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摘要:逆作法,能够提高地下工程的安全性,可以大大节约工程造价,缩短施工工期,防止周围地基出现下沉和土方滑坡,是一种很有发展前途和推广价值的深基坑支护技术,它是施工高层建筑多层地下室和其他多层地下结构的有效办法。
关键词:运输暗道 施工难点 施工技术
0 引言
本工程为大型产品煤储存槽仓,目前全国仅有数家。本文以锡林浩特市胜利煤矿大型储煤槽仓输出暗道工程为研究对象,结合其逆作法特征,对运输暗道的关键施工技术要点进行了详细的探讨。为此类工程应用提供了有益的参考。
1 工程概况
该工程为大型产品煤储槽仓,储煤量15万吨;储存槽仓上部为两层钢结构,梯形截面,上层为产品煤输入层;底层与槽仓形成一体为储存空间;储存槽仓底板以下为产品煤输出暗道,长206m,净宽16.3m,净高4m,煤炭由暗道内的运输皮带机运出,暗道底板埋深27m,暗道为支护桩及结构桩支撑结构,暗道两边缘支护桩与结构桩交替布置作护壁及支撑暗道顶板的作用;暗道顶板厚2m,临时跨度17.5m(暗道混凝土剪力墙施工之前完成),暗道顶板由中间和两侧共三道钢筋混凝土墙作为支撑,暗道顶板预留两排18个给煤孔,暗道底板为1米厚钢筋混凝土筏板结构。结构顶标高为+24.5m,自然地面标高为+5.1m,暗道底标高为-22.1m。
2 施工技术难点
根据该工程自身的特殊性及施工环境,暗道施工具有四大特点:暗道埋深太大,净高太低,土方盖挖困难;暗道顶板临时跨度较大,挠度不易控制,具体如下:①本工程暗道埋深27m,且暗道净高太低仅4m,土方盖挖时大型机械无法利用,土方外运也困难。②暗道顶板临时净跨17.5m,在挖土过程中要严格观测挠度变化情况,应制定切实可行的施工方案来确保施工安全。③如何保证混凝土底板及外墙不渗水,是施工的关键工序。④逆作法地下部分施工时,墙与顶板的交接处不密实性及墙体的不均匀沉降控制,也是本工程实施过程关键技术之一。
3 关键施工技术
3.1 暗道顶板混凝土施工技术 暗道顶板厚2000mm,混凝土的浇筑应严格按大体积混凝土施工方案要求施工,同时应将以下关键施工工序作为施工重点:①逆作法钢筋工程。暗道顶板土方开挖时,在墙体位置局部超挖1000
mm左右,(按施工规范要求,竖向构件搭接接头错开50%,且距板面高度不小于500mm,两接头错开长度大于35d,故插筋部位应超挖1000mm左右才满足要求)。在做顶板地胎模时将超挖1000mm部位回填细沙,再铺150mm厚的聚苯板,将墙体插筋插于聚苯板及沙层内,如图示。②预留混凝土下料孔。由于逆作法施工,竖向构件墙体混凝土后浇筑,在施工暗道顶板时(墙顶部位)预埋Ф150mm钢管作为墙体混凝土下料洞口和振动棒的插入口,间距1500mm,钢管内封堵沙子,以免混凝土进入钢管内。然后用混凝土捣实,逐个有序封闭,以确保建筑工程质量的完整性。
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3.2 暗道土方盖挖施工 施工方案:根据现场实际情况为加快施工进展,采用两台120履带式挖掘机及两辆350装载机自东向西开挖,暗道土方开挖每段长度设定为50m。施工出口的选择:该工程西侧紧邻公路,出土口设在储存槽仓的西侧。运输设备的选择:采用4-8辆5吨汽车运输土方,暗道内需铺设临时道路并铺设波纹钢板,以便车辆更好地通行。由于暗道盖法挖土是前进式开挖,如果一次挖至底板底标高,因运土车辆来回行驶会严重扰动基底土层,故采取分层开挖法,第一层先“前进”开挖,先开挖深4m(即挖到底板顶标高);当挖到规定的进深后,再“后退”开挖第二层,挖深1.1m,即挖至底板底标高处。开挖施工总程序:开挖一段土方;施工一段暗道底板混凝土及剪力墙混凝土。(不得将整个暗道土方开挖完成后再施工混凝土暗道底板)。土方开挖工艺:第一层前进挖土(掏土)、钢板铺设道路、外运土→第二层后退挖土、修正顶板处余土、外运土、拆除钢板道路→验槽浇筑混凝土垫层。土方外运土时,由于自地下27m处运至地面,要保证运输车辆安全,运土坡道坡度不得大于10°。
