時間:2023-03-20 16:09:13
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目前,我國在隧道支護設計方面主要的設計方式有4種,即收斂約束法、工程類比經驗法、地層結構法以及荷載結構法。而對于特征曲線方式來說,雖然其不能夠很好的對巖土加固的應變狀態、圍巖能力等進行精準、定量的評價,但是其卻能夠較好的對工作面巖體的加固機理以及加固重要性作出很好的解釋。而對于其所具有的力學效果來說,其可以在結合工程實踐的基礎上通過這種特征曲線的方式將力學效果加入到其中,來較好的對圍巖穩定性以及圍巖的力學特征變化進行說明。1號曲線在初始應力場位置為P0,地層則為均一地層中開挖洞室未加固之前所的特征曲線方程P1=P1(c,準,E1,μ1…)所確定的特征曲線,而其中的c,準,E1,μ1則為隧道圍巖加固之前所具有的物理力學參數。同時,對于隧道挖掘前后的收斂值、巖應力來說,其同圍巖自身所具有的摩擦角、粘結力等等都存在很大的聯系,而為了能夠進一步的提升隧道圍巖施工過程中所具有的承載能力,我們則可以在對其實施預加固措施之后將特征曲線向下適當的進行移動。而從圖1中我們也可以看到,在我們采取預加固措施之后,對于圍巖所具有的粘結力以及摩擦角等參數來說則是一種提升,能夠有效的提升了圍巖的自穩能力。
1.2預加固力學機理
當我們在自穩定性較差的隧道中開展挖掘工作之后,為了能夠具有更多的時間對圍巖進行支護工作,則可以先通過減小挖進尺或者分布開挖法的方式進行操作,以此來更好的對地層進行預支護以及加固。同時,此時的圍巖特征曲線雖然能夠對預加固力學工作所具有的效果進行良好的反映,但是通過不同加固的方式其所具有的力學機理也存在著一定的差異。對于注漿預加固的輔助方式來說,其所具有的力學機理就是通過提升地層的力學參數來提高地層的抗破壞強度。
2淺埋暗挖隧道施工技術研究
2.1中洞法暗挖技術
中洞法是我國目前應用較為成熟的一種技術,其首先對隧道的中間區域進行挖掘,由于隧道中洞所具有的跨度通常較大,這就使我們在施工中通常使用CRD、CD等方法進行施工,并嚴格遵守“小分塊、短臺階、早成環、環套環”的施工原則。當我們完成中洞的初支工作之后,則應當立即進行該位置的二次襯砌工作,以此來使地層得到良好的剛性支撐。同時,這種施工二次襯砌的方式使我們也可以通過洞內逆做的方式開展,也能夠較好的幫助我們對初支環節中沉降變形的情況進行控制,且對于鄰近的構筑物來說也具有一定的保護作用。而當中洞環節施工完畢之后,我們則可以對其余方式以測洞法進行施工,并在施工時要保證施工的對稱性,以此更好的幫助我們解決中洞初期支護轉移到梁柱時可能存在的不平衡問題,并以此避免出現地層沉降的情況。在中洞法的施工流程方面,我們需要嚴格遵守下述順序開展:①要先通過預加固的方式加固土體,并根據CRD方式挖掘中洞,且在挖掘的過程中做好初期支護工作;②對底部防水層進行鋪設;③施工鋼管柱;④對頂部防水層進行鋪設,施作頂梁,并對部分的豎向初期支護進行拆除以施作頂拱和仰供;⑤需要對土體進行注漿預加固,并以對稱的方式對測洞進行挖掘、做好初期支護的封閉工作;⑥施作兩側洞二襯;⑦以分布的方式對臨時支撐進行拆除,并最終完成全部的主體結構。另外,對于這種中洞施工的方式而言,由于其已經成型封閉、實現了剛性支撐效果,這就使我們在對測洞挖掘時能夠有效的使中洞可能出現的沉降效果進行減小,更好地幫助我們對地層進行控制。
