摘要:本文主要是結(jié)合工程實際,簡要探討了大尺寸沉井施工質(zhì)量的控制,并重點分析了施工過程中遇到地下水較大且下沉困難的原因與解決措施,同時提出頂管工作井中需要注意的幾個問題,以供參考。
1工程概況
福永等十座BOT污水處理廠廠外配套供電、供水及道路工程—橫崗廠外污水進(jìn)水總管工程頂管施工位于深圳市龍崗區(qū)嶂背村,設(shè)計廠外污水進(jìn)水總管全長約570m,管徑1800mm,其中穿越河道段42m采用圍堰明挖施工,其余為頂管施工,采用鋼筋砼膠頂管(內(nèi)襯PVC),鋼筋砼膠頂管采用套環(huán)接口。Φ7500mm頂管工作井3個,Φ4000mm頂管接收井5個。
2大尺寸沉井如何控制施工質(zhì)量
沉井基礎(chǔ)特點是埋置深度可很大、穩(wěn)定性好、整體性強、能承受較大、剛度大的荷載作用。沉井基礎(chǔ)的適用條件:
?。?)表層地基土的承載力不好,河中有較大卵石不便于樁基施工,或地下深處有較好的持力層,或山區(qū)河流中沖刷大;
?。?)巖層表面較平,覆蓋層薄,但河水較深等條件下,即當(dāng)水文地質(zhì)條件不不適合修筑天然地基和樁基時,從經(jīng)濟角度考慮,可選用沉井基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)本身不僅為基礎(chǔ),也是施工時的擋土、防水圍堰結(jié)構(gòu)物,施工工藝簡單。筆者結(jié)合多年工程實際,將其質(zhì)量控制應(yīng)注意的主要事項歸納如下,并重點分析了施工過程中下沉困難的原因及解決措施。
2.1底節(jié)沉井制作注意事項
制作場地要整平夯實、鋪設(shè)墊木;刃腳下應(yīng)滿鋪墊木,做法為在刃腳的圓弧部分應(yīng)徑向鋪設(shè),其直線段應(yīng)垂直鋪設(shè),目前比較常用的是長短兩種墊木相間布置。
2.2沉井接高時注意事項
保證各節(jié)混凝土間緊密接合,各節(jié)沉井的豎向中軸線應(yīng)與第一節(jié)的重合,外壁應(yīng)豎直平滑;立接高沉井模板時,為防止沉井因自重增加產(chǎn)生不均勻下沉,造成新澆筑的混凝土引發(fā)裂縫,因此不適合直接支撐于地面上。
2.3沉井下沉前抽墊木注意事項
拆除墊木一定要在沉井混凝土達(dá)到設(shè)計強度后再進(jìn)行;四根固定墊木的位置是按照沉井支撐點和跨中應(yīng)力相等原則規(guī)定的。抽墊時要嚴(yán)格執(zhí)行以下原則:以固定墊木為中心,從遠(yuǎn)到近且先短邊后長邊,再撤四根墊木。抽墊的順序依次為:拆內(nèi)模,拆外模、拆隔墻下支撐和底模、最后撤隔墻下的墊木、撤井壁下的墊木。
2.4沉井無法下沉
沉井下沉原理為:主要是從井孔除土,再消除刃腳正面阻力及沉井內(nèi)壁摩阻力,最后依靠沉井自重下沉。排水挖土方法要根據(jù)土質(zhì)情況制定,一般情況下分為排水挖土下沉和不排水挖土下沉。在滲水量不大或穩(wěn)定性較好的土層,抽水時翻砂現(xiàn)象不會發(fā)生,此時要選擇排水挖土下沉,要不就是選擇不排水挖土下沉方法。而沉井無法下沉的原因,主要原因是因為沉井自身重力克服不了井壁摩擦阻力,或者是由刃腳下遇到大的障礙物所致。以下探討從增加沉井自重和減小井壁摩擦阻力兩個方面來解決因摩擦阻力過大而使下沉困難的方法。
(1)增加沉井自重,方法是提前澆筑上一節(jié)沉井,或在沉井頂上壓重物(如鐵塊、砂袋或鋼軌等)迫使沉井下沉。對于那些不排水下沉的沉井,可通過抽出井內(nèi)的水的方法來加重沉井自身,但應(yīng)用此類方法的前提是要確保土不會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象。
(2)沉井外壁的摩擦阻力減少,其具體做法:可在井壁內(nèi)埋設(shè)高壓射水管組,通過借助高壓水流沖松井壁附近的土,使水流沿井壁上升而潤滑井壁的方法,從而使沉井摩擦阻力減??;也可將在施工中盡量使沉井外壁光滑,或把沉井設(shè)計成階梯型、鐘形;值得注意的是所列出的這幾項解決措施,在設(shè)計時就應(yīng)考慮。
(3)在刃腳下挖空的狀況下,可選用炸藥,通過炮震使沉井下沉,雖說這類方法對沉井快沉至設(shè)計標(biāo)高時效果不錯,但也要注意避免震壞沉井,炸的次數(shù)盡量要少且用炸藥量也要少。
3頂管井中要注意的事項
3.1事前控制要點
(1)熟悉掌握水文地質(zhì)、施工區(qū)構(gòu)筑物情況:開工前監(jiān)理人員應(yīng)根據(jù)建設(shè)單位和設(shè)計單位提供施工界域內(nèi)地下管線等構(gòu)(建)筑物資料、工程水文地質(zhì)資料,組織有關(guān)施工人員深入沿線調(diào)查,掌握現(xiàn)場實際情況,做好施工準(zhǔn)備工作。
(2)頂管專項施工方案的申報與批復(fù):在頂管施工施工準(zhǔn)備工作之初,要求承包人編制頂管專項施工方案,并報監(jiān)理進(jìn)行初審,主要審核方案內(nèi)容是否齊全、方法是否可行、數(shù)具是否準(zhǔn)確,初審合格后承包人要組織專家進(jìn)行頂管專項方案的論證,并按專家提出的意見修改,然后監(jiān)理進(jìn)行批復(fù)。
