前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的石渣运输方案主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】导流洞;特大断面;施工方案;竖井;斜坡道;缆机
前言
现阶段东庄水利枢纽工程拟定的开发任务为防洪减淤为主,兼顾供水、发电及改善生态。工程水库库容32.9亿m3,电站装机120MW,工程等别为Ⅰ等,工程规模为大(1)型。枢纽建筑物包括混凝土双曲拱坝、水垫塘、引水发电系统、库区防渗工程及供水塔架等工程,最大坝高230m。枢纽工程导流方式为河床一次拦断、隧洞导流,导流洞布置于右岸,为单洞布置,断面为城门洞型,成洞断面为17m×19m。推荐的导流洞施工方案为以上游6#道路和下游1#道路作为施工通道的常规施工方法。由于上游6#道路是临时道路,且投资高、具备通车条件工期较长,为实现尽早开工建设导流洞工程,技术人员在分析上游6#道路替代方案的基础上,对导流洞施工方案进行了以道路作为施工通道的常规施工方案和竖井(斜坡道)、缆机作为施工通道的非常规施工方案的比较论证工作,并对各方案进行技术、经济及工期比较。
1、导流洞特性
导流洞为右岸单洞布置,进口高程593.00m,底坡3‰,轴线长916.00m,出口高程590.25m。断面型式为城门洞型,成洞尺寸为17m×19m(宽×高),顶拱角度120°。洞身采用一次喷锚支护与二次全断面钢筋混凝土组合衬砌。导流洞洞身围岩类别主要分为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类,根据导流洞运行方式及洞身各段不同荷载受力情况,洞身沿程采取不同衬砌厚度,综合衬砌厚度1.3m。导流洞进口闸室设置分流墩,左、右孔口分别设置封堵闸门,孔口尺寸8.0m×19m,塔顶高程650m。导流洞出口设20m长混凝土明渠。
导流洞平面布置见图1.1-1。
2、导流洞施工方案
共进行了四种施工方案的分析比较,分别为:方案1――以道路作为施工通道的施工方案;方案2――竖井施工方案;方案3――斜坡道施工方案;方案4――缆机施工方案。
2.1方案1――以道路作为施工通道的施工方案
上游6#路、下游1#路贯通后,先进行进、出口明挖,再进行洞挖施工,然后进行洞身混凝土衬砌,最后进行进、出口混凝土浇筑。导流洞进、出口边坡施工采用常规开挖方法和程序进行。导流洞洞身施工不设支洞,采用进、出口两个工作面施工。洞挖采用2台阶法分层开挖,上层高度10m,下层高度11.6m。上层开挖采用“中导洞+两侧扩挖”的分部开挖法。上层采用三臂钻全断面钻孔爆破,下层采用YQ100型潜孔钻机钻竖向孔,深孔爆破,底部预留保护层开挖。洞身混凝土衬砌分顶拱、边墙和底板三部分进行,采用钢模台车施工。
2.2方案2――竖井施工方案
(1)施工程序。1#道路毛路基贯通后,先进行出口边坡开挖,后期作为隧洞混凝土运输通道。同时由其它施工道路接支线至竖井口,进行竖井开挖及导流勘探试验洞洞身开挖,进口明挖,进口混凝土浇筑,再进行隧洞边墙、底板混凝土浇筑,最后进行出口混凝土浇筑。
(2)竖井布置及施工。共布置两条竖井,1#竖井布置于桩号隧洞桩号0+265处,井口高程760m,井底高程591m,井深169m;2#竖井布置于隧洞桩号0+745处,井口高程735m,井底高程590m,井深145m。竖井直径采用5m,双罐笼布置。
竖井石方自上而下进行开挖,采用手风钻钻孔,周边采用光面爆破。开挖石渣采用人工装渣,10t绞车提升2m渣斗至井口,采用挂钩式自动翻渣至10t自卸汽车运渣。竖井混凝土待井挖施工完成后,自下而上采用滑模一次浇筑而成,10t绞车吊混凝土罐入仓浇筑。
(3)隧洞主要施工方案。出口边坡采用常规施工方法,与方案1中出口边坡施工方法相同。进口边坡开挖须待导流勘探试验洞洞身段开挖完成后进行,以导流洞洞身作为施工通道。边坡开挖采用自上而下分层开挖,手风钻配潜孔钻钻孔,深孔梯段爆破,临近开挖轮廓采用预裂爆破。导流洞进口混凝土采用混凝土泵入仓浇筑。出口混凝土采用履带吊吊混凝土罐入仓浇筑。
洞身分三层进行开挖,自上而下层高分别为7.6m、7m和7m。上层采用导洞领先,两侧跟进扩挖的方式,导洞宽度6m。
上层采用手风钻钻孔,周边光面爆破,中导洞领先,两侧跟进的施工方法。中、下层采用手风钻配潜孔钻机钻垂直孔,梯段爆破,周边预裂的施工方法。下层施工预留0.5m后的保护层。开挖石渣由10t绞车配双罐笼进行垂直运输,平洞内采用有轨运输方式,由电瓶车牵引矿用斗车,斗车容量为1.5m3,2节一组。
隧洞混凝土衬砌分顶拱、边墙和底板三部分进行。顶拱混凝土待隧洞上层开挖完成后进行施工。混凝土主要由竖井垂直运输至井底,再由混凝土泵泵送入仓浇筑。
2.3方案3――斜坡道施工方案
(1)施工程序
1#道路施工的同时进行斜坡道施工,1#道路毛路基贯通后进行出口边坡开挖,然后进行出口工作面洞身开挖;上游斜坡道施工完成后即可进行进口边坡开挖,然后进行进口工作面洞身开挖。上层开挖完成后进行顶拱混凝土衬砌,下层开挖完成后再进行洞身边墙、底板混凝土衬砌,最后进行进、出口混凝土浇筑。
(2)斜坡道布置
斜坡道布置于导流洞进口上游侧,顶部高程为780m,底部高程为600m,底宽为13m,两侧开挖边坡为1:1。斜坡道上布置复线轨道,共布置2套斜坡轨道斗车和卷扬机,斗车装载量为20t(9m3)。开挖时,采用卷扬机配轨道斗车提升石渣;混凝土衬砌施工期间,斜坡轨道斗车上加装6m3侧卸式混凝土罐,由卷扬机自上而下牵引轨道斗车运输混凝土。
(3)主要施工方案边坡开挖施工同方案1,其中进口边坡开挖石渣需要通过15t自卸汽车运输至斜坡道底部,卸入斜坡轨道斗车,由斜坡道卷扬机提升后再转15t自卸汽车运输出渣。导流勘探试验洞进口及塔架混凝土采用混凝土搅拌车运输至斜坡道顶部,卸入斜坡轨道车6m3侧罐,由卷扬机牵引斜坡轨道车运输至坡底,然后再转HB60混凝土泵泵送入仓浇筑。采用滑模和组合钢模自下而上分层浇筑。出口引渠底板和边墙部分的混凝土采用6.0m3搅拌运输车经1#道路运至仓面入口,履带吊吊运入仓,振捣器平仓振捣。
洞身开挖施工方案与方案1中隧洞施工方案相同,采用2台阶法分层开挖,上层高度为10m,下层高度11.6m。洞身混凝土衬砌分顶拱、边墙和底板三部分进行,采用钢模台车施工。出口工作面混凝土采用6m3混凝土搅拌运输车运输。进口工作面混凝土采用斜坡道转运至工作面。
2.4方案4――缆机施工方案
(1)施工程序
1#道路施工的同时进行缆机平台开挖及缆机安装,1#道路毛路基贯通后进行出口边坡开挖,然后进行出口工作面洞身开挖、洞身混凝土衬砌、出口明渠混凝土浇筑;缆机安装完成后进行进口边坡开挖,进口工作面洞身开挖,洞身混凝土衬砌,进口混凝土浇筑。
(2)缆机布置
施工缆机采用辐射式缆机,额定起重量为30t,共布置2台,跨度400m。左岸为固定端,采用重力墩加锚索锚固,出索点高程为802m;右岸为移动端,平台高程为790m,宽度为12m,长度为98m。
上料平台高程布置于右岸,高程为770m,宽度为30m,紧邻缆机平台布置。平台采用折线型布置,总长87m。
(3)施工方案
施工工艺和程序与方案1基本一样,但进口出渣和混凝土运输需要通过缆机作垂直运输。
2.5施工方案对比
2.5.1工期比较
本阶段工程截流时间为2016年10月1日,各方案导流验洞临建工程开工时间均为2014年1月1日,导流开工时间均为2014年6月25日,各方案工期见表2.5-1。
从上表可看出,方案4的施工工期同方案1的工期一样,均为27个月,可保证截流时间不变。方案2、方案3导流勘探试验洞施工工期分别延长10.5个月和5.5个月,截流时间均须推迟1年,工程总工期延长1年。
2.5.2投资比较
针对导流洞工程直接投资进行比较,见表2.5-2。
表2.5-2 各施工方案工程直接投比较表
2.5.3比较结论
(1)从工期对比分析,除缆机施工方案能满足工期要求外,竖井、斜坡道施工方案均不能满足工期要求。从工期上来判断,非常规方案在缩短工期方面没有优越性。
(2)从直接投资比较分析,方案2、方案3、方案4的投资均比方案1高,非常规方案由于施工工艺或程序的改变,而使工程直接投资较高。
因此,从经济和工期比较,非常规施工方案对于东庄导流洞施工没有优势。
3、结语
经过对东庄水利枢纽工程导流洞各施工方案的综合分析,我们可以得出如下结论:
1、从技术角度考虑,对于特大断面导流洞施工,常规施工方案和非常规施工方案都具有技术可行性;
2、从工期角度分析,对于施工条件限制的特大断面导流洞施工,由于非常规方案改变了施工程序,非常规施工方案并不能缩短施工工期;
3、从经济性角度分析,非常规施工方案一般比常规施工方案投资高。
因此,对于特大断面导流洞施工,在条件许可的前提下,应采用以道路作为施工出渣通道的常规施工方案,不适宜采用其它非常规施工方案。而且,非常规方案中的竖井、斜坡道或缆机进行导流洞施工的进度分析仅限于理论分析,运行时存在很多不确定素,若实际施工过程中管理不到位或操作不当而发生设备事故,将导致工程工期更长,工期保证率更低,而且会因工期延长导致投资增加。
参考文献
[1]叶明,胡忠英,文淑莲.溪洛渡水电站左岸特大断面导流洞开挖技术[J].现代隧道技术,2006年第43卷第5期:74-80.
