施工企業(yè)采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工時(shí),應(yīng)采取的環(huán)保措施是:
1.棄渣運(yùn)至指定的棄渣場(chǎng),嚴(yán)禁任意棄渣。
2.施工場(chǎng)地采用硬式圍擋,施工區(qū)的材料堆放、材料加工、出碴及出料口等場(chǎng)地均設(shè)置圍擋封閉。施工現(xiàn)場(chǎng)以外的公用場(chǎng)地禁止堆放材料、工具、建筑垃圾等。建筑垃圾應(yīng)及時(shí)清理,運(yùn)至指定地點(diǎn)。
3.場(chǎng)地出口設(shè)洗車槽,并設(shè)專人對(duì)所有出場(chǎng)地的車輛進(jìn)行沖洗,嚴(yán)禁遺灑,運(yùn)碴車輛,碴土應(yīng)低于槽幫10厘米并用苫布等覆蓋,嚴(yán)防落土掉碴污染道路,影響環(huán)境。
4.工程車輛的行駛路線和時(shí)間要嚴(yán)格遵守交管部門的要求,禁止超載、超高、超速行駛,對(duì)工地周圍的道路派專人清掃,保持周邊環(huán)境的整潔。
5.施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)明溝、沉淀池為主的排水系統(tǒng),并定期由專人負(fù)責(zé)清除,以減少施工期間的生活污水及施工廢水對(duì)環(huán)境的污染。生活污水、泥漿須經(jīng)三級(jí)沉淀后抽排到市政雨水管網(wǎng)內(nèi)。
6.現(xiàn)場(chǎng)存放油料的庫(kù)房,必須進(jìn)行防滲漏處理。儲(chǔ)存和使用都要采取措施,防止跑、冒、滴、漏,污染水體。
7.施工場(chǎng)地進(jìn)行封閉隔離施工,不得把馬路、交通和社會(huì)運(yùn)行區(qū)域與施工區(qū)域混在一起,并設(shè)立安全警戒標(biāo),施工區(qū)域與非施工區(qū)域進(jìn)行分隔志,與施工無(wú)關(guān)人員不得進(jìn)入施工區(qū)域。
8.施工過程中按環(huán)境保護(hù)要求采取措施控制揚(yáng)塵。施工現(xiàn)場(chǎng)車輛出入口處設(shè)置車輛沖洗及沉淀池,對(duì)進(jìn)出車輛采取沖洗等措施確保車身、輪胎不帶泥土,防止污染道路和環(huán)境。
9.按環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格控制噪聲。需夜間施工時(shí),先到有關(guān)部門進(jìn)行申請(qǐng)并得到批準(zhǔn)后方能進(jìn)行,并向社會(huì)進(jìn)行告示,同時(shí),在規(guī)定的作業(yè)時(shí)間范圍內(nèi),合理安排作業(yè)內(nèi)容,使用低噪聲、環(huán)保型的施工機(jī)械設(shè)備,把施工產(chǎn)生的噪聲降低到最小限度。
施工企業(yè)采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工時(shí),除應(yīng)執(zhí)行國(guó)家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外,尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng):
1.由于成槽深度達(dá)96.6米,且成槽寬度大于1.5米,在施工過程中應(yīng)做好臨邊防護(hù),無(wú)關(guān)人員禁止靠近,防止人或物掉入槽內(nèi);為減小機(jī)械振動(dòng)對(duì)槽壁土體影響,成槽設(shè)備站在槽壁外側(cè)施工,同時(shí)在下面墊鋼板分布荷載;
2.鋼筋籠吊裝前,安全員聯(lián)合技術(shù)人員對(duì)鋼筋籠吊點(diǎn)、吊索吊具以及吊車性能進(jìn)行檢查,檢查合格后相關(guān)人員進(jìn)行簽字;
3.吊索吊具檢查完后設(shè)置吊車行走區(qū)域警戒及吊裝區(qū)域警戒,大吊行走區(qū)域下墊厚鋼板,并實(shí)時(shí)對(duì)地面進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)。安全員對(duì)所有參與吊裝的人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,使每個(gè)人明白各自的職責(zé)和安全注意事項(xiàng);
4.安全技術(shù)交底完成后開始進(jìn)行鋼筋籠試吊,無(wú)關(guān)人員須退出吊裝區(qū)域范圍,鋼筋籠吊起離地面50厘米后懸停檢查,查看各吊點(diǎn)位置鋼筋是否變形,檢查合格后方可進(jìn)行正式起吊,鋼筋籠安全員須全程旁站;
5.鋼筋籠起立過程中,應(yīng)嚴(yán)格控制起吊速度,嚴(yán)禁人員靠近或站在鋼筋籠底下,以免有異物飛出造成傷害。