(3)頂管管材生產(chǎn)廠家選擇與核備:施工單位應(yīng)提前將所選擇的頂管管材生產(chǎn)廠家的質(zhì)資情況報監(jiān)理部核備,資料應(yīng)包括:廠家簡介、廠家質(zhì)資、產(chǎn)品生產(chǎn)許可證、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)業(yè)績等。
(4)管材廠家檢查與管材進(jìn)場驗收:所用管材必須經(jīng)過業(yè)主、監(jiān)理、施工各方聯(lián)合考察檢查,進(jìn)行隨機抽樣,封樣后進(jìn)行外荷載試壓和內(nèi)水試壓,試驗合格后,方可使用。對進(jìn)場的管材,審批施工單位進(jìn)場材料報驗單。審查內(nèi)容:施工單位提交的出廠證明書、出廠合格證和進(jìn)場檢驗記錄,核對進(jìn)場管材編號和數(shù)量,并進(jìn)行外觀檢查,且要求出廠證明書應(yīng)生產(chǎn)廠家統(tǒng)一編號。
(5)復(fù)核地面施工測量控制點和地下測量控制點:頂管開工前對施工控制點和地下測量控制點進(jìn)行復(fù)核,審批施工單位提交的測量成果報驗單;施工單位應(yīng)建立地面與地下測量控制系統(tǒng),控制點應(yīng)設(shè)在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護(hù)處。施工單位所用儀器應(yīng)符合要求,平面控制點和水準(zhǔn)點應(yīng)復(fù)核,引用原點準(zhǔn)確。施工單位利用工程開工已建的施工控點進(jìn)行建立頂管測量控制點,要求其對原有測量控制系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)測,同進(jìn)對深井進(jìn)出洞口的軸線和高程進(jìn)行復(fù)測,監(jiān)理對得復(fù)測的測量結(jié)果和頂管施工控制點進(jìn)行復(fù)核。
(6)此外,要檢查頂管設(shè)備的進(jìn)場、安裝、調(diào)試。
3.2事中控制要點
(1)在開機頂進(jìn)前的檢查:全部設(shè)備經(jīng)過檢查、試運轉(zhuǎn);頂管機在導(dǎo)軌的中心線、坡度和高程符合要求;防止流動土或地下水由洞口進(jìn)入工作井的技術(shù)措施落實;拆除洞口封門的準(zhǔn)備措施已落實。
?。?)工具管開始頂進(jìn)5~10m的范圍內(nèi),允許偏差應(yīng)為:軸線位置3mm,高程0~+3mm。當(dāng)超過允許偏差時,應(yīng)采取措施糾正。在軟土層中頂進(jìn)混凝土管時,為防止管節(jié)飄移,可將前3~5節(jié)管與工具管聯(lián)成一體。
3.3事后控制要點
施工要點概述:
?。?)一段管節(jié)頂通后,應(yīng)及時將管道與進(jìn)出洞口的空隙用木楔塞緊,并用麻筋水泥封堵,管道與井壁洞的連接應(yīng)符合設(shè)計要求;
?。?)對有中繼環(huán)的應(yīng)將中繼環(huán)伸縮部分回縮,同時繼續(xù)推頂將管道靠攏,拆除中繼環(huán)千斤頂,經(jīng)對中繼環(huán)殼體清洗后,按施工組織設(shè)計要求對中繼環(huán)部分澆筑鋼筋混凝土內(nèi)襯并抹光粉圓;
?。?)利用原有壓漿系統(tǒng),壓入水泥粉煤漿液,對觸變泥漿套進(jìn)行置換和固化,隨即拆除壓漿管封堵壓漿孔并用水泥砂漿壓光;
?。?)將管道內(nèi)的所有施工管線、出土設(shè)備、工作坑內(nèi)的全部頂管設(shè)備分拆后吊上地面。壓漿設(shè)備、起重設(shè)備等按需要轉(zhuǎn)入下一頂管工作坑待用;
(5)對管道及接口自查,有損壞必須予以修補。內(nèi)壁接口間隙,按設(shè)計要求進(jìn)行嵌縫、密實、平整;
(6)對地下管線、構(gòu)筑物、路面、鐵路等按規(guī)定期限進(jìn)行沉降測量;
?。?)清除管內(nèi)雜物;
?。?)測量管道軸線、管底標(biāo)高及管道長度,繪制管道竣工圖;
?。?)對有防腐要求的,應(yīng)按設(shè)計規(guī)定施工防腐涂層;
?。?0)按設(shè)計要求在工作坑、接收坑內(nèi)施工檢查井、流糟、蓋板、窨井,并修復(fù)路面,恢復(fù)原貌。
4結(jié)論
從本次工程施工過程的實踐分析可知,選用先進(jìn)行沉井下沉施工,再進(jìn)行沉井封底施工,質(zhì)量控制取得不錯的效果。同時控制沉井施工要達(dá)到好的下沉質(zhì)量,不產(chǎn)生傾斜問題,選擇合理的施工步驟十分關(guān)鍵。此外,在施工中也要注意觀察石質(zhì)突變、軟硬不一或有無夾層等地質(zhì)條件的變化,這樣才能盡可能避免事故發(fā)生并能及時調(diào)整施工事項??傊刂乒芾砗贸辆┕べ|(zhì)量,要根據(jù)工程實際情況作具體分析,且在施工前根據(jù)現(xiàn)場實際情況認(rèn)真編寫施工組織設(shè)計文件。
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