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Abstract: In order to solve the urgent need that construction enterprises reduce the construction cost, this paper combined with engineering examples, took the implementation of the ten new construction technologies and the optimization of construction program as principal thing, further excavated the effective way to reduce the construction cost. After six months efforts, the scientific and effectiveness of this program was proved by practice, and the significant achievements were got to reduce construction cost.
關(guān)鍵詞: 降低施工成本;四新技術(shù);優(yōu)化施工方案;非開挖埋管技術(shù);頂管
Key words: reduce construction cost;four-new technology;optimize construction program;non-excavate pipeline technology;top-tube
中圖分類號:TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2014)03-0133-02
0 引言
隨著市場競爭的日益激烈,降低成本,獲得最大經(jīng)濟效益已經(jīng)成為一個企業(yè)生存和發(fā)展的前提和必要條件,很多施工企業(yè)都在不斷的尋找降低施工成本的途徑。作為一個施工企業(yè),在工程項目中應(yīng)做到既開源又節(jié)流、既增收又節(jié)支。只開源不節(jié)支,或者只節(jié)流不開源,都不可能達(dá)到降低成本的目的。因此在施工中應(yīng)全方位的考慮降低成本的措施。降低成本內(nèi)的措施主要有四種:一是從工程項目的資源配置上降低成本,二是從施工過程中的管理上降低成本,三是從優(yōu)化施工方案上降低施工成本,四是采用國家推廣的四新技術(shù)上降低施工成本。本次針對哈爾濱市第二市政工程公司承攬的哈藥集團制藥總廠新廠區(qū)建設(shè)項目-環(huán)保車間工程,將擬定施工方案進(jìn)行優(yōu)化及將四新技術(shù)應(yīng)用到工程實際中去,使工程在按期完工的同時能夠有效的降低施工成本。
1 工程簡介
環(huán)保車間工程位于哈藥總廠的最西側(cè),總用地面積約39373平方米,用地呈不規(guī)則形,地勢平坦。新建項目包括:中控化驗室,綜合工房,深度處理間及中間水池,危廢轉(zhuǎn)運間,應(yīng)急儲池,中、高濃度調(diào)節(jié)池及清水池,綜合沉淀池,完全混合爆氣池,AO池,深度處理沉淀池,出水儀表間,廠區(qū)給、排水及熱網(wǎng),廠區(qū)內(nèi)弱點及電氣外網(wǎng)工程。工期6個月。
2 應(yīng)用新技術(shù)優(yōu)化施工方案
2.1 分析原有施工方案 在對照施工圖紙和查閱有關(guān)技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上,仔細(xì)研究施工單位投標(biāo)施工組織設(shè)計及專項施工方案后,發(fā)現(xiàn)給、排水工程投標(biāo)施工方案為開槽埋管施工,開槽深度4-5m,最大管徑2m,為保證工期,給、排水工程及其他外網(wǎng)施工與主體工程及池體構(gòu)筑物同時施工。由于給、排水工程施工貫穿于整個廠區(qū),且施工作業(yè)面大,勢必對施工平面布置及其他工程施工產(chǎn)生影響。管理稍有不慎,將會造成施工混亂,對工期和施工成本產(chǎn)生嚴(yán)重影響。從全局角度出發(fā),必須對投標(biāo)施工方案進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)討論后決定,將部分影響施工總平面部署及關(guān)鍵工程的給排水及外網(wǎng)工程管線施工方案進(jìn)行改變,由開槽埋管工藝改為非開挖埋管工藝。其中給排水管線工程部分采用人工頂管施工技術(shù),弱電及電氣外網(wǎng)改為定向鉆施工。
2.2 應(yīng)用非開挖埋管技術(shù)
2.2.1 非開挖埋管主要技術(shù)內(nèi)容
①頂管法。直接在松軟土層或富水松軟地層中設(shè)置的施工方法,可以避免因疏干和固結(jié)土體而采用降低地下水位等輔助措施,從而大大加快施工進(jìn)度。短距離、小管徑類地下管線工程施工,廣泛采用頂管法。近幾十年,中繼接力頂進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)使頂管法已發(fā)展成為可長距離頂進(jìn)的施工方法。
