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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:模板工程;施工方案;模板计算;模板材料
随着建设工程的建筑技术的发展,社会法律制度健全,人文精神重视,施工安全事故也越来越受到社会及国家相关部门的重视,重大伤亡事故其中之一是模板支撑体系坍塌。究其原因是模板施工方案粗略不细致且没有结合项目实际特点,没有对施工方案有着深刻的认识。模板工程实际施工模板承载力差,稳定性差,模板支撑系统失稳,导致模板坍塌。不能满足科学、合理、正确的施工方案在实际执行中能杜绝安全隐患,提高施工质量。因此在建设工程的施工项目管理过程中,施工方案结合质量、安全、工期、建筑结构特点及当地的地理环境特点和技术经济指标等方面经过全面分析,比较后做出科学、合理的施工方案,按照工程项目施工先后顺序、施工方法、人员组织、施工机械设备,通过有组织的、有计划的科学管理的项目管理,质量及安全各项检查制度,工程项目的施工质量、安全预期实现既定要求。在项目施工管理中科学的、合理的施工方案是施工过程中重要举措,是项目管理的指南针,也是项目管理的核心内容。无形中提高了项目的经济效益。
1编制施工方案
了解具体工程情况后,依照工程设计文件要求、工程结构构造、地理环境要求,编制建筑工程模板施工方案。主要内容分为编制依据,工程概况,危险源识别与控制,方案选择,施工准备,模板制作,模板安装,模板拆除,模板施工质量、技术措施,安全、环保文明施工措施,梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求,柱模板计算书,梁模板(扣件钢管架)计算书,板模板(扣件钢管高架)计算书,这样内容比较全面,反映各个节点详细,具体施工时交底全面,针对性强。模板工程施工方案的主要原则有:实用性、安全性和经济性。其中安全性的要求是:要具有足够的强度、刚度和稳定性,保证施工中支架不变形、不破坏、不倒塌。确保模板施工安全,保障施工人员生命安全编制建筑工程模板施工方案完成后,首先项目技术负责人、项目经理审查,然后报送施工企业技术负责人审批,施工企业后盖章,再报送项目部总监理工程师审批,方可按照模板施工方案施工。在模板工程施工中,施工技术负责人组织工人技术交底,熟悉图纸,施工管理人员严格按照模板工程规行业范要求控制程序施工。在施工前,技术准备对模板一般质量通病要有预防措施,确保模板工程的安装质量,确保安全施工。施工管理人员对作业者技术交底,书面签字存档。模板安装完成后,进入下道施工工序前,项目技术负责人对模板施工质量进行“三检”制度,然后向监理单位相关人申请质量检查验收,检查支撑系统稳定性,承载力要求,模板质量是否符合相关标准,模板支撑体系是否安全,验收合格后,可进行下道施工工序施工。模板施工方案符合工程建设强制性标准,施工管理人员严格按施工方案中相关要求浇注混凝土。混凝土浇注过程中,施工单位及监理单位派专人对模板支撑系统的荷载及变形进行检查、监控,发现异常立即停止施工。施工方案中制定严格的模板安装与拆除相关要求,在实际施工中责任相关方都要加强管理,不能简单的、偷工减料模板安装,或者加快施工进度,抢工期过早的模板拆除。对于高大模板工程,行业规范都明确的搭设、安装、拆除要求。搭设高度;搭设跨度;施工总荷载;集中线荷载及以上的“超过一定规模的危险性较大的分部分项工程”,超过规范要求都需要专家论证,按论证后的高大模板方案施工,施工单位应加强对高大模板质量安、全管理,高大模板工程施工专门列入安全事故应急预案,加强管理与监控,监理单位及建设单位也要加强对高大模板工程施工的质量与安全管理。防止模板支撑系统失稳坍塌。发生模板工程安全事故时,施工单位立即启动应急预案,减少最少事故损失,事后及时总结事故教训。
2模板材料发展趋势
建筑技术发展越来越先进,提升建筑施工绿色文明形象,节约能源,科技创新,新型实用,性价优异的新型材料在施工中应用越来越广泛,模板工程中模板材料种类越来越多。模板材料种类目前有木模板、钢模板、铝合金模板、建筑塑料模板。要求施工方案中主要分类别包括:模板专项施工方案、高大支模专项施工方案、新型材料铝合金、筑塑料模板施工方案等,模板材料种类不同,材料自身承载力要求,力学性能都要符合设计要求。木模板在施工中材料能源浪费多,而且木模板周转后期砼成型观感差,施工成本高,逐步被淘汰。新型材料模板浇筑砼,砼成型好,观感好,砼表面光滑,不需要抹灰工序,直接在砼墙体表面批腻子,降低施工成本。新型材料模板支撑体系简单可靠,安装及拆除安全简单,是模板工程发展的新趋势。
3结束语
制定科学的施工方案,目的是保障工程施工质量、降低工程施工成本、确保施工安全,工程达到预期效果。在施工项目管理中,模板工程结合质量、安全、工期和技术经济指标等综合考虑,才能制定正确的施工方案,按照施工顺序、时间节点、材料周转周期和施工顺序合理的搭接,合理的劳动力配置,通过科学管理,严格的质量、安全管理,各层各管理部门的各种检查制度,就能保障施工质量,杜绝质量事故及安全隐患,减少工程不必要的损失,使工程建设能够达到预期目的。制定合理的、科学的施工方案,是建设工程项目施工质量、安全管理的总的方向纲领,是工程项目施工管理者手中的武器,施工方案为施工中质量、安全保驾护航,保障人民生命财产安全,提高建筑公司及社会经济效益。
作者:陈瑞福 单位:中城建第六工程局集团有限公司
参考文献:
[1]建筑结构荷载规范[S].GB50009-2001.
