒流。
7、電源
降水井總用電量約531KW,使用630KW變壓器一臺。為防止發生意外停電故障,現場設3臺200KW備用發電機。并調試正常,有專人值班管理。
四、注意事項
1、抽水設備的電器部分必須做好防止漏電的保護措施,嚴格執行接地、接零和使用漏電開關三項要求。施工現場電線應架空拉設,用三相五線制。
2、在土方開挖后,應保持降低地下水位在基坑底1000mm以下,防止地下水擾動基底土。
3、在降水過程過程中, 應防止相鄰及附近已有建筑物或構筑物、道路、管線、軌道等發生下沉或變形,必要時與設計、建設單位協商,對原建筑物地基采取回灌技術等防護措施。
4、井籠包扎的尼龍紗布,應事先進行過濾檢驗,既要保證透水性,又要保證阻擋土壤顆粒滲透。
5、井籠安裝,應保證在井孔內居中,以防井籠貼孔壁不透水;井底封閉嚴密,避免土壤顆粒翻涌;井口設置防水裝置,嚴禁地表水灌入——損壞水井;
6、因為本次施工工期較長,個別水泵可能損壞,每個施工段現場都必須存放足夠數量的備用水泵,水泵損壞及時更換。值班人員加強巡視,水泵損壞及時發現。抽水泵安裝水位自控開關,減少水泵損壞。
7、為防止管道漏水對基坑造成損害,在各降水單元排水管線設計和施工時要詳細查明施工場地實際情況,排水管線布置要盡量遠離基坑,排水管線的焊接要牢固,關鍵部位要設專人值守,防止車輛碾壓和重物堆放。值班人員要輪流巡視,發現問題及時處理。
8、在降水過程中必須保證周圍建筑物沉降在許可范圍內,并且在施工過程中注意以下幾點;降水過程中嚴格進行臨近建筑物沉降觀測,監測如有異常應立即停止施工,并及時分析原因,研究合理的處理方案。
[關鍵詞]官地水電站 水下 防沖墻
[中圖分類號] TV7 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-10-230-3
1概述
1.1工程概況
官地水電站左岸下游河道整治工程護岸采用混凝土結構形式,水下部分為混凝土防沖墻,上部為混凝土護坡及衡重式擋墻施工。河道整治工程全長共計372.27m,樁號為壩0+544.05~壩0+ 916.331。主要工程項目包括:防沖墻施工平臺填筑、防沖墻施工、混凝土護坡及衡重式擋墻基礎開挖、錨筋樁打安、鋼筋制安及混凝土澆筑、錨索施工、擋墻部位土石方回填及排水孔施工等。
1.2水文
官地電站施工分期洪水成果見表1。
2施工重點、難點
(1)河道整治關系到左岸低線拌合系統的施工及運行,要求必須在計劃工期內完成。
(2)根據水文資料顯示,官地水電站12月~翌年4月為枯水期,1~3月為最枯期,河道整治工程必須在枯水期進行施工,尤其是混凝土防沖墻必須于2009年3月底以前施工完工,工期緊、任務重。
(3)由于右岸尾水洞施工圍堰填筑,造成水位壅高5m左右,增大了防沖墻施工平臺填筑難度,同時也造成混凝土防沖墻高度增加,施工難度加大。
(4)防沖墻施工技術要求較高,防沖墻范圍內施工平臺填筑石渣料必須滿足要求,不能夾雜大塊石,否則鉆機鉆孔困難。
(5)本工程施工場地狹窄,填筑、開挖、混凝土澆筑、防沖墻施工同步進行,施工干擾普遍,又與拌合樓施工上下交叉作業,組織施工較為困難。
3混凝土防沖墻施工
3.1防沖墻施工平臺設計及施工
根據水文資料及現場水位壅高情況,防沖墻平臺頂部高程初步確定為EL.1212.5m,同時保證平臺部位在水面2m以上。外側平臺寬度為6 m,內側寬度根據地形情況確定,整個平臺寬度要求不小12m,平臺填筑工程量約為6.92萬m3。防沖墻施工平臺填筑料源采用2#渣場石渣和大壩開挖料,防沖墻施工范圍內填筑碎石料施工中外側采用大塊石護坡,以減少填筑石渣的流失。碎石料技術參數根據實際情況確定。填筑過程中用反鏟將防沖墻軸線范圍1.5~2m原河床中漂石挖除,以便后期防沖墻鉆孔施工。
