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钻探施工难点
(1)上岩组斑点状碳质绢云千枚岩、碳质绢云千枚岩层理发育,岩石倾角大,硬度低,其构造破碎带岩石酥松破碎,且有长度不均的黑色泥质岩段。在这种岩体中形成钻孔后,岩体原始的力学平衡状态被破坏,若钻孔倾角大,受重力作用,以及泥浆冲刷、提下钻的抽吸作用,钻进过程中易出现坍塌掉块、缩径现象,成孔困难,岩心堵塞现象十分严重,取心难度大、采取率低。(2)下岩组白云石大理岩和条带状白云石大理岩硅化严重,岩石坚硬完整致密,研磨性低,可钻性级别高,钻效低。
钻探工程要求
全孔岩心采取率不低于95%;终孔直径不小于96mm(HQ);钻孔设计顶角30~40°,每30m及终孔测斜一次。顶角每百米允许误差为3°,方位角每百米允许误差为5°。
主要施工工艺
1钻探设备
使用宝长年公司生产的LF70全液压动力头钻机,配备额定压力7.0Mpa的全液压泥浆泵。LF70钻机使用96mm(HQ)口径,施工时理论钻进能力为542m,钻机可钻进顶角范围0~45°内的任意钻孔,非常适合矿区大角度钻孔的钻探施工。为了弥补钻机处理事故强力起拔能力低的弱点,现场配备了液压千斤顶,起拔能力75t。
2孔身结构
全孔绳索取心钻进。使用122mm(PQ)口径开孔,下108mm套管隔住第四系,以96mm口径终孔。下套管过程中,在108mm套管入岩部分的外壁上涂抹黄油,并密封好孔口,为便于终孔后起拔套管。
3钻进参数选择
钻压:孕镶金刚石绳索取心钻头压力的确定,按照单位压力40~80kg/cm2计算。宝长年LF70钻机孔底压力的确定需要读到钻压表上的两个数值。开始钻进时,将油缸慢速给进控制阀至于钻进位置,钻具缓慢回转向孔底接近但未接触孔底时(悬吊状态),钻压表显示的值为孔内钻具总重量与油缸下行给进力之和。当钻头完全接触孔底时,由于存在地层反作用力,钻压表显示的数值会减小为另一个值,这两个数值的差值称为失压值,失压值乘以油缸有效面积(45cm2)即为孔底钻压。一般来说,在一定范围内钻速是随着钻压的增大而增加的,但与此同时,单位进尺金刚石的耗量也随钻压的增大而增大[1]。过大的钻压会使金刚石耗量急剧增大,导致钻头使用寿命降低,影响绳索取心工艺优势的发挥。转速:金刚石钻进是以高切削频率表面疲劳破碎和小体积量体积破碎为主要碎岩机理,所以转速是金刚石钻进工艺中保证钻进效率的重要因素。对于转速的确定,按普通金刚石钻头钻进的圆周速度(孕镶钻头1.5~3.0m/s)计算转速。根据地层情况,岩石完整时,可适当开较高的转速,当地层复杂时,要将转速控制在一定的范围内。泵量:绳索取心钻进时钻柱与孔壁之间的环空间隙小,冲洗液上返流速快,加之孕镶金刚石钻头所切削出的岩屑粒径极小,所以一般而言,泵量的大小只要保证钻头冷却、能够排出岩屑即可,过大的泵量除了会抵消一定的钻压以外,还极易冲垮松散破碎地层,导致岩心缺失,不利于钻进。钻进参数的具体选择可参见表1。
4冲洗液的配制及维护
根据钻孔在不同孔段岩层变化及孔壁的完整程度,及时、灵活、有效地选用和调配使用不同类型和性能的冲洗液,并适时做好冲洗液的净化、监控及维护管理工作,是保证顺利钻进的首要条件[2]。开孔钻进第四系覆盖层时,冲洗液配方为1m3水+2%磺化沥青(DLSAS)+2‰PAM。通过现场使用发现,DLSAS在覆盖层岩心表面形成一层薄而韧的泥皮,岩心自内管取出时几乎为一个整体,证明DLSAS具有极佳的防塌护壁护心效果。钻进完整地层时,使用无固相冲洗液,配方为1m3水+1‰~2‰PAM。使用无固相冲洗液时,常由于岩屑沉淀不佳而导致沉淀箱中的冲洗液变成岩粉浆,从而导致泵压高、孔内岩粉无法排出,甚至发生烧钻事故,影响正常钻进。现场解决这个问题的方法除了合理布置地面循环系统外,还应要求班组勤换冲洗液,勤加清理沉淀箱以保证正常钻进。钻进酥松破碎、胶结性差、缩径等遇水不稳定地层时,对冲洗液的要求更高。要保证冲洗液失水量低、一定的粘度、良好的抑制性和剪切稀释性。现场使用腐植酸钾(KHm)-磺化沥青(DLSAS)-高效植物胶复合低固相泥浆作为复杂地层冲洗液,配方为4%钠土+1‰HV-CMC+4‰KHm+1%DLSAS+2‰植物胶。在配置时,按照先无机、后有机的顺序加入,并保证有充足的搅拌时间。该配方在钻进酥松破碎的碳质绢云千枚岩时取得了理想的应用效果。此外,钻进时,将转速控制在400r∕min之内,将有效消除钻杆内固相颗粒挂壁结垢问题。设置冲洗液循环系统时,要保证循环槽的长度、坡度及档板数量。防止冲洗液在循环槽中流速过高、冲洗液所携带的岩粉无法通过降速与结构破坏作用而顺利的净化沉除[3]。
5钻孔漏失治理
在勘探区上下两岩组的钻进过程中,均出现了不同程度的漏失情况,我们以“预防为主,随钻堵漏”作为解决钻孔漏失的主导思想,以801堵漏剂作为主要堵漏材料,根据经验,提前判断漏失层位,在冲洗液中加入一定量的801随钻堵漏剂预防漏失。当出现钻孔漏失时,视漏失量的大小,加入1%~4%的801随钻堵漏剂,1%的磺化沥青粉,并增加PAM的含量,配置成高粘浆液随钻堵漏。在勘探区使用该方法进行钻孔漏失的治理,实用性与经济性俱佳。
6钻头的使用
根据在矿区地层岩石硬度、研磨性及完整度,并结合实际使用经验,基本以8#Q系列绳索取心半合管底喷钻头作为主打钻头。在厚度较大、完整、硅化严重的白云质大理岩及白云质条带状大理岩时,则选用胎体硬度较低的10#钻头,底唇面均为尖齿环形。使用新金刚石钻头时要进行初磨,一般先轻压(正常钻压的1/3以内)、慢转(200r/min左右)5~10min,再采用正常钻进参数进行钻进。在每个回次钻进开始时,也要对钻头进行磨锐。
7测斜与岩心定向技术
使用单点照相测斜仪,仪器罗盘技术参数:斜孔方位角0~360°,倾角0~90°,直孔方位角0~360°,倾角0~90°。该仪器具有结构简单、使用方便、测量精确度高等特点。为便于测斜,在测斜仪外保护管上焊接了可以直接与打捞器钢丝绳接头连接的母扣,有效减少了测斜辅助时间。为了适合在斜孔内测量,在测斜仪外保护管上部加工了扶正器,使测斜仪可以探出钻头并悬吊在钻头内台阶处进行测量,保证了测量数据的准确性。2011年,使用HQ\HQ3ActⅡ型随钻岩心定向仪,共完成钻孔60个,在其中57个钻孔共3848个回次进行了岩心定向,有3472个回次定向操作成功,岩心定向成功率达到了90%。该仪器是设计与HQ\HQ3绳索取心钻具配合在斜孔中使用的岩心定向仪器,当HQ3口径钻进时可以通过连接在内管总成上的ACT测量仪器(定向工作仪)进行岩心定向测量工作,回次钻进结束后将内管打捞起来,使用地表控制仪器与ACT测量仪器对接,经过数据对比后可确定出岩心管内岩心在孔内原始状态下重力低边的位置,从而完成对岩心实际空间产状的测量。每套仪器可配备两套HQ3内管总成使用,除增加一定的操作辅助时间外,对钻进深度和纯进尺速度没有任何影响。
8上岩组酥松破碎、断层泥岩段施工工艺
使用HQ3半合管+底喷钻头钻进工艺。在使用时,内管与钻头台阶的距离要小于普通绳索取心内管与钻头台阶的距离,在1mm以内,保证足够的冲洗液由钻头底面喷嘴流出,不会冲刷岩心导致岩心缺失;在取心率低的地层采用短回次(0.5~1.0m)、低参数钻进(钻压≯10kN,转速≯400r∕min,泵量≯70L∕min),以保证采取率;发生岩心堵塞要立即打捞内管,保证岩心不磨损、不烧钻;起下钻速度要均匀,不可猛起猛放,下钻时,应先下外管,再下内管,以防止抽吸压力过大从而增加孔壁失稳的可能性,保证孔壁稳定;使用腐植酸钾(KHm)-磺化沥青(DLSAS)–高效植物胶、复合低固相泥浆为冲洗液,并保证冲洗液的性能,严禁与PAM无固相冲洗液在裸眼状态下频繁更替使用;及时回灌冲洗液,保证液柱压力能够平衡孔壁应力;
9下岩组硬岩层施工工艺
使用胎体硬度相对较软的10#钻头钻进。适当加大钻压强迫钻头进尺,迫使胎体磨损金刚石出露,待正常后立即恢复原来钻压,但要注意过度加压会导致钻孔弯曲度增加;磨料选用机场周围挑选的未风化的石英岩,碎至6~7cm3,一般一次投入10~15粒,保证孔底压力12kN左右,低转速、小泵量,10~20转后将钻头提离孔底,反复8~10次后再正常给水钻进[4]。孔底磨钻头法效果明显,但钻头磨损很快,使用需慎重,且辅助时间长、成本高,投入时应将磨料逐一投入,不可一次性全部投入,以免在钻杆内架桥。
以某地区某农村饮水工程为例,本工程取水池内部空净尺寸为:4m*4m*4m,墙体厚度为0.5m,底厚度为0.2m,用M7.5水泥砂浆砌块石砌筑,厚度在0.3m左右;内部墙壁采用M10水泥砂浆对其进行防渗,外部墙壁用M10水泥砂浆进行勾缝,厚度为0.5m。用C20钢筋混凝土对顶板进行浇筑,厚度在0.1m;预留检孔的长宽比例是1:0.6m;调节池建容积为84m3,水池空净直径为高3m。
2工程砌筑前准备
2.1原料要求
石料必须要在现场进行合格验收,应选择表面光滑和无明显裂痕的石料,并且还需要符合一定的规范化要求。保证石料的密度大于25kN/m,抗压能力应在60MPa以上。所选择的石料中,保证毛石以块状的形式存在,最小重量在25kg以上。对砂子的选择,应保证直径在一定的范围之内,一般情况下直径应当控制在0.15~5mm,细度模数也要有一定的控制,一般情况下控制在2.5~3.0。保证出自正规的生产厂家,对水泥的强度进行检测,检测数据必须要达到使用的标准,如果没有达到不能入库和验收。水泥如果长时间没有使用,使用时应对其进行必要的检测。砂浆在使用之前需要对其进行严格的实验和用量的控制,以此来满足图纸的要求。在施工中,如果改变砂浆的用量需要重新对其进行实验来保证具体用量。在砂浆的运输过程中防止出现泌水现象,如果出现此种情况需要重新拌制。