2.2PBA工法
對于該種方式來說,是我國根據以往施工經驗,以多分離導洞先支護、再加拱的方式進行暗挖的一種技術。其通過這種小導洞的挖掘技術應用,在實際挖掘時不會對施工地層產生較大的擾動,并且在小導洞中進行地下維護狀結構、豎向承載柱結構以及樁頂冠梁結構,能夠在弧拱扣拱完成之后立即形成一種豎向的受力方向,并在此體系的保護下幫助我們更好的開展隧道的后續施工。目前,這種方式在我國各大的高速公路建設中都得到了較好的應用。對于高速公路項目來說,我們可以使用6或者8的導洞方式進行施工:在使用6導洞時,其邊樁可以先以機械成孔,而中樁則以人工的方式挖孔;而在8導洞時我們則可以一直以人工的方式挖掘,其能夠在樁維護以及頂部冠梁的應用下形成一個較好的維護體系。同時,由于在每個導洞中,其所具有的斷面大小都是非常小的,且不同的導洞之間也會以相互獨立的方式存在一定的距離,這就會使兩者之間所存在的影響非常的小,并以此使施工對于地層所能夠產生的擾動范圍得到了縮小。可以說,這種方式的應用能夠產生最小的地層沉降,同時也會因為邊樁的存在更好的對周圍環境起到一個保護的作用。在PBA的施工流程方面,我們需要嚴格遵守下述順序開展:以8導洞法為例,①需要使用小導管并以注漿的方式對導洞土體進行加固,并在小導洞挖掘之后立即對其開展初期支護,在1、4號導洞中施工鉆孔灌注樁、樁頂冠梁;②要將2、3、6、7號導洞作底、頂梁以及中柱;③在對頂部土體挖掘時需要做好初期支護工作;④根據施工需求對1、2、3、4號導洞的初支結構進行鑿除,并進行結構二襯以及頂拱防水層的施工;⑤需要對中樓板以及車站側墻進行挖掘、鑿除5、6、7、8導洞中的初支結構,并最終完成其工序施工。
“萬丈高樓平地起”,地基是整個房屋建筑的基礎,任何好的建筑都離不開牢固堅實的地基。那么首先,要選取好的地點來打造地基,這個“好”的意義在于:首先要適合打地基,土地經得起深層次的打坑和后期的灌漿,簡單來說,就是所選土地要有一定的壓力承載性;其次,對于該地區周圍環境的選擇也是有要求的,盡量選擇有空間的平坦區域,這樣適合長期的建筑作業,施工期間也會減少對于周圍住戶的干擾,另一方面來講,也降低了自身建筑的施工過程中來自外界的干擾。打好地基,是指要在樁基技術及深基坑支護技術這兩方面盡量完善,只有在基礎做好的前提下,才能從地下轉向地上,開始其他的工程。
1.2混凝土
混泥土的技術從某種程度上反映了整個國家房建工程的發展水平,而目前我國在預拌混凝土方面的技術已經得到質地發展,能夠將其成熟地運用于混凝土施工中的很多方面。混凝土作為整個房屋建筑的基本組成部分,其質量決定性地影響了整個房屋質量,首先要選擇符合國家相關規定的混凝土,不得以次充好,不得偷工減料。要求施工單位在施工過程中,運用相關成熟的預拌混凝土技術,為避免混凝土過程中會遇到的混凝土堿集料反應,應該在原料的選擇上,盡可能由土地酸堿性、砂石料的性質等原料因素來選取。在混凝土的原料選擇上,傾向于高品質高保障的膨脹劑、減水劑和砂石料;在配備過程中,嚴格遵守相關數據的科學計算,減少誤差。蒸蒸日上的建筑行業,也促使了相關研究人員不停地摸索前進,不停地探尋到更加先進、高質量的混凝土,具有更高質量的混凝土也在整個房屋建設行業中起到不可磨滅的作用。
1.3鋼筋鋼筋是整個房屋建筑的支柱,也是整個房屋質量不可忽略的影響因素
