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关键词:软弱浅埋隧道 施工方法 拆除时机 数值模拟
1、引言
浅埋隧道由于其埋深较浅,隧道上覆岩土多为风化破碎,普遍存在围岩受力条件复杂,围岩和支护结构应力分布及变形情况复杂,浅埋隧道施工过程中围岩应力分布,导致衬砌结构受力状况更加复杂,不但在设计中存在着诸多困难,同时也增加了隧道施工过程中变形和稳定控制的难度,稍有不慎,就会造成塌方等安全事故发生[1-2],因此国内外近几年对浅埋隧道的研究越来越多[3~8]。本文主要对城市轨道交通建设中常遇到的软弱浅埋隧道进行相关数值模拟研究。
2、计算模型
2.1 计算断面及参数的选取
本文选取典型断面CK11+180对该隧道稳定性进行分析。断面尺寸布置如图1所示,计算所选用的参数如表1所示,有限元模型见图2~4。
图1围岩衬砌的设计断面
图2 二维整体有限元模型
表 1隧道围岩及支护参数表
材料类型 弹性模量
E/MPa 泊松比
v 粘聚力
C/MPa 内摩擦角
φ/(°) 密度
ρ/(g/cm3)
Ⅴ级围岩 200 0.45 0.05 20 1.9
初期支护 29500 0.2 2.5
临时支护 29500 0.2 2.5
锚杆加固区 250 0.45 0.05 20 1.9
图3 CD施工时初期支护及临时单元
图4 CRD施工时初期支护及临时单元
2.2 计算结果分析
限于篇幅优先本文只贴处拆除临时支护后的围岩位移图(图5~8)和初期支护内力图(图9~12)。
图5 CD法拆除支撑后围岩水平位移
图6 CD法拆除支撑后围岩竖向位移
图7 CRD法 拆除支撑后围岩水平位移
图8 CRD法拆除支撑后围岩竖向位移
图9 CD法拆除支撑后支护弯矩图
图10 CD法拆除支撑后支护轴力图
图11 CRD法拆除支撑后支护弯矩图
图12 CRD法拆除支撑后支护轴力图
根据计算结果,对两种施工方法在开挖完成拆除支撑前和拆除支撑后的最终结果进行对比。结果见表2。
表2 两种施工方法结果对比
施工方法
项目 CD法施工 CRD法施工
拆除支撑前 拆除支撑后 拆除支撑前 拆除支撑后
最大水平收敛
(mm) 7.5 7.3 5.3 6.9
拱顶最大沉降
(mm) 2.1 2.2 1.9 2.0
拱底最大隆起
(mm) 11.3 12.3 10.4 12.2
支护最大弯矩
(KN×m) 205.73 212.64 127.22 176.78
最大轴力
(KN) 823.39 855.42 488.37 630.58
3、结论
1、拆除支撑前CD法施工最大水平收敛位移值比CRD法施工大29.3%,在拆除支撑后CD法施工最大水平收敛位移值比CRD法施工大5.5%。
2、采用CD法施工隧道时支护结构所受内力明显比CRD法大的多,且拆除支撑对CRD法影响较大,因此建议采用CRD法施工,但要注意临时支护的拆除时机。
3、拆除支撑前CD法施工拱底最大隆起值比CRD法施工大8%,拆除支撑后两种施工方法拱底最大隆起值基本一致。
参考文献
[1] 王建红.浅谈软弱围岩隧道施工技术[J].铁道建筑,2006(12):54-55
[2] 周建富.软弱围岩隧道施工技术[硕士学位论文D].四川成都:西南交通大学,2003.
[3 曲学兵.超浅埋隧道暗挖施工模拟[J].四川建筑科学研究,2002,28(4);51-53.
[4] 韩玫.浅埋隧道施工技术浅议[J].北方交通,2007(12):79-81.
[5] Hsu,S.C.,Chiang,S.S Failure mechanisms of tunnels in weak rock with Interbedded structures [6]. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences,2004,41(sup):2B341-6.
关键词:大直径土压盾构;中间竖井;管片拆除;
随着城市化的发展,目前我国各大城市都在大力发展城际轨道交通,隧道盾构施工项目随之增加,受使用功能的要求,大直径土压平衡盾构施工也有增多的趋势。且各项施工要求均提出了更高的要求。
工程概况
莞惠城际轨道交通项目工程GZH-12标盾构区间采用直径8.8米的海瑞克土压平衡盾构机进行施工,区间在GDK100+100处设防淹门兼电力井,该竖井位于惠州市云山西路与文昌一路交汇路口西南侧,场地处属冲积平原,地势平坦,地面高程15.91-16.14m,基坑长32.53m,宽12.6m,采用明挖法施工,开挖深度35.7m。电力井基坑在盾构通过后由回填砂土、细石混凝土与洞门分层进行了回填如下图所示。
电力井管片拆除施工前具备开挖条件,需要对每个洞门的洞门处及洞门外各6环管片进行补充注浆,共计24环。电力井开挖施工时,要对电力井内的管片进行拆除,左右线共16环管片需要拆除。
二、总体施工方案
1、洞内注浆施工方案
根据开挖及洞门凿除期间情况分析,电力井漏水点主要集中在管片与连续墙之间的空隙局部存在注浆不密实形成的通道,因此注浆主要对通道进行封堵,并对连续墙外一定范围管片外进行加强注浆。
(1)连续墙内的管片注浆
在连续墙内的管片,主要采用双液浆进行补浆。该处管片在预制时已增加注浆孔,要求依次打穿所有孔进行注浆,注浆压力控制在0.5~1MPa。注浆顺序为先上后下,打注浆孔时要求打穿至注浆孔外150mm,即总共打入550mm(含管片厚度)。每个洞门有2环,合计8环。
(2)连续墙外管片注浆
连续墙外的管片,隧道上半部分处于砂层中,地下水丰富、渗透性高,需要扩大注浆范围。注浆前,先打入带球阀的钢花管,并封堵花管与注浆孔之间的空隙后进行注浆。钢花管总长度1m,注浆先采用单液浆,注浆压力控制在0.5~1.0MPa,当每个孔注浆量超过4m3时改注双液浆,直至压力满足要求。隧道下半部分处于岩层中,只需打开注浆孔直接注浆,每个洞门处有4环管片,共计16环。
2、洞内加固施工方案
由于在拆除管片时,管片刚体在卸载后产生移位变形,影响隧道成型管片质量。为避免此类事情发生,必须在管片拆除前在洞内一定范围内(在电力井洞门往内各5环,总计20环)进行管片加固,使得该处管片形成整体,避免管片移位变形。洞内加固方法分两种:第一种,纵向加固,第二种环向加固。
(1)纵向加固
3、管片拆除施工方案
(1)凿除中间环管片
由于盾构掘进时掘进力较大(20000KN),管片间嵌固的比较牢靠,拆除第一环管片比较困难。
第一步:开挖至露出上半部分管片时,然后对中间环(第一环)封顶块进行凿除。先对中间环封顶块选择合适吊点位置(每块为2个)处混凝土钻孔机在管片上方进行人工钻孔,洞内架设预制三角架,孔洞大小为能穿过钢丝绳即可;对20T龙门吊、钢丝绳穿过吊装孔进行悬吊保护,保证不发生脱落,然后解除封顶块螺栓,在管片上方对封顶块沿着管片环缝、纵缝周围进行钻孔切割,直至脱落。
第二步:拆除中间环上半部分管片。
采用相同方法进行剩余上半部分管片的拆除。
第三步:待开挖到底,设置临时支撑见本节4)和图2-7
第四步:利用炮机进行凿除中间环下半部分管片。
开挖到底,对需要进行凿除的管片,解除相连螺栓,200挖机更换炮头进行凿除。
(2)凿除剩余环管片
拆除顺序为依次从中间环向两边洞口方向进行由于此处拆除方法相同,以拆除第二环为例进行说明。
(1)拆除管片,必须从上到下顺序进行逐块拆除。
(2)对20T龙门吊、钢丝绳穿过吊装孔进行悬吊保护,保证不发生脱落,并解除该块管片周边的连接螺栓。洞内架设预制三角架,松开螺栓后即可进行管片吊出。
(3)采用相同方法进行剩余上半部分管片的拆除。
(4)待开挖到底,设置临时支撑见本节4)和图2-4
(5)拆除剩余下半部分管片。
(3)拆除洞口环管片
1、拆除施工方法
拆除洞口环管片根据管片嵌入洞内深度不同分为两种情况:
第一种情况:洞口环管片嵌入洞内深度小于20cm。
由于洞口环管片部分嵌入电力井端墙内,首先用20T龙门吊将最上方管片块垂直吊住,然后解除此块周边的连接螺栓,在该块管片与第1环管片衔接处用风镐、大锤打入3个钢楔块,利用钢楔块将该块管片顶松动,即可顺利将该块管片拆除,再依次从上向下将剩余管片拆除。
第二种情况:洞口环管片嵌入洞内深度大于20cm。
由于洞口环管片嵌入电力井端墙内深度过大,拆除困难,而且存在渗漏危险。需要对洞口环管片进行沿着端墙面环向切除。