2.2测量放样
工程施工前需进行测量放样,确定开挖轮廓线,有针对性的根据施工图纸的要求对测量放样进行必要的修正,并做好记录,对放样数据进行妥善管理,最后还需要填写放样交底记录单。
2.3地基处理及验收
浆砌工作现场物品的使用比较乱,施工过程中灰尘和石块比较多,施工管理人员需要在砌筑完成之前对施工现场进行必要的清理工作,对地基垃圾清理完毕后需要进行平整工作,对地基表面出现的一些石块和腐殖土进行彻底的清除,如果有需要再次使用的物品应妥善保管,以便下次使用。应当按照规定的要求对地基进行压实,达到规定的地基标准。施工管理人员和有关部门对施工后的现场进行必要的检查和验收工作,在最大程度上保证施工工程质量,提高农村用水工程。
3水泥砂浆砌石砌筑施工
3.1操作工艺
3.1.1铺浆
胶结材料采用的主要材料就是水泥砂浆,铺浆厚度应有一定的限制,一般是设计厚度的1.5倍,使石料产生一定的压实。毛石砌体需要根据砌面的平整度进行必要的座浆,在逐块安砌时要不断调整,不能有通缝的情况出现,保证不能形成空洞。如果以小石子砂浆作为胶结材料时,座浆铺设厚度要在原有的设计宽度上加厚1/3即可。毛石的座浆厚度在8cm左右,胶结材料在趋前铺设时不能超过1.0m。
3.1.2摆放石料
把干净湿润的石料摆放到已经座浆的砌面上,用力敲打石面,于此同时应严格控制砌缝宽度,水泥砂浆的使用一般情况下为3cm左右;如果采用的是细石混凝土,应为骨料最大直径的2倍,如果砌面不平整,座浆的铺设应当加大厚度。采用细石混凝土时,不能有细石架空现象。有些地区在对石料竖缝进行调整时,使用的是钢筋加工撬棍,通过对石料进行撬动达到座浆的挤压饱满。
3.1.3竖缝灌浆
石料摆放完毕后,需要立即实施竖缝灌浆,并对其进行并振捣,以达到密实效果。在使用水泥砂浆进行灌浆时,可采用捣插棒捣实。如果砌层高度小于30cm,可以在灌浆完毕后进行捣插,保证竖缝的密实度。如果竖缝灌浆采用细石混凝土,往往采用振捣器进行振捣,砌层高度在40cm以下时,竖缝灌注完毕之后进行振捣,振捣完毕之后缝面会有下移,通过上层平缝铺浆时对其填满。
3.1.4振捣
水泥砂浆砌缝的宽度比较小,一般施工采用的是人工插捣,工具有竹片捣插棍和钢筋捣插棒。振捣时间根据振动器频率和混凝土坍落度不同而改变,一般情况下在半个小时左右。振捣完毕后,胶结材料会有所下移,形成一种凹槽,使竖缝呈一凹槽。对于留不留凹槽,应根据工程具体情况确定。单位砌面完成36h后可以进行清洗环节。
3.2养护
3.2.1冬季护理
工程施工随着季节的变化需要采取一定的措施,冬季工程施工时可以通过对砌体覆盖麻袋或者草帘的方式进行保温工作,避免温度过低;还可以采用水泥水化热升温来达到一定的保温作用。如果气温在0℃以下,需要对砌体采用覆盖方式进行养护,达到一定的保温效果,如果温度过低需要根据情况停工。特别是在寒冬,不能进行洒水,如需要可以进行蒸气养护。
3.2.2夏季养护
由于各地区的温差较大,夏季炎热高温,日照时间较长,物体表面温度比较高,在对砌体进行保养时应进行适时的降温,采用保湿的方法进行养护,这样做的好处是预防胶结材料中的水分蒸发过快,影响水泥的水化反应,从而破坏工程的整体性和质量。如果平均气温在25℃以上时,需要定期对砌体进行洒水,以维持砌体表面的湿度,释放热量。夏季对砌体的养护可以通过隔离层隔绝过热空气的方法,一般情况下采用湿的覆盖物对其进行覆盖,以免受到阳光的直射。
4结语
1.1施工测量
护岸工程在正式施工前,为了保证施工的有效进行,应该对河道和岸坡进行相应的测量工作,对护岸工程中的线路长度、标高等可能影响施工质量的因素进行明确,同时从工程实际情况出发,加密处理护岸沿线的水准点,测量其闭合度,从而确保全部水准点的更加可靠和准确。结合相关工程建设标准,应该将水准点的分布范围限制在20m以内,确保每隔20m都能够找到一个水准点,为施工质量控制提供必要的支持。在施工过程中,应严格按照施工设计图纸的要求,对护岸基础边线进行严格放样,设立基础边桩,为以后的施工工作打下良好的基础。
1.2混凝土基础
首先,在开始施工前,应按照设计施工的需要,对各种原材料进行严格检测,同时通过相应的试验,确定混凝土配合比,并对混凝土的搅拌时间加以严格控制,确保混凝土拌合的均匀性,从而满足了施工中塌落度的标准要求。其次,应该对基槽进行修正,保证其平整度和清洁度,同时做好验收工作,只有当监理工程师检查合格后,才能进行后续施工。在架设模板时,应该充分保证模板的刚度和强度,以及模板的平整度和稳定性,以保证混凝土构件的施工质量。在混凝土浇筑之前,还要对基槽中的一些杂物、积水进行处理与清洁。然后,在混凝土搅拌时,应该采用插入式振捣器,进行分层捣实,以确保混凝土的强度能够满足护岸工程的施工要求。
1.3浆砌块石墙身
当基础混凝土的强度达到设计强度的70%以上时,对底板上的杂物和泥土等进行处理与清洁,从而方便进行砌筑墙身。对于浆砌块的选择,应该以坚石和次坚石为主,确保材料的强度在25MPa以上,石料的表面也不能存在裂缝或风化现象。在墙身砌筑施工时,应该选择坐浆及错缝砌筑工艺,确保每一个砌层的稳定性,砌块之间使用砂浆填充,确保其粘结牢固,确保上层砌筑时不会对下层已经完工的砌块造成扰动。当墙身达到一定强度后,应该进行勾缝处理,以圆角的方式,对勾缝的交叉点进行控制,同时做好墙身的养护管理,保证施工质量。
1.4压顶混凝土
在护岸工程中,压顶是最上部的工程,其质量、平整度和线型对于护岸工程的外观有着很大的影响,而且影响着护岸工程的牢固性。在压顶施工前,应该对墙顶进行清理,保持其整洁性和平整度,然后,应该做好测量和放样,明确压顶的高程和线型,同时进行立模。在立模时,应该选择钢模,以满足强度和刚度方面的要求,而为了保证模板的稳定性,可以应用三角钢夹具和支架。在脱模时,应选择机油(或色拉油)作为脱模油,从而保证墙面的平整和光洁。混凝土的浇筑应采用连续浇筑的方式,使用插入式振捣器捣实后,利用平板振捣的方式,保证混凝土表面的平整度。
2疏浚工程施工工艺技术
(1)试挖:应该选择经验丰富的施工人员进行试挖,并根据试挖得出的各项数据,对挖泥船的相关参数进行调整,以保证挖泥工作的有效性。同时,应选择正确测设备的组合方式进行执行,提高设备的利用率,从而保证工程的顺利进行。(2)挖槽:可以根据试挖得出的数据,对挖槽设备的参数进行设置,从而保证施工效果。在施工过程中,应做好现场施工管理工作,根据回淤情况况及开挖后泥沙的泄漏程度,从而对施工超深进行判断,确定是否需要增加施工。施工的超深厚度也应由试挖来确定,然后在实际施工中,根据实际状况对其进行适当调整,从而保证挖槽深度能够达到设计标准的要求。在施工中,为了避免出现漏挖等现象,应该保证每一条挖槽都与前一条挖槽保持5m左右的重叠,特别是在边坡的分层分阶梯施工中,更应该注重重叠挖槽的部分,以防出现浅埂的遗留现象。(3)泥浆输送:在施工过程中,为了避开不妨碍航道运输的正常工作,避开来往的船只对施工的影响,该做好水下潜管的敷设,从而实现对泥浆的输送。通常,从水下地形考虑,潜管的连接大多是采用的方式是柔性连接,大部分是在水面上对潜管进行连接,之后分段下放,从而保证水下潜管的连续性。在对水下潜管进行敷设前,还必须做好旧有航道水下地形的勘察工作,确保潜管敷设后,航道的水深可以达到1.5m以上。而假如水深不足,则应该重新进行挖槽。(4)质量控制:从本质上讲,航道疏浚工程就是对航道中存在的泥沙和杂物等进行处理,以保证航道的正常通行,或者对航道进行拓展。因此,在实际施工中,应该做好相应的质量控制,保证航道疏浚的可靠性,以免影响来往船只的安全。首先,应该对施工设备进行合理选择和组合,确保设备能够实现最高利用效率,同时对设备运行状态进行实时监测,保证施工安全;其次,对于挖出的泥沙,应该合理放置,在河岸附近建立统一的泥沙堆放点,并在附近构建完善的排水系统,使得泥沙中的水分可以顺利排出,同时避免泥沙再次进入河道;然后,在疏浚工程施工之前,应对原本的航道断面进行彻底的检查,以确保设计和施工方案是否合理,并且应该由监理工程师签字确认,不能盲目的进行施工;在施工中严格按照相关规范进行操作,确保工程的施工质量。另外,需要注意的是,由于施工位置是港口,其自身的吞吐量较大,施工过程中必然会对航运造成一定的影响,因此,施工单位该对施工时间进行合理性的安排,尽量避开航运高峰的时间段,从而减少不必要的损失。
3结语
(1)可能会受到土质的影响,所有成团的土类都可以用石灰对其进行稳定,正常情况下,粘土颗粒的活性比较大,其单位质量面积较大,同时表面的能量也相对较大,这就造成了石灰与土之间的作用比较活跃,因此石灰土的强度会跟随着土的塑性参数的变大而加大,但是一旦出现土质过粘不容易被搅拌的情况,就会严重的影响稳定性,并且非常容易导致缩裂情况的出现。
(2)石灰的质量以及用量都会对石灰土的强度造成影响,石灰的质量必须要符合石灰的技术标准,同时进行石灰存储时,不能储存过长的时间,一定要于3个月之内使用。一般来讲石灰的用量是依据石灰所占灰土干重的百分比来进行计算的,当使用石灰的剂量小于百分之三的时候,石灰的主要作用是起到一个稳定的作用,随着石灰用量的不断增加,石灰土的强度以及石灰土的稳定性都会有所增加,但是当石灰的剂量增加到一定程度的时候,那些多余的石灰的就会以自由灰的形式存在,这将在一定程度上造成石灰土强度的降低,但是石灰土所使用的最佳剂量与养生龄期的关系密切,一般情况下来讲在二十八天以内,石灰土的最佳剂量会跟随者龄期的增长而增大,在二十八天以后,基本处于一种稳定的状态。