[2]木结构设计规范[S].GB50206-2002.
[3]钢结构设计规范[S].GB50017-2003.
[4]混凝土结构设计规范[S].GB50010-2002.
[5]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程[S].JGJ130-2001.
[6]混凝土结构工程施工质量验收规范[S].GB50204-2002.
关键词:高层建筑;模板结构体系;施工质量控制
1 高层建筑模板结构体系的施工现状
(1)随着多层模板支架体系的出现,这一体系的受力状况就变得十分复杂,无论是设计上还是施工上对其受力性能的了解和掌握都存在着局限性。许多施工企业在多层模板支架工程施工时,往往没有进行模板设计和刚度的验算,只是凭着经验来布置支架体系,可能会影响模板支架体系的安全性及稳定性。
(2)有些地区建筑较为混乱,管理不到位。随着建筑业的蓬勃发展,出现众多不同规模的施工队伍,建筑队伍迅速膨胀,建筑队伍的挂靠,建筑工程的层层承包和层层转包等。这些都造成施工队伍和施工人员的低素质和管理不到位而给施工安全带来一些固有的隐患,比如只重速度不重安全,只讲进度,不讲安全,只顾蛮干,不顾安全等。
(3)目前有不少施工技术人员未对施工操作者进行详细的安全技术交底,加上工人的技术水准较低,难免发生使用上的问题。比如有的模板支撑架倒塌是由于操作工人没有按设计间距及布设要求设置支架,造成模板支撑架稳定性不足;有的是支架的搭设构造未满足要求,例如没有按照规定设置纵横向剪刀撑或者支架的基础不平整等;有的则是工人私自拆除部分支架造成支架整体失稳。
2 高层建筑模板结构体系质量控制技术
2.1 模板材料质量
(1)钢管应有产品合格证、法定检测单位的复试报告,钢管表面应平直光滑,弯曲、压扁、锈蚀严重及打孔的钢管不得使用。钢柱、钢托架和钢管门型架应有出厂合格证,现场制作的钢构件应有相关主材、焊缝质量及连接件的合格证明文件。
(2)扣件检测应随机抽样,抽检的数量为10%,重点检查扣件拧紧扭力矩,不合格率超过抽检数量10%的应全面检查,直至合格为止。
(3)扣件应有生产许可证、产品质量合格证、法定检测单位的复试报告和产品标识,有裂缝、变形的严禁使用,出现滑丝的螺栓必须更换。
2.2 模板施工方案编制
(1)施工单位在编制施工组织设计时,应制定有针对性的模板工程施工安全技术措施。项目负责人应结合施工组织设计,根据工程的特点,组织专业技术人员严格按照国家有关规定、标准编制模板工程的专项施工方案,并附计算书,经验算后,报上公司技术负责人和总监理工程师审批。发现专项方案中存在问题时不得随意更改,必须按原程序申报、审核、批准。经批准评审通过的专项方案是施工和监理的依据。
(2)混凝土模板支撑工程专项施工方案应根据工程实际情况编制,要求有针对性、可操作性,内容应包括:地基处理、模板和支撑工程的设计计算、材料规格、支撑工程搭设详图和构造要求、混凝土浇筑方案及突发事故应急预案等。施工方案应经专家评审。施工单位应根据专家组意见对专项施工方案进行修编,并经施工企业技术负责人、监理单位总监理工程师签字审批后方可实施。
(3)编制的专项施工方案须详细、具体,并应综合考虑现场各种不利条件的影响,重视斜向支撑,增加模板支撑系统的整体稳定性。模板设计不仅要有计算书,而且要对细部构造画出大样,包括材料选用、规格尺寸、接头方法、水平横杆布置间距和剪刀撑设置要求等。专项施工方案须包括支撑系统计算、构造措施和材料种类等,还包括模板制作、安装、拆卸的安全措施,以及安全技术交底。
2.3 模板施工质量
(1)模板工程施工前,工程技术负责人应对操作班组进行安全技术交底。模板安装完毕后,施工单位由方案编制人、工程技术负责人对其安装质量进行自检、自查。
(2)模板安装施工时,必须严格按模板设计平面布置图就位施工,对所有的立柱应垂直模板块相邻板面,其高差需要控制在不超过2mm的范围,所有节点必须逐个检查是否拧牢卡紧;按设计要求先支好垂直支柱,其上面安装楞,然后铺模板;在进行支垂直支柱施工时,为了防止失稳现象的发生,需要沿楞方向应用系杆将垂直支柱联系好;模板块、木(竹)胶合板及模壳使用前均应刷隔离剂,使用后及时清理底脚螺栓及接头并刷油防锈;木(竹)胶合板的边缘及孔洞,均应作防水处理。
(3)在支模施工过程中,为保持支撑系统的稳定性,可以选择先将一个网格的水平支撑及斜撑安装完毕再逐渐向外进行安装;临时用的爬梯、脚板,均应支挂牢靠,在楼层边缘进行施工时需要设防护栏和安全网;在模板上进行电气焊施工时,模板板面应铺放石棉布,焊接后及时浇水;严格控制荷载,上料时必须将混凝土料分散施工。
(4)模板工程在浇注混凝土前,必须组织方案编制人、工程技术负责人、总监理工程师对其搭设质量进行检查验收,经检查验收合格后,方可浇注混凝土。
(5)转换层结构施工的支撑荷载很大,施工方案一定要尽可能通过利用已有砼结构强度的周边结构体系(柱、剪力墙等)来卸载,以减少大空间支模的面积及减小作用到支撑上的荷载。大截面混凝土构件支撑在楼板上时,应对楼板进行核算,必要时应采取加固措施。
2.4 模板结构体系拆除
