施工方案、工艺及方法.doc
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1、第八章 主要施工方案、施工工艺及方法第一节 总体施工方案由于区间线路受具体的地形、场地等条件限制,采用明挖顺作法施工,由标段两头分别开设工作面,向中间推进。施工总体步骤见图8-1-1。围护结构施工分段分层开挖主体施工竣工验收图8-1-1 总体施工步骤图一、围护结构施工方案围护结构采用钻孔灌注桩和水泥土搅拌桩形式,采用间隔钻进的方式,防止桩间土层坍塌或对已灌砼桩身造成损坏;水泥搅拌桩在灌注桩完成一段后开始施工,水泥土搅拌桩主要作为基坑周围截水墙止水,采用GZB-600型深层单轴搅拌机施工,桩径800mm,间隔施工,钢管支撑随开挖进度随时进行。二、区间明挖法施工方案开挖主要采用分段分层开挖、随挖随
2、撑并在桩间喷射混凝土的方式,首层采用挖掘机开挖,其后采用绳索式抓斗吊机进行垂直开挖,基底预留人工清底层,至设计基底后进行箱体钢筋砼及防水施工。三、防水工程施工方案本标段防水施工是保证区间结构的重要环节和工序,为形成封闭的防水体系,施工时根据箱体施工的顺序,适时施工防水结构,并保证各段的搭接质量。第二节 围护结构施工工艺与施工方法一、钻孔灌注桩施工(一)、施工工艺见钻孔灌注桩施工工艺流程图8-2-1。(二)、施工方法1、施工准备在桩基施工前,清除桩基位置上的杂物,整平场地,用压路机碾压密实,使机械能顺利进场,且在施工中使钻机保持稳定。采用经纬仪测定桩孔位置,并埋设孔位护桩。 2、泥浆制备选用优质
3、膨润土造浆,泥浆性能技术指标满足表8-2-1规定。在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,并填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后妥善处理。泥浆性能技术指标 表8-2-1序号项 目技术指标排出泥浆指标1泥浆密度(g/cm3)正循环成孔1.151.32粘度(s)正循环成孔182220263、埋设护筒孔口护筒采用钢板制作,内径比桩身设计直径大100mm,护筒中心与桩位中心偏差20mm。护筒埋设准确竖直,护筒顶面中心和护筒底面中心位置与设计偏差小于20mm,护筒竖向的倾斜度不大于1%。护筒深度超过杂质土层深度,且护筒底埋入原土深度200mm。采用人工开挖埋设护筒,护筒底部与土层相
4、接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间也要用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面30cm。4、成 孔钻进方式采用潜水钻机正循环成孔施工。钻机就位时用方木垫平,确保钻机定位准确、水平、稳定。钻机回转盘中心与护筒中心偏差控制在20mm以内。成孔过程中钻机塔架头部滑轮组,回转器与钻头始终保持在同一垂直线上,保证钻头在吊紧状态下钻进。成孔直径必须达到设计桩径。成孔过程中孔内泥浆液面应保持稳定,且不低于自然地面30cm。在相邻混凝土刚灌注完毕的邻桩旁成孔施工,其安全距离不小于4d,或最少时间间隔不少于36h。正循环成孔的泥浆循环系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成,并有排水、
5、清洗、排废等设施。沉淀池不少于二个,可串联使用。每个容积不小于6m3。泥浆池的容积是钻孔容积的1.21.5倍。钻进成孔后及时进行质量检查,成孔质量标准应符合表8-2-2规定。钻进成孔质量标准 表8-2-2项 目容许偏差检测方法钻孔中心位置30mm用TJY型井径仪孔径-0.05 +0.10d超声波测井仪倾斜度0.5%用TTX型测斜仪,超声波测井仪孔深比设计深度深300500mm核定钻头和钻杆长度5、第一次清孔清孔的目的是使孔底沉碴(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求,为灌注混凝上创造良好的条件。钻孔至设计高程,经过检查孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后,将钻渣抽净。清孔