3.3 暗道顶板挠度控制措施 暗道顶板施工完成后,开始开挖暗道内土方,由于暗道顶板临时跨度为17.5米,因此必须保证暗道顶板挠度变化不超过设计要求,具体采取以下控制措施:①禁止顶板上部堆放任何施工材料及周转料具。②机械挖斗、铲头等严禁撞击顶板。③顶板上杜绝施工车辆停放及通行。④昼夜及时检测顶板的挠度变化情况,并做好记录,发现异常及时上报。⑤制定专项检测测量方案专人负责。⑥暗道底板施工完成后首先施工中间一道剪力墙。在整个暗道顶板施工过程中,经检测记录表明最大挠度为35mm,平均为21mm。没有异常现象发生,施工安全顺利。
3.4 暗道墙板施工方法 ①钢筋绑扎及连接。墙体钢筋上端必须与顶板内的预留插筋焊接,下端与底板墙插筋绑扎连接,确保连接满足施工规范要求,绑扎顺序为墙体外层立筋-外层水平筋-墙体内层立筋-内层水平筋。②模板支设及加固。外墙模板仅单面支设加固,不易加固支撑牢固,产生涨模等质量通病,为保证模板的稳定性,必须在支护桩侧打膨胀螺栓焊接对拉螺杆,上下间距400mm一道,模板用14槽钢作背楞,间距1.5m一道,槽钢上端与顶板预留墙插筋固定,下端与底板预留墙插筋固定。③混凝土浇筑及振动。暗道墙体混凝土均从暗道顶板上预留Φ150mm下料孔内由汽车泵直接入。为了减少墙体水平施工缝,墙体模板不需留下料喇叭口及振捣口,墙体混凝土的振捣也从下料孔内插入8m长的振捣棒进行振捣。
3.5 墙顶与顶板结合处施工措施 由于逆作施工竖向构件顺作,考虑墙体混凝土的密实性,顺作墙体与逆作暗道顶板之间由于混凝土收缩存在缝隙,在支设墙体模板前,事先在顶板底面预埋钢管注浆管,如遇到部分注浆管散浆孔堵塞,在墙体剔凿“V”型凹槽,埋设注浆嘴,间距500mm;将注浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。用环氧胶泥,将槽嵌填密实,进行封缝。 3.6 施工缝及墙体防渗水措施 暗道底板及剪力墙施工缝预埋膨胀止水条或钢板止水带做法如下图示。暗道外墙墙体为900mm厚混凝土墙体,其模板采用18厚胶结板、钢管回楞、穿心螺栓固定,每根穿心螺栓都应严格加焊止水片。
3.7 施工通风及照明 槽仓暗道206m长,由于暗道顶板有60个漏煤口,能够满足暗道内的通风需求,因此在开挖暗道土方时没有安装通风设备,机械尾气及CO经检测均没有超标。暗道内照明安装两道照明线路,间距20m一盏200瓦防爆灯。
3.8 混凝土搅拌浇筑方法 在槽仓内安装750型搅拌机一台,地泵一台(先安装在西半部,待东半部暗道混凝土完成后,再将搅拌机挪到顶板东半部)。施工东半部暗道混凝土时,将东半部暗道混凝土所需原材料,储存在槽仓内西半部;当施工西半部暗道混凝土时,将槽仓西半部所有材料挪至东半部,且根据暗道混凝土原材料需要量,随时从地面备料场供给。混凝土搅拌工艺:原材料备料→向槽仓内倒运材料→混凝土搅拌→混凝土输送→浇筑。槽仓内沙、石均可从地面直接二次倒入,即在适当的位置将采光窗打开,将沙、石二次倒运至槽仓内堆放,或根据使用量随时供给。暗道底板混凝土直接用地泵通过暗道顶板漏煤口输入浇筑,暗道剪力墙混凝土均从预埋在暗道顶板的钢管下料孔直接输入。混凝土地泵管不易直接架设在暗道顶板上,应架设在支护桩顶贯梁上,预防因输送混凝土振动影响暗道顶板挠度。
4 暗道施工顺序
槽仓内西半部备料、安装混凝土机械→东半部暗道逆作法开挖土方(暗道顶板上禁止堆放任何材料)→东半部暗道混凝土结构施工完成→将混凝土机械挪至槽仓东半部并备料→西半部暗道逆作法开挖土方(顶板上禁止堆放任何材料)→西半部暗道混凝土施工完成→拆除搅拌机械退场。
5 结束语
该工程已经投入使用,由于运输暗道采用了逆作法施工,在能够提升其安全性的同时,大大的缩短了工期,为按时交付使用起到了关键性作用,解决了运输暗道的施工难点问题。
参考文献:
[1]李明茹,刘付滨.小议逆作法施工技术的原理及其施工工艺[J].黑龙江科技信息,2009(04).
[2]翁鑫森,于建和.高层建筑地下室结构逆作法施工技术分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(03).