(3)这主要是由于较高的温度会适当的增加化学反应的速率,同时适宜的温度也为氢氧化钙的结晶与火山灰之间的反应提供了结晶水。
2在施工过程中需要注意的问题
(1)施工的季节选择,一般情况下来讲,石灰土稳定类基层的施工最好在春季的末期或是在夏季的时候进行施工,这样可以确保在进入冬季钱有一定时间的成型实践,通常情况下来讲都是在出现冰冻情况前一个月左右完成,如果选择在雨季的时候进行施工,一定要注意天气情况的变化不能让混合物料被雨淋湿并且要采取一定的措施将表面的存水排干净,同时准备好的物料也不能过于潮湿,石灰稳定土从拌合开始一直到进行压实作业时的实践长短对石灰稳定土的密度以及其强度的影响相对较小,即便是在施工的过程中遇到雨水,或是被过往的车辆压成灰泥也不会出现失效的状况,当雨过天晴以后经过太阳的照射,并经过压实整形等施工后依旧会具有很高的强度。
(2)对接缝的处理,在石灰土稳定基层的施工过程中,两工作段的连接之处需要进行搭接拌合,也就是说在前一段进行拌合操作以后需要留下5到8米不进行碾压,在进行后一段施工的时候需要将前一段没有碾压的那一部分进行一起拌合碾压,并且拌和机以及其它的机械设备不能在已经碾压成型的稳定层面上调头,如遇到必须调头的情况,必须要采取相应的保护措施。
3石灰土基层病害防治
关键词:现浇梁施工工艺自检要点就地浇筑法就是在桥位上搭设满堂支架,在支架上浇筑混凝土,混凝土达到强度后拆除模板、支架。现浇法施工,对于跨径不等的桥梁施工比较方便,无需预制场地,而且不需要吊装设备和架梁设备,整个梁体的钢筋可不中断,桥梁的整体刚度好,并避免了预制安装形成的接缝以及梁体的颜色的差异,整体色泽效果好。缺点是:前期准备时间长,施工中要占大量的支架和模板,施工费用一次投人大,对于上跨桥,因其施工的特点,必须预留施工通道,车辆通行受到一定程度的。下面就碗扣式支架作为满堂支架浇注箱梁的施工工艺和自检工作要点简述如下。
1、现浇梁施工工艺
现浇梁施工采用就地搭设满堂支架,分段绑扎钢筋,分段、分层浇注混凝土的方法,其施工工艺流程如下:
地基处理(三七灰土)搭设支架全孔预压安装底模和支座绑扎钢筋(底、腹板、横梁)安装侧模浇注底、腹板和横梁安装内模绑扎顶板钢筋浇注顶板混凝土拆除模板和支架。
1.1地基处理
为了保证支架所产生的沉降不影响箱梁整体质量,必须对原地面加以处理。将原地面泥土碎渣等软弱地层进行换填、整平、碾压,最后铺设一层3Ocm左右的三七灰土,碾压至压实度达到90%以上,并整平形成双向横坡,便于排水。为保证地基的稳定和一定的承载力,在灰土上铺一层塑料布,防止雨水浸泡,并在地基两边预留纵向排水沟。
1.2支架搭设
桥梁支架从开始的木模到钢脚手架,以及各种万能杆件,到现在普遍采用碗扣式脚手架。碗扣式脚架具有以下优点:接头构造合理,结构强度高,力学性能好,轴心受力,立杆荷载是扣件架的2.6倍;便于拆装,自锁能力强,抗剪、抗弯、抗扭强度大,劳动强度低,一般不需要专业人员安装,避免螺栓作业,用一把铁锤即可完成全部作业,尤其在桥梁现浇支架中使用,可做到省时、省力、安全、可靠。
碗扣式支架的搭设程序:根据箱梁底面及地面标高差,预先选配好立杆规格并拟定纵横水平拉杆布置图(做支架受力验算,确定纵横水斗间距)在地基上铺设垫木下托定位、安装下部立杆和纵横向水平杆测量调整水平拉杆和基准标高并锁紧立杆碗扣扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平放置脚手板继续接高上层立杆和水平拉杆安装上托接正立杆垂直度,扣紧水平杆放置横木。
1.3全孔预压
为了检验地基的承载力及满堂支架的稳定性,必须对全孔实行预压,预压荷载按梁自重为施工荷载的80%考虑,加载时可在支架上方木处置观测点,观测期限为24h,其沉降量在搭设支架时应预先考虑。
1.4预拱度
桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了保证桥梁工后尺寸准确,支架应预留施工拱度,预拱度可设置成抛物线或圆曲线。下面以圆曲线为例计算任跨径某一位置的预拱度:
(1)跨中最大挠度与计算:(图纸明确规定最大预拱度时,按图纸上提供的数据设置,钢筋混凝土梁式桥主梁跨中最大竖向挠度不大于1/600L.
f=5/48*QL4/6.8EL≤I/600
式中Q——作用于梁的荷载(均布荷载);
L——梁的跨径;
E——梁混凝土的弹性摸量;
I——梁截面惯性矩;
(2)圆曲线半径计算:
以水平方向为X轴,垂直方向为Y轴建立坐标,可计算圆半径如下:
R2=(R-f)2+(L/2)2
R=(f2+L2/4)/2f=(4f2+L2)/8f
(3)梁任一点时挠度Fy可由以下公式计算所得:
R2=X2+[R-(f-fy)]2
fy=(R2-X2)1/2+f-R
1.5模板的安装(底模、侧模、内模)
(1)底模:可采用木质合板、高强度覆膜竹胶合板、以及钢模板,型式的选用取决于同类桥跨结构的数量和模板材料的供应及价格性能比,,对现浇梁施工一般选用木质合板。如直接使用,混凝土的外观不是很理想,现普遍采用粘贴地板革等施工工艺,混凝土外观平整,模板接缝不明显。地板革为一次性使用。高强覆膜双面竹胶合板也可采用粘贴地板革等施工工艺,但就因其表面平整,经过特殊处理,为避免浪费,可直接用于底模,但必须涂刷脱模剂。从已施工的结果看;高覆膜竹胶合板每块可重复使用2-4次,混凝土外观没有地板革工艺的外观平整,但其颜色均匀。
安装底模前,应接计算的预拱度以及预压的沉降量,对底模下的龙骨进行调整,所有标高的调整必须在龙骨上完成,底模的安装,要保证接缝平整,不能有悬空和翘曲,对于四块根的接合处,以及每块板的中心的标高应进行检测,做到大面平整。
(2)侧模:对于外侧模应按底模的要求,严格控制其大面平整度。外侧模的支承定位,必须按箱梁设计的处观轮廓进行定位;在外侧模外侧,用不少于两层的撑杆进行加固,必要时可在内外侧模之间加设拉杆。为防止底侧模间漏浆,外侧模的安装可采取“底包侧”的结构形式。
(3)内模:箱梁的施工程序一般为一次浇注成型和二次浇注成型的不同方法。为保证工程质量,一般采用二次浇注成型法。因此,内模板按梁肋内侧模,箱室顶模和封闭箱室的预留天窗采用吊模三种形式,分三次安装。内模可采用油毡或塑料纸覆面的普通木板,也可采用竹胶合板等等。第一次浇注箱梁时内梁肋内侧模及第二次浇注顶板混凝土时的箱室顶模,均可采用型钢和木料相结合的支撑方式,便于重复使用。支撑架与底模顶面间应预留一定的距离,便于箱底板找平;待内侧模和顶模拆除后,第三次浇注预留的天窗,可采用铁丝吊模施工。吊模不回收。
1.6钢筋绑扎
对用于箱梁的钢筋必须按要求采购,并按规定要求进行抗拉、抗弯、物理、化学等试验,钢筋混凝土箱梁的钢筋安装程序为:梁底板梁肋板横隔梁梁顶板
钢筋位置应准确,定位要牢固。钢筋混凝土底板的保护层应尽量采用塑料垫块,防止使用砂垫块而使底板出现麻面,斑块(因铺地板革地方发亮,露砂垫块的地方发暗形成斑块)。梁肋和横隔下的垫块,应防止被压坏或垫块倾倒。当个别钢筋的位置与其附近的钢筋发生冲突时,其定位的优先次序是:预应力筋主要的普通受力筋一般构造筋,或遵循:先精后细,先螺纹后圆钢的次序。
1.7混凝土浇注
为保证工程质量,箱梁的浇注,一般采用二次成型法。即先浇注底板和腹板,再浇注顶板的方法。将施工缝留在翼板与腹板交接处,逐孔分层浇注。为了提高施工材料的现场周转速度及混凝土的质量,每联最好一次完成。如需分段时,其施工缝应留在1/4跨处。对于混凝土顶板的浇注,应严格控制其标高,为防止混凝土收缩裂缝,可在混凝土表面初凝时进行二次抹面。箱室的内模可以回收,其方法是在梁跨1/4处的顶板上预留天窗,待内模拆除后,在“天窗”部位设置混凝土顶模,用与箱梁顶板同标号的微膨胀混凝土而封闭“天窗”。
1.8拆除模板和支架
模板、支架的拆除时间根据模板部位和混凝土所达到的强度而定。
非承重梁肋内侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时,方可拆除,一般混凝土的抗压强度应达到2.5Mpa;
箱室内顶模应在同步养生的试块强度达到设计强度70%时,方可拆除;
对于箱梁底板、翼板及支架,必须在混凝土强度达到设计强度的100%时,方可拆模。
支架的卸落应接程序进行。卸落量开始宜小,逐次增大,每次卸落均由跨中开始;纵向应对称、均衡,横向应同步平行,遵循先翼板后底板的原则。碗扣式支架自上而下依次卸落。
2、质量自检工作要点
对于现场浇注的梁式桥,在浇混凝土前要进行周密的准备和严格的检查。一般来说,就地浇筑施工在正常情况下,一次灌注的混凝土量较大,且需要连续作业,因此准备工作相当重要,不可疏忽大意。作为控制工程质量主体的质检工程师,对施工的各个环节必须进行严格的检查验收。自检工作可从以下几方面入手。
2.1原材料及设备的检查
(1)施工单位用于本工程的所有原材料必须按技术规范的要求进行抽检,不合格的材料不能用于本工程。除原材料质量满足要求外,数量也要满足每次混凝土浇注的需要,不能出现缺料现象。
(2)对用于浇注混凝土的拌和楼(最少2台)、混凝土运输车、混凝土输送泵等设备,浇注前都必须督促其进行试运转,以防在拌和中发生故障。除此之外,还应对其备用机机械以及用于本工程的人员,振捣设备等等进行全面的检查,确保满足实际施工的需要。
2.2浇注前各项工序的检查
(1)地基处理
①对于地基处理,监理应对其进行全面检查,特别是对于软弱的地段必须进行换填处理,灰土的施工应做到灰计量准确,拌和均匀,压实度≥90%.
