土方工程主要施工内容:土方工程施工实施细则 建议收藏
土方工程主要施工内容:土方工程施工实施细则 建议收藏(1)导墙设置施工工艺流程:导墙设置→槽段开挖→泥浆的配置和使用→清槽→钢筋笼制作及安放→水下浇筑混凝土→接头施工。③注意保护外露的主筋和预埋件不受损坏。④施工过程中,应注意保护现场的轴线桩和水准基点桩,不变形、不位移。3.施工做法详解
图1-16 地下连续墙施工现场照片
2.注意事项
①钢筋笼制作、运输和吊放过程中,应采取技术措施,防止变形。吊放入槽时,不得擦伤槽壁。
②挖槽完毕应尽快清槽、换装、下钢筋笼,并在4h之内灌注混凝土,在灌注过程中,应固定钢筋笼和导管位置,并采取措施防止泥浆污染。
③注意保护外露的主筋和预埋件不受损坏。
④施工过程中,应注意保护现场的轴线桩和水准基点桩,不变形、不位移。
3.施工做法详解
施工工艺流程:导墙设置→槽段开挖→泥浆的配置和使用→清槽→钢筋笼制作及安放→水下浇筑混凝土→接头施工。
(1)导墙设置
①在槽段开挖前,沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙,导墙可采用现浇或预制工具式钢筋混凝土导墙,也可采用钢质导墙。
②导墙深度一般为1~2m,其顶面略高于地面100~200mm,以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100~200mm,内墙面应垂直,内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为40~60mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为±10mm,内外导墙间距允许偏差±5mm,导墙顶面应保持水平。
③导墙宜筑于密实的地层上,背侧应用黏性土回填并分层夯实,不得漏浆。每个槽段内的导墙应设一个溢浆孔。
④导墙顶面应高出地下水位1m以上,以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上,且不低于导墙顶面0.3m。
⑤导墙混凝土强度应达70%以上方可拆模。拆模后,应立即在两片导墙间加支撑,其水平间距为2.0~2.5m,在导墙混凝土养护期间,严禁重型机械通过、停置或作业,以防导墙开裂或变形。
⑥采用预制导墙时,必须保证接头的连接质量。
(2)槽段开挖
①挖槽施工前,一般将地下连续墙划分为若干个单元槽段。每个单元槽段有若干个挖掘单元。在导墙顶面画好槽段的控制标记,如有封闭槽段时,必须采用两段式成槽,以免导致最后一个槽段无法钻进。一般普通钢筋混凝土地下连续墙工程挖掘单元长为6~8m,素混凝土止水帷幕工程挖掘单元长为3~4m。
②成槽前对成槽设备进行一次全面检查,各部件必须连接可靠,特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。
③为保证机械运行和工作平稳,轨道铺设应牢固可靠,道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为±5mm,轨道标高允许误差±10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳,并使悬挂中心点和槽段中心一线。钻机调好后,应用夹轨器固定牢靠。
④挖槽过程中,应保持槽内始终充满泥浆,以保持槽壁稳定。成槽时,依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时,依砂泵是否潜入泥浆中,又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣,操作简便,排泥效率高。但开始钻进须先用正循环方式,待潜水泵电机潜入泥浆中后,再改用反循环排泥。
⑤当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时,可辅以采用冲击钻将其破碎,用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面;成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度,应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况,不断调整钻机操作,并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。
⑥挖槽时应加强观测,当槽壁发生较严重的局部坍落时,应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目,合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应做好施工记录。
(3)泥浆的配制和使用
①泥浆必须经过充分搅拌,常用方法有:低速卧式搅拌机搅拌、螺旋桨式搅拌机搅拌、压缩空气搅拌、离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上。
②在施工过程中应加强检验和控制泥浆的性能,定时对泥浆性能进行测试,随时调泥浆配合比,做好泥浆质量检测记录。一般做法是:在新浆拌制后静止24h,测一次全项(含砂量除外);在成槽过程中,一般每进尺1~5m或每4h测一次泥浆密度和黏度。在成槽结束前测一次密度、黏度;浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定,稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。