[3]王飞.浅析逆作法施工技术的设计及其优势[J].价值工程,2010(27).
关键词:运输暗道 施工难点 施工技术
0 引言
本工程为大型产品煤储存槽仓,目前全国仅有数家。本文以锡林浩特市胜利煤矿大型储煤槽仓输出暗道工程为研究对象,结合其逆作法特征,对运输暗道的关键施工技术要点进行了详细的探讨。为此类工程应用提供了有益的参考。
1 工程概况
该工程为大型产品煤储槽仓,储煤量15万吨;储存槽仓上部为两层钢结构,梯形截面,上层为产品煤输入层;底层与槽仓形成一体为储存空间;储存槽仓底板以下为产品煤输出暗道,长206m,净宽16.3m,净高4m,煤炭由暗道内的运输皮带机运出,暗道底板埋深27m,暗道为支护桩及结构桩支撑结构,暗道两边缘支护桩与结构桩交替布置作护壁及支撑暗道顶板的作用;暗道顶板厚2m,临时跨度17.5m(暗道混凝土剪力墙施工之前完成),暗道顶板由中间和两侧共三道钢筋混凝土墙作为支撑,暗道顶板预留两排18个给煤孔,暗道底板为1米厚钢筋混凝土筏板结构。结构顶标高为+24.5m,自然地面标高为+5.1m,暗道底标高为-22.1m。
2 施工技术难点
根据该工程自身的特殊性及施工环境,暗道施工具有四大特点:暗道埋深太大,净高太低,土方盖挖困难;暗道顶板临时跨度较大,挠度不易控制,具体如下:①本工程暗道埋深27m,且暗道净高太低仅4m,土方盖挖时大型机械无法利用,土方外运也困难。②暗道顶板临时净跨17.5m,在挖土过程中要严格观测挠度变化情况,应制定切实可行的施工方案来确保施工安全。③如何保证混凝土底板及外墙不渗水,是施工的关键工序。④逆作法地下部分施工时,墙与顶板的交接处不密实性及墙体的不均匀沉降控制,也是本工程实施过程关键技术之一。
3 关键施工技术
3.1 暗道顶板混凝土施工技术 暗道顶板厚2000mm,混凝土的浇筑应严格按大体积混凝土施工方案要求施工,同时应将以下关键施工工序作为施工重点:①逆作法钢筋工程。暗道顶板土方开挖时,在墙体位置局部超挖1000
mm左右,(按施工规范要求,竖向构件搭接接头错开50%,且距板面高度不小于500mm,两接头错开长度大于35d,故插筋部位应超挖1000mm左右才满足要求)。在做顶板地胎模时将超挖1000mm部位回填细沙,再铺150mm厚的聚苯板,将墙体插筋插于聚苯板及沙层内,如图示。②预留混凝土下料孔。由于逆作法施工,竖向构件墙体混凝土后浇筑,在施工暗道顶板时(墙顶部位)预埋Ф150mm钢管作为墙体混凝土下料洞口和振动棒的插入口,间距1500mm,钢管内封堵沙子,以免混凝土进入钢管内。然后用混凝土捣实,逐个有序封闭,以确保建筑工程质量的完整性。
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3.2 暗道土方盖挖施工 施工方案:根据现场实际情况为加快施工进展,采用两台120履带式挖掘机及两辆350装载机自东向西开挖,暗道土方开挖每段长度设定为50m。施工出口的选择:该工程西侧紧邻公路,出土口设在储存槽仓的西侧。运输设备的选择:采用4-8辆5吨汽车运输土方,暗道内需铺设临时道路并铺设波纹钢板,以便车辆更好地通行。由于暗道盖法挖土是前进式开挖,如果一次挖至底板底标高,因运土车辆来回行驶会严重扰动基底土层,故采取分层开挖法,第一层先“前进”开挖,先开挖深4m(即挖到底板顶标高);当挖到规定的进深后,再“后退”开挖第二层,挖深1.1m,即挖至底板底标高处。开挖施工总程序:开挖一段土方;施工一段暗道底板混凝土及剪力墙混凝土。(不得将整个暗道土方开挖完成后再施工混凝土暗道底板)。土方开挖工艺:第一层前进挖土(掏土)、钢板铺设道路、外运土→第二层后退挖土、修正顶板处余土、外运土、拆除钢板道路→验槽浇筑混凝土垫层。土方外运土时,由于自地下27m处运至地面,要保证运输车辆安全,运土坡道坡度不得大于10°。