[2]郑家祥,阎士勤,李翔.溪洛渡水电站导流洞施工设计研究及实施情况[J].水电站设计,2009年第25卷第3期:1-4,8.
[3]叶明,施召云.特大断面导流洞开挖施工工法[J].水利建设与管理,2011年第9期:21-24.
[4]张建华,吕鹏飞.深溪沟水电站导流洞工程施工综述[J].四川水力发电,2008年第27卷第2期:6-11,40.
1、概况
巴基斯坦某项目引水隧洞调压竖井位置在引水洞HT5:0+122.39处,上部与引水调压洞相连,下部与引水洞以一条50米长的下调压平洞相连,在调压洞末端扩大间(0+750)处。开挖高程从950.00米至596.5米,总深度为353.5m,竖井形状为圆形,开挖直径11.0米~11.2米,后期支护为混凝土衬砌。
调压竖井绝大部分为SS-I砂岩和SS-II泥质砂岩和页岩,内含石英石脉,整体稳定性较差,岩层的倾向为NW320~350°,倾角为NE45~86°;SS-I砂岩一般比较坚硬、新鲜。SS-II泥质砂岩和页岩及SS-I砂岩地层的整体性较差,小规模的断层及层间过渡的泥化夹层较发育,且伴有较丰富的地下水。
2、主要施工方法
2.1施工程序
正井开挖施工分一次扩挖成型,开挖采用人工手持YT-28型风钻或Y-18型手持风钻从上至下进行扩挖,同时系统支护跟进,每层自上而下的扩挖及支护的高度为2.0m。施工程序见图2-1。
2.2竖井扩挖施工
(1)1.65m的导井开挖支护完成后,将其扩挖支护至设计断面,扩挖以导井为中心采用钻爆法自上而下分层进行。为防止石渣堵塞溜渣导井,每层正井扩挖高度约2.0m,且只能用手持风钻钻孔,布置4排崩落钻孔和周边1排光爆钻孔扩挖;上井口4.5m深度范围分3层,每层高度为1.5m,中间段分层高度为2.0m,距离下井口5~6m范围只分为1层。扩挖一层必须跟进支护一层。
(2)扩挖施工时,操作人员必须系带安全绳,并固定在井壁周边的锚杆上,钻孔作业时,φ1.65m的溜渣导井口必须用吊栏或钢篦覆盖。钻孔孔径φ42mm,主爆孔药卷φ32~35mm,连续装药,周边光爆孔药径为φ25mm,不耦合间隔装药,非电雷管引爆,周边孔孔内用导爆索引爆。
(3)采取火花起爆方式,当地表的爆破网络连结完后,引爆网络群的雷管必须采用2发非电雷管,其非电雷管的塑料导爆管的长度需根据爆破作业面延伸到井口的深度确定剪切,然后在井口端用2发8#工业火雷管点火引爆网络群。
(4)为保证竖井开挖顺利溜渣,防止大量的爆破石渣同时涌入溜渣井,每次爆破网络连结时,前2排钻爆孔采用低段雷管(1~5MS),后3排钻爆孔采用高段雷管(15~20MS),中间约0.8~1.2秒的间隔时差可使周围的石渣在不同时间内落入井下。
(5)井挖掘进过程中遇Ⅳ~Ⅴ类围岩及地质缺陷段时,采用短进尺、多循环、弱爆破的施工方法,并先在四周边墙进行适当超前支护,开挖后及时进行系统支护,并随时观测,一旦出现异状,及时分析并采取相应措施进行处理,地质缺陷段按设计及工程师的要求处理。
为解决扩挖爆破时,部分石渣堵塞溜渣导井时,可采用φ1.2~1.4m的氢气球绑上炸药引爆,疏通溜渣导井。爆破参数设计见表2-1。
竖井工作面的爆破孔及井壁的支护锚杆钻孔采用YTP-28型手持式气腿钻或Y-18型手持式气腿钻,孔径为42mm。竖井钻孔爆破应遵循“多打孔、少装药、周边光爆”原则,降低大块岩石的产生和保证井壁成型质量。
2.3出渣
每循环爆破后,竖井内作业平台上的石渣采用人工配合0.5m3的小型反铲扒渣,石渣通过导井落入到了底部A5引水下调压平洞的EL:596.5m内。待竖井内扒渣工作完成,盖上导井井盖,在下调压平洞的EL:596.5m内出渣,出渣采用3m3装载机挖装,15t自卸汽车运输至C3标K渣场弃料或有用料场存放。
3、施工重点、难点及对策
3.1施工重点及难点分析
(1)该项目调压竖井开挖是目前水电工程中深度最深的调压竖井,其施工难度高,工程量大,工期紧,且施工中无法开展全面的机械化作业,只能采取人工辅助小型的设备及工器具进行作业;
(2)地质条件复杂,地层的整体性较差,还存在着较陡倾角的层间错动带,小规模的断层及层间过渡的泥化夹层较发育,且伴有较为丰富的地下水。不利于调压竖井自身的稳定,施工安全问题非常突出。
3.2主要对策
针对该项目工程的特点,结合本公司以往类似工程施工经验,施工中拟采取以下主要措施:
(1)针对调压竖井深度深及施工难度大的特点,在施工中,严格按制定的施工方案及技术措施实施。由于在施工中无法开展全面的机械化作业,因此应投入较多的技术娴熟的钻爆及支护的施工作业人员,配备配套的、适用的竖井开挖和支护施工机械设备及工器具,保证开挖支护及时、有效;同时配备具有丰富的竖井施工经验的工程师及相关的技术人员,负责分析、处理施工中出现的问题。
(2)针对竖井地质情况较复杂及施工安全问题非常突出的特点,在施工过程中须采取下列措施:
①锁好井口,确保井口稳定,井口设置围栏,防止井台上杂物坠入井内。竖井周围基础先用C20混凝土找平至EL:948.6m的作业平台(龙门吊轨道基础混凝土标号为C30),同时在竖井的边线轮廓浇筑一圈C20混凝土的井台埂(井台埂内经为11.2m,EL:949.0m。);
②设置专门的升降电梯、人行爬升楼梯,以及横跨竖井的龙门吊及钢制栈桥,并配置防护围栏及保险装置确保施工人员上下和跨越行走的安全。
③上下联系采用电话、信号灯、对讲机等多种通讯手段结合使用,互为备用。
④鉴于竖井地质条件较差,围岩较破碎,因此在扩挖时,采用手持式风钻“短进尺、弱爆破、及时支护”的方案,严格控制单响药量,控制质点震动速度在规定范围内。并且是一掘一支护,支护类型严格按照设计方案中的初喷混凝土挂网系统锚杆复喷混凝土,一次到位,如上层的支护没完成,不得进行下一层的开挖,防止竖井产生大的变形;
⑤配备足够的、小型机动灵活的配套的、适用于竖井开挖和支护施工机械设备,保证开挖支护及时、有效;
⑥加强围岩安全监测,建立安全预报制度。开挖过程中根据开挖部位和地质条件,及时设置安全监测点和围岩收敛监测断面,对围岩进行安全监测,以便调整开挖钻爆程序和钻爆参数,减轻开挖爆破对围岩稳定的影响。
⑦人工配合小型反铲扒渣作业时,作业人员佩戴安全绳,安全绳挂在井壁锚杆上(小型反铲的钢丝绳亦固定在井壁的锚杆上),防止发生人员和设备坠落事故;非出渣作业或井底作为交通通道时,在导井井口采取井盖措施。
4、结束语
类似这种深度的竖井在水利工程上实属罕见,且施工难度高,所以在方案选择和施工过程中一定要严谨,在确保施工质量和安全的前提下稳抓进度,保质、保量、按期完成任务。
参考文献:
关键词:公路拓宽;路基拼接;技术要点
中图分类号:U418.8 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)06-0116-02
近些年来,我国快速发展的国民经济使交通运输方面的需求持续增大,不同程度的饱和出现在许多公路的主干道中。特别是随着运输需求的增长,大部分城市都对高速公路进行了相应的拓宽改造建设。在进行公路拓宽时,路基拼接是十分关键的施工环节,为了使拼接裂缝的出现率大幅降低,施工时需要充分了解路基裂缝产生的机理,同时根据实际情况对新路基做好处理。
1 公路拓宽工程中路基拼接技术的概述
在进行高速公路拓宽时,通常会因为新旧路基之间不同的沉降情况,使路面纵、横向的断裂、裂缝问题出现在道路通车运营过程中。通过长期实践能够看出,想要进行路基的拼接工程施工,需要满足以下三个方面的条件:一方面通过有效的地基处理,使新增宽路基在工后的实际沉降量得到降低,使新老不同路基相互之间的沉降差得到有效控制,防止有裂缝问题出现在公路路面中;另一方面是通过有效措施处理新老路基的衔接部位,从而使新老路基衔接部位的强度得到强化,使衔接路基在结构层方面因物料材质、地理环境及施工质量的差异等导致的问题隐患大幅降低;再一方面是切实处理好路基拼接处的排水以及防渗水工作,避免新老路基的衔接处有水渗入,从而杜绝积水问题出现。
2 公路路基在拼接工程施工要点
本文以某高速公路拓工程为例,该工程由四车道拓宽至八车道,全长为25km,设计速度为每小时100公里。其中,工程区域具有较为复杂的地质条件,地层分布极不稳定,原路基处于干燥状态。
2.1 软土地基处理
在完成新建路基施工后,公路路基具有较大比重的沉降,特别是公路软土地基路段沉降较为严重。针对施工中出现的软土区域,需要根据实际情况,采取相应的方法使地基加速固结沉降,对地基的实际承载能力进行不断强化,从而使工后沉降问题大幅降低。当前一个时期,我国大部分施工单位采用排水固结的方法、复合地基以及浅层换填三种方法手段对地基沉降问题进行有效处理。就本文来说,在对道路软基进行处理时需要通过不同的地质条件、路堤高度以及沿线的水文地理、施工机具、环境条件等进行,一般情况下所采取的处理手段为土工织物、粉喷桩、砂砾垫层和塑料排水板等方案有机结合。