2、防渗漏措施:
由于洞门口管片环拆除时,洞门仍然存在渗漏风险,连续墙与管片之间采用钢板封堵。挖出一块封一块。钢板要固定在连续墙面上,贴在管片,并在管片上打入膨胀螺栓卡住。在钢板上留注浆管,一旦出现漏水,可注浆。
①材料准备:钢板采用(400mm+450mm)×500mm梯形;10mm厚钢板,并进行开孔处理。(每块钢板开4个?22mm的膨胀螺栓割孔),并每个洞门内预留六块钢板为有预留?60mm注浆管孔的钢板。如图2-4。
②测量放线:盾构隧道采用管片外径为8500mm,400mm厚钢筋混凝土衬砌。在电力井凿除洞门时,为了盾构能顺利通过,凿除洞门直径为9100mm。则连续墙与管片外径缝隙径向长300mm。如图2-5所示测放出钢板螺栓孔的轨迹线并标识。第一排膨胀螺栓孔轨迹线直径为8400mm,第二排膨胀螺栓孔轨迹线直径为9200mm。
③固定钢板:拆除洞口管片时每拆除一块管片,则立即固定该范围内的钢板。采用冲击钻在测量出的轨迹线上钻孔,使用龙门吊机进行钢板吊装,吊装至位置时,使用M22膨胀螺栓固定。重复上述工序,直至完成所有钢板贴墙固定工作。
④注浆孔预留:在12点,2点,4点,6点,8点,10点方向各留一块钢板并预留?60mm带球阀的注浆管孔的钢板。一旦出现漏水,可采取及时注浆方法进行堵漏。
(4)设置临时钢管支撑
在拆除电力井内所有上半部分管片后,及时在管片上安装临时钢管支撑安装。具体做法如下:待完成所有管片的上半部分拆除工作并土方开挖至底后,及时进行临时钢管支撑安装,临时钢管支撑共有4根,采用直径600mm(壁厚16mm)的无缝钢管,单根长度为12.4m,为了减少支撑的跨度,在每根支撑的中部设置一根竖向支撑,立柱采用直径600mm,(壁厚9mm的螺旋焊钢管)。为减少应力集中,保证管片受力均匀,在洞口环管片上部220°范围内安装一层用型钢加工的箱型结构,然后将支撑顶在箱型结构上。
三、结语
经过周密的施工准备和科学合理的现场组织,该项目的16环管片顺利进行了拆除,且洞门处理也顺利完成,此次大直径土压盾构中间竖井管片拆除施工,不仅节约了工期,为后期电力井主体结构施工提供了有利条件,也为以后类似工程的大直径、大重量的中间竖井管片拆除积累了丰富的经验。
参考文献
[1] 刘建航 候学渊 . 盾构法隧道 [M]. 北京:中国铁道出版社,1991.
[2] 周文波 盾构法隧道施工技术及应用 [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2004
关键词: 联络线, 暗挖法, 初期支护, 施工监测
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
前言
我国20 世纪80 年代以后修建大跨度铁路隧道的技术有所发展, 强调根据结构的受力特点和适应地质条件的变化来设置结构断面, 比较重视初期支护的作用, 断面形式上无论何种情况均设置临时仰拱, 受力比较合理,开挖方式较多, 并将工法与结构形式相联系来考虑, 在设计和施工方面作了一些有价值的尝试。
工程概况
北京地铁五号线与七号线十字交叉, 五号线与七号线联络线位于磁器口车站南端, 使五号线区间与七号线区间形成联系, 本次施工预留七号线接口。联络线一般均为从单线到双线或多线,因此, 结构断面从小到大有多次变化。尤其是采用暗挖法施工,初期支护和二次衬砌的形成都有很大的难度, 有许多方法值得讨论。文中所提供的联络线共有三个断面, 分别采用双侧壁导坑法和CRD 工法施工完成初期支护, 拆除其初期支撑, 再进行二次衬砌施工的施工方法。
2、联络线二衬施工概述
五号线与七号线联络线已完成初期支护工程施工, 其中,1-1, 5-5 断面为普通断面; 2-2, 3-3, 4-4 断面为特殊大断面。2 ) 2 断面和3) 3 断面开挖时采用“CRD”工法施工, 4-4 断面开挖时采用“双侧壁导坑法”施工。
3、施工总体安排
1) 各种断面长度分析: 4 - 4 断面长107. 6 m, 3 - 3 断面长114. 2 m, 2 - 2 断面长58. 7 m, 5 - 5 断面长12 m, 1- 1 断面长17 m, 长度308. 5 m。
2) 施工顺序是先完成小断面的拆除和二衬, 再逐步从小到大完成大断面施工, 以确保安全。
3) 采取逐段拆除的施工方法: 4- 4 断面分16 次拆除及进行二衬, 3- 3 断面分18 次拆除其长度的中隔壁进行二衬, 2 - 2 断面则分9 次进行施工。拆除前先做试验, 在中隔壁上割7 m ~ 10 m 长度的槽, 看是否变化, 怎样变化。通过试验段取得信息化数据, 指导下部施工。
4、具体施工方法
1) 临时支撑的替换。在拆除4 - 4 断面两侧中隔壁前, 在6洞室底部铺设防水层及细石混凝土保护层, 在5 洞室顶部铺设防水层。然后, 在防水层上设置临时支撑, 临时支撑采用25 工字钢, 沿断面中线布设, 间距1.0 m。工字钢与隧道接触面需对初支表面进行平整处理, 并采用300 mm × 300 mm × 10 mm 的钢板做垫板, 垫板下铺设三层土工布, 以防损坏防水层。
2) 临时中隔壁的拆除。临时支撑设置好后, 分三段破除4- 4断面临时中隔壁, 施作断面长度1/ 3 的仰拱, 拆除高度高于临时仰拱顶部50 cm, 便于恢复临时中隔壁, 拆除时全天监测各种数据的变化, 数据变化及时反馈施工。拆除后对其表面进行处理, 用砂浆把过梁与拱顶间凸凹不平处衔接涂抹圆顺, 准备施作防水层。
3) 仰拱下防水层施工。根据仰拱的设计宽度, 仰拱下的防水层按3.0 m 宽进行纵向铺设, 每次长度与仰拱施工长度相同。施工中先铺设缓冲层(土工布), 铺设要平整, 无褶皱现象, 将深褐色(有纺) 土工布向上, 沿底纵梁方向铺设。防水板铺设的长度及宽度同缓冲层(土工布) 相同, 施工中要注意轻拿轻放工具, 严禁固定用的锤子、钉子乱投在缓冲层(土工布)上, 以免搁坏缓冲层(土工布) 和ECB 防水板, ECB 防水板的铺设采用热风粘贴固定在缓冲层( 土工布) 上。施工重点为缓冲层( 土工布) 和塑料防水板的搭接, 搭接采用热合焊接的方法, 进行塑料防水板的搭接, 焊接中热合机加热温度必须按设计要求进行, 因温度低焊接不上, 温度过高给塑料防水板烫坏造成孔洞。最后进行浇筑7 cm 厚C15 细石混凝土施工。混凝土采用商品混凝土, 泵送到施工现场, 防水层顶面用8 cm 厚的木板做模板, 模板内浇筑混凝土要做到均匀布料, 严禁用铁锹乱铲, 以防铲坏防水层,为保护防水层不被破坏及混凝土振捣密实, 施工中采用平面振捣器进行振捣, 洒水进行养生。
4) 钢筋、模板及混凝土施工。混凝土强度达到要求后, 用墨线弹出结构钢筋线, 绑扎结构钢筋。钢筋与边墙和下段浇筑仰拱钢筋连接采用钢筋接驳器。接驳器预留接口采用胶布包裹, 防止混凝土进入。支撑采用150@ 150 方木支撑, 内侧04 弧段模板采用特制可调钢模板, 与木拱架组合支撑。在接茬的两侧堵头, 由于设有接茬钢筋, 所以采用竹胶板制作模板。
5) 墙身及顶拱的施工。全部凿除纵、横向临时隔壁, 保留断面中线临时支撑。拆除后对其表面进行处理, 用防水砂浆把拱顶凸凹不平处涂抹圆顺, 铺设防水层, 绑扎钢筋, 立模浇筑二衬混凝土。防水层的铺设工艺与仰拱铺设工艺相同, 边墙和顶拱防水层只设一层土工布和一层塑料板, 不需要施作保护层。支撑及模板采用18 工字钢拱架, 18 工字钢横、纵向支撑。模板使用3015 可调组合钢模板。拱架间纵向连接为直径20 mm 的圆钢对拉和75 mm × 75 mm × 8 mm 的支撑角钢相结合的方式。在拱顶中央及拱腰部位纵向每隔3 m 相错预留混凝土灌注孔及振捣孔, 利用混凝土输送泵灌注C30 商品混凝土, 浇筑边墙及顶拱混凝土。
5、施工监测
由于联络线节点段断面变化较多, 施工跨较大, 因此, 施工监测工作尤其重要。在施工中要结合中隔壁拆除等工序做好各项监测工作。在该工程所有监测项目中, 地表沉降监测点在初期支护开挖时就已布置并一直在按计划实施监测。联络线二衬施工中重点是十字中隔壁法及双侧壁导坑法施工的2- 2, 3 - 3, 4- 4 断面。洞内监测项目的实施, 这些监测项目包括拱顶下沉、底部隆起、周边收敛。
