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定积分公式主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
【关键词】土钉墙;施工要点;位移观测;稳定分析
【Abstract】The principle of soil nail wall shoring systems are introduced, and key points in main working procedure of construction are discussed according to engineering project. The reasons for base hole stability are analyzed on the basis of the observation for displacement of base hole and the experiment for the up-lift resistance of soil nail. What's more, some suggestions for the construction of soil nail wall are put forward, which may benefit from design and construction of soil nail wall.
【Key words】Soil nail wall;Key points for construction;Observation of displacement;Stability analysis
1. 引言
土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合,形成一个类似重力挡土墙以来抵抗墙后土压力的一种支护结构。在工作机理上它是由高强土钉,网喷混凝土面及原状土三者共同受力,来维护基坑边坡的土体稳定。土钉墙支护技术,很好地增强土体破坏延性,改变边坡突然塌方的性质,有利于安全施工。在工艺上,采用了边开挖边支护的方法,工作面不受限制,与其它支护相比,施工速度快,工期可缩短50%以上,用料省、节约造价可达60%左右。因此它在公路交通,水利建设,建筑工程等行业中应用越来越广泛。
层,其地下室基坑采用土钉墙支护方案,基坑开挖深度为6.15m。
2.1工程地质情况。开挖深度范围内地质特征分层描述如下:
①杂填土:灰黄色,以碎石块、粘性土等组成;松散稍密;层厚0.2~1.5m,全场分布。
②粘土:灰褐色,含铁锰质斑点,少量腐植物碎屑,可~软塑,层厚0.4~1.8m,局部缺失。
③淤泥:青灰色,含少量粉细砂,腐植物碎屑,零星贝壳残片,土性呈流塑,层厚13.0~15.4m,全场分布。
以上各土层物理力学指标如表1:
2.2设计情况。计算软件采用北京理正软件研究所“理正深基坑支护结构设计软件”F-SPWV4.33,基坑重要系数 ,基坑周边施工荷载 q0=15KPa,其土钉墙设计主断面如图1。
2.3.1土方开挖。
(1)本工程土钉主断面处土方开挖分四个层次,第一层挖深1.3m,水平分段长度不大于12m进行跳挖,边挖边进行支护施工。第一层支护完成后再进行第二层土开挖,第二层每段开挖长度不得超过10m,挖深2m。第三层土挖深2m,第四层土挖深0.85m,每段开挖长度不超过6m。
(2)当土方开挖至标高-6.45m处,开挖时采用“五边”法,即边挖土,边凿去工程桩上部多余桩长,边铺片石基层,边浇混凝土垫层,边砌地梁和承台砖胎模。这样既能加快工期,又保护基坑土体不长期暴露,有利于基坑稳定。
2.3.2锚杆制作。本工程锚杆施工部位为淤泥土,机械成孔较为困难,故锚杆制作因地制宜。其制作方法:杆头采用150铁质锥形扩孔头,杆身采用48×2.5焊接钢管,在钢管外壁上钻3排梅花形直径8mm的出浆孔,沿杆长方向每300mm设一个。杆端1m处为自由段不开孔,用止浆编丝袋隔开,每孔前焊20mm长10钢筋头,在锚杆压入土体时减少淤泥土进入杆内,同时可增加握 窠力,锚杆长度按设计进行断料,管与管对接时均布314,L=140mm单面焊接。(详见图2)
2.3.3锚杆注浆和砼墙施工。本工程注浆砂浆配合比为水泥:砂:水=1:0.3:0.5,每米锚杆注浆必须大于30Kg水泥,采用低压(0.4~0.6MPa)方法注浆裹管。注浆分三段,第一段压力注浆时应用32高压管直通入管底注浆;拔出注浆管3m,进行第二段注浆,再拔出3m,进行第三段注浆,直至达到注浆量与注浆压力要求。土钉墙厚100mm,分二层施工,第一层厚70mm,在人工修整边坡后,直接喷射在泥土侧壁,之后铺设6.5@250×250双向钢筋网及14骨架钢筋,然后喷射厚30mm的第二层混凝土。
3. 土钉墙基坑稳定分析
3.1支护观测及失稳处理。支护观测主要内容为支护结构位移的量测和肉眼观察地表开裂情况,本工程基坑周围共设23个观测点,在基坑施工中,每天观测一次,其第46次观测位移累计数据如表2:
观测数据可知,最大位移发生在7#~9#点,最大水平位移达202mm,垂直位移364mm,已超出变形许可范围,同时用眼观测此段基坑周边已出现裂缝,因此作如下处理:
(1)卸掉此段基坑周边土,以减轻土体主动土压力。
(2)基坑内壁堆积砂包,以减少侧壁进步位移。其它部位,部分位移虽然较大,但观测时,变形已基本稳定,地表无明显裂缝,坑壁无坍塌,总体稳定性良好,基坑围护是安全的,可不作处理。
3.2锚杆抗拔试验。
(1)为检测锚杆抗拔力,确保土钉墙质量,选取一组三根(编号为S1#、S2#、S3#、)锚杆进行抗拔试验。
(2)参照基坑土钉支护技术规程,CEC96:97的规定,采用以下方案进行试验。
选用设备:加载设备利用上海千斤顶厂生产的QFZ450-25型的油压张拉千斤顶,一只行程为50mm的位移计观测锚头的变位情况。加载压力及位移观测由武汉岩海技术开发有限公司研制的RS-JYB静载荷测试仪显示与记录。
(4)试验方法:分五级加载,每级荷载17/16KN,要求最大加载力为84KN,试验过程中每级加载后,第0,1,6,10min测读一次变位数据,若同级荷载作用下1min与10min的位移增量小于1mm,即可施加下一级荷载;否则应保持荷载不变继续测15,30,60min的位变,若6min与60min的位移增量小于2mm,可进行下一级加载,否则即为达到极限荷载。
(5)试验成果:综合试验锚杆的荷载一位变一时间关系,汇总有关数据如表3~表5:
(6)从试验的结果分析,本次的S1#、S2#、S3#锚杆的抗拔极限力为68KN,均未达到最大极限植84KN。
3.3位变原因分析。根据基坑位移观测点位变偏大及抗拔试验极限承载力偏低的情况,分析其原因如下:
3.3.1设计原因。
3.3.1.1土钉抗拔承载力基本要求: Tuj1.25γ0Tjk
3.3.1.2本工程基坑侧壁安全等级为二级,按相关规范取 γ0=1.00
3.3.1.3土钉抗拉荷载设计值: Tuj=1rsπdnj∑qsikli
3.3.1.4受拉荷载标准值: Tjk=ζeajksxjszj/cosαj
3.3.1.5第j根土钉位置的基坑水平荷载标准值:
eajk=[q0+∑rihi+∑r'ih'i]×tg2(45°-φk2)
ζ=tgβ-φk2[1 tgβ-φk2 -1 tgβ ]/tg2(45°-φ2)
式中:
rs ――土钉抗拉抗力分项系数,取为1.3;
dnj――第j根土钉锚固体直径;
qsik ――土钉穿越第j层土体与锚固体极限摩阻力标准值;
li――第j根土钉在直线破裂面外穿越第i层稳定土体内的长度。
破裂面与水平面的夹为 β+φk2。
ζ――荷载折减系数; sxj、szj――第i根土钉与相邻土钉的平均水平、垂直间距;
aj――第j根土钉与水平面的夹角;
β――土钉墙的坡面与水平面的夹角;
φk――第i层土体的内磨擦角。
q0――基坑周边超载值;
ri――地下水以上第i层土的重度
hi ――地下水以上第i层土的厚度
r'i ――地下水以下第i层土的浮重度
h'i ――地下水以下第i层土的厚度
3.3.1.6根据土体力学指标及相关数据,代以上公式,支护主断面的从上到下六根土钉的受力情况如表6(土钉抗拉承载力计算简图见图3)。
本工程锚杆制作时,锥形扩大头直径采用89,采用0.4~0.6 MPa 压力注浆,据监理施工记录,第一排锚杆注浆量可达到每米锚杆30Kg水泥用量,其余锚杆均未达到注浆量要求,由此可知,土钉锚固体直径亦未能达到设计要求,造成土钉实际拉拔力降低,形成基坑位移偏大。
4. 结语
(1)土方分层分段跳挖是土钉墙施工的一大特点,是确保支护安全的关键,施工时严禁乱挖或一挖到底。
(2)土钉锚杆每米水泥灌注量是施工中重要指标,本工程由于施工时土钉孔径太小,造成水泥灌注量不足。因此注浆时要确保水泥用量,使得土钉锚固体直径达到设计要求,以保证土钉的抗拔承载力。
(3)根据地质实际情况,应验算土钉抗拔力,以确定合理的锚杆长度和孔径,避免因土钉抗拔力不足引起基坑位移过大。
参考文献
[1]曾宪明、黄久松、王作明等编 土钉支护设计与施工手册 北京:中国建筑工业出版社.
[2]江正荣主编 基坑工程便携手册 北京:机械工业出版社.
[3]建筑基坑支护技术规程,JGJ120-99 北京:中国建筑工业出版社.