②定向鉆進(jìn)穿越。根據(jù)圖紙所給的入土點和出土點設(shè)計出穿越的曲線,然后按照穿越曲線利用穿越鉆機施工。其主要技術(shù)包括:1)根據(jù)套管允許的曲率半徑、工作場地及巖土工程條件,確定定向鉆進(jìn)的頂角、方位角、工具面向角、空間坐標(biāo),設(shè)計出定向鉆進(jìn)的軌跡草圖。2)導(dǎo)向孔鉆進(jìn)是采用射流輔助鉆進(jìn)方式,通過定向鉆頭的高壓泥漿射流沖蝕破碎旋轉(zhuǎn)切削成孔的,以斜面鉆頭來控制鉆孔方向。通過鉆機調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù),來控制鉆頭按設(shè)計軌跡鉆進(jìn)。3)將導(dǎo)向孔孔徑擴大至所鋪設(shè)的管徑以上,減少敷設(shè)管線時的阻力。4)用分動器將要敷設(shè)的管線與回擴頭進(jìn)行連接,在鉆桿旋轉(zhuǎn)回拉牽引下,將管線回拖入已成型的軌跡孔洞。
2.2.2 技術(shù)指標(biāo) 頂管法的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268、《頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管》JC/T640的規(guī)定。定向鉆穿越技術(shù)中,要按照控制點的準(zhǔn)確位置進(jìn)行。
2.2.3 適用范圍 在松軟土層或者富水松軟土層中敷設(shè)中、小型管道適用于頂管法。而定向鉆穿越法適合于巖石、砂土、粉土、黏性土性質(zhì)的地下層條件。
2.2.4 已應(yīng)用的典型工程 浙江鎮(zhèn)海穿越甬江的頂管工程、上海穿越黃浦江的頂管工程、西氣東輸穿越黃河頂管工程等為已經(jīng)應(yīng)用的三個典型工程。
2.3 非開挖埋管技術(shù)在本工程中的應(yīng)用 非開挖埋管技術(shù)首先要詳細(xì)了解地質(zhì)情況,根據(jù)本工程地質(zhì)報告顯示,素填土深度約為2.5米。灰黃-褐黃色,松散,欠壓實。粘土:土層厚度約為5米。黃色飽和,硬塑,夾松散狀粉砂,細(xì)砂分布不均勻,局部密集。地質(zhì)條件適用于頂管和定向鉆的施工。本工程穿越臨時施工道路及生產(chǎn)區(qū)域的給排水管線采用人工頂管施工,弱電及電氣外網(wǎng)采用定向鉆進(jìn)穿越的施工工藝。分別在不影響主體及構(gòu)筑物施工的區(qū)域設(shè)置頂坑和接收坑。頂坑和接收坑兼做檢查井基坑。基坑采用鋼板樁護(hù)壁。工期比原計劃工期提前3天。
3 新技術(shù)對施工成本的影響
頂管及定向鉆越施工能避免阻礙和中間交通的優(yōu)勢,也不會破壞植被和綠地,還能正常維持實施秩序,解決因傳統(tǒng)開挖對施工造成的干擾和對交通環(huán)境、周邊建筑物造成的破壞和不良影響。而且施工不受季節(jié)性限制,對控制工期十分有利。現(xiàn)代化的穿越設(shè)備具有高準(zhǔn)確的精度值,易于調(diào)整敷設(shè)方向和埋深,能夠完全滿足設(shè)計要求,并且避免地下障礙物對其的阻礙作用。定向鉆與其它施工方法比較,具有進(jìn)出場速度快、靈活調(diào)整的優(yōu)越性,并且施工占地少、工程造價低、施工速度快的優(yōu)勢。本工程用頂管和定向鉆施工代替原有溝槽開挖,使土方量減少為原方案的1/5,避免破壞和截斷施工道路8條,減少了臨時道路的重復(fù)修建,避免了開槽施工受原有地下管線的干擾。并且工程集中在工作坑中進(jìn)行,降低了施工成本,提高了綜合成本最低的優(yōu)勢。
4 結(jié)論
本文結(jié)合哈藥總廠環(huán)保車間工程實例,應(yīng)用非開挖埋管技術(shù)優(yōu)化施工方案,使施工質(zhì)量得到了保證,不僅在材料價格方面降低了施工成本,而且避免了因水池滲漏產(chǎn)生的后期修補費用,達(dá)到了降低施工成本的目的。
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關(guān)鍵詞:220kV;變電站;施工方案;優(yōu)化
220kV變電站施工內(nèi),要規(guī)劃好選址,避免浪費土地資源。220kV變電站的優(yōu)化設(shè)計,主要圍繞工程施工進(jìn)行,以免引起工程風(fēng)險,維護(hù)220kV變電站工程的可靠性。220kV變電站施工方案優(yōu)化,改善了變電站施工的狀態(tài),最大化的發(fā)揮220kV變電站的工程優(yōu)勢,杜絕出現(xiàn)施工缺陷。
一、220kV變電站施工的優(yōu)化設(shè)計
目前,智能電網(wǎng)的建設(shè),220kV變電站施工優(yōu)化設(shè)計中,提出了高質(zhì)量建設(shè)的要求,主要是滿足智能化的需求。分析220kV變電站施工內(nèi),設(shè)計規(guī)劃的優(yōu)化內(nèi)容,如:按照220kV變電站主接線的設(shè)計方式,確定各項設(shè)備的配置類型,實現(xiàn)設(shè)備與接線的統(tǒng)一化設(shè)計,變電站的主接線圖內(nèi),適當(dāng)?shù)囊胱詣踊到y(tǒng)設(shè)計,配電裝置,是220kV變電站施工的要點,需在戶外安裝GIS設(shè)備,以免影響配電裝置的運行。通過進(jìn)行施工優(yōu)化設(shè)計,對于變電站的各個線路及配電裝置設(shè)計參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,可以確保在進(jìn)行施工方案設(shè)計時,優(yōu)化方案內(nèi)容,促進(jìn)施工過程的順利進(jìn)行,降低返工率。此外,220kV變電站施工中的項目建設(shè),采取優(yōu)化設(shè)計的方式,還可以提高現(xiàn)場工程的組織能力。項目建設(shè)的優(yōu)化設(shè)計,要規(guī)劃好220kV變電站施工的責(zé)任、權(quán)限,實現(xiàn)統(tǒng)一、同步的管理,保障標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)。確保項目的總體,達(dá)到優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)。