在实际设计方案中,一般包括三个方面:一是处理40cm―70cm的浅层石渣;二是粉喷桩与石渣;三是砂砾七十厘米左右再加上塑料排水板和土工布。以下三种为路提段的工程施工方案:一是处理沟塘的路堤段,这种处理主要是作为一种综合性的处理方式给排水垫层或者是给塑料排水板预压;二是处理浅层的石渣,这种处理在实际路线上较长;三是对于实际填土较高的路堤段、土质上较厚、较软以及加宽路段,一般在处理时采用的粉喷桩方式。
路提段的工程施工分为以下步骤:一是处理软基,地表层松土进行清除;二是如果石渣的厚度在40cm以上时,可以进行铺筑。但是要确保石渣表面不松散,碾压施工在重复进行时不会有变化;三是在工程施工以前,使用推土机对场地的石渣与粉喷桩进行平整,将土垫在设备无法到达的地方,平整以后对粉喷桩的实际位置进行确定,同时将标记做好,随后进行打桩;四是排水板再加上70cm沙硕处理段,插扳机应为排水板所使用的机具,实施插板时要按照事先预留的位置进行。如果要加铺土工布,不允许有褶皱出现在铺设表面,将相互搭接的宽度控制在55cm―60cm的范围内,要确保土工布所伸出的长度能够回折到在第二层的砂砾的顶面。
2.2 加宽路基填料调整
拓宽高速公路一般情况下是为了使道路进一步维持通畅,另外在交通方面老路也需要承担压力,分流以后的高速公路依然具有较大的实际交通运输量,同时重载的车辆较多,具有较短的施工工期。为了使工程质量得到保障,可以在道路上利用冲击式以及大吨位的振动式压路机进行碾压,或者是将碾压的遍数增多,从而使土体本身密实程度得到提升,使路基沉降问题有效降低。针对某些路段具有较低的地基承载能力和较高的路堤,路基施工可以考虑轻质填料,从而使路堤重量减轻,使路基载荷降低。
2.3 压实衔接部位
在压实路基时,一般采用两种方式进行,一种是碾压,另一种是冲击。当路基达到最佳的含水量时,可以通过YZ18t型压路机逐层进行碾压,碾压顺序为“从外缘向内缘”进行,在完成4层碾压以后,可以采用冲击式的压路机进行10遍的碾压,压路机型号为25kJ型。路基衔接部位需要完成10遍以上的冲压。两种碾压的有机结合能够使普通碾压时存在的薄弱问题得到有效消除,特别是对新旧路基在整体性方面的一致进行强化,从而使工后沉降的发生几率大幅降低。为了将新老路衔接做好,使路基的稳定与强度得到提升,一般采用多层台阶办法对老路基边坡实施衔接。要确保衔接部碾压符合施工要求加宽的路基的压实度可以满足道路建设要求。
2.4 土工格栅设置
在进行路基施工时,需要将土工格栅设置在新老路基结合的台阶处或者路基的顶层,从而使新老路基的黏结程度不断加大,使位移以及沉降不均匀的问题大幅降低,确保新老路能够融合在一起,形成一个整体。为了防止有纵向拉裂以及沉降的不均匀问题存在于新老路基在衔接部,路基实际填高比路堤高出3m,将一层9cm宽的聚丙烯塑料土工格栅设置在顶面以下20cm处,或者将钢塑的土工格栅设置在顶面以下80cm处,控制其两层土工格栅的间距在50cm左右。不过在铺设土工格栅过程中,对路基的实际平整度具有较高的要求,在进行铺设以前,需要对碾压后的实际平整度和填料方面的粒径进行有效控制,确保能够顺利铺设土工格栅。在铺设完土工格栅以后需要进行铺料,一般需要选择具有较大干密度的材料,不能选用具有较多粒料含量的山皮土,同时不允许使用石渣材料。
2.5 防水施工
相比于原公路施工来说,老路拓宽具有较低的施工标准,路基的实际强度比新拓宽地方的低,受环境方面以及交通任务较重等原因的影响,大面积损坏或开裂现象容易出现在路面上,再加上路基裂缝中有雨雪水渗入并无法及时排除,从而严重破坏路基的稳定性,使路面的断裂损坏以及公路裂缝问题的产生不断加快。所以,在实际施工过程中,想要防止路表水影响公路的质量,需要通过行之有效的排水措施进行处理。防止道路积水的主要措施有以下内容:将一条横向碎石盲沟每隔20m-50m左右的距离设置在公路拓宽部位的路基顶部,要连接新老路衔接部的纵向盲沟,使用具有较好防水功能的土工布来覆盖盲沟的顶部,在拓宽水泥混凝土路面时,这方面的措施是极其重要的。针对于设置中央分隔带的部分公路,需要将防水层设置在分隔带中,另外需要将碎石盲沟设置在防水层上,并在路基中将水从实际纵坡的低处导出。与此同时,需要将合适的防水层设置在路面以及基层的顶面之间,一般情况下表层的防水可以使用沥青来实现,沥青铺设的实际厚度在1cm左右。
3 结语
综上所述,对于公路拓宽工程来说,新旧路基的拼接质量至关重要,对公路拓宽工程的整体质量和使用寿命产生一定影响。在我国公路发展中,拓宽改造工程日益增多,这就要求施工单位要不断提升施工技术水平,严格控制施工工艺,特别是在控制填料与压实、处理软基以及使用土工格栅方面要深入进行研究和探讨,避免施工过程中产生路基裂缝,切实将路基拼接技术运用好,使施工质量得到保障,从而推动我国公路事业的健康可持续发展。
参考文献
【关键词】填石路基施工技术;高速公路;路基工程建设;碾压;
1 填石路基技术的特点
高速公路工程建设中,路基修建中使用的填料颗粒之间存在一定的黏性,这为地基在应用过程中的稳固性和整体性提供了一定的保障。在高速公路使用过程中,因为地基承载力无法满足要求时,高速公路将会出现沉降,路基填筑体也将会与地基一起发生沉降。但在填石高速公路施工中,填石路基中使用的填石料通常都是架桥、开山、隧道挖掘留下来的废石渣,这些颗粒之间的黏性很小,颗粒之间仅存在摩擦力和挤压力,同时因为废石渣本身具有较高的强度,因此填石路基与普通路基具有较大的差异,尤其是在承载力上要比普通路基高出很多。如果高速公路在施工过程中地基发生了沉降,填石路基技术可以确保填料中颗粒之间的挤压力和摩擦力,从而避免共同沉降现象的发生。但在实际工程中如果地基承载力无法满足要求,地基产生严重的沉降,因为沉降而带来的压力远大于了填石料中颗粒之间的摩擦力和挤压力时,此时填石料可以将会发生大范围的变形压力,地基的沉降也就无法继续得到保障。
2 高速公路工程建设中对填石路基技术的应用
填石路基技术流程较为复杂,在施工过程中主要包括基地施工、填料的运输与装卸、边坡码砌、填石路基摊铺、压实、检测等。
2.1 基底施工
填石路基在高速公路工程中的应用,要保证高速公路基地强度为均匀状态,如果基地有细粒和岩石共同混合而成,那么在施工过程中应当处理细粒,可以采取对细粒土进行方式来均衡基地的承载力,避免基地在承载力上存在较大差异,而导致路面发生不均匀沉降。路基基地进行填石路铺设时,应当在路堤上甚至过渡层,一般情况下,过渡层设计2~3层,在过渡层的设置上要选取质量良好的材料,过渡层厚度应当控制在40~55厘米之间。
2.2 填料的运输与装卸
填料的运输与装卸,施工人员应当对坡脚向位置进行标注,同时要加强对两点管线之间距离的控制,通常情况距离应当控制在20厘米左右。此外,施工人员也要注意对松坡厚度的控制,同时施工人员要控制好每一辆填料运输车的位置,确保能够合理地安排好材料位置。填料的装卸过程中应当使用网崛起和自卸车,从而确保填料装卸的速度和安全,同时填料到达施工现场后,管理人员要安排施工人员完成填料的卸载工作,尽量缩短填料在车上的停留时间,确保填料的质量。
2.3 边坡码砌
在高速公路建设过程中要显示填石路基稳定性满足施工需求,就必须要做好边坡码砌。填石路基在边坡码砌工程中主要采取两种施工方式,分别为先码后填和先填后码。在边坡码砌过程中,需要格外注意的是,如果在施工过程中采取台阶码砌,台阶码砌厚度与地基填方高度有着密切联系,依照相关规定,如果填方高度低于5米,边坡码砌厚度则不能大于1米,当填方高度在5~12米之间时,边坡码砌厚度要超过1.5米。施工过程中边坡码砌工程中应用的材料必须具有较强的强度、填筑料中的颗粒规则要规整,码砌中使用的石料要贴密、严禁出现松动和空洞现象。
2.4 填石路基摊铺
在高速公路建设过程中,高速公路以上的路基填筑要分层进行。困难较大的路面在施工过程中有可能会涉及到爆破等操作时,可以采取倾填的施工方式,将石料填筑到路基的下部,需要注意的是,填石路基在路床下大于1米范围内仍然要采取分层填筑的方式进行压实。
2.5 填石路基压实
