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      排水箱涵逆作下沉法就位施工技術(shù)
      【 發(fā)布時(shí)間:2019-05-27 07:29:19    點(diǎn)擊:1756】
       
      1 工程概況
      地面道路及BRT快速公交系統建設工程,包括高架橋施工與地面道路施工兩部份。道路西側為2m×2m鋼筋混凝土排水箱涵,全長(cháng)716m。溝槽東側有高壓電線(xiàn)桿和架空電信、路燈桿、自來(lái)水管線(xiàn),部份管線(xiàn)、線(xiàn)桿距排水箱涵溝槽邊緣不足1m;西側的污水,熱力管線(xiàn)距離排水箱涵也很近,施工中雖采取了支護措施,但由于土質(zhì)差、水位高,塌方現象仍多次發(fā)生,造成自來(lái)水管線(xiàn)移位并發(fā)生泄漏。經(jīng)多次論證、計算、試驗,采用了排水箱涵逆作下沉法就位施工技術(shù),先采用逆作法先施工箱涵側墻及頂部結構,利用它較高的剛度來(lái)作為支撐,再采用沉井工藝邊挖邊下沉,下沉到位后再施工箱涵的底部,提高施工的安全性,減少對鄰近建筑物、各種管線(xiàn)的影響及地表產(chǎn)生的沉降和移位。
       
      2 施工工藝流程
      排水箱涵逆作下沉法就位施工工藝流程如下:
      溝槽開(kāi)挖1.2米→溝槽平整→鋪砂墊層及磚模→鋪刃腳墊木→安裝內支撐滿(mǎn)堂架→立側墻及頂板模板內模→綁扎底梁、側墻及頂板鋼筋→支側墻外模→安外支撐→灌注底梁混凝土→灌注側墻及頂板混凝土并養護→拆支撐及模板→抽墊木→挖淤泥下沉→基底毛石墊層鋪設→底梁混凝土剔毛→綁底板鋼筋并澆筑鋼筋混凝土底板→養護并回填到路床。
       
      3 關(guān)鍵工序
      (1) 施工準備
      要認真做好施工準備,詳細了解現場(chǎng)工程地質(zhì)、水文、地下管線(xiàn)和房屋影響情況;監測高壓線(xiàn)桿、自來(lái)水管線(xiàn)、熱力管線(xiàn)位移、傾斜、下沉情況;做好降水或排水設施準備。
      (2) 溝槽開(kāi)挖及場(chǎng)地排水
      由于擬建箱涵在舊雨水暗溝位置,石砌雨水暗溝上游改水后對原有路面結構和舊1m×1m雨水暗溝拆除,拆除后平整槽底;對擬建鋼筋混凝土排水箱涵的位置進(jìn)行精確放線(xiàn)測量,箱涵側墻及頂部結構在溝槽中預制,溝槽每邊比箱涵寬0.5m,并在溝槽四周及溝槽上外緣開(kāi)挖排水溝及集水坑,以防地下水、地面水流入溝槽。 
      (3) 預制墊層
      箱涵下鋪砂墊層厚0.3m,寬為3m,長(cháng)度為整段箱涵開(kāi)挖長(cháng)度,采用平板振動(dòng)器或人工夯實(shí)。為了搭設支架牢固,在砂層上用M7.5砂漿砌一層磚地模,隨后放置刃角墊木防止在預制時(shí)下沉,承墊木斷面0.15m×0.15m,兩根一組,組間凈距0.4m,沿箱涵墻壁及橫梁下墊放,標高允許誤差<8mm。
      (4) 刃腳成形及箱涵制作
      支設刃腳磚內模和箱涵鋼內模,然后綁扎鋼筋、支立外側鋼模,澆注混凝土后形成鋼筋混凝土刃腳和箱涵墻壁。
      ① 鋼筋加工綁扎
