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1.1完善技術管理制度
在公路施工中,施工技術部分來制定該工程中相應的方針政策,主要涉及技術、安全、生產、設備、環保等方面。關于企業本身的生產、安全、設備、技術等方面的管理條例,以及在施工過程中進度情況和施工協調性問題都需要技術部分的即使解決。作為公路工程施工的核心部門,技術部分不但需要負責施工技術上的學習及交流,還要負責完善公司技術管理的工作。正因如此,施工單位有必要建立統一的管理體系,該體系應該以技術部門為核心,其他部門協調其工作。該管理體系要根據各個部門的特點分配相應的工作任務,分期分部門對其進行考核,以督促各部門的工作積極性。此外,建立專門的技術管理體系對于公路施工單位來說也是很有必要的。高效地組織技術管理工作需要合理的技術管理體系為支撐基礎,還需要相應的技術標準和規范為約束作為保證。一個好的技術管理體系可以保證公路施工的順利進行,也可以作為施工完成質量的評定標準。施工技術管理制度必須明確,這樣才能有效地監督工程進行的質量,才能更好的實施管理措施。
1.2準備階段的技術管理
施工準備工作的正常進行是整個工程順利進行的前提。充分了解工程的特點、工期情況、甲方要求是施工準備階段的主要任務,然后才能編制該工程的施工方案及進行技術審核工作。施工的準備階段也需要單位各部門的配合,主要有以下幾點:
(1)建立各級技術負責制度。主要是以總工為主,對各個人的任務由上到下進行合理分配,各級各部門嚴格按照規章制度執行任務,并要及時協調其他部門的工作。
(2)建立圖紙方面的制度。將各個人的工作任務分配好之后,進入圖紙審核階段。該階段針對施工圖紙的合法完整性及技術設備、材料采購等方面進行審核,確保工程順利竣工的情況下降低工程成本。此外,施工過程的各個階段是有交叉性的,并沒有明確的分界線,所以在審核階段要對有施工階段沖突的地方重點提出并找出解決方法。最后要對施工組織設計的編寫規范上進行明確的規定,方便之后的工程檔案管理工作。
(3)建立技術交底制度和工程驗收制度。對于施工過程中可能涉及到的各種材料及特殊技術不明確的地方,設計方應該對施工方有一個交代即為技術交底。施工技術人員要對圖紙中的所設計的技術問題進行咨詢,明確施工過程中所采用的技術、設備、材料數量等問題。工程驗收是整個工程中很重要的一個階段,所以應該制定合理的制度保證工程質量。
1.3施工過程中的技術管理
現場技術管理就是施工過程中的技術管理,需要施工技術人員從各個方面進行控制、協調,嚴格依據施工準備階段所編制的方案進行施工。對于工程監理部門,要及時檢查施工的進度及質量情況并記錄,確保按合同工期交工。施工的技術管理工作雖說要按照相應的準則進行,但也不能太刻板。施工單位管理層要經常去現場了解情況,根據實際情況進行管理工作上的調節,同時提出技術管理工作上的創新,圍繞提高工程質量及降低施工成本來工作。
2結語
關鍵詞:現場施工排水
一、工程概況
漩門二期堵壩工程位于浙江省玉環縣的漩門港,是我國少有的深水堵港工程。二期堵壩在分水山和鷹公山之間,壩長1080m,壩頂高程7.5m,壩底高程一般為-7.2m~-8.0m,最低為-25.0m(黃海高程),壩頂寬6m,標準壩段底寬為190m。
壩基處理采用塑料排水板結合鎮壓層的復合加固法。插板間距1.2m,標準壩段部位插深一般在26m左右。
二、施工特點
1.水深流急。當地多年平均位為2.88m,50年一遇位為5.22m,即在位時,港址處的水深為10~25m,平均低潮位時也有6~20m,施工時流速達1.0~1.5m/s,隨著碎石墊層和拋石升高,流速增大至2.0~3.0m/s。這樣的施工環境,對施工設備的定位錨泊和沉樁管對水流的抗彎曲能力提出了很高的要求。
2.風浪大。該工程地處浙江東南沿海,為典型的強潮地區,潮差一般在5~7m之間。浙江省每年7~9月被稱為臺汛期,在這段時間內,一年的潮位最高,而臺風也最為頻繁。為確保工程施工質量及設備、財產和人身的安全,要求設備必須具備快速避臺風和搶戰小風的機動性能。
3.地質情況復雜。該工程總長1080m,其地質情況比較復雜。在軟土層中,局部地區有巖基、沙隔層或貝殼沉積層。在這樣的環境下施工,對水下裝靴樁頭是一個嚴峻的考驗。
4.浮態定位要求高。由于水深,船體是在水浮區的水面進行作業,無法擱淺檢查定位的實際情況,所以必須要求定位準確可靠。
5.工期緊迫。漩門二期堵港工程總插板數量為258萬m,約10萬根??偣て跒?個月,這樣的施工強度在國內深水作業中也是少有的。
6.質量要求高。在該工程中規定插設間距誤差為10cm,垂直度誤差小于1.5%,回帶長度小于50cm。
三、施工設備
按中國沿海地帶作業標準及上述施工特點,浙江省圍海工程公司研制了深水塑料排水帶插設作業船。船體系航式雙體作業船,由兩個片體與首尾連接構成一個長方形的施工空間。該船總長46.8m,總寬17m,型深3.2m,吃水深度為1.6m,排水量為700t,一次定位有效施工尺寸為22m×10m。定位與移動設備裝置為4臺5t起錨機,能在水深30m以內、流速2~3m/s的環境中施工。塑料排水帶插設裝置為門架式立柱打設機。該設備安放在作業船上,在施工空間可進行縱向和橫向移動,總高度為40m,總長度為9m,跨度為13m,能夠滿足插入涂面以下37m深的要求。為了補償船體傾斜度,設計時采用門架與立柱之間進行雙鉸鏈連接,使其組成平行四邊搖擺機構,利用門架后支撐螺桿進行前后傾斜調節。整個架子可以躺倒放置在船上,作業時將其豎起。
水上定位裝置采用國際上較為先進的GPS實時差分定位系統,由3臺高精度GPS組成。該系統不僅接收信息快,而且不受天氣、風浪的影響,可在24小時進行定位作業。
水下剪板裝置與裝靴裝置由剪刀管和剪刀箱、剪刀片、樁頭、測深儀、液壓設備等組成。
電腦自動記錄檢測裝置由數字測深儀,樁管插深傳感器、進帶傳感器、報警器、電腦等組成。
四、施工方法
1.深水插板的工藝流程。施工定位—插設塑料排水板—水下剪板和裝靴檢測記錄—移位。
2.施工定位。船體定位:首先在岸上選一坐標點,在其上放置1臺岸臺GPS接收機,然后在計算機上輸入施工區域平面圖及控制點的實地坐標和船舶施工空間尺寸,根據每條船的施工空間進行船位劃分,并直接顯示在計算機屏幕上。這樣移動船位時只要用4臺錨機絞動船舶,至其施工空間與劃分的船位重合時,說明船舶已準確就位。該系統的定位精度達到10cm,能滿足全天候施工的要求。插板機定位:其定位方法為機械定位,精度能控制在1cm以內。在施工時先按每支樁的間距及布置形式在222m×10m的空間范圍內劃分出總排數(縱向)和每排的支數(橫向)。然后移動插設機大平臺進行縱向定位,當定位指針與縱向定位刻度重合時說明定位準確,在大平臺定位準確后開動小車平臺進行橫向單支定位。這樣完成全船的插設支數以后,再進行下一船的定位。