6、采用泥浆循环或注入清水置换的方式清孔。清孔应符合下列规定:清孔后距孔底0.2m1.0m处的泥浆比重控制在1.151.25,含砂率10%,粘度28%,灌注砼前,孔底沉碴厚度300mm。6、吊放钢筋笼钢筋笼严格按设计和规范要求制作,制作偏差应符合表8-2-3 规定。钢筋笼制作偏差 表8-2-3项 目允许偏差(mm)主筋间距10箍筋间距20长度100直径10个别扭曲10钢筋笼的制作,除按设计要求外,采用导管法灌注水下混凝土时,灌注桩钢筋笼内径应比导管接头外径大100mm以上。分段制作的钢筋笼长度以58m为宜,钢筋笼在制作、运输、安装过程中采取保护措施,防止不可恢复的变形。钢筋骨架的保护层,通过螺旋筋
7、上穿入中心开孔,厚5cm的圆形30水泥砂浆垫块来保证,砂浆块按竖向每隔2m设一道, 每一道沿圆周穿入6个布置,最后视需要安装和固定声测管。钢筋笼主筋采用对焊,分段用汽车吊吊入桩孔,牢固定位,以免在灌注砼过程中发生浮笼现象。钢筋笼吊放入孔时不得碰撞孔壁,其顶面标高、平面位置均应符合设计要求,误差不大于50mm。7、导管安装导管用219mm的钢管,壁厚3mm,每节长2.05.0m,配12节长1.01.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水,并对导管做水压和接头抗拉试验,并保证不漏水。砼浇注架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置砼漏斗。8、第二次清孔在第一次清孔达
8、到要求后,由于要安放钢筋笼及导管,至浇注砼的时间间隙较长,孔底又会产生沉碴,所以待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求,距孔底0.2m1.0m处的泥浆比重复测在1.151.25,复测沉碴厚度在300mm以内,此时清孔完成,立即灌注砼。9、灌注水下混凝土混凝土满足如下要求:混凝土强度等级较设计强度提高,粗骨料采用碎石,粒径为520mm,砂用级配良好的中砂。混凝土水灰比在0.6以下,所用水泥标号不低于425号,水泥用量不小于370kg/m3,含砂率为40%50%,塌落
9、度1820cm,扩散度为3438cm。混凝土初凝时间为34h。先灌入首批混凝土,首批混凝土要经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深。放开隔水球,隔水球预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满后,剪断铁丝,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。随着浇注连续进行,随拔管,中途停歇时间不超过15min。在整个浇注过程中,导管在混凝土埋深以1.54m为宜,既不能小于1m也不能大于6m。专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差,及时填写水下混凝土浇注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升,上升速度不低于2m/h,直至高于
10、设计标高1m,在浇注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,不得将混凝土整斗从上面倾入导管内,以免导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水;同时,对浇注过程中的一切故障均记录备案。在浇注将近结束时,在孔内注入适量水使孔内泥浆稀释,排出孔外,保证泥浆全部排出。钻孔桩灌注充盈系数(实际灌注混凝土体积与设计桩身计算体积之比)不得小于1;一般土质为1.1;软土为1.21.3。灌注混凝土时,同一配合的试块,每班不少于1组(三块),同时每根灌注桩不少于1组。钻孔灌注桩质量应符合表8-2-4规定。钻孔灌注桩允许偏差 表8-2-4项 目允许偏差桩位允差1/12d且
11、30mm平面纵向轴线偏差100mm垂直度允差0.5%桩顶标高(凿出浮渣后的桩顶标高)50mm桩长、桩径、混凝土强度等级等符合设计要求导管法灌注砼施工程序见图8-2-2。图8-2-2 导管法灌注混凝土施工流程图二、水泥搅拌桩施工(一)、场地平整及桩位确定挖除地表0.3m厚种植土,用土回填至原地面,中心高0.2m,两侧与地面平。然后用经纬仪确定搅拌桩范围的起始里程,用白粉灰布置搅拌桩位置。(二)、施工技术参数选择1、喷浆量:根据Q =D2h/4计算。其中,为搅拌系数,为施工保证系数,取=1.5。2、钻进和提升速度:根据喷浆量和泵流量计算,并根据现场实际情况确定。3、注浆量的出口压力:当地层为粘土为