6.上下鋼筋籠對(duì)接時(shí),由于對(duì)接時(shí)間長(zhǎng),應(yīng)加強(qiáng)槽內(nèi)泥漿循環(huán),防止槽壁坍塌,同時(shí)做好周邊防護(hù),防止接籠人員掉入槽內(nèi)。
6.地連墻混凝土方量大、時(shí)間長(zhǎng)、要求高,澆筑前須組織所有參與澆筑的人員開會(huì)討論確定澆筑混凝土運(yùn)輸及澆筑方案,并對(duì)所有澆筑人員進(jìn)行安全技術(shù)交底;
7.混凝土一開始進(jìn)場(chǎng)所有人員必須分工明確、各司其職,安排一名安全員對(duì)混凝土運(yùn)輸車進(jìn)行交通疏導(dǎo),防止發(fā)生交通事故。澆筑完成后及時(shí)將灑落的混凝土進(jìn)行清理,做好文明施工。
施工企業(yè)采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工時(shí),應(yīng)采取的質(zhì)量控制要求如下:
一、施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參照《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》(SL174-2014)、《地下連續(xù)墻施工規(guī)程》、《地下鐵道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《建筑深基坑過程施工安全技術(shù)規(guī)范》等。
二、施工質(zhì)量保證措施
1.開始挖掘成槽時(shí),宜采用較慢的速率進(jìn)行抓土作業(yè),確保開始段的成槽垂直度,避免因開始段的偏差造成后期較難糾偏。
2.抓斗出入導(dǎo)墻口時(shí)要輕放慢提,防止泥漿因過激的震蕩,引起導(dǎo)墻下、后方土層的穩(wěn)定性。抓斗入槽、出槽都應(yīng)勻速且保持較慢的速度操作。
3.在成槽過程中,懸吊機(jī)具的鋼絲繩不能呈松弛狀態(tài),一定要使之垂直緊繃地操作,否則將會(huì)影響成槽的垂直度。
4.成槽作業(yè)中應(yīng)時(shí)刻控制機(jī)具的垂直偏差值,及時(shí)做好糾偏工作。
5.雙輪銑槽機(jī)需下放到一定深度(約3~5米)才可進(jìn)行銑削作業(yè),一是因?yàn)槟酀{循環(huán)需要一定的儲(chǔ)液空間,二是銑削機(jī)頭部分需要上段槽體作為成槽定位的支撐。固上面抓斗成槽部分需要控制好垂直度,以免造成后期糾偏困難或墻體不順暢。
6.一開始銑削時(shí),也應(yīng)采用較低的速率進(jìn)行作業(yè),待機(jī)器銑削一定深度(約50厘米)后,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控垂直度的情況相應(yīng)地提高銑削速率,直至全速運(yùn)行。
7.當(dāng)成槽進(jìn)尺緩慢時(shí),應(yīng)注意垂直度,如垂直度有明顯的偏差,且電腦調(diào)整偏明顯調(diào)整不過來(lái),這時(shí)應(yīng)提升銑槽機(jī),觀察銑齒磨損情況,判斷是否遇到地質(zhì)不均地段,可換沖擊錘進(jìn)行碎巖或者更換相應(yīng)地層的刀具后再作業(yè)。
8.當(dāng)穿過硬地層時(shí),要密切注意糾偏板處在底層中的位置,如遇銑削切頭在相應(yīng)較軟的土層,而糾偏板在硬地層時(shí),機(jī)頭可能會(huì)被硬地層卡住,此時(shí)若盲目放松吊繩并收回糾偏板,可能會(huì)造成機(jī)頭突然下墜的危險(xiǎn)工況發(fā)生。此情況應(yīng)先將吊繩固定住,在該底層銑削一段時(shí)間,確保銑輪下方銑削干凈,再收回糾偏板,慢慢下放。
深基坑是指開挖深度超過5米(含5米)或地下室三層以上(含三層),或深度雖未超過5米,但地質(zhì)條件和周圍環(huán)境及地下管線特別復(fù)雜的工程。根據(jù)中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于二零零九年五月十三日發(fā)布《危險(xiǎn)性較...
一些重大的地下工程和深基礎(chǔ)工程都是利用地下連續(xù)墻完成的。原理是在開挖基坑土方之前,用特制的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)壁的情況下在基坑外圍開挖溝槽,每次開挖一定長(zhǎng)度,待挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉淀下來(lái)的泥渣后,將在地面...
一些重大的地下工程和深基礎(chǔ)工程都是利用地下連續(xù)墻完成的。原理是在開挖基坑土方之前,用特制的挖槽機(jī)械在泥漿護(hù)壁的情況下在基坑外圍開挖溝槽,每次開挖一定長(zhǎng)度,待挖至設(shè)計(jì)深度并清除沉淀下來(lái)的泥渣后,將在地面...