3.塑料排水帶插設。采用門架式立柱結構的插設機械。為了控制塑料排水帶的垂直度,補償因插設機械行走引起的船體傾斜,在門架的后座上設計有垂直度調節螺桿,可以調節立柱的垂直度。當船體完成定位后,將穿好帶的套管打入土中,至設計標高,將套管拔出,塑料排水帶留在土中。完成插板任務后,再移動船位進行下一段插設。
4.水下剪板和裝靴工藝。根據水深測深儀測出的水深,將剪刀管放入水中,使其前端的剪刀箱離涂面30~50cm,當套管拔出水面,樁頭碰至剪刀箱內的限位器時,說明樁頭已拔至剪刀箱內,即可啟動液壓剪刀將塑料排水帶剪斷。為了提高剪帶速度,將剪切裝置設計為雙向裝置,每一次動作就完成一次剪切任務,而靴頭會自動回位。拔管時,保護活動門就會打開,而排水帶和壓帶導柱就會留在孔底。當套管上拔至一定高度時,導柱和套管一起拔出,而此時的塑料排水板已能完全靠泥土的阻力來固定。然后重復上述動作。
5.自動記錄檢測技術。自動檢測系統主要是通過檢測、樁深、水深、帶深和實際的涂面高程,就可以換算出回帶長度,一般回帶長度控制在30~50cm。如果在下樁過程距離樁底目標高程50cm以上,拔出時其深度報警器會發出警報提醒。
五、性能特點
該船的作業性能好,抗風浪能力強,能在水深30m以內、流速2m/s、8級風、2級浪的環境中施工,而且定位快、定位準,可進行全天候作業,施工速度快,操作簡便。
目前,我國多少企業現場施工技術管理還存在一定的問題,這些問題的存在嚴重的影響到施工的質量和施工進度,目前施工企業廣泛存在的施工技術管理的問題包括以下幾點:
1.1材料、設備方面
建筑工程在施工的過程中會用到諸多的材料和設備,在生產管理的過程中需要進行全面的控制。因為種類繁多,這樣加劇了管理人員的工作負擔,加上現場材料亂放現象嚴重,施工人員在需要材料的時候,不能夠及時的取出材料進行使用。此外,材料的存放過程中,因為管理不善往往會導致材料的質量下降,特別是鋼筋、混凝土、卷材類材料,這些材料因為管理不善會嚴重影響到工程的質量。施工設備的管理主要是日常維護方面,沒有進行定期的維護,機械帶病工作不緊緊降低了機械的壽命,還好影響到后期設備的維修成本,同時機械設備帶病工作也極易發生安全事故。
1.2主體和責任方面
目前,我國大多數的施工企業沒有成立專門的現場施工管理技術等分析的組織機構,也沒有健全調配資源的制度,這就使得建筑工程中設計、材料、人員配置等脫節。施工人員、管理人員、技術人員之間合作較差,資源配置難以達到最優化,資源浪費的現象較為嚴重。而且對于出現的責任事故也難以落實到個人。例如在澆筑大體積混凝土的過程中極易出現爆模的現象,這時不僅僅會造成施工質量的下降,還會浪費大量的混凝土,但是這個責任到底是誰負責,多數的施工企業還沒有明確的規定,責任工長和技術負責人往往相互推責,最后也只能項目部買單。
1.3資料管理方面
資料管理主要是指施工圖紙的管理,為了追求施工進度,很多企業沒有真正的掌握施工圖紙,就根據經驗進行施工。在施工的過程中,擅自更改圖紙的現象時有發生。出現工程問題的時候再去細細研讀圖紙,這時候就只能返工,浪費了大量的物力勞力。圖紙會審是相當重要的,但是負責人很少進行圖紙會審,不能合理的對施工技術進行優化。
2建筑工程現場施工技術管理問題的解決對策
2.1建立健全建筑工程現場施工技術管理的各項制度
材料、設備方面、主體和責任方面、資料管理方面等存在的問題,需要建立健全建筑工程現場施工技術管理的各項制度,這樣才能杜絕問題的發生。建立現場施工技術管理制度主要包括以下幾個方面:①建立材料的檢查制度。材料設備的好壞對建筑工程施工質量的影響很大,所以需要進進場的材料設備進行檢測,保證質量的合格,同時需要合理的配置檢驗人員。檢驗人員需要具備專業素養,這樣才能夠準確的識別材料的質量、規格是否符合建筑要求標準。材料的質檢需要找尋當地的質檢站,以保證質量的可靠性。②建立施工圖紙會審體制。施工圖紙設計與現場施工是分不開的,施工人員將圖紙和現場進行分析,找到圖紙和施工的矛盾點,這樣才能夠保證現場施工的順利進行,同時保障施工質量。③建立現場施工技術檔案資料的管理制度。技術檔案資料是施工企業以及其建設單位進行技術管理生產的依據。這些材料直接反映了施工單位長期施工的成本標準以及成果。所以需要建立現場施工技術檔案管理制度。匯集現場施工技術管理的相關資料,為建筑工程的改造以及擴建提供必要的依據。④施工企業需要與設計單位一起制定符合現場實際情況的技術方案。施工企業參與制定施工技術方案中去,能夠使得施工方案與現場施工信息緊密的結合,以提升施工方案的可行性。⑤明確管理人員的職責,合理的配置施工技術人員,以更好的做現場施工技術管理工作。責任需要層層落實到個人,這樣才能在出現問題的時候找出問題的原因,同時對于現場施工技術管理工作落實到位的部門人員給予獎勵,以提升人員的工作積極性。建立完善的施工技術管理責任制是必要的,建立相關的責任制,才能避免因為管理不當造成的質量安全問題。建筑工程現場施工技術管理工作的落實需要由各項制度作為保障,但是制度也不能制度的過于死板,需要以服務現場施工技術管理為目的。同時對于工程現場施工技術管理的各項制度不健全的,需要結合工程的實際情況以及優秀的管理辦法進行完善優化。引進國內外先進的管理辦法,才能夠促進建筑工程現場施工技術管理工作到位。
2.2加強對人的控制
加強對人員的控制需要做好以下幾點工作:①需要加強對工作人員的教育培訓,提升施工人員的安全生產意識。定期的組織培訓,以提升施工隊伍的整體水平。并積極鼓勵工作人員考取國家資質證書,以提升工作人員的專業素養。②技術管理人員需要不斷的學習新的管理方法,學習過國內外優秀的管理辦法,然后結合工程的實際情況來應用到項目中去,來提升管理人員的管理能力。③總承包方在進行施工之前,需要對分包方的資質、技術管理水平進行了解。④做好民工的安全教育工作,增強其安全意識,杜絕安全施工的發生。加強對人員的控制是建筑工程現場施工管理的重要內容。
3結語
關鍵詞:道路橋梁軌道施工
一、工程概況
崗石區間工程,東接崗頂站,西連石牌橋站,整個隧道在交通繁忙的天河路下穿過。隧道起點里程Z(Y)DK5+445.75,終點里程Z(Y)DK6+087.15,左線全長645.444m,右線全長641.400m。合同價3779.9818萬元。隧道平均埋深10.45m,線路最大坡度29‰,區間設2個施工豎井,YDK6+042.5處的1號豎井,井深17.925m,YDK5+658.567處的2號豎井,井深20.024m。
本項目合同開工日期2002年9月15日,合同竣工日期2004年8月15日,合同工期645天;實際開工日期2003年5月10日,業主批準完工日期2005年2月底。2004年8月23日,隧道順利貫通。
二、工程特點
1、本工程具備城市地鐵的共有特點。
——施工場地狹小。1號豎井施工場地僅1600㎡,2號豎井施工場地不足1300㎡。