[4]建筑基坑工程技术规范,YB9528-97 北京:冶金工业出版社.
关键词:顶管施工;技术;要点分析
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
顶管技术是一种从地下铺装管道的技术,在不破坏地上构造物及不开挖地面的情况下,利用液压千斤顶从工作井用顶镐在铺设的导向轨上将管节逐节顶进,直到顶到接收井的管道敷设施工工艺。由于顶管施工可以不用开挖原地面及破坏地上构造物,因此不会阻碍交通通行,对周围环境影响非常小。顶管设备有很多种,包括敞开式掘进机、岩盘掘进机、泥水平衡掘进机、土压平衡掘进机等,而土压平衡掘进机主要用于市政顶进施工。现主要介绍一下这种顶管设备的施工方法。
一、 土压平衡顶管技术
1.1 基本原理 土压平衡理论是以掘进机土仓内泥土的压力来平衡掘进机所处土层的土压力和地下水压力的顶管理论。在掘进机的下面设有螺旋出土机,当顶进时,密封舱内压力的变化值自动调节螺旋机出土量,使密封舱内始终保持足以平衡作用在开挖面水土压力的设定压力值,从而达到开挖面始终处于动态的稳定状态。因此选用平衡式掘进机可以排除因开挖面不稳定而造成的诸多风险,它适用于直径超过1350mm的大管径顶管施工。 1.2 基本类型 单刀盘式(DK型)顶管机和多刀盘式(DT型)顶管机。
1.3 土压平衡顶管机基本结构 主要包括主机、后顶装置、螺旋输送机和电气控制系统。
二、顶管施工技术在市政工程中的应用
首先施工方案的选择应根据地质情况而定,要清楚现场的地质状况,其次是设备的选型。2011年我公司承接了广州市北十条污水截流顶管工程。本工程顶管穿越地层是采用具有较强渗透性、力学性能较差的砂质粉土和粉质粘土,宜采用全封闭机械顶管土压平衡掘进机进行施工。
2.1 主顶进系统设置 主顶进系统包括液压泵站、顶进环、钢后靠和油缸组等,完成管节顶是顶管设备系统的主要组成部分。
2.2 注浆设备系统 顶管外壁的泥浆套决定了顶管的使用功能。为确保顶管能够向管节快速压浆,形成良好的泥浆套,真正发挥其作用,施工过程中可设置两根总管和两套管路系统。其中一根用于掘进机后部的同步注浆,另一根用于随时进行补浆。
2.3 泥水出土系统 本工程泥水系统采用二台泥浆泵。一台放在地面上为输送泥泵,另一台放在基坑下面为排出泥泵,形成泥浆循环。顶管工作坑设施布置:将两根50钢轨及钢板预埋件焊接成基坑导轨,在工作井底板基础上以中心线为基准确定钢板埋设的位置,埋设过程中,为确保导轨和预埋钢板的焊接效果,应注意钢板埋设的位置应该与钢轨导轨相吻合。焊接时,必须确保预埋钢板上的锚固钢筋焊牢,且锚固强度达到设计要求,将导轨放置在指定位置以后,应在两侧用角钢支撑好,有条件时应浇筑混凝土,保证导轨在受力状态下不会发生变形、位移等问题。因为导轨施工采用的是拼装式主顶油缸架结构,所以一定要按指定的位置和设计要求正确安装主顶油缸架,确保油缸在受力状态下不会出现变形、位移等情况。高程与平面安装误差应控制在5mm以内。 2.4 顶管施工工艺流程 首先根据勘察设计资料,对所有导线点和水准点进行复测,再根据结果进行管道的放样,对将要顶进的所在位置的断面和地面进行标高测量,以便导向施工时精确的控制标高,本工程顶管,采用水准仪和全站仪进行测量和线形控制,“勤测勤纠”根据测量反馈结果,调整千斤顶,使机头改变方向,尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。
2.4.1 平面控制。为使两井间顶管贯通,将横、竖方向的误差在100mm以内,应在工作井与接收井周围预埋地面导线点,通过空导点和地面导线点,以导线测量形式,将平面控制成果引测到施工现场。通过空导点及地面导线点构建平面控制网。用科力达全站仪测量导线测量,六测回方向观测,测角精度+1,测距六测回,双向观测,测距相对误差
2.4.2 高程控制。利用设计交桩给出的水准点,将高程引测至工作井附近,确立施工临时高程控制点。通过钢尺和自动安平水准仪进行水准测量,往返观测。观测过程中要时时关注机头姿态及其发展趋势,一旦发现其位置偏移就要及时纠正,以免影响后续施工效果。
2.4.3 顶管姿态测量。为了在顶管施工中保证掘进机仍按设计轴线前移,施工时要对顶管动态进行实时观测,根据观测数据绘制出顶进示意图,并对顶管的技术参数进行合理的调整,为顶管的正常推进提供技术支持。
将一对水平横尺纵向装设在顶管机头部位,通过三维坐标控制点对各尺读数进行测量,计算顶管的转角度数、顶管中心方向的偏差值、顶管的坡度、顶管中心高程等,并参照计算结果对顶管机各部位技术参数进行调整。顶管顶进过程中,要严格控制轴线的工作状态,如发现其存在偏差,可按比例分段纠偏。
2.5 顶管施工技术要点 顶管机头在操作过程中,土仓的土压力P是控制要点,按施工要求,Pa3.6 顶进纠偏应急与预防措施 ①利用顶管机倾斜仪和测量的动态数据提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数对比、机尾与地面沉降数值等数据进行分析。对0.5°以上的大动作的纠偏尽量避免,如发生时,也应争取在非重要地段进行纠偏并加强观测次数。纠正偏差后,如无折角变动必须停止顶进,设备检修部门应立即对电路及液压管道进行检查,查明故障部位和故障原因,将轴线偏差控制在合理范围内。②顶进时,可通过调整纠偏千斤顶来纠正偏差,如果顶管左则千斤顶采用左伸右缩方法,反之亦然,如果高程与轴线方向同时发生偏差,首先对偏差较大一方进行纠偏。③对于较大的偏差,要全面排查导致偏差的原因,然后分次纠正,多调整少纠偏;对于超出限定范围的偏差,要立即停止顶进,查明偏差原因并采取纠偏措施,纠正后方可继续顶进。④顶进过程中,如果顶管机头旋转会对出土和测量造成不利影响,因此必须采取整治措施。可通过调整切削刀盘转动方向来控制偏差范围;在管内的相反方面增加压重块方法,直到顶进正常。
2.7 管道排风措施 该工程采用排风措施,虽然地下沼气不会对封闭式的机头产生影响,但为了提高测量精准度,防止管内气压过低而缺氧,可通过连接PVC管的11KV鼓风机向机头输送空气。
2.8 管道内照明措施 管道照明设施均采用36V安全电压,通过工作井内操作平台上的配电箱进行电源供给,每隔三个管节上安装1只60W的管道照明灯,并设置应急照明系统,发生停电故障后可启用应急照明系统,使作业人员安全撒离。
三、结束语
顶管工程施工在市政工程中应用越来越广泛,除了排水管道施工,煤气管、自来水管道、城市雨水污水管道也应用到顶管技术,这将激励我们不断开发新产品,不断学习新技术新工艺,不断完善我们的施工方案,为推进城市基础建设的步伐做出更大的贡献。
参考文献:
关键词:公路桥梁钢箱梁顶推施工技术
Abstract: with pushing law construction, equipment, which is simple in construction and smooth, low noise, good construction quality. This paper analyses the highway bridge steel box girder pushing construction technology.