填石路基施工过程中,填石料中可能会存在颗粒较大的石渣,此时需要对路径进行特殊压实。填石路基的压实应当选用大功率同时具有较强震动功能的压路机对路面展开碾压。一般情况下,路面碾压工作使用的都是18吨的自重式压路机。碾压工作开展过程中,压路机在移动速度要缓慢,不能突然加速和突然刹车,同时压路机只能发生前后移动,不能进行左右移动。压路机在前进状况下,应当开启震动式完成碾压,当压路机后退时,应当开启静压模式进行碾压,这种碾压方式对填石路基碾压的效果更加明显。碾压过程中,如果碾压机发生往复振动,将会对压路机前进方向上的路基填料结构产生一定程度的破坏,路基结构则需要进行再一次的排列,碾压将无法达到预期的效果。填石路基碾压过程中,应当先对路基的两侧精心碾压,然后再进行中间路基的碾压,通常情况下,碾压发生的重叠距离大约为35厘米,碾压次数应当依据实验结果和实际工程情况而定,同时应当指派专门的人员对沉降量和沉降板以及桩发生的位移状况进行观测。
此外,在路径碾压过程中,应当使用石屑或小石渣对路基中的缝隙进行填补,在路基压实工作中必须要确保路面的平度,里面上没有车轮痕迹,石块之间结合紧密等。
2.6 检测工作
在施工过程中通过施工工艺管理检测和压沉值来确定填石路基的施工质量。其中施工工艺管理检测主要指的是填石路基施工中,作为施工单位必须要指派专门的人员对整个工作的进程进行监控,确保施工的各个环节都能够依照相关的设计要求进行,需要对每层填料中石料颗粒的直径、石料厚度以及碾压次数进行详细的记录。碾压施工过程中应当指派监理人员对施工进行现场监理,确保路基的整体质量满足工程需求。压沉值检测主要指的是检测填石路基中涉及到的施工参数,其中主要包括路基压实率、压实次数、压实厚度等数据,目的在于提高路基质量,进而提高高速公路质量,延长高速公路的使用寿命。
3、结束语
综上所述,随着高速公路施工的高速发展,为确保我国公路工程的施工质量,施工企业必须提高填石路基的施工技术水平。在高速公路工程施工中,其填石路基施工技术水平的高低直接关系着高速公路工程整体施工的质量,基于此,施工企业必须不但改进其施工技术,根据施工路段的具体情况及地质、水文等因素,选用科学合理的施工技术及方案,进行有效施工,只有这样才能进一步确保高速公路工程的整体质量,才能增加公路工程的施工周期,降低安全隐患的产生
参考文献
[1]袁志文.有关公路施工中填石路基处理技术的分析[J].低碳世界,2013,(8).
[2]杨文武.浅谈填石路基技术在公路施工中的应用[J].房地产导刊,2013,(19).
[3]隋玉凤.高速公路填石路基试验段施工质量控制[J].价值工程,2011,30(24).
水利工程是一项利国利民的工程,其重要性不言而喻。在水利工程建设中,土坝是不可或缺的重要组成部分之一,其质量优劣直接关系到工程投入使用后的整体效果。为此,必须做好土坝的设计和施工工作,以此来确保土坝的质量。基于此点,本文依托某工程实例,从土坝施工导流方案设计、围堰尺寸、型式及布置方式以及土坝施工技术要点等几个方面对水利工程土坝施工设计展开研究。
关键词:水利工程;水库;土坝;施工导流;施工方法
土坝具体是指利用当地的土料、砂砾、石渣卵石等筑成的坝,它是一种十分古老的挡水建筑物,也被称之为土石坝。土坝筑坝所用的材料全部取自于当地,为当地材料坝,其相对于混凝土重力坝,施工期间坝体不能过水,因此导流风险较大,因此充分研究并确定导流方案具有重要意义:土坝所需材料用量较大,对其进行合理的施工组织设计能有效的节省工程投资,并加快工程进度,借此本文就水利工程土坝施工设计展开研究。
一、工程概述
本文所选取的工程实例地处我国粤东地区,大坝采用均质土坝,坝轴线方位角NE0.8°,坝顶高程165.0m,防浪墙高程166.0m。河床建基面最低高程为99.0m,最大坝高66.0m,坝顶宽度6m,坝轴线长170.4m。泄洪隧洞布置在左岸,由进口段、隧洞段、出口段、消能防冲段等四部分组成,全长586.5m,洞径D=5.0m。泄洪洞进口底高程105.0m,出口底高程104.0m,进口设进水塔及平板工作闸门,出口设弧形工作闸门进行控泄。
二、水利工程土坝施工导流方案设计
1.导流标准
本工程为Ⅲ等工程,主要建筑物为3级,相应导流建筑物为5级,选定导流设计洪水标准为5年一遇。选择11月~次年4月作为本工程的导流时段。相应导流流量为93.95 m3/s。
2.导流方案
土石坝施工导流一般采用隧洞导流方式,本工程泄洪洞进出口满足导流要求,导流隧洞可结合左岸的泄洪洞布置,泄洪隧洞布置在左岸,由进口段、隧洞段、出口段、消能防冲段等四部分组成,全长586.5m,洞径D=5.0m。泄洪洞进口底高程105.0m,出口底高程104.0m,进口设进水塔及平板工作闸门,出口设弧形工作闸门进行控泄。
三、围堰尺寸、型式及布置方式
1.上游围堰
上游围堰利用土坝上游挡土墙提前修建挡水。
2.下游围堰
下游围堰位于坝轴线下游约200m处,采用粘土心墙土石围堰,堰顶高程102.47m,堰前水位101.97m,堰顶长度32m,堰顶宽5m;最大堰高3.5m,粘土心墙边坡为1:0.1;土石渣填筑部分迎水边坡、背水边坡均为1:2.0,采用500mm厚的干砌石或抛石护坡。
3.围堰布置
在进行上、下游围堰布置时,应当充分考虑两者与隧洞进、出口的距离以及冲刷等因素,并充分利用永久建筑提前修建作为施工期挡水围堰,节约工程量。
四、施工期度汛
对于土石坝,当施工期坝体临时拦洪库容小于0.1×108m3时,度汛洪水重现期为20~50年,拦洪库容为0.1×108m3~1×108m3时,度汛洪水重现期为50~100年。结合施工进度安排,第一个枯水期大坝浇筑至135m高程,根据调洪计算结果,此时大坝拦洪库容小于0.1×108m3,故本工程相应的施工临时度汛标准采用全年P=5%洪水,相应流量为192.44m3/s。第一个枯水期结束,坝体已填筑至135m高程,超过20年一遇(Q=192.44m3/s)洪水位116.12m高程约18.88m。汛期渡汛以坝体挡水,泄洪洞泄流渡汛。
五、施工道路布置
场内交通公路以对外交通场内段为主线进行规划布置,并以便利施工、避免干扰、一路多用为原则。
工程总体布置设计中,主要考虑布置上坝公路、分层开挖公路、进基坑公路。其中上坝公路布置在左岸,宽5m,长度为0.4km,沥青混凝土路面。
左岸130m高程已有公路通至坝址, 主要是承担大坝左岸开挖、以及部分坝体填筑料运输等任务;右岸分层开挖公路高程分别为130m和150m,主要是承担大坝右岸开挖任务,总计长度为1.0km,路面宽度6m,泥结石路面;由于永久库库周道路通过坝顶与上坝公路连接,在大坝施工期间大坝上游村庄村民才出行受阻,因此在大坝右岸新建一条临时公路连接库周公路路与右岸分层开挖公路,长度为0.3km,路面宽度6m,泥结石路面;进基坑公路布置在左岸,长度为0.4km,路面宽度6m,泥结石路面;另外隧道进口以及其他局部地方还需修建临时施工公路,长约0.5km,路面宽度6m,泥结石路面。
五、水利工程土坝的施工技术要点
1.碾压试验。对土方进行压实处理是确保土坝施工质量的关键环节,碾压试验则是为了核实土料设计标准是否合理,若是试验过程中土料出现异常情况,应当分析查找原因,必要时应当进行二次碾压试验,以便对施工碾压参数进行修正。
2.坝基开挖。在进行填筑施工之前,应当先做好测量放样工作,绘制出地形断面图,并在坝基坡脚线和中线位置处每间隔20m左右设置一根控制桩,然后再将坝基内的杂物清除干净。此外,还应在坝轴线的上游挖一截渗槽至粘土层面以下1m,底宽为4m,其主要作用是施工初期排水。
3.坝料开采及运输。先划定土料场的开采区界线,并设置界标,随后按照技术要求对场地进行清理;开采时应当在料场对上坝土料的含水量进行严格控制,当土料的天然含水量过大或是过小时,应采取加水或是翻晒的方式对含水量进行调整,直至符合设计要求为止;涂料运输可采用20t的自卸卡车,由指定路线将土料送至坝体填筑部位。
4.粘土填筑。根据施工具体情况及工程进入要求,可采用分段法对土坝进行填筑施工,各段相邻作业面应保持均衡上升,当出现高差时,应以斜坡面进行连接,坡度应控制在1:3-1:5之间;可采用进占法对土料进行填筑,即卡车在指定位置卸料,推土机向前占平料,铺土厚度控制在35-40cm范围内,允许误差为 5cm;随后用振动压路机对摊铺好的土料进行碾压,压实遍数可控制6-8遍左右,碾压完毕后应进行质量验收。
5.护坡施工。上游护坡可以采取分层填筑,并用碾压机械压实,当坝体填土高度达到3-4m时,可作整坡压实和削坡处理,坡面验收合格后,便可进行衬护工作;下游护坡全部采用的是草皮护坡,本工程中使用的全部草皮均为业主方和设计单位认可的品种,在对草皮进行铺筑施工前,应先对边坡进行修整,随后在边坡上洒土,草皮铺好后要用力进行拍打,并进行洒水养护直至草皮成活。
参考文献
[1]李长江.田晓辉.张加强.关于水中填土坝设计施工和试验几个问题的探讨[J].黑龙江水利科技.2012(2).