②检查地基表面是否做成双向横坡,地基外侧是否留有边沟,把水引向地基以外,检查灰土上支架下是否盖有彩条布,以防止水浸泡灰土,要做到横向纵向水流顺畅。
(2)支架搭设
①检查支架下基础垫木是否与地面充分接触,不得有空隙,铺设垫木前,地基表面要用砂找平上、下托要与垫木及龙骨顶紧。
②检查各杆件是否横平竖直,其间距是否符合要求。
(3)预压及沉降量的检查
①对于每孔预压的重力,要进行核查,预压的重力一般以梁自重加施工荷载为依据,进行24h预压。预压前后对所有的观测点,监理工程师应进行核查以确定沉降量。
②检查预拱度设置的方式是否正常,以及不同位置预拱度的大小,是否接圆曲线或抛物线设置。
(4)模板检查
①检查模板是否具有足够的强度、刚度和稳定性。
②检查接缝是否漏浆,大面是否平整。
③在确定模板标高、平整度等各方面满足要求后,方可粘贴地板革,地板革应粘贴牢固,不能拥包或打皱,接缝必要用胶带纸粘接紧密。
④对于用于腹板的模板,要严格检查其尺寸,以及牢固状况,防止模板变形跑模而箱粱的外观尺寸。
箱梁模板安装的最大偏差可按以下标准控制:
模板轴线位置:±10mm
模板平面标高:±5mm
模板内部尺寸:+5mm~-0mm
相邻两块模板高差:2mm
模板表面平整度:5mm(2m直尺检测)
(5)钢筋的检查
①因现浇箱梁钢筋比较密集,检查时按图纸纸上钢筋的编号,对其型号、长度及根数逐一检查。检查钢筋调直和污锈清除情况,用于工程的钢筋表面应洁净,无油渍、漆度和鳞锈。
②检查钢筋的焊接是否满足规范要求,特别是钢筋的接头、焊接的长度、饱满程度要逐一详细检查。构件受拉区的接头数量,不得超过钢总数的50%.
③现场焊接禁止烧伤地板革。
钢筋加工及安装按以下标准控制:
受力筋顺长度方向加工后的全长:+5mm,-1Omm
弯起钢筋各部尺寸:±20mm
箍筋尺寸:±5mm
两排以上受力钢筋排距:±5mm
同一排受力筋间距:±lOmm
钢筋弯起点位置:±2Omm
箍筋横向筋间距:±2Omm
保护层厚度:±5mm
2.3浇注过程中的检查
(1)检查运到现场的混凝土的坍落度是否满足要求。
(2)混凝土的浇注顺序和是否满足要求。
(3)浇注过程中,对支架、模板、钢筋和预埋件的稳固性进行检查。
(4)对混凝土表面的标高控制进行检查。
(5)督促试验员及时留取强度试块。
箱梁应满足以下标准:
箱梁断面尺寸:+8mm,-5mm
连续梁长度0:Omm,-10mm
轴线偏差:10mm
表面平整度:+8mm(2m直尺检测)
2.4支架卸落及养护检查
1.1 拼装挂篮施工
当挂篮结构构件向施工场地内运入以后,应运用吊车向已浇筑梁段顶面吊设。在已经完成浇筑的0#梁段顶面进行拼装,在完成拼装以后,对挂篮施加段荷载开展预压,使挂篮产生的非弹性变形得以充分消除,在悬浇施工过程中,应在梁段施工拱度计算中将挂篮的弹性变形量归纳进来。
1.2 挂篮静载试验操作
在完成挂篮拼装以后,开展荷载试验,有效测定挂篮的实际承载能力和梁端荷载作用下的变形情况。在荷载试验时,加载应和施工过程中最不利的挂篮受力的两端荷载开展等效操作,对各级荷载作用下产生的最大荷载作用下和挠度挂篮控制杆件内力进行测定。
1.3 移动挂篮的施工操作
在每一梁段混凝土浇筑和预应力张拉完成之后,沿行走轨道向下一梁段位置移动挂篮开展施工,直到悬浇梁段施工完成即可。
1.4 拆除挂篮的施工操作
在箱梁悬浇梁段施工完成以后,对挂篮结构的拆除施工进行开展。拆除挂篮的顺序主要包括箱内拱顶支架、侧模系统、底模系统以及主桁架。在拆除过程中,吊带系统和行走锚固系统会交叉操作,拆零将箱内拱顶支架取出,对侧模和底模系统通过卷扬机开展整体吊放,主桁架的拆零时应先退至墩位附近再通过吊机进行施工。
1.5 悬臂灌注的施工操作
1.5.1 挂篮前移。在前一梁段施工完成之后,应解除并放松各吊点,使模板与梁体脱离,并解除梁上后锚点,开展锚固转换,行走小车托力转换至滑道上,通过受拉葫芦拖拉主桁架,运用整个挂篮向下一梁段位置进行移动的方法实施操作。
1.5.2 调整和锚固挂篮。在挂篮就位以后,先将主桁梁上锚固向梁体锚筋上转换,在梁体上将底篮后锚安装实施转换,通过测量仪器开展中线及高程的测量和定位,通过千斤顶调整标高,在检查达到合格以后,开展全面锚固。
1.5.3 模板就位。模板安装按下列顺序进行:外模安装底腹板堵头(梁体底腹板钢筋安装、纵向预应力管道、竖向预应力筋等安装完毕)内侧模板安装内顶模支架内顶板安装顶板堵头。
1.5.4 钢筋、预应力安装。所有进场钢筋、钢绞线、锚具等材料均须按规定抽检合格方准使用。钢筋绑扎按图纸要求进行,波纹管安装除插芯棒外,曲线段每50cm、直线段每1.0m设置一道定位U型钢筋,定位后的管道轴线偏差要求不大于0.5cm。用大一号波纹管对波纹管接头进行套接。接头波纹管长度应保持在30cm,两头伸入15cm。切开接头处波纹管,禁止有卷曲翘起的现象产生,避免穿钢绞线时有钩挂的问题出现。波纹管应具有良好的水密性,并在施工中注重保护问题,若出现烧伤现象,应运用胶带进行及时缠包,避免有漏浆堵管问题产生,锚垫板与波纹管应控制在稳固连接换台,将接头位置包缠分时,避免漏浆堵塞压浆孔。
1.5.5 砼浇筑和振捣。砼采用水平分层两侧同时对称的方式浇筑,由于预应力筋及预应力管道周围钢筋密集,尽量减少混凝土与钢筋的碰撞,以免影响砼浇筑质量,振捣采用不同直径的插入式振动捧(B30、B50、B80),其中顶板底板用B80、B50,腹板用B30、B50,水平分层宜控制在30cm左右,保证振捣质量。砼在浇筑过程中,先浇筑底板及倒角,底板混凝土从两端的溜槽溜入。浇筑量约2/3,剩余1/3从隔墙及腹板上口下料,分层浇筑,控制砼从腹板及横隔墙下口翻入底板(适当减少坍落度;在底板与腹板倒角面加盖模板;放慢浇筑速度)。
1.5.6 砼养护。砼浇筑完成后,顶板及底板均应收浆抹面,并在初凝后终凝前进行第二次收浆并拉毛,防止表面收缩裂纹的产生,根据气候条件,最迟不超过12h即覆盖或洒水养护,混凝土的洒水养护时间,一般为7天,每天洒水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润为准,冬季施工时,当气温低于5℃时,则不得洒水养护,应采用覆盖保温养护方式。
1.5.7 预应力张拉施工。在混凝土强度和弹性模量都达到设计规定值、混凝土龄期不少于5天后即可开展混凝土张拉,按照从外向内、左右对称开展张拉顺序。张拉之前应校验油泵、千斤顶及油压表,并实施定期检查,使设备处于良好工作状态得到保障。压力表精度不低于1.0级;应经常维护张拉机具,开展定期检查,在长期不使用张拉机具时,或拆除修理后应重新进行校验,在正常使用时,通常会达到6个月以上或进行200次使用以后,都可开展重新校验。
1.5.8 压浆、封锚。预应力张拉完经检查合格后,前移挂篮。预应力筋张拉后24h以内将压浆施工完成,使预应力筋体系在灌浆工序完成之后不会有锈迹产生,专门试验灌浆材料的性能。试验测试的内容主要包括初始流动度、流动度的延时变化与温度敏感性、压力导致的最大泌水梁、膨胀性能以及强度发展速度等。
2 结语
1.1测量放线
在施工过程中,测量放线是整个工程的基础,其决定着工程整体是否能达到免抹灰施工工艺的标准,也是确保工程整体结构是否能够按照设计标准来施工的重要依据,其是贯穿整个工程的最大前提工作之一。在开展工作时应注意以下几个要点:首先在进行主体竖直线的测量时,可以利用经纬仪和借线法进行测量,要对测量结果进行反复检验,根据各楼层所标出的测试点,沿竖直线利用经纬仪向上投测,用钢尺对距离进行核对;其次,除竖直控制线外,还需要对外墙体上各窗口或电梯井中弹出中心控制线,以此控制各楼层间的垂直程度。
1.2钢筋安装过程
在进行钢筋安装时,一定要对钢筋的材料和质量进行严格的把关,对钢筋的长度、直径、弯钩等进行标准化控制。在选择钢筋时要按图施工、禁止随意代换,在绑扎钢筋时一定要注意将多余的扎丝弯曲向钢筋内侧,这样可以有效节约钢筋的使用,还可以让混凝土与钢筋能够最大程度地接触。
1.3模板的设计
在免抹灰工艺施工过程中,对模板的设计是最为关键的环节。模板在设计时必须严格要求其牢固度和密封度,决不能在浇灌混凝土时出现模具变形或外漏的情况,以免对混凝土造成影响,导致免抹灰工艺无法实现。在模板搭建时,首先要对预留的搭接钢筋进行矫正,保证钢筋无弯曲,以免在浇灌过程中导致模具变形。其次是要根据柱子的外皮线粘贴海绵条,一定不能吃线,海绵条是用来防止混凝土外漏的。在模具搭建好之后还要在各接缝处加塞海绵条,并用各类螺栓进行固定,保证模具的强度。在安装穿柱或穿梁螺栓时应该加上PVC线管,这样在拆卸模具时能够更加方便。
1.4混凝土施工