Key words: the highway bridge steel box girder pushing construction technology
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
顶推法多应用于预应力钢筋混凝土等截面连续梁桥和斜拉桥梁的施工。指的是梁体在桥头逐段浇筑或拼装,用千斤顶纵向顶推,使梁体通过各墩顶的临时滑动支座面就位的施工方法。顶推施工是在桥台的后方设置施工场地,分节段浇筑梁体,并用纵向预应力筋将浇筑节段与已完成的梁体连成整体,在梁体前安装长度为顶推跨径0.7倍左右的钢导梁,然后通过水平千斤顶施力,将梁体向前方顶推出施工场地。重复这些工序即可完成全部梁体施工。
顶推法最早是1959年在奥地利的阿格尔桥上使用,其特点是:由于作业场所限定在一定范围内,可于作业场上方设置顶棚而使施工不受天气影响,全天候施工。连续梁的顶推跨径30~50m最为经济有利,如果跨径大于此值,则需要临时墩等辅助手段。逐段顶推施工宜在等截面的预应力混凝土连续梁桥中使用,也可在组合梁和斜拉桥的主梁上使用。用顶推法施工,设备简单,施工平稳,噪声低,施工质量好,可在深谷和宽深河道上的桥梁、高架桥以及等曲率曲线桥、带有曲线的桥和坡桥上采用。
一、钢箱梁顶推施工设计原则
在钢箱梁桥顶推施工过程中 ,存在的主要问题为顶推过程中梁的局部区域应力集中现象明显 ,为了减轻应力集中现象 ,需从顶推施工的设计方案入手 ,目前主要从以下两个方面来考虑 :
1、在满足顶推施工要求的前提下 ,使顶推结构的自重尽量降低。如在洪山大桥的顶推施工中 ,为了减轻顶推结构的自重 ,在主梁就位后 ,采取了安装行车道案的措施大幅减小了顶推时的重量 ,使得钢梁整体与局部的受力状态都得到了很大的改善 ;
2、对施工方案上进行修改 ,如增大聚四氟乙烯板面积减小局部应力或增加临时墩的布置减小反力 。
二、钢箱梁顶推施工构造特点
当钢梁的截面形式基本确定的情况下 ,在设计钢梁的具体截面尺寸时 ,应考虑一些细部的构造措施 ,以保证其在施工过程中的安全。当采用顶推法施工钢梁时 ,钢梁在构造上应考虑以下几个方面 :
在保证成桥后运营安全的情况下 ,尽量增大底板厚度并减小底板宽度。这样既不会增大钢材的使用量 ,又可以改善支承点的局部受力性能 ,并对梁截面的抗弯性能影响较小 :注意横隔与纵隔的刚度分配。钢梁的设计原则为次要构件安全系数小于主要构件 ,即当荷载较大或操作不当时 ,次要构件要先于主要构件发生失稳 ,避免因主要构件失稳而引起整个结构的破坏 ;一般采用 U 型肋作为纵隔的加劲肋 ,其优点为可以在微量增大钢材用量的前提下 ,大幅度提高结构的局部稳定性 ;为了增大成桥阶段的抗风安全储备 ,可在梁体设置分流板和导风嘴等抗风构件。
三、钢箱梁顶推施工桥设计理念的探讨
如果对钢梁设计不考虑顶推施工中的施工荷载的影响 ,而采用传统的设计方法设计钢梁的截面 ,再根据其采取顶推法 ,而在局部部位进行补强 ,一般采用采用施工方案的调整或局问加大构件尺寸以达到顶推施工的要求 ,这样的设计往往过程复杂 ,且设计出来的梁截面形式不经济。目前广泛认同的方法为在钢梁截面初始设计时 ,即将顶推的施工荷载考虑进来 ,然后再根据成桥阶段的受力特点和施工的特点 ,对钢梁的局部进行加强设计 ,这样不仅能保证在成桥阶段和顶推施工过程受力合理 ,且能确定主梁在顶推过程以及成桥阶段具有良好稳定性和受力性能。
四、顶推力的控制
在多点分散顶推施工中 ,单个千斤顶所施加的顶推力需大于顶推过程中的摩擦力 ,梁体才会被推动 ,即 :∑Fi>∑(fi±ai )Ni
式中 :Fi为 i 号临时墩处的顶推动力装置的顶推力 ;Ni为 i 号临时墩处的支点瞬时 ( 最大 ) 支反力 ;fi为 i 号临时墩的支点处顶推装置的相应摩擦系数 ;ai为 i 号临时墩处的纵坡率 ,“+”为上坡顶推 ,“-”为下坡顶推。
因此 ,临时墩顶推力大小受临时墩支撑力的控制 ,在施工过程中对纵向支撑力进行时实监测。对于支撑力恒定的临时墩 ,顶推力也为恒定的 ,其大小应根据以前记录数据来确定。在顶推施工过程中 ,要确保支墩的顶推力与摩擦力相对应 ,防止支墩上出现较大的水平顶推力的不利情况。
五、钢箱梁轴线控制
为了保证钢梁在顶推过程中的横向偏移量小于 ±l0mm,在每个临时墩上 ,需设置可调节的导向限位块 ,并且通过各个临时墩两侧千斤顶的顶力变化进行钢梁的纠偏与导向。在顶推施工过程中 ,测量人员要采用全站仪实时监测各墩的梁体中心线的偏位情况 ,当发现钢梁中心出现线偏移时 ,应采用临时墩两侧的千斤顶及时调整 ,调整目标为各墩顶偏位均在设计要求范围之内。钢梁的纠偏必须在顶推过程中进行 ,在钢梁就位后不可进行纠偏工作。临时墩顶的水平偏位测量要连续进行 ,需做到第一时间发生钢箱梁出现“爬行 " 现象或位移过大情况 ,当遇到这种情况应停止顶推作业 ,重新设计各墩顶力分布。
六、合龙段的控制
合龙段的施工是钢梁顶推施工过程中最为关键的工序。钢梁合龙 ,对气候的要求较高 ,需选择低温或温度均匀、日照不强烈时段内进行合龙安装,在合拢施工中时实进行高程、平面位置测量,并在所选定时间内 ,一次完成顶推施工。
合龙口的宽度测量为合龙段测量工作的重点 ,在合龙前要对其进行实时监测。高程测量并不起控制作用 ,其利用索塔位置处的控制点进行。合龙过程是一个连接匹配过程 ,只要将两边的钢梁对齐连接即可。
七、施工控制原则
施工控制是以确保施工过程中以及成桥后结构受力状态和主梁线形满足设计要求为目标 ,在施工过程中对各种影响成桥目标的参数进行修正 ,合理的设计成桥状态为目的。在对本桥钢箱梁顶推施工控制中 ,要以结构的应力和主梁线形作为双控指标 ,并以线形控制为主 ,而应力控制为辅。
(1)受力要求
反映顶推施工中结构受力的因素为钢箱梁的应力以及临时墩的支反力 ,在钢箱梁顶推施工中 ,要保证主梁的应力以及临时墩支反力在容许范围之内 ,这样 ,才能确保结构的安全。
(2)线形要求
线形主要是主梁的轴线和标高偏位 ,钢箱梁项推施工完成后 ,主梁轴线偏位也要控制在允许范围之内 ,主梁的标高要满足设计标高的要求。
八、施工中的质量控制要点及安全措施
安装临时墩滑道时,相邻墩之间的高程差应尽量控制在±2mm以内;钢箱梁顶升的最大高度不得超出设计要求的规定值;钢箱梁施工的质量控制应以相关的设计文件、技术规范和验收标准为准;
顶推的速度应尽量控制在每分钟15cm左右,并且在进行顶推作业时,应对临时墩、钢箱梁、桥墩以及导梁进行实时监控,以此来确保结构的安全稳定;
应在施工地段设置钢结构防护网,避免顶推时给行车带来安全隐患;应安装防落网,保证高空作业人员的人身安全;
应在中央分隔带的中墩周围安装防护网,避免施工过程中物品掉入行车道;设置施工警示标志。
关键词:施工工艺;路面底基层;粉土;水泥石灰粉煤灰稳定
中图分类号:TV42文献标识码: A
1、前言
目前,我国绝大部分高等级公路沥青路面的基层和底基层都是半刚性的无机结合料稳定材料。对于路面底基层,一般都采用就近的土为原料做无机结合料稳定土,其所采用的结合料主要有水泥、石灰和工业废渣等,稳定的方法类型主要有水泥稳定、石灰稳定、水泥石灰综合稳定、石灰粉煤灰稳定、水泥粉煤灰稳定以及水泥石灰粉煤灰稳定[1]。根据以往的经验,石灰稳定土和石灰粉煤灰稳定土适宜稳定对象为塑性指数介于12~20的亚粘土,低塑性的粉砂土则稳定效果为好;而水泥稳定土的适宜对象,如单从强度角度出发可为除有机质含量大及硫酸盐含量大外的几乎各种类型的土[2]。对于粉土铺筑路面底基层,在以往的工程当中稳定该种材料的实践与研究较少。
2、水泥石灰粉煤灰稳定粉土的试验路方案实施
在试验路实施之前,参考石灰粉煤灰土及水泥土的施工工艺要求[3]预先拟定了水泥石灰粉煤灰稳定粉土的施工工艺大纲,试验路的稳定方案铺筑主要是检验既定的施工工艺是否适合以及试验路上情况与室内研究结果是否相符,本文只考虑前者。试验路方案是铺筑长度为100m,半路幅宽,选择的水泥石灰粉煤灰稳定土的配比有4∶11∶15∶70、4∶12∶24∶60和6∶6∶18∶70三种情况。试验方案的铺筑严格按选择的配比用量及拟定的的施工工艺进行,具体工艺过程为:
1)施工放样及上土:放样及上土,用CA25振动压路机静压2遍,YL16胶轮压路机跑光,然后根据计算的松铺厚度用平地机进行铺土的整平;
2)摊铺石灰及粉煤灰:用打方格的方法控制湿灰的摊铺,上灰采用先粉煤灰,后石灰的顺序进行;
3)拌和并稳压,测石灰剂量:拌和时采用两台拌和机同时由中央分隔带向路肩前后重叠进行,实测其含水量,并用EDTA滴定来检验石灰剂量[1],然后稳压;4)上水泥后,再拌和整平:上好水泥后按前述同样方法进行拌和,用CA25振动压路机静压1遍,振压1遍,胶轮压路机碾压1遍,然后进行粗平;5)压实:CA25压路机稳压一遍,YL16胶轮路机跑光一遍,平地机精平,CA25压路机稳压一趟(去时静压回时振动,往返为一遍),12-15T的三轮压路机碾压3-5遍,18-21T三轮压路机碾压1遍,16T胶轮压路机碾压2遍;6)保湿养生。