二、220kV變電站施工方案的優(yōu)化策略
220kV變電站,施工建設(shè)比較復(fù)雜,包含大量的運行設(shè)備,如:電纜、深井、避雷裝置等,施工方案的優(yōu)化設(shè)計,目的是提高變電站施工建設(shè)的安全性,保障各個方面均能達(dá)到安全的標(biāo)準(zhǔn),積極預(yù)防電網(wǎng)事故,避免在220kV變電站施工內(nèi),誘發(fā)安全風(fēng)險。結(jié)合220kV變電站的工程設(shè)計,例舉優(yōu)化的設(shè)計策略。
1.優(yōu)化項目建設(shè)
例如:某220kV變電站,施工地址處于市區(qū)中心,占有30畝用地,該變電站施工,比較注重項目建設(shè)的優(yōu)化,以便提高施工的水平,該變電站項目,在項目建設(shè)優(yōu)化方面,致力于構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的項目部組織,采取經(jīng)理負(fù)責(zé)制的方法,嚴(yán)格監(jiān)控220kV變電站的施工現(xiàn)場,遵循國家電力的施工標(biāo)準(zhǔn),要求各個崗位的施工人員,都能得到標(biāo)準(zhǔn)化的管理,規(guī)范施工建設(shè)的現(xiàn)場,項目部的組織人員,統(tǒng)一規(guī)劃現(xiàn)場的項目內(nèi)容,合理調(diào)配220kV變電站施工現(xiàn)場的物資、人員,而且該變電站施工項目,在施工方案優(yōu)化中,不僅注重硬性資源的分配、建設(shè),同時還注重環(huán)境的設(shè)計,構(gòu)建通信空間、材料倉庫、員工宿舍,通過施工方案的優(yōu)化設(shè)計,營造文明、安全的變電站運行環(huán)境,進(jìn)而提供優(yōu)質(zhì)的施工作業(yè)條件。
2.優(yōu)化質(zhì)量管理
220kV變電站施工方案優(yōu)化設(shè)計中,在質(zhì)量管理方面,圍繞施工范圍,構(gòu)建質(zhì)量管理體系,安排好施工的各項工序,管控施工工藝的質(zhì)量,采取分步管理的方式,提高質(zhì)量管理的水平。質(zhì)量管理體系,優(yōu)化了220kV變電站的施工環(huán)境,提出質(zhì)量監(jiān)督的要求,逐步考慮施工方案內(nèi)的缺陷,約束施工方案內(nèi)的各項工藝。例如:220kV變電站施工方案中的質(zhì)量管理優(yōu)化設(shè)計,應(yīng)用在工程材料方面,基礎(chǔ)的工程材料是混凝土,質(zhì)量管理優(yōu)化,能夠避免混凝土受到外力破壞,保護(hù)好混凝土的性能和質(zhì)量,220kV變電站施工中,外漏的混凝土,全部采用統(tǒng)一的倒角方式,如PVC圓角線,維持混凝土的外觀優(yōu)勢,避免混凝土出現(xiàn)過度外漏的情況,220kV變電站,設(shè)計的是清水圍墻,質(zhì)量管理的優(yōu)化設(shè)計,要求清水圍墻,達(dá)到平整、平滑的狀態(tài),而且還要達(dá)到牢固的標(biāo)準(zhǔn),220kV變電站施工內(nèi),電纜安裝中,同樣應(yīng)該通過質(zhì)量管理達(dá)到優(yōu)化設(shè)計的狀態(tài),不論是電纜溝,還是室外電纜,都要達(dá)到質(zhì)量的要求,尤其是室外電纜,該工程使用角鋼框,安裝完成后,使用橡膠釘固定,保障室外電纜平穩(wěn),禁止存有晃動的現(xiàn)象。
3.優(yōu)化安全設(shè)計
安全設(shè)計優(yōu)化,是220kV變電站施工方案中的重點,也是最為全面、復(fù)雜的優(yōu)化內(nèi)容。220kV變電站施工方案的安全優(yōu)化方面,先要熟悉掌握變電站施工現(xiàn)場的環(huán)境,再在變電站方案中,設(shè)計安全管理的內(nèi)容。首先根據(jù)220kV變電站施工方案內(nèi)的項目,在施工現(xiàn)場放置安全標(biāo)識,通過懸掛標(biāo)語、宣傳欄的方式,強調(diào)現(xiàn)場的安全控制,還要組建安全管理小組,采取輪班制度,設(shè)兩人一組,派駐到220kV施工現(xiàn)場,監(jiān)督現(xiàn)場安全,積極找出現(xiàn)場的風(fēng)險隱患,給與安全的指導(dǎo);然后監(jiān)控220kV變電站施工現(xiàn)場內(nèi),風(fēng)險系數(shù)比較高的施工操作、機械設(shè)備,如腳手架、用電搭接、高空作業(yè)等,全面落實安全設(shè)計,注重施工現(xiàn)場整體上的安全管理,營造安全的施工環(huán)境,強調(diào)全過程安全管理的重要性,著重監(jiān)督220kV變電站施工現(xiàn)場潛在的事故、異常等因素,保證施工方案的安全進(jìn)行;最后是安全教育及安全監(jiān)控,220kV變電站施工中參與的工程人員,農(nóng)民工占有很大的比重,應(yīng)該安排農(nóng)民工參加安全教育培訓(xùn),屬于安全的施工意識,220kV變電站的施工現(xiàn)場,加裝視頻監(jiān)控,在遠(yuǎn)程的狀態(tài)下,隨時監(jiān)控施工現(xiàn)場的安全情況,降低變電站施工的風(fēng)險。