1) 拱顶沉降观测。目的是拱顶下沉值是反映通道安全、稳定的重要数据, 是围岩和支护力学形态变化的最直接、最明显的反映, 易于量测和反馈。监测仪器使用日本AT-G2 精密水准仪、FS测微器钢尺量测精度? 0. 1 mm。监测方法是在施工底板二次衬砌中隔壁破除前, 在拱顶中部格栅上焊挂钩, 及时进行初始读数,算出测点标高, 布点断面间距5 m。每测得的高程数据与初始测量的数据之差, 即为累计沉降值。
2) 净空收敛。目的是为了防止在破除水平中隔壁后, 边墙向内偏移过大。根据量测结果采取对应措施, 确保施工安全。监测仪器使用QJ- 85 型坑道周边收敛仪, 监测精度? 0. 1 mm。监测实施方法是埋设与拱顶沉降测点断面相对应的测点, 在破除临时仰拱之前测出初始读数, 本次测出的读数与初始测出的读数相减即为本次累计收敛值。
CRD 工法施工段和双侧壁导坑法施工段监测布置: CRD工法段监测点布置如图1 所示; 双侧壁导坑法施工段监测点布置如图2 所示。
拆除过程监控量测分析。分析表明: 沉降主要发生在拆除的前几天, 通过几组数据分析可得, 一般在第7 天以后沉降趋于平稳, 结构受力转换基本完成, 整个初期支护结构受力体系又形成了新的平衡, 结构处于稳定状态。
结语:在大跨度铁路隧道施工中一定要注重施工技术,同时注意施工的监测工作,才能保证大跨度铁路隧道施工的质量。本文仅对此提供几点具体的参考。
参考文献:
关键词 : 混凝土;整体浇筑;施工工艺
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
0前言:
在高层建筑施工中,混凝土作为当前施工过程中的主要材料和施工难题,其在施工的过程中不仅仅要注重自身的施工工艺,更要在施工的过程中实现施工中和其他各种材料配合使用的过程,还要做到对相关施工方案进行了改良,以保证结构的整体性,从而提高高层建筑工程质量。
湖南长沙某高层建筑为现浇混凝土框架剪力墙结构,工程总面积为39800m2。,主体结构为33+1层,标准层层高3.0rn。工程为A、B二座塔楼,A、B座结构型式和面积均相同。本工程同一楼层的剪力墙混凝土与楼板混凝土强度等级相同。混凝土强度等级1层及以下采用C50,混凝土强度等级10层以下采用C45,21层以下采用C35,21层以上采用C30。标准层楼板厚度为120mm,剪力墙墙体厚度为240mm。施工现场A座、B座各设一台5O型混凝土泵配合BLG15型布料杆浇筑混凝土。主体结构工程的钢筋工程、模板工程及混凝土工程施工时将A、B座每层分别作为一个施工段,进行流水施工。
1 浇筑方案的确定
工程在剪力墙体、楼板混凝土施工时,A座采用了常规的混凝土浇筑顺序和方法。综合考虑质量、工期、费用和安全要求,对B座墙体和楼板混凝土施工方案进行了改良。与常规的墙体和楼板混凝土分别进行浇筑的方案不同,拟采用了一种楼板与墙体混凝土整体浇筑的施工技术。
按常规方法浇筑混凝土,施工顺序为:绑扎墙体钢筋安装外墙外模板安装外墙内模板及内墙模板搭设浇筑墙体混凝土操作台浇筑墙体混凝土拆除墙体模板及操作台安装楼板模板绑扎楼板钢筋浇筑楼板混凝土。在墙体混凝土达到一定强度时,才能进行墙体模板拆除,而后支设楼板模板,浇筑楼板混凝土。板与墙混凝土之间存在水平方向的施工缝。同时这种常规方法有着严格的先后顺序,只有前面的工作完成以后才能进行后面的工作。
本工程拟采用楼板与墙体混凝土整体浇筑的改良新技术。在工程正式施工前,采用模拟施工现场的方法进行多次试验,确定支设模板,绑扎钢筋,浇筑混凝土等具体施工方案以及人员、设备、材料的投入情况,将常规方法浇筑混凝土施工顺序进行调整为:绑扎墙体钢筋安装外墙外模板安装楼板模板安装外墙内模板及内墙模板(与绑扎楼板钢筋同时进行)浇筑混凝土(楼板与剪力墙体混凝土同时浇筑)。
按照模拟施工现场试验的预定实施方案,在B座采用楼板与墙体混凝土整体浇筑的施工改良新技术,不但消除了墙体和其顶部楼板之间的施工缝,提高结构整体性,也使整个主体结构工程施工持续时间明显缩短并大幅降低了工日消耗。
2混凝土材料的选择
楼板与墙体混凝土整体浇筑的施工技术采用泵送混凝土。除水泥、粗细骨料及外加剂外,在混凝土中还掺加适量的粉煤灰,可以有效改善混凝土拌合物的和易性和可泵性。混凝土投料情况如表1所示。
表1每罐泵送混凝土投料表
拌好的混凝土及时浇筑,初凝前浇筑完毕,如气温较高时,掺缓凝型减水剂。混凝土浇筑时的坍落度要求见表2。拌制混凝土的各种原材料质量应符合配合比设计要求,严格按试验站的设计配合比进行计量,泵送混凝土的粗骨料最大粒径与输送管内径之比≤1:3,砂率控制在40%,并严格控制水灰比和坍落度。投料顺序:石子一水泥一粉煤灰一砂子一早强剂一泵送剂一水,充分搅拌,搅拌时间不少于3min。
表2泵送混凝土坍落度
3 施工方法
楼板与墙体混凝土整体浇筑的施工技术关键的技术要点是合理调整墙体与楼板模板的安装和拆除顺序。首先墙体钢筋绑扎完成后,在墙体模板安装之前,进行墙体上部楼板模板的安装。安装楼板模板时在后期欲安装墙体模板部位的两侧预留宽度不小于500mm的通道。在楼板模板安装完成后安装墙体模板时,该通道作为移动墙体模板的通道和进行组合加固墙体模板时的工作面。通道上部楼板模板的支撑采用斜撑及主梁悬挑的方式。应该特别说明的是,为了便于墙体模板的安装和拆卸,将墙体模板高度减小100mm左右,模板固定完成后,再采用100mm左右的模板板条另行封堵。
当底层混凝土板浇筑完毕并具有一定强度(≥1.2MPa),即用手按不松软、无痕迹,即可上人开始进行轴线投测。墙体钢筋绑扎完成后,即将该层的外墙外模板进行固定,调正。所有模板支设完成以后,进行楼板底模的安装。安装楼板底模宜采用早拆支撑体系。楼板底板模板安装调正后,模板上部钢筋工绑扎楼板钢筋,模板下部木工进行墙体模板安装。
安装墙体模板前,要对墙体接茬处凿毛,用空压机清除墙体内的杂物。为防止墙体模板根部出现漏浆”烂根”现象,墙模安装前在底板上根据放线尺寸贴海绵条,做到平整、准确、粘结牢固以保证模板位置正确和防止模板底部漏浆并注意穿墙螺栓的安装质量。墙体模板上部与楼板模板连接处要连接紧密,采用胶条进行密封。由于墙体模板安装时,上部只进行钢筋绑扎,没有其他工种进行施工,所以不必设置清扫口。墙模板的对拉螺栓孔平直相对,穿插螺栓不得斜拉硬顶。竹胶板使用前模板表面预先清理,涂刷隔离剂。
墙体单片模板通过安装完的楼板模板之间预留宽度为240mm墙体的缝隙,利用吊车分片按顺序吊装进入楼板下相应的部位,此时楼板模板上下均有相应人员进行操作,注意墙体钢筋的保护及施工安全。墙体模板初步就位后通过安装楼板模板时预留的通道,将配好的墙体模板调整至相应的部位进行安装。大片模板安装完成后,上部与楼板模板交接处采用预留的宽100mm左右的模板条进行封堵,模板条尺寸应按墙体大片模板与楼板模板之间的缝隙存在的施工误差进行相应的调整。安装型式如图1所示。当上部楼板钢筋绑扎完成及下部墙体模板安装调整完成后,即可同时浇筑楼板和墙体混凝土。
整体浇筑楼板与墙体混凝土应采取先浇筑剪力墙部分,采取长流水作业,分段浇筑,均匀上升,剪力墙混凝土浇满后及时浇筑楼板混凝土。混凝土浇筑顺序是从外墙到内墙再到楼板。墙体浇筑前在底部应先填以50mm厚同混凝土配合比无石子水泥砂浆,以免底部出现蜂窝。使用Φ50和Φ30振捣棒,墙体混凝土必须分层循环浇筑,每层浇筑高度按不同振捣棒的分层尺杆,用标尺随时检查混凝土高度,浇筑同一部位时不得使用两种振捣棒,移动间距实测≤50cm(Φ50振捣棒)和≤40cm(Φ30振捣棒,在钢筋加密区如连梁位置使用)。振捣时间通过观察(混凝土表面泛出浆、不再显著下沉、不再出现气泡)来确定,振捣时上层要插入下层≥50mm,严禁用振捣棒直接振捣模板。门窗洞口混凝土浇筑必须从两侧均匀下料,以避免模板位移。内外墙交接部位应用钢丝网片拦挡,外墙体混凝土应比内墙混凝土先浇筑一个分层高度,混凝土浇筑间歇时间不得大于混凝土的初凝时间。
4 模板拆除