《建筑物水平整體位移施工工法》的材料設(shè)備要求如下:
1.主要材料要求見表5。
序號(hào) |
材料名稱 |
材料規(guī)格 |
備注 |
---|---|---|---|
1 |
導(dǎo)向板 |
12米 |
/ |
2 |
導(dǎo)向定位架 |
/ |
/ |
3 |
波紋管 |
800 |
/ |
4 |
增粘劑(CMC) |
/ |
/ |
5 |
工業(yè)碳酸鈉 |
/ |
/ |
6 |
鈉基膨潤(rùn)土 |
/ |
/ |
1.主要設(shè)備要求見表6。
序號(hào) |
設(shè)備名稱 |
設(shè)備規(guī)格 |
備注 |
---|---|---|---|
1 |
成槽機(jī) |
金泰SG70 |
/ |
2 |
銑槽機(jī) |
德國(guó)寶峨BC40 |
/ |
3 |
旋挖鉆 |
三一重工SR360 |
/ |
4 |
超聲波檢測(cè)儀 |
UNM100 |
/ |
5 |
泥漿分離機(jī) |
/ |
/ |
《建筑物水平整體位移施工工法》適用于圓形及矩形結(jié)構(gòu)超深地下連續(xù)墻的成槽施工。
《建筑物水平整體位移施工工法》的工藝原理是:
滇中引水龍泉倒虹吸接收井地下連續(xù)墻成槽的施工中,將圓形地下連續(xù)墻劃分為14個(gè)段,其中7段為扇形(Ⅰ期槽段),7段為矩形(Ⅱ期槽段),形成一個(gè)28邊形,近似為一個(gè)圓形。
圓形超深地下連續(xù)墻成槽的第一步是對(duì)槽段進(jìn)行劃分,將整體圓形地連墻合理劃分為多段地下連續(xù)墻進(jìn)行成槽施工。第二步是選擇出合適的成槽方法及成槽設(shè)備,并采用有效的方法進(jìn)行槽壁穩(wěn)定,以及在成槽過程中對(duì)槽壁進(jìn)行垂直度控制。第三步是進(jìn)行清孔,保證最終的成槽質(zhì)量。
《建筑物水平整體位移施工工法》的工藝流程及操作要點(diǎn)如下:
工藝流程
1.Ⅰ期槽
Ⅰ期成槽主要采用液壓抓斗機(jī)和銑槽機(jī)雙機(jī)配合成槽,Ⅰ期槽分三抓完成P1、P2、P3,先抓P1、P2至74米處,再抓P3至50米處,轉(zhuǎn)換銑槽機(jī)銑P1、P2至實(shí)際成槽深度97.2米(加一半銑槽機(jī)銑輪高度),最后銑P3至實(shí)際成槽深度97.2米處。P3抓到50米位置,P1和P2之間沒有連通,正好為銑槽機(jī)的作業(yè)提供兩側(cè)的反力,起到固定銑斗的作用,確保了銑槽機(jī)銑槽的精度。Ⅰ期槽施工施工示意圖如下圖:
2.Ⅱ期槽
Ⅱ期槽段為閉合槽,其施工效果直接影響地連墻整體功能,其接頭形式為銑接頭,需套銑部分Ⅰ期槽混凝土。套銑部分混凝土呈梯形,施工難度大,容易導(dǎo)致銑槽機(jī)銑輪左右受力不均勻,外側(cè)受力面積小,內(nèi)測(cè)受力面積大,再同等加壓條件下,銑輪易向受力面積小,軟處跑偏,造成銑輪偏移。Ⅱ期槽套銑部分示意圖見圖2。
Ⅱ期槽銑槽中部為土層,銑槽過程易結(jié)泥餅,清理停機(jī)時(shí)間較長(zhǎng),且糾偏較復(fù)雜,銑槽過程中左右偏差超過28厘米,容易銑到Ⅰ期鋼筋籠,對(duì)銑槽機(jī)銑齒磨損較大,易造成銑槽機(jī)卡機(jī)。Ⅱ期槽施工時(shí)先使用旋挖鉆對(duì)Ⅱ期槽槽段中心純土部分巖層以上采用Ф1200毫米鉆頭掏土,掏槽后立即銑槽,旋挖機(jī)施工20米,銑槽20米,旋挖機(jī)施工20~40米,銑槽機(jī)銑至40米,直至掏土至旋挖機(jī)工作極限50米左右,旋挖機(jī)退出,銑槽機(jī)繼續(xù)往下銑槽。旋挖機(jī)掏土的過程中要及時(shí)監(jiān)測(cè)孔斜率,勤測(cè)槽壁垂直度,當(dāng)偏孔較小時(shí)要及時(shí)督促司機(jī)進(jìn)行修孔,若旋挖機(jī)掏土過程中出現(xiàn)大于30厘米的偏孔,則立即停止掏土,改為銑槽機(jī)銑槽。Ⅱ期槽掏槽示意圖見圖3。
操作要點(diǎn)
一、槽段劃分及施工順序
由于接收井圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用圓形地連墻,且半徑為R=10米,為滿足小半徑圓形地連墻的施工,將地連墻分為14幅墻,Ⅰ期槽和Ⅱ期槽各7幅,其中Ⅰ期槽呈折線形,為首開槽,Ⅱ期槽呈一字型,為閉合槽。施工時(shí)先施做Ⅰ期槽,可根據(jù)鋼筋籠吊裝及混凝土澆筑的場(chǎng)地情況確定7幅Ⅰ期槽的先后施作順序,全部Ⅰ期槽施工完成后再施做Ⅱ期槽。接收井超深地連墻分幅及施工順序示意圖見圖4。