隨著競爭日益激烈的鋼筋市場,越來越多的劣勢鋼筋出現,甚至還有再生鋼筋的重現市場現象,所謂“再生鋼筋”,即是對已用過的鋼筋進行二次加工重新在市場進行銷售,這種鋼筋自身的抗壓抗拉強度在一次使用時已經被耗損,根本不能像原始鋼筋一樣在房屋建筑中提供應有的保障。另外一些廠家生產的鋼筋,抗壓程度遠達不到相關規定,一旦這些鋼筋被采用,房屋整個的抗壓力度大大降低,無法應對一些外來壓力,危險指數相當高。還有一些單位在施工過程中,對于底部的鋼筋用量大打折扣、柱縱筋的搭建位置沒有按照規定錯開、房屋頂部的鋼筋位置沒有預留充分無法保障后期的混凝土添置,這一系列問題都可能引發后期的安全隱患。所以,在鋼筋的施工過程中,相關監督管理人員要到位檢查管理,不合格的鋼筋禁止進入施工現場;鋼筋的數量搭配,要嚴格遵守相關規定;鋼筋的位置距離要在施工過程中就提前做好預留以免后期二次補休時遇到障礙。總之,地基、混凝土、鋼筋,這三個房建中的重要部分,原料的質量問題、每個細節的施工問題,都需得到應有的重視。
2控制措施
2.1領導責任制
對于施工中的不同環節,將其責任分配到不同領導身上,這也就要求了每個領導對于自己所管轄區域的責任感加強,不容忽視。領導也根據每個環節的不同將責任細分往下分配,即形成一個關系網,每個領導、員工,都有自己負責任的環節,層層相扣,每個人都要恪盡職守,不論是前期的原料選擇、過程中的施工、后期的檢測,每個方面都要盡力做到最好,互相監督,使整個工程的質量在最大程度上得到保障。
2.2全程監督制
監督是施工過程中不可忽略的部分,只有對于每個環節進行全面監督,才能最大程度上降低劣質工程的產生。前期對原料選擇的監督:對于所選貨源的調查和了解要充分,相關材料的質量要嚴格把關,不放過任何劣質原料進入施工現場;施工過程中對于工人施工態度、行為的監督,杜絕應付任務的懶散行為,對每個施工步驟進行嚴格的驗收;對于工人的工作狀態也可有相關的制度,“多勞多得”,績效考核,等都可以運用到施工中,提升工人的工作熱情,進而增加整個工程的完成力度。總之,對于施工過程每個細節每個工作人員,都要進行不可懈怠的監督,以便施工過程能更安全、有效率地完成。
由于類似這樣的大體積混凝土工程比較常見,在混凝土施工過程前沒有對所有參建人員進行有針對性和詳細的施工技術交底,有些人員知道其中的內容,但是還有部分人員尤其是一線的施工人員都不怎么明白自己該做什么、怎么做、要達到什么要求以及什么是不能做的。這樣大家對大體積混凝土澆筑方法等施工技術沒有熟練掌握,就必然導致大體積混凝土施工中出現一些質量問題。
2混凝土配合比不當
在以往工程施工中,只是按照圖紙摻量的要求添加膨脹劑,沒有系統地對膨脹源進行選擇和規范的進行限制膨脹率的試驗,往往達不到補償收縮的效果,使混凝土產生收縮裂縫;有的配合比因為外加劑超量過高、砂率不合適造成混凝土離析,或者將設計試配的材料在建材廠里取樣,但實際用于工程中的原材料有變化,依舊參照原配合比進行配料,其質量變動較大(如砂石粒徑及含泥量、粉煤灰需水量比、外加劑減水率等),砂石含水不準確,外加劑摻量不準確,沒有及時進行調整,嚴重影響了大體積混凝土質量。
3養護期間測溫工作不到位
大體積混凝土在水化過程中會產生大量的水化熱,且熱量不易散發,當內外溫差過大時,容易使混凝土產生溫度應力裂縫,破壞混凝土結構,由于測溫工作沒有做或者沒有嚴格按照測溫方案進行全方位、定時測溫,測溫工作不到位,就不能掌握外界溫度與混凝土內部溫度,也就不能對養護起指導作用,因內外溫差過大就會產生溫度裂縫,如果外界溫度下降過快,我們又不能及時掌握其內外溫差變化,養護也就跟不上,就會造成很大的溫度應力,極易引發混凝土的開裂,而勢必影響大體積混凝土的質量。