通过试验方案的铺筑实施,我们发现施工过程当中存在以下问题:1)施工的持续时间较长:在各方案的施工过程当中,从水泥铺撒开始进行计时,100米长半幅拌和一遍平均需1.5~2小时,至整平整型结束共约需3小时,碾压约需3小时,总计约需6小时,对于一般的水泥超过其终凝时间表,从时间表上级看无法控制二次拌和;2)整平较困难:经钢轮和胶轮压路机静压之后,表面光滑密实,整平难以进行;3)拌和不均匀:由于机械原因,尽管粉土的拌和较容易,石灰的现场测定剂量高低之差仍达3%,离散性较大;4)碾压粘料:成型时的含水量未严格按施工指导的要求控制略比最佳含水量低1%左右,在碾压过程当中钢轮压路机的轮有锈迹,轮表面有粘料现象,碾压时机械自动刮除不净,轮上仍然有大量粘料,在轮重压力下造成碾压层表面凸凹不平,表现出不十分平整的外观,且刮除物没有被清扫或作其他处理,碾压成型后表面局部存在薄皮层,也显得松散。
3、实体工程的施工工艺改进研究
实体工程在大面积展开之前进行了试铺段工作,选择的水泥终凝时间为8小时,在用时上控制水泥及石灰都比配比剂量大一个百分点,采用的配比方案为水泥∶石灰∶粉煤灰∶土=4∶10∶21∶65。考虑不过分延长混合料的成型时间,对石灰及水泥的拌和均匀性通过严格拌和机械来加以解决。
3.1延迟压实的试验研究
在工地试验室进行了延迟压实对混合料强度影响的室内试验,试验采用的材料、方法与配合比试验一致,压实度也仍然为95%,各不同成型时间的强度结果如表1所示。
表1延迟压实的混合料强度试验结果
配比方案 混合料成型时间 试件个数 7d强度平均值(MPa) 强度标准误差(MPa) 强度特征值(MPa)
4∶10∶21∶65 4小时 6 0.71 0.049 0.63
6小时 6 0.69 0.021 0.66
7个半小时 6 0.74 0.044 0.66
9小时 6 0.66 0.052 0.57
由表中结果可知,水泥石灰粉煤灰稳定土混合料,其成型时间在水混终凝时间之内时,压实对混合料的强度基本无衰减影响,超过终凝时间时已造成延迟压实,混合料强度有所衰减。但对于本工程所用的材料,当碾压成型时间在9小时以内(水泥终凝时间为8小时)时,混合料的强度仍有0.57MPa,大于规范对路面底基层的要求,因此具体施工碾压成型时,控制时间可以在水泥终凝时间8小时限制的基础上放宽至9小时。
3.2不同压实度的试验研究
在工地试验室采用同样的材料、方法与配合比进行了不同压实度情况下的7d无侧限抗压强度试验,各不同压实度下的强度结果如表2所示。
表2不同压实度的混合料强度试验结果
配比方案 混合料成型时间 试件个数 7d强度平均值(MPa) 强度标准误差(MPa) 强度特征值(MPa)
4∶10∶21∶65 90 6 0.56 0.039 0.50
92 6 0.65 0.061 0.55
94 6 0.65 0.042 0.58
95 6 0.70 0.036 0.64
由表中结果可知,水泥石灰粉煤灰稳定土混合料的压实度对其强度影响较大,当压实度从95%降至90%时,其强度下降达0.14MPa,因此在施工中应严格控制压实度,以保证底基层结构的强度,特别应注意室内标准试验的最大干密度的准确,这样才能准确控制路上的压实,使得单点压实度不低于90%的判据合理。
3.3消除光面贴补
对用CA25振动压路机静压2遍、YL16胶轮压路机跑光后的平地机整平,不仅整平过程较困难,而且由于光面本身不可能全部需要下刮,因而不可避免地存在松料贴补在光面上的现象,从而造成不同厚度的起皮松散及薄皮夹层。为了消除这种影响,在实体工程试铺段上改进为加厚材料全部下刮,这样保证基本无松料回补。
3.4控制碾压含水量
水泥石灰粉煤灰稳定土混合料在水泥加入并拌和之后的碾压需严格控制含水量,防止因过湿造成钢轮粘料或过干造成表面松散,这就有必要控制在石灰和粉煤灰拌和之后、水泥加入之前的含水量。通过实践得知,最终混合料的碾压含水量比最佳含水量略高1~2%时的压实效果较好,这样可得到水泥拌和之后的混合料含水量符合要求。
3.5改进碾压机具和碾压程序
针对试验路碾压方面存在的问题,实体工程在试铺段中进行了碾压方案的改进探索。从上水泥并拌和之后,对不同的试铺段考虑了不同的碾压方案:(一)履带式推土机稳压粗平CA25压路机稳压1遍平地机精平CA25压路机往返一趟(去时静压回时振动)12~15T的三轮压路机碾压2~3遍18/21T三轮压路机碾压1遍16T胶轮压路机碾压2遍;(二)履带式推土机稳压粗平CA25压路机稳压1遍平地机精平CA25压路机往返一趟(去时静压回时振动)16T胶轮压路机碾压2遍,18/21T三轮压路机穿插其后碾压2遍16T胶轮压路机碾压1遍;(三)履带式推土机稳压粗平CA25压路机稳压1趟(来回强振)CA25压路机往返一趟平地机精平CA25压路机往返2遍16T胶轮压路机碾压2遍。首先进行了第一、第二种碾压方案试铺段的试验,(未抬高铺筑厚度),并严格按要求控制碾压含水量进行了压实成型。
4、结论
水泥石灰粉煤灰稳定粉土混合料,在拌和之初其工程性质与粉土相差无几,基本不具有粘性,整体凝聚效果不好,而且水分蒸发较快,困此在路拌法施工中极易造成表部干燥、碾压表面粗糙不平整甚至出现上部薄皮夹层。
参考文献:
[1] 中华人民共和国交通部《公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ057-94)》北京:人民交通出版社,1995.08.
关键词:屋顶景观;成本控制;施工技术
近几年随社会经济的发展,人居环境日趋恶劣,为提高城市生态环境、健全城市生态系统,人们着力改善人居环境:包括公共绿化、住宅绿地、风景区等,都非常重视绿化景观所产生的生态效益。过往注重地面景观逐步融合垂直绿化,包括高架桥绿化、建筑外立面绿化、空中花园及屋顶景观。屋顶景观在节能、缓解环境问题、创造良好景观上的作用值得思考与重视。城市人居密度及多层化建筑的日益加剧、使绿化建设向立体空间发展,营造宜人立体景观举足轻重。同时,屋顶景观为城市添加一道亮丽的风景线。
1 设计图纸深度对成本控制的重要性
以完善生态环境为重点,提高城市绿化覆盖率、优化人居环境为设计指导思想。注重工程施工技术的安全性、屋顶绿化的经济性,合理控制成本。本论题以《中华人民共和国审计署驻广州特派员办事处办公楼环境绿化工程—屋顶绿化工程》为例分析设计图纸对成本控制的重要性。
1.1 细读设计图纸及现场勘察是关键
任何一个工程项目,在投标阶段就必须根据现场勘察情况报告结合招标设计图纸利用本企业优势综合报价。有利于中标后的成本控算。
及时勘察现场,计算垂直运输、材料二次搬运所引起的费用增加,根据季节实时把握好工程苗木价格。预计因季节变化引起的材料价格涨跌,及时预订备好工程材料。熟悉图纸内容,了解设计要求的技术标准,明确工艺流程。细心研读图纸,找出施工重点、难点,按企业自身的施工经验预计可能发生变更的项目,在图纸会审阶段向各单位提出,以便更好地统筹安排,避免拖延进度、浪费材料。
1.2 材料品牌、等级、规格、型号等是影响工程质量的重要环节
因设计图纸对材料品牌、等级、规格、型号无做标识或标识不全导致的人为不合理置换材料应予以杜绝。在图纸会审时,向各方提出并在材料预订前落实,以避免因擅自理解引起材料浪费,增加施工成本。
凡设计图纸有要求且合理的,应严格执行设计要求。现场管理人员切忌因片面理解成本,而自主置换材料。
对于使用功能、技术性能、使用条件满足设计要求,但市场一时难以采购的材料,其品牌、等级、规格、型号等合理置换是可以的,但须以书面材料由各方确认;如无正当理由,且其价格比投标报价昂贵的材料置换,应视为人为不合理的材料置换,容易使施工成本增加。
材料费用在整个工程造价的构成中占有较大的比重,因此,人为不合理的材料置换将会造成工程造价失控。设计图纸对材料的不明确或不周详做法,将导致材料的不合理利用,存在工程质量隐患。
本工程设计图纸较完善,设备及材料的品牌、规格、型号、质量等级等已做硬性规定,统一在设计图纸说明。甚至附加材料图片,有利于备料,有充裕的时间寻找材料质量及价位合适的供应商。
2 减少不必要的变更是成本控制的重要环节
多数单位认为,变更能提高造价,提高企业的利润,其实因变更所导致的工期延误、人工机械窝工、材料浪费,对施工进度、成本影响至关重要。工程变更、工程索赔是一项非常艰巨琐碎的事情。所以如何有效高质地完成工程才是控制成本的核心。