模板拆除根据现场同条件养护的试块强度。首先拆除竖向墙体模板,待混凝土强度达到要求后拆除楼板模板。墙模板在混凝土强度达到12MPa,能保证其表面及棱角不因拆除而损坏时方能拆除。拆除模板前,首先将整片墙体模板上部预留的约100mm宽的模板条拆除,然后再按顺序拆除墙体大片模板。模板拆除顺序与安装模板顺序相反,先外墙后内墙,即先拆外墙外侧模板,再拆除内侧模板;先模板后角模,即先拆除墙体模板后拆除角模。拆墙模板时,首先拆下穿墙螺栓,再松开地脚螺栓,使模板向后倾斜与墙体脱开。拆除后的模板按序号编号移至下一个施工段。由于楼板模板采用早拆体系,墙体模板拆除后即可按要求进行楼板模板拆除。先调节顶部支撑头,使其向下移动,达到模板与楼板分离的要求,保留养护支撑及其上的养护木方或养护模板,其余模板均落在满堂脚手架上。拆除板模板时要保留板的养护支撑。其顺序为:落下柱头托板,降下模板主梁拆除斜撑及上部水平支撑拆除模板主、次梁拆除面板拆除下部水平支撑清理拆除支撑件运至下一流水段待楼板达到设计强度,拆除立柱。现浇顶板可根据强度的增长情况再保留2层的立柱,保留的立柱间距不大于2m。
5不同方法的比较
为了比较楼板与墙体混凝土整体浇筑的施工技术与常规方法对工程质量、工程进度及人员投入等情况的影响,主体结构进行标准层施工时,在同等条件下采用不同方法分别在A座、B座同时进行施工。其中A座采用常规施工方法,B座采用楼板与墙体混凝土同时进行浇筑的施工技术。此时A座、B座三层楼板混凝土强度已满足上部结构施工的要求,四层墙体钢筋已绑扎完成,墙板及楼板配模已完成。各项指标见表3、表4。
表3单层投入工日情况(只计木工、钢筋工及混凝土工)
表4不同方法指标比较
一般来说,混凝土浇筑时,尽量不留施工缝。常规方法施工时,墙与板之间存在施工缝,处理不好容易产生质量问题,工程实践中对板和墙面施工缝接搓明显处用UEA防水砂浆处理,处理施工缝时费工费时,效果也不十分理想。楼板与墙体混凝土整体浇筑的施工技术,可以消除墙板间的施工缝,提高工程质量。同时采用该技术可以明显缩短工期,降低工程造价。先于墙体模板安装的楼板模板平台作为浇筑墙体混凝土的工作面,节省了浇筑混凝土操作平台搭设和拆除的费用和时间,由于常规的模板安装方法在浇筑剪力墙混凝土时,操作人员站在墙板两侧临时搭设的脚手架上浇筑,墙口上部狭窄,浇筑管口经常晃动,造成相当一部分混凝土滴落到下层楼板上,一则造成混凝土材料的损失,资源浪费,二则清理这些混凝土需花费大量人工,同时造成了大量建筑垃圾的产生。
6结语
(1)由于楼板与剪力墙体混凝土同时浇筑,消除了楼板与墙体之间的混凝土水平施工缝,保证了房屋结构的整体性。
(2)该改良技术保证了楼板模板上部楼板钢筋绑扎、下部墙体模板安装同时进行施工,有效地缩短了劳动力停工等待的间歇时间。同时该技术节省了单独浇筑墙体混凝土以及其养护时间。在拆除墙体模板时,楼板上部可以进行下层墙体钢筋绑扎以及楼板模板的支设,故拆除墙体模板不占用工期。
(3)该改良技术浇筑混凝土时直接在楼板模板上操作,减少了浇筑墙体混凝土时的操作平台搭设和拆除的费用和时间。
(4)该改良技术混凝土施工时,楼板模板构成了宽敞、全封闭操作平台,更加安全,避免了通常浇筑墙体混凝土时操作平台狭窄、不稳固的缺点。
参考文献:
[1]危鼎.施工期混凝土构件裂缝判断与防治研究[D].上海:同济大学,2009.
[2]江正荣.建筑施工计算手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2001.7:595—598.
[关键词]既有电气化铁路;接触网;改造;施工技术
中图分类号:U225 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0013-02
1 既有接触网线路施工改造的特征
1.1 改造单位关系复杂
既有线改造施工是在既有铁路线上进行的工程项目,牵连到既有设备管理单位和运输管理单位的配合工作,以及各专业施工单位交叉进行的施工,关系到运输安全、设备安全和人身安全。而既有线改造工程有扩建、有改建,站前工程受征地拆迁影响,相应也影响到接触网工程施工,在线路拨接施工时,由于没有线路通行,接触网施工无法利用机械作业,大量的工作需要靠人工来完成,而且接触网停电施工一般是高空作业,地面和网上作业难度较大,交叉作业相互制约。
1.2 施工时间长
接触网既有线路施工改造中,主要有迁改或拆除接触网支柱、重新架设或改移接触悬挂等过渡工程。支柱是接触网架设和调整的基础,基坑开挖、养护、支柱组立、上部悬挂装配等一系列的施工作业,难度较大、所需时间较长,在有限的停电施工点内根本无法完工,所以需要在停电点前提前施工;而线路的架设、改移等过渡工程只有等工务线路改造完毕后才能按设计要求恢复,这样就导致了接触网既有线改造施工动手早、结束晚、持续时间长。
1.3 施工作业时间受制约
接触网正常施工主要是利用施工天窗点进行,目前一般的“V”型停电天窗作业时间多在120-180分钟左右,这其中自申请要令,到接令、现场验电接地、拆除地线、消令,或者有轨道车运行的这些程序会占用的20-30分钟左右的天窗时间,正常的作业时间相应减少。这些因素的影响对施工人员的方案准备,人员素质,机具材料的准备情况都提出了很严苛的要求。
2 既有电气化铁路接触网改造施工的施工准备
2.1 施工收集资料
施工前,认真审阅施工设计图纸,掌握主体工程及施工方案,应熟悉影响接触网工程的关键地点、环节;调查施工现场既有线路和既有接触网现状,线下施工进展情况以及接触网施工位置的预留情况;调查既有线路行车情况,接触网停电天窗时间;收集新设计线路走向,既有线路的拨移量资料,并与施工现场进行核对;调查线下铺轨拨接、站改单位的施工方案,拨接顺序,对接触网施工的要求。
2.2 施工方案的编制
根据调查了解的资料,分析对线下施工产生干扰的既有接触网支柱;根据新建接触网的设计图和现场调查情况,分析由于既有线路和施工影响无法立杆的支柱;详细研究需要拆除的既有接触网设施和不能施工的新建接触网支柱的过渡方法,充分考虑利用既有和新建接触网设施,在维护接触网正常运营的基础上,尽量减少过渡工程量,节约投资;充分考虑方案的安全性,制定相应的安全措施;及时组织有牵引供电、运输、工务、电务、机务、安监等单位和部门参加的施工技术交底会,审核施工方案,使建设管理单位各部门清楚施工方案,设备管理单位更加了解彼此配合的要求,为发挥整体优势奠定基础。
2.3 专业化施工人员
施工人员专业化,根据施工工序分别组成测量组、预配组、安装组、悬挂调整组等专业化施工作业小组;就施工作业标准化进行理论培训,统一全线施工技术工艺标准和质量标准,定标首件首段样板;施工机具专用化;施工检测科学化;施工计算微机化;预配工厂化,接触网施工机具、检测仪器仪表预制件等,要达到专业化、科学化水平,腕臂、吊弦等部件制作前,应采用计算机软件计算;施工物资管理现代化,接触网物资应分门别类进行管理,施工中采用物资配送中心的现代化物资管理模式;施工组织管理信息程序化,应用网络技术,安装电视电话会议系统,采取多专业化小组同时在一个铁路区间平行作业,提高工作效率,增强作业人员的操作技能,提高工程质量,提高施工精度,像整体吊弦、腕臂预制、悬挂安装、承力索导线架设可以做到“四个一次到位”。
3 车站站改接触网施工方法
3.1 岔区接触网施工方法
车站站改一般需延长站线有效长度,咽喉区需插入新建道岔,拆除部分既有道岔,拨移部分线路中心。车站咽喉区需进行大量接触网改造,施工前重点进行线路调查和熟悉站前岔改方案,科学设计接触网施工方案,尽可能考虑永临结合的原则,合理布置支柱位置,减少过渡工程数量。
(1)对新增道岔由于既有线路或施工影响无法施工设计定位柱,且站改时需同时开通的道岔,采用单根混凝土支柱加长腕臂定位;对于大限界道岔,当既有道岔定位柱距新架设软横跨较近(3m以内),利用新软横跨过渡加设节点6或节点7对既有道岔进行非标定位,若道岔定位柱距新架设软横跨较远时(3m以外),一般增设过渡砼支柱软横跨或双线路腕臂定位对既有道岔进行标准定位,拆除该支柱及支持结构。
(2)因车站股道增加、增加中间站台或拨道等使整个既有的软横跨拆除而重新安装新的软横跨,为保证线下铺轨工程施工,需提前拆除部分接触网支柱或单侧横跨支柱时,采用单侧增大限界设置过渡软横跨支柱,与另一侧既有软横跨支柱组成临时软横跨,并采用加长既有定位索固定;或并采取先立新支柱和安装新软横跨,然后安装过渡定位装置,这时车站正线和站线的悬挂形式按既有状态调整,拆除废弃软横跨及支柱的方案,站改拨道完成后安装新的定位装置,拆除过渡设施。需拆除单支柱,可考虑利用既有或新建软横跨增设节点,临时悬挂新建接触网。