[2]温高泵.温伟萍.百色水利枢纽碾压混凝土坝施工温控措施综述[A].中国水力发电工程学会2011年度学术年会论文集[C].2011(3).
[3]侯俊全.郝佳圣.飞来峡水利枢纽右岸主土坝坝基回填砂振冲加密施工[A].第一届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会[C].2011(6).
关键词:公路;路基;拓宽
Abstract: the rapid development of economy in our country, puts forward higher request on expressway traffic capacity. In this background, many highway to broaden the reconstruction project, highway roadbed treatment has become influence project success or failure the key. Analyzing highway subgrade broaden common processing technology, the reconstruction and summed up the effective treatment methods and construction technology.
Key words: road; Subgrade; To broaden
中图分类号:U213.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、前言
自1988年我国大陆第一条高速公路上海至嘉定高速公路的建成通车,实现了我国大陆高速公路零的突破之后,我国的高速公路建设步入了加速发展的快车道。我国早期修建的高速公路都是双向四车道(上、下行各两条行车道),这与当时的交通量是相匹配的,随着国民经济的增长,我国交通运输业得到了迅猛发展,早期相当数量的高速公路已经不能满足日益增长的交通量对公路设施的需求,这在很大程度上制约了社会的发展。
为了提高高速公路通行能力,可通过两种途径解决:一是近距离新建高速公路,二是改扩建现有高速公路。由于新建高速公路投资规模大,占用土地多,且容易造成路网分布不均,因此旧路拓宽就成为解决交通量与交通设施之间矛盾的一项重要措施,目前,广佛高速公路、深大高速、沪杭高速等多条高速公路已经完成了拓宽,荣乌高速、京港澳高速等高速公路也已经开始了拓宽改造,旧路拓宽改造很可能成为一种趋势,改造方式一般为双向四车道改八车道,拓宽方式为双侧加宽。
二、路基拓宽病害的机理分析
近年来,我国已经进行了多条高速公路的拓宽改造,但是存在普遍的是新老路基存在沉降差异高速公路,引起了路基和路面的病害,影响了行车的舒适性和快捷性,降低了道路通行能力,严重影响了高速公路的经济和社会效益,因此高速公路拓宽改造的关键问题是如何减少新老路基之间的沉降差异,并保证新老路基之间的有效连接
拓宽工程不同于一般新建公路工程,除了拓宽区域尽量保证与原高速公路的地基情况一致以外,还需要重点处理新旧路面相结合部分的地基,尽可能缩小新旧路基之间的差异,减少拓宽路基病害的发生。
通过对已加宽的高速公路调查可以发现,平原地区路面病害已纵向开裂为主,位置大多在新老路基结合处并且靠近老路基的位置,而新老路基纵向裂缝的主要原因就是新旧路基沉降差异。
新旧公路地基沉降的不同一般来说,原高速公路地基已经投入使用多年,地基经过荷载的长期作用沉降变形已经很小,相对比较稳定。
而新拓宽路基地基压缩固结时间相对比较长,在施工及竣工通车后很可能产生较大的沉降变形,再加上拓宽工程通常工期较短,很难控制工后差异沉降。所以,新旧公路的地基很容易产生不均匀沉降,进而引发纵向、横向裂缝等一系列问题。
因此,路基拓宽处理过程中主要解决的问题应当是处理好新旧路基结合部位的地基,加强新旧路基的结合强度,控制路基填料质量,严格把好施工质量控制关。
三、新旧路基衔接处理
为了保证新旧路基的结合稳定,以及减少由于新旧路基沉降量不同产生的反射裂缝,在结合部位主要采取以下措施进行处理:
(1)施工中先采用挖掘机挖除原路基边坡上的灌木及杂草,并清除原边坡表土40cm。人工清除树根、草皮等杂物。在挖台阶时,使用T 140推土机由路基底面向上开挖原路基边坡,每级台阶高80cm-lm,宽1m-1.5m,台阶底面向路中心倾斜3-4%,开挖台阶与填筑路基同步进行。当台阶侧面变得松散、塌落而不能直立时,改为开挖小台阶(高30cm,宽40cm)。在清除路基范围内的原地表草皮及表土,挖除植物余根之后,疏干淤泥污水,并对翻浆路段进行换填石渣,用推土机整平路基。非软土段直接用振动压路机进行碾压,使之达到要求的压实度;软土段在地基处理后进行碾压。
(2)对于软基处理,当石渣厚度为40cm时,一次性铺筑。检验标准是石渣的外观表现紧密,当无松散,无轮迹,再次碾压标高无显著变化时则认为石渣碾压结束。为减少新旧路基的沉降差,新填路基使用碎石土、砂砾土、山皮土等强度较高的填料。至于开挖出的红粘土填筑材料则用于新路基的边坡及路槽培土。挖出的粘土、腐殖土等原路基填料,则弃而不用。
(3)路基压实时,采用一般碾压和冲击碾压两种形式,都是在路基含水量接近最佳含水量时进行两种碾压方式相结合,可消除一般碾压时的薄弱环节,从而增加路基的整体性,达到减少工后沉降和防止新旧路基结合处有裂缝发生的目的。经最后检验,压实度均达到了设计要求潞基顶面的回弹弯沉值也很小。
(4)土工合成材料处治新老路基结合部,在公路拓宽工程中, 常用的土工合成材料就是土工格栅。由于土工格栅与土接触面的摩擦作用, 降低了拓宽处土的垂直应力, 使土体承载能力得以提高, 减少了不均匀沉降; 土工格栅对土体具有锁定作用, 使土体抗剪强度得到充分的发挥, 约束了土体的侧向变形。另外, 由于水平铺设的土工格栅具有弹性及延展性, 在反复荷载的作用下, 不会产生累积变形, 能使路基与土工格栅形成一个连续柔性整体结构, 有效地减少结合部的差异沉降及裂缝的形成。
四、结束语
旧路路基的加宽处理必须综合考虑加宽路基的稳定性和新旧路基间的整体性、路基沉降和路堤自身的压缩变形、路基土的塑性累积变形等造成的不均匀沉降,以及新旧路基间的刚度差异等对路面结构的影响。通过选择合适的施工方案和施工工艺,严格控制施工质量,就能减少新旧路基结合部病害的发生。
参考文献
[1]陈海珊,胡永深.广佛高速公路加宽工程的软基处理[J].广东公路交通,2008 (5):47-50
[2]桂炎德,徐立新.沪杭角高速公路(红垦至沽诸段)拓宽工程设计[J].华东公路,2001(6): 3-6
关键词:公路桥梁;工程管理;施工措施
中图分类号:U44 文献标识码:A随着社会的发展,公路桥梁工程建设已成为国家基建的一个重要组成部分,这就需要一套行之有效的施工管理方法。在目前的建筑企业面临较大竞争压力情况下,任何施工单位在考虑公路桥梁建设利润的同时,更应该考虑它的建设对社会的整体影响。所以说,公路桥梁建设施工管理在实际的施工中必须要做到事事谨慎,才能确保它的质量稳定性。
1. 公路桥梁建设施工管理重要性
在我国,公路桥梁建设工程施工管理的核心是控制工程质量、费用和进度这三大目标任务。它是一项系统工程,任何一座公路桥梁的建设一般要经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等几个阶段。在科学技术高速发展的今天,对于某些公路桥梁施工而言,虽然在结构理论的分析和计算上都已不存在什么问题,但其设计者的设计意图能否真正得以实现,在很大程度上取决于施工技术。再有,就是公路桥梁施工技术的发展。我们知道,建造公路桥梁所采用的施工技术不同,在施工阶段结构内力变化也不一样,施工阶段结构的这种内力变化反过来又对整个桥梁设计提出了新的要求。设计与施工的完美结合必须要有与之适应的施工技术管理来保证,两者相互依存、相互促进,从而推动公路桥梁建设事业不断向前发展。