——施工環境較差。1號豎井位于天河路,場地占用主干道路;2號豎井位于僑鑫教院大院內。
——地面、地下環境復雜。所經天河路交通繁忙,線路兩側高樓林立,地下各種管線密布,隧道距離兩側構筑物基礎較近,并兩次與高層建筑物地下室基坑圍護樁發生沖突。
——文明施工要求較高。施工產生的三廢需嚴格按照要求處理、排放,材料及渣土運輸條件受到嚴格限制,夜間施工也受到限制,施工圍蔽需與城市風格協調,交通疏解量大。1#豎井距小區較近,2#豎井位于僑鑫教育學院大院內,施工中要采取必要措施,盡量減小施工對周邊環境的干擾。
——環境保護要求高。施工不能污染城市環境,不能驚擾市民,不能對臨近的建筑物和構筑物造成損傷。
——施工風險大。沿線所經的環境,無論是地下管線,還是各種建筑物、構筑物、城市道路,或者是地鐵隧道本身,都不能出現任何損害,否則后果不堪設想。
——質量標準高,防水要求嚴。區間結構防水等級為二級,即結構不得有漏水,結構表面可有少量的濕漬。本區間隧道結構復雜,斷面轉換頻繁,使變斷面連接處的防水結構連接困難,同時由于聯拱隧道分步施工,防水的連接及防護更為困難。同時施工縫、變形縫等特殊位置的防水更是需要采取綜合治理措施。
2、不利因素多,工期壓力大。
原設計僅1#施工豎井,幾乎設置在標段西端頭,只能往東端獨頭掘進,而且場地移交時間推遲約8個月;后變更新增2#施工豎井,到03年11月中旬才具備開工條件,很難實施均衡生產,加上地鐵礦山法隧道常見的影響工期進度的因素幾乎一應俱全,工期壓力極大。
3、地質條件差,技術難點集中。
本區間是三號線技術難點較為集中的標段,自始至終為各方高度關注,一直被列為重點項目,被視為三號線的“老虎”。地質條件差,斷面形式多,工況、工法轉換頻繁,下穿石牌涌和含水砂層,截除高層建筑圍護樁,雙聯拱隧道較長。尤其是隧道過砂層,更是整個地鐵施工相關的各方個個極端關注的頭號重點和難點。
4、調動一切有用資源,順利度過了一系列難關。比如:成功的實施了CRD、CD工法,完成了雙聯拱段隧道的施工,順利實施了雙聯拱改近距離單洞的科研公關,完成兩處高層建筑的基坑圍護樁截除,隧道穿越石牌涌,隧道下穿含水砂層地段,工期提前等等。
三、工程難點:
崗石區間是地鐵三號線6大重點難點項目之一,其難度具體表現在以下幾個方面:
1、工期壓力大:
考慮到新增2#豎井的作用,按正常施工進度預測,本區間工期大約仍然要延后5~6個月時間,難以滿足業主批準的2005年1月末完工的策劃工期。原因如前所述。
2、諸多工法頻繁轉換:
本項目共有雙聯拱、三線斷面,雙線單面,共16種不同斷面形式,施工中斷面形式和施工工法轉換頻繁,施工工法有:臺階法、CRD工法、CD工法、中墻加臺階法、中墻加CRD法,中導洞法等。
3、雙聯拱隧道:
本區間渡線段有30米雙線斷面加單線斷面的雙聯拱隧道,單線段有109米兩個單線斷面組成的雙聯拱隧道(ZDK5+782.918~+892.229),施工工序繁多,施工條件差,施工控制難,施工效率低,防水難度大,嚴重影響工期。
4、截除高層建筑基坑圍護樁:
ZDK5+803.369~842.356段(長約39m),南方信托大廈地下室圍護樁35根,侵入左線隧道內,施工中需截除;ZDK5+758~+731段(長約27m),天河電腦城地下室圍護樁15根,侵入左線隧道內,施工中也需截除。圍護樁為直徑1.2m的密排人工挖孔樁,護壁為200mm的鋼筋砼,該段為雙聯拱段,隧道所處地層為強風化巖。截樁施工難度大,控制地表建筑物沉降及卸載等工藝較復雜,施工困難,工期也因此增加約一個半月。
5、隧道下穿石牌涌:
隧道左右線在DK5+780~+805段從石牌涌下穿過,石牌涌為南北流向的排污涌渠,常年有水。涌底距隧道頂只有9m。隧道結構為單線隧道及雙聯拱隧道,地層破碎,屬Ⅰ、Ⅱ類圍巖。施工難度增大。
6、隧道穿過含水砂層地段:
隧道左線里程ZDK5+445.75~590.75段約長145m,右線里程YDK5+445.75~520段約75m,共長約220m,砂層最厚處達5.45m,砂層底部距隧道頂部距最近處0.2m,砂層為中細砂,水量豐富。隧道起點端的人防密閉門更是觸破砂層,處理起來將十分困難。
四、具體做法及取得的成效:
1、利用集團公司的強大支持,積極主動解決施工中遇到的各種問題,確保兌現投標承諾,樹立良好信譽。
進場準備期間,全面配合業主前期工作,力爭早日完成臨建,及早開工。
施工的各種資源有保證,特別是主要管理人員到位,而且長期在施工現場,組成了被業主和監理評價為全線最強的項目班子,對各種問題和困難反應及時、積極,“沒有給業主添任何麻煩(業主評語)”。在資金上也給予了充分保障,特別是2004年春節前夕,調入現金50萬元,支付一線工人工資和材料款,保證了春節間施工正常進行。
2、依靠相關單位和部門,整合一切有用資源,創造并利用優越的外部環境為項目服務。
崗石區間困難重重,之所以能夠安全順利的施工,未發生安全質量問題,離不開業主、設計、監理、咨詢、總體等各單位各部門的大力支持幫助。尤其是業主最高層對項目高度關注,對項目的一些重要課題組織高規格的論證會,在施工中又具體指導實施,具體管理人員對項目監管幫助十分到位,保證了項目正常運轉。從地鐵總公司,到建設事業總部和土建部的各級領導,幾乎都在崗石區間留下了足跡,崗石區間的兩年多的風雨里程傾注了他們的大量心血。設計和監理等單位也積極配合,給予我們有力的支持。
3、只要是能夠提高進度,有利縮短工期的措施,在滿足規范要求的情況下,無論怎樣困難,都設法做到。比如:
——1#施工豎井變更了圍護結構,由人工挖孔樁支護變更為格柵、錨噴聯合支護,順利通過了市科技委組織的基坑審查,工期提前2個月。
——增加2#施工豎井,改善了施工環境,加快了施工進度,實際提前工期1~1.5個月。
——根據實際地質情況,將部分隧道由CRD工法改變為CD工法施工,改善了施工環境,簡化了施工工藝,加快了施工進度。
——雙聯拱改單洞,節省工期2個月。
——過砂層方案的改進,節約工期1個月。
——南方信托大廈的截樁施工,由于提前籌劃,準備充足,幾乎沒有延緩進度。相當于節約工期半個月。
——利用1、2#豎井與石牌橋站的貫通成果,提前施作二襯。比預計時間提前4個月,大大緩解了總工期的壓力。
這些措施為確保工期,甚至提前工期奠定了堅實的基礎。
4、嚴格按照設計文件和施工規范組織施工,把各種施工措施做到位。崗石區間施工中的一些亮點,比如:開挖斷面幾何尺寸的控制、格柵鋼架的架立、初支輪廓線的控制、CRD工法的成功實施等,就是嚴格執行準確交底、三級檢查和管理到位的結果,尤其是幾個重要的地段和部位,信息化施工具有極強的指導意義。這種塌實的工作風格我們將一直保持,這也是我們取得成績的最重要的保障,是我們最可寶貴的財富。