拆模时就按设计的拆模顺序进行,先松动垂直支柱,在一定的安全保护措施条件下,再拆除支承楞和模板。如果采用普通支模方法,又想实现提除模板然后再加支柱施工时,必须逐排进行,并边拆边架支柱。严禁将模板全部拆除后再架支柱。如果采用普通支模,则必须事前设计好,在拆模时如同模布置那样,拆除一排模板,支好一排支柱,再拆除支柱旁边的一排模板,再支好一排支柱,而不将模板全部拆除后再架三排支柱。
严格控制模板和立柱的拆除时间,在进行横板设计时,为了能早期拆模,应对混凝土楼板在有效支撑情况下的承载能力进行估算、以确定拆除模板块的时间;一般要求模板块无边框木(竹)胶合板模板及模壳在楼顶板混凝土达设计强度50%时方可拆模;上下层的支柱位置应对准,避免偏移而引起板的内力。禁止上层支柱在下层两支柱之间;如果采用模板后架支柱施工,由于楼板在拆除模板后、未架支柱之间的时间内,跨度突然加大,在自重荷载作用下,可能达到或超过龄期设计荷载,并且还有向下的变形,所以事前必须作承载能力验算;安装后加支柱时,方向要垂直,位置要正确,且不宜强力顶回上层板的变形。
3 结语
建筑工程中模板是保证所建造的混凝土结构外形和尺寸的关键因素,造成混凝土模板结构体系倒塌和楼板开裂两种现象的主要原因是由于过去对多层模板结构体系的重视程度不够,因为混凝土采用泵送工艺的特点是速度快、浇筑面集中,不会造成同时将混凝土均匀地分送到浇筑混凝土的各个部位。因此采用泵送工艺的建筑混凝土的模板,应根据实际受力状况,对模板和支撑系统等进行计算,以确保模板结构体系具有足够的强度和刚度。
参考文献
[1]易小军.高层建筑施工技术的探讨.科技资讯.2009(11)
[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:既有电气化铁路 接触网 软横跨 改造 施工方法
中图分类号:F407 文献标识码: A
引 言
随着铁路建设的发展,新建电气化铁路施工和既有电气化铁路改造工程日益增多,这些都说明了电气化铁路将引领中国铁路的发展。根据铁路总公司未来几年的总体规划和部署,除对一些长达干线进行电气化建设外,还要对既有电气化铁路进行技术改造,包括大修改造、扩能提速、增建二线甚至三线等等。而作为电气化铁路牵引供电系统的主体接触网,是电气化铁路技术改造的主要项目,在技术标准和施工能力方面要求非常高。针对铁路全面提速和接触网设备技术标准及要求越来越高这一课题,作为专业从事接触网改造的施工队伍,要不断的提高接触网改造工程的施工技术水平和现场应变能力。
对既有接触网改造施工包括支柱装配改造施工、软横跨改造施工、接触网倒锚施工、接触网线索更换施工、设备更换施工等,本文仅就既有电气化铁路接触网软横跨改造施工进行重点探讨。
一、接触网软横跨改造前测量、计算、预制工作
在既有电化线路软横跨改造施工中,软横跨测量、计算和预制的精确度直接影响要点施工的顺利完成。
(一)软横跨改造前现场测量所用器具须按计量法规定进行周检,支柱偏斜值须用仪器测量,不得用线坠目测,测量数据要准确齐全。既有软横跨的上下部定位绳及横向承力索安装高度必须用激光测量仪进行测量,测量时应以既有最高轨面为基准点,测出准确数据。必须详细记录各节点的安装高度及节点形式。测量横向跨距时应用皮尺以防短接钢轨产生红光带。股道间距按照实际测量数据,不能按照设计图纸上的数据。同一组软横跨基础中心连线应垂直于正线,偏差不能大于3度。
(二)软横跨计算应采用计算机计算以提高计算的精确度和计算速度;应充分考虑负载对线索长度的影响。
(三)软横跨预制
1.成立由技术主管负责的预制组和技术验收组
2.准备足够的制作工具和张力工具,按照计算机软件绘制出的软横跨图尺寸预制,防止浪费
3.预制软横跨的要点(1)预制时,为保证分段尺寸准确,必须带张力制作;(2)严格工艺要求,制作钢绞线回头统一按500mm,绑扎100mm,露头30mm;(3)直吊弦按图尺寸制作,做好八字回头标记;(4)必须经技术验收组验收各部尺寸;(5)摆放好预制好的承力索和上部固定绳,穿好直吊弦,制作好八字,并盘起存放。
二、接触网软横跨改造施工特点分析
(一)必须在既有接触网停电后才能施工, 对铁路运输影响大, 对作业时间控制要求严,并且每次作业完成后要达到正常开行列车的标准;特别是配合线路改造的作业项目,在施工单位多、要点时间集中、工作量大、作业范围受限、安全环境复杂、质量要求高等诸多不利条件下,要做到接触网与线路同时开通,对接触网施工技术要求非常高。确切的说,接触网开通要达到万无一失。(二)拆除和新建必须同时进行, 安装与调整要一步到位, 施工工艺特殊。(三)对安全、质量控制要求严, 必须确保既有接触网设备和行车安全。
三、接触网软横跨改造施工方法分析
软横跨改造是指在既有软横跨支柱不发生纵向位移,而横向需要增加或变更节点时而引起的整组更换、局部更换、增加节点等改造。
(一)整组更换施工方法
1、拆除既有软横跨,主要方法为先将既有软横跨从两端支柱上固定点中取出,保持其高度在误差范围内,保证既有节点的横向位置不变,同时给新软横跨预留出安装位置,并用手扳葫芦将既有软横跨临时固定在软横跨支柱上。拆除时,应减少接触网悬挂线索的张力(采用卸坠砣的方式),同时将既有软横跨悬挂线索取下使软横跨卸载。采取拆卸法使既有软横跨从最低点处成为两部分,然后从中间向两边田野侧翻线,用大绳从两端支柱上把既有软横跨放下。