由于施工工期緊,填筑量大,施工安排(壩)0+810.42~(壩)0+916.33段、(壩)0+702.02~(壩)0+810.42段、(壩)0+564.05~(壩)0+702.02段同時進行填筑,石渣運輸利用自卸車,從大壩基坑或2#渣場拉運,全斷面進行填筑,露出水面以上部位采用分層填筑碾壓。
3.2防沖墻導向槽設計及施工
考慮到現場施工條件、防沖墻施工深度、施工工藝及單槽孔施工周期等多方面因素,采用現澆鋼筋混凝土導墻,深度為1.50m,上口1.2m、下口1.2m;導向槽凈寬1.1 m,混凝土標號采用C20。防沖墻施工導墻形成后鋪設方木和導軌。倒渣平臺設計寬3.1m,沿防滲墻軸線方向鋪設15cm厚C15混凝土,垂直軸線方向坡度i=1:0.05,以免廢水回流至槽孔內。防沖墻施工導墻混凝土采用現澆方式,采用散裝鋼模板拼裝,拌合樓打料,攪拌罐運輸等手段。導墻及施工平臺結構具體見圖1。
3.3防沖墻施工工藝流程
3.3.1施工工藝流程
防沖墻槽孔分兩期施工,先施工Ⅰ期槽孔,后施工Ⅱ期槽孔。施工中首先采用“鉆鑿法”鉆進主孔,以確定基巖面高程以及為副孔、終孔提供依據,而后采用“鉆劈法”鉆進副孔。成槽后采用沖擊鉆先對槽孔底部小墻、牙子進行徹底清理,采用“抽桶法”對槽孔進行徹底清孔換漿,對于Ⅱ期槽孔清孔換漿前先用鉆頭刷子對Ⅰ期槽孔接頭混凝土進行洗刷,以鉆頭刷子不帶泥屑、孔底淤積不再增加為清孔結束標準。清孔結束后,各項指標均滿足設計要求后進行鋼筋制安,在槽孔驗收合格后4個小時內采用“泥漿下直升導管”法澆筑混凝土。防沖墻施工工藝流程圖見圖2。
3.3.2槽段劃分
根據槽孔深度、預測成槽周期、導管布置和澆筑能力等,在保證槽孔穩定的前提下,Ⅰ、Ⅱ期槽基本槽深暫定為6.8m和7.2m,共劃分53個槽孔:其中槽深為7.2m的槽段42個,槽深為6.8m的槽段10個,槽深為6.88m的槽段1個,在施工中可根據實際情況適當調整,以減少接頭,加快施工進度。防沖墻槽段劃分示意圖見圖3。
4施工方法及措施
4.1成槽施工
4.1.1成槽工序
施工準備主孔鉆進副孔鉆進副孔劈打小墻修孔壁槽孔孔形驗收
4.1.2造孔成槽
防沖墻成槽采用“鉆劈法”,即主孔鉆鑿,副孔劈打成槽。該工藝的優點是:沖擊鉆機對地層適應能力強,鉆孔垂直精度高,鉆鑿基巖能力強的優點;能夠確保工程順利穩妥地開展,保證防沖墻的施工質量,滿足進度要求。
“鉆劈法”進行成槽施工,采用CZ-30型沖擊鉆機鉆鑿主孔,然后采用劈打法施工副孔。在成槽過程中如遇含有大塊孤石、漂石地層、鉆進困難或發生較大偏斜時,可采用“槽內鉆孔爆破或聚能爆破”的方法進行處理,然后繼續鉆進至結束。副孔基巖部分采用“平打法”法施工工藝。每個副孔分三序逐級加密沖砸,層厚一般為30~50cm,每層多個沖砸點逐級加密,以確保孔底小墻被完全清除。
防沖墻的軸線,依據設計通知設置基準點加以控制。孔位偏差不大于3cm;孔斜率不大于0.4%;遇有含孤石或基巖面傾斜度較大等特殊情況時,其孔斜率應控制在0.6%以內。Ⅰ、Ⅱ期槽孔的接頭孔的兩次孔位中心在任意深度的偏差值,不大于設計墻厚的1/3。在造孔過程中,應全程進行孔斜控制。造孔孔斜采用“重錘法”進行測量,造孔過程中應加強孔斜測量頻次;出現偏斜,及時采用回填塊石、定向爆破等方法糾偏,終孔驗收時應測量孔斜。
4.1.3入巖深度的確定