4混凝土養護不到位
大體積混凝土在養護期間必須嚴格控制其內外溫差,確保不出有害裂縫,因此養護是一項十分關鍵的工序。由于在混凝土澆筑完畢后12h內及其他時期沒有及時或者定期安排人員進行覆蓋并澆水養護,使混凝土水化反應不能充分進行,大大降低了混凝土的強度,同時養護不到位也造成混凝土表面受到暴曬、風吹、寒冷等條件而出現不正常的收縮、裂縫等破損現象,勢必影響大體積混凝土的質量。
二提高大體積混凝土施工質量的具體措施
1加強施工技術交底工作
首先,我項目部邀請公司總工、集團專家等專業技術人員編制了筏板基礎大體積混凝土結構施工作業指導書,在混凝土澆搗前以作業指導書的內容由項目總工對現場管理人員、施工班組和操作工人進行有針對性的詳細技術交底,明確質量控制措施及操作要點,針對安全施工、大體積混凝土澆筑工藝等方面進行培訓,確定了施工方法,明確了施工內容,保證操作人員理解無誤、操作無誤,交底內容有:(1)混凝土澆筑采用分層澆筑,分層厚度為40cm,每個澆筑點配3臺插入式振搗棒,振搗上層混凝土時,要插入下層混凝土內50mm左右;(2)為了防止混凝土表面因砂漿過多出現干縮裂縫,澆筑完的混凝土表面應加一層潔凈的石子,并增加壓面的數量;采用二次振搗,排除混凝土因泌水在粗集料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土與鋼筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出現的裂縫,減少內部裂縫,增加混凝土的密實度,使混凝土抗壓強度提高,從而提高混凝土的抗裂性;(3)為了降低混凝土的入模溫度,混凝土的入模溫度應控制在15℃左右。當混凝土內外溫差小于25℃后方可拆除模板和保溫層,如拆模后,混凝土內外溫差大于25℃時,應及時覆蓋保溫材料,使其緩慢冷卻;(4)為確保新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產生裂縫,澆筑完畢后應在12h內覆蓋和灑水,養護時間不少于21d。(5)混凝土中的水泥在硬化過程中要放出大量的水化熱,明顯提高了混凝土的內部溫度,水泥水化熱的積聚引起混凝土的溫度裂縫,因此前3d的養護溫度要低些。
2優化混凝土配合比
(1)在混凝土澆搗前,為了盡可能減少混凝土水化熱,項目部委托實驗室對混凝土配合比進行了優化,在征得設計和滿足施工荷載要求的前提下,優先選用低水化熱的水泥,并適當使用緩凝劑,各種材料取實際生產用的原材料進行試配,用量計算準確,混凝土配合比設計時盡量利用混凝土60d或90d的后期強度,盡可能減少水泥用量,以滿足減少水泥用量和水化熱的產生。(2)在保證混凝土設計強度等級的前提下,適當降低水灰比,配合比一般要求水泥用量不宜過小,含摻合料應≥320kg/m?,水灰比≤0.5,砂率控制在35%~45%。塌落度為100-140mm。混凝土試配時,材料計算一定要準確。(3)在優化后的混凝土配合比中,摻加粉煤灰代替部分水泥,從而降低了單方混凝土的水泥用量,以達到降低混凝土水化熱的目的。如果配合比中使用膨脹劑,其單位用量應根據要求的限制膨脹率,采用實際工程使用的材料經配合比實驗確定。(4)混凝土配合比必須滿足設計所要求的強度、膨脹性、抗滲性能、耐久性等技術指標和施工工作性要求,氯離子含量和堿含量不得大于相關標準和規范的要求。