2、安装新软横跨,将提前预配好的新软横跨(横承和上部固定绳)一端首先安装在支柱上,待接触网停电后依次翻越承力索,到达对面软横跨支柱处,然后用手扳葫芦牵引固定在支柱上。下部固定绳安装原理同上,只是依次翻越接触线。
3、新软横跨安装后,与既有带电设备短接使其供电后,将既有软横跨上悬挂倒换于新软横跨上。
(二)局部更换施工方法
软横跨局部更换是指整组软横跨由几个不同供电部分组合,其中部分相对于线路有所变化的更换。软横跨局部更换包括软横跨测量、计算及预配,软横跨局部卸载,横向承力索局部和上下部固定绳局部更换三个方面。
1、通过对既有软横跨各部分尺寸的测量,和对新软横跨现场测量、计算,把软横跨尺寸相同或相近且能调整的部分予以保留,并标注调整尺寸;对不能调整部分确立软横跨局部预配及更换方案。
2、在软横跨局部更换范围内,把承力索,接触线从悬挂点倒出,松开上下部固定绳间的斜拉线,用铁线临时固定。
3、利用手扳葫芦代替需要更换部位的横向承力索及上下部固定绳承载,从软横跨绝缘子串处拆除旧设施,安装新预制软横跨。
4、局部更换时,对需要更换的节点、新增加的节点,按新设线路位置做固定安装,随后需拆除节点临时固定。
(三)单测延长改造施工方法
既有电气化铁路改扩能工程中,常常因上行或下行增加运能,车站上行或下行需增加到发线股道,导致既有软横跨向上行或下行侧延长,即单侧延长。根据以往的施工经验,并通过与软横跨计算数据作对比,软横跨未延长侧各部分尺寸变化较小,可通过调整达到设计要求。通过设计校核软横跨支柱容量,当既有软横跨支柱能满足软横跨延长后的负载要求后,为减少软横跨更换对运营的影响及更换工作量,采用单侧延长改造技术。单侧软横跨延长改造主要方法是将提前预制好的单侧软横跨一端安装在在新增软横跨支柱上,另一端与既有软横跨保留部分连接,拆除更换部分,使新增软横跨与既有软横跨保留部分正式连接并调整到位,使各悬挂点接触线高度及拉出值符合设计要求。
(四)增加节点改造施工方法
增加节点改造是指既有软横跨上改造电分段绝缘子串,主要由以下两种情况。
1、节点8a改8b,在既有软横跨横向承力索上下部固定绳节点8a相邻两悬挂点处,用手扳葫芦替换该段横向承力索、上下部固定绳承载,并配合松动调整螺栓使该段横向承力索上下部固定绳松弛,卸掉3片绝缘子后,打开两端回头,煨直后单边收紧半片绝缘子长度,镶入4片绝缘子连接后,适当调整软横跨张力、拉出值及导高,松懈并拆除张力工具。
2、新增节点8按照节点8a改节点8b的更换方法,在标记处断线,两边分别做回头,回头线长为节点8绝缘子串及连接零件总长的一半。
四、改造施工应注意的几个问题
(一)既有设备的承载力
接触网改造施工是在既有设备正常运营的状态下根据设计图纸更新设备的施工。一些既有设施仍需要保留利用,在未拆除旧设备之前增加新设备,无疑增加了既有设备的承载力。施工时要注意旧负荷腕臂、软横跨、支柱的承载容量,防止过载损坏设备或发生意外事故。
(二)绝缘距离与等电位
距离既有设施较近的施工要充分考虑新旧设施代换期间的绝缘距离。这个距离要保证安装过程中、安装后,新旧设施带电距离在安全范围内。新组装的软横跨要将其等电位,防止因震动发生碰撞而产生放电烧损。
(三)被测定数据的基准点
支柱限界、轨面标高、股道间距等有关数据都是从现场确定的。而对于改扩建施工线路未到位的情况下就必须通过交桩解决,被测定数据的基准点应是唯一的。无论是在测量、计算还是在安装中。都要以基准点为准,才能确保工程质量达到验收标准,因此要对现场的基桩采取确认和保护措施,交桩资料要有相关单位签字确认并认真保存。
(四)必须的过渡工程和设计变更
改造工程既要维持既有设备运行条件,又要按照新线路的改造设计施工,不可避免的会产生临时过渡工程。必须的临时过渡工程就是为了保证既有设备的安全运行和新设备质量达标。例如1、在线路改造与接触网改造无法同步进行,线路需要通过过渡工程才能达到新线路的铺设要求时;2、改造的线路没有适合的既有接触网线索保证当前运行条件时;3、既有接触网支柱影响新设备达到就位标准时。临时过渡工程大体有:定位柱、软横跨、补偿下锚和小锚段接触网线索。改造施工中有时还会发生一些设计与现场不符或者不妥当的情况,应按照设计变更程序申报设计变更,并做好设计变更预算。
(五)设备满足列车运行条件
接触网是一种动态设备,受气象条件和施工方法的影响都会发生变化,尤其是在改扩建工程中,新旧设备交替施工时间受限都可能影响设备的可靠性,因此接触网设备必须满足列车运行条件,严格进行关键设备的检查,检调;不能一次调整到位的应区段性、阶段性反复检调。
五、结束语
接触网软横跨施工对作业条件、施工精度、质量要求较高,而实际往往作业条件困难,如施工中存在股道被列车占用、施工中列车穿越等情况,在实际施工应用中也探索出不少施工方法和工艺,值得总结和相互借鉴。为保证施工质量和精度,必须做好测量、计算和预配工作;面对相对苛刻的施工条件,必须做好施工方案,并在实践中不断优化。总之,接触网软横跨改造施工因其作业的特点和难度,需要我们不断探索先进、适用的施工方法,才能保障施工安全和工程质量。
参考文献
[1]《电气化铁道施工手册接触网》中国铁道出版社铁道部电气化工程局第一工程处编.