地下連續(xù)墻成槽深度達(dá)96.6米,成槽垂直度要求為1/650,結(jié)合成槽深度,槽段最大允許偏移寬度為14.8厘米。為確保地連墻施工的精度和開挖后的結(jié)構(gòu)凈空,且成槽機(jī)抓斗和銑槽機(jī)的銑輪能在槽段內(nèi)任意位置均能順利下放以及轉(zhuǎn)角斷面完整,內(nèi)導(dǎo)墻、地連墻、外導(dǎo)墻均需沿軸線外放0.30米,導(dǎo)墻凈空尺寸調(diào)整為1.67米。在施工導(dǎo)墻時(shí)擬選擇2.44×1.22毫米模板立模,即內(nèi)外導(dǎo)墻均由N個(gè)1.22米直線段組成圓弧形。導(dǎo)墻分段示意圖見圖5。
二、設(shè)備選擇及方案確定
根據(jù)接收井的地質(zhì)條件,及小半徑圓形超深地連墻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),上部土層較軟,采用抓槽機(jī)(旋挖鉆、沖擊鉆)將土體取出,下部巖層較硬下部采用銑槽機(jī)成槽到底。Ⅰ期槽采用成槽機(jī)和銑槽機(jī)配合使用的成槽施工方法,具有施工效率高,垂直度控制好等優(yōu)勢(shì)。Ⅱ期槽通過試驗(yàn)摸索,采用旋挖鉆和銑槽機(jī)配合使用的成槽方法,能有效保證成槽效率及成槽質(zhì)量。比選詳見表1、表2。
序號(hào) |
方案 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
---|---|---|---|
1 |
沖擊鉆 銑槽機(jī) |
成本低,沖擊鉆在沖擊過程中對(duì)槽壁有擠密性,相當(dāng)于地層加固效果,施工擾動(dòng)較小,有利于槽壁穩(wěn)定 |
沖擊鉆在60米以下成槽時(shí)對(duì)槽壁垂直度難以保證,且糾偏困難,成槽效率較低 |
2 |
旋挖鉆 銑槽機(jī) |
成槽效率較高 |
成本較高,施工擾動(dòng)較大,旋挖鉆在一定深度后容易偏孔,不利于槽壁穩(wěn)定 |
3 |
成槽機(jī) 銑槽機(jī) |
成槽效率高,且垂直度控制較好,60米以內(nèi)可依靠先進(jìn)設(shè)備保證 |
成本高機(jī)械振動(dòng)較大,抓槽機(jī)時(shí)間長(zhǎng),來(lái)回提斗不利于槽壁穩(wěn)定,需結(jié)合槽壁加固聯(lián)合使用。 |
序號(hào) |
方案 |
優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
---|---|---|---|
1 |
采用銑槽機(jī)“一銑到底”的方式 |
施工方便 機(jī)械單一 |
Ⅰ期波紋管易堵塞銑槽機(jī)后臺(tái)及銑槽機(jī)斗齒,斗齒結(jié)泥餅現(xiàn)象嚴(yán)重,成槽速度較慢,銑槽機(jī)自帶糾偏功能能夠有效糾偏。 |
2 |
抓銑結(jié)合,采用抓斗寬度為1.6米的成槽機(jī)進(jìn)行槽段中部土層抓槽,抓槽完成后進(jìn)行銑槽機(jī)銑槽 |
成槽速度快 |
成槽機(jī)斗子過小,自重小,無(wú)法加壓,容易偏移,垂直度控制難度大,且進(jìn)度慢。 |
3 |
旋挖鉆引孔后銑槽機(jī)銑槽,孔位布置為復(fù)銑部分四個(gè)孔,中部純土第五個(gè)孔,引孔后銑槽機(jī)銑槽 |
成槽速度快 |
旋挖鉆的垂直度無(wú)法保障,造成引孔后槽段偏孔嚴(yán)重,偏孔后銑槽機(jī)無(wú)法糾偏,需加焊糾偏板,糾偏過程煩瑣復(fù)雜。 |
4 |
旋挖鉆僅作中部純土掏出,掏土后銑槽機(jī)銑槽 |
施工速度快,垂直度有保障 |
旋挖鉆掏土后槽段易塌孔,需做好孔內(nèi)泥漿的循環(huán)措施,但在銑槽過程中,能夠提供一個(gè)臨空面,提升銑槽速度,減少結(jié)泥餅。 |