3定時檢測混凝土溫度工作
為了防止筏板基礎大體積混凝土內外溫差超過限制而產生溫度裂縫,在施工過程中要采用科學的測溫技術,在混凝土澆筑前在混凝土中沿厚度方向分三個層次設置測溫孔(即底面上、頂面下各10cm處及中心部位各設一測溫孔),具置分布在梁及承臺中心部位,待混凝土澆筑完成后,指派專人負責掌握基礎內部實際溫度變化情況,在混凝土升溫階段,2~3h測一次,溫度下降階段,4~8h測一次,認真填寫測溫記錄表,嚴密監視溫差變化情況,并根據測溫情況對容易出現裂縫的地方做出預警,以便指導重點養護工作,保證混凝土溫度下降速率控制在2~3℃/d,表里溫差≤25℃,并由項目質量負責人對測溫全過程進行監控。
4加強混凝土的養護工作
在混凝土澆筑前制定一套切實可行的混凝土養護方案并嚴格按此方案執行,并派項目管理人員督促檢查。(1)養護宜早不宜遲,為避免新澆筑的混凝土表面過快失水和表面溫度受氣溫影響快速下降,混凝土澆筑完畢后,按設計標高進行找平,用木杠刮平,初凝前,用鐵磙子碾壓兩遍,再用木抹子搓平,表面干硬后,緊貼一層塑料薄膜,以防止混凝土表面水分散失;然后覆蓋兩層麻袋,并及時澆水養護,時刻保證混凝土表面濕潤。(2)正常氣溫下10h內(炎熱氣溫2h內)開始對混凝土進行覆蓋和蓄水養護,板底蓄水深度不小于100mm,反梁采取麻袋覆蓋并人工澆水養護。(3)在養護過程中如發現遮蓋不全或局部澆水不足,以至表面泛白或出現細小干縮裂縫時,應立即仔細遮蓋,充分澆水,加強養護,并延長澆水日期加以補救。(4)養護時間不得小于14d。(5)養護期間并根據溫差變化趨勢及溫控數據確定覆蓋材料的增減和拆模時間,減少表面與中心溫差,將混凝土內外溫差控制在25℃范圍內。當晝夜溫差較大或氣象報告有暴雨時,現場備足保溫材料。(6)為了提高養護質量,項目部成立了專門的養護隊伍,派責任心強的人員進行養護,并由項目質量負責人監督實施混凝土的養護工作。
2地鐵工程模板施工方法
2.1冠梁模板。
利用砂漿墊層來作為冠梁基底的底模,利用組合鋼模板作為側模,采用Ф48mm鋼管、Ф12mm拉桿和蝶形扣件作為模板的支撐體系,利用Ф16mm膨脹螺栓將支撐體系和鉆孔樁側壁有效的連接起來,從而使其整體受力。同時還需要在模板安裝前,利用脫模劑來對模板進行涂刷。
2.2底板模板。
在底板模板施工過程中,最為重要的施工環節即是兩側的斜角梗肋模板施工,需要針對兩側斜角梗肋部門的特點制作專門的異型模板,以便于后面安裝工作的順利進行。利用底板鋼筋骨架來對模板進行固定。在底部采用點焊的方式,將Ф12mm鋼筋與底板鋼筋焊接在一起,有效的固定住模板底腳,利用Ф16mm鋼筋來作為懸空模板上部的支撐,從而將側壓引至到底板鋼筋骨架上。
2.3側墻模板施工。
在側墻模板施工過程中,需要對側墻防水要求給予充分的重視,所以在側墻模板試過程中通常在對模板進行固定時會采用槽鋼作為橫豎壓楞,利用鋼管起到斜撐作用,而不會采用對拉螺柱,從而有效的確保了側墻的防水效果。需要將兩排鋼筋以50cm的間距預埋在底板上,并壓上方木條,再進行縱向和橫向槽鋼的裝設,斜撐鋼筋最后再進行安裝。為了加強對底部模板的固定,則需要提前將固定螺栓預埋在底板高約30cm處的側墻上,將防滑條焊接在斜撐鋼管與槽鋼接觸處。可以直接利用圍護樁結構來做邊墻外側模板。
2.4頂板模板施工。
