技术交流
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浅谈西安团结水库截污暗涵施工技术
点击次数:1676次    发布时间:2016-04-20

西安市团结水库水环境综合治理截污暗涵工程,是西安市团结水库景观区综合治理的重要项目之一,笔者有幸参加了截污暗涵工程Ⅸ标段的施工任务,现就该工程的施工方案、技术做一浅显论述,供类似工程参考借鉴。

一、工程概况

Ⅸ标段工程位于西安市西北未央区郭家村,凤城二路与朱宏路丁字口西边300m,即团结水库右岸,桩号为H3+950-H4+500段,全长550m,属于市政工程范畴,水利工程项目。主要施工内容包括:土方开挖、37灰土垫层、C15砼垫层、钢筋砼截污暗涵、5个检查井、土方回填。本工程为等工程,主要建筑物截污暗涵为4级,地震设计烈度8度。暗涵为矩形涵,净断面尺寸4m×3.7m(宽×高),侧墙与顶板厚度为40cm,底板厚度为50cm,设计纵坡为0.253%,暗涵每10m长为一节,节与节之间留2cm宽沉降缝,缝内安装橡胶止水带并夹设高压聚乙烯闭孔塑料泡沫板;沿暗涵长度方向每隔80m--120m布设一座检查井,高度5.21m,井筒外净1.6m,内径1m,壁厚30cm,钢筋砼结构,内设踏步,本标段共布设5道检查井。

二、工程设计情况:

暗涵紧邻水库右岸距库岸约60米距离布设,采用大开挖渠槽,修建在黄土层中,然后做回填处理。设计渠槽开挖深度10m,两岸开挖坡比11,开挖5m深后留设1m宽的马道。底部若为湿陷性黄土要进行1.5m深的换填处理;开挖到设计高程后原基要进行夯实,原基处理完成后,依次做0.3m厚的37灰土垫层、0.1m厚的C15砼垫层、主体暗涵、检查井、回填处理等。

三、施工部署及方案

1、渠槽开挖

该工程位于西安市城郊,工程位置跨越两个行政村,未央区的郭家村和莲湖区的张家村,工程范围内为村办企业的厂房和玉祥工业品批发市场,拆迁征地问题尤为突出,制约整个工期,一旦征迁到位,有效的施工工期很紧,按非常工期实施。先期拆迁到位的郭家村段长350m,在2008429日开始拆除砼地面、开挖土方。根据当地土质特点,属于黄土层、透水性差,自稳性好,经过充分调查了解,初挖探查,地下水埋藏较深,挖到设计深度后,仅会出现含水量偏大,不会出现明水。为了保证安全和开挖一次性成功,经过充分的方案论证,并与业主和监理充分沟通,决定如下开挖方案:上部开挖采用10.5放坡,下部开挖采用10.3放坡,仅在5m高度靠近施工道路的一侧留设1m宽的马道,便于暗涵施工时作业行走。开挖时多分段多上机械,按照常规大型渠槽开挖方法,确定开挖次序,按“5+2+3”深度分三层开挖到底。开挖口宽16m,上层开挖分左右侧,每台机械各开挖8m宽,用挖掘机挖至最大深度(约5m)直接甩料,先开挖右半侧,将土甩堆左半侧,由装载机将土料倒运堆在开挖范围外规划的左岸堆土区;再开挖左半侧,将土甩在左岸,由装载机倒运至堆土区,清理出左岸通行道路。暗涵的右岸作为施工道路,开挖下层时,在右岸沿垂直暗涵轴线方向修斜坡道,进入开挖轴线后斜坡道分向两侧下基坑,道路宽5m,纵坡控制在8%-10%,保证双桥自卸汽车能顺利把土运出。在开挖下层时由双桥自卸汽车运土至右岸规划的堆土场地,再由装载机配合堆起。