根據(jù)地質(zhì)資料,倒虹吸接收井地連墻施工區(qū)域覆蓋層厚度約70.65~88.5米,巖層埋深較深,巖面起伏較大。設(shè)計(jì)要求地連墻嵌入強(qiáng)風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r深度8.55~25.95米??紤]到成槽設(shè)備的穩(wěn)定性、成槽深度、垂直度控制、地層適應(yīng)性、Ⅱ期槽銑接頭施工等因素,結(jié)合需銑槽至96.6米深度對(duì)設(shè)備液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)的工作性能,以及滿足業(yè)主的工期要求、質(zhì)量要求,Ⅰ期槽采用德國(guó)寶峨的BC40銑槽機(jī)及金泰SG70成槽機(jī)配合的“抓銑結(jié)合”方法,Ⅱ期槽采用德國(guó)寶峨的BC40銑槽機(jī)及三一重工SR360旋挖鉆配合的“掏銑結(jié)合”方法,同時(shí)在成槽過程中采用超聲波測(cè)壁儀UDM100對(duì)槽壁垂直度進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。
三、槽壁加固
根據(jù)有限差分軟件FLAC3D對(duì)接收井地下連續(xù)墻施工時(shí)的槽壁穩(wěn)定性分析,結(jié)合三軸加固工藝,理論計(jì)算和實(shí)際三軸加固深度,并通過上海等地的施工調(diào)研,建議加固深度為30米。
設(shè)計(jì)采用三軸水泥土攪拌樁對(duì)上部18米穩(wěn)定性差的粉土層、中細(xì)砂層進(jìn)行預(yù)加固,在槽壁內(nèi)外兩側(cè)各設(shè)置一排,攪拌樁樁徑850毫米,樁間距600毫米。槽壁超聲波分析如圖6所示。
通過后期成槽過程超聲波分析看出,18~30米槽壁有坍塌的現(xiàn)象,18米以上進(jìn)行了槽壁加固,槽壁穩(wěn)定性較好。塌孔的主要原因有:成槽設(shè)備在上部下放及提升過程中刮擦槽壁,并造成泥漿擾動(dòng);成槽設(shè)備臨邊作業(yè)長(zhǎng)時(shí)間振動(dòng)對(duì)槽壁土體的擾動(dòng);泥漿在成槽過程有劣化現(xiàn)象。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)成槽過程超聲波檢測(cè)和槽壁加固理論計(jì)算,認(rèn)為在施工過程中上部土體受機(jī)械振動(dòng)影響較大,對(duì)槽壁穩(wěn)定性造成較大影響,經(jīng)驗(yàn)證18米的槽壁加固深度仍不夠,需適當(dāng)加深。
四、機(jī)械定位控制
1.超聲波測(cè)量位置控制
經(jīng)過對(duì)超聲波探測(cè)儀的使用,發(fā)現(xiàn)其測(cè)量精度與超聲波測(cè)量?jī)x的位置及方向有關(guān)。
如圖7所示,正確的超聲波探頭應(yīng)位于黑色矩形框位置,其Y-Y’方向指向圓弧圓心,這樣測(cè)量的槽壁寬度才為真實(shí)槽壁寬度,同時(shí)測(cè)得的槽壁偏移量或者塌孔量才為真實(shí)數(shù)值。如果當(dāng)超聲波探頭位置位于紅色矩形框位置時(shí),通過Y-Y’方向測(cè)得的槽壁寬度比真實(shí)值偏大。
其次,超聲波測(cè)量?jī)x器每次測(cè)量時(shí),應(yīng)處于同一位置,這樣前后測(cè)量的槽壁才具有可比性。例如:第二次超聲波測(cè)量60米深度槽壁偏移,其中30米部分偏移情況,只有當(dāng)超聲波測(cè)量?jī)x器處于同一位置時(shí),才能與之前第一次超聲波30米深度槽壁情況做對(duì)比,以掌握在成槽機(jī)成槽之后30米深度區(qū)域土體自身變化情況。
2.成槽設(shè)備定位
對(duì)于成槽機(jī)和銑槽機(jī)的原始位置,務(wù)必要確認(rèn),每次設(shè)備移動(dòng)后再定位,都要進(jìn)行原始位置的復(fù)核,確認(rèn)無(wú)誤后,方可進(jìn)行成槽和銑槽。其原理同超聲波測(cè)量方位控制相同,不再贅述。成槽機(jī)基座位置控制如圖8所示。
其次,除了成槽機(jī)和銑槽機(jī)的原始位置控制外,對(duì)于抓斗下放的位置同樣應(yīng)該控制在同一位置,如下圖所示,現(xiàn)場(chǎng)使用定位鋼筋對(duì)成槽機(jī)抓斗下放及銑輪下放位置控制,以控制成槽垂直度。銑槽機(jī)與成槽機(jī)位置控制如圖9所示。
五、泥漿性能