三、220kV變電站施工方案優(yōu)化中的控制
220kV變電站施工方案優(yōu)化的控制,分為基礎(chǔ)施工控制和主體施工控制。基礎(chǔ)施工控制,結(jié)合變電站的施工位置,優(yōu)化設(shè)計排水溝,科學(xué)計算溝道的排澇流量,確保澇水能夠順利的排入到外河中,同時還要加強地下水位的控制,維持排水溝所需要的水位,以便于雨季排水,開挖時,注意保護(hù)施工位置的土體,控制好變電站施工內(nèi)深埋構(gòu)件的深度,預(yù)防基礎(chǔ)擾動,采用人工與機械相互配合的方式,對于大范圍施工,采用機械操作,對于精細(xì)施工,則主要采用人工操作,以確保兩者的配合的協(xié)調(diào)性,完善施工方案的建設(shè)與應(yīng)用。主體施工控制,重點控制220kV變電站施工內(nèi)的起重設(shè)備,嚴(yán)格遵守操作標(biāo)準(zhǔn),對于地面上的施工,主要采用起重機操作,同時定期對起重設(shè)備進(jìn)行檢修和保養(yǎng),減少機械操作事故的發(fā)生,以提高施工建設(shè)的效率,進(jìn)而推進(jìn)220kV變電站施工的工期,預(yù)防拖期、超期的現(xiàn)象,保證220kV變電站能夠在規(guī)定的時間內(nèi)投入運行,同時保障了220kV變電站施工及運營的經(jīng)濟效益。
結(jié)束語:
220kV變電站施工方案的優(yōu)化設(shè)計,要符合現(xiàn)代220kV變電站的發(fā)展需求,注重智能變電站的應(yīng)用,改善施工的環(huán)境,進(jìn)而完善220kV變電站的實踐應(yīng)用。結(jié)合220kV變電站的施工設(shè)計,全面落實優(yōu)化策略,控制好方案內(nèi)的各個項目,體現(xiàn)優(yōu)化方案設(shè)計在220kV變電站施工中的運用。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:工程爆破優(yōu)化
中圖分類號: P633.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
摘要:穗莞深城際軌道交通項目工程施工總承包SZH-2標(biāo)太平隧道礦山法段礦山法段厚虎區(qū)間1號井小里程方向,隧道沿線靠近及下穿地面建筑物段減振措施保護(hù)地面建筑物的部位。
1. 按照本工程提出以下幾點優(yōu)化措施
在隧道爆破施工中,爆破對地面影響最大的是在拱部上臺階施工時,由于沒有臨空面參數(shù)的振動最大,所以在本次方案優(yōu)化中重點針對上臺階采用不同措施優(yōu)化。由于下臺階施工時上部已形成臨空面,在多次爆破振速測試中,下臺階振動沒有超過上臺階振動數(shù)值的,若在試爆過程中測得下臺階等其他部位振動大于上臺階時,再將下臺階施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
優(yōu)化方案一、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工,上臺階縮短開挖進(jìn)尺,由原來進(jìn)尺兩榀格柵鋼架(2m)縮短到一榀(1m)。優(yōu)化參數(shù)如下表:
本方案中對上臺階爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,下臺階及隧底部分參數(shù)按照日常爆破參數(shù)施工,在下臺階施工時,上臺階已經(jīng)施工完成為下臺階提供了臨空面,其允許的最大單段藥量去上臺階最大單段用量的2~3倍,即9.6~14.4kg。單對其建筑物的振動影響程度還需要多做測試試驗來分析總結(jié),若下臺階爆破振速大于上臺階的振速,對下臺階爆破參數(shù)再做一優(yōu)化。
在當(dāng)邊界條件相同時,爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量,而取決某單段的最大用藥量。根據(jù)薩道夫斯基公式,在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下,根據(jù)公式反算優(yōu)化方案一的最大振速值,只對上臺階的參數(shù)進(jìn)行驗算:
V-----保護(hù)對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度,cm/s
Q-----最大一段裝藥量,最大一段為9段4.8kg
R-----爆破區(qū)至被保護(hù)物距離,20m
k ----與爆破場地條件有關(guān)系數(shù) 150
α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù) 1.8
通過上式計算得到最大振速為1.7cm/s小于2cm/s,優(yōu)化方案一,滿足在距爆點20m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求。
優(yōu)化方案二、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工,上臺階開挖進(jìn)尺按兩榀格柵鋼架(2m)進(jìn)行,上臺階分兩步爆破施工,先爆掏槽和輔助孔后爆內(nèi)圈孔、周邊孔和底眼部分。