混凝土施工是免抹灰工艺中最为关键的步骤,也是质量控制要求最高的步骤。其主要包括以下几个要点:
1)混凝土配置
混凝土在配置时,由于要遵照清水混凝土的标准,因此要保证两者颜色上的一致性,同时所使用的混凝土材料也必须保证一致性。在配置前,相关工作人员要反复核对水泥的厂家、型号、种类、内含物等,还需要选择本身性质较为稳定,且干燥后强度较大的混凝土。除此之外,对配套砂石的选择也必须符合清水混凝土标准,在施工前要对材料进行抽样试配,以此保证实际工作中混凝土不会出现严重的质量问题。对试配的混凝土的外观、质量、配比值以及坍落度等方面的数据进行详细记录和分析,以此为后期工作提供参考。
2)混凝土浇灌
在混凝土浇灌时,应采用浇捣梁与板同时进行的方法。在浇筑时,应从一端开始浇筑,采用赶浆法将混凝土铺满整个模板。楼板混凝土的虚铺厚度应该略大于板厚,再利用平板振捣器从垂直方向对浇筑的混凝土进行反复振捣,如果需浇筑的混凝土楼板为加厚类型,则需要采用插入式的振捣器顺着混凝土浇筑的方向进行振捣。在混凝土振捣时,采用挂线的方式控制楼板的高度,在振捣结束后用长柄尺将混凝土表面抹平打实。在振捣时,楼板梁柱处钢筋密度比较高,应该采用同强度的小粒径石子混凝土进行浇灌,同时应实用直径较小的振捣器进行振捣,以保证钢筋和混凝土的充分结合。在使用插入式振捣器时,振捣器的移动范围应小于振捣棒作用范围的1.5倍。每一个插入点的持续振捣时间不应该过长,以混凝土表面不出现浮浆以及混凝土表面不再下沉为止。在浇筑楼体门窗楼板时,应采用两侧同时振捣的方式,振捣器插入距离应在门窗边缘400毫米左右,在振捣时要防止门窗边缘变形。另外,门窗周围的混凝土在浇筑后还需要开孔放气,这样能够保证门窗周围的缓凝土的高密度无气泡,保证门窗洞的质量。
3)成型后养护
混凝土楼板在成型后还需要对其进行养护,这样可以保证清水混凝土楼板的外观和质量。对楼板中的预留孔洞要进行加固处理,包括开关孔、网线孔、门窗洞等,利用塑料泡沫和铁皮进行加固,并在四周用胶带固定。
2对免抹灰施工工艺的后期处理
在建筑竣工后,还需要对免抹灰墙面进行后期处理,包括对墙面、楼板以及顶棚的处理。可以使用粘合剂进行处理,与水混合后就能够使用,这样可以填补墙面缝隙,还可以增加墙体的耐冲击、耐低温、耐热以及耐潮等的能力。需要注意的是禁止使用107建筑胶水混合水泥进行修补。
3结语
根据上述第3节的目标配合比研究成果实行室内生产配合比的工作。参照生产配合比的结果,施工单位进行了沥青拌和楼的试拌工作,从拌和出的混合料外观来看,无花白料、无未分散的絮状木质素纤维,整体混合料较为均匀;从拌和出的混合料室内检测结果来看,所检指标均能满足技术要求,具体检测结果见下表3-1~表3-2。
2.低温施工试验路
上面层SMA-13混合料低温试验路施工当日天气晴朗、微风,混合料的出料温度基本在175℃~185℃之间,到场检测温度基本在170℃~182℃之间,摊铺时现场的大气温度为5℃,地表温度为8℃,具体施工工艺及试验路实体检测结果如下所述。试验路的各项检测结果表明:上面层SMA-13的施工配合比、施工工艺、碾压顺序、碾压温度、碾压遍数和碾压段落长度等参数设置是合理的,达到了铺筑试验路的预期目的,可指导后续上面层SMA-13混合料的大规模低温施工。
3.总结
(一)浮管的设计及铺设水上浮管铺设,应采用新型的橡胶自浮管线。这种新型铺设方式可以很好地解决,潜管由海底向水面抬升部分弯度过大而导致的胶管频繁磨破的问题。如今,只需增加一个半浮管,以代替爬高部分的胶管和钢管,就可以极大的解决过往因胶管本身的频繁损耗,而引起的施工进度大面积停滞延后的状况发生。
(二)水下潜管的设计及铺设虽然潜管下沉前在水面的位置形态较容易把控,但深入水下后还是会发生一定变化。实际施工中,需严格控制好潜管在水面下沉前的形态,最大限度减少误差,对此应注意以下几点:1.形态测量及定位在潜管下锚定位之后,一定要先沿着水上潜管测量一遍路径。海上测量管线路径的目的在于,确定实际路径与前期设计的偏差。一定要确保偏差数值在实际施工的可控制范围内,否则,必须立即停工进行重新定位。2.采用分段沉放分段沉放潜管的意义,在于提高铺设精度,降低施工难度和可能存在的风险。而一次性沉放的方式,对比与分段沉放经济型较差,不仅沉放次数多,施工时间长,而且也容易造成潜管的水下形态不平顺,长期使用有破损的隐患。3.跨越水下斜坡水下地形的复杂性,尤其是靠岸的边坡往往会给潜管铺设的施工造成很大难度。现阶段,常用的方法有斜向跨越和垂直跨越两种。应根据实际情况选择跨越方式,保证潜管准确的铺设到位。
二、绞吸船的定位及抛锚
首先用拖轮将绞吸船拖至施工区域,用大型锚艇顶推船头船尾,协助绞吸船到达施工设定的位置。在船停后放下定位桩,并在船首抛设边锚,同时逐步调整船位至挖槽中心线。抛锚时需注意的事项:
(一)在有风环境下的作业,应坚持上风锚先抛后收,下风锚后抛先收的原则。
(二)在逆流中作业,地锚的超前角不宜大于20度,落后角不得大于10度。
(三)绞吸船的横移地锚应确保牢固安装。
三、绞吸式挖泥船疏挖工序
疏挖区域应合理划分分配,疏挖过程应采用横挖法,坚持“取远吹近,取近吹远”的原则。左定位桩作为主桩和横移摆动的中心,交替收放左右缆进行摆动挖泥。保持主桩前移的轨迹不脱离挖槽中心线,以避免疏挖中的重复和遗漏的发生。各疏挖区域应分条、分层的开挖。当前的大型绞吸船一般单条宽度在90至110厘米,相邻开挖分条重叠度要求不小于2厘米。根据施工质量的要求、疏挖泥层的厚度及绞吸船的绞刀数据来确定挖深,最大厚度控制在绞刀直径的2.5倍以内。已开挖的分区,应由技术人员坐好详尽的施工记录(区域编号、施工班组和时间及质检情况等),并标记在施工平面图上。
四、可能出现的问题和解决方案
绞吸式挖泥船在设计制造过程中,因泵送系统的设计限制,在工况条件下有其既定的最佳排距。但在实际施工中,建设项目的要求变更和施工现场的具体情况都有可能引起疏排距离的变化,在超长排距的环境要求下,泵送过程中出现的问题不容忽视:
(一)泥泵堵塞问题在排泥输泥过程中,排距加长,泥泵输送阻力增加,泥泵装置出现工况点转移,致使流量的下降和最大允许真空度上升。当管道内流速低过泵送土质的临界流速,将出现管道内泥浆颗粒沉淀,甚至出现管道堵塞。
(二)爆管问题在施工过程中,泥层塌方引起的泥泵吸入过高真空,排泥管产生压力波动导致的管道爆裂问题,曾在此前施工作业中多次发生。据事后计算机辅助系统的回放分析,作业时桥架下放深度过大,斗轮前方突然出现较大面积的泥层塌方。使得泥浆浓度骤然上升,瞬时功率急剧增加,泥泵瞬间吸入过高真空。随后舱内泵发生锤击响声,排泥管中的排压急速下降使得排泥管出现大幅度的剧烈摆动,最终造成橡胶管的脱节和爆裂。
(三)水击现象水击现象,又叫做水锤现象,通常部分泥浆出现在输泥管中的急剧加速或减速引起的问题。在长距施工过程中,为保持管线的畅通,容易出现泥浆浓度高低波动,这使得泥浆流动速度出现骤升骤降,造成管内形成空洞区形成真空,称之为水击现象。在水击现象出现后,若高压部分在输泥管道的薄弱位置(如橡胶管、两管连接处以及旧管线中较薄的位置)出现,会造成管道损坏。另外水击现象也容易使得绞吸船本身的正常运行状态发生改变。泥泵排出压力,流量的急速下降,伴随泥泵的剧烈震动,严重则会产生断流。
针对上述各种问题发生的可能性,我们的工程师及操作人员应当有着清醒的认识,和充分的应对措施,结合施工现场的反馈和我们同行从业人员的工作经验,本文提出如下处理建议:
(一)为使排泥管线整体的摩阻消耗尽可能的降低,首先应合理规划调配陆上管线走向并缩短水上管线长度,并对阻力消耗较大部件进行适当的更换。
(二)真空释放阀得到合理的使用。在吸入真空过高的情况下,释放阀及时的自动开启,可以保证清水充入到吸泥管内,解决高真空问题。
(三)选用叶片数较多的叶轮,保持泥泵原动机在额定转速内运转,以提高输出压力和流速。
(四)依据施工地点实际条件来确定泥泵的运转参数,找到最佳工况点。
铺料、洒水、碾压是坝面作业的主要工序并结合上游垫层坡面修整、下游坡干砌石铺设和岸坡等工序。流水作业法是坝料填筑组织施工,也就是将填筑坝面分成三个填筑块,并遵照铺料、洒水、碾压的工序流程进行施工保证所有工序的连续性使坝体平整上升保证坝面宽敞、平整为机械化施工奠定基础。对于狭小的坝面建筑时可将其划分为左右两块连续开展铺料和碾压并使洒水穿插其中。
1.1铺填坝料
各种坝料的碾压试验应在坝体填筑前进行,该项工程需要进行各种筑坝材料碾压试验。开始铺填坝料时要摊铺、碾压过渡料与垫层料过渡料填铺主堆石料欢堆石铺填应从上游至下游。用后退法卸料处理垫层料和过渡料避免石料分离六工整平、反铲摊铺。而主次堆石料则可以采用进占法卸料这样更利于坝面平整度和铺料厚度的控制同时要做到及时摊铺却料到位不允许堆积避免石料分离。同过渡料及岸坡相接处时要提前使用后退法卸料进行过渡料的摊铺迅速抢占死角使边角能够摊铺密实、平整海升高2一3m要实施人工削坡减少垫层料浪费降低削坡费用。