制備的泥漿應(yīng)具有良好的物理性能、觸變性能、穩(wěn)定性能,才能確保連續(xù)墻成槽過程中的槽壁穩(wěn)定性和澆筑混凝土的質(zhì)量。根據(jù)施工條件、地層特征、地下水狀況、成槽工藝、連續(xù)墻結(jié)構(gòu)布置等因素,本工程選用鈉基膨潤(rùn)土制備泥漿,分散劑選用工業(yè)碳酸鈉,并適當(dāng)添加入增粘劑(CMC)。新制泥漿配比見表3。
膨潤(rùn)土品名 |
材料用量(kg) |
||||
水 |
膨潤(rùn)土 |
CMC(M) |
Na2CO3 |
其它外加劑 |
|
鈉土(Ⅱ級(jí)) |
1000 |
75 |
0~0.6 |
2.5~4 |
適量 |
泥漿在各個(gè)階段的性能指標(biāo)要求見表5-4。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),新制泥漿的參數(shù)值滿足要求,循環(huán)泥漿的參數(shù)亦滿足要求。
項(xiàng)目 |
階段 |
試驗(yàn)方法 |
||
新制泥漿 |
循環(huán)再生泥漿 |
砼澆筑前槽內(nèi)泥漿 |
||
密度(克/立方厘米) |
≥1.05 |
≤1.15 |
≤1.15 |
泥漿比重秤 |
馬氏粘度(s) |
18~22 |
20~25 |
≤35 |
馬氏漏斗 |
失水量(毫升/30分鐘) |
≤20 |
≤40 |
不要求 |
1009型失水量?jī)x |
泥皮厚(毫米) |
1.5 |
≤3 |
不要求 |
|
PH值 |
7~9 |
7~9 |
7~9 |
試紙 |
含砂量(%) |
≤2 |
≤4 |
≤7 |
1004型含砂量測(cè)定儀 |
檢測(cè)頻次 |
1次/d |
2次/d |
1次/槽 |
- |
通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)新制泥漿各項(xiàng)參數(shù)值滿足要求,循環(huán)泥漿的比重比新制泥漿的比重要高,含沙率也是循環(huán)泥漿較高,但粘度兩者相差不多。各項(xiàng)泥漿性能指標(biāo)隨成槽深度變化,詳見圖10。
通過成槽中的各項(xiàng)泥漿指標(biāo)統(tǒng)計(jì),泥漿比重隨開挖深度增加逐漸增大,可穩(wěn)定槽壁;粘度在開挖過程中隨深度需適當(dāng)增大,保證泥漿不易分層,懸浮不離析;含砂率在成槽過程中逐漸增加,需通過分砂機(jī)控制,銑槽過程逐步減小。
六、垂直度控制
垂直度=底部偏移值/深度,隨著深度的增加,底部偏移值也會(huì)控制在一定的范圍內(nèi),因此垂直度是一個(gè)變化的過程,只要不影響下籠,且最終的垂直度達(dá)到要求即可。
1.Ⅰ期成槽在成槽前,設(shè)備要進(jìn)行定位,防止因特殊情況需在成槽過程中移開機(jī)器再?gòu)?fù)位時(shí)發(fā)生位置移動(dòng)。每幅槽在開槽時(shí),根據(jù)預(yù)先畫好的分幅線進(jìn)行槽口定位,確保每幅槽成槽位置都符合設(shè)計(jì)。
2.地質(zhì)分析,結(jié)合地層標(biāo)貫值和參數(shù),根據(jù)槽段不同地層特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)判,制定調(diào)整操作方法及質(zhì)量控制措施。
3.成槽設(shè)備自帶的垂直度儀表,判斷是否有偏孔,利用糾偏裝置及時(shí)糾偏。成槽過程中,Ⅰ期槽每15米、Ⅱ期槽每5米用超聲波測(cè)壁儀進(jìn)行測(cè)壁,并對(duì)超聲波圖像進(jìn)行分析,如有偏孔及時(shí)糾偏措施,每一抓測(cè)點(diǎn)位置做好標(biāo)記,每次測(cè)同一點(diǎn)位。UNM100超聲波檢測(cè)儀見圖11。
4.控制地層變化處成槽速度和加壓值:隨深度增加成槽速度下降,易坍塌及土層分界面再次降低速度,巖層銑槽時(shí),注重設(shè)備操作,控制加壓值。
5.Ⅰ期槽澆筑前兩側(cè)安裝12米深的導(dǎo)向板,確保Ⅱ期槽上部槽口垂直,有利于控制銑槽機(jī)銑斗對(duì)槽口位置的垂直度控制,同時(shí)可以阻擋混凝土向兩側(cè)擴(kuò)散,盡量減少Ⅱ期槽銑槽的工作量。安裝導(dǎo)向板見圖12。
6.采用導(dǎo)向架定位精準(zhǔn)控制銑槽機(jī)銑斗位置。導(dǎo)向定位架見圖13。