掏槽方式的選擇:掏槽孔仍然選擇采用楔形掏槽,楔形掏槽操作簡單,單孔裝藥量與小于垂直掏槽藥量,垂直掏槽雖然爆破進(jìn)尺大,爆破效果好、拋擲距離短,但是掏槽眼數(shù)較多,掏槽體積小,裝藥眼和空眼的間距不能太大,且需要互相平行,要求鉆工要有較高鉆眼技術(shù),鉆眼角度、深度均不得出現(xiàn)偏差。所以仍沿用楔形掏槽。
本方案中只對上臺階爆破參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,下臺階及隧底部分仍采用方案一中參數(shù),再此不做說明。
在當(dāng)邊界條件相同時,爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量,而取決某單段的最大用藥量。根據(jù)薩道夫斯基公式,在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下,根據(jù)公式反算優(yōu)化方案三的最大振速值:
V-----保護(hù)對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度,cm/s
Q-----最大一段裝藥量,最大一段為7段4.8kg
R-----爆破區(qū)至被保護(hù)物距離,20m
k ----與爆破場地條件有關(guān)系數(shù) 150
α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù) 1.8
通過上式計算得到最大振速為1.7cm/s小于2cm/s,優(yōu)化方案二,滿足在距爆點20m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求。
優(yōu)化方案三、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工,上臺階開挖進(jìn)尺按兩榀格柵鋼架(2m)進(jìn)行,上臺階采用數(shù)碼電子雷管一次起爆進(jìn)行試爆,與其他兩種方法做對比。
2.采用數(shù)碼電子雷管爆破減振原理
爆破降振實質(zhì)是降低產(chǎn)生振動的能量,即降低產(chǎn)生振動的裝藥量。隧道開挖時基本采用的是臺階法,上臺階產(chǎn)生振動最大,本工程中一般上臺階爆破孔為60多個孔,采用非電雷管爆破時,由于非電雷管段位少且采用跳段使用,每個段位引爆的孔的數(shù)目為5~10個,即產(chǎn)生振動的藥量為5~10炮眼孔的總藥量。采用電子雷管爆破,延時時間可以任意設(shè)置,隧道爆破施工可實現(xiàn)單孔聯(lián)系爆破,及產(chǎn)生的振動的藥量為單孔的裝藥量。因此采用電子雷管爆破可極大降低爆破的振動。
3.鉆爆設(shè)計
(1)爆破參數(shù)確定
數(shù)碼電子雷管爆破參數(shù)中布孔數(shù)量,布孔間距及裝藥情況和非電雷管相同,按照優(yōu)化方案一、二參數(shù)布孔裝藥。
(2)裝藥結(jié)構(gòu)。
由于爆破進(jìn)尺短,對于掏槽眼、底眼、周邊眼均采用連續(xù)裝藥。炮泥封口,但不采用水袋裝藥,防止因水袋破裂造成電子雷管連接端進(jìn)水短路。
(3)起爆方法。
隧道采用電子雷管單孔連續(xù)起爆技術(shù),爆破從掏槽眼到輔助眼至周邊眼、底排眼,通過衣缽表設(shè)置起爆時間,各炮眼孔部位設(shè)置不同延時時間,各孔之間設(shè)置延時時間,可實現(xiàn)逐孔爆破的目的,最大限度降低單段炸藥量。各炮孔之間串聯(lián)起來采用專用起爆器起爆。
在當(dāng)邊界條件相同時,爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量,而取決某單段的最大用藥量。根據(jù)薩道夫斯基公式,在在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下,根據(jù)公式反算優(yōu)化方案三的最大振速值,方案三中采用數(shù)碼電子雷管爆破,最大單段裝藥量為最大單孔裝藥用:
V-----保護(hù)對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度,cm/s
Q-----最大一段裝藥量,最大一段1.2kg
R-----爆破區(qū)至被保護(hù)物距離,20m
k ----與爆破場地條件有關(guān)系數(shù) 150
α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù) 1.8
通過上式計算得到最大振速為0.75cm/s小于1cm/s,優(yōu)化方案三,滿足在距爆點15m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求,及土窯洞、土坯房、毛石房的抗震要求。
4.施工方法
針對爆破工作技術(shù)性強,工序多,為了保證爆破工作有條不紊地進(jìn)行,必須有良好的施工組織。
(1)技術(shù)交底
首先對鉆孔工人進(jìn)行技術(shù)交底,將布孔原則,鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達(dá)給所有施工人員。
(2)炮孔定位
設(shè)計及有關(guān)人員事先將炮孔中心位置按設(shè)計圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)內(nèi)。
(3)鉆孔施工
使用有經(jīng)驗的鉆工,嚴(yán)格按炮孔布置設(shè)計圖鉆孔。
(4)炮孔驗收
炮孔鉆好,由技術(shù)人員驗收,偏差不大于10cm為合格 ,抵抗線偏差大的孔廢棄,驗收合格后方可裝藥施工。
(5)裝藥施工警戒