开挖至基础底高程时,用水准仪跟踪测量,采用5m×3m的方格网控制基底高程,保证基础底部的超欠挖控制在规范以内,严格按设计比降和高程进行控制。

2、基础处理与垫层

基槽开挖成型后,原基基础通过地质单位进行地质编录、监理组织的隐蔽工程验收,土性均一,均为原状土,只是土质含水量偏大(在18%-20%之间),通过短时间晾晒,无法用重型震动碾进行原基碾压,只能用手扶式轻型震动碾和电夯进行原基夯实处理,达到设计要求。原基处理完成后,按照设计要求做灰土垫层和砼垫层。灰土垫层采用装载机集中拌合,倒入基槽内,用人工配合60小挖掘机摊铺、平整,电夯夯实,取样检测按设计压实度指标控制;砼垫层采用商品砼,砼泵车入仓,平板振捣器振捣,人工粗拉毛收面。

3、暗涵主体施工

暗涵施工的总体思路:节与节间采用跳仓法施工,每一节浇筑块分两次浇筑完成,一期浇筑底板砼,二期浇筑侧墙和顶板砼。

3.1钢筋制作与安装

整个暗涵长度550m,在沿长度的中间部位右岸场地布置钢筋加工厂,规划设立加工区和堆放区,采用机械加工。

受力钢筋主要是φ22螺纹钢,顶板下层筋和侧墙内层筋是φ25螺纹钢,其它纵向筋和连接、架立筋主要是φ12螺纹钢,钢筋总量584吨。按设计钢筋图,受力钢筋为绑扎搭接,搭接长度35d,即770mm-875mm,由于钢筋数量大,接头多,施工时,为了保证钢筋安装质量,满足水工建筑物钢筋规范要求,将绑扎搭接改为双面电弧焊搭接,搭接长度5d,即110mm125mm即可满足要求。受力钢筋间距200mm,每节暗涵200个搭接头,节约钢筋400kg,共计55节,共计节约钢筋22吨之多。按施工期间,钢筋涨价,正值高价位6000/吨计算,节约资金13.2万元,扣除增加的电焊条、用电、人工、电焊机等费用约5万元,净节约8万元之多。这样既保证了质量又节约了材料费,也节约了钢材资源,拖延钢筋安装进度问题通过增加设备和人力资源得到解决。

 依据设计钢筋图,底板和侧墙下部钢筋为一个整体,顶板和侧墙上部钢筋为一个整体,在钢筋下料时,按规范要求保证搭接头错茬,同一断面接头不要超过总根数的50%,接头错茬间距应不小于500mm,根据9m长整料尺寸,认真计算,长短搭配,合理计划下料,短料用对焊机接焊加长,充分提高钢筋的利用率,经统计钢筋的损耗率控制在0.5%以内。

将钢筋加工好后,先将底板及侧墙下半部钢筋运送现场,按照施放的钢筋安装线进行安装。底板钢筋安装完成,支模浇筑砼,待砼底板强度达到40%以上时,拆除模板,放侧墙内模线,搭设内部架支侧墙内模、铺设顶板底模,待架模完成后转运安装侧墙上半部和顶板钢筋,钢筋安装、搭接头焊接、架立钢筋等全部安装完成,经工序验收合格后,支侧墙外模,挡头模板(前仓有),浇筑侧墙顶板砼(二期砼),人工对顶板收面压光。

3.2模板、支撑方案及方法

该工程工期紧,施工日强度大,模板面积大,模板摊销3m2/m3砼。根据施工强度和模板周转历时,需用模板数量大,模板和支撑占得投资大,经充分计算探讨,施工用大块竹胶板和组合钢模板结合使用,尽量节约投资,也能保证工程外观质量。底板边侧模板采用组合钢模板现场拼装,外侧加帮6cm×8cm的方木柱,并用方木顶撑固定,保证浇筑时不跑模即可;侧墙模板采用竹胶板,用6cm×8cm的方木条竖向帮撑提高竹胶板钢度,内、外模采用对拉螺栓固定,对拉螺栓为Ф14丝杆、60cm×80cm(竖、平向)对称位置布设,对拉螺栓与方木条连接处采用双排钢管、蝶形扣件连接,双排钢管和内部搭设的100cm×100cm×120cm(长×宽×高)满堂架连为一个整体,沿暗涵宽度用钢管两头加丝杠对撑,并用钢筋加可调节的电线杆拉牛对拉,可有效调节暗涵的内部宽度尺寸,经过实践,沿长度方向每隔3m撑拉一道就能满足要求;外部用250cm×250cm梅花型布置钢管斜撑支撑(根据需要可随机加密)。顶板底模采用组合钢模板拼装,内部满堂架采用上托和下托(丝杠)调整高度,可保证满堂架的刚度及设计尺寸,达到顶部模板面在一个坡比平整度上。