(3)当既有接触网拉线影响新建支柱立杆时,改移既有拉线下锚角度,但偏角不得超过3°,否则改变下锚位置,利用既有锚柱、新建支柱或设临时锚柱进行临时下锚,可适当调整锚支下锚角度(锚支下锚转角不超过60°)。当既有接触网锚支或中锚与新设支柱绝缘距离不够时,在下锚索或中锚索安装绝缘子串或将锚支绝缘子前移进行电分段。
(4)新架设的接触网与既有接触网相交叉时,接触线当天不拆除既有线时,在道岔处过渡使用限制管,将新线与既有侧线做假线岔进行调整过渡处理,并安装线岔和电连接,保证行车安全。
(5)特殊地段,如受地理位置影响,不能一次过渡到位时,可根据站改方案和岔改顺序,考虑二次过渡。
3.2 改造车站正线接触网架设的过渡方法
普速铁路车站多股道区段一般均采用软横跨的安装形式,接触网架设需多次穿线,占用线路时间较长,可采取2个停电点架设1条导线的方法,即第1个停电点先放线并在确保安全的前提下临时固定,第2个停电点进行正式落锚,以上方法可缩短一次施工的停电时间,保证施工的天窗的兑现率,但延长了整体的工作时间,增加了施工风险。
3.3 接触网站线延长的过渡方法
如车站站线延长较长,且无法利用既有接触网时,新架接触网在封锁拨接点内将新旧接触网对接,并对拨接区段接触网进行调整,最后拆除部分既有接触网。对于可利用既有站线接触网时,在拨接封锁点内平行拉移既有接触网至设计线路中心位置作临时过渡。
3.4 既有接触网线材更换方法
既有接触网线材因老化等原因不能满足运营要求的时候,需更换既有线材。为了保证既有线路运营安全,同时满足换线施工需要,在目前的封锁天窗时间内,可保证第一个天窗架设承力索,第二线个天窗架设导线,倒悬挂,拆旧的顺序来进行施工安排。并采用“新旧交递、逐段降低、逐段调整”的方法进行调整,在调整区段既有接触网抬高,新建接触网降至工作支,新旧接触网相交区段按照“锚段关节”形式进行过渡调整,并安装过渡锚段电连接装置,最终全部利用新建接触网,拆除既有接触网。
4 结语
总之,在改造接触网设计时,需要考虑的因素很多,应充分结合施工组织方案进行综合考虑,并充分利用既有接触网材料设备,尽可能重复利用拆除下来的且满足要求的材料设备,采取永临结合,以降低工程投资,节省用料。设计时,还应结合相关工程实施验,对导线、腕臂装配、支柱及接地等可以考虑少量现场应急损耗计入工程数量。
参考文献
【关键词】铁路桥梁;空心墩;施工方法;质量控制
随着我国社会经济发展脚步的不断加快,铁路桥梁的施工质量也引起了相关部门的高度重视。空心墩作为桥梁施工中的一个重要环节,其施工质量的好坏对铁路桥梁的整体质量具有直接影响。正因为如此,如何从根本上提高空心墩的施工质量也成为了工程建设单位所面临的一项重大课题,并采取了一系列施工措施来确保空心墩施工符合铁路桥梁建设的根本需求。
一、铁路桥梁空心墩施工方法
虽然铁路桥梁的施工环境各不相同,但在空心墩的施工方法上却大同小异。结合目前铁路桥梁的施工现状来看,空心墩的施工方法大致包括以下几个步骤:
1、钢筋的绑扎和安装
钢筋的绑扎和安装是桥梁空心墩施工的第一个步骤,在对承台混凝土进行施工的时候,需要对墩身钢筋进行有效的预埋工作。与此同时,要对模板的高度和混凝土角度高度进行确定,然后将已经加工好的钢筋端调直,确保切口处的断面与钢筋的轴线相垂直。为了方便施工,同时更好的的将钢筋固定在准确的位置上,在对钢筋骨架进行绑扎的时候,可以结合实际情况采用适当的垫块。在钢筋绑扎和安装时需要注意的是,对于竖向主筋的连接,其连接顺序应该从先内环连接后外环连接,整个过程需要严格按照相关的施工技术进行操作,以此来确保钢筋绑扎和安装的质量满足需求。
2、模板的加工与安装
由于空心墩在铁路桥梁工程建设中占据了重要地位,所以,为了确保空心墩的施工质量,对于其模板的制作,除了要确保其具备较高的刚度和强度之外,还需要其具备较高的安全性和利用率。鉴于此,模板的加工应该尽可能采用工厂化集中加工的方式。同时,为了避免模板在转运和吊装的过程中出现形状改变或散架等现象,在开展模板安装施工之前,应该在模板上适当的涂抹脱模剂。在模板安装过程中,首先要确保模板的牢固性满足施工需求,其次要确保模板内侧平顺。除此之外,错台和接缝处也应该满足验收标准和设计要求。待所有安装工作完成之后,要对模板的位置、结构大小以及标高等指标进行调整校正,确保各种偏差值控制在允许的范围内,一旦发现某个偏差值超出了允许范围,应该结合施工的实际情况,采取针对性的措施对其进行调整,直到满足工程建设要求为止。
3、空心墩身混凝土浇筑
混凝土浇筑是空心墩施工中的一个非常重要的环节,可以说,混凝土浇筑质量如何直接关系着空心墩的施工质量。所以,在开展混凝土浇筑施工之前,施工人员需要对支架、模板、钢筋以及预埋件等进行全面、系统的检查,一旦发现存在不符合设计要求的指标,应第一时间采取措施进行处理。就目前铁路桥梁的施工现状来看,对于空心墩身混凝土的浇筑,采用的方法主要以泵送为主,在浇筑时,应该先铺一层砂浆,并在此基础上水平分层进行。为了避免模板和预埋件发生碰撞,对于混凝土的振捣,可以采用插入式振动器,施工完成之后缓慢拔出。此外,在空心墩身混凝土浇筑时需要注意,在浇筑过程中,应该安排专门人员对模板和支架的具体情况进行定期检查,一旦发现有变形和移位的情况,应该第一时间予以调整。
4、模板拆除
模板拆除是空心墩施工的最后一个环节,在对模板进行拆除的时候,要严格按照拆除顺序开展施工作业,即先拆除外部模板,后拆除内部模板,最后拆除拉筋。在拆除的时候,应避免模板出现移位的现象。此外,在模板拆除过程中,对于拆除工具应小心使用,例如撬棍或其他重型工具等,一旦脱落,很容易导致工具损伤,同时还会威胁到施工人员的安全。
二、铁路桥梁空心墩质量控制要点
随着工程建设单位对铁路桥梁施工质量重视程度的不断提高,空心墩施工质量也引起了施工人员的高度重视。从上文的分析我们已经对空心墩的施工方法有了一个简单的了解。由于空心墩的施工较多,因此,如果想要从根本上确保其施工质量,全面掌握施工质量控制要点是不容忽视的。就我国目前铁路桥梁空心墩施工的现状来看,对其施工质量的控制,应该从以下几个方面着手:
1、做好工程计划管理工作
工程计划管理工作是确保后续施工作业顺利开展的重要依据,科学、完善的工程计划管理工作,不仅能够进一步明确工程施工目标,而且还能够从根本上确保工程的施工质量。因此,在开展空心墩施工之前,必须做好工程计划管理工作。首先,应该结合工程具体的施工情况,制定一个科学合理的质量目标,然后以此目标为依据,开展各项施工作业。其次,要建立一个质量保证体系,将实际施工过程中有可能遇到的技术质量问题进行全面、系统的分析和预测,并针对各个问题制定相应的处理措施,以此来形成有效的控制。最后,要做好工程施工的技术交底工作,确保参与施工的各部门人员明确工程设计意图和施工的根本需求,对技术难点和要点进行全面了解与掌握,保证施工的各个环节都能够顺利进行,以此来确保工程的整体质量。
2、监控测量控制措施
近年来,对于铁路桥梁空心墩的施工,相关部门对其精度提出了更高的要求。因此,为了充分满足施工需求,必须严格按照具体要求展开施工作业,尤其要做好空心墩身的测量和监控工作。比如说,在承台施工中,要确保墩身钢筋位置的准确性;在混凝土浇筑完成后,要对模板的角点定位进行检查等。一旦发现问题,应及时采取针对性的解决措施。与此同时,要结合外部的实际施工环境,分析其可能对施工质量造成的影响,并做好相应的措施和准备工作。
3、墩身外观质量控制措施
外观质量控制也是空心墩的质量控制要点之一,对于外观的质量控制,首先要保证外观的一致性,也就是说,施工过程中所涉及到的砂石、水泥以及掺和料等,都要尽可能选择同一生产厂家。其次,在混凝土浇筑之前,要对施工顶面进行处理,同时要对模板、支架以及钢筋等进行检查,查看其是否存有相应的杂物。再次,要对立模的精度进行有效控制,在施工之前,需要采用双面胶对其接缝进行处理,以此来提高接缝的严密性,避免漏浆现象的发生。最后,在混凝土浇筑完成之后,应该及时将其进行覆盖养护,拆除模板之后利用塑料薄膜将其包裹起来,这样可以实现湿润养护的作用,提高混凝土的整体质量。
结 语
综上所述,在铁路桥梁施工过程中,空心墩施工质量的好坏对铁路桥梁的整体质量具有直接影响,施工单位如果想要从根本上提高空心墩施工质量,除了要掌握正确的施工方法之外,还要明确施工质量的控制要点,并结合工程建设的实际情况,采取科学合理的质量完善措施。只有这样,才能够确保空心墩施工质量满足桥梁建设需求,提高工程质量,延长铁路桥梁工程的使用寿命。