7.Ⅰ期槽鋼筋籠施工時(shí)安裝定位管,避免鋼筋籠在澆筑過程中產(chǎn)生偏移。此定位管為脆性波紋管,在Ⅱ期槽銑削過程中,容易銑削。定位波紋管見圖14。
七、沉渣厚度控制
接收井銑槽機(jī)采用德國(guó)寶峨BC40型,槽內(nèi)泥漿采用吸抽法清孔,槽壁擾動(dòng)較小,清孔能力強(qiáng),鋼筋籠下放前應(yīng)再次清孔,確保泥漿性能指標(biāo)滿足要求,沉渣厚度小于100毫米。
粉土層、中細(xì)砂層進(jìn)行預(yù)加固,在槽壁內(nèi)外兩側(cè)各設(shè)置一排,攪拌樁樁徑850毫米,樁間距600毫米。
《建筑物水平整體位移施工工法》的特點(diǎn)有:
1.采用超深連續(xù)墻成槽工法可以加快超深連續(xù)墻的成槽速度,縮短工期;
2.克服了復(fù)雜地層下超深連續(xù)墻的施工難點(diǎn),降低了施工風(fēng)險(xiǎn),成槽施工質(zhì)量有利于保證規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);
3.機(jī)械化程度高,有效減少人員配置,在保證施工質(zhì)量的前提下,節(jié)約了時(shí)間和勞動(dòng)力;
4.采用此工法可以降低施工成本。
地下連續(xù)墻施工技術(shù)自上世紀(jì)50年代引入我國(guó)后,就得到了飛速發(fā)展,特別是近10年中國(guó)大力發(fā)展軌道交通及大型引水工程,地下連續(xù)墻應(yīng)用范圍極其廣泛,其深度也越來(lái)越深,結(jié)構(gòu)形式也越來(lái)越多樣化,施工難度也越來(lái)越大。
龍泉倒虹吸為滇中引水工程地下連續(xù)墻為半徑=10米圓形結(jié)構(gòu),成槽深度達(dá)96.6米,并存在不良地層,在中國(guó)國(guó)內(nèi)尚無(wú)相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)可供參考。因此施工過程的每一步都需要經(jīng)過大量的前期研究,從圓形地連墻分幅、槽壁穩(wěn)定性、槽壁垂直度及沉渣厚度控制等施工過程中不斷摸索完善,在保證施工順利的同時(shí),中鐵五局集團(tuán)電務(wù)工程有限責(zé)任公司總結(jié)出《超深基坑連續(xù)墻成槽施工工法》。
中鐵五局集團(tuán)電務(wù)工程有限責(zé)任公司采用《建筑物水平整體位移施工工法》施工的效益有:
用超深連續(xù)墻施工技術(shù)成槽開挖方量達(dá)到8680立方米,成槽質(zhì)量高,完全滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,無(wú)需返工。特別是Ⅱ期槽的掏銑結(jié)合的施工方法,比原設(shè)計(jì)的一銑到底的成槽方法,每幅槽節(jié)約成本40萬(wàn),節(jié)約工期4天,那么7幅Ⅱ期槽節(jié)約成本280萬(wàn),節(jié)約工期28天,且成槽質(zhì)量更有保證。整個(gè)成槽施工場(chǎng)地占地面積小,工期不足五個(gè)月,在成槽施工機(jī)械化程度高,有效減少了人員配備,在施工質(zhì)量得到保證的前提下能大大降低了施工成本。
注:施工費(fèi)用以2017—2020年施工材料價(jià)格計(jì)算
中鐵五局集團(tuán)電務(wù)工程有限責(zé)任公司采用《建筑物水平整體位移施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下:
1.工程概況
龍泉倒虹吸為滇中引水工程昆明段輸水工程的其中一段,主要位于昆明市盤龍區(qū)境內(nèi),其中倒虹吸接收井位于昆曲高速與灃源路交叉口西側(cè)綠化帶內(nèi)。工程附近分布有昆曲高速和龍泉路、灃源路、北京路、穿金路等多條市政道路等,交通便利。
接收井建基高程為1886.700米,地面高程為1964.000米,地連墻頂高程為1961.400米,基坑開挖深度77米?;訃o(hù)結(jié)構(gòu)為R=10米圓形結(jié)構(gòu),采用1.5米厚地下連續(xù)墻,地下連續(xù)墻墻深94米,分Ⅰ期槽和Ⅱ期槽施工,接頭型式為銑接頭,墻頂設(shè)鎖口圈梁,連續(xù)墻嵌入基巖。結(jié)構(gòu)采用明挖逆作法施工,結(jié)構(gòu)為R=8.5米圓形結(jié)構(gòu)。