12、主时,为保证浆液与粘土拌和均匀并充分反应,取出口压力0.4 Mpa0.6 MPa,当地层为砂性土时,适当减少压力,取0.3 MPa 0.5 MPa。当喷搅下半部分桩体时,适当增加喷浆压力,喷浆压力可通过回浆管调节。4、旋转速度:根据转机的性能,取旋转速度为40r/min。(三)、施工工艺流程移动深层搅拌机到达指定桩位,其误差不大于5cm,并保证搅拌机垂直,开动泥浆泵,当浆液从喷嘴喷出时,启动桩机向下旋转钻进,边喷边钻,直到设计标高;关闭泥浆泵,搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升;重复钻进搅拌下沉,如喷浆量未达到设计要求,则继续喷浆至达到设计喷浆量,否则只需搅拌无须喷浆,再自桩底反转均匀搅拌提升。(四
13、)、施工允许偏差施工允许偏差见表8-2-5。深层搅拌桩的质量允许偏差和检验方法表 表8-2-5 项 目允许偏差(mm)检查方法桩体桩顶位移10(20)用尺量检查桩体垂直度0.5H/100用测量仪或吊线和尺量检查注:括号为填筑层遇障碍物时偏差值,H为桩的长度。第三节 区间明挖法施工工艺与施工方法一、管线拆迁、改移和悬吊1、基坑开挖前首先对影响范围内的各种管线进行全面调查,报请有关单位同意后确定拆迁、改移或悬吊方案,其措施必须稳定可靠。2、基坑管线如采取悬吊方案时,必须事先设计,对其支撑结构强度、刚度、稳定性等进行检算。3、管道漏气(水)时,必须修理好方可悬吊。如跨基坑的管道较长或接口有断裂危险时
14、,更换钢管或直接架设在钢梁上。4、悬吊或架设管道的钢梁,连接要牢固,吊杆必须受力均匀,兜拌或钢梁与管底密贴并保持管道应有坡度。5、管线必须在其下方的原状土开挖前悬吊牢固,经检验合格后,用人工开挖其下部土方。6、种类不同的管线原则上单独悬吊架设,如同时悬吊或架设时,首先要取得有关部门的同意,并采取可靠措施。7、基坑的挡土围护结构(支护桩),可作为钢梁或钢丝悬吊的支撑结构,但必须牢固可靠。基坑较宽而在中间增加支撑柱时,梁、柱连接要牢固。8、跨越基坑的悬吊管线两端伸出基坑边缘外不小于1.5m,其附近基坑支护应予以加强,并防止地面水流入基坑,悬吊的给排水管线,如果渗漏必须及时处理。9、土方开挖及其他工
15、序施工时,不得碰撞管线悬吊系统和利用其做起重梁、脚手架或模板支撑等。10、对基坑悬吊两侧进行防护,行人不得通过。基坑两侧正在运行的地下管线加设标志,不得在其上堆土或材料、机械等,也不得修建临时设施。施工期间加强对施工影响范围内的各种管线和悬吊的巡视和管理,发现问题,及时解决。11、基坑回填前,在悬吊管线下砌简支墩加固,按设计要求恢复管道和回填土。二、大口井降水施工区间降水采用大口井帷幕降水。设置两排井点,每侧间距30m。井位中心线距中隔墙中线1.5m,呈梅花形布置。井点埋设深度L=h+5.5m(h-对应井点里程处的基坑深度)。井点管长L=L+0.3m。大口井直径705mm,全孔下入400/30
16、0mm水泥砾石滤水管。井口下部3m的滤水管外包一层40目尼龙网。井深范围内回填37mm滤料。(一)、施工方法大口井采用抽筒套管法沉井施工,沉井为钢筋混凝土结构。所有水泵下放到设计深度,泵管连接紧密不漏水。各井与市政污水井相连。开始降水后应随时监测水位动态变化,监测基坑周围土体沉降量及对建筑物或管道等的影响。必要时,采取加固措施。防止发生事故。(二)、施工工艺1、抽筒套管法施工(1)、基坑开挖:在井位处开挖基坑,以安全坡度挖至底标高高于地下水位0.5m左右,坑底直径井筒外径施工操作距离。开挖前须探明孔位处确无地下管道管线后方可施工,否则调整孔位。(2)、井筒制作:浇灌刃脚后浇灌或砌筑井筒,若井壁
17、进水孔的滤料预先装填时,靠井外壁一侧用挡板把进水孔保护起来。(3)、井筒就位:当混凝土达到设计强度的70时,挖土使井筒下沉至地下水位之下。(4)、套管安装:将钢制套管放置井筒中央,使套管中心与井筒中心重合,固定套管的水平方向位置(但允许套管上下移动)。用抽砂筒在套管内取砂土,使套管下沉,当套管下沉到井筒底外25m后,将套管与井筒完全固定。在套管固定前,校核套管自身的垂直度和在井筒中的位置。(5)、井筒下沉:用抽砂筒不断地从套管中将砂土取出,井筒底部的地层形成一塌落面,井筒在井筒重量(也可配重)作用下与套管一起下沉,直至设计标高。(6)、取出套管:解除井筒与套管间的固定,用卷扬机拔出套管。(7)