在頂板模板施工過程中,需要利用扣件式鋼管來搭建腳手架,進行絲杠的安裝和調節,利用方木的搭設作為腳手架頂與模板之間的上托,為了上下能夠均勻受力,則需要確保上下層立桿保證在同一條線上,確保梁和板支撐能夠相互配合,保持在一條直線上,立桿的每一道橫桿必然安放牢固,從而確保腳手架的穩定性。
2.5中間反梁模板。
該處模板安裝同樣利用Ф12mm鋼筋托、擋模板體系的底腳,模板側向壓力則利用對拉螺栓承受。
2.6施工縫處模板。
施工時需保證側墻施工縫混凝土結構面平直,不發生接縫錯位。在底板施工縫高出底板300mm的側墻部位安裝模板時緊貼鋼筋安裝,暫不留混凝土保護層,待混凝土澆筑后再拆除模板,將側邊混凝土鑿毛。安裝上部側墻模板時,重新由底部按側墻線位安裝,此時高300mm側墻與模板間約有40mm的空隙,第二次混凝土灌注時,混凝土沿側墻流人該空隙將其填滿,使得側墻混凝土面形成一個整體。側墻混凝土澆筑后上部模板不拆除,與上層模板連接,且用固定螺栓將其底部固定。
2.7變形縫處模板。
施工變形縫處模板的端頭模板上釘襯墊板,襯墊板與中埋式止水帶中心線和變形縫中心線重合,止水帶用端頭模板夾牢固定,襯墊板垂直設置,并支撐牢固,不跑模。止水帶卡在堵頭板中央,每隔2m間距緊靠止水帶預埋長30cm的鋼筋,通過止水帶上小孔用鐵絲將止水帶與鋼筋綁連,以保持止水帶豎直,并保證止水帶在混凝土澆筑過程中不發生卷折。
3地鐵工程施工過程中模板的拆除
3.1柱模板拆除。
先松動固定螺栓,在上部鐵絲綁牢的情況下,將鋼管斜撐取下來。從下部撬動模板,待到松動之后,兩三根鋼管斜撐,將其臨時固定住。將吊車吊環掛好后,將斜撐鋼管取下,剪斷鐵絲。當所有連接物拆除后,方可起吊。
我國建筑施工主體包括業主、建筑商以及建設工程監理單位的主要作用是確保建筑施工質量、項目施工安全、維護業主正當權益和國家公共利益。客觀評價,我國的建筑監理起步較晚,尚處于初級發展階段。建設工程監理一方面要控制好建筑施工質量、施工進度以及相關投資三方面工作;另一方面,要負責管理合同和相關信息,對業主和建筑商之間的關系加以協調,保證施工項目按照合同要求如期完工。1997年頒布實施的(建筑法)對建筑施工項目監理制度做出明確規定,但隨著時代的發展,一些新出現的問題難以單純依靠該法得到妥善解決,對于各個監理單位和行業協會而言,要對相關法律法規的修正高度關注,并積極開展深入的調查研究。
1.2建設施工技術管理
建設工程監理人員首先要對自身的職責有全面準確的認識,在對建筑施工項目實施監督和管理的過程中,要綜合考察當時的氣候環境以及資金等各個方面因素,確保各個部分的建筑工程均在有效監督和控制范圍之中,以便更好地開展建筑施工技術監督和管理工作。當前的現實狀況是,監理人員的專業知識基礎不扎實,亟待改進。對此,建設工程監理單位要引起高度的關注和重視,積極組織監理人員開展專項培訓,以便從事監理工作的相關人員可以及時掌握最新的建筑施工工藝以及新材料等。另外,建設工程監理單位要對施工技術所存在的缺點和不足開展深入的調研和分析,從建筑項目實際出發,跟蹤監控施工單位的工序作業過程,采取見證、旁站、平行檢驗的方式,嚴格把好建筑項目的工程質量關。
2建設工程監理與施工技術創新的關系
2.1相互促進