槽孔終孔深度應以地質勘探資料為基礎,由監理與現場工程師結合槽孔造孔現場取樣綜合判斷后確定。當孔深接近預計基巖面時,每50cm取樣一次,基巖巖樣按順序、深度、位置編號,填好標簽、裝袋;由監理、設計、業主和施工單位有關人員根據所取巖芯參數確定最終深度。防沖墻嵌入基巖深度按不小于1.0m控制,由設計、監理和施工三方工程師共同進行終孔驗收。當強、弱風化層缺失,直接入微風化層的深度根據設計要求及監理指示進行控制,副孔深度根據確定的兩側主孔深度鉆取巖樣確定。
4.1.4終孔驗收
終孔驗收項目有孔位、孔深、孔寬、孔斜、入巖深度。采用重錘進行孔斜測量。槽孔寬度不小于100cm,孔深滿足入巖不小于1.0m的要求,孔斜滿足規范及設計要求。
4.1.5清孔換漿
(1)清孔方法及結束標準
因槽孔深度較淺,清孔采用“抽桶法”。“抽桶法”是用抽桶直接撈取孔底鉆渣,同時向槽孔內補充新鮮漿液,此項工藝貫穿整個造孔過程。造孔驗收合格后,直接用抽桶清孔。新鮮漿液與槽底漿液的置換量至少為該槽孔方量的1/3。清孔時由孔底高處一端向孔底低處一端移動,邊移邊抽,直至排漿管排出的漿液不含砂或含少量砂。
清孔結束標準為:槽孔清孔換漿結束后1h,槽孔淤積厚度≤10cm,如使用膨潤土泥漿,槽內泥漿密度
(2)Ⅰ期槽接頭刷洗
Ⅱ期槽孔清孔換漿結束前,應對Ⅰ期槽孔接頭孔分段刷洗,接頭孔的刷洗采用具有一定重量的圓形鋼絲刷子,通過調整鋼絲繩位置的方法使鉆頭刷子對接頭孔孔壁進行施壓,在此過程中,利用鉆機帶動刷子不斷的由孔底至孔口進行往返運動,從而達到對孔壁進行清洗的目的。結束的標準是刷子鉆頭基本不帶泥屑,并且孔底淤積不再增加。清孔驗收合格,由現場監理工程師簽發清孔驗收合格證后,方可轉入下一道工序施工。
4.2墻體混凝土施工
4.2.1鋼筋加工及制安
(1)鋼筋加工
防沖墻鋼筋均按照設計圖紙在加工場地統一進行加工,一期槽段的鋼筋加工時水平方向的鋼筋要比槽段長度短1m,豎向鋼筋根據設計圖紙鋼筋間距減少1m的鋼筋量,二期槽段的鋼筋按照槽段長度加工。鋼筋加工完成后運至現場按照設計圖紙綁扎、焊接成型。
(2)鋼筋安裝
鋼筋安裝采用吊車,鋼筋下設時要安全、平穩,安排專人指揮,遇到阻力時不得強行下放,以免變形、偏離設計圖紙鋼筋位置,影響下設精度。
4.2.2混凝土澆筑
(1)混凝土澆筑導管和下設
混凝土澆筑采用“泥漿下直升導管法”,導管的管徑選擇φ250mm,導管間采用絲扣連接,導管使用前做調直檢查、壓水試驗、圓度檢驗、磨損度檢驗和焊接檢驗。檢驗合格的導管標明醒目標識,不合格的導管不予使用;導管在孔口的支撐架采用型鋼制作,其承載力必須大于混凝土充滿導管時總重量的2.5倍以上。
導管下設嚴格按設計要求進行,每個槽孔布設2~3根導管,導管安裝應滿足如下要求:一期槽端距離導管不大于1.5m,二期槽端不大于1.0m,導管之間間距不大于4.0m,當孔底高差大于25cm時,導管中心置放在該導管控制范圍內的最深處,導管用沖擊鉆或吊車起拔、下設。
(2)混凝土開澆及入倉
混凝土拌制按照設計配合比拌制。水平運輸采用攪拌車運輸,混凝土泵輸送至槽孔口儲料槽內,再分流到各溜槽進入導管,混凝土開澆時采用“壓球法”開澆,每個導管均下入隔離塞球。澆筑混凝土時,孔口設置蓋板,防止混凝土散落槽孔內,槽孔底部高低不平時,從低處澆起。開始澆筑混凝土前,先在導管內注入適量的水泥砂漿,并準備好足夠數量的混凝土,以使隔離的球塞被擠出后,能將導管底端埋入混凝土內。澆筑過程中導管埋入混凝土內的深度保持在1~6m之間,以免泥漿混入導管內,槽孔內混凝土面應均勻上升,其高差控制在0.5m以內。每30min測量一次混凝土面,每2h測定一次導管內混凝土面,在開盤后和收盤前要適當增加測量次數,流動性差或離析的混凝土嚴禁進入槽孔內。混凝土必須連續澆筑,槽孔內混凝土上升速度不小于2m/h,并連續上升至墻頂有效高程頂面以上0.5m。
