人工顶管施工方案(4)

2019-01-27 20:41

=0.21cm<[f]=L/250 =80/250 =0.32cm

可见强度满足要求,刚度也满足要求,故模板设计是合理可靠的。 竖带计算:

竖带2Φ8承受横带2Φ48脚手管传递的集中力,按抗剪进行验算,Φ8断面积A=10.24cm2,2Φ8的最大间距为80cm,承受最大作用力:

Nmax?22.7?0.8KN=18.16KN

18.16Nmax??2A=2?10.24=0.9KN/cm2<[τ]=9.5KN/cm2 剪应力

2Φ8满足抗剪要求。 ③拉杆计算:

拉杆承受的最大拉力Nmax=18.16KN。

选用Φ16钢筋加工成M16拉杆,M12拉杆允许承受的拉力为24.84KN,大于Nmax,故拉杆满足要求。

(4)钢筋绑扎及模板支拆

在钢筋绑扎前,搭设好施工用脚手架(兼作砼浇筑工作平台),钢筋绑扎与摸板支立应交错进行,刃脚斜面砖砌粉饰——绑扎刃脚钢筋——临时支立墙身内侧模板——支立外侧模板——模板整体加固。模板采用普通钢模和异形模板拼成大模板,主要对穿螺杆拉撑固定,辅以钢管支撑,安拆用吊车进行。钢筋绑扎和搭接应按规范严格执行,并参照设计说明和图纸施工,尤其注意各种预埋件、预留钢筋的位置、数量及规格。

(5)混凝土浇筑

混凝土浇筑采用商品混凝土。坍落度控制在9cm,利用导管导流入模。混凝土入模应注意对称布料并及时振捣,使上下砼结合成一体。入模振捣用插入式振捣棒进行,为确保振捣质量,在模板一侧开一定数量的振捣窗,便于振捣棒入模振捣,浇筑完窗下部分混凝土后,立即封闭。

工作井分三次浇筑完成。第一次混凝土浇筑完成后,待混凝土强度达到设计强度后,开始浇筑第二次混凝土,施工缝凿毛,用水冲,再铺一层10mm左右,水灰比0.3——0.4的水泥砂浆,然后浇筑。浇筑混凝土时,应有专门的指挥人员,保证连续、对称作业。

混凝土浇筑后应及时加强养护,加盖草包及湿水润湿,并确保带模养护时间。

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(6)沉井下沉 ①下沉系数计算

K1?②稳定系数计算

G?BTf

GK2?R?Tf

K1——沉井下沉系数,一般应大于1.15~1.25; K2——沉井稳定系数; G——沉井自重(KN); R——刃脚反力(KN); Tf——沉井外壁摩阻力(KN);

B——被井壁排出的水重(KN);由于采用排水下沉,故B取0; 本工程沉井的验算的条件为:

沉井周长:25.6m;刃脚底面积6.4m2;

沉井全高6.5m,分二节制作、二次下沉,第一节高度6m,第二节高度4.80m; 第一节沉井自重为15730kN;

沉井总重为25370.35kN;

井壁摩阻系数为:②-1层土为8KPa,但考虑旋喷桩之影响,取10 KPa计算; 5m以上均为10KPa; 刃脚阻力取60KPa。 第一节沉井下沉系数验算:

K1 = 15730/[106.6(6-2.5)310+88.18360]= 1.74; 第一节沉井的下沉系数满足顺利下沉验算要求。 第二节沉井下沉系数验算(不考虑刃脚反力): K2 = 25370.35/[106.63(10.5-2.5)310 ]=2.97; 第二节沉井的下沉系数满足顺利下沉验算要求

经计算后可知沉井的下沉系数及稳定系数均满足施工要求。 ③刃脚砖砌斜面底模和砼垫层的凿除

砖砌斜面底模和砼垫层的凿除要求均匀、对称、迅速,因此,采用风镐凿除。凿除时用4台风镐对称进行,先凿除砖砌斜面部分,后凿除砼垫层部分,在凿除斜面底模和砼垫

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层时,沉井即开始下沉。

④沉井分段下沉

本工程中沉井是整个工程的基础,故下沉控制非常重要,一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难,故需精心施工,均匀下沉。每次沉井下沉前均要按规范进行沉井下沉计算,需满足下沉系数K≥1.05。每次下沉前都要注意有关下沉的技术数据,如井壁实际阻力等,供每次下沉系数计算时考虑。

a、首次下沉

沉井浇筑后,开始首次下沉。沉井下沉必须由专人指挥。初沉采用人工配合机械下沉。 初沉是沉井下沉最关键的工序。此时四壁无约束无摩擦力,全部重量靠砂层承担,下沉系数很大。沉井重心又高,开挖若不均匀,就可能倾斜位移,刃脚下的砂垫层要分层均匀开挖,每层厚度25cm,在刃脚沿线全面进行。沉井入土后,挖土应分层、均匀、对称的进行,分层厚以30cm左右一层为宜。井内土面高差一般应控制在0.5m以内,为防止突沉,靠近刃脚处尽可能不掏土,发现沉井倾斜,应及时纠偏,如出现突沉,应分析原因,及时采取措施。

b、第二次下沉

第二次下沉在沉井最后浇筑后进行。

第二次沉井下沉采用长臂钩机挖土,汽车运土。沉井下沉过程中,在做好观测、分析刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的基础上,确定合理的开挖深度,让沉井缓缓“穿刺”下沉,防止因开挖过深形成突沉,特别是沉井最终接近设计标高时,尽量控制好井底开挖量。