在施工过程中,因规划、使用功能、地质等变化以及协调周边关系等原因出现的设计变更,应视为必要的设计变更;必要的设计变更往往有多种方案可供选择,应从技术、经济等方面进行比选,以求最优方案作为设计变更方案。若选择不当,会增加不必要的成本。因此了解和提供现场实际情况供予各方讨论,提出解决方法,避免因拖延工期,机械材料窝工、材料浪费,增加竣工结算难度。
3 减少不必要或不合理的现场签证
不该签证的签了,或工程项目、工程数量多签,以及不合理的施工方案签证等均可纳入不合理签证的范畴;有的则属应该签证,但手续不全、数量不清、记载不详、不及时签证等,为工程实施后期的工程结算埋下了争议的隐患。
注意从以上各要点结合施工技术,着重组织控制进度、质量的情况下最大程度降低施工成本,减少材料二次浪费、返工等现象。
4 屋顶景观施工技术要点
屋顶绿化是一种特殊的园林形式,它以建筑物顶部平台为依托,进行蓄水、覆土并营造景观的一种空间绿化美化形式。在施工中,应特别重视施工工序的合理安排、土壤及维护结构的施工准则以及屋顶防水的技术控制。
4.1 施工原则总要求
4.1.1 先整体后局部,先地下后地上,先基础后饰面的原则。
4.1.2 各施工工序衔接要尽量做到赶前而不拖后,使各项工作尽可能严格按计划进行。
4.1.3 在条件允许的情况下,尽可能多段同时作业,按时按质按量完成工作。
4.2 施工技术要求
减少荷载问题:荷载是衡量屋顶单位面积上承受重量的指标,是建筑物安全及屋顶园林成功与否的保障。在施工中,除考虑屋面静荷载外,还应考虑非固定设施、人员数量流动、外加自然力等因素。严格按设计要求施工,减轻荷载,种植宜选择泥炭土、腐殖土等轻型材料。如设计无要求,可在图纸会审时提出,各方协商确定。
4.3 屋顶景观园建施工
4.3.1 铺装工程、饰面工程,先清扫基层,按设计做防水层。一般采用2厚聚氨酯防水涂料。施工机具完好备齐,基层清扫后,对出现较大的凹凸不平的地方提前进行处理。铺贴方法:弹控制线试拼试排刮素水泥浆铺砂浆铺放标准板块铺饰面板材灌浆擦缝养生保护打蜡。
4.3.2 花槽砌体的施工流程:准备工作拌制灰浆确定组砌方法摆砖撂底砌砖主体抹灰找平、做防水层饰面层粘贴。
4.3.3 凡结构较为复杂,设计及建设单位需由专业公司定做。安装前应按图纸要求做好预埋和锚固工作,以避免二次施工造成材料浪费、加大施工成本。另安装前必须仔细对其尺寸、外观进行检查。需要垂直安装的,垂直度用自制的“双十字”靠尺控制。
4.3.4 花岗石施工注意事项:加强养护。铺设完毕后用围挡封闭,不许踩踏,也不允许在新铺的地面上推车送料。为适应石材的温度胀缩应留设板缝,板缝的宽度必须严格控制,并确保板缝平直,横竖两条线,灌缝必须密实,板缝处用硅胶挤压密实,要特别注意十字缝的平直。不得使用有裂缝、缺棱掉角或四周边缘粗糙不平或有损坏的石块。避免日后更换石材施工震动引起周边石材空鼓。
4.4 屋顶景观绿化种植施工
4.4.1 放线。定点根据图纸上的种植设计,按比例放样,确定各苗木的种植点。定点前先清除障碍,用仪器或皮尺标明边界、建筑的位置,再根据标明的位置就近定种植点。
4.4.2 挖穴。栽植坑(穴)位置确定后,根据树种根系特点,确定挖坑(穴)规格,一般比土球大,加宽放大 30cm 、加深 20cm 左右。
4.5 地下给水管道及滴灌管施工
按设计图纸备料,给水管道产品必须有合格证书,施工现场做好产品保护措施,保证不渗水漏水。注意淋灌管道要沿线钻孔,施工顺序:铺给水主管(采用直通、三通等连接件连接) 冲击钻开孔安设Φ16mm滴灌旁通密封胶圈安装Φ16mm滴灌旁通接Φ16mm滴灌管。
4.6 屋顶景观排水施工
一般天台花园汀步镶草部分可采用草地暗管排水、花槽及其它地面铺装采用明沟排水。
【关键词】水稳碎石;施工中;注意事项
Construction of cement stabilized gravel road base key technical analysis
Wu Dong-jie
(Hebei Zhicheng Construction Co., Ltd Handan Hebei 056000)
【Abstract】I summed up stabilize gravel road base cement construction experience for reference for construction workers.
【Key words】Water stable gravel;Construction;Notes
1. 水泥稳定碎石基层施工技术
水泥稳定碎石基层由于其特有的水泥水化硬化作用,容易产生温缩、干缩裂缝,施工工艺要求较高,但因水泥稳定碎石具有强度高、水稳性好的特点,能与高等级公路日益提高的设计承载能力相适应,因此得到越来越广泛的应用。在施工中要防止水泥稳定碎石中出现原材料质量不合格、配合比不准确、拌和不均匀、摊铺不平整、粗集料离析、碾压不密度、接缝不平整等质量问题,避免形成起皮、松散、裂缝、弹簧、翻浆、强度不合格等质量缺陷,确保水泥稳定碎石的质量。
2. 原材料选取
根据监理工程师批准的试验配合比进行原材料的备料,在材料进场前,对所用的原材料进行严格的质量检验,凡进场的原材料必须符合配合比设计要求,对不合格的材料严禁进场,为防止材料污染,对材料存放的场地进行硬化处理,分类堆放。具体要求如下:
①普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可以用于水泥稳定碎石基层施工,禁止使用快硬水泥、早强水泥以及其它受外界影响而变质的水泥。宜采用标号较低的水泥,要求初凝时间3小时以上,终凝时间6小时以上,水泥品质必须满足国家标准规定。
②水泥稳定碎石混合料中碎石压碎值应不大于28%,针片状含量宜不大于15%,集料中小于0.6mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数
③水:凡饮用水皆可使用,遇到可疑水源,应委托有关部门化验鉴定。外加剂必须符合规范和施工需要。
3. 试验路段的目的
在正式施工前必须进行试验段的施工, 具体桩号为K50+000-K50+500右幅,试验段的目的是总结确定以下内容:(1)用于施工的混合料配合比。(2)混合料的松铺系数。(3)标准的施工方法:即集料数量的控制、拌和、运输、摊铺、碾压的机械实际配套选择、操作工艺参数(如拌和速度控制、集料含水量的增减和控制办法)、压实顺序、速度和遍数、压实度的检测方法和频率等。(4)进一步确定和完善施工接缝的施工工艺。在施工过程中,必须尽可能缩短各工序的时间,根据《路基路面基层施工技术规范》JTJ034-2000要求在2h以内完成摊铺、压实。
4. 水泥稳定碎石施工
4.1 混合料拌和:拌和混合料时,应保证集料的最大粒径和级配符合规范要求,必要时先筛除集料中不符合要求的颗粒,以保证拌和的均匀性、配料准确性。拌和过程中使混合料的含水量高于最佳含水量的1%~2%,以补偿运输、摊铺过程中的水分蒸发。控制好一次投入料斗的混合料量和搅拌机的进料速度,使混合料得到充分拌和,拌和机内拌和不到的死角存料应及时予以清除。
4.2 混合料的运输:混合料的运输采用自卸汽车,在装混合料之前,对车箱进行清理,以保证混合料的质量。
4.3 混合料的摊铺:拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺。摊铺机在摊铺的过程中,要尽可能少收料斗,行走方向准确,要保持不间断的均匀速度摊铺。
4.4 混合料的碾压:混合料的压实采用振动压路机配合重型胶轮式压路机紧跟混合料的摊铺进行碾压。初压采用静压1遍~2遍。碾压顺序为直线段由路基两侧向路中心碾压,曲线段应自路拱横坡度较低的一侧向高的一侧碾压(当半径大于200m时,碾压方式和直线段一样)。碾压时重叠1/3~1/2轮宽,碾压速度1.5Km/h~2Km/h。复压应挂振碾压,用两台振动压路机前、后配合碾压各两遍,碾压速度为2.0Km/h~ 2.5Km/h。终压应采用重型胶轮式压路机碾压两遍。碾压速度应在1.5Km/h~1.7Km/h之间,碾压至规范要求的压实度为止。在碾压过程中如遇气温较高或起风的天气,混合料结构层表面容易风干,可利用轮胎压路机或自动喷水装置的振动压路机边喷水边碾压。
4.5 接缝处理,横向接缝:摊铺前,将靠近摊铺机当天未压实的混合料进行人工洒水,使其含水量达到规定要求,然后将摊铺机就位进行新的混合料摊铺并进行碾压。纵向接缝:对于加宽段,当摊铺机的摊铺宽度不能达到路面宽度需设置纵缝时,纵缝必须垂直相接。在前一幅摊铺时,在靠后一幅的一侧用方木做支撑,其高度与下基层压实度相同,在摊铺另一幅之前,拆除支撑方木,然后摊铺新的混合料。
4.6 养生与交通管制:
4.6.1 从贵州省习新公路第三合同段(K47+600~ K62+000)检验、试验结果都可以证明,水泥稳定碎石基层养生效果的好坏,是发挥其自身优良特性的关键所在。合理的养生既是保证水泥稳定碎石强度的需要,又是减少和避免干缩裂缝的措施。新铺筑的水泥稳定碎石随着混合料水分的减少会产生干缩应力,水分减少的越快,产生的干缩应力越大。而水泥稳定碎石基层的强度――抗应变能力则是随着龄期和温度而逐渐增大的。因此养生保湿的目的是使干缩应力和抗应变应力保持平衡、同步增长。铺筑水泥稳定碎石后养生不及时或忽干忽湿,导致水分散失较快。
4.6.2 养生方法有很多,比如湿砂养生,土工布覆盖洒水养生,草袋或麻布湿润覆盖养生等。相比之下对于这种大面积的机械化施工作业来讲,土工布覆盖洒水养生更为理想,即采用土工布覆盖洒水养生,其优点在具体施工过程中表现为:(1)轻便,减轻工人的劳动强度;(2)快捷,提高了工作效率;(3)养护效果增强,保持基层湿润养生,且清除容易。
4.7 水泥稳定碎石因水的散失将影响其正常的水化反应,从而影响凝结硬化后形成的强度。特别是气温较高时,基层表面2cm~3cm水分更易蒸发,造成日后该薄层在车轮碾压下容易松散。因此每一段碾压完成并经压实度检查合格后,应立即开始养生。养生期不宜少于7d并严格限制重型车辆通行,其他车辆的车速不应超过30Km/h。
养生期结束后,应先清扫基层,立即喷洒透层或粘层沥青。在喷洒透层或粘层沥青后,宜在其上均匀撒布5~10mm的小碎(砾)石,用量约为全铺一层用量的60%~70%。在清扫干净的基层上,也可先做下封层,以防止基层干缩开裂,同时保护基层免遭施工车辆破坏,宜在铺设下封层后的10~30d内开始铺筑沥青面层的底面层。
5. 水泥稳定碎石配制过程中的关键点
(1)水泥剂量的控制:考虑到混合料在施工过程中各种因素的影响,混合料拌和时水泥计量应较设计值增加0.5%。在拌和过程中应随时观察混合料拌和后的颜色,并按规定频率抽检水泥剂量。在拌和水泥稳定碎石时水泥用量一定要严格控制准确,用量偏少会减少水泥的胶凝作用,从而使混合料达不到设计强度的要求;用量偏大会加大水泥水化热的产生导致混合料升温急剧,导致结构层形成裂缝。同时,加大水泥的用量也会加大成本的投入,不利于成本控制。
(2)最佳含水量的控制:最佳含水量是水泥稳定碎石的一项非常重要的控制指标,必须严格把握。在夏季施工,考虑到拌和、运输、摊铺过程中水分的蒸发,可在拌和时适当加大用水量,加入量应由拌和出料时含水量和摊铺碾压时含水量进行对比,损失多少补多少。雨季施工因下雨的影响,集料中含有一定的水分,因此在每天拌和前应对集料进行含水量测定,加水量应按最佳含水量减去集料中的含水量进行控制。在正常的施工情况下可不考虑增加或少量增加,增加量宜控制在0.5%以内,根据路面基层施工技术规范及施工经验,一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高0.5%~1%,若气温较高或运输距离较长时应高1%~2%。
(3)水泥稳定碎石中的压实度虽重要,但不可片面追求压实度,由于混合料中的粗集料的不均匀分布,造成部分地段压实度不足,而实际以达到重型击实标准,过压会造成集料断裂甚至压碎,影响工程质量。有的施工单位甚至在水泥初凝后还在碾压,严重影响工程质量。
6. 施工中如何减少裂纹裂缝
为减少水泥稳定层裂缝,必须做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含泥量的同时,限制细集料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。水泥稳定碎石基层为半刚性材料,基层裂缝会对沥青面层造成反射裂缝或对应裂缝,从而导致面层水下渗,积聚在基层与面层之间,在车轮荷载作用下形成动压,基层中的细料在动水的不断冲刷下,导致面层出现坑洞破坏。因此,应在施工中尽量减少裂缝的产生。
(1)水泥剂量应在设计得出的适宜剂量之间,超过5%时,干缩系数会增大。
(2)良好的集料级配有助于减少水泥用量,从而降低干缩系数。
(3)尽量减少粉料含量,粉料(小于0.075mm)的含量越多,水泥碎石的收缩越大。
在管道施工中,虽然定向钻穿越技术得到成熟应用,但在施工中也遇到了一些问题,如断钻杆、冒浆、卡钻、地表塌陷等,这些问题困扰着定向钻穿越技术的发展和应用,特别是冒浆问题,不仅给工程带来影响和经济损失,同时还对当地的环境保护造成一定程度的影响,为此,对定向钻穿越过程中的冒浆问题进行分析,并提出防范建议。
1、穿越路径和设计参数
(1)设计人员应根据不同的地质情况,正确选择合适的穿越位置,只有选择合适的穿越位置和穿越地层,才能确保穿越的成功。定向钻穿越应尽量避开不良的地质场地,如:松散的砂土、粉土和软土等对定向钻不利的场地。
(2)选择合适的设计参数,确定适宜的人出土角、曲率半径和埋深。设计人员应当根据地质情况和钻机设备的能力以及场地要求,选择尽量大的入出土角和曲率半径,使穿越曲线尽快地到达稳定地层。
因为冒浆是泥浆的压力大于其上的水的自重和土壤的自重(地下水位以下的土应取浮重度)之和,而水的自重和土壤的自重与深度成正比,所以定向钻曲线布置的深度必须满足水的自重和土壤的自重之和大于泥浆压力的要求,使上覆地层具备足够的压力。
为了防止穿越堤坝时冒浆,在场地允许的条件下,设计人员应该将穿越曲线的水平段适当延长,将曲线的变坡点设计到大堤以外,保证大堤下管道的埋深,同时也增加了土地对泥浆的自重压力。当然,这样会造成穿越段的增长,整个工程费用增加。
2、扩孔器和钻进速度
某河流地质情况为黏土,钻进导向孔、扩孔、回拖时的泥浆压力基本相同,均在0.8~1.0MPa。钻进导向孔和回拖时没有冒浆,但在扩孔时发生冒浆问题,经分析认为扩孔时的泥浆压力可能不止1.0MPa,造成冒浆的原因是孔洞中出现憋压和人为增压所致。
(1)孔洞中出现憋压的原因是扩孔器选择不当。常见的扩孔器和适用条件如下:
刀式扩孔器,适用于黏土、粉质黏土和一些塑性较好的土层。
桶式扩孔器,适用于淤泥质黏土和塑性差的土层。
憋压情况的出现是因为在粉质黏土层中使用了桶式扩孔器扩孔。桶式扩孔器为圆筒锥状,扩孔时与孔壁完全接触,且自身又是完全封闭的桶状,没有泥浆循环的通道,所以如果孔壁周围的土质是塑性较好且密实的黏土,会造成泥浆循环不畅通,局部升压,在一些土体不密实的地方就会形成冒浆。
(2)人为增压。泥浆压力与钻具的扭矩成反比,与钻进速度成正比,泥浆压力愈大,钻具的扭矩越小,相应的钻进速度越快。如果为了加快进度而在扩孔不断增大泥浆的压力,就会造成冒浆。所以不能盲目地为了施工进度而忽视了冒浆带来的经损失和环境破坏,要将泥浆压力、钻具扭矩、速度调整到一个最佳状态。
3、泥浆配比
泥浆是定向钻穿越必备的剂,合理选择泥浆配经,可以保证孔壁不塌方,保持泥浆的饱和度、减小摩擦。在满足定向钻施工要求的前提下,泥浆越稠,泥浆颗粒与颗粒之间就不会有足够多的自由水,此时的泥浆实际上是一种可塑和流动状态的混合体,冒浆时,该混合体从定向钻孔上面的土体的颗粒间隙中通过,如果泥浆比较稠,它通过上面土体的颗粒间隙时就会受到阻碍和约束,从而可以起到阻止冒浆的作用。
通常根据地质情况,考虑护壁要求,确定泥浆中膨润土和各种添加剂的用量,但同时还应根据不同地质条件与孔中操作压力,综合确定泥浆配比成分,避免施工过程中的冒浆。一般应做到保证足够的泥浆排量,使泥浆返回通道畅通,但也不能盲目提高压力,以免增加冒浆的危险性;同时提高泥浆黏度,保证足够的支撑力,避免造成塌孔。
4、薄弱部位的穿越
冒浆现象基本上都是发生在出入土端管道埋深较浅和一些地质局部软弱的位置。如果把比较薄弱的部位通过地基处理的方式进行加强,冒浆现象也能得到有效控制。
对于易造成冒浆或有潜在冒浆危险的地质,可以采用在入出土下方套管的方式,解决两边入出土段冒浆问题。
薄弱部位加强的方式还有许多,例如:注浆、换填、预压、强夯、强夯置换,这些都是整体加固的办法,另外也可以采取局部加强的办法,如:采用一些挤密村挤密地基土,减小土壤的孔隙比,提高土壤的密实度。也可以想办法降低地下水位,减少水浮力,提高定向钻穿越管位处土壤的自重等。
地面上的主要措施是在薄弱部位堆载,可以堆土或者混凝土块等重物,但是堆载必须均匀,覆盖所有薄弱部位和冒浆面。其目的是增加土壤的附加应力,提高其抗冒浆能力。
5、结束语
关键词:水稳碎石路面基层;施工技术;质量控制
Abstract: this paper introduces the water stable macadam base construction technology, from the grassroots paving preparation, mixing, transportation, paving of the mixture to the water stable macadam compaction process quality control are discussed in this paper.