[2]《接触网设计及检测原理》中国铁道出版社西南交通大学编.
[3]陈刚云.接触网软横跨改造施工方法探索与认识 西铁科技2006-03.
[4]郭彦路.电气化铁路接触网软横跨施工方法探讨 河南科技2012-09.
[5]于万聚.高速电气化铁道接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2002,252-253.
关键词:房屋拆除;案例分析;事故成因;预防措施
中图分类号:U298.5文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)011(C)-0111-02
引言:2010年4月,住建部副部长仇保兴在第六届国际绿色建筑与建筑节能大会上说“我国住房寿命25年至30年”,也就是说拆迁改造房屋拆除工程日渐增多,被拆除房屋也将越发复杂拆除条件也趋于苛刻,房屋拆除与新建工程相比更具危险性和复杂性。为了保证人民生命和财产安全,房屋拆除必须严格遵循《建筑法》、《建设工程安全生产管理条例》及相关技术规范、规程的规定。
一、近几年土方工程事故案例
(1)2005年1月14日,四川电大宜宾分校教学楼在拆除时突然坍塌,造成8人死亡、2人重伤、1人轻伤的严重后果。
(2)2006年2月21日,北京市海淀区四道口果品批发市场一栋正在拆除的简易楼突然坍塌,导致3人死亡,16人受伤。
(3)2007年6月10日,大冶市东风开发区甘家湾1号民房,房主甘世琦自行组织拆建房屋时发生垮塌事故,导致2死5伤的惨祸。
(4)2008年12月9日,昆明市盘龙区正在拆除的小庄立交桥突然坍塌,导致4名正在施工的工人受伤。
(5)2009年5月17日,湖南省株洲市红旗路一座高架桥发生坍塌事故。截至18日,事故已造成6人死亡、17人受伤。
(6)2009年9月8日10时,襄城县茨沟乡常庄村一幢旧楼房在拆除过程中发生意外倒塌,3人被埋。
二、房屋拆除工程事故的成因
从事故案例看,房屋拆除安全事故或由于无资质企业和个人承包拆除工程,或由于拆除程序、拆除作业不规范,或由于缺少有效的安全监管,或缺少安全防护措施所致。以下从这几个方面分析导致房屋拆除安全事故的原因。
(1)无资质企业和个人承揽拆除工程
业主无视房屋拆除的危险性的技术要求,无视《建筑法》的规定,将拆除工程发包给无资企业或个人,承包者再将拆除工程转包,拆除时的违章指挥、违章作业,导致事故发生。另外,个别业主自行组织拆除,由于无相应资质,常常在无拆除方案、无技术及安全交底和没有任何安全防护措施的情况下违规拆除,冒险蛮干。
(2)违反拆除程序,导致事故
在没有必要的防范措施的情况下,严重违反施工程序和施工方案,盲目施工。拆除顺序应当是与建设的顺序相反的,即先建的后拆,后建的先拆。但是在一些工程的拆除过程中,发生垮塌事故一般都是违反了这一基本原则,颠倒了关键的拆除工序所致。
(3)缺少有效的防范措施。导致事故
被拆房屋的安全,受气候影响较大,应准确判断气候对拆除中房屋的不利影响,切实加强安全防范措施。另外,对待拆除但是还未拆除的构件应先采取加固措施。有的业主盲目追求拆除进度,完全不考虑人及自然因素的影响和制约,迫使施工方冒险作业,形成安全隐患,给事故发生提供了主观条件。
(4)没报建设行政主管部门备案
发生安全事故的拆除工程,大多未报建设行政主管部门备案,使拆除工程规避了政府安全监管、检查,给事故形成提供了客观条件。
(5)没有实行拆除工程监理
发生安全事故的拆除工程,大多未实行“旁站式”监理,致使拆除施工方在没有拆除方案和安全防护措施的情况下自行组织拆除,现场管理混乱,违章指挥,违章作业,致使事故发生。
(6)从业人员安全意识淡薄、安全生产技能缺乏
据调查,当前,建筑工程项目不论由具有多高资质的施工企业中标,基本是由在劳务市场招聘来的农民工施工作业。这些人员没有经过基本的安全培训,不了解或不熟悉安全规范和操作规程,对拆除危房施工作业的危险性认识不足,又因缺乏管理,违章作业现象得不到及时纠正和制止,事故隐患未能及时发现和整改,这是造成事故的重要原因。
三、预防房屋拆除事故的措施
根据上述分析,为防范房屋拆除工程安全事故,特提出以下对策和措施:
(1)房屋拆除必须顾及到周边环境及安全。拆除前,施工单位应对被拆建筑物及周围的安全环境进行评估,拆除建筑物周围应设有安全防护网和防护棚,被拆除房屋应全部腾空,拆除现场应划定危险区域,设置明显的警示标志,并派专人守护。在居民密集点、交通要道附近,脚手架须采用全封闭围护,并搭设防护隔离棚。
(2)严格实行拆除工程审批制或备案制,规范拆除工程施工秩序,切实遵循《建筑法》、《建设工程安全生产管理条例》及相关技术规定、规程的规定,降低安全事故发生的机率。
(3)制订有针对性的拆除方案及安全措施,并经监理方的审查,从制度上和程序上保证正确拆除方案的实施。拆除过程中的房屋,受气候和环境的影响较大,必须予以高度的重视,防范、排除由此诱发的安全事故。
(4)严格执行拆除工程专业施工资格制和大型拆除工程招标制度,杜绝无资质企业和个人承揽拆除工程,加强对拆除施工企业及现场的监管。
(5)认真做好拆除工程从业人员安全教育和安全技能培训工作,建立建筑从业人员技能及安全教育培训机制,彻底改变部分企业低水平、走形式或不培训的现状。各施工单位要按照《安全生产法》的规定,对从业人员要切实加强安全生产教育和培训,从事特种作业人员还要取得特种作业操作资格证书。
(6)拆除方案及拆除技术交底切忌简单化、形式化。拆除方案除了文字说明外,还就绘制必要的图纸,标明拆除方法和拆除程序;落实逐级、逐项技术交底制度; 拆除过程必须有技术人员现场指挥。
(7)在拆除过程中,对待拆的楼板、残恒断壁,必须采取可靠的支撑、支护等加固安全措施,防止倒塌。
(8)业主必须对房屋拆除安全负责,与施工方共同承担安全风险,提高业主方与拆除方的安全成本,根据其获益情况,分摊安全风险,确保拆除安全。
总之,只有认真搞好对危房、旧房改造工程进行全面普查,掌握房屋拆除工程动态,认真落实国家政策方针,才能避免或减少房屋拆除工程事故损失,更好地保障从业人员和广大人民群众的生命财产安全。
作者单位:中国新兴建设开发总公司
参考文献:
[1]汪旭光,于亚伦编著.拆除爆破理论与工程实例.北京:人民交通出版社,2008.