5、針對雙聯拱隧道的設計、施工特點,經過研究、分析和檢算,先將雙聯拱隧道中隔墻最大厚度由2.5m變更為2m,雙聯拱段長度則由109m縮到為86m(減少了23m);后來又進一步提出了將雙聯拱隧道改為近距離單洞隧道的設想。經檢算,理論上可行。變更之后的隧道結構,在施工上具有如下特點:①可縮短工期2~3個月;②簡化施工工法,改善施工作業環境,便利機械化施工;③可提高防水質量,解決雙聯拱隧道聯拱墻頂處的防水難題,有利于隧道防水;④通過新的嘗試,為今后的類似工程提供一些有益的參考資料,有一定的價值。上述施工方案在03年12月通過廣州地鐵總公司莫庭斌副總工程師主持的專家組的技術評審,并被業主列為科研課題。我部也自行投入科研經費約10萬元,參與科研。該段已經順利完成開挖、初支和二襯,從監測數據看,所用方案和加強措施,都是比較合理的。
主要的技術措施:隧道的初支結構較強,格柵的縱向連接筋加密,通過邊墻的對拉錨桿把兩個隧道連成整體,三角區的側向注漿加固效果明顯,嚴格控制爆破和超挖也減小了對后施工隧道的擾動,隧道及早封閉成環,初支背后的注漿緊跟等都是必不可少的措施。一切措施都是為減少和控制先施工隧道對后施工隧道造成偏壓以及兩個隧道之間的相互影響。
6、南方信托大廈地下室圍護樁侵入隧道左線這一情況,是在施工復測時發現的。詳細調查了解后,及時報告監理及業主,并多次與南方信托大廈業主協商溝通,使南方信托大廈北側、西側地下室續建部分項目與隧道截樁工程結合起來施工,讓圍護樁載荷不作用到地鐵左線隧道頂部,改由地下室頂板、底板托住及附近土體錨桿承載,這樣,既保證了地鐵隧道的安全,又減少了施工樁基托換的難度,加快了施工進度。截樁采用靜態爆破、人工鑿除等方法,個別地段采用控制爆破技術,隧道掘進順利通過了截樁地段。截樁施工沒有對大樓造成任何損害,也確保了隧道自身的安全。
天河電腦城的截樁情況類似,在出現南方信托大廈截樁后,我們推測天河電腦城可能會出現相同情況。借鑒南方信托大廈的經驗,使隧道順利通過了該電腦城。
7、隧道下穿過石牌涌:由于涌底距隧道頂板較近,為防塌方涌水,我們采用超前大管棚,個別滲水采用小導管注漿止水的方法施工,同時制定了地面注漿加固和洞內緊急封堵的應急搶險預案。施工已順利通過此段,沒有發生任何險情。
8、過含水砂層段:
崗石區間隧道下穿含水砂層地段,是本項目的第一大難點和重點,也是三號線的主要難點、重點之一。各方高度關注,研究探討和制定施工方案均十分慎重。通過數十次的專題會議研究討論,終于確定了施工方案。
8.1砂層概況
在區間隧道起點端左右線共有298.5m的上覆含水砂層段,分別位于:左線ZDK5+445.75~+630,右線YDK5+445.75~+560。砂層厚1.20~5.45m,砂層底部距拱頂距離0~3.2m。地質詳勘資料揭示,砂層底部距離拱頂不足2米的危險段共有3段:左線ZDK5+529.332~+552.154,ZDK5+484.699~+492.659,右線YDK5+474.693~498.820段,總長約55m。其中左線ZDK5+542.81處,右線YDK5+485.69處為砂層距拱頂最低點,砂層底部距離拱頂分別為0.70m和0.25m。人防密閉門位于支ZDK5+451.75~459.75m,該段隧道頂部已觸及砂層。
8.2設計方案
設計方案采用φ89、長12m的大管棚超前預注漿支護,在開挖過程中視圍巖及滲水情況每隔3m再補打長3.5m、φ42的小導管進行注漿止水。
8.3施工方案
過砂層是崗石區間的頭號難點工程,確定砂層施工方案極其艱難。施工過程中,我們上報過多種方案,業主組織多次專題會議,遍請行業內專家,進行研究,對包括冷凍法、洞內水平旋噴、地表帷幕注漿、大管棚結合小導管及雙排小導管等方法進行充分論證,比較優缺點,論證可行性,我們根據每次研討結論重新修訂施工方案。用了將近一年的時間,于04年5月8日最終確定了該段施工方案。
⑴基本原則:
通過補勘進一步探明砂層的分布情況以及與隧道的關系,以洞內治理為主,充分利用拱頂隔水層〈5-2〉,雙排小導管超前注漿,謹慎通過,準備應急預案,洞內儲備充足的搶險物資,做好地表處理的準備工作。
⑵具體方案
①對砂層段進行補勘,徹底摸清砂層分布情況及與隧道的關系。在業主的安排下,省重工設計院對該段進行了補勘。從而對正確制定砂層段施工方案提供了可靠的資料。
②原設計的人防密閉門上部侵入砂層約0.5~1m,施工時極易發生涌砂涌水現象,造成隧道失穩變形、坍塌、地表下陷沉降。在不影響使用功能前提下,將左右線人防密閉門位置后移了約50m,使人防密閉門隧道拱頂距砂層底2m以上,從而有效地避免了風險。
③一般地段隧道上半斷面采用雙排小導管注漿支護;危險地段隧道上半斷面采用全封閉預注漿固結止水,拱頂周邊小導管(管棚)超前支護;搞好監測量測,必要時格柵間距縮小,格柵鋼筋加強。
④制定應急搶險預案,備足搶險人員、物資、機具、設備,并準備封鎖部分危險地段的路面,預備地面緊急處理條件。
8.4應急預案:
⑴在洞內備齊充足的搶險物資:如砂袋、棉紗、錨桿、型鋼、特制格柵、鋼筋網片、大管棚、木材、引水管、注漿管、注漿泵、注漿材料等。
⑵到交警部門辦理相應路段的交通疏解手續,并將圍擋用的隔離墩、移動式護欄及時放在工地,以防一旦洞內出現險情,導致地面沉降變形嚴重時可以及時封閉,避免出現更大的損失。
⑶洞內出現險情,如掌子面或拱頂大量涌砂涌水,馬上封閉掌子面,用砂袋、型鋼、鋼筋網等封堵,施作噴射砼擋墻,然后注漿,地面實行圍擋,防止事態進一步擴大。
⑷如果砂層進入拱頂開挖范圍,則采用降低拱底的辦法,臨時通過,待砂層段的前、后、側向三個工作面都具備施工條件時,再行處理。先三個方向注漿固結,然后小進尺開挖,利用鋼插板等支護手段輔助一點點掘進,進尺控制在0.30~0.40m。
⑸當洞內手段都失敗后,采用地面措施處理。
8.5技術措施
⑴施工準備:
今年5月16日開始進入含水砂層距拱頂2m內段(即危險段)施工。項目部成立了過砂層段施工領導小組,啟動應急機制,項目部領導現場輪流值班,確保各項措施落到實處。一方面按施工方案做好準備,同時也按照應急預案,開展各種應急準備工作。
⑵嚴格按方案施工,超前小導管密排布置,施做時角度放平,防止擊穿隔水層,并進行超前注漿。
⑶加密格柵間距,在距最低點左右各10m段,將格柵間距由500mm調整為300~400mm;及時封閉掌子面,放慢施工進度,待上一環噴射砼達到一定強度后再開挖下一循環。
⑷每兩循環打一次超前探管,長度為2m左右,以便探明砂層,掌握第一手數據,探測表明,砂層最低點在YDK5+483處,距拱頂0.25m。
⑸保留上下臺階的適當間距,保持掌子面和通道暢通,確保一旦搶險有工作面。
⑹利用左右線危險段里程上的差異,在施工砂層段時采用“倒邊施工”的辦法。施工中,左線開挖一直超前,但左線施工至ZDK5+555時(第一段危險地段前3米處),暫時停止掘進,讓右線開挖超前,一則可以探明地質條件,二則可以部分降水,三則可以對左線隧道部分引水,四則當左線危險段一旦出現險情,可以從右線相應部位注漿加固。另兩段也采取類似方法。