Key words: water stable macadam pavement base; The construction technology; The quality control
中图分类号:U213.1文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
水泥稳定基层有诸多优点,但也不能忽视它的缺陷,这种结构如果操作不好,容易出现裂纹,影响整体强度。
1水稳基层施工质量控制中的几个关键问题
1.1现场混合料配比的控制
在已摊铺而尚未碾压的水泥稳定碎石混合料中随机抽样检测混合料的配比,水泥与集料的含量以及集料中的级配(尤其小于5mm的细料含量),将混合料内的水泥洗去,再检测集料的级配,既费工,又欠精确。我们则采用的室内标准配比的水泥碎石混合料烘干所做的筛分试验结果,作为施工现场检查混合料配比与集料级配的依据,以方便检查。
1.2减少裂缝的产生
水泥稳定碎石基层的裂缝有两类:一类是强度不足引起的裂缝,与结构设计和施工质量有关。只要搞好结构设计和加强质量管理,这类裂缝是可以清除的。另一类是收缩裂缝,因为水泥稳定碎石是一种快凝的胶凝材料,和其它胶凝材料一样也有收缩的性质,主要是干缩和冷缩。当发生收缩时,如受到底层或者其它因素限制�就有出现收缩裂缝的可能。故解决此裂缝问题要先了解影响收缩的原因。水泥稳定碎石混合料的干缩是由水分的散失引起的,失水越多,收缩愈大。这是因为混合料水分蒸发时毛细孔内水面下降,弯月面的曲率变大,在表面张力作用下水的内部压力比外部压力小,随着毛细孔水的不断蒸发,毛细孔中负压逐渐增大,产生收缩力使混合料收缩。干缩另一个原因是水化物层间水的脱出,水化硅酸钙的层间水分子具有吸水膨胀和脱水收缩的特征。
1.3严格控制碾压含水量
沿线各施工单位由于原材料的差异,其重型击实试验得出的最佳含水量值差别较大(6.5%~8.5%,个别还在9%以上),即使混合料配比完全相同,情况也是如此。
2原材料质量控制
2.1水泥
应选用初凝时间3h以上和终凝时间较长(宜在6h以上)的低标号水泥,不能采用快硬水泥、早强水泥。因为水泥初凝时间是确定水泥稳定碎石施工控制时间的重要依据。
2.2级配碎石
粗集料的质量控制指标主要是根据结构层性能决定的碎石压碎值和颗粒组成,确定出碎石的强度和级配。细集料主要是控制好石屑的颗粒组成和掺加量,保证连续级配。因此,集料的级配是质量控制的要点。要重点对材料堆放场地进行布置,形成石屑、细集料、粗集料不同的堆放场地,并对集料场地进行了硬化处理、修建了排水设施防止泥土对集料形成污染。在拌和站堆料时,宜采用小堆,避免堆料过高,造成大颗粒向周边滚落,影响集料级配,另外,对石屑堆放场地设置防护棚,防止雨水深入石屑,造成较大的含水量偏差,影响施工质量。
3水稳基层设计
水稳基层的设计主要就是各种成分的配料问题,配料准确是保证水泥稳定土内在质量的关键环节。配料准确的基本前提是两种原材料要合格。通过对工程实际应用的矿料分别进行筛分试验和测定其相对密度,根据各种矿料的颗粒级配和计算用量比调配出合理的级配曲线。由于水泥剂量对干缩性的影响,随集料平均粒径的增大而减少,集料平均粒径越大,水泥剂量对干缩性的影响越小;在相同条件下,水泥稳定中粗粒土的收缩性较细粒土的收缩性要小得多;对大多数土混合料而言,随水泥剂量的增加,收缩性逐渐减少,并达到最小值,随水泥剂量的增加,收缩性逐渐增大,水泥剂量过大,同样会产生收缩裂缝。
4.混和料的拌和
4.1厂拌设备的选择
拌和设备的性能决定了混和料的配料精度和均匀性,应选用带有电子计量装置的高性能稳定土拌和机,以保证混合料的级配符合配合比要求,保证拌和料的稳定性。
4.2水泥剂量控制
水泥的用量对水泥稳定层质量起着关键作用,剂量太小,不能确保水泥稳定稳定土施工质量,而剂量太大,既不经济、还会使基层的裂缝增多、增宽,从而引起面层相对应的反射裂缝。[来考虑施工时各种损耗,工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量增加0~0.5%,以确保水泥稳定基层的质量,但应控制不超过6%,以减少混和料的收缩性。
4.3含水量控制
根据路面基层施工技术规范及国内外施工经验,一般情况下拌和含水量应比最佳含水量略高0.5%~1%,若气温较高或运输距离较长时应高1%~2%,以弥补混和料运输、摊铺和碾压过程中水分的损失。含水量过大,既会出现“弹软”、“波浪”等现象,影响混和料可能达到的密度和强度,也会增加混和料的干缩性,使结构层容易产生干缩裂缝。含水量过小,混和料易松散,不容易碾压成型,也会影响混和料可能达到的密度和强度。施工过程中要根据气温情况及运输距离及时调整含水量的大小,根据规范、经验及现场摊铺碾压的效果确定。
5.混和料的运输和摊铺
5.1摊铺现场的准备工作
1)摊铺前必须清除垫层上的浮土、杂物清理干净,以免产生松散、起皮现象。开始摊铺时,要在垫层上洒水使其表面湿润。
2)准确施工放样。在全线路面施工前,要对全线的导线点、水准点进行复测。为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响摊铺的平整度,其钢立柱纵向间距不宜过大,直线宜为10米,曲线宜为5米,并用紧线绳拉紧。
3)由于水泥稳定土受摊铺时间的限制,在摊铺前必须认真检查摊铺及碾压设备,确保其完好状态,以免由于机械故障造成中途停机,造成不必要的经济损失,同时要加强摊铺现场与拌和厂之间的联系,以应付紧急情况。
4)摊铺设备的选型。公路的基层宜采用摊铺机摊铺混和料。应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机,尽可能整幅一次摊铺,可很好地控制摊铺厚度和表面平整度。摊铺机的摊铺效果必须满足摊铺料不离析、级配良好、稳定、平整度、横坡度均符合规范要求。
5.2混料的摊铺
拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺,摊铺过程中尽可能少收料斗。为确保摊铺机行走方向的准确性,可在路槽或底基层上洒白灰线,以控制摊铺机行走方向,摊铺机要保持适当的速度均匀行驶,不宜间断,以避免出现“波浪”和减少施工缝,在摊铺机后面设专人消除局部细集料离析现象。用点补的方法掺撒新混合料或铲除局部粗集料搭窝之处,用新拌混合料填补。
6.混和料的压实
用振动压路机配合重型轮胎压路机紧跟混合料的摊铺面进行碾压。开始用振动压路机不挂振进行碾压1~2遍,然后挂振碾压。直线段由两侧路边向路中心或自横坡度低的一侧向高的一侧碾压,碾压范围应较基层边缘宽出10cm,碾压时重叠1/2轮宽,碾压速度1.5~1.7km/h。用振动压路机在前轮胎压路机在后配合继续碾压。碾压速度2.0~2.5km/h。碾压顺序同前,碾压至要求的压实度为止。碾压过程中如气温高或风天基层表面易风干,可利用轮胎压路机自动喷水装置边喷水边碾压。在操作中应做到三快,即快运输、快摊铺、快碾压。以确保从向拌和机内加水拌和到碾压终了延迟时间不超过两小时。
7.养生
碾压完成并经压实度检测合格后,应立即开始养生,养生期不宜少于7天,并应封闭交通,除洒水车辆外,严禁其他车辆通行,保湿养生至下一层施工前。合理的养生既是保证水泥稳定稳定土强度的需要,又是减少和避免干缩裂缝的措施。新铺水泥稳定稳定土基层随着混合料水分的减少产生干缩应力,水分减少的越快,产生的干缩应力越大,水分减少的越慢,干缩应力缓慢产生逐渐增大,由于材料的松驰应力和温度随龄期增大,抗应变能力增强。铺筑后养生不及时或忽干忽湿,导致水分散失较快,干缩应力急剧增大而抗应变能力还较低,易产生干缩裂缝,并随时间增长裂缝增加。