2.公路桥梁建设施工管理措施
根据笔者几年来的工作情况,从实际结合理论出发,简单谈谈这方面的工作体会,形成文字,供大家参考借鉴。
2.1施工前的设计技术交底。在公路桥梁施工之前,要做好这方面的工作。它是由建设单位或者业主主持,设计、监理和施工单位一起参加。一般程序是先由设计单位或者业主说明工程的设计依据、意图和功能要求,并对特殊结构、新材料、新工艺和新技术提出设计要求,进行技术交底。然后施工单位或业主根据研究图纸的记录以及对设计意图的理解,提出对设计图纸的疑问、建议和变更。最后在统一认识的基础上,对所探讨的问题逐一作好记录,形成"设计技术交底纪要"。
2.2制定施工方案、施工设计。在进行完上述施工交底工作后,施工人员应根据掌握的情况和资料,对投标时初步拟定的施工方法和技术措施等进行重新评价和深入研究,并及时制定出详尽的符合现场实际情况的施工方案。在此基础上,更近一步地制定施工设计,总之要因地制宜,使设计出的施工方案要符合目前所用情况。
2.3施工队伍的选择。这是整个公路桥梁施工中最重要的一个环节。首先,在实际施工中要对拟派往现场的项目经理、技术负责人和专业技术人员进行一些相关理论知识和专业知识的面试,以及类似施工经验的考核。施工中,监理和业主代表要严格监督拟派人员到位。
其次,我们应该以施工队伍的素质和诚信作为重要的条件,这比直接节约投资、比生硬地维护各个环节的"公评"更重要、更有意义。换一个角度来说,这也是为了更好地体现公平、公正,从根本上节约投资,还要建设好工程为最根本。
3.案例分享
现有某公路桥梁K315+500内的桥涵施工任务,计划成立两个桥涵连队完成该段公路桥梁施工任务。
3.1 钻孔灌注桩施工要点。现计划设有1.2m、1.6m两种类型的桩径,采用循环钻机施工。在实际施工中,我们要考虑钻孔、成桩施工方法和它的注意事项:在钻孔时,首先要固定好钻机,并检查钻机水平且钻头位置准确无误后,即可开始钻孔,在钻孔过程中要保持孔内水头高度及泥浆比重,随时检查孔的倾斜度,并及时纠正,施工中随时观察地质情况,当地质发生较大变化时,及时报告工程师,钻孔成孔后上报工程师验收并及时清孔。灌注砼
灌注前检查泥浆比重、孔深、沉淀均应符合要求后才灌注砼,砼由强制式拌合机拌和,小翻斗车运输,吊车配吊斗进行灌注。随时检查砼的均匀性、塌落度和导管埋置深度。
在灌注砼时,要注意灌注前检查泥浆比重、孔深、沉淀均应符合要求后才灌注砼,砼由强制式拌合机拌和,小翻斗车运输,吊车配吊斗进行灌注。随时检查砼的均匀性、塌落度和导管埋置深度。
3.2现浇连续梁砼的施工方法
3.21 地基处理:地基所垫石渣选用级配较好,块径不大的石渣填筑,填筑前在地基周围挖排水沟,排除地基上的积水,并清除杂物,适当凉晒干燥,根据排水沟位置做成2%的横坡,以利于及时排水。
3.22安装底模、侧模:首先要做的是测量放样,安装底模、侧模、调整模板,使其表面平整,形状准确,线型顺适。其次要在模板的接缝处夹海绵条,防止漏浆。在这些工作都做好后,对其平面位置,顶部标高,节点联系及纵横向稳定性进行检查。符合要求后,模板涂刷脱模剂,脱模剂采用同一品种的新机油。
3.23绑扎底板和腹板钢筋:在钢筋加工场按设计加工好所需钢筋骨架的构件,用吊车吊至模板内进行焊接、绑扎、焊接、绑扎钢筋骨架应符合规范要求,在绑气慨了的钢筋骨架和模板间垫水泥砂浆垫块,垫块相互交错布置,在梁端设置端模,在检查合格后进行下一道工序。
3.24安装腹板内模:模板采用组合钢模板拼装,用钢管和方木连成整体,支撑牢固,经检查符合要求后报监理工程师检查,合格后可浇注砼。
在最后的拆模工作中,砼强度达设计强度80%后拆除侧模,砼强度达到设计强度100%时拆除支架、底模,进行张拉工序施工。
参考文献
[1]张瑶;如何做好公路施工项目成本管理[J];中国招标;2010年04期.
[2]郭卫民.桥梁工程中挂篮施工技术探讨[J];中国新技术新产品.2010年02期.
[3]刘振清,对路桥施工现场管理的分析[J].城市建设[J].2010(11).
[4]虞金敏,浅议桥梁施工安全管理城市建设与商业网点2009.
关键词:调压井;开挖; 施工措施
Abstract: This paper puts forward a good solution on the three selection scheme of surge shaft excavation, which provides reference for the similar projects.
Keywords: surge shaft; excavation; construction measures
中图分类号: TV74 文献标识码:A文章编号:
1.概述
1.1 工程概况
松邦 4水电站调压井位于水电站引水发电隧洞2#支洞和压力钢管段之间,井筒开挖深度117.7m。井筒开挖分为上下两部分,上井筒深度34.5m(EL.188.0m-EL.222.5m),锁口段开挖半径10.9m、10.1m,其余部分开挖半径9.1m;下井筒深度83.2m(EL188.0m-EL104.8m),开挖半径2.5m。
1.2调压井主要工程量
调压井石方井挖11000 m3、支护(M300喷 砼10cm)4000 m2,锚 杆(φ25、φ32)1600m、B40网片4000 m2、M200R28混凝土73 m3和构造钢筋9t。
2.施工布置
2.1施工供风
调压井扩挖时,在井口附近布置2台24m3空气压缩机,用D50钢管接入井下,再接D50胶管、风岔、D30胶管。
2.2 施工通风
上井筒仅34.5m无需通风,下井筒施工通风计划使用自然通风,如自然风速不满足规范要求则采用轴流风机压风,轴流风机布置于EL222.5m平台。
2.3施工用水
水箱:在就近溪沟采用浆砌石筑堰,用D50钢管引水至EL222.5m 60m3水箱;再用D30塑料管将水引至工作面。如溪沟水流不足,则从厂房水箱抽水至调压井水箱。
2.4施工排水
利用调压井EL.222.5m平台周围已有的排水沟,井口周围浇有锁口圈梁,可以防止地表水溜入井内。井内随机布置集水坑,利用排水管将井内积水排出。
2.5施工用电
利用调压井EL.222.5m平台附近的T13变压器为工作·面供电。并配备350KW柴油发电机以保障停电状况下施工的正常进行。
2.6 施工防火
在调压井EL222.5m平台和EL188.0m平台各放置3瓶干粉灭火器用于施工防火。
2.7施工道路
2.7.1上通道
D6道路为调压井施工的上通道,直接连接至调压井EL.222.5m 平台。
2.7.2下通道
D1道路通过开关站连接至2#支洞为调压井施工的下通道,支洞为城门洞型,B×H=4.5×6m,长299.6 m,i=8.5%,交于引水隧洞0+2919.74 m处,距调压井118.1 m。
2.8提升设备与爬梯
2.8.1提升设备
井筒施工提升使用55吨履带吊。下井筒施工提升设备由“门”字井架、吊篮、滑轮、卷扬机组成;调压井开挖至EL.188.0m时,封闭井口,安装井架和吊篮。吊篮采购自国内附带滑轮组、限位器、防滑坠系统、卷扬机及钢缆绳。
2.8.2爬梯
行人爬梯采用φ20钢筋L63*5角铁制作,尽量利用系统锚杆固定在井壁上,如有必要增设2.0m长锚杆用以固定爬梯。护栏用φ16钢筋焊制,单节长1.5m,在厂区综合加工厂加工,15t载重汽车运至施工现场,吊机运至工作面,电焊安装。井壁每10.5m设置一个休息平台。
2.8.3井口保护
上井筒开挖时,利用现有圈梁结合φ50脚手管在井口周围形成护栏,护栏高1.5m。
下井筒开挖时,在井口用16#工字钢,C20b槽钢组成框架梁,上面铺设波纹钢板盖住井口;井口周围用φ50脚手管保护,护栏高度1.5m。
3.施工方法研究
3.1三种施工方法的比较
调压井面貌:EL222.5-219.5m已经开挖完成,锁口混凝土完成,并完成井壁的喷砼支护,锚杆已完成70%。