為了現(xiàn)場機械設(shè)備及施工人員的安全,裝藥爆區(qū)范圍內(nèi)必須初步警戒,甲方須協(xié)助現(xiàn)場清理工作。
(6)炮孔裝藥
裝藥前用壓風(fēng)吹孔,將炮孔泥砂吹凈,由專業(yè)爆破作業(yè)人員將炸藥送到相應(yīng)的孔位,放好雷管;藥卷要裝到底,藥卷間不留空隙、泥砂,然后堵塞。堵塞用木質(zhì)炮棍堵粘土,嚴(yán)禁使用鐵器沖擊炮孔內(nèi)藥包,雷管,裝藥由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo),由熟練的炮工持證上崗作業(yè)。
(7)聯(lián)線
網(wǎng)路連接完成后,用爆破專用儀表對網(wǎng)路進(jìn)行導(dǎo)通,這樣便可檢測爆破網(wǎng)路的可靠性,以利準(zhǔn)確起爆。
(8)起爆命令
一旦全部警戒工作完成,由爆破班長再次聯(lián)絡(luò)各警戒點,確認(rèn)無誤后,下達(dá)起爆命令。
(9)爆后檢查及盲炮排除
爆破后30分鐘待炮煙散盡后,組織有經(jīng)驗的爆破員到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行爆后檢查,確認(rèn)是否安全及存在盲炮,并作出處理。
(10)爆后檢查解除警戒
爆破完畢,經(jīng)技術(shù)人員檢查現(xiàn)場無誤后,由爆破班長下達(dá)解除警戒命令。
(11)有毒氣體防護(hù)
炸藥爆炸后,會產(chǎn)生有毒氣體,而且有毒氣體不易飄散,每次爆破后,必須等待15分鐘以上,待炮煙吹散后,等到有毒氣體稀釋至爆破安全規(guī)程中允許的濃度以下,對人體無傷害時才能進(jìn)入爆破工作面。
關(guān)鍵詞:城市隧道;雙側(cè)壁導(dǎo)坑法;CRD四部法
一、石橋頭隧道原工程設(shè)計
石橋頭隧道進(jìn)口DK2+450~DK3+021段571m為V級圍巖,位于龍巖市城區(qū)內(nèi),地表民房集中,低山區(qū),丘坡植被不發(fā)育,自然坡度10°~25°。表層系第四系坡殘積粉質(zhì)粘土夾碎石,褐黃色,硬塑,厚5~10m;其下為粉砂巖,全風(fēng)化層呈灰黃色,厚度大于35m,巖層產(chǎn)狀75°∠15°,其中DK2+636~+820為P1q灰?guī)r,青灰色,強風(fēng)化,溶蝕現(xiàn)象明顯,溶洞發(fā)育,溶洞充填物為軟-流塑狀含碎石粉質(zhì)粘土;圍巖破碎,地下水不發(fā)育。
DK2+450~DK2+515段采用0.3MPaV級圍巖抗水壓襯砌;DK2+515~+850段采用0.5MPa的V級圍巖抗水壓襯砌;DK2+850~+906段采用V級圍巖復(fù)合式襯砌;DK2+906~DK3+021段采用V級圍巖淺埋復(fù)合式襯砌。
DK2+465~DK3+021段的施工方法采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。超前支護(hù)情況:DK2+465~DK2+505段拱部采用Ф108大管棚(40m)預(yù)支護(hù);DK2+505~+811段拱部采用Ф89長管棚(10m)預(yù)支護(hù),縱向設(shè)置間距7m一環(huán);其余地段采用Ф42超前小導(dǎo)管(4.5m)預(yù)支護(hù),縱向設(shè)置間距3m一環(huán)。溶洞處理情況:DK2+750~DK2+830段隧道基底設(shè)置Ф89鋼管注漿加固。
二、石橋頭鐵路隧道變更后工程設(shè)計
1.超前預(yù)注漿
DK2+670~DK2+950段穿越溶洞,采取洞內(nèi)開挖輪廓線外周邊5m全斷面超前預(yù)注漿,改善地層的物理力學(xué)性質(zhì),對既有未開挖擾動的土體進(jìn)行加固,原基底注漿預(yù)設(shè)計方案取消。其他地段可不采取超前預(yù)注漿的措施。
2.超前支護(hù)
在拱部位置,DK2+525~DK2+981段均設(shè)置Ф89長管棚(10m,壁厚6mm)預(yù)支護(hù),設(shè)置間距:縱×環(huán)=7.0m×0.4m,外插角不大于12°;同時配以Ф42超前小導(dǎo)管補注漿固結(jié)地層,小導(dǎo)管長4.5m,壁厚3.5mm,設(shè)置間距:縱×環(huán)=3.0m×0.4m,外插角15~20°。DK2+981~DK3+021段的長管棚按原設(shè)計施工。
3.鋼架
環(huán)向設(shè)置的原I18工字鋼架,改為I20a工字鋼架,鋼架設(shè)置間距由原設(shè)計0.6~0.8m變更為0.5m。加大初期支護(hù)的剛度,使其及早提供承載能力,約束變形。
4.襯砌斷面
調(diào)整V級圍巖抗水壓設(shè)置的范圍,DK2+525~DK2+950段均采用0.5MPaV級圍巖抗水壓襯砌。DK2+950~DK3+021段采用0.3MPaV級圍巖抗水壓襯砌。防止地下水環(huán)境的改變,引起地層不均勻沉降,而給地表環(huán)境帶來長期影響。
5.二次襯砌鋼筋混凝土標(biāo)號
C30變更為C35。
結(jié)合上述各方面的加強措施,考慮滿足小型機械設(shè)備施工的要求,DK2+525~DK3+021段施工方法擬改為4部CRD法施工。
二、隧道進(jìn)口段工程特點
