第四章 施工方案及冬雨季施工
第一节 施工顺序与主要施工方法
主要项目施工方法
场地整平及护砌工程
应在高边坡整治基本完成后进行。采用2台W-1001型挖土机开挖,配合1台推土机集中土方整平,人工修坡。层高大于5m的,分两层开挖,随挖随开运输道路,土方用翻斗汽车运到弃土场堆放。场地开挖整平和边坡修完后,立即砌筑块石护坡及排水沟,以防坡面、坡脚被雨水冲刷。雨天来不及护砌,应挖临时排水沟排水,避免场地积水。
大直径灌注桩工程
1.工艺流程
根据桩尺寸大,土质较好,地下水不大的特点,采用人工挖孔方法成桩。顺序由下游至上游逐排一桩隔一桩进行,以保证孔壁稳定。
人工成孔桩工艺流程为:整平场地、定桩位→安三木搭、提升系统和活动安全盖板→桩也挖土1m深→支一节模板、浇筑一节混凝土护壁→挖土1m深→支一节模板、浇筑一节混凝土护壁……循环作业,直至设计深度→吊放钢筋笼→用导管法水中浇筑混凝土→桩头养护。
2.成孔方法
用人工从上到下逐层开挖桩孔,为防止塌孔,采取每挖深1m,浇筑一节混凝土护壁,直至设计深度。孔内挖土由人工用锹、镐进行,遇姜结石层,采用锤、钎破碎。在孔口部位铺活动安全盖板,搭三木搭,用1t慢速卷扬吊吊桶作垂直运输,用手推车作水平运输(图5-92)。
混凝土护壁厚100mm(允许误差±30mm),模板采用一节组合工具式内定型钢模板,用尺寸350mm×900mm弧形钢模及拼接板组成,用U形卡连接,上下各设一道两半圆组成的6号槽钢内箍顶紧,不另设支撑,以便井下作业,拆上节支下节,如此循环作业。混凝土用吊斗运入井内,人工浇筑,上部留100mm高浇灌口,浇完后用混凝土堵塞,防止地下水集中冲坏土壁。遇局部塌孔,采取在塌方处用砖砌外模,配适量φ6钢筋,再支内模浇混凝土护壁。孔内渗少量水,采取随挖土随用吊桶(用土堵桶底缝隙)将泥水一起吊运出,个别渗水量大时,辅以小型潜水泵排水。挖土24h连续作业,隔夜时,先排水。在10m以下挖土,孔内设100W照明,用36V低压防水带罩灯头。
3.钢筋笼吊放
为防止钢筋吊放时扭曲变形,在主筋内侧,每隔2.5m加一道φ30mm加强箍,每隔一箍内设一井字加劲支撑与主筋焊接牢固,组成骨架。
钢筋在加工厂成型,运到现场平卧组装,如图5-93所示。钢筋笼采用螺旋形箍筋和加强箍,每根螺旋箍筋为4圈,外直径分别为1.89m和1.79m。钢筋笼因长度和重量大(长30.5m、重11t),吊车起重高度和起重量不够,采取两节制作吊放。为使上、下节主筋正确对齐,在接头端设一短钢筋笼模架使对齐后定位。箍筋每隔1~1.5m 与主筋梅花形用电弧焊点焊固定。在钢筋笼主筋上下每隔5m十字交叉设置4个φ20耳环作定位铁,使保护层保持7cm,钢筋笼外形尺寸严格控制比孔小11~12cm。
图5-93 钢筋笼的成型与加固
(a)钢筋笼加固成型;(b)耳环构造;(c)上、下节钢筋笼主筋对接
钢筋笼就位采用15t履带式吊车进行(用23m臂杆,最大提升高度为17m,起重量为8t)。水平吊运用2台15t吊车抬运,主机吊顶部加强箍上4点,辅机吊下部加颈箍上两点递送,至桩位上部,在空中翻转,直立扶稳后,辅机脱钩,全部由主机承担,缓慢落入桩孔内就位。用2根16号槽钢横担穿过钢筋笼顶部加强箍,搁在桩孔上节混凝土护壁上,卸钩后再用同法将上节钢筋笼吊到下节钢筋笼上,使主筋对正,采用帮条双面焊接,最后再用两台吊车将整个钢筋抬起,抽去横担,徐徐沉入井内就位。因钢筋笼离底1m,采用4根φ20钢筋吊钩钩住笼顶加强箍,用槽钢横担悬挂在井壁上。脱钩后,借自重