3.3 暗道顶板挠度控制措施 暗道顶板施工完成后,开始开挖暗道内土方,由于暗道顶板临时跨度为17.5米,因此必须保证暗道顶板挠度变化不超过设计要求,具体采取以下控制措施:①禁止顶板上部堆放任何施工材料及周转料具。②机械挖斗、铲头等严禁撞击顶板。③顶板上杜绝施工车辆停放及通行。④昼夜及时检测顶板的挠度变化情况,并做好记录,发现异常及时上报。⑤制定专项检测测量方案专人负责。⑥暗道底板施工完成后首先施工中间一道剪力墙。在整个暗道顶板施工过程中,经检测记录表明最大挠度为35mm,平均为21mm。没有异常现象发生,施工安全顺利。
3.4 暗道墙板施工方法 ①钢筋绑扎及连接。墙体钢筋上端必须与顶板内的预留插筋焊接,下端与底板墙插筋绑扎连接,确保连接满足施工规范要求,绑扎顺序为墙体外层立筋-外层水平筋-墙体内层立筋-内层水平筋。②模板支设及加固。外墙模板仅单面支设加固,不易加固支撑牢固,产生涨模等质量通病,为保证模板的稳定性,必须在支护桩侧打膨胀螺栓焊接对拉螺杆,上下间距400mm一道,模板用14槽钢作背楞,间距1.5m一道,槽钢上端与顶板预留墙插筋固定,下端与底板预留墙插筋固定。③混凝土浇筑及振动。暗道墙体混凝土均从暗道顶板上预留Φ150mm下料孔内由汽车泵直接入。为了减少墙体水平施工缝,墙体模板不需留下料喇叭口及振捣口,墙体混凝土的振捣也从下料孔内插入8m长的振捣棒进行振捣。
3.5 墙顶与顶板结合处施工措施 由于逆作施工竖向构件顺作,考虑墙体混凝土的密实性,顺作墙体与逆作暗道顶板之间由于混凝土收缩存在缝隙,在支设墙体模板前,事先在顶板底面预埋钢管注浆管,如遇到部分注浆管散浆孔堵塞,在墙体剔凿“V”型凹槽,埋设注浆嘴,间距500mm;将注浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在预定的位置上。用环氧胶泥,将槽嵌填密实,进行封缝。 3.6 施工缝及墙体防渗水措施 暗道底板及剪力墙施工缝预埋膨胀止水条或钢板止水带做法如下图示。暗道外墙墙体为900mm厚混凝土墙体,其模板采用18厚胶结板、钢管回楞、穿心螺栓固定,每根穿心螺栓都应严格加焊止水片。
3.7 施工通风及照明 槽仓暗道206m长,由于暗道顶板有60个漏煤口,能够满足暗道内的通风需求,因此在开挖暗道土方时没有安装通风设备,机械尾气及CO经检测均没有超标。暗道内照明安装两道照明线路,间距20m一盏200瓦防爆灯。
3.8 混凝土搅拌浇筑方法 在槽仓内安装750型搅拌机一台,地泵一台(先安装在西半部,待东半部暗道混凝土完成后,再将搅拌机挪到顶板东半部)。施工东半部暗道混凝土时,将东半部暗道混凝土所需原材料,储存在槽仓内西半部;当施工西半部暗道混凝土时,将槽仓西半部所有材料挪至东半部,且根据暗道混凝土原材料需要量,随时从地面备料场供给。混凝土搅拌工艺:原材料备料→向槽仓内倒运材料→混凝土搅拌→混凝土输送→浇筑。槽仓内沙、石均可从地面直接二次倒入,即在适当的位置将采光窗打开,将沙、石二次倒运至槽仓内堆放,或根据使用量随时供给。暗道底板混凝土直接用地泵通过暗道顶板漏煤口输入浇筑,暗道剪力墙混凝土均从预埋在暗道顶板的钢管下料孔直接输入。混凝土地泵管不易直接架设在暗道顶板上,应架设在支护桩顶贯梁上,预防因输送混凝土振动影响暗道顶板挠度。
4 暗道施工顺序
槽仓内西半部备料、安装混凝土机械→东半部暗道逆作法开挖土方(暗道顶板上禁止堆放任何材料)→东半部暗道混凝土结构施工完成→将混凝土机械挪至槽仓东半部并备料→西半部暗道逆作法开挖土方(顶板上禁止堆放任何材料)→西半部暗道混凝土施工完成→拆除搅拌机械退场。
5 结束语
该工程已经投入使用,由于运输暗道采用了逆作法施工,在能够提升其安全性的同时,大大的缩短了工期,为按时交付使用起到了关键性作用,解决了运输暗道的施工难点问题。
参考文献:
[1]李明茹,刘付滨.小议逆作法施工技术的原理及其施工工艺[J].黑龙江科技信息,2009(04).
[2]翁鑫森,于建和.高层建筑地下室结构逆作法施工技术分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009(03).
[3]王飞.浅析逆作法施工技术的设计及其优势[J].价值工程,2010(27).