参考文献
[1]黄振华,高艳君.铁路桥梁空心墩施工方法及质量控制的探讨[J].山东工业技术,2014(17).
[2]王华威.铁路桥梁空心墩施工方法及质量控制[J].中华民居旬刊,2011(09).
[3]薛晓雷.铁路空心桥墩施工技术及其质量控制探讨[J].建筑工程技术和设计,2013(11).
关键词:明挖车站取消倒撑
中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:
1. 工程背景
明挖地铁车站主体结构施工过程中,设计单位均在站台层侧墙施工时设置倒撑,倒撑施工影响地铁车站主体结构施工进度,同时将在站台层侧墙上增加一条纵向施工缝,后期倒撑拆除施工难度大。
明挖地铁车站取消站台层倒撑施工在宁波市轨道交通1号线一期工程TJ-Ⅵ标福明路站一期主体结构施工中进行应用,通过现场施工人员和技术人员的努力,顺利完成福明路站一期主体结构施工。
2. 取消倒撑施工与原施工方案的比较
2.1原设计施工方案
主体结构底板施工完成后并且强度达到设计强度70%时,拆除底板上方第5道钢支撑,施做站台层下半部侧墙(约3m),当站台层内侧墙强度达到75%时,拆除侧墙上部第4道钢支撑,在内侧墙上打膨胀螺栓,安装钢托架和倒撑。在倒撑施工完成后,再进行上半部侧墙钢筋绑扎和模板安装,中板支架的搭设、模板安装、钢筋绑扎施工,完成后站台层上半部侧墙和中板混凝土一起浇筑。
2.2取消倒撑施工方案
在明挖地铁车站标准段底板施工完成后,拆除第4、5层钢支撑,施工站台层侧墙防水、钢筋绑扎、模板安装,同时搭设站台层脚手架、铺设中板模板、绑扎中板钢筋,钢筋和模板完成后同时浇筑站台层侧墙和中板混凝土。施工过程中要求现场管理人员必须合理安排施工,保证第4、5层钢支撑拆除后10天内完成站台层侧墙和中板混凝土的浇筑。
3. 取消倒撑施工工艺流程及操作要点
3.1工艺流程
详见图5.1-1
图3.1-1 取消倒撑站台层主体结构施工工艺流程图
3.2施工计划安排
站台层取消倒撑施工必须保证主体结构施工进度,为确保施工结构安全每段主体结构施工,从第5道和第4道支撑拆除到完成站台层侧墙和中板混凝土浇筑完成必须在15天之内完成。
各工序作业时间详见表3.2-1
表3.2-1一段站台层和中板主体结构施工工期
3.3主要施工方法和监测数据分析
倒撑取消施工选择在福明路站E段站台层主体结构进行试验,具体施工方法和监测数据分析如下:
3.3.1施工准备
a、做好上部钢支撑轴力监测和围护墙之间净空间施工准备,在需要进行施工的站台层侧墙围护结构上贴反光片,用于进行围护墙之间净空间监测;
b、在底板砼终凝后立即对水平及环向施工缝凿毛处理并清理干净;
c、做好主体结构施工的材料、机械、人员等准备工作。
3.3.2监测方案
取消倒撑施工为保证结构安全,对原有监测方案进行调整,增加以下两个监测项目,确保施工安全。
a、支撑轴力的监测
在钢支撑拆除过程中对上部钢支撑的支撑轴力进行跟踪监测,如钢支撑拆除过程中,上部支撑轴力增加较大,超过设计轴力的要求,应立即通知设计单位采取相应措施。
b、围护墙之间的净空间
为了更精确的掌握围护墙在支撑拆除过程中的变形,在支撑拆除过程中对南北向围护墙之间的净空间进行量测,量测结果和围护墙的深层位移监测数据相互复核,从而更准确的判断围护墙的变形情况,为后续施工提供数据指导。
围护墙之间的净空间量测方法采用全站仪和反光片量测。监控量测操作方便,且量测过程对后续施工没有影响,而且测量精度可以精确到1.0mm。
具体的量测方法是,在基坑底板上选择基准点,架设全站仪,在相应的南北两侧围护墙上选择3组监测断面,贴上反光片,用全站仪测量每组监测点距离基准点的距离以及两监测点之间的角度,计算出两监测点之间的距离。两点之间的距离就是围护墙之间的净空间,比较支撑拆除前后以及拆除过程中两监测点之间的距离变化,两次距离的差值就是围护墙体的变化。
3.3.3取消倒撑主体结构施工及监测数据变化分析
在E段站台层设置基坑净空监测断面3个,钢支撑轴力监测断面3个。监测断面布置如图3.3.2-1
3.3.3.1取消倒撑主体结构施工
福明路站E段底板于2010年2月2日完成施工春节期间停工,2010年3月23日上午开始拆除E段站台层第5道钢支撑,至3月24日完成。3月25日中午开始进行第三道钢支撑拆除,至3月26日中午完成E段第三道钢支撑的拆除工作。3月26日下午至3月27日下午完成E段站台层侧墙防水施工(包括基面处理和防水铺设)。
3月28日至3月31日E段所有侧墙钢筋绑扎完成。3月26日至4月1日完成E段站台层支架搭设,4月2日完成E段站台层侧墙和中板模板安装,4月3日至4月7日完成E段中板钢筋绑扎,4月8日下午开始进行E段站台层侧墙及中板混凝土浇筑,4月9日混凝土浇筑完成。
3.3.3.2取消倒撑工期分析
整个E段施工用时18天,较原施工计划多3天,取消倒撑、站台层支架搭设、中板钢筋施工比计划工期用时多,造成工期超出3天,后续施工过程中进行调整,确保支撑拆除到混凝土浇筑在15天之内完成。
3.3.3.3钢支撑轴力监测分析
由于第4、5道钢支撑的拆除,使得该段基坑支护结构应力重新分布,围护结构产生了变形,E段钢支撑轴力变化统计图下:
表3.3.3.3-1E段钢支撑轴力变化最大点统计表
图3.3.3.3-1E段钢支撑轴力累计变化时间曲线图
图3.3.3.3-2E段钢支撑轴力变化速率时间曲线图
3.3.3.4围护墙之间的净空间监测分析
27日基坑净空最大变量6.9 mm (C1-C2断面),27日和28日对试验段地墙外观巡检7次均未发现有墙体裂纹等异常现象。
31日福明路站E段已完成所有侧墙钢筋绑扎,无法继续进行墙体收敛观测。3月28日~3月30日,三个围护墙净空监测断面变化速率趋于稳定。从监测数据来看,试验段基坑围护结构变形已稳定,整个基坑处于安全受控状态。
如下是站台层E段(试验段)墙板施工期间的监测图表(截至3月30日)。
表3.3.3.4-1E段站台层基坑净空间累计变量如下表
图3.3.3.4-1E段净空间累计变量时间曲线图
图3.3.3.4-2E段净空间变化速率时间曲线图
3.3.3.5地连墙测斜监测分析
28日出现测斜单日变化最大量,变化量为3.1mm(CX7-8.5米处),在站台层结构施工期间测斜无明显突发变化,基坑围护结构处于安全状态。
图3.3.3.5-1E段测斜变化速率曲线图
图3.3.3.5-2E段测斜变化曲线图
3.3.4监测数据的总体分析
根据对福明路站E段的监测数据分析:在支撑拆除的过程中,轴力变化明显在支撑拆除后的一天内,基坑变形明显,之后变形收敛,基坑趋于稳定。随着结构的施工,基坑“长边效应”将逐渐减弱,福明路站取消倒撑施工基坑始终处于安全状态。
4.结束语
宁波市轨道交通1号线福明路站一期主体结构取消倒撑施工试验取得了成功,为后续明挖车站主体结构取消倒撑施工起到了指导作用。取消倒撑施工的关键在于信息化施工的指导作用,监测数据的分析和总结在施工中起到至关重要的作用。
参考文献
【关键词】 质量通病 剪力墙楼梯板混凝土后施工 顺利拆模 经济效益 改进
Abstract: This paper expounds the construction method is applicable to plate the stairs and stair the design in the cylinder body structure shear wall project, expounds mainly shear wall type stair step plate after the concrete construction method of the key points of construction, construction seam a set of note and cost saving for analysis; And combined with the construction method of lateral plate step plate mode branch reinforcement method to do an improvement.