2.施工及應(yīng)用效果情況
為了確保滇中引水龍泉倒虹吸接收井圓形超深地下連續(xù)墻順利完成,達(dá)到業(yè)主要求的合同工期,接收井地下連續(xù)墻采用總結(jié)摸索超深連續(xù)墻施工工法,保證了施工質(zhì)量,提前完成了施工任務(wù)。
3.工程結(jié)果評(píng)價(jià)
成槽垂直度控制良好,平均垂直度在1/900,小于設(shè)計(jì)要求的1/650;槽壁穩(wěn)定性控制良好,無(wú)發(fā)生大面積槽壁坍塌事件;沉渣厚度控制小于100毫米,滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求;提前1個(gè)月完成施工任務(wù)。
2020年9月2日,湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳以湘建科〔2020〕136號(hào)文件發(fā)布《關(guān)于公布2019年度省級(jí)工程建設(shè)工法的通知》,《建筑物水平整體位移施工工法》被評(píng)定為湖南省2019年度工程建設(shè)省級(jí)工法。
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評(píng)分: 4.5
地下連續(xù)墻尤其是超深地下連續(xù)墻的成槽垂直度,是地下連續(xù)墻工程質(zhì)量的關(guān)鍵。結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)抓銑結(jié)合的地下連續(xù)墻成槽施工工藝進(jìn)行研析并提出了改進(jìn)建議,可供相關(guān)設(shè)計(jì)、施工人員借鑒參考。
【學(xué)員問題】:地下連續(xù)墻工法的優(yōu)點(diǎn)是什么?
【解答】:
施工時(shí)振動(dòng)小、噪聲低,墻體剛度大,對(duì)周邊地層擾動(dòng)?。豢蛇m用于多種土層,除夾有孤石、大顆粒卵礫石等局部障礙物時(shí)影響成槽效率外,對(duì)黏性土、無(wú)黏性土、卵礫石層等各種地層均能高效成槽。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。
【學(xué)員問題】:地下連續(xù)墻工法的優(yōu)點(diǎn)?
【解答】:
施工時(shí)振動(dòng)小、噪聲低,墻體剛度大,對(duì)周邊地層擾動(dòng)?。豢蛇m用于多種土層,除夾有孤石、大顆粒卵礫石等局部障礙物時(shí)影響成槽效率外,對(duì)黏性土、無(wú)黏性土、卵礫石層等各種地層均能高效成槽。
以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。
TRD工法(Trench-Cutting& Re-mixing Deep Wall Method) ,中文叫法比較多,最早叫“混合攪拌壁式地下連續(xù)墻施工法”,后陸續(xù)有文獻(xiàn)稱其為:等厚度水泥土地下連續(xù)墻工法,原位置上混合攪拌壁式地下連續(xù)墻施工法,水泥加固土地下連續(xù)墻澆筑施工法等。
TRD工法由日本90年代初開發(fā)研制,是能在各類土層和砂礫石層中連續(xù)成墻的成套設(shè)備和施工方法。其基本原理是利用鏈鋸式刀具箱豎直插入地層中,然后作水平橫向運(yùn)動(dòng),同時(shí)由鏈條帶動(dòng)刀具作上下的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),攪拌混合原土并灌入水泥漿,形成一定厚度的墻。其主要特點(diǎn)是成墻連續(xù)、表面平整、厚度一致、墻體均勻性好。主要應(yīng)用在各類建筑工程、地下工程、護(hù)岸工程、大壩、堤防的基礎(chǔ)加固、防滲處理等方面。
2007年遼寧撫挖重工機(jī)械股份有限公司與日方企業(yè)合作引進(jìn)“TRD 工法”,同年試車成功,命名為CMD850鏈條式成槽機(jī),填補(bǔ)了我國(guó)TRD工法機(jī)自主化生產(chǎn)的空白。CMD850型TRD施工機(jī)可成墻厚度為550~850mm。