③通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆,如重复使用,必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理,它是利用泥浆和土渣的密度差,使土液沉淀,沉淀后的泥浆进入贮浆池,贮架池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可,但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土渣浆循环时,应将高压水通过导管从钻头孔射出,不得将水直接注入槽孔中。
④在容易产生泥浆渗漏的土层施工时,应适当提高泥浆黏度和增加储备量,并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏,应及时补浆和堵漏,使槽内泥浆保持正常。
(4)清槽
①当挖槽达到设计深度后,应停止钻进,仅使钻头空转,将槽底残留的土打成小颗粒,然后开启砂泵,利用反循环抽浆,持续吸渣10~15min,将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。
②当采用正循环清槽时,将钻头提高槽底100~200mm,空转并保持泥浆正常循环,以中速压入泥浆,把槽孔内的浮渣置换出来。
③对采用原土造浆的槽孔,成槽后可使钻头空转不进尺,同时射水,待排出泥浆密度降到1.1g/mm3左右,即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时,为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定,应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。
④清理槽底和置换泥浆结束1h后,槽底沉渣厚度不得大于200mm;浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm,槽内泥浆密度为1.1~1.25g/mm3、黏度为18~22s、含砂量应小于8%。
(5)钢筋笼制作及安放
①钢筋笼的加工制作,要求主筋净保护层为70~80mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面,并确保钢筋保护层厚度,宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100~200mm,当采用接头管时,水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100~150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内,钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸,应比导管连接处的外径大100mm以上。
②为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确,钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊,其余交点处采用交错点焊。对成型时临时绑扎的钢丝,宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度,除结构受力要求外,尚应考虑增设斜拉补强钢筋,将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时,为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重,部分接头应焊牢固。
③钢筋笼制作允许偏差值为:主筋间距为±10mm;箍筋间距为±20mm;钢筋笼厚度和宽度为±10mm;钢筋笼总长度为±50mm。
④钢筋笼吊放应使用起吊架,采用双索或四索起吊,以防起吊时间钢索的收紧力而引起钢筋笼变形。吊时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼,以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动,应在钢筋笼下端系上溜绳,用人力加以控制。
⑤钢筋笼需要分段调入接长时,应注意不得使钢筋笼产生变形,下段钢筋笼入槽后,临时穿钢管搁置在导墙上,再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内吋,吊点中心必须对准槽段中心,竖直缓慢放至设计标高,再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地插入槽内,应重新吊出,查明原因,采取相应措施加以解决,不得强行插入。
⑥所有用于内部结构连接的预埋件、预埋钢筋等,应与钢筋笼焊牢固。
(6)水下浇筑混凝土
①混凝土配合比应符合下列要求:混凝土的实际配置强度等级应比设计强度等级高一级;水泥用量不宜少于370kg/m3;水灰比不应大于0.6;坍落度宜为18~20cm,并应有一定的流动度保持率;坍落度降低至15cm的时间,一般不宜小于1h;扩散度宜为34~38cm;混凝土拌合物含砂率不小于45%;混凝土的初凝时间,应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求,—般不宜低于3~4h。