石橋頭隧道進(jìn)口段中DK2+525~DK2+630段(長105m)洞身穿過的圍巖為,全風(fēng)化的粉砂巖,巖石風(fēng)化嚴(yán)重,呈土狀,地下水不發(fā)育,但偶爾有地表生活水滲出。隧道埋深為17m~21m,隧道中線上方地表有7棟龍巖看守所監(jiān)房和一個露天大游泳池。DK2+630~DK2+800段(長170m)隧道洞身穿越部分為砂巖及灰?guī)r的全風(fēng)化層,部分地段為溶洞充填物,為灰?guī)r上部風(fēng)蝕后形成的土層,其具有高含水量、大空隙比、低液性指數(shù)等特性。隧道埋深21m~49m地表上方有民房12棟。DK2+800~DK3+021段(長221m)隧道洞身穿過第四系沖洪積粉質(zhì)粘土及卵石土,具有高含水量、土層松散等特性。隧道埋深20m~47m,地表有民房22棟,其中別墅7棟。
從上可以看出石橋頭隧道進(jìn)口段中的DK2+525~ DK3+021段(長496m),隧道埋深淺,圍巖地質(zhì)條件差,地表房屋密集,絕大部分為居民自建房,房屋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)抗變形能力差,施工難度大,風(fēng)險因素高。
三、進(jìn)口段施工方法的對比分析
(1)從適用范圍來說,該段隧道圍巖地質(zhì)條件差,屬于Ⅴ圍巖,隧道跨度為12.2m,大于10m,采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法或四部CRD法施工均可行。但在DK2+630~ DK3+021段隧道洞身穿越的地層含水量大、且土層松散,從防水角度來說,四部CRD法優(yōu)于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,因在富水地層進(jìn)行隧道施工,創(chuàng)造無水作業(yè),對控制地表沉降有明顯的優(yōu)越性。
(2)從控制地表沉降來說,由于雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工對隧道圍巖土體擾動次數(shù)較多,整個洞室初期支護(hù)成環(huán)周期長,對控制地表沉降變形作用不是很高。且該法工序較復(fù)雜,導(dǎo)坑支護(hù)拆除困難,有可能由于量測誤差而引起鋼架的鏈接困難,從而加大了下沉值。而四部CRD法由于洞室成環(huán)時間較短,對隧道圍巖擾動次數(shù)較少,則對控制地表沉降變形有利。
(3)從施工方法技術(shù)特點來說,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是實現(xiàn)變大跨為小跨的施工方法,采用該法時,頂部弧形導(dǎo)坑開挖具有一定風(fēng)險性,而采用四部CRD工法步步封閉成環(huán),各施工階段風(fēng)險較小。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工時兩側(cè)弧形導(dǎo)洞內(nèi)的鋼支撐(或格柵支撐)往往難以控制在同一段面內(nèi),頂部弧形導(dǎo)坑開挖后,鋼支撐若無法連接成整體,則支護(hù)承載能力大為降低,而采用四部CRD工法則不存在此類問題。
(4)從工期和工程造價來說,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工序復(fù)雜,支護(hù)拆除困難而且量大,進(jìn)而施工速度較慢,成本較高。而四部CRD工法每個洞室的成環(huán)時間較短,工效較高,施工速度較快,成本較低。
在城市淺埋地質(zhì)條件較差的地層中進(jìn)行鐵路隧道施工,結(jié)合以上對隧道施工方法的重要指標(biāo)進(jìn)行分析比較,得出石橋頭鐵路隧道進(jìn)口段中的DK2+525~ DK3+021采用四部CRD法施工是可行。
四、隧道進(jìn)口段施工方法優(yōu)化
由上節(jié)分析知道石橋頭鐵路隧道進(jìn)口段采用四部CRD法施工時可行的,以施工方法而言,對以下幾點作出相應(yīng)的優(yōu)化:
由原來的六部施工改為四部施工,各部施工洞室結(jié)構(gòu)尺寸空間有所增加,很好的滿足小型機械設(shè)備施工的要求,施工工序相對減少,洞室成環(huán)時間相對縮短,對圍巖擾動次數(shù)少,則對控制地表沉降有利。每個洞室錯開一定距離,相互之間干擾小,能形成流水作業(yè),施工效率有所提高。
結(jié)合圍巖地質(zhì)狀況和施工實際情況,DK2+525~DK2+981段拱部位置的超前支護(hù),由原來采用Ф89長管棚(10m)預(yù)支護(hù),縱向間距7m一環(huán),改為Ф89長管棚(10m,壁厚6mm)預(yù)支護(hù),縱向間距為3.0m一環(huán),外插角不大于12°其余地段采用Ф42超前小導(dǎo)管(4.5m)預(yù)支護(hù),縱向間距3m一環(huán),改為Ф42超前小導(dǎo)管補注漿固結(jié)地層,小導(dǎo)管長4.5m,壁厚3.5mm,間距:縱向間距0.133m一環(huán),外插角15~20°
鋼拱架由原來的I18工字鋼,改為I20a工字鋼,間距由原0.6~0.8m變?yōu)?.5m一榀。加大初期支護(hù)的剛度,使其及時提供承載能力,約束圍巖變形,控制地表沉降。
結(jié)合圍巖地質(zhì)情況,調(diào)整了圍巖抗水壓設(shè)置范圍,由原來的DK2+450~DK2+515段采用0.3MPa的V級圍巖抗水壓襯砌;DK2+515~+850段采用0.5MPa的V級圍巖抗水壓襯砌。調(diào)整為,DK2+525~DK2+950段均采用0.5MPa的V級圍巖抗水壓襯砌。DK2+950~DK3+021段采用0.3MPa的V級圍巖抗水壓襯砌。防止地下水環(huán)境的改變,引起地層不均勻沉降,而給地表環(huán)境帶來長期影響。
參考文獻(xiàn):
[1]龍廈石橋頭隧道兩階段施工圖設(shè)計.