1.2洒水碾压坝料
当完成一块坝料铺填不影响车辆行驶运输时,要在最短时间内利用两岸压力水管进行坝料均匀洒水,最好能够配备一辆洒水车。用120A推土机牵引20t振动碾压采用进退错距法,每次错距为碾轮宽的1侣。垫层料碾压要符合施工设计要求大石集中的坝面Zm以内的区域想要摊铺平整难度较大腮压到位更是难以实现经过观察发现,=F砌石表面垂直向下有Zm左右没有压实砌石表面较为平整。
1.3碾压、防护大坝上游坡
由于大坝分左右两期进行填筑规面场地小且各工序间干扰较大因此进行拦洪前期及封顶后上游坡碾压要注意提前进行人工削坡防护。坡面修整前要实施坡面放样基线净取一次修整完成通常二次修整难度极大。预留压缩沉降值比垫层料水平碾压沉降值小1一Zcm。我们多采用坝面作业机械进行斜坡碾压在上游坡边线lm处设置1台30t重的反铲并以此为活动地锚牵引振动碾的钢丝绳导向轮注圭在反铲行走大梁上沐日用120A推土机和导向轮<20钢丝绳,对10t的振动碾实施上下碾压。在进行斜坡碾压前要开展碾压试验确定在10t振动碾碾压6遍后不沾碾及符合设计要求这样方可开工。并在碾压前1h进行洒水处理使其内外层含水量都能达标,以错距重复碾压综合法进行施工但错距上下全振反铲要沿错距方向移动0.5m保证碾压的连续性使在提高生产效率的同时保证质量。以M10砂浆和乳化沥青进行坡面防护采用人工刷面和抹面。
2填筑材料开采和质量鉴定
大坝填筑工序较多、也极为复杂要做到100%合格是很困难的但我们要严格按照“碾压参数和干密度”两项质量监控指标进行多次检验做好碾压参数控制使干密度能够符合要求。根据坝体的沉降过程线对坝体的具体状况进行判断,以便于尽早做好坝面质量监控做好坝体裂缝预防处理保证填筑质量,做好大坝安全防护措施。
3结语
齿板处钢绞线束放置好后,就进行齿板处钢筋的制作和绑扎工作。齿板的具体尺寸及钢筋的布置见图纸。齿板钢筋按照图纸的钢筋尺寸进行加工,再将加工好的钢筋用铁丝绑扎在一起构成了齿板的钢筋。将制作好的钢筋放在钢束位置处,准备进行齿板的后续工序。
2模板的制作和安装
齿板处的模板根据齿板的形状、尺寸进行制作,制作好后的安装工作与箱梁模板的安装方法相同。
3混凝土的浇筑、振捣
在进行一次性浇筑箱梁混凝土时,同时浇筑齿板混凝土。浇筑方法与箱梁混凝土的浇筑方法相同。在浇筑的同时也需要进行振捣,但由于齿板处的钢筋比较密集(最密处的钢筋间距仅有5cm),因此齿板的振捣成为了一个难点。如果振捣不好,就会影响混凝土的密实度,使强度降低,从而对桥梁的质量造成一定的影响。在认真的考虑之后,使用Φ30振捣棒和在振捣棒上加焊30~40cm长的钢筋或钢片,以便插入,局部配合钢钎人工补捣。经过实践证明,这样的处理方法取得了良好的效果。
4钢绞线的张拉
箱梁预应力钢绞线张拉时,张拉完通常钢束后,再进行箱室内齿板上钢绞线的张拉工作。张拉锚具使用YCW105B型千斤顶。张拉伸长值计算如下:理论伸长值的计算公式为:L=PpL/ApEp其中:L—预应力筋的长度,mmPp—预应力筋的平均张拉力NAp—预应力筋的截面面积mm2EP—预应力筋的弹性模量,N/mm由于伸长值较小,因此采用一次张拉就能达到理论伸长值。由于箱室内空间较小,施工人员只能半蹲在箱室内,而千斤顶重量大,因此在箱室内安装千斤顶就比较麻烦,费时间而且容易出现人员砸伤事件。经过几次摸索之后,采用将小型手推车放到箱室里,进行千斤顶的安装工作。这样处理之后,即省了力气,又节省了张拉时间,更避免了事故发生率。张拉的理论伸长值与实际伸长值差距很小,在误差范围内。
5孔道压浆
预应力钢筋张拉完毕后,进行孔道压浆工作。压浆方向:对于单端张拉的钢绞线为自锚固端向固定端进行;两端张拉的为自低处向高处进行。整个压浆过程所使用的水泥浆是根据试验室给出的配比进行水泥浆的搅拌工作(水灰比为0.4)。使用山铝42.5号水泥,“神龙”牌外加剂为减水剂;压浆机械使用UBL-3螺杆式真空压浆泵。钢绞线束长度与压浆所用时间、各种材料用量如下表所示:(取平均约数)。
6安全措施
基于该场地地质条件,如何确保预应力锚索在淤泥质土及泥炭质土层中能够提供足够的抗拔力,以达到设计要求承载力,保证预应力锚索的有效性和基坑支护结构体系的可靠性,是在基坑支护工程实施前需要解决的关键技术问题。根据设计要求及场地地质条件,把预应力锚索施工分两阶段进行,第1阶段为试验阶段,施工试验锚索;第2阶段为实施阶段,根据试验结果,选择最佳施工工艺,实施工程锚索。
2施工锚索试验
通过现场试验,验证在设计锚固土层(主要为泥炭质土、粉质黏土及黏土)中锚索体的黏结锚固强度,从而确定锚索在本地层设计承载力的合理性;确定在该场地地质条件下锚索施工应采用的施工工艺(钻孔工艺、注浆工艺);通过试验结果分析来确定锚索的安全系数及锚索的变形是否在有效控制范围内。
2.1试验工艺及设备试验对成孔工艺采用水钻、全孔道跟管工艺,注浆采用2种不同的工艺进行:常规注浆工艺(2次注浆)和锚固段高压旋喷扩体注浆工艺。设备选用无锡安迈MDL-135D型履带式钻机、天津GPB-90型高压泵及预应力锚索张拉设备。采用材料:①钢绞线采用天津高力生产的高强度、低松弛s15.2mm钢绞线;②无黏结压板、P锚均为定型产品;③注浆采用P•O42.5级普通硅酸盐水泥。第1,2组锚索钻孔采用水钻及全套管跟进水冲法1次成孔。第1组锚固段注浆采用常规注浆工艺,注浆管在编制锚索时安装在锚索体中部,注浆方向从孔底向孔口,直到孔口返浓浆为止,以保证浆液饱满,采用二次注浆方法,第1次注浆在锚索安装完成拆除套管前开始注浆,注浆压力为0.5MPa。第1次注浆结束,拆除套管,间隔2h左右,进行第2次注浆,采用压力为5MPa、水灰比0.40~0.50的纯水泥浆,压浆量≥120kg/m。第2组锚固段注浆方法采用高压旋喷扩孔注浆工艺,注浆设备采用高压泵及高压旋喷机,注浆管采用2cm钢管加工而成,喷浆嘴直径1.8mm,高压注浆管随锚索安装至孔底,待拆除套管后,开始旋喷扩孔,注浆压力25MPa,提升速度25cm/min,扩孔直径500~600mm(论证值)。采用水灰比0.40~0.50的纯水泥浆,压浆量≥120kg/m。
2.2试验锚索布置根据场地地质条件,结合现场实际情况,选取基坑支护设计方案中不同位置进行2组对比试验,每组2根锚索,锚索基本试验参数如表2所示。
2.3锚索张拉成果试验锚索安装完后7d用标定的千斤顶(YCW100G)、高压油泵(ZB4500)进行拉拔试验。试验严格按照《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—2012中有关锚杆验收试验的规定进行。试验时,初始荷载取锚杆轴向受拉承载力设计值Tw的0.1倍,试验采用多循环加载的方法,其加载分级和锚头位移观测时间应按表2确定,加荷等级观测时间内,测读锚头位移3次,达到最大位移时观测10min。终止试验条件为:①位移不收敛,锚固体从岩土层中拔出或锚固件从锚固体中拔出;②满足设计要求的试验荷载值;③对锚固件在试验中后一级荷载产生的锚固件端部位移增量超过上一级试验荷载增量的2倍。通过对试验数据进行统计,选取了最有代表性的2组试验数据进行对比分析,从表3可看出,第1组普通锚索满足不了设计要求,第2组高压旋喷扩体锚索均满足设计要求承载力。因此,确定本工程采用高压旋喷扩体锚索工艺。根据确定的施工工艺,完成了250根共计约2000m锚索施工,监测数据表明,基坑水平位移及竖直位移均在设计要求变形控制范围内(30mm),且施工中未出现报警现象。由此可见,高压旋喷扩体锚索锚桩支护技术取得了良好的支护效果。
3结语
论文摘要:本文根据土固精牌土壤固化剂施工前期的准备及工艺流程,对土固精的施工准备及厂拌法特点、施工注意事项等进行了论述。
近年来,随着中国经济的持续发展,城市化进程的建设步伐也随之加快,随着车流量等因素的增大,城市道路的新建、改扩建等工程也在加大,从城市主干道、次干道、区道到街巷小道,都在有计划、分期分批地进行新建和改扩建,在城市道路建设中,从环境的保护和投资方面、道路基层强度等因素考虑,使用土壤固化剂施工既环保又利用旧料节约成本,为了保证道路全年通车,提高行车速度,增强安全性和舒适性,降低运输成本和延长道路使用年限,使用土固精土壤固化剂施工流程简单,只需按照湖南路捷公司的施工工艺流程,施工流程、监理、检测标准、方法进行即可。
一、土固精土壤固化剂施工前期的准备工作