建設工程監理與施工技術創新之間相互促進的關系體現在建筑項目施工質量以及施工進度兩方面:一方面,建設工程監理與施工技術創新在建筑項目施工質量方面是相互促進的。準確把握建設工程監理的現狀以及未來的發展趨勢,促進監理工作人員素質的提高、加快本領域法律法規的制定進度以及建立健全建設工程監理機制等一系列措施都在客觀上起到確保建筑項目施工質量的作用。先進的建筑施工技術也對建筑施工項目起到極大的推動作用。另一方面,建設工程監理與施工技術創新有利于加快建筑施工進度,而改進和創新建筑施工技術,有利于實現建筑成本的節約、提高效率、有效控制不必要的時間付出,這樣,建筑施工項目的施工進度就可以大大提高。現代建筑施工技術對于加快施工進度、促進建筑行業整體水平的提高以及建筑監理行業的發展發揮著十分重要的作用。
2.2共同發展
從長遠角度分析,建設工程監理制度的發展與完善以及建筑施工技術的不斷進步和創新,對于建筑施工行業的整體發展和壯大具有十分重要的促進作用。建筑行業步入現代化之后,在建筑施工項目監理方面表現出極大的需求,從而衍生出了建筑施工項目監理機構以及相關制度。建設工程監理單位對建筑施工技術實施監督和管理,一方面促進了建筑行業的有序健康發展,另一方面,建設工程監理單位自身也獲取了一定的發展。首先,要集中主要力量提高建筑工程監理隊伍人員的素質以及監理能力。一方面,要切實做到以人為本。對于建設工程監理企業而言,競爭的核心和本質就是人才的競爭。因此,占據有利的市場地位,謀取更廣的發展空間的出路就在于培養人才、吸引人才以及留住人才,培養一支素質過硬并且穩定可靠的職業人才隊伍。具體來講,主要包括以下幾方面的內容:第一就是職業監理工作人員的職業道德;第二是監理工作隊伍的業務能力;最后就是監理隊伍的待遇。另一方面,要注意加強廉潔自律的教育。對于監理人員工作而言,基本的行為準則就是守法、誠信、公正、科學。對于廣大的建設工程監理企業而言,不但要關注企業監理人員職業素質的培養,還要注意對其進行政治以及職業道德的教育,加強對行業內的廉潔自律的管理,真正使監理人員獨立工作依照相關的規定辦事。建設工程監理工作的性質就決定了監理人員需要具備較高的職業素質和業務能力,只有這樣進行建設工程監理才有意義。
3我國建設工程監理存在的不足對施工技術創新的影響
(1)監理人員的素質普遍較低、業務能力不強。為了爭取較大的市場,不少的監理企業忽視了工作人員的素質,拼湊現象較為嚴重,人員素質參差不齊,很多缺乏實踐工作經驗的年輕工作人員只有硬著頭皮上,這樣導致的直接結果就是對于建筑項目施工過程中所暴露出來的問題不能進行有效的監督和管理,更不要說進行具體的指導,這顯然不利于建筑施工技術的發展。
(2)建設工程監理市場不夠規范。一方面,建設工程監理的行業性以及區域性在一定程度上給建設工程監理企業的發展設置了障礙。另一方面,監理企業的承攬業務的方式也需要進一步加以規范。這些問題的存在都為施工技術的創新設置了層層的阻礙,不利于技術的創新發展。
(3)監理企業同質發展、層次少、特點單一,不能滿足市場各種層次的需求。
4對策
(1)強化監理隊伍建設。監理隊伍建設對于搞好建筑施工管理,促進施工技術創新至關重要。因此,可以從如下三個方面著手強化監理隊伍建設:①招聘一批具有較強潛力的監理人員;②培養現有隊伍里的監理人員,提高其執業能力;③留住一批經驗豐富的監理人員。
(2)健全收費制度。監理行業的收費制度混亂是整個監理行業混亂的根源,同時也是影響施工技術創新的源頭。因此,健全收費制度至關重要,一方面行政主管部門要加強行業的監管。另一方面,行業協會要制定行業自律規章,規范收費制度。
(3)規范市場秩序。建設行政主管部門以及行業協