②头管和钢筋就位后,应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必须使用导管,其内径一般选用250mm,每节长度一般为2.0~2.5m。导管要求连接牢靠,接头用橡胶圈密封,防止漏水。导管接头若用法兰连接,应设锥形法兰罩,以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理,使用后要立即将黏附在导管上的混凝土清除干净。
③在单元槽段较长时,应使用多根导管浇灌,导管内径与导管间距的关系一般是:导管内径为150mm、200mm、250mm时,其间距分别为2m、3m、4m,距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内,导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度,一般应控制在2~4m为宜。在任何情况下,不得小于1.5m或大于6m。
④导管下口与槽底的间距,以能放出隔水栓和混凝土为度,一般比栓长100~200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料隔水栓,在浇筑混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用钢丝吊住,待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑,导管底端能埋入混凝土中0.8~1.2m时,才能剪断钢丝,继续浇筑。
⑤混凝土浇筑应连续进行,槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2m/h,中途不得间歇。当混凝土不能畅通时,应将导管上下提动,慢提快放,但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。
⑥随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土以下一般保持持2~4m。不宜大于6m,并不小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。
⑦在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量,应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点,用平均值确定混凝土上升状况,以决定导管的提拔长度。
(7)接头施工
①连续墙各单元槽段间的接头形式,一般常用的为半圆形接头。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头管,后放入钢筋笼,浇灌混凝土,根据混凝土的凝结硬化速度,徐徐将接头管拔出,最后在浇灌段的端面形成半圆形的接合面,在浇筑下段混凝土前,应用特制的钢丝刷子沿接头处上下往复移动数次,刷去接头处的残留泥浆,以利新旧混凝土的结合。
②接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时,做成分节拼装式组合管,各单节长度为6m、4m、2m不等,便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小,直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑,连接紧密可靠,一般采用承插式销接。各单节组装好后,要求上下垂直。
③接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心,保持接头管垂直并缓慢地插入槽内。下端放至槽底,上端固定在导墙或顶升架上。
④提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车),顶升架上安装有大行程(1~2m)、起重量较大(50~100t)的液压千斤顶两台,配有专用高压油泵。
⑤提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度,混凝土的凝固硬化速度,不失时机地提动和拔出,不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快,则会造成混凝土塌落;过迟、过缓,则由于混凝土强度增长,摩擦阻力增大,造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后2~3h即开始提动接头管,然后使管子回落。以后每隔15~20min提动一次,每次提起100~200mm,使管子在自重下回落,说明混凝土尚处于塑性状态。如管子不回落,管内又没有涌浆等异常现象,宜每隔20~30min拔出0.5~1.0m,如此重复。在混凝土浇灌结束后5~8h内将接头管全部拔出。
4.施工总结
①地下连续墙施工,应制定出切实可行的挖槽工艺方法、施工程序和操作规程,并严格执行。挖槽时,应加强检测,确保槽位、槽深、槽宽和垂直度等要求。遇有槽壁坍塌事故,应及时分析原因,妥善处理。
②钢筋笼加工尺寸,应考虑结构要求、单元槽段、接头形式、长度、加工场地、现场起吊能力等情况,采取整体式分节制作,同时应具有必要的刚度,以保证在吊放时不致变形或散架,一般应适当加设斜撑和横撑补强。钢筋笼的吊点位置、起吊方式和固定方法应符合设计和施工要求。在吊放钢筋笼时,应对准槽段中心并注意不要碰伤槽壁壁面,不能强行插入钢筋笼,以免造成槽壁坍塌。
③在施工过程中,应注意保证护壁泥浆的质量,彻底进行清底换浆,严格按规定灌注水下混凝土,以确保墙体混凝土的质量。
④槽底沉渣过厚:护壁泥浆不合格,或清底换浆不彻底,均可导致大量沉渣积聚于槽底,在灌注水下混凝土前,应测定沉渣厚度,符合设计要求后,才能灌注水下混凝土。