(1)固化土结构层施工采用路拌法和厂拌法。对于二级以下的公路或塑性指数较大的土质,基层和底基层可采用路拌法施工;对于二级公路,底基层宜采用稳定土拌和机路拌,基层宜采用厂拌法拌制混合料。对于高速公路和一级公路,基层必须采用厂拌法拌制混合料并宜用摊铺机摊铺混合料
(2)固化土结构层完成施工日最低气温应在3。c以上,宜经历半个月左右温暖和热的气候养生为最佳。多雨地区,应避免在雨季进行固化土结构层的施工
(3)在雨季施工固化土结构层时,应采取必要的防雨水措施,防止运到路上集料过分潮湿,并应采取措施保护石灰(或水泥)免遭雨淋。有条件的地方要做好基层用土的土场防雨,防止雨后土中水分过大,影响使用
(4)在固化土结构层施工时,应遵守下列原则:
a、细粒土应尽可能粉碎,土块最大尺寸不应大于15mm。
b、配料应准确,根据不同层次,采用0.012%-0.018%的比例稀释。
c、路拌法施工时,水泥或石灰应摊铺均匀。
d、固化剂剂量应准确,使用前摇匀,合沉淀充分溶解。
e、喷洒固化剂稀释液及拌和应均匀。
f、应严格控制基层的厚度和高程,其路拱横坡应与面层一致。
g、应在混合料处于最佳含水量或略小于最佳含水量(1%-2%)时进行碾压。
h、固化土结构层结构层应用18-22t以上的压路机碾压,最好采用重型压路机,以达到最佳的压实效果。每层的压实厚度可以根据试验适量增加。压实厚度过大时,应分层铺筑,每层的最小压实厚度为12cm,下层宜稍厚。对于固化土结构层,应采用先轻型、后重型压路机碾压。
j、用于固化层的素土摊铺为要求压实厚度的1.5倍左右。
k、路拌法施工时,必须严密组织,采用流水作业法施工,宜边拌和边运至现场摊铺,防止混合料积存和堆底不净现象。尽可能缩短从加固化剂稀释液拌到碾压终了的延迟时间,此时间不应超过3-4h,并应短于水泥的终凝时间。
l、固化土结构层上未铺封层和面层时,禁止开放交通;当施工中断,临时开放交通时,应采取保护措施,不使基层表面遭到破坏。
i、固化土结构层作为沥青路面的基层时,还应采取措施加强基层与面层的联结。
二、土固精土壤固化剂在旧路改造的施工工艺流程
针对旧路改造给施工带来的不便和旧路改造综合处治方案设计时考虑,最好采取固化土厂拌法来施工SHAPE\*MERGEFORMAT
三、厂拌法的特点
(1)机动灵活。(可以分几个步骤施工、取土。晒土、保存、搅碎、拌合、摊铺、压实)
(2)施工时间短,摊铺后直接压实,不会引起半封闭路段堵车,特别是路窄,车流量大的道路
(3)粘性度大的土壤易被搅碎,土壤保持干燥
(4)适宜于变化多端的南方雨水天气
厂拌法要具有的条件:挖取土壤的特点,土壤的实验报告,最佳含水量的配比,晾晒土壤的场地,干土壤保存场所,挖土机,搅碎拌合机,运输车辆,平铺机(可用人工),压路机等设备,石灰或水泥,固化剂的准备,依天气情况进行施工。
制定合理科学的施工方案。
在施工现场提取具有代表性的样土做实验报告,落实取土地点,晒土场地。
拌合之前应充分了解天气情况,拌合时首先用搅拌机把现场土充分搅碎,然后依据实验报告按比例加入稀释的固化剂、水泥和石灰等进行拌合。
搅拌好的混合土应迅速运入路床进行摊铺,摊铺时做好路床两边路桩、放样、标高。混合料放入路面中要迅速摊铺。(摊铺20cm高的路基需铺30cm高的混合土)要求摊铺平整,厚度一致。
四、土壤固化剂厂拌法在施工过程中的注意事项
路床压实时:
(1)清除路床表层积水、垃圾及松软土
(2)控制路床平整度
(3)路床压实时,应先稳压后振动再碾压,压实度要达到检测要求
(4)压实后,如路床出现弹簧,应及时清理弹簧路床下的松软土或其他杂物,然后回填;路面开裂应及时翻晒,也可加适量的石灰或水泥搅拌;如果出现路床表面翘皮,首先清除表面翘皮部分,然后用旋耕机打毛表层,再加适量的灰土,再压实。
旧路在做路基处理时:
软路基一定要换填。
换填时,压实机一定要压实。
换填处不要用干土壤掺和,只能是碎石(或加入一点有固化剂的混合料)。
是老路基的,较硬部分不要再动,只要填平。
最好做厂拌法拌合混合料。
做样路时:
没有洒水车的,可以使用洗车机或者喷雾器。
没有中置式拌和机的,可以用20—30公分刀径的大型施耕机。
路段最好选路基较好的地段,并做好老硬好的标记,最好是选居住人口较少的、交通相对较少的路段。
(1)拱胎制作
拱胎一般采用木模制作。木模一般选用红松制作。按设计要求制作木模的木料需提前解开烘干,存放在防雨、防潮的地方,且不得使用有节疤、开裂的木材。木模的预制必须依照设计施工图,做到合理选材、制作精细、弧面准确、胎面平整、组装坚牢、结构稳定、操作方便、拆除灵活。
(2)拱片制作
拱片是构成拱胎的中枢,它对于拱顶的砌筑起主要的决定作用。拱片制作应依据拱的构成,按制作计划和拟定的方案选择相应的木料,烘干加工之后在现场制作,制作的拱片形状以及整个弧形表面必须与砖拱的内表面相吻合。拱片应准确地按照拱的跨度和拱高以及拱胎的厚度制作,并且使拱胎上表面与拱或顶的下表面外形相同。制作前应根据设计图纸给出的拱跨、拱高等参数计算确定拱半径和圆心角,然后根据拱半径和圆心角在平台上放样,进行下料制作。
2木模的安装
(1)安装木模时,应先找出熔窑的纵向中心线和横向基准中心线(即1#小炉中心线),确定后开始安装支撑。
(2)首先在窑内初步安好支撑。支撑是拱胎的基础,它支撑拱胎使其成为一个稳定的整体,主要是支撑拱顶砌体和操作人员的施工荷载,因此必须结构合理。支撑由立柱、联梁辅以斜撑和木楔构成,支撑点应在拱片的接点处,立柱之间用斜撑连成整体框架,丝毫不能动摇。应注意:木楔的设置主要是便于小距离地调整拱胎的支设高度和精度,与拱相吻合,便于拱顶砌完后拱胎的拆除,应用坚实木料制作,由于上面荷载很大,木楔横纹受力容易被压扁而造成拱顶下陷的事故。支撑上横梁的水平位置应比拱片底安装标高低200mm左右,以便拱片就位后再用成对的斜垫木找准标高。最后用钉子固定。
(3)全部立柱安装完后,用板条将立柱纵向、横向斜拉固定,再进行拱片安装,拱片间距控制在480~500mm之间,用板条将拱片连接固定。
(4)木模的校正:木模拱片就位后,顶及两边先用木条连成整体,然后找准标高、中心线及水平度,确认无误后,再钉上全部木条,并复核中心线、标高(顶与四角)和水平度,校正无误后再用半个拱面长的卡板来检查拱面弧度,其间隙不得超过1mm,否则要采用刨或垫的办法修正,直至全部合格为止。全部完成后在板条上面铺设一层三合板。三合板之间留设30mm的膨胀缝。
1)拱板两头要切成直边,距离拱角砖约50mm;
2)铺设三合板时,要留设膨胀缝,避免紧碹时起拱,膨胀缝应尽量避免设在弹线区;
3)在每两节碹中间的膨胀缝处,支设龙骨,随拱弧度,高度参考拱高度,一般略高于拱顶20~30mm,以便拴挂控制线。
2.1砌筑
2.1.1施工流程
大拱砌筑施工流程:大拱中心线放线拱砖预排砌筑控制线、各节胀缝控制线放线拱砖码放拱砖砌筑锁拱砖清理、灌浆紧拉条勾缝、清理。
2.1.2预排
拱胎的安装工作全部结束后,认真检查,调整跨度、拱高、胎面弧度及拱顶标高均合格后,首先在碹胎上打出纵向中心线及每节拱砖的膨胀缝线,进行拱砖的预排。预排时,在每节拱的两头各预排一环,以现场预排的实际尺寸来确定灰缝的大小,但灰缝最大应控制在1.5mm以内。在拱的端头及胀缝处各安装上一个事先制作好的大弧度龙骨架,此架应高于拱砖20~30mm,这样便于拉线。
2.1.3放线
为确保大拱面整体美观,无错台现象,根据拱砖的厚度按3环放一条平行控制线作为砌筑基准线。以1#小炉中心线为基准放出测温孔砖的位置。在每节的两端龙骨上同样弹出控制点,此点为每环拱砖面上拉线的基准。放线工作完成后,在拱胎模上码放整个大拱用砖量的1/5,观察拱胎模承重情况,如无下沉等异常情况,便可开始大拱的砌筑。
2.1.4砌筑
大拱一般分为5~7节,每节长度在5~8m间。为保证拱的整体质量,砌筑应在较短的时间内完成,保证在灰浆未干之前锁砖完毕。砌筑大拱不宜人多,一般每节安排6名技工。施工时,应对称砌筑,每一排拱砖从两端同时往中间砌,速度保持一致。每节一侧3名技工,每环纵向砌筑,上面拉线从两头往中间砌。如需加工砖时,把所加工的砖放在中间,即每节中间那根立柱的中心,上下环要错开,所加工砖不能小于130mm。砌筑时拱砖的大小头严禁倒放。每块砖要打浆砌筑,平缝、顶头缝的灰浆饱满度都要达到95%以上,用橡胶锤或木锤进行校正,每砌好一环用卡板检查拱砖的角度,用4000mm铝尺杆检查平整度。当两侧各砌20环后,对剩余环数再进行预排,如无变化继续施工。砌到中间还剩有15环时再次进行预排,若有变化进行调整。最后三环交错同时砌筑,留出一环锁砖。锁砖应留在偏中心一环,这样便于测温孔砖的砌筑。锁砖的高出部分应留在100~120mm为宜。同一节砌完后统一打入锁砖。打入锁砖时须在拱砖上垫一块木板,大木锤不能直接接触拱砖。整个拱锁完后,将拱顶清理干净,用稀释泥浆进行灌缝。碹的集中膨胀缝允许尺寸偏差为0~+2mm,碹砖表面错牙小于2mm。烤窑后大碹胀缝用硅砖和硅质热补料填实。