3.3 止水带安装

止水带位于墙体截面的中间位置,施工时底板和侧墙用整根止水带(顶板无止水带),根据设计有效长度,外加20cm安装损耗长度,作为下料长度。为了保证止水带完好无破损,安装位置符合设计要求并且安装规范,浇筑前仓时端头的止水带固定,采用两个半宽木板夹持,靠近仓内用Ф12钢筋加工成“几”形夹持固定,每隔80cm长度固定一个,沿止水带长度方向两边各挷两道钢筋与“几”形钢筋箍焊接后,再连同仓内钢筋焊接一起,这样很好地保证了浇筑砼时止水带的稳固。浇筑后仓时,夹缝材料使用高密泡沫板,用钢筋采取同样的方法固定泡沫板和止水带。

3.4 砼浇筑

该工程按照城市施工的要求,使用商品砼进行浇筑。采用大型拌合站按照设计标号要求拌制砼,砼运输专用罐车运入工地,用砼泵车入仓,人工用振捣棒振捣密实。各部位浇筑方法如下:

箱涵砼浇筑分两期进行,先浇筑箱涵底板砼(一期),采用“跳仓法”浇筑完成,待砼强度达到50%以上时,进行施工缝处理,人工凿毛、冲洗,在浇筑侧墙砼(二期)时,用高标号水泥浆和高标号沙浆处理工作缝。底板砼采用直接入仓法,斜面浇筑,插入式振捣器人工振捣,表面采用平板振动器振捣,人工原浆收面压光。

侧墙采用自下而上分层进行的浇筑方法,每层浇筑高度50cm,砼泵车根据需要直接控制入仓料厚度,人工用插入式振捣器振捣。

箱涵顶板砼浇筑与侧墙浇筑连续进行,砼采用砼泵车直接入仓,先用插入式振捣器振捣,后用平板振动器振捣收面,人工原浆收面压光。砼浇筑结束后,及时用塑料薄膜和草帘覆盖,安排专人洒水养护,养护不少于7天。

浇筑侧墙、顶板时,安排专人检查模板和支撑架,发现隐患之处及时加固,充分保证了浇筑质量。

4、检查井模板

由于检查井数量少,单个井的砼量小,加工定型钢模板投资大,摊销费高,为了节约成本,采用自行设计的简易模板,满足了设计要求,取得了良好效果。具体做法:井筒内模用Ф14钢筋弯曲圆做骨架,骨架外用6cm×8cm方木间隔5cm挷撑,方木外用三合板滚圆包裹;井筒外模直接用3015钢模板滚圆,内加弯曲圆钢筋撑,外用弯曲圆钢筋打箍。这种简易方法,方木和钢模可以重复利用,浇筑拆模后,外观效果良好。

5、结语

笔者通过对该工程的圆满施工,有以下几点启示:一是城区工程的施工,在编制施工部署及方案、成本计划、工期计划时,要充分考虑外围及征迁对工程实施的“致命性”影响;二是在工期很紧时,要合理调整工序衔接、多开展工作面、加大资源投入;三是在加大模具资源投入时,要充分做好技术与经济分析论证,充分考虑降低工程成本,在周转次数较少的短期使用时,尽量考虑租赁或采购旧模具利用,减小一次性支出,降低摊销费用;四是在钢筋等主材数量很大时,满足设计和规范的同时要充分挖掘材料的节约渠道,降低成本;五是大型土方开挖时,充分进行土性探查,保证开挖安全的同时减少开挖量,减少施工成本。总之,该工程施工组织严密、部署合理、方案优化、方法灵活、技术先进,在缩短30%工期的同时,也很好地保证了工程质量,并且赶工费增加很少,充分降低了成本,取得的效果良好,积累了经验,对今后的类似工程施工有所启示。


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