⑺嚴格按要求施工鎖腳錨桿,保證長度及角度,減少下半斷面施工時的拱頂下沉。
⑻加強監控量測,加密布點,加大監測頻率,特別是在三處危險地段,地面監測點埋設到砼路面以下土層中,觀測地表沉降。監測結果顯示,拱頂最大沉降值在50mm以下,地表沉降最大值為70mm,地面無明顯變形沉降,地面建筑物和隧道均處于安全狀態。
⑼初支背后注漿及時跟進,每施做2~3榀格柵后,對砂層段從外向內全面注漿一次。
⑽在掘進掌子面進入崗頂站圍墻范圍,及時與崗頂站協調,進行地面減載。
⑾如果出現險情,如掌子面或拱頂大量涌砂涌水,則立即起用應急預案。
由于準備充分,精心組織,精心施工,于6月6日左線順利通過ZDK5+529.332~+552.154處的砂層距拱頂小于2m段。左線危險段通過后,我們及時進行總結,進一步完善管理及施工方法,為右線順利通過做好準備。7月10日進入右線YDK5+474.693~+498.820危險段,7月28日順利通過該段。
8.6結語
⑴各種方案的比較
從砂層掘進段施工情況來看,原比預選方案各有利弊,并且投入較大。
——采用地面帷幕注漿,需要地面交通疏解費用170萬元;鉆孔注漿23300m,注漿費用350萬元左右。合計510萬元。工期增加3個月(僅算一段施工增加的時間)。
——采用大管棚配小導管注漿施工,由于實際砂層長度比投標時設計長度長約100多m,將增加成本支出約400萬元。
——采用洞內水平旋噴注漿,一是施作時易破壞砂層下的隔水層(具有一定承載力)在旋噴效果不好時易造成涌砂涌水,造成隧道失穩。二是增加成本支出超過400萬元,工期增加3~4個月。
——采用冷凍法施工,一是受場地限制,地面交通疏通難度大,二是施作時易給地面以下自來水管、煤氣管、下水管線造成破壞危險,三是費用將達700~800萬元。
——采用地表鉆井降水,因附近高層建筑物多,大量抽取地下水有可能造成地表沉降較大,影響周邊建筑物安全。
——現有施工方法,順利通過該段,證明方案是可行的。據初步統計,增加支出成本約300萬元,雖比投標時相對增加約150萬元,但與其他方案比較,成本仍是最低的,同時工期比原計劃提前約3個月(原計劃11月末掘進完)。
⑵摸準砂層的準確位置、形狀以及與隧道的相對關系是制定切實可行的施工方案的基礎。
⑶有效保留隔水層(5-2),盡量減少對砂層的不必要的擾動,充分利用隔水層的作用是順利通過砂層段的關鍵。
⑷信息化施工對于砂層的通過具有極其重要的意義。
五、幾點體會
1、在建項目的施工技術管理中一定要勇爭第一,越困難的工程,越要敢于爭第一,越要爭到第一。只有爭到了第一,才有可能爭取經濟效益和社會效益的雙豐收。
2、對于施工中的技術難點,一定要做到情況摸清,準備充分,方案得當,措施扎實,遇變不亂,處變不驚。
對鋼管混凝土系桿拱橋施工中經常出現的技術問題進行了剖析,并結合工程實踐,汲取經驗教訓,詳細地闡述了科學、實際、有效的防治對策。
關鍵詞
鋼管混凝土系桿拱施工難題對策
1引言
近年來,鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結構輕、造型美、省建材等優點,被廣泛應用于公路工程。但該橋型技術復雜,施工難度大,已經暴露和潛在的問題還很多,亟待廣大工程技術人員在實踐中不斷探討和完善,本文將結合工程實踐就有關問題做簡要闡述。
2鋼管混凝土系桿拱橋施工技術難題及對策
2.1支承系統
2.1.1功能
系桿拱橋支承系統宜選用WDJ齒碗扣型多功能支架,該系統具有支架豎向組合微調功能,主要以工具支架和特制微調座組成。
2.1.2地基處理
WDJ齒碗扣型多功能支架必須搭設在經處理的堅實地基上,地基須高出原地面0.5~0.8m,做好防水,避免雨季浸泡。在立桿底部鋪設墊層和安放底座,墊層可采用厚度≥20cm的混凝土或厚度≮10cm的鋼筋混凝土或厚度≮5cm的木板。
2.1.3預壓
支架使用前須全程預壓,不能以一孔預壓取得的經驗數據推概全橋。靜壓5d(120h)以上及達到沉降穩定狀態2d(48h)以上,沉降穩定標準:24h沉降不超過1mm。
2.2主拱肋拱軸線控制系統
2.2.1以激光照準和精密測標組成定位系統;監測項目為拱肋的線形變化、拱腳位移和拱腳沉降。
2.2.2建立測量控制網
在每節拱肋端頭設置固定的測量控制點,控制點設在拱肋中線位置。施工放樣及檢查都采用全站儀進行,每架設一節段拱肋,對全部控制點都要進行觀測。此外,對拱座的偏位進行觀測。鋼管拱對溫度,特別是日照影響非常敏感。為了減少溫度和日照對線形控制的影響,標高的測量包括合攏時間都安排在凌晨。
2.2.3施工控制
(1)在扣索塔架頂部設有扣、錨索調整裝置千斤頂,通過改變扣索的張力,并采用在拱段之間的內法蘭盤接頭處抄墊鋼板的方法,來實現拱段接頭標高的調整(跨徑較小的拱肋可利用WDJ支撐系統高度及其豎向微調功能實現)。
(2)設置臨時橫撐固定拱肋。每架設一節拱肋,就利用鋼管拱的橫聯鋼管臨時焊接固定上下游拱肋,特別是在合攏段基肋端一定要設置臨時支撐。
(3)在焊接拱肋接頭外包板時,對稱布置的焊縫,采用成雙焊工對稱施焊,這樣可使各焊縫所引起的變形相抵消;非對稱焊縫,先焊縫少的一側,這樣可使先焊的焊縫變形部分抵消。
(4)為保證鋼管拱在吊裝過程中的橫向穩定性,在每吊裝一節段拱肋時,采用通過對稱設置兩道浪風繩來調整和控制拱段就位中線位置,減少拱肋自由長度,增大橫向穩定??刂评孙L繩長度基本相同。
2.3鋼管混凝土配制
2.3.1選材
(1)設計高性能微膨脹混凝土應選擇525R早強型水泥為主體,其用量不宜過大,初凝時間以8~12h為宜。
(2)配制高性能微膨脹混凝土須使用干凈的河砂并嚴格控制云母含量、硫化物含量、含泥量和壓碎值,一般選用細度模數2.6-3.1的中砂為宜。不宜用砂巖類山砂、機制砂、海砂,此類砂對混凝土的膨脹率影響極大。
(3)粗骨料石質對高性能微膨脹混凝土影響很大,主要體現在骨料一砂漿界面粘結強度、骨料彈性模量和骨料強度。在考慮混凝土可泵性的同時,要考慮混凝土的早強性和后期強度。碎石需二次破碎,使其基本無棱角,并減少針片狀顆粒的含量。選用時應嚴格控制含泥量、強度、彈性模量和粒徑≤30mm。
(4)粉煤灰與水泥“二次水化反應”產生的凝膠封堵了混凝土的毛細管路,增強了密實性,提高了耐久性。“二次水化反應”只有Ⅰ級粉煤灰和磨細粉煤灰可以徹底完成:“使混凝土升溫降低15%~35%;應嚴格控制粉煤灰SO3含量,以0.5%~1.5%”為宜;粉煤灰應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》規定。
(5)選擇外加劑一定要經過多次試驗。試驗表明,緩凝型減水劑會降低混凝土膨脹率,所以應反復試驗,膨脹率合適才可使用;高效減水劑還應具有緩效凝作用和緩凝劑摻配作用,且是非引氣型、低氣泡減水劑;其質量應符合現行標準《混凝土外加劑》規定。