2#支洞至与主洞交叉口,预计G5(153.1m,含与调压井交叉位置18榀钢拱架安装)、G6(28.5m裤衩段)段开挖完成三个多月时间,计划完成时间在2012年6月底完成。
方案1:在主洞G5、G6段打通之前采用正井开挖法开挖并完成反井钻进平台布置。采用吊机吊挖机进基坑出渣,吊机吊渣,自卸车运输。G5、G6段打通后,采用反井钻机施工。
施工程序:(EL219.5-EL206m)18m大井开挖反井钻机布置(EL206-104.3m)先导孔导井(1.4m)(EL206-188m)18m大井(EL188-104.3m)5m小井
计划完成时间:2012.03.25-2012. 05.31
方案2:整个上层大井均采用正井开挖法,采用吊机吊挖机进基坑出渣,吊机吊渣,自卸车运输。大井开挖完成布置反井钻机,采用反井钻机施工。
施工程序:(EL219.5-EL188m)大井开挖反井钻机布置(EL188-104.3m)先导孔导井(1.4m)(EL188-104.3m)5m小井
计划完成时间:2012.03.25-2012. 10.13
方案3:不采用吊机出渣方式,在主洞G5、G6打通之前仅完成反井钻机的布置,施工程序:(EL219.5-EL104.3m)先导孔导井(1.4m)(EL219.5-188)18m大井(EL188-104.3m)5m小井
计划完成时间:2012.06.01-2012. 12.28
调压井方案的比选
方案1、2、3相同点:
(1)上井筒锁口段施工至EL219.5m。
(2)返井钻机溜渣井施工。
(3)上井筒正向扩挖(如有)。
(4)下井筒正向扩挖。
方案1、2、3不同点:
(1)方案1、2上井筒明挖(方案1明挖至隧洞贯通停止,方案2明挖至上井筒结束)。
(2)方案3待底部隧洞贯通后施工导井。
方案1,2与方案3相比增加了上井筒明挖施工其优缺点为:
优点为:
(1)节约调压井工期。
(2)降低溜渣井堵井概率,.缓解2号支洞出渣压力(明挖石渣将由上通道运至4号弃渣场)。
(3)减少出渣运距。
(4)作为调剂工作面可适当减少施工人员
缺点为:
(1)增加吊机使用时间
(2)增加60履带式挖机使用时间。
(3)方案1中反井钻机施工期间60挖机闲置1个半月。
综合以上方法的比较和几位专业的讨论,考虑到工期的紧迫性、施工雨季的影响等,最后确定采用上井筒尽量采用明挖的方式进行开挖,其开挖深度与引水隧洞G5,6,7,8段贯通时间有关。现假定开挖至EL200.0m,并安装调试完反井钻机时,引水隧洞G5,6,7,8段贯通,在采用方案3的方法施工。
3.2施工方法
3.2.1上井筒正向开挖
3.2.1.1 锁口段施工
(1)竖井顶部3.0m钻爆开挖,采用反铲挖渣,15吨自卸车出渣至4号弃渣场,锁口锚杆施工;
(2)采用组合钢模板,D50钢管脚手架、钢管拱架施工,利用锚筋焊接拉条加固。
(3) 利用布置在3号弃渣场的CVC拌合系统拌制混凝土,搅拌车运送混凝土入仓。
3.2.1.2 上井筒正向开挖
采用钻爆法进行开挖,根据每层的地质情况制作爆破设计报监理审批。爆破后用履带吊吊反铲及吊笼至开挖工作面,反铲挖渣至吊笼,履带吊将吊笼吊至EL222.5m平台堆渣场。装载机在堆渣场将石渣装至15吨自卸车,出渣至4号弃渣场。
3.2.2导井开挖
3.2.2.1反井钻机选型
根据本工程调压井井筒开挖深度等,采用AT1500型反井钻机,其基本参数与施工指标见表2。
表2基本参数
3.2.2.2反井钻机安装与调试
(1)施工准备
在调压井EL200.0m平台开挖反井钻机基坑,并清理到完整岩石上后,浇筑混凝土,铺设枕木和钢轨。
(2)设备安装与调试
吊装反井钻机,用测量仪器反复校正钻机,使钻孔方向精确对准竖井中心线。
在调压井EL200.0m平台布置反井钻机的液压、电器、控制系统、钻具等,并配备足够的稳定钻杆。按照钻机操制程序逐个调试系统,以保证设备正常运行。
(3)循环液选择
反井钻机在钻进过程中,使用清水作为循环液。
3.2.3导孔钻进与孔斜控制
3.2.3.1导孔钻进
反井钻机调试正常后,采用Φ250mm钻头,扶正器扶正钻杆开孔。钻进1m后,测量孔斜偏差,满足要求正常钻进,否则重新开孔。在钻进过程中对记录分析,观测反出岩屑情况,初步判断地层岩性。导孔接近贯通时起,下平洞安排专人实行封闭管理,禁止人员、设备从井底通行。
3.2.3.2钻孔孔斜控制
孔斜一旦产生, 纠正起来颇为困难,根据工程地质和地质界面的变化具体情况,采用以下措施预防和纠正孔斜。
(1).开孔:开孔前必须校正钻机, 以保证开孔孔位和孔向;
(2)钻进过程控制:在钻进过程中,须时刻保证钻杆、钻头与孔之间的同心度。
(3)加设稳定钻杆:钻孔过程中钻杆受钻机的推力和重力作用容易发生弯曲,造成偏钻,加设稳定钻杆是解决偏钻的有效方法之一,一般钻孔至2m时加一根,至5m加一根,然后每10m加一根。
(4)孔斜测量控制:导孔钻进过程中在保证测斜仪的精度同时,加大测斜频率,以便早发现孔斜不能满足要求时,及时得到处理,为后面工作顺利打下基础;钻进5.0m~10.0m用测斜仪测一次顶角和方位角,如果出现孔斜现象,根据孔斜计算成果采取措施纠正,如重新支垫钻机、改变钻进压力等方法加以纠正。
(5)钻孔速度控制:导孔钻进太快容易发生偏钻,过慢功效太低,工期太长。一般开孔后30m按3~9m/d控制;30~80m按9~30m/d控制;80m以后按30~40m/d控制。
(6)钻压和转速控制:钻压、转速控制见表3。
3.2.4不良地层穿越办法
在导孔钻进过程中,应对破碎带、泥岩等地层进行必要的处理,根据钻进过程观察,导孔钻到这些地层时,加大循环水量,将断层中泥质冲洗较干净后,提钻进行固结灌浆处理。灌浆处理时水泥浆由稀到浓逐渐加大稠度。使其达到一定的扩散范围。然后重新钻进导孔,当通过大部影响带后,再将钻具提出,用稀浆进行全孔灌浆,主要是增强地层稳定性和封堵部分地层涌水,然后继续钻进,直到和下平洞贯通。
3.2.5扩孔与出渣
(1)扩孔:采用装载机端运1500mm扩孔钻头,在引水隧洞用千斤调整连接钻杆,使钻杆对准扩孔钻头中心,然后下钻对接。供水系统开始注水,慢速上提钻头。直到滚刀开始接触岩石,然后停止上提。用最低转速旋转,并慢慢提升钻头,以保证钻头滚刀不受过大的冲击而损坏。给进一些停下,等刀齿把凸出的岩石破碎掉,再继续给进。开始扩孔时,下边要有人观察,将情况及时通知操作人员,等钻头全部均匀接触岩石,才能正常扩孔。在扩孔过程中。当岩石硬度较大,可适当增加钻压,反之可以减少钻压。扩孔过程,拆下的钻杆要进行清理,上油带好保护帽。当钻头距基础2.5m时,要降低钻压慢速扩孔,并且认真观察基础周围是否有异常现象,如果有必要及时采取措施处理。慢慢扩孔,直至钻头露出地面,悬挂钻头,拆移钻机。
(2)出渣:在下平洞用装载机装渣,自卸汽车运至渣场。扩孔时必须及时出渣,防止堵孔。
3.2.6竖井扩挖
3.2.6.1竖井扩挖措施
(1)初拟爆破参数
竖井扩挖采用光面爆破,梯段高度1.2~1.5m。光爆层厚度50cm,光爆孔间距40~50cm,孔深1.5~1.6m,孔径45mm,线装药量75~200g/m,间隔不偶合装药。辅助孔间排50~55cm,单位耗药量1.2~1.7kg/m3。
(2)爆破效果要求
残留炮孔痕迹,应在开挖轮廓面上均匀分布。相邻两孔间的岩面平整,孔壁不应有明显的爆震裂隙;相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值,不应大于20cm。为了有利于扩挖卸渣,防止堵井事故发生,爆渣块度要小于导井直径的1/3。
(3)测量放线
采用铅垂仪和钢尺进行测量,每排炮后投放竖井中心线,钢卷尺测放周边线,红漆标注炮孔位置。
(4)钻孔作业
采用YT28手风钻钻孔,要求井壁平整,每排炮按“平、直、齐”的要求进行检查;周边孔的外偏角控制在钻机所能达到的最小角度。
(5)装药、起爆