混凝土澆筑過程中禁止流動性不滿足要求、嚴重離析及含超徑大卵石的混凝土進入導管。混凝土的拌制和運輸能力應滿足混凝土面上升速度的要求,并留有余地,避免由于澆筑速度過慢,使混凝土喪失流動性;確保混凝土澆筑連續進行,避免長時間中斷澆筑。導管內徑應上下一致,向導管內澆入混凝土時速度不能太快,以防止壓入過多空氣造成堵管;采用阻力小的導管接頭形式,減小導管接頭的直徑和數量;澆筑過程中勤活動、勤起拔、拆卸導管。發生埋管時,暫停澆筑或降低澆筑速度,避免繼續增加導管埋深;同時改換吊車或以千斤頂配合等措施增加起拔力;必要時可在導管口上墊厚木板,用鉆頭往下輕擊導管,從反方向活動導管;上述處理方法無效,應盡快在其旁重新下一根備用導管重新開澆。
澆筑混凝土時,如發生質量問題,立即停止施工,除按規定進行處理外,將處理措施和補救方案報送監理人批準,按監理人批準的處理意見執行。
4.3墻段連接
防沖墻施工一期槽段混凝土與二期槽段混凝土利用“套打一鉆”法進行連接。在施工技術方面可滿足規范規定的搭接厚度要求;在施工進度方面,鉆鑿混凝土接頭功效遠遠大于原始地層鉆鑿功效,不會影響工期。
在混凝土終凝前,將鉆機對準原孔位,采用泥漿或清水鉆鑿,開始鉆鑿時間以孔口混凝土無垮塌情況為原則確定,在鉆鑿過程中采用“重錘法”進行孔斜測量。“套打一鉆法”施工程序見下圖。這種接頭方式最終是在一、二期墻段間形成一條半圓形的接縫。這種方法的優點是工藝簡單,不需專門的設備,形成的接縫可靠。“套打一鉆”法連接成墻施工工序見圖4。
4.4特殊技術及預防措施
4.4.1漏漿和塌孔
汛期塌方處理時,拋填了大量的大塊石、鉛絲籠、鋼筋籠,防沖墻施工區域內可能存在大塊石、鉛絲籠、鋼筋籠,可能出現架空嚴重的情況,這不利于成槽過程中的孔壁穩定。成槽過程中,首先應使用優質膨潤土泥漿護壁,當泥漿漏失嚴重或塌孔時,適當加大泥漿比重,并向槽內加入粘土,然后利用鉆頭或重鑿沖擊擠密地層,每擠密一層后,再正常鉆進。如此循環,直至穿過漏失地層。
4.4.2孤石處理
沖擊鉆進行造孔施工中,遇孤石嚴重制約鉆進工效時,應采取適當處理措施:用沖擊鉆掛重錘沖擊破碎或聚能爆破,當采取孔內爆破措施時,首先應征得監理人同意,并根據孔深及孤大小考慮裝藥量和爆破方案,以免造成槽孔坍塌。
4.4.3孔斜控制
沖擊鉆鉆進,應隨時進行孔斜測量,發現孔斜后,首先采取輕打勤放措施,用鉆頭自重修正偏斜孔壁;或在偏斜部位預填石塊,輕打糾偏,如遇探頭石,則可采用表面聚能爆破的方法消除。
4.4.4鋼筋上浮
當有時澆筑工序控制不當時,會發生鋼筋上浮的現象。發生這種情況時,可采用控制混凝土澆筑速度、控制澆筑導管埋深等方法進行解決。
5防沖墻施工質量保證措施
(1)編制詳細的施工作業指導書,施工嚴格按照指導書進行。
(2)施工作業層施工操作程序化、標準化、規范化,貫穿工前有交底,工中有檢查,工后有驗收。
(3)施工過程中槽孔終孔嚴格控制孔深、孔斜與槽寬,終孔芯樣與槽孔嵌入基巖深度;保證一、二期槽孔間接頭的套接厚度。
(4)澆筑槽段嚴格按照設計要求的孔內泥漿性能指標、孔底淤積厚度、接頭孔壁刷洗長度控制清孔質量。
(5)混凝土澆筑過程中控制導管間距與澆筑混凝土面的上升速度和導管埋深。