沉井下沉至设计标高后,经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm,或沉降速率在规范允许范围内时,即可进行沉井封底。

(7)沉井封底

沉井下沉至设计标高后进行封底。 ①基底处理

a、基底面应尽量整平。

b、清除浮泥,防止封底砼和基底间渗入有害杂质。 c、刃脚与封底砼接触面处的泥污应予清除。 d、用块石回填锅底超挖部分。 e、用碎石、粗砂找平。

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②砼浇筑采用现场拌制。坍落度控制在9cm,由汽车吊吊至井内,人工浇筑,并及时振捣;

(8)底板砼浇筑

封底砼达到设计强度后,方可抽排沉井内积水,以防封底砼承受水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行,与井壁预插钢筋配合布置。砼浇入后,用插入式振捣器振捣密实,再用平板振捣器提浆初平,最后人工找平,收面。

接收井沉井施工其具体施工方法和工作井相似。

4.2.3、沉井测量、质量控制及下沉注意事项和偏差、特殊情况的处理 4.2.3.1沉井下沉测量控制

(1)在凿除砖砌斜面和砼垫层前,必须在井顶及井壁上画出沉井的纵横中线,中线用于沉井垂直度与位移的监测。

(2)凿除斜面底模和砼垫层时,要加强垂直度,下沉量测量,发现倾斜立即纠正。 (3)沉井初沉时,每班至少作两次监测,(中线位移、垂直度、下沉量),每开挖一层土均应作一次下沉量、垂直度测量。

(4)挖土下沉时,视下沉速度,每两班测l-2次,发现异常现象及时采取相应技术措施。

(5)在纠偏过程中要增加监测次数。

(6)沉井接近设计标高时,应放慢下沉速度,沉井沉至距设计标高100mm时停止挖土下沉,并加强监测直至稳定。

4.2.3.2质量控制

沉井施工质量按国优标准确保优良,质量控制标准如表所示;

项目 沉 井 制 作 质 量 下 沉 长度 宽度 对角线差 井壁厚度 井壁垂直度 预埋件、预留孔位移 刃脚平均标高 水平位移 - 16 -

允许偏差 ±0.5%且≤100mm ±0.5%且≤100mm 对角线长1% ±15mm 1% ±20mm 100mm <下沉总深度的1% 后 质 量 4.2.3.3下沉注意事项

任意两角高差 <两角水平距离1% 且<300mm (1)沉井下沉时,井内除土应先从中间开始,均匀、对称地逐步向刃脚处分层取土,使沉井均匀下沉,防止偏斜,特别是下沉初期,沉井入土较浅,土层对沉井的平衡稳定作用差,容易产生偏斜,尤应注意。在挖土下沉过程中,不应偏除土,避免沉井发生偏斜。

(2)下沉中随时掌握土层变化情况,分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系,控制其除土部位及除土量,使沉井平衡地下沉。

(3)下沉过程中,应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。

(4)当第一次沉井接近预定标高时,应调平沉井,准备接高。此时应特别注意除土部位及深度,防止沉井下沉量过大或产生较大偏斜,增加接高工作的困难。

(5)沉井下沉至设计标高以上2m前,控制井内除土量,注意调平沉井,防止因除土量过大及除土不均,而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜,增加准确下沉至设计标高的困难。

(6)在工作井沉井开始下沉前,在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点,随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况,以便迅速采取措施,确保附近设施的安全。

4.2.3.4施工偏差的处理

由于工作井和接收井是本顶管工程的基础,因此在沉井施工过程中一定要加强控制,确保沉井准确下沉到位,并且要制定尽可能详细的处理措施,为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。

(1)倾斜处理

沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/150~1/200,超过1/200时就要进行纠偏,纠偏方法是在倾斜的相反一侧刃脚偏除土,在井壁外侧射水冲刷,井顶施加水平力予以纠偏。

(2)水平位移处理

纠正位移时,可先有意偏除土使沉井向偏位的方向倾斜,然后沿倾斜的方向下沉,直至沉井底面中心与设计中心位置相合或接近时,再将倾斜纠正或纠至向相反方向倾斜一些,最后调整至使倾斜和位移都在容许偏差范围内为止。

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