(6)膨脹劑在有鋼管約束條件下,在結構中建立0.2~0.3MPa預應力,可抵消混凝土在硬化過程中產生的收縮應力,從而提高抗裂能力。選擇時一定要多試驗幾個品種,膨脹劑應對混凝土后期強度及質量無害,與所用水泥適應性好。我國主要使用U型膨脹劑、復合膨脹劑及明礬石膨脹劑。2.3.2設計高性能膨脹混凝土的三個問題
(1)混凝土施工可按一般高性能混凝土設計方法進行配制強度計算,不必計算后將強度提高一個等級作為配制強度,關鍵在于施工配合比的施工現場驗證。設計時應嚴格控制水灰比,將其確定為定值。
(2)混凝土是采用鋼管中頂升灌注,粗骨料在頂升過程中不能因自身重力而下落,否則會造成頂升壓力過大而失敗。在設計混凝土配合比過程中碎石應稍微呈懸浮狀態,不能下沉。所以該種混凝土的砂率可提高一些。
(3)許多工程實踐認為鋼管混凝土設計為微應力時,限制膨脹率28天內應控制在(2~6)×10-4的范圍內是合理的。
2.4主拱肋鋼管的拼裝
2.4.1鋼管拱肋的制作
(1)鋼管拱主弦管直徑>600mm采用螺旋焊管。
(2)宜選用具有CAD加工設計技術和成功經驗的廠家;單元階段制造好后在工廠進行平面和立面組拼檢查;螺旋焊管彎曲成型在中頻彎管機上進行,采用埋弧自動焊;腹板安裝采用CO2氣體保護焊;單元階段焊接完成后,若與理論線形不符,可用“火工矯正法”矯正。
(3)鋼管拱單元階段制好后運至工地組焊成吊裝段,運至施工現場,最后用跨墩龍門吊機或其它起重設施將吊裝段吊上橋組裝。
(4)為便于調整拱肋預埋段制造、溫度引起的偏差,鋼管制造在工廠時,拱腳預埋段與拱中段之間預留80mm調整量;拱肋合攏鎖定溫度為10~15℃。
2.4.2鋼管拱肋單元構件的防護
預拼成型的安裝節段必須對接口進行地面預接和必要的技術處理,拱肋每一個吊裝階段之間采用內法蘭連接,法蘭間可抄墊鋼板進行微調;單元制造階段之間采用臨時外法蘭連接。
2.4.3鋼管拱肋的懸拼
(1)拱肋吊裝采用懸拼和扣掛施工。拱肋作完后,首先在制作場地進行預拼,合格后方可吊裝。
(2)拱肋吊裝前應安裝好拱腳臨時鉸,懸拼過程中允許拱肋繞鉸轉動。每吊裝一個階段除安裝好橫撐及臨時橫撐外還要設置橫向浪風索。以利調整拱軸線和保證橫向穩定。
(3)兩階段接頭端面先用螺栓對接,安裝合攏段前應預先通過扣索調整拱肋橫向位置,然后再安裝拱頂合攏段。
(4)兩條拱肋全部合攏后,再全面校核一次拱軸線坐標,并調整至誤差容許范圍內。再對焊主拱鋼管、燒掉螺栓,用加勁鋼板補焊拱肋鋼管接頭,以保證受力連續。
(5)用鋼管焊接封死拱腳臨時鉸,澆注拱座預留槽口C50混凝土,形成無鉸鋼管桁架拱,待拱腳混凝土達到強度后拆除扣索;
(6)泵送壓注填充管內C50微膨脹混凝土。
2.4.4跨徑較小的橋梁可用WDJ支撐系統配合吊車、攬繩完成拱肋組拼。
2.5波紋管堵塞
系桿拱橋橫梁、系梁多為群錨后張預應力混凝土,于是防治波紋管堵塞,避免鋼鉸線局部拉伸率、應力超標是施工中不容忽視的大問題。對此我們的預防措施是:
(1)波紋管固定后,將半硬性塑料管穿入波紋管內,其外徑小于波紋管內徑8~10mm,長度大于波紋管長4~6m;
(2)指派專人,在澆筑混凝土過程中不停抽動塑料管至混凝土澆筑完畢;
(3)抽出塑料管,清除其表面灰漿,擦凈備用。抽動半硬性塑料管法,可從根本上解決波紋管堵塞問題。
2.6支座墊石鋼板懸空
預埋支座墊石鋼板下混凝土懸空,既影響下部結構受力,又危害上部結構荷載均勻傳遞和受力平衡,也就是說,出現這種現象是很危險的,其主要原因是混凝土在澆筑流動過程中,預埋鋼板下的氣體無法排除,形成了空洞,為避免該現象的發生,可在鋼板中心用電鉆打一個直徑5mm的“排氣孔”,澆筑預埋鋼板處混凝土時,濃水泥漿由“排氣孔”冒出即可。
2.7拱腳混凝土空洞
2.7.1拱腳混凝土振搗
拱肋與系桿節點——拱腳之鋼筋構造縱橫交錯、交叉重疊,混凝土澆筑困難,振搗棒無法正常工作,混凝土密實成了問題。一般采用剛度較大的鋼模,澆筑混凝土時,先用一巨型扁鏟(其寬度≥振搗棒直徑)在振搗棒插入處,臨時將鋼筋間距撥寬,至振搗棒順利插入、正常振搗為止,可確保混凝土振搗密實;待振搗棒拔出后,開啟固定于模板兩側的附著式振動器,一方面有助于被撥動的鋼筋恢復原來位置,另一方面可避免混凝土漏振,有助于混凝土密實、均勻。
2.7.2拱腳混凝土預防裂縫
為預防拱腳混凝土裂縫,可選用鋼纖維混凝土,鋼纖維用量一般為60kg/m3。
2.8空腹式端橫梁澆筑工藝
端橫梁為封閉式變斷面空心梁,其施工有兩種方法:一種方法是采用木模或其它一次性芯模,不考慮翻番周轉,此類模板只側重考慮其強度,滿足混凝土幾何尺寸需要即可;另一種方法是采用鋼?;蚱渌芍苻D性芯模,澆筑混凝土時在梁頂預留“天窗”,待拆除芯模后再二次澆筑混凝土,將天窗堵死,但應注意兩期混凝土的結合牢固問題。
2.9鋼管混凝土“緊箍效應”落空
由于施工工藝和混凝土收縮,混凝土總是無法完全充滿鋼管,使得“緊箍效應”無法實現,混凝土達不到三軸壓縮的理想效果。防治該問題的一般方法有兩種:
(1)預防。微膨脹混凝土隨著齡期增長,混凝土的收縮仍然不可避免,為防止這類問題發生,在混凝土配合比設計時,在添加UEF微膨脹劑的同時增添“聚丙烯腈纖維”。
(2)處置。待混凝土大于28d齡期后,用小錘對拱肋進行全面敲擊檢查,發現空隙,則確定準確位置,鉆孔并壓注環氧樹脂水泥漿進行補救。
2.10其它問題
近年來,系桿拱橋普遍出現系梁混凝土于吊桿處裂縫、吊桿護套提前開裂、下端預埋管進水、錨頭及鋼絲提前腐蝕和拱肋鋼管腐蝕等嚴重問題,危及橋梁的安全。
2.10.1防腐
(1)拱肋防腐可用經濟、實用,便于現場施工和后期維護的方案——有機環氧富鋅涂料,分為3層,底層富鋅涂料、中層環氧云鐵、面層聚胺酯噴涂。涂裝時環境溫度宜控制在5℃~35℃之間。
(2)防腐鋼絞線應用較多的有鍍鋅鋼絞線和環氧噴涂鋼絞線,前者,經鍍鋅處理后,機械性能均有所下降,且一旦被刮傷則傷處的陰極反應會使腐蝕速度加快;后者,機械性能與原鋼絞線基本上沒有差別,而且在生產過程中進行了充分的表面處理和再次穩定處理,其抗拉強度和延伸率較普通鋼絞線稍有提高。故此應盡量用環氧噴涂鋼絞線。
2.10.2吊桿處系梁縱向鋼筋的處理
系梁鋼筋是通長的,而結構設計需要吊桿穿過系梁,如此以來,系梁縱向通長鋼筋就必然被截成數段,勢必影響結構受力,為解決這一矛盾,可采用于吊桿處設置“方形環筋”,系梁縱向鋼筋截斷后分別與其焊接,吊桿在其方形環筋中穿過。這樣,即可以保證系梁縱向通長鋼筋的連續,又可以保證吊桿與系梁聯結位置準確。
2.10.3橫撐與拱肋節點處應力集中的預防
為避免鋼管橫撐與主拱肋結合部,在使用環境中開焊,影響橋梁整體性能,一般采用在其結合部增設4個加強聯結鋼板,按90o間隔均勻布設,焊接牢固。
關鍵詞:巖石邊坡噴植混凝土施工工藝
引言