[2]王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M].合肥:安徽教育出版社,2004
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土;外墻后澆帶;方案優(yōu)化;措施
1 方案目的
本方案中為方便施工,在外墻后澆帶處做直徑為1200mm的厚度為240mm的半圓形磚墻做為擋土墻,在外墻模板拆除后做防水層和防水保護(hù)層。此方案比直接在外側(cè)做直墻具有以下好處:節(jié)省外墻處的8mm厚的止水鋼板、半圓形擋土墻可以有效地防止土方回填時對防水卷材的破壞、直徑為1200mm的半圓形擋土墻可以方便施工,工人可以在擋土墻內(nèi)部進(jìn)行模板的支設(shè)和混凝土的養(yǎng)護(hù)以及防水措施的施工以及雜物的清理。
2 后澆帶施工流程
2.1 施工后澆帶以外砼
2.2 拆其余部位模板
2.3 砌筑磚鈦模
2.4 到設(shè)計規(guī)定時間后,施工后澆帶砼
2.5 后澆帶砼強度達(dá)到100%后,拆后澆帶底模(側(cè)模)
2.6 做防水卷材搭接
2.7 做防水保護(hù)層
2.8 養(yǎng)護(hù)
3 后澆帶施工要求
本工程后澆帶為鋼筋混凝土溫度后澆帶,其應(yīng)在樓層混凝土澆注60天后澆筑,具置及寬度見相應(yīng)結(jié)施圖紙,后澆帶留齒槽型,后澆帶采用微膨脹性混凝土,其混凝土強度等級應(yīng)比構(gòu)件混凝土強度等級提高一級,后澆帶兩側(cè)模板待后澆帶混凝土強度達(dá)到100%時方可拆模,后澆帶澆筑時的溫度宜與主體混凝土澆筑時的溫度接近。
4 后澆帶施工
4.1 鋼筋施工
按圖紙要求施工,在后澆帶鋼筋綁扎完成后做好防護(hù)措施(加蓋蓋板),防止鋼筋損傷及銹蝕。在澆注后澆帶混凝土前對鋼筋進(jìn)行檢查及除銹處理。
4.2 模板施工
工人可以從半圓形擋土墻處進(jìn)入內(nèi)部進(jìn)行模板的支設(shè)以及后期混凝土養(yǎng)護(hù)和防水措施的施工。
4.3 混凝土澆注
按圖紙設(shè)計要求,后澆帶混凝土采用微膨脹混凝土,其強度比構(gòu)件混凝土強度提高一個標(biāo)號,澆注完成后應(yīng)澆水養(yǎng)護(hù)不少于14天。
樓板:后澆帶混凝土采用高一級無收縮混凝土,基礎(chǔ)底板:后澆帶混凝土采用c45 p8無收縮混凝土。
4.4 砌筑施工
本工程因施工工期緊,各項工程穿行,在砌筑工程開始時后澆帶處還未澆注砼,所以必須將后澆帶的位置留出,留出的后澆帶位置為其所在的一跨范圍內(nèi)。待后澆帶澆注完成強度達(dá)到100%后方可再行砌筑。
4.5 施工要點
后澆帶混凝土中使用的微膨脹劑和外加劑品種,應(yīng)事先通過試驗確定摻入量,并由試驗室出具砼配合比報告。
微膨脹劑必須具有出廠合格證及產(chǎn)品技術(shù)資料,并符合相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。進(jìn)場復(fù)試合格后方可使用。
混凝土應(yīng)攪拌均勻,否則會產(chǎn)生局部過大或過小的膨脹,影響混凝土質(zhì)量。所以,應(yīng)對摻微膨脹劑的混凝土攪拌時間適當(dāng)延長。
后澆帶混凝土應(yīng)密實,與先澆搗的混凝土連接應(yīng)牢固,受力后不應(yīng)出現(xiàn)裂縫。
后澆帶混凝土澆筑完畢后應(yīng)采取帶模保溫保濕條件下的養(yǎng)護(hù),應(yīng)按規(guī)范規(guī)定,澆水養(yǎng)護(hù)時間一般混凝土不得少于7天,摻外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土不得少于14天。
澆筑后澆帶的混凝土如有抗?jié)B要求,還應(yīng)按規(guī)范規(guī)定制作抗?jié)B試塊。
5 質(zhì)量要求
5.1 鋼筋控制
檢查后澆帶內(nèi)鋼筋的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、間距、搭接長度和接頭位置是否符合設(shè)計要求和施工規(guī)范規(guī)定,尤其是后澆帶內(nèi)鋼筋如果斷開,則要求綁扎搭接接頭面積的百分率不超過25%,焊接接頭不超過50%。后澆帶內(nèi)鋼筋由于暴露時間較長,鋼筋銹蝕在所難免,故混凝土澆筑前,應(yīng)要求對鋼筋表面顆粒狀或片狀老銹進(jìn)行除銹處理。若有鋼筋被踩彎或壓彎現(xiàn)象,在混凝土澆筑前應(yīng)要求及時進(jìn)行矯正。
5.2 模板支撐體系控制
要求模板支模架子一次性安裝成型,待后澆帶混凝土澆筑好以后再進(jìn)行拆除,確保板底平整。
5.3 兩側(cè)接縫收口控制
如采用鋼絲網(wǎng)時,制作的單層鋼絲網(wǎng)片必須繃緊,并且鋼絲網(wǎng)片與鋼筋支架綁扎必須結(jié)實、牢固。
5.4 混凝土澆筑控制
在澆筑后澆帶兩側(cè)混凝土的過程中,應(yīng)采取對稱澆筑的方法,保證后澆帶模板不會位移;后澆帶混凝土澆筑前清理干凈后澆帶中雜物,將兩側(cè)混凝土的松散石子鑿除,表面清洗干凈,保持濕潤,并刷水泥漿。
5.5 防滲漏措施
采用適合工程特點的后澆帶接縫形式和其與兩側(cè)混凝土接縫防水做法是做好防滲
漏措施的關(guān)鍵,通常應(yīng)采取企口縫或階梯縫,并選擇接縫中部設(shè)置止水條或止水帶的組合做法。
6 安全要求
6.1 溫度后澆帶,間隔時間為60天
后澆帶下及其兩側(cè)各1m范圍內(nèi)的模板及支撐應(yīng)確保受力和穩(wěn)定。否則,可能會造成梁板上部裂縫或后澆帶部位下?lián)希敯迕娌黄健⑾鲁恋荣|(zhì)量缺陷。
6.2 后澆帶兩側(cè)所在跨內(nèi)的梁板支撐均不得拆除,排距不大于1m(包括梁板支撐均應(yīng)保留)
6.3 在其它部位的施工過程中,施工人員跨越后澆帶時,應(yīng)保持警惕,注意腳下是否踩實再通過,防止踩空后掉落造成傷害
6.4 后澆帶澆筑前,應(yīng)對澆筑人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,了解施工中的安全注意事項
6.5 后澆帶澆筑過程中工班長及項目經(jīng)理部安全員必須全程旁站監(jiān)督,發(fā)現(xiàn)“三違”現(xiàn)象立即制止