      鋼筋在加工場(chǎng)地機械成型。鋼筋表面應潔凈,不得有銹皮、油漬、油漆等污垢。調直后的鋼筋表面傷痕及銹蝕不應使截面減??;彎曲成形的鋼筋,表面不得有裂紋、鱗落或斷裂。鋼筋工人根據技術(shù)交底在現場(chǎng)人工綁扎。墻壁豎筋和水平筋及頂板鋼筋一次綁成型;底板鋼筋在箱涵沉到位后,剔除鋼筋混凝土底梁上部混凝土后綁扎鋼筋網(wǎng),澆筑成整體。綁扎成型時(shí),鐵絲必須扎緊,不得有滑動(dòng)、折斷、移位等情況;綁扎成型的網(wǎng)片或骨架必須穩定、牢固,在安裝及澆筑時(shí)不得有松動(dòng)或變形。
      ② 模板制作支搭
      模板支立必須牢固,在施工荷載作用下不得有松動(dòng)、跑模、下沉等現象。施工現場(chǎng)采鋼管支撐,考慮到澆筑速度快,對模板產(chǎn)生很大的側壓力,箱涵內采用滿(mǎn)堂架支撐頂牢,外側用雙排腳手架固定模板并結合螺栓拉結,防止模板側向變形,確保模板整體的剛度、穩定性和不變形;模板拼縫必須嚴密,不得漏漿;在澆筑前對模內進(jìn)行清掃,使模內保持潔凈,以保證混凝土的幾何尺寸和外觀(guān)。
      ③ 混凝土澆筑
      箱涵采用C25商品混凝土,鋼筋模板驗收合格后澆筑混凝土。澆筑刃腳、側墻混凝土時(shí),要分層澆筑,每層30cm,保證對稱(chēng)均勻下料,防止一側受壓而使模板產(chǎn)生位移、變形,在混凝土澆筑過(guò)程中,應經(jīng)常觀(guān)察模板、支架,發(fā)現問(wèn)題應及時(shí)采取處理措施。
      (5) 箱涵下沉施工
      下沉前,必須保證刃腳處混凝土達到設計強度的100%,上部混凝土達到75%,才能拆除所有模板,并依次對稱(chēng)同時(shí)抽除承墊木,并用砂填實(shí),以防傾斜。然后,開(kāi)始挖土下沉,挖土必須對稱(chēng)、均勻進(jìn)行,使箱涵均勻下沉。從箱涵中間開(kāi)始逐漸挖向四周,每層挖土厚0.4~0.5m,在刃腳處留臺階,然后沿箱涵側壁每2~3m一段,向刃腳方向逐層全面、對稱(chēng)、均勻的開(kāi)挖土層,每次挖去5~l0cm,當土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破裂,箱涵便在自重作用下均勻破土下沉。當箱涵下沉很少或不下沉時(shí),可再從中間向下挖0.4~0.5m,并繼續向四周均勻掏挖,使箱涵平穩下沉,刃腳下部土方應邊挖邊清理。
      (6) 封底和回填
      ① 封底
      箱涵到位后底部橫梁上部鋼筋混凝土要剔除20cm,底板處的刃腳混凝土表面做鑿毛處理,并洗刷干凈,鋪35cm毛石基礎后鋪設底板鋼筋,澆筑C25混凝土,振搗密實(shí)。
      ② 箱涵周?chē)嗫p          
      箱涵下沉結束后,周?chē)p隙用中粗砂進(jìn)行灌隙處理,用振搗棒振搗。
      ③回填
      每層回填檢驗合格后,進(jìn)行下一步回填。
      (7) 現澆連接段施工
      每段箱涵長(cháng)度為10m,每段箱涵之間預留1m的現澆連接段,人工挖土下沉箱涵時(shí)將土棄至連接段,再由小型挖掘機配合挖至地面,箱涵下沉到位后與連接段同時(shí)施工毛石基礎及封底,然后現澆鋼筋混凝土連接段,箱涵與連接段之間設1道1cm瀝青軟木板沉降縫。
      4 下沉施工監測要點(diǎn)
      (1) 監測控制內容
          箱涵下沉過(guò)程的控制主要包括:刃腳高差控制;下沉速度控制;平面位移控制。其中平面位移控制是通過(guò)刃腳高差控制和下沉速度控制來(lái)實(shí)現的。
      1) 刃腳高差控制
          下沉時(shí),測量時(shí)可用水準儀測量箱涵四角高差來(lái)有效地控制井底漏底的大小、深淺和平面位置,以此來(lái)實(shí)現對刃腳高差的控制。