路基邊坡的防護型式根據氣候、水文、地形、環境保護和美化綠化等方面考慮,為了使運營環境舒適、美觀,盡量近于自然環境,現在越來越多的施工項目邊坡防護采用噴植混凝土植草型式。采用噴植混凝土又叫客土噴播植草,是一種全新的生物邊坡防護措施,它的特點是在巖石上能為植物創造生長條件,恢復了因工程施工而破壞的生態系統,制造與自然表土相近的生長基礎,培育出穩固邊坡和與周邊環境和諧的植物,有效恢復生態,并形成可粗放管理的優美植物群落。突破了以往植物防護必須以土質邊坡為前提的概念,充分體現了現代環保意識,于環境、自然、工程等各方面來說是一種較為理想的防護手段。
1采用噴植混凝土防護巖石邊坡的機理
常用的邊坡防護大致可分為工程和植物兩種方法。工程防護方法包括圬工護坡、骨架、擋墻柵欄、錨索、噴混凝土等傳統工程防護方式;植物防護方法是在邊坡較為穩固的基礎上采用植樹種草的辦法作為防止雨水沖刷,控制表土流失的措施。隨著對環境保護的重視,工程防護與植物防護相結合并盡可能多的使用植物防護已是大勢所趨。
巖石邊坡一般是穩定的,經過工程加固的邊坡其穩定性更有保障,但的巖石不僅影響景觀,破壞了環境,而且長時間的會導致風化嚴重甚至邊坡失穩。噴植混凝土邊坡防護技術是針對以往巖石坡而無法綠化的狀況而研制開發的,原理是用高次團粒劑使客土形成密實結構,植物纖維在其中起到類似植物根莖的網絡作用,造就具有耐降雨沖刷、牢固且透氣、與自然表土相近的生長基礎。噴植混凝土主要用于巖石坡面和硬質噴植土地等綠化困難的地帶,使其得以恢復自然生態保護環境和景觀美化為目的的綠化成為可能。巖石坡而施以錨桿掛網的工程措施后,輔以噴植混凝土將起到較為理想防護目的,是巖石邊坡較為完美的防護方法。
2巖石路塹邊坡防護設計
巖石路塹主要為極嚴重風化的粉砂巖,塹坡最深達21m,路塹下部為漿砌片石擋土墻,上部為錨桿掛網和噴植混凝土。
錨桿采用螺紋鋼筋,直徑為16mm,外端設長5cm的直彎頭,錨桿間距為1×lm,正方形排列,錨桿錨固深度一般為lm。兩側鐵絲網邊緣加設封閉錨桿,封閉錨桿的間距和深度為0.5m。錨桿采用砂漿錨固,鐵絲網采用鍍鋅鐵絲,其直徑不小于2.6cm,網眼為8×13cm。鐵絲網與錨桿在端頭部緊緊連接,鐵絲網一般距坡面2.5cm呈張緊繃平狀態。將噴植混凝土的原料(植生混合料)用噴漿機噴布在邊坡網面上形成噴植混凝土。養護工作應于噴植完成后即日開始,為期六個月。養護期間應隨時注意植物生長和天氣情況,做必要的加水濕潤和養份追加。原則上每兩個月施肥一次,使用復合肥料,六個月后植被的覆蓋率應達到90%以上。
3噴植混凝土基材原料的主要成份及其作用
噴植混凝土基材的主要成份有活性黏性種植土,有機肥料、木質纖維、鋸木屑、粗顆粒河砂、水泥和高分子外加劑等。
3.1種植土和有機肥
它是供植物生長的土壤和養料,是植物生長的基礎物質,天然、無菌、綠色、通氣、排水、保水,含有很高的有機質,腐蝕酸及營養成份,可作為長效緩釋肥材質。
3.2木質纖維
它是綠化基材與坡面鐵絲網前期連接物質,待草本植物的根系扎入巖石縫隙后,其連接作用失效??蛇x用造紙廠的紙漿為木纖維的代用材料時,注意可能有以下弊病:紙漿中可能含有對草種萌芽有害的物質,如PH值過大;纖維過于纖細,易造成噴播層交織性不好,并會產生板結現象;吸水包水性能變差,且在發干后產生“結殼”現象;另外紙漿因含水率大,給供應、包裝、運輸和施工帶來諸多麻煩。
3.3鋸木屑
它在基材中可保水,減輕基材的單位重量,增大基材的內摩擦角,從而減小坡面基材的下滑力。與木質纖維共同作用,使綠化基材穩定在巖石坡面上,它和木質纖維腐蝕后又是良好的肥料。
3.4粗顆粒河砂
它在綠化基材中是一種疏松劑,能有效阻止綠化基材板結,使噴植混凝土牢固、透氣、有利于植物生長。
3.5高分子外加劑
為使綠化基材在巖石坡面上保持水土,降低水份的蒸發量,在拌制和噴射基材時還要加入適量的高分子外加劑。它是一種高分子有機聚合物,粉末狀,它不僅吸水率大,而且在溶水后會變成極光滑且粘稠的物質。它與其他基材材料混合后形成非常均勻的糊狀稠化物,有利于噴播施工。噴播后會在巖石坡面形成性能良好的保水、牢固透氣、松軟的“混凝土”,高分子外加劑摻量的多少取決于巖石邊坡的坡度,坡度越大,用量相應增大。
4護坡基材與巖石坡結合機理
4.1坡面鐵絲網
穩定的巖石地坡鐵絲網靠錨桿固定在坡面上,不穩定的巖石邊坡靠錨桿〈或錨索〉穩定坡面后再與坡面鐵絲連為一個整體,坡面鐵絲網是噴植混凝土綠化基材與巖石邊坡前期相結合的不可缺少的材料。采用18號鐵絲編制呈網眼為8—13cm的菱形。網眼過大會增加鐵絲網單位面積的負荷,使鐵絲網變形,對距鐵絲網較遠的基材起不到固定作用,在基材重力作用下還會產生局部溜塌;網眼過小,其基材在噴射時不易穿透鐵絲網,基材與巖石邊坡不能有效地密貼在一起,形成一個空面,不利于植被生長和邊坡地穩定。
4.2基材地穩定機理
基材中地黏土和木質纖維是基材在邊坡上穩定的主要材料。當基材噴射到坡面上,其木質纖維一頭絞在坡面鐵絲網上,另一頭粘在基材中;黏土則粘在巖石和鐵絲網上。當木質纖維在基材中腐爛時,完成了自身在基材中的連接筋的作用,取而代之的是根系發達的草本植物的根系網,它將坡面上綠色的草、后層基材和巖石表層緊緊地連在了一起。
5混合草種
在噴植混凝土護坡地基材中主要選用適應溫度變化地混合草種,具備較強地生命力,能在不同季節繁殖且根系發達、葉莖低矮。主要有狗牙根、白喜草、高羊毛等。(1)草種的用量:摻入每平方米草種2—3kg;(2)草種的預處理:草種直接混入基材,發芽極其困難。為提高其發芽率,采用化學藥物催芽方法預處理。具體方法為:配置0.5%的氫氧化鈉溶液,將草種放到已配置好的溶液中浸泡24h。浸泡過程中常用木棍拌和,撈出后用清水沖洗干凈,然后再用清水浸泡6—8h,撈出略曬干即可拌入綠化基材。(3)草種發芽生長的前期養護:當拌有混合草種的基材噴射到巖石坡面上,就要注意草種發芽生長的前期養護工作,養護的主要工具是高壓噴霧器,它使養護水霧化后均勻地濕潤在坡面基材上。在養護過程中,要注意控制好噴頭與坡面地距離和移動速度,保證無高壓射流水沖擊坡面形成徑流,沖走綠化基材及草種。前期養護每天早晚各噴一次,以后逐漸減少,養護時間為六個月。如果噴射植被護坡是在夏秋之交施工,天氣熱、太陽大、雨水少,為了保證草種的成活,采用覆蓋無紡布,主要起到防雨水沖刷,旱季及冬季保溫保濕、隔熱防曬,透氣通風之功能。當拌有混合草種的基材噴射到坡面上,立即覆蓋無紡布,無紡布與坡面的距離控制在0.1—0.5m,接頭處重疊15cm,并按程序加強養護。
6工藝流程
巖石路塹厚層基材噴射植被護坡的工藝流程。
關鍵詞:水工溢洪洞底板弧形邊墻表面平整度控制
1.工程概況
地理位置:恰甫其海水利樞紐工程位于伊犁地區鞏留縣境內,壩址位于特克斯河中下游河谷的烏孫山峽谷中,距特克斯河與小吉爾尕郎河匯合口約300m處。
工程規模:特克斯河流域共規劃39庫31級電站,其中恰甫其海水利樞紐是流域規劃中最大的控制性工程,具有灌溉、發電、防洪、生態等綜合效益。樞紐裝機容量320MW,攔河壩最大壩高108m,總庫容19.61億m3,具有不完全多年調節功能,屬大(Ⅰ)型一等工程。其表孔溢洪洞為該樞紐的重要建筑物之一。