可保持钢筋笼垂直度。
4.水中灌筑混凝土
成孔采用导管法在水中浇筑混凝土的工艺。导管采用内直径300mm的卷焊钢管,每节长2~2.5m,管端由粗丝扣连接。钢筋笼就位后,逐节下导管到离孔底0.4m,混凝土浇筑前,用3PN型水泵送清水置换,至泥浆密度小于1.15为止。混凝土等级为C20,选用配合比为∶325号矿渣水泥430kg,粒径0.5~4cm卵石1036kg,中砂734kg,水210kg,砂率41.5%,水灰比0.49,坍落度180~220mm。在混凝土中掺加0.2%木钙减水剂,初凝时间控制在6h内。
混凝土由集中搅拌站搅拌,用自卸汽车运送,运到现场,卸入卸料槽,用吊车提升,通过漏斗、尽管送入桩孔内(图5-95a)。预先将预制的混凝土塞(图5-95b)装在漏斗下口,用铁丝吊住,混凝土达一定量后,剪断铁丝,即随混凝土下到孔底,保持混凝土与水隔开。
开导管时,贮斗内必须初存一定量的混凝土,以保证完全排除导管内泥浆,并使导管出口埋于至少0.8m深的流态混凝土中。
开导管首批混凝土量V(m3)按下式计算:
V=h1×
式中 d——导管直径(m);
hc——首批混凝土要求浇筑深度(m);
HD——管底至槽底的高度,取0.4~0.5m;
HE——导管的埋设深度,一般取0.8~1.2m;
A——灌注桩浇筑段的横截面面积(㎡);
h1——槽内混凝土达到hC 时,导管内混凝土柱与导管外水压平衡所需高度(m);
h1 =
HW——预计浇筑混凝土顶面至导墙顶面差(m);
ρW——槽内泥浆的密度取1.2t/m3;
ρC——混凝土拌合物密度,取2.4 t/m3。
灌注最后阶段导管内混凝土柱要求的高度HC,按下式计算(图5-96b):
HC =
式中P——超压力,在浇筑长度小于4m时,宜不小于75kN/m。
本工程取HD=0.4m,HE=1.0m,HW=30.5-1.4=29.1m,ρw=1.2t/m3,ρc=2.4t/m3,则h1 =29.1×1.2/2.4=14.55m,计算得开导管首批混凝土量为:
V=
在最后阶段,取HW=4m,则导管内混凝土柱要求的高度HC为:
HC=
在整个浇筑过程中,导管口应埋在混凝土面以下1m以下。利用混凝土的超压力使混凝土摊开,浇筑面逐渐上升并与泥浆隔离,与此同时顶着桩孔内混浆上升排出孔外,提升导管也用15t吊车进行,如此逐段拔导管直至全桩混凝土浇筑完毕为止。浇灌要连续进行,不得中断,防止导管底混凝土凝结,同时每隔一定时间用线坠检查导管埋深和混凝面上升高度,防止出现夹层。每根桩混凝土量为63~96m3,一般3~4h浇筑完成。
5.10.6.3 地下连续墙工程
1.地下连续墙工艺
2.钻机选择与成孔方式采用自制DZ-φ800×4型地下连续墙钻机成孔。该钻机系由4台GZQ-1250A型潜水电钻配以底盘、机架、导板箱自行组装而成,并配以自动测深、测斜、纠偏等检测装置。导板箱下部两侧装有拉削式侧刀,用以切除两侧“未切削区”的土。在钻机上安设G4PS-1型潜水砂泵一台,钻进切削的泥土在泥浆中以反循环方式排出。导板箱的升降是用一台5t慢速卷扬机借钢丝绳进行,采取减压钻进。
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