      2) 箱涵下沉速度控制
      箱涵下沉速度要均勻;箱涵下沉每次不超過(guò)15~30cm。
      3) 箱涵平面位移控制
      ① 箱涵哪個(gè)角下沉得快(即刃腳較低),則箱涵就會(huì )向哪個(gè)方向移位;
      ② 箱涵刃腳高差大時(shí),箱涵位移量大; 
      ③ 箱涵始終在同一個(gè)方向的刃腳高差下沉時(shí),箱涵位移量較大。施工過(guò)程中需要具體情況具體分析,以決定采取相應的方法和措施。
      (2) 箱涵下沉就位監控測量應符合下列規定:    
      在箱涵下沉前,將每個(gè)箱涵各個(gè)角點(diǎn)處的高程及箱涵軸線(xiàn)放樣并做好標記,記錄測量原始數據,繪制測量監控平面圖,計算下沉具體高度。下沉分3個(gè)階段,即首沉、中沉、最后下沉階段。
      首沉階段必須每30min觀(guān)測1次并記錄數據,及時(shí)計算偏差情況,確定挖沉部位及下沉速度等;中沉階段進(jìn)入正常下沉,正常下沉時(shí),可每2h測量1次;最后下沉階段必須增加觀(guān)測頻率,一般為30min左右觀(guān)測1次。
      通過(guò)對各階段觀(guān)測數據的分析,必須使箱涵的對角高差不超過(guò)15cm,并觀(guān)察箱涵周?chē)临|(zhì)變化情況,將地下水位、涌土、沉降、沉速隨時(shí)記入歷時(shí)曲線(xiàn)表。最后下沉階段要減小開(kāi)挖深度,防止突沉及超沉事故發(fā)生,控制開(kāi)挖深度及速度,以下沉為輔,糾偏為主。當沉速8h不超過(guò)1cm即認為箱涵已趨穩定。
      (3) 管線(xiàn)監測      
      施工過(guò)程中對高壓線(xiàn)桿、自來(lái)水管線(xiàn)、熱力管線(xiàn)隨時(shí)監測,一但發(fā)現有移位或下沉要立即停止施工,采取加固措施。
      5 實(shí)施效果與展望
      經(jīng)施工檢驗,工程進(jìn)展順利,兩側土方?jīng)]有塌方,線(xiàn)桿及給水、熱力管線(xiàn)沒(méi)有移位,保證了管線(xiàn)安全。
      排水箱涵逆作下沉法就位施工技術(shù)在城市道路改造的排水工程中應用,能確保施工的安全性,對鄰近建筑物、各種管線(xiàn)的影響比較小,地表產(chǎn)生的沉降、移位少,能降低成本、縮短工期。該工藝比其它工藝比較,施工費用低且工程拆遷量小,特別在距離專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)較近,施工空間小無(wú)法采用常規施工方法時(shí)采用,具有良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益, 排水箱涵逆作下沉法就位施工技術(shù)有廣闊的發(fā)展前景。
      6 社會(huì )經(jīng)濟效益評價(jià)
      排水箱涵逆作下沉法就位施工技術(shù)與打樁支護方法相比受施工工作面、空間的影響較小,全線(xiàn)可同時(shí)施工,能縮短工期;施工占地面積小,與大開(kāi)挖相比較挖土量少,對鄰近建筑物的影響比較小,地表產(chǎn)生很小的沉降和移位;操作簡(jiǎn)便,無(wú)需特殊專(zhuān)業(yè)設備。
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