⑤槽孔偏斜:当出现槽孔偏斜时,应查明钻孔偏斜的位置和程度,对偏斜不大的槽孔,一般可在偏斜处吊住钻机,上下往复扫钻,使钻孔正直;对偏斜严重的钻孔,应回填砂与黏土混合物到偏孔处1m以上,待沉积密实后,再重复施钻。
四、内支撑
1.示意图和现场照片
内支撑示意图和现场施工照片分别见图1-17和图1-18。
图1-17 内支撑示意图
图1-18 内支撑现场施工照片
2.注意事项
①支撑安装就位后,不准撞砸焊接接头,不准在刚焊完的钢材上浇水。
②焊接时不准随意在焊缝外的母材上引弧。
③土方开挖应严格遵守“分层开挖”的原则,挖土和吊放施工材料时严禁碰撞钢支撑。
3.施工做法详解
施工工艺流程:型钢支撑加工→立柱、钢围囹施工→型钢支撑拼装→施加预顶力形成支撑体系→监测→支撑拆除。
(1)型钢支撑加工
①按设计图纸加工钢支撑。钢支撑连接必须满足等强度连接要求,应有节点构造图,接头宜设在跨度中央1/4~1/3范围内。焊接工艺和焊缝质量应符合国家现行标准《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81)的规定。
②焊接拼装按工艺一次进行,当有隐蔽焊接时,必须先施焊,经检验合格后方可覆盖。
③加工好的型钢支撑应在加工场所进行质量验收,并编号码放。
④钢支撑长度较长时,可分段加工制作,组装可采用法兰连接。
(2)立柱、钢围囹施工
①立柱通常由型钢组合而成。立柱施工采用机械钻孔至基底标高,孔内放置型钢立柱,经测量定位、固定后浇筑混凝土,使其底部形成型钢混凝土柱。施工时应保证型钢嵌固深度,确保立柱稳定。立柱施工应严格控制柱顶标高和轴线位置。
②围囹通常由型钢和钢缀板焊接而成。钢围囹通过牛腿固定到围护结构。牛腿与围护结构通过高强膨胀螺栓或预埋钢件焊接连接与钢围囹焊为一体。
③当支护结构为连续墙时可不设钢围囹,型钢直接支撑在连续墙预埋钢板上;当支撑在帽梁上时也可取消钢围囹。
(3)型钢支撑拼装
①待支护结构立柱、钢围囹施工验收完毕,并且土方开挖至设计支撑拼装高程,开始进行钢支撑拼装,采用吊车分段将钢支撑吊放至设计标高,并按照节点详图进行拼装。
②将钢支撑一端焊接在钢围囹上,另一端通过活接头顶在钢围囹上。
③钢支撑拼装组装时要求两端高程一致,水平方向不扭转,轴心成一直线。
(4)施加预顶力形成支撑体系
①施加预顶力应根据设计轴力选用液压油泵和千斤顶,油泵与千斤顶需经标定。
②支撑安装完毕后应及时检查各节点的连接状况,经确认符合要求后方可施加预顶力。
③钢支撑施加预顶力时应在支撑两侧同步对称分级加载,每级为设计值的10%,加载时应进行变形观测。如发现实际变形值超过设计变形值时,应立即停止加荷,与设计单位研究处理。
④钢支撑预顶锁定后,支撑端头与钢围囹或预埋钢板应焊接固定。
⑤为确保钢支撑整体稳定性,各支撑之间通常采用连接杆件连系,系杆可用小断面工字钢或槽钢组合而成,通过钢箍与支撑连接固定。
(5)监测
①钢支撑水平位移观测:主要适用经纬仪或全站仪,观测点埋设在同一支撑固定端与活端头处。
②钢支撑挠曲变形检测:包括水平挠曲变形和竖向挠曲变形,测点布设在端部及跨中,跨度较大的支撑杆件应适当增加测点。
③立柱竖向变形监测:测点布设在立柱顶部,使用水准仪进行监测。
④水平位移、挠曲变形、立柱竖向变形监测在基坑支护过程中应每天测量1次,基坑土方开挖至槽底、基坑变形稳定后,根据实际情况确定观测频率。
⑤对各项检测记录应随时进行分析,当变形数值过大或变形速率过快时,应及时采取措施,确保基坑支护安全。
(6)支撑拆除
支撑拆除应按照施工方案规定的顺序进行,拆除顺序应与支撑结构的设计计算工况相一致。
4.施工总结
①施工前应熟悉支撑系统的图纸及各种计算工况,掌握开挖及支撑设置的方式、预应力及周围环境保护的要求。
②施工过程中应严格控制开挖和支撑的程序和时间,对支撑的位置(包括立柱及立柱桩的位置)、每层开挖深度、预加顶力(如需要时)、钢围囹与支护体或支撑与围囹的密贴度应做周密检查。
③型钢支撑安装时必须严格控制平面位置和高程,以确保支撑系统安装符合设计要求。
④应严格控制支撑系统的焊接质量,确保杆件连接强度符合设计要求。
⑤支护结构出现渗水、流砂或开挖面以下冒水,应及时采取止水堵漏措施,土方开挖应均衡进行,以确保支撑系统稳定。
⑥施工中应加强监测,做好信息反馈,出现问题及时处理。全部支撑安装结束后,需维持整个系统的安全可靠,直至支撑全部拆除。
五、拉锚护坡挡土墙组合
1.示意图和现场照片
拉锚护坡挡土墙示意图和现场照片分别见图1-19和图1-20。
图1-19 拉锚护坡挡土墙示意图
图1-20 拉锚护坡挡土墙现场照片
2.注意事项
①土方开挖前,应编制详细的土方开挖方案,在取得支护结构设计单位认可后方可实施。
②应严格遵循先撑后挖的原则。
③土方开挖宜分层、分段、对称的进行开挖,使支护结构受力均匀。
④挖土期间基槽严禁大量堆载。
3.施工做法详解
施工工艺流程:施工准备→测量放线→砌筑施工。
此工艺适合深基坑现场场地有一定余量、对施工进度要求较高的情况。上部土钉墙可以提高施工速度,节省造价,同时又可以给外管线施工提供方便。土钉墙高度、锚杆直径、锚固长度、预应力设计值、锁定值、桩径、桩间距等需经设计确定。桩间面层喷射30~50mm厚C20细石混凝土。支护施工时需避开地下管线等障碍,距基坑上口线5.0m范围内严禁堆载重物。
4.施工总结
①墙背回填要均匀摊铺平整,并设不小于3%的横坡逐层填筑、逐层夯实,严禁使用膨胀土和高塑性土,每层压实厚度不宜超过20cm。根据碾压机具和填料性质应进行压实试验,确定填料分层厚度及碾压遍数,以便正确地施工。
②砌筑挡土墙外露面应留深10~20mm勾槽缝,并应按设计要求勾缝。
土方的填筑与夯实一、填方土料的要求及土质的检验
1.现场照片
土质检验现场照片见图1-21。