装药前用高压风冲扫炮孔,炮孔检查合格后,进行装药。光爆孔用导爆索、小药卷间隔不耦合装药,掏槽孔、辅助孔采用导爆管雷管装药,装药密实,堵塞良好。装药结束、复核检查,确认无误,连接电雷管,撤离人员和设备,在井口用发爆器起爆。调压井上部岩石完整性和稳定性较差,扩挖时要采取短进尺,弱爆破,及时采取支护措施,确保施工安全
(6)安全处理
井下爆破后,通风散烟结束,第一下井人员先进行检查并清除井壁上残留的危石及碎块,确认安全的情况下,后续人员下井作业;在施工过程中,经常检查井壁围岩稳定情况,清撬可能塌落的松动岩块。
(7)出渣及清底
施工人员先站在吊篮上用锄头扒渣,清理出作业平台时,在导井口上放置安全格板,方可离开吊盘,格板在下一次爆破前拆除,提升到地面或放置在吊篮上。
导井格板为型钢和钢板混合结构,格板在保留岩体上的搭设长度不小于30cm;作业时经常检查格板是否移位;
调压井扩挖利用导井做为临空面,部分石渣沿导井落到下平洞,剩余部分利用挖机或人工卸渣。下平洞必须及时出碴,以防导井堵塞。
3.2.6.2防止导井堵塞措施
(1)竖井扩挖时,减小炮孔深度、间距、排距,适当加大爆破药量,控制爆破石碴块度,使其小于导井直径的1/3;
(2)竖井扩挖时,采用多段位导爆管雷管,孔内延时爆破,加大各段雷管起爆间隔时间;
(3)及时装运井下石碴,下平洞堆碴不得超过洞顶高度。
(4)导井一旦堵塞,处理难度较大,最常用和最有效的办法是:向导井大量注水,使爆碴充分湿润,先将粉碴和小碴冲落,架空大块石碴,减小岩块与岩块间、岩块与井壁间摩擦,依靠重力使其自由下落而疏通。
4.结语
66kV电源线由原有线路问隔出线,采用LCJ150导线,旦长33.2km;全线采用单回路杆、塔,新架设杆塔149基,其中,混凝工杆12基,铁塔137基;全线高山大岭地占40%,山地占50%,平地占10%。
2 工程占地情况
该工程总占地面积36.15h2时,其中,永久占地面积0.58hm2,临时占地面积35.57hm2。永久占地为输电线路杆塔基础占地;临时占地主要为杆塔基础施工场地、材料和设备施工运输道路及放线通道临时占地。占地涉及耕地和林地,详见下表。
3 自然环境状况
3.1 区域地形地貌
杆塔基础地质以砂质孰工为主,工壤基本容许承载力为80一100kPa,地基工标准冻深1.5m,地震基本烈度为7度。线路下主要为旱田和林地,林地主要树种为柞树、红松、落叶松。
3.2 水工流失现状
工程所处地区为辽宁省辽东山地丘陵区,为辽宁省水工流失重点预防保护区,工壤侵蚀以轻度水力侵蚀为主,平均工壤侵蚀模数在535一724t/(km·年)之间。
3.3 水工保持现状
辽东地区普遍采取的水工流失治理措施为梯田、地埂植物带、水保林、经国林、种草、小河道整治、作业路等,工程所在地区水工流失治理程度为25%o4 水下保持措施。
4.1 水工流失防治措施布设原则
根据项口施工总布置、施工特点和工程完工后的工地利用意向,采取水工保持综合防治措施,结合主体工程设计中的水工保持工程与工程实施进度安排,按照永久措施与临时措施相结合、工程措施与植物措施相结合,布设水工流失防治设施。水工流失防治设施布设具体原则如下:
a.综合防治的原则。布设的各种防治设施要紧密结合,并与主体设计中己有设施相互衔接,提出切实可行的水工流失防治对策和具体措施,使之具有较强的针对性和可操作性,确保水工保持工程发挥作用。
b.坚持“三同时”制度的原则。水工保持设施应与主体工程同时设计,同时施工,同时投产使用,水工保持拦挡设施首先实施,做到“先挡后弃”,保证工程在建设期和运行期的安全,控制水工流失,保护周边的生态环境。
c.坚持“谁开发谁保护,谁造成水工流失谁负责治理”的原则。
d.坚持生态优先的原则。在工程征地范围内适宜地段进行复耕还田,形成工程措施和植物措施相结合的综合防护体系,防治建设期的水工流失,使工程竣工后,沿线生态环境得到恢复和改善。
e.坚持预防为主的原则。优化工程布局和规模,选择在9一11月施工,合理安排工期,强化管理、监理和监督,做好建设期水工流失的预防和控制工作。
f坚持分区治理、因地制宜的原则。工程措施和植物措施相结合,形成有效的水工流失防治体系—局部和全线防治相结合。
g.坚持一般治理与重点治理相结合、突出重点的原则。
h.坚持水工保持措施经济合理的原则。
i.注重吸收当地水保措施的成功经验,借鉴国内外先进技术。
j.工程措施要尽量选用适合当地的材料,做到技术上可靠、经济上合理;植物措施要尽量选用适合当地的品种,并考虑美化效果。
4.2 实施阶段新增方案
初步设计中主体工程防治措施体系按照系统工程原理,对局部与整体、单项与综合、近期与远期的关系处理较好,可操作性强,通过防治措施可以达到投资省、效益好的口的,有效地控制防治责任范围内的水工流失。
根据现场查勘和实地放桩,输电线路工程区杆塔基础施工将产生弃渣,弃渣完毕后将临时堆放的表工覆盖到弃渣场顶部恢复植被,需在初步设计成果的基础上补允高山林地50基塔基弃渣场挡渣墙,补允塔基周边排水沟等。同时减少原设计的用地规模,杆塔基础永久占地面积减少50%,施工临时占地面积减少30%。
初步设计中没有设计任何临时防护措施,针对工程建设过程中塔基开挖剥离的表工需临时堆放问题,补充了临时防护措施。
4.3 工程措施
4.3.1 档渣墙工程
根据工程的水工流失特点和防治要求,拦渣工程的主要形式是挡渣墙,布设在高山林地输电线路塔基础下侧,主要作用是拦挡塔基础施工形成的弃渣,防治水工流失,保障铁塔安全运行。
挡渣墙结构型式采用重力式,建筑材料为M7.5浆砌块石,梯形断面,高度1.6m,每个塔位的平均拦渣量为29.3时,地面平均坡度按30。计算,平均拦渣长度20m,杆塔基础呈半包围状,挡渣墙长度22m。基础深0.3m}宽0.6m;拦渣段高1.3m,顶宽0.4m,底宽0.6m。
4.3.2 排水沟工程
排水沟布设在输电线路工程塔基础上坡边沿和两侧,用于排导和拦截地表径流并引入自然溪沟中,使开挖裸露面和堆渣体不受冲刷。
排水沟过水断面采用矩形,尺寸为宽x深=0.4mx0.4m,纵坡)1/200,边墙采用M7.5浆砌块石,矩形断面,高度0.7m厚度0.3m,沟底铺0.2m厚十砌块石,浇筑厚0.1m的C15细石混凝工。
4.3.3 临时防护工程
临时防护工程主要有用编制袋装工堆筑成的临时挡墙拦挡和塑料薄膜覆盖两种。袋装工临时拦挡设置在临时堆放工石渣体或工石料的四周,起拦护作用;对临时堆放的工石渣或工石料表层用塑料薄膜覆盖,以防治降水、刮风侵蚀堆渣体造成水工流失。
袋装工临时拦挡为梯形断面,顶宽0.3m,底宽0.6m,迎渣面垂直。塑料薄膜覆盖范围至临时堆工顶部,边沿及上部用块石或工袋压紧。
4.3.4 植物措施
施工场地和运输道路均为临时占地,施工结束后原为耕地的要进行复垦,原为林地的进行植被恢复。
施工场地和运输道路在使用过程中,由于临时建筑占压及汽车、人员频繁活动,造成工壤板结,施工前完成表工剥离,施工后进行工地复垦。表工剥离采用推工机和人工相结合,工地复垦和乔灌木种植地采用人工挖工、翻工、培埂和修整。
植物措施主要采用乔灌木,根据辽东山地丘陵区的特点,乔木为长白落叶松,灌木为紫穗槐,在第二年4月种植。
选择2一3年生的一级壮苗,要求苗木必须生长健壮、根系发达、主根短直、接近根茎一定范围内有较多的侧根和须根。乔木株距2.0一2.5m,灌木根据地形确定。树木栽植后立即浇水,同时注意施肥和病虫害防治。
5 结论与建议
5.1 结论
该工程采取的分区防治措施,重视新增水工流失发生、发展的特点,达到水工流失防治口标,所取得的环境效益大于环境损失。
5.2 建议
a.在工程建设中,业主及施工单位应因地制宜采取水工保持措施。
b.加强水工保持执法宣传,提高工程区域周边居民的环境保护意识,严格管理制度,防止乱砍滥伐、毁林开荒,减少新增水工流失。
c.在施工中要注意对在施工征地范围以外工地的保护,减少扰动、占压工地面积。
d.工程建设单位应高度重视水工保持力一案的实施工作,加强对施工单位的管理和施工期问的临时防护措施,严格按照批准的水工保持力一案施工,确保水工保持工程按时保质保量完成,并对竣工后的水工保持设施加强管理和维护。