18、、大口井周围用粘土回填,分层铺设压实,压实度不小于95,粘土与井壁贴紧,且不漏夯。见大口井抽筒套管法施工示意图8-3-1。2、反滤层铺设(1)、井筒下沉就位后,整修井底,且井底杂物全部清除,经检验合格后进行下一步工序。(2)、排水铺设时,将井中水位降至井底之下。(3)、采用溜槽将滤料送至井底,在一层滤料全部铺设完毕并检验合格后,铺设次层。(4)、铺设时先沿大口井刃脚处铺设,刃脚处第一层滤料填到设计厚度后,再补充铺设井中心附近的滤料。3、井壁进水孔的施工(1)、井壁进水孔在井壁浇筑时一次做好,依进水孔尺寸预制两个角钢框,在井壁浇筑时安装在进水孔的内外壁上。(2)、在进水孔外壁角钢圈上焊上钢丝网,
19、钢丝网外焊上保护钢筋。(3)、将滤料分层装入进水孔内,层与层之间用钢丝网间隔。(4)、装填完滤料后将钢格栅安装在进水孔内壁的角钢上。(5)、将10mm厚钢板用螺栓固定在进水孔内壁角钢上,见图8-3-2。(6)、沉井到位后,在井内将钢板取下。三、基坑开挖与支撑(一)、施工准备1、清除基坑范围内障碍物,修好施工场地范围内运输便道,处理好需要悬吊改移的管线。2、落实弃、存土场地并勘察运输路线。3、根据地质及水文地质资料,做好地面排水及地下排水、降水方案。4、按工程监测要求,做好不同类型的测点布置,并测得各测点的初始数据。5、划分分层及分步开挖的流水段。6、根据设计提供的采用支撑的形式、轴力和腰梁的形
20、式等有关参数,进行支撑的设计、加工、购置等。(二)、基坑开挖1、施工方法根据本标段基坑工程多层支撑的特点,明挖施工采用纵向分段、分层开挖。分段长度区25m左右,分层标高为设计横撑架设的标高。基坑纵向采用放坡开挖,随挖随刷坡,坡度符合要求。同时设置辅助短坡道、并以阶梯式接力挖土作业为主。开挖机械主要以挖掘机、绳索式抓斗吊机为主,人工为辅。2、注意事项(1)、开挖应在混凝土支护桩及止水搅拌桩达到设计强度后方可开挖。(2)、桩间土壁随基坑开挖采用喷混凝土充填平整。对桩间接缝处或桩内出现的渗漏水,要及时封堵,严防小股流土(砂)扩大。(3)、限制坑顶堆土等地面荷载。在已回填的结构顶部存在时,应核算沉降量
21、和顶板的允许荷载。(4)、开挖最下一道支撑下面的土方时,按每6m或3m分小段开挖,16小时以内挖好。在设计标高以上30cm的土方,用人工开挖修平,局部超挖用碎石充填平整。同时设集水坑用泵排除坑底积水。(5)、当基底土层与设计不符或扰动、水浸、发现淤泥、土质松软等现象时,做好记录,会同有关单位研究处理。(6)、雨季施工时,沿基坑做好挡水埝和排水沟,冬季施工时及时用保温材料覆盖,基底不得受冻。(三)、基坑支撑基坑开挖到设计标高后及时安装支撑,并施加预应力。钢管支撑与腰梁一端焊接,另一端用铁楔子楔紧。支撑按设计图纸布置,中心位置误差不小于5mm。顶梁后采用支托或吊梁固定牢固,同时为保证支撑安装质量,
22、当开挖出一道支撑位置时,即按设计要求在支护桩两侧断面上测定出该道支撑两端与支护桩的接触位置,以保证支撑与支护结构面垂直且位置准确。接触位置应平整,使之受力均匀。腰梁与支护结构的连接牢固后方可进行横撑安装。四、主体结构施工主体结构为现浇钢筋混凝土结构,主体结构的钢筋绑扎、混凝土浇筑均按节段划分,基本施工节段定为15m/节。(一)、施工工艺主体结构施工流程见图8-3-3。(二)、基底处理及混凝土垫层施工底板施工前需将基坑底部受水浸后形成的软土或泥浆清除干净,局部超挖部分用碎石回填压实。支护结构渗漏水部位进行堵漏处理。垫层采用分段施工,在主体结构施工节段长度两端加20cm。基坑和垫层的验收标准见表8
23、-3-1、表8-3-2。基坑验收标准 表8-3-1序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1坑底高程+30每段基坑或长50m5用水准仪测量2纵横轴线502用经纬仪测量、纵横向测3基坑尺寸不小于设计4用尺量、每边各1点4基坑边坡设计的5%4用坡度尺测量垫层要求 表8-3-2序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1厚度+30 -20每段施工段4用尺量2高程201015m4用水准仪(三)、底板、侧墙及顶板施工1、底板施工垫层混凝土达到14天强度后进行底板施工,底板施工前进行防水层处理。底板施工前要对结构外防水层进行验收,遇有防水板破损、搭接焊缝不满足要求时,必须进行修补。浇注混凝土
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