结语
总之,水泥稳定碎石作为城市道路的主要基层,以其稳定性好、强度高、施工便捷等优点,在今后的城市建设中将会被越来越广泛的推广,这需要我们不断提高路面基层施工质量,以确保运输路线畅通,促进城市的繁荣发展。
参考文献:
【关键词】 房屋屋顶 屋顶施工 施工技术
引 言
屋顶是房屋施工中的技术重点,其主要作用是遮风挡雨,另外在施工过程中,还要注意对其对其抵抗风雨以及各种自然灾害等因素的侵扰进行注重,这样才能够为人们的正常工作和生活提高安全保障。房屋屋顶施工技术是否能够进行恰当运用,是对房屋质量产生是直接影响的重要因素[1]。
第一章、 房屋屋顶的类型和组成
(一)房屋屋顶的类型
房屋屋顶的分类,目前来说,主要是根据屋面的坡度进行划分的,通常可分为三种,其中包括:平屋顶,其屋顶坡度要保持在2%~5%范围内,其坡度的形成可以从其后置材料中找出来,另外也可以利用屋顶的承重结构来形成。如果其坡度是通过使用材料形成的,那么就叫做“材料找坡”,如果是借助于承重结构形成的,那么就叫做“结构找坡”;坡屋顶,其屋顶坡度要控制在10%~100%,其坡度形成主要是依靠屋架构成的,如果为波形瓦屋顶,那么其坡度通常是在20%~40%,如果为金属皮屋面,那么其坡度通常是在10%~20%,如果一些其他的瓦屋面,那么其坡度通常是在40%以上;另外还有一些其他形式的屋顶,类型比较多,其中比较常见的有悬索、网架、折板以及壳体等[2]。
(二)房屋屋顶的组成
房屋屋顶的组成主要包括屋顶承重结构以及屋面两部分。其中屋顶承重结构,主要是指屋架部分,但是在平屋顶中,其承重结构通常包括的是钢筋混凝土上屋面板以及加气混凝土屋面板等;屋面主要指屋顶表面,如果是平屋顶,那么也就包括防水顶、防水砂浆面层、保温层以及钢筋混凝土上层等,如果为坡屋顶,那么也就包括瓦、油毡以及挂瓦条等。
第二章、平屋顶的施工技术应用
(一)平屋顶材料的选择
在平屋顶材料的选择过程中,要注意一下几个方面:
1.首先要对屋顶的承重层进行考虑,我们通常所采用的是钢筋混凝土板,具有较高安全度;
2.其次,我们就要对屋顶的保温材料慎重进行选择,通常其材料的选定我们是根据体形系数,或者是度日数来进行的[3];
3.然后,我们就要来选择屋顶防水层材料了,其材料选择有以下几种:第一种,是合成高分子的防水卷材,其中包括的主要有:合成树脂类、橡胶类以及橡塑共混类等;第二种,就是指在找平层以及找坡层使用材料的选择,通常情况下,在找平层使用的都是1:3的水泥砂浆,只将其抹平,其厚度一般在20mm。那么在找坡层,一般使用的是水泥、焦渣和沙子,1:6:1的混合物,有的使用的是粉煤灰、水泥和浮石,0.2:1:3.5的混合物,并且一定要进行振动和捣实,抹光表面,最薄处厚度,要保持在30mm之下[4]。
(二)平屋顶檐部施工技术
平屋顶的檐部施工技术的使用,一方面是指女儿墙的构造,另一方面就是指女儿墙的厚度选择。在女儿墙的厚度选择上也具有一定的要求,针对砖砌女儿墙,一般要求要和下部的墙身一致,但一定要在240mm以上[5];钢筋砼女儿墙有时在追求外形美观的情况下也有做成斜栏板的形式,但不论采取何种形式,在结构上一定要满足结构安全和围护安全的要求。
第三章、坡屋顶的施工技术应用
(一)坡屋顶的构造
坡屋顶的构造包括承重结构以及瓦、瓦条、油毡所构成的屋面两个部分。其中承重结构部分是承受屋顶全部荷载的骨架,主要包括人字木屋架、钢木结合屋架、三角木屋架以及钢筋混凝土组合屋架等屋顶的承重体系。屋面部分为坡屋顶的覆盖层,作为维护结构,直接承受风、雨、雪、太阳辐射的影响,主要有平瓦、小青瓦、波形瓦屋面、金属皮屋面、其他的瓦屋面等各种类型,无论何种类型的坡屋面均由瓦、瓦条、油毡等部分构成的。
(二)坡屋顶屋面施工技术
坡屋顶的屋面施工技术包括:
1.木屋架的布置
其布置一定要和房屋的平面布局以及开间相互适应,距离最好控制在3~4m之间,也可以把房屋中的走廊作为是中间的支点。另外为了能够对木屋架在安装和使用中的稳定性进行保持,那么可以设置跨度在8~12m的剪刀撑,如果其跨度>12m,也可以设置两道剪刀撑[7]。
2.屋面的构造
木屋架上通常要做瓦层面,其具体的构造为:禀条上铺望板,望板上放油毡、毡条以及挂瓦条,最外层放置瓦。其中可以采用三角形的木块对禀条进行固定;毡条要采用固定顺水条,其距离为400~500mm;瓦条固定要在顺水条的上方,并且其方向保持和顺水条垂直。
3.坡屋顶瓦面铺设工艺要求
屋脊要求平直,施工时宜拉通长线,脊瓦底部要垫塞平稳、坐浆饱满,使屋脊不沉陷变形。在现浇钢筋砼屋面板上用水泥砂浆卧挂瓦条,瓦条为φ10mm锚筋与卧瓦层φ6mm(500mm*500mm间距)采用绑扎连牢,锚筋伸出砂浆找平层20mm厚。每隔1000mm留50mm宽顺水口。在挂瓦条上铺设彩瓦,瓦材的绑扎固定应符相关施工要求;排瓦次序由下到上,从左到右,瓦后爪应挂在瓦条上,与左边、下边两块瓦落槽密合;顺水条、挂瓦条的间距应根据所选彩瓦的尺寸来确定。
(三)坡屋顶泛水及天沟施工技术
坡屋顶泛水主要是指,在墙身和屋面的交结处,容易泛水,也就是在所有的需要防水处理的平立面相交处进行的防水处理。沿着墙把铺好的油毡往上面卷,并保证其卷起的部分一定要比屋面高度高出250mm左右,做好泛水上口的卷材收头固定,防止卷材在垂直墙面上下滑。一般做法是:在垂直墙中凿出通长的凹槽,将卷材收头压入凹槽内,用防水压条钉压后再用密封材料嵌填封严,外抹水泥砂浆保护。凹槽上部的墙体亦应做防水处理。两个坡面屋交接就会在天沟内,非常容易聚集雨水,那么就要了对此排水工作进行一定的注重,可以把三角的木条钉在天沟的两侧,再把26号铁皮的V型天沟放置在木条上,并保持其天沟深度要在150mm以上。天沟、檐沟的防水卷材构造符合下列规定:沟内附加层在天沟、檐沟与屋面交接处宜空铺,空铺的宽度不应小于200mm;卷材防水层应由沟底翻上至沟外檐顶部卷材收头应用水泥钉固定并用密封材料封严,在天沟、檐沟与细石混凝土防水层的交接处应留凹槽并用密封材料嵌填严密。
结论
综上所述,房屋屋顶施工技术比较多,在其应用过程中不管是那种类型的屋顶,最主要就是要保证其安全性、防水性,并且要具备良好的排水功能,根据有关的技术要求标准以及实际的施工要求,科学合理、规范化的对各项施工技术进行使用,这样就可以对房屋屋顶的施工质量提高一个有效的保障,提高其房屋屋顶建设的安全性以及实用性。
参考文献
[1] 黄瑞春.房屋屋顶施工技术的有效合理运用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(12):28-29
[2] 朱林军.对房屋屋顶施工技术的探讨[J].中小企业管理与科技,2010,(21):45-46
[3] 赵军.房屋屋顶的施工技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(3):23-24
[4] 唐金东.关于房屋屋顶施工技术的探讨[J].民营科技,2011,(6):76-77
[5] 任加林.浅谈房屋屋顶施工技术要点[J].科技创业家,2012,(10):35-36
[6] 陈满华.关于房屋屋顶施工技术的探讨[J].内江科技,2011,32(8):56-57
[7] 尹士杰.基于房屋墙体保温施工技术综述[J].中国房地产业,2011,(10):49-50
[8] 顾忠.关于房屋屋顶施工技术的探讨[J].商品与质量·学术观察,2011,4(5):12-13