[2]邓学才编著.建筑工程拆除施工人员培训教材,北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3]张铟,郭诗惠主编.建筑工程施工技术.上海:同济大学出版社,2009.
[4]张云鹏等编著.拆除爆破.北京:冶金工业出版社,2002.
关键词:连续梁;临时支座;拆除;混凝土切割
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
1、工程概况
御临河1号右线大桥为渝涪铁路增建二线跨长江支流-御临河而设置的大桥。御临河1号右线大桥连续梁采用跨度为(44+80+44)m连续梁。主墩均位于御临河左右两侧,连续梁施工采用悬臂灌注法。三联连续梁均位于渝涪铁路线路直线段上,顶板宽4.9m,梁底按二次抛物线变化。
连续梁0#节段长度为12m,根据现场施工需要,采用型钢托架施工;两侧边跨有5.6m的直线现浇段,根据现场施工需要,采用型钢托架施工。梁体自0#节段左右各划分10个节段对称施工,节段长度为3.0m,3.5m或4m,最重节段为1#块,重量为80.6t,中跨合拢段采用挂篮悬浇施工,节段长度为2m。
根据设计图纸要求,每个主墩临时支座采用4块140cm*110cm*60cm钢筋砼结构,每块临时支座中间部位设置5cm厚硫磺水泥砂浆。目前梁部施工已合拢,需对临时支座拆除,完成体系转换。
2、拆除方案选取
2.1连续梁临时支座周围环境
御临河1右线大桥为渝涪铁路增建二线跨长江支流-御临河而设置的大桥。位于河道两侧,中间为航道,船只来往频繁,其中1号桥4#、5#主墩线路左侧距即有愉怀铁路仅45m;临时支座结构为钢筋砼结构,钢筋间距为10*15cm,临时支座高度仅为60cm;砼标号高,实际已达65mp,临时支座与永久支座间距小,仅为20cm。
图1临时支座位置图
2.2方案选取
钢筋混凝土临时支座拆除方法,可以采用的方法有静态膨胀剂拆除、机械切割吊装拆除、人工和炮击联合拆除、爆破拆除。结合工程实际情况,需要将连续梁临时支座拆除, 其中最大的难点就是对整体结构产生的不良影响,从而留下不安全隐患。传统的风镐破碎施工方法,由于局部的框架梁及楼板拆除,势必会造成牵引力的减弱而影响整体结构,加上风镐破碎所产生的震动,不仅会使被切割断面本身受损,而且会波及周围的结构造成破坏。风镐拆卸所产生的粉尘污染及施工周期长也是一个突出的问题;采用电阻通电,使硫磺砂浆受热熔化方法,根据施工经验,在通电过程中电阻丝容易发生故障,硫磺砂浆在加热过程中液化程度并不理想,从而使临时支座拆除耗时费力,非常困难,有时甚至会回为拆除临时支座不周步而造成箱梁的标高偏差及扭转等;爆破拆除,由于临时支座内主筋和梁体相连接及与永久支座距离较近(只有20cm)且离即有铁路较近,临时支座爆破易对主体结构及永久支座造成损害,且临近即有线,爆破安全风险大;经过反复推敲论证,现结合我公司的技术专长及同类工程施工的经验,选择利用钢筋砼切割技术(绳割)拆除临时支座。该新工艺施工作业速度快、噪音低、无震动,无粉尘废气污染。这样,既解决了结构的安全性问题,也同时解决施工的工期及环保问题。
3、混凝土机械切割特点及设备选择
混凝土切割是采用水冷却金刚石轨道或绳锯切割机对混凝土进行开洞、拆除,施工速度快,噪音小,无震动,质量好,对建筑结构没有影响,是取代电锤、风镐、人工钎打等震动较大机具施工的最先进工艺。本项目采用瑞士全进口液压碟锯、绳锯切割系统,钻石钻孔机,配合钻石切割锯片及链条, 完成钢筋混凝土无震动切割拆除。本工程拟采用的主要设备:2600W钻孔机2台, 40KW泰利莱绳锯2台,1.5T手动葫芦2个。
4、切割拆除主要关键点
本工程拆除施工前应全面了解拆除工程的图纸( 包括原结构图纸) 和资料 , 进行实地勘察, 按照国家和建设行攻主管部门有关技术规范, 编制施工组织设计或方案和安全技术措施。
4.1本工程必须在拆除结构构件前,应确保外荷载均已被清除、移走或卸载,同时,保证拆除的构件已被固定,符合方案要求后,方可进行拆除工作。
在拆除过程中如发现下列情况,施工单位应立刻通知设计师,待设计师确认后,方可继续施工:(1)现有结构变形;(2)现有结构钢筋锈蚀;(3)现有结构出现裂缝;(4)现有结构与图纸不符。
若图纸中要求原配钢筋要保留时, 在拆除过程中施工人员应查明其位置, 并采取妥善措施对其进行保护。
4.2临时支座拆除
临时支座拆除,利用连续梁0号块施工时安装的托架作为作业平台,在托架四周焊接防护角钢,并安装防护网,在4号墩及5号主墩各配置一台绳锯切割机,每个主墩配置施工人员3名。临时支座切割时,切割顺序为先切割小里程方向两个临时支座,后切割大里程方向两个临时支座以防止连续梁左右受力不一致而导致梁体结构受损。