設計形式:表孔溢洪洞進口采用開敞式進口,洞身為明流洞泄洪形式,由引渠段、控制段、斜井段、反弧段、漸變段、洞身泄槽段、出口明渠段及消能段組成。校核洪水位1001.82m時,表孔溢洪洞下泄流量2200.06m3/s,設計洪水位998.75m時,下泄流量1625.62m3/s。由于下泄流量大,水流速度高等特點,整個洞身外觀設計為城門洞形,洞身由斜井段、反弧段、漸變段以及標準段組成,采用了底板流水面鋪設20cm厚C60硅粉混凝土,以提高抗沖蝕性能。
2.方案選擇
水工泄洪隧洞底板設計采用了C25、C60、C30三種不同標號的混凝土,要求依次將C25、C60、C30混凝土連續澆注起來,并不得有施工冷縫(即在混凝土澆注過程中,混凝土不得出現初凝現象)。
依據設計圖紙、規范的要求,解決好底板硅粉混凝土收面、邊墻弧形混凝土的水泡、汽泡以及澆注邊墻混凝土時從底板上返,是澆好底板混凝土的關鍵所在。因此選用的總體施工方案:在澆筑底板混凝土前,搭設兩側邊墻弧形段混凝土入倉滑槽及支撐架子,混凝土輸送管從中間向兩邊分,邊墻上部設滑槽,滑槽覆蓋整個倉面,表孔溢洪洞洞身底板和底板弧形段混凝土一次性進行澆筑。先澆筑底板C25混凝土至C60硅粉混凝土底面,再澆筑C60硅粉混凝土至流水面標高,人工開始收面,收面先用滾筒大致找平,然后利用滾筒搭設木板,人員站在木板上,先用木抹子拉平,再用鐵抹子逐遍抹平、壓光,同時澆筑邊墻弧形段C30混凝土。邊墻弧形段模板設計采用大小兩塊,大塊的安裝在下部,小塊的安裝在上部。下部大塊模板的安裝必須要利于拆除。邊墻混凝土澆筑完畢后,必須要掌握好倉內下半部混凝土的初凝時間,當該部混凝土剛剛達到初凝,且能保證上半部混凝土穩定的條件下(即混凝土不坍塌、不流淌),必須立即組織足夠的人員及時將下部大塊模板拆除,模板邊拆除邊對混凝土表面進行人工收面。上半部模板待混凝土終凝后,再拆除。
3.關鍵技術與主要施工工藝
表孔溢洪洞底板弧形混凝土襯砌采用一次性澆筑至邊墻230cm高度,便于二期全斷面鋼模臺車整體澆筑邊墻拱頂與底板連接的施工方法。
混凝土由混凝土拌合站供應,混凝土拌合站安裝JS-1000型混凝土拌合機,配有自動計量裝置,每小時可生產混凝土40m3,4臺6m3混凝土輸送車輸送混凝土至施工現場,由一臺HBT-60型混凝土輸送泵輸送混凝土入倉?;炷两Y構的鋼筋在鋼筋加工場集中加工,施工現場人工安裝,混凝土振搗采用6臺插入式振搗器振搗,底板與邊墻灌漿管在澆筑混凝土前預埋固定,人工抹面收光方法。
3.1關鍵技術
3.1.1邊墻弧形模板設計
混凝土的外觀質量和幾何尺寸主要靠模板整齊規則和優質的加工以及掌握好拆模收面的時間來保證?;⌒芜厜Σ捎冒霃綖?.5M,1/4的圓弧設計,模板設計時考慮安裝方便和拆模收面的需要,特別是邊墻混凝土在初凝之時,混凝土能夠收面的情況下必須拆模收面,而弧形上部混凝土在初凝時拆模會坍塌,因此設計成上下兩塊,下塊拆除收面,上塊模注振搗好混凝土即可。拆模收面的目的:解決弧形部位混凝土振搗時聚積在鋼模內壁上大量的氣泡和水泡。
3.1.2混凝土入模順序
從底模設計圖中可以看出:混凝土設計采用了三種同標號,要連續澆筑起來。由此,先澆筑底板C25混凝土60CM厚至C60硅粉混凝土底部,再澆筑C60硅粉混凝土,澆筑C60硅粉混凝土時,將弧形邊墻兩側的C30混凝土位置留出,然后澆筑C30邊墻混凝土,澆筑弧形混凝土分三層兩側邊墻對稱澆筑,振搗密實。最終在C60硅粉混凝土收好面之后,對弧形邊墻拆模收面。無論是硅粉混凝土還是C30邊墻混凝土收面,均要掌握好時間,保證拆模收面的施工人員。
3.1.3抗風措施
由于底板流水面設計采用厚20CM的C60硅粉混凝土,而硅粉混凝土在澆筑后表層凝固相當快,1.5~2.0小時之內,表層5~8CM厚形成一層硬殼,在常溫下遇風凝固更快,30mih內可形成硬殼。隧洞開挖完成后,洞身斷面大(開挖最小斷面寬12.6M*高14.6M),洞身縱坡7%,因此,從洞中流過的穿堂風較大。為避免硅粉混凝土表面凝固太快,影響混凝土表面收面,必須采取抗風措施。其具體做法:每倉混凝土澆筑前,在底板混凝土一端用腳手架桿,架設5M高,再用花格布擋住,直至收面完成,混凝土表面覆蓋養生氈毯方能拆除。
3.2工藝流程
底板混凝土施工工藝:底板基底清理、巖面沖洗、澆筑墊層混凝土(找平,澆至設計開挖底標高)、鋼筋扎、支立模板、澆筑混凝土等工序。
3.3施工要點
3.3.1基底
基底清理干凈后,巖面清冼前使用質檢小錘敲擊,檢查基巖堅固情況,松動巖塊全部清除后再進入下道工序。巖面清洗干凈后,繪制地質素描圖,并會同設計、監理、業主、質檢站聯合驗收基底地質及開挖情況,注意保持巖面潔凈。
澆筑混凝土前將坑內積水排除,用拖把拖干,并用抹布將泥漿、石粉等灰塵擦洗干凈。
3.3.2模板安裝
按設計圖紙測量放線,每環節9.95m,模板安裝嚴格控制標高,加固穩定,防止變形和偏移。模板的面板涂脫模劑,提高混凝土表面的光潔度。安裝完工后進行位置檢測,主要測量模板中線與隧洞中線
偏差和模板控制點高差。弧形模板的安裝更為重要,由于模板是懸置在鋼筋上面,因此,預先設置支撐和內拉的錨桿,用錨桿控制模板的設計位置,使模板不得下沉和上浮。
3.3.3混凝土澆筑與收面
嚴格按照底板混凝土施工流程作業,特別控制好不同標號混凝土的澆筑位置。硅粉混凝土流水面收面,自制長10.5米φ200的鋼滾筒,一端靠在已澆筑好的混凝土底板上,另一端靠在檔頭板頂面用來控制高程的槽鋼頂面來回滾動找平混凝土表面。使用鋼滾筒的作用:一是來回滾動壓實混凝土表面有收平表面作用;二是來回滾動壓出混凝土的水泥漿易收平表面作用和提高表面混凝土強度。待混凝土將要初凝時人工用木抹子初步壓平,再用鋼抹子分三次進行抹面收光,因硅粉混凝土凝固快,混凝土澆筑完1.5~4小時內必須完成抹面壓光工作。弧形邊墻由于弧形半徑?。≧=1.5米),振搗棒振搗混凝土冒出的氣泡和水泡大量地聚積在鋼模的內壁上,無處可能排除,待混凝土終凝拆掉鋼模時,就可發現混凝土表面有大量的氣孔,表面沒有平整度和光潔度,嚴重影響面層混凝土的強度和質量,高速水流通過時將從氣孔處沖開,將混凝土沖毀,嚴重影響溢洪洞的使用。而將弧形模板拆掉收面,既提高了混凝土的光潔度又提高了表層混凝土的強度。但要將1.5米高的弧形模板全部拆除是不可能的,因為澆筑完邊墻混凝土,待上部混凝土能拆模時,先澆的下部混凝土已凝固,因此,研究采用上下兩塊模板組合,僅拆下部大塊模板收面,上部模板內的混凝土靠認真搗固就可避免氣孔的發生。從而基本上可解決弧形模板所產生的氣孔問題。
4.實施效果
通過研究上述技術,恰甫其海表孔溢洪洞工程的底板混凝土,在施工過程中,完善了施工技術,使該技術得到了監理、業主及有關人士的認可,混凝土的質量得到了保證。
5.結束語