【 Key words 】 the common faults; shear wall stair board concrete construction; goes well after dismantling formwork; economic efficiency; improvement
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1、前言
在当前的高层建筑设计中,越来越多的采用框筒结构,而楼梯间和电梯井往往被同时设计在筒体内,并较多的采用板式单跑或剪刀楼梯。传统的混凝土浇筑方法是以楼层为施工段,即将楼梯踏步板和剪力墙同时支模、同时浇捣。这样的施工方法,往往会出现涨模、漏浆、烂脚(在楼梯踏步板上口)、踏步板蜂窝、麻面等质量通病;同时既产生了模板浪费现象,又增加了配模、混凝土封堵、清理等所需的人工费。
采用剪力墙楼梯踏步板混凝土后施工方法(以下简称“踏步板后施工方法”),尽管剪力墙与楼梯踏步板同时支模,但剪力墙使用了整张模板,增加了模板的刚度,大大降低了质量通病出现的几率;同时,由于剪力墙整板支模,即减少了模板材料的浪费又节省了锯模板所需的人工。
2、传统施工方法的特点
从以往施工过的工程我们看到,采用传统的施工方法,楼梯板与剪力墙混凝土一同浇捣,由于支模所用方档、穿墙螺杆、钢管等固定材料的建筑模数无法满足楼梯侧面剪力墙支模的刚度要求,而加固措施并不见得都行之有效,也就往往容易在踏步板上口剪力墙上出现涨模现象;尤其近几年市区多采用商品混凝土,由于商品混凝土坍落度大,受到混凝土自重的压力,剪力墙甚至踏步板上的混凝土都不能一次性振捣密实,分层浇筑也就在所难免,而二次振捣时间及振动棒插入深度较难控制,于是施工缝留置处就很容易出现蜂窝、麻面等现象,尤其是踏步板边上的剪力墙上,质量缺陷出现的概率就更大了。同时由于踏步板上、下两侧剪力墙须分开支模,要花费不少的人工进行配模,也就造成了模板的浪费;另外,由于受到混凝土自重压力,踏步板下口施工缝部位混凝土往往会外漏,增加了混凝土的封堵和清理工作。
经过多年的摸索,我们的技术人员在各楼梯间剪力墙混凝土浇捣方面也做了不少的改进,如对踏步板上侧剪力墙锯齿型模板增加斜向支撑进行局部加固、在剪力墙与楼梯踏步板间增加钢丝网片等,改善了剪力墙及楼梯踏步板混凝土的施工质量。然而诸多的改进仍不能彻底避免质量缺陷的产生,以及配模、清理人工的增加和模板材料的损耗等。
3、踏步板后施工方法的特点
3.1踏步板后施工方法描述
踏步板后施工方法即剪力墙与楼梯踏步板同时支模(剪力墙与踏步板分开,即不采用挂板),而踏步板混凝土晚于剪力墙一个楼层浇捣。
那么,如何留设楼梯踏步板施工缝,如何顺利拆除剪力墙楼梯板内侧模板呢?
3.2楼梯踏步板施工缝的留设位置确定
3.2.1踏步板侧面的留设
我们知道,板式楼梯可把梯段踏步板看成一块大的单向板,根据单向板的受力特点,梯段踏步板直接支撑在上下两端的楼梯梁上,即踏步板与剪力墙之间是不相互受力的,也就是说踏步板与剪力墙混凝土分开施工是可行的。
3.2.2踏步板下口留设位置
由于踏步板在上下口梁边主要承受的是剪力,而在踏步板中间部位主要承受的是弯矩。根据踏步板的受力特点及施工技术要求,我们将踏步板下口施工缝垂直留设在楼层以上第三四个踏步板位置,即这三四个踏步板在该楼层剪力墙支模前浇捣完成,自然踏步板侧模也就无须切割成锯齿状。当然,剪力墙支模时该部位还是需要切割成锯齿状的。
3.2.3踏步板上口留设位置
由于楼梯踏步板为斜板,根据其受力特点,踏步板上口所受最大剪力与垂直方向存在角度a(该角度即为楼梯板与水平面所形成的夹角)。通过对剪力进行垂直与水平方向分解,我们看到,垂直方向的剪力有了明显的降低;而水平方向的剪力因为有楼梯梁的存在而抵消。另外我们可将施工缝留设在贴近楼梯梁钢筋位置,利用楼梯梁保护层的搁置力来抵消部分垂向剪力,以确保该部位的施工质量。经过以上处理,该施工缝的留设能基本满足受力条件的需要。此部位的留设将有利于施工缝的垃圾清理。
3.3楼梯踏步板内侧剪力墙模板拆除
为确保楼梯踏步板内侧剪力墙模板的顺利拆除,我们可以采取以下两个措施:(1)将楼梯板靠近剪力墙侧5cm的钢筋断开待剪力墙模板拆除后采用绑扎搭接,同时将踏步板水平钢筋后绑扎;(2)将踏步板下模板做成活动式,支模时将模板抽离剪力墙约20cm,待剪力墙模板拆除后将此模板敲回固定即可(该措施同时便于施工缝部位的垃圾清理)。
另外,采用“踏步板后施工方法”时,我们还应注意以下几个问题:(1)确保楼梯板钢筋在剪力墙混凝土浇捣过程中不被弯曲而影响受力;(2)确保踏步板施工接缝处混凝土浇捣过程中的严密性。
4、踏步板后施工方法节约成本测算
接下来让我们以东方国际双塔综合楼工程为例,粗略计算一下采用“踏步板后施工方法”所带来的经济效益:该工程为板式剪刀楼梯,共计三十一层。假设模板的周转次数为6次,按照以往的施工方法,楼梯侧剪力墙所需切割锯齿型和斜三角形模板的数量均将近50张。经测算,仅锯板及增加支模人工费就需花费10000元左右。而采用剪力墙楼梯板混凝土后施工方法,减少了锯齿型及斜三角模板的切割,也就节省了锯板及支模所需的人工、材料费。据统计,所节省的人工材料费合计约20000元。
5、技术改进
下面结合剪力墙楼梯板混凝土后施工技术,对踏步板侧板支模加固材料做一个改进:如图所示尺寸制作两个支撑架(如附图一:),材料采用工地上常用的Φ48钢管和Φ10圆钢即可,水平钢筋伸出竖向钢筋约2~3cm,用于放置踏步侧板;同时将水平圆钢的焊点太高1cm左右(如附图二:)。在剪力墙混凝土施工过程中,在斜板上下口各预埋两根铁丝。在踏步板支模时先将此支撑架上下口用铁丝固定,而后采用2cm厚模板(可省去钉方档的人工与材料)配好踏步侧板,放在小三角的外侧,加以固定。在踏步板混凝土浇捣完毕后将铁丝及踏步侧板固定件拆除后将钢管敲松拆除即可。这样的方法避免了因踩踏而造成的踏步板尺寸偏差,保证了踏步板尺寸的精确度,同时也减少了配置踏步侧板所需的方档材料及人工费。
6、结束语
随着建筑行业水平及质量标准的不断提升,建设工程施工成本也不断攀升;同时随着行业竞争的越来越激烈,施工方也更加处于行业的底层,为拿下工程,施工单位的让利幅度也越来越大。在这双重压力之下,施工单位的利润空间也越来越狭小。尤其在此世界经济危机的大潮之下,房地产业的不断萎缩与银行资金链的断裂,更是给施工单位的生存带来前所未有的压力。改进施工工艺、合理降低成本,是施工单位增强企业盈利能力、提升战斗力的着手点。本文提到的剪力墙板式楼梯踏步板混凝土后施工方法,运用范围相对较少,降低成本幅度也不是很明显,仅供施工单位参考。好在目前国家及地方政府都相继出台了扶持房地产业及降低存贷款利率的政策,我们有理由相信,建筑行业的阴天很快就会过去。