当进行高处拆除作业时,对较大尺寸的构件或沉重的材料必须采用起重机具及时吊下。拆卸下来的各种材料应及时清理,分类堆放在指定场所,严禁向下抛掷。
5、临时支座拆除施工过程
根据现场勘察确定,作业环境不允许大吨位吊装机械及平板车驶入,可采用金刚石绳锯辅以水钻切割分块的方式进行。切割时,在临时支座上下横向各切割一道,使临时支座整体脱落,切割后混凝土重量w=1.1×1.4×0.5×2.5=1.925T
拆除时临时支座横桥向两个临时支座应尽量同时拆除,以防止梁体左右受力不一致而导致主体结构受损。
本方案的作业流程如下:
5.1进场施工前之准备
首先进行施工机具的调试与人员的入场安全教育,施工电源由原有施工配电房接入,施工用水由下面既有河道由水泵抽至临时托架上临时蓄水桶内。
5.2安全/危险/工作区域警示与维护
在拆除范围外侧以黄色警示带隔离。
5.3切割范围放样
依据施工图纸现场放样,并经业主及监理确认。切割路线规划为,以一个临时支座为一个切割单元,左右对称同时切割。依据上述原则,在实际切割范围内,依序标注切割路线。
5.4绳锯安装与操作
根据切割路线,在链条不利穿过的地方用水钻钻一Φ76的透孔,以便于链条穿过。取适当位置安装膨胀螺丝,用来固定切割机与导轮。
5.环保
临时支座拆除后,不能直接弃于下方河流,切除下的混凝土块用手动葫芦吊装于位于下方的运输船只上,由船运输至岸边。再由出碴车运至弃碴场。施工时,在托架底部铺设防水板,施工所产生的污水统一排至污水桶,以防止污染河流,到时统一吊装至船只运到指定地点统一排放。
6、结 语
通过制定详细的施工方案和工艺流程以及科学施工, 充分发挥了绳锯切割机体积轻巧,装拆就位快, 切割能力强, 作业效率高, 切口平直的特点, 全面顾及了工地周围的正常生产及环境保护, 做到了整齐分离、无损切割。整个切割拆卸施工过程效率高, 无震动, 无粉尘, 噪音低,杜绝了传统施工方法给整体结构造成破坏及对周围环境造成的各种污染。比采用人工凿除至少节省15天时间。
参考文献
内容摘要:一种新型深基坑内支撑梁拆除方法就是水钻切割,水钻切割是利用金刚石将钢筋混凝土构件切断,具有施工速度快、安全隐患小、降尘防噪作用。
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
1概述
桩撑体系支护方式具有强度高、经济合理等特点,被广泛运用到工程中。对于采用桩撑体系的工程,后续的内支撑梁选用何种拆除方法显得尤为重要。传统的拆除方法是利用人工加风镐锤凿、机械破除、静态逼裂缝及爆破等方式。这些方法施工速度较慢、安全隐患高、均会产生大量的粉尘及噪声污染。太平金融大厦采用水钻切割技术,很好的解决了基坑内支撑拆除中的难题,极大的提高了工作效率,保证了施工安全,同时减少了对周围环境的污染。
2 工程概况
太平金融大厦总承包工程位于深圳市福田区福中三路与益田路交汇处西南角,是一幢地下4层、地上48层、建筑总高度228m的超高层办公楼。本工程基坑为不规则长方型,南北长约100.1m,东西长约75.5m,基坑开挖深度近22m,基坑采用桩撑支护体系,有3道内支撑,地下室结构开始施工时间为2011年4月14日,地下室结构封顶时间为2011年9月26日。本工程采用水钻切割拆除技术,施工方法简便、快速、环保,大大缩短了工期,为地下室结构提前封顶提供了有利的保障。
3、水钻切割的工艺原理
水钻切割工艺是采用镶有金刚石的筒锯对准混凝土构件需要拆除的部位不断重复切割,利用金刚石超高的强度将钢筋混凝土切断,直至该部位切透为止,与此同时采用水冷却,既为切割设备降温,延长设备使用寿命,又可以起到降尘防噪的作用。
4、水钻切割施工优点
4.1切割机械化程度高,施工精度易于控制
采用水钻切割工艺,放线位置即为准确的切割分界线,同时切缝光滑、平整,外观美观。
4.2 切割速度快,效率高
施工中切割速度快,只要控制好每个钻孔重合的距离,即可避免重复钻孔,提高施工效率。对于切割的构件可采用塔吊直接吊运到装载车上运出现场。
4.3 粉尘少、噪音低,保护环境
切割过程中采用水冷却,既为切割设备降温延长设备使用寿命,又可以防尘降噪,防止环境污染。
5、水钻切割的关键施工技术
5.1、搭设临时支撑
考虑现场施工因素及周围结构的安全,在待拆除的结构下方应有临时支撑设施。根据现场情况一般采用钢管脚手架支撑或工字钢支撑,其中钢管脚手架搭设较为方便,稳定性也更好。临时支撑施工前按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)进行相关计算后编制专项施工方案,施工后必须经过验收合格后方可投入使用。