2.1.5紧拉条
大拱砌完后要随即紧拉条,紧拉条前先去除钢件上的临时固件及两侧胸墙的木楔。紧拉条是为了使整个大拱的砖体与支撑钢结构相互成为一个整体,紧起数据的多少按拱垮的大小来定,大致控制在拱跨距的1‰左右。一般采用直接观察拱顶变化的办法,以观测拱顶在受到拉条的水平拉力后向上隆起的多少来反映拱顶的受力大小。在每节拱的头部、中部、尾部的拉条附近,拱断面的正中和两侧位置作出测点位置标记。用水准仪和尺杆测出测点处未紧拉条时拱的标高数值,然后每紧一次拉条就测一次各测点标高数值的变化情况并做好记录,直至起拱数值达到预期数值为止。紧拉条时,应用专用扳手和套筒从拱头到拱尾逐一进行,每根拉条的两端安排操作工同时、同力缓缓拧紧螺母,但不能一次拧紧,而应往返重复进行,每次循环中间应间歇0.5~1h左右,直到大拱被收紧向上隆起,使尺杆出现读数。然后以每小时上隆2mm的速度进行,达到拱跨度的1‰为止。在紧拉条过程中,若发现拱顶两侧隆起的尺寸不对称时,将读数大的一侧的钢立柱临时固定,紧读数小的一侧的拉条螺母,使其保持对称后再去掉临时固定件,保证拱砖两侧对称、均衡,直至拱砖脱离木模。紧到设计数值后要保持24h观察,直至数值不再变化时,经检查确认后方能开始拆模。
2.2拆木模
拆除立柱下面的木楔,让整个木模下落100mm左右,检查大拱的整体状况,而后用木条往上顶,让拱片上的三合板及板条脱离拱片,然后将木模拆除清理运出。检查拱的下弧面是否有掉角棱的拱砖及裂纹、倒置等质量情况,如有应及时更换,而后进行勾缝、清扫。通过检查,大拱施工已达到设计要求,再进行全面彻底清理,最后进行池底面砖的砌筑,围护好出口直至点火烤窑。
2.3质量控制
熔窑大拱的砌筑应严格按照设计图纸要求及《工业炉砌筑工程施工及验收规范》(GB50211)、《工业炉砌筑工程质量验收规范》(GB50309)等规范的要求执行。拱砖在搬运及砌筑过程中应特别注意对砖材的保护,不得损坏砖角。质量标准及检测方法见表1。
2.4安全保证措施
(1)严格执行《建设工程安全生产管理条例》(国务院令第393号)中的各项规定。
(2)做好班前安全技术交底工作,提高施工作业人员的安全意识。
(3)制作木模拱胎、立柱所用木材,不得有节疤、裂纹等现象。
(4)木模安装后应认真检查每个立柱,不得有悬空现象。
(5)在木模上码放拱砖不得超过拱砖总数量的1/5,应分布均匀,不得集中堆放。砌筑拱砖时应随砌随码,不得超量堆放。
(6)砌筑拱砖时,两侧应同时进行,保持速度一致,保持木模受力均匀。
(7)施工现场配置必要的消防器材。熔窑周围及碹顶禁止明火作业。
2.5环保节能措施
(1)施工人员应严格遵守国家及省市颁发的有关环保、节能施工技术规范、标准的规定,树立环保、节能意识。
(2)木模下料时要合理利用木材,减少木材的浪费。
(3)拆除木模时不得强行硬拆,损坏木模,以便木模能重复利用、以大改小,提高木材使用率,降低工程成本。
(4)木工施工机械使用应采取搭隔离棚等降噪措施,减少噪声污染。
(5)砌筑泥浆应随用随拌,当天用完,减少浪费。
(6)大拱砌筑完毕后,应将拱内外表面清理干净,并将熔窑内部及各膨胀缝处用吸尘器清理干净,保证熔窑的热膨胀顺利。
(7)施工垃圾应及时清理,集中堆放,集中处理,不得随处弃置。
3结语
挂篮的主要作用是承重,是悬浇箱梁的主要承重设备,悬臂的前端承受着新浇筑梁段混凝土的重量,后端锚固在已浇筑的梁体上。在施工过程中,为了保证挂篮的施工质量,也就是挂篮的稳定性,需要对挂篮的施工过程进行全面的监管,必须严格按照施工要求进行。随着我国桥梁施工要求的日益严格,对于箱梁挂篮施工的技术要求也更加严格。因此,在实际的工程应用过程中,需要对施工过程进行动态控制,保证施工质量[1]。
1箱梁挂篮结构概述
木蓬特大桥采用的箱梁结构较为复杂,其拱圈的宽度比较大,具有一定的倾斜度,每个节段的角度也是可以变换的。整个桥梁使用的下承上行式的斜爬挂篮,其主要特点是承重桁架系统和底篮支承系统相结合,将主桁三角形桁架倒放置在箱梁的底端,在主桁的上弦放置型钢,将其作为分配梁,并且在分配梁上放置底模;在浇筑悬臂的过程中,要将主桁和模板系统用拉杆提升至箱梁的底部,使得二者紧密贴合,在后支点上加设千斤顶,并且将底模前端的标高调整到预设位置,再设置抗剪臂,抗剪臂设置在中横梁的后部,这样就可以与在浇筑箱梁过程中产生的下滑力相抗衡,这时挂钩脱空,可不参与受力。在移动的时候,需要松开拉杆、抗剪臂和后支点的千斤顶,再将整个挂篮借助挂钩悬挂在箱梁的顶部,后支点受力就会转变成反力轮,再使用顶推挂钩推动挂篮在滑船轨道内移动。该工程的挂篮结构主要包括主桁系统、止推系统、支反力系统、走行系统、模板系统、工作平台、安全防护等。主桁采用的是三角形的结构形式,全长为16.0m,桁高为4.30m,总高是8.30m,两个三角形主桁片间隔的距离为5.0m,一套挂篮的总重量为41.7t,挂篮的设计承载力为200t,安全系数为1.4。
2实例分析拱桥箱梁挂篮施工工艺
2.1工程概述
木蓬特大桥位于贵州省石阡县坪山乡境内,隶属思剑高速公路第九合同段,为全线关键控制性桥梁。桥梁起点桩号K68+289.7,终点桩号K68+654.3,全长364.6m。桥梁跨径组合为2~30mT梁+165m箱型拱+4~30mT梁。
2.2拱桥箱梁挂篮施工工艺
2.2.1钢筋混凝土主拱圈⑴采用悬链线钢筋混凝土箱型断面,净跨165m,净矢高30m,净矢跨比1/5.5,拱轴系数m=1.988。⑵主拱圈为分离式布置,单幅桥为单箱双室箱型截面,宽7.5m,高2.8m,纵向分27段,其中两岸拱脚1号段为支架现浇,拱顶合拢段为吊架施工,其余24个节段为挂篮悬浇节段。⑶1#现浇段截面尺寸从拱脚向端头由加厚断面向标准断面过渡,顶底板厚度由60cm渐变至30cm,边腹板厚度由50cm渐变至35cm,中腹板厚度由50cm渐变至25cm;中间的2~12号节段为标准断面;拱顶13号节段顶底板厚度为30cm,边,中腹板厚度由35cm、25cm向跨中渐变至40cm;拱顶合拢段顶底板厚度为30cm,边、中腹板厚度为40cm。⑷主拱圈施工扣索设置在每个节段的端头位置和隔板交叉的楔形齿板上,锚具采用固定端P锚。2.2.2施工创新点和难点⑴悬臂浇筑工艺。即以过渡墩为支点,沿拱桥弧线逐段挂篮浇筑施工,利用塔架对称张拉,辅以临时/永久性后锚,直至合拢。该工艺为省内首例,施工完成后,作为沟壑纵横的喀斯特地形大省,传统拱桥施工工艺的跨径瓶颈将不复存在,悬臂浇筑工艺作为山间沟谷跨越新形式,对拱桥工艺发展、推广钢筋混凝土拱桥大跨径飞跃起到指导作用。⑵分级扇形扣挂系统。最大的优点是应力分级扩散,避免应力集中。木蓬特大桥扣挂系统分两大级,第一级1#~5#段扣在交界墩顶,第二级6#~13#段分层扣在临时塔架上。⑶扣锚索一次张拉工艺。木蓬特大桥扣锚索采用一次张拉工艺,为国内首创,要求计算模拟精确、张拉控制精确。该工艺的最大优点是简化张拉工序,节约施工成本。⑷拱圈预拱度和线形控制。拱圈线形直接关系到成桥后拱圈的受力,拱脚为0,跨中设计值为27cm,其余各点按拱脚推力影响线分布(考虑弹性变形);这两项依靠监控单位和施工单位的监控、监测数据进行全程精确控制。⑸新型挂篮的应用。由贵州路桥集团有限公司针对木蓬特大桥悬臂浇筑工艺专门研发,可适应宽箱梁、大坡度、变弧线拱桥施工,该套挂篮解决了大结构尺寸、结构轻型化、整体斜爬行走、大坡度止退等诸多问题,专利已申请。
3挂篮施工注意事项
3.1挂篮加载
在挂篮部分正式施工之前,需要进行挂篮的预拼,检测出挂篮加工件的结构尺寸是否满足设计要求。在预拼工作完成之后,需要对挂篮主要的承重系统进行质量检测,是通过静力加载试验检测承重系统的作业情况。在试验时,分别按照该工程挂篮主承重设计荷载的0.6、1.0、1.2倍进行,主要观测的是各个部杆件的应力变化。应力变化是通过静态电阻应变仪进行观测的,其精度较高,可以将检测结果和理论值进行比较,为施工设置立模预抬高值提供依据[2]。
3.2挂篮拆除
拱圈合拢段施工完成后,利用锚定系统及主塔系统,安装缆索吊装系统,利用8台8t卷扬机作缆锁吊牵引,4台8t卷扬机作起重,主索两端固定在后锚锭混凝土承台上,通过两塔形成索道。挂篮利用缆索吊装系统,将操作平台及外侧防护等部分进行拆除,减轻挂篮重量,然后整体放入山谷底,再利用吊车进入谷底逐渐解散、拆除及转运,减少挂篮空中解体带来人员安全隐患,也更好保证挂篮杆件空中拆除工程中损伤[3][4]。
4结语