【参考文献】
1、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
2、《混凝土结构》(上、下册)东南大学出版社
3、《土木工程力学》机械工业出版社
4、《建筑施工技术(第二版)》中国建筑工业出版社
【关键词】钢便桥施工;质量控制
一、工程概况
某高速公路全长3.7km。拟建钢便桥长105米,净宽4.5米,跨径12米。下部结构采用钢管桩基础,桥台采用片石混凝土基础、台身采用浆砌片石砌筑。上部结构采用贝雷梁和型钢的组合结构(上承式)。一座钢便桥合计钢材120t,桥台浆砌片石600方,台背填土及桥头路基填筑约0.6万立方米。
二、通行能力设计标准
1、荷载标准:选择9m3砼罐车满载时的总重,按照65T计;2、50吨履带吊加上吊重偏载等,按照85吨计;3、设计行车速度:10km/h;4、行车道宽度:4m;5、为满足沤江上采砂船及排物泄洪要求,单跨不小于12米,净空不小于5米。
三、结构形式
钢便桥上部结构采用8×12+9米9跨连续梁结构。下部结构为钢管桩基础,桥台采用片石混凝土扩大基础,浆砌片石砌筑台身。上部结构承重主梁采用4榀321型贝雷梁,贝雷梁间沿桥长方向设置8道花架剪刀撑。贝雷梁上采用22a工字钢为横向承重梁,上铺20工字钢按30cm等距布置作为纵向分配梁,最后铺厚20mm钢板作为桥面板。
桥墩采用钢管桩基础,根据便桥水平制动要求,分为一般墩及加强墩,一般墩为两根Φ820×7mm钢管间距3.4m,钢管顶焊接两根6米长36a工字钢作为盖梁承重结构,为保证桥墩稳定,两钢管之间设置剪刀撑。
加强墩为4根Φ650×7mm钢管横向间距3.4m,纵向间距1.8m,钢管顶焊接两根6米长36a工字钢作为盖梁承重结构,为保证桥墩稳定,4根钢管在横、纵桥方向设置剪刀撑。
两桥台采用C20片石混凝土扩大基础,要求地基承载力不小于250Kpa。台身采用浆砌片石砌筑,台身内外侧采用1:0.1坡度,并背桥方向设置八字翼墙。台帽用C25混凝土浇筑并设置钢筋网片。栏杆采用1.2米高C10槽钢焊于横向承重梁上,并沿桥向设置Φ40钢管作为纵向扶手。随着便桥架设工程的开始,剩余材料将会通过汽车运输方式陆续进场。为保证工程质量,所有材料必须经质检工程检验合格后方可进场。
四、主要工程项目的施工方案、施工方法。
1.现场施工组织总体安排
根据对现场的调查了解,综合考虑钢便桥施工工期要求,该项钢便桥工程拟“钓鱼法”陆上施工。“钓鱼法”施工贝雷钢便桥主要工序包括汽车吊配合振撞锤施打钢管桩,桩间平联剪刀撑焊接,桩顶牛腿及承重梁安装,贝雷梁、横梁架设,桥面分配梁及桥面板铺设,综合分析单跨钢便桥施工平均需2天时间。
2.钢便桥各主要工程项目的施工概述
本项目钢便桥工程施工主要包括桥台施工、钢结构钢便桥钢管桩基础、贝雷梁架设、型钢分配梁及桥面板铺设施工。结合以往在钢便桥施工中积累的丰富经验对各项工程组织施工,保证各项目安全、高质、高效率的完成施工。
(1)桥台施工。首先根据便桥设计位置测量放样,采用挖掘机开挖基坑,开挖完成在地基承载力满足要求后进行片石混凝土桥台基础的施工,现场拌制混凝土并倒入基坑,人工配合机械抛入片石最后用插入式振捣棒振捣密实。桥台基础浇筑完成后进行台身砌筑,砌筑时应分层错缝砌筑,错缝宽度不小于10cm要求砂浆饱满、砌体密实、无空洞。砌体应及时养生和勾缝。砌筑时采用挂线法控制坡率、厚度及外部尺寸。
墙后填料应在浆砌块石强度达到75%以上时,分层填筑夯实,层厚不大于20cm。
(2)钢管桩基础施工。钢管桩基础施工包括管桩后场加工运输,前场“钓鱼法”沉桩施工。本项目钢便桥钢管桩长约10m,施打钢管桩用振动锤,拟采用25T汽车吊车配合振桩锤采用悬打法进行施工(见示意图1)。
(3)贝雷梁架设。钢便桥贝雷梁施工主要包括贝雷梁的拼装和架设。贝雷梁拼装在后场进行,按组进行,每组2排,长12m,重约2.5吨,使用25T汽车吊车现场安装,贝雷梁安装示意图见图2所示。
(4)型钢分配梁及面板安装。25T汽车吊车按0.75m的间距安装I22a横梁,并用骑马螺栓固定好。I22a横梁的支点必须放在贝雷梁竖弦杆或菱形弦杆的支点位置,以满足受力要求。横向分配梁安装完成后,铺设桥面板。
(5)钢便桥的拆除。钢便桥的拆除工作同钢便桥的搭设工作顺序基本相反,依次拆除桥面板、型钢分配梁、贝雷、桩顶分配梁及钢管桩,拆除方法基本与搭设方法相同,但同时要注意的是在钢管桩基础拆除时,采用25T汽车吊机配合振动沉拔桩机分节段拆除,因为钢管桩长度太长,不能一次性拔出。
拆除钢便桥时,采用一个工作面,从钢便桥一端倒退拆除施工,一边拆除,一边利用原钢便桥运送材料到岸上指定的位置。
五、确保工程质量的措施
正确处理质量与进度关系,在施工中强调:进度服从计划,计量支付服从工程质量,质量否决服从监理工程师;施工准备不充分不施工,试验未达到标准不施工,施工方案和质量保证措施未确定不施工,设计图纸没有自审和会审不施工,现场没有安全技术交底、没有《作业指导书》不施工;坚持质量一票否决权和不合格的工程坚决返工的施工原则。
确立“百年大计,质量第一”和“质量兴企”的质量管理方针;提高全员业务素质,使全体员工树立“工程在我心中,质量在我手中”的观念,增强质量意识,调动职工积极性,人人各司其职,用全员的工作质量来确保工程质量;确立创优质工程目标,积极开展争创优质工程活动。
1.施工前控制
(1)根据合同要求,对工程进行质量策划,就质量体系、组织机构、质量目标、人员配置和培训、主要施工工艺等方面予以确定,并对保证实现质量目标的环境、设备、工艺、资金及主要施工程序制定计划和有效措施。(2)研究设计文件,组织图纸会审,使施工人员充分了解设计意图。(3)编制实施性的施工组织设计和作业指导书。
2.施工过程控制
施工过程中,对严重影响工程质量的重要工序,如原材料检验等进行控制;也可根据工序的难易程度确定关键工序并进行重点控制。对重要和关键工序的主要控制方法是设立控制点,进行工序分析和连续监控,必须严格按制定的工艺施工,施工员和质监员负责现场监督,检查工艺执行情况。执行中须完善的工艺,报批后再实施。
六、结语
为确保高效、优质、安全、美观的建设要求, 就要合理设置各级施工组织机构,组织落实人员、资金、材料的投入,以严格的管理制度和优化的资源组合作基础,达到安全、优质、快速地建成本工程的总体目标。
参考文献