对临时支撑采用钢管扣件脚手架的形式,以截面为1m×1m 的梁为例,采用3排立杆,横距500mm,纵距500mm,步距1500mm,搭设高度为梁距下层结构高度,离地面200mm高处设置纵横向扫地杆,梁底用50×100mm木枋顶紧。其构配件和构造要求应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)的相关规定。
图5.1-1临时支撑示意图
5.2、固定切割设备
根据切割线选择合理的位置固定切割设备。固定方式为在支撑梁上钻孔,用膨胀螺栓紧固设备底座,每钻3~4个孔更换一次固定位置。
5.3、钻孔切割
采用钻孔机钻孔,钻孔直径100mm,相邻孔重合10mm保证混凝土梁全部切断,钻孔深度贯穿整个支撑梁。
图5.3-1钻孔切割示意图
5.4、切割块吊装
切割完毕后,用塔吊配备合适的吊具和吊绳将混凝土切割块吊运至指定地点破碎。
图5.4-1切割块吊装示意图
6结语
水钻切割工艺是钢筋混凝土结构拆卸技术发展的一个飞跃,相对传统工艺,具有明显的技术领先优势,经济效益显著,同时本施工工艺噪音低、无粉尘及废弃污染,有较明显的社会效益。
本施工方法随着太平金融大厦总承包工程基坑桩撑支护体系的三道内支撑的成功拆除,深基坑内支撑梁水钻切割施工技术得到了很好的运用,随着我国建筑行业新建工程及改建工程的持续发展,本施工技术发展空间将越来越广。
杨春(1968-),女,大学本科学历,中级职称,迈进外墙建筑设计咨询(上海)有限公司深圳办
毛江峰(1976—),男,大学本科学历,高级职称,为中建三局二公司太平金融大厦项目经理。
[关键词] 预留孔洞施工方法改进
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
前言
水泥工业是国民经济发展、生产建设和人民生活不可缺少的基础原材料工业。随着我国经济的发展,水泥产业已达到相当大的规模。在水泥厂施工中,预留孔洞的质量直接影响设备的安装质量,进而关系到水泥厂设备的正常运转。目前传统的预留孔洞的施工主要采用木模板和钢模板两种方法,但这两种方法均存在不同的缺陷,本文以一个水泥厂施工为例,介绍了一种在这两种方法的基础上进行了改进的施工方法,即确保了预留孔洞的施工质量,又降低了项目成本。
一、工程概况
本工程为临汾山水水泥有限公司4000t/d熟料(带余热发电)+年产100万吨水泥生产线工程,总投资7.1亿元。主要单位工程有原料粉磨及废气处理、烧成窑尾、烧成窑中、烧成窑头、生料均化库、熟料储存库等,在此项目生产线中,大型设备基础预留预埋较多,预留洞尺寸较大并且深度较深,部分可达3米深。
二、施工方法
1、传统施工方法
因木模板比钢板制作的钢模板成本低,小截面一般采用木模板,但木模板因刚度低,容易涨模、漏浆,造成孔洞尺寸出现偏差;且因尺寸较小,对于较深的预留孔不易拆除。
较大的预留孔洞一般使用花纹钢板制作铁芯模,但其费用高,且钢板与混凝土接触面存在缝隙不能牢固接触;同时折模后混凝土表面较光滑,二次灌浆前需人工剔凿,否则二次灌浆混凝土与原有结构粘结不牢固。
2、改进方法
使用钢筋内箍外包钢丝网加工制作预留孔洞芯模,使用Φ14钢筋焊制钢筋内箍,内箍内径尺寸应符合图纸预留洞设计尺寸,钢筋间距应小于100mm,内箍每隔500mm设置水平向箍圈,按孔深方向制作成上小下大1:10斜度制作内箍,保证预留洞口浇筑过程不变形;内箍外侧使用孔隙为1mm目数为20的钢丝网进行包裹,包裹时进行压缝包裹,包裹完成后检查是否存在漏包或包裹不严密之处,避免浇筑过程漏浆。
图2-1 钢筋内箍骨架
图2-2 包裹钢丝网的钢筋骨架图2-3 混凝土浇筑完成后的预留洞口
图2-4 混凝土浇筑完成后的预留洞口
三、效益分析
1、质量效益
此方法相对于传统施工方法刚度满足要求,不易出现涨模、漏浆现象,浇筑完成后不需拆除,预留洞口表面粗糙,与二次灌浆粘结性好,同时成本较低,便于施工。实现了一次交付安装,达到了预期目的。
结合规范的质量控制标准,目标实现值如下:
表3-1 目标实现表
2、工期效益
经过现场实地测算,制作钢筋内箍外包钢丝网芯模相比与木芯模,制作时间相差不大,但木模芯在浇筑完成收需拆除模芯,费时费力。与钢芯模相比,虽然不需要拆除芯模,但钢芯模制作焊接量大,制作时间长。
钢筋内箍外包钢丝网芯模相比于传统施工方法节省时间20%。
3、经济效益
以本工程烧成窑中施工中采用本方法预留孔洞为例,经济效益见下表:
表3-2 经济效益表
4、社会效益
大型设备基础预留孔洞使用钢筋内箍外包钢丝网做法已经向分公司侯马汇丰、方城宛北、邯郸金隅、张家口金隅等多个项目推广,因成本低廉、制作简单、效果良好而受到广泛推广应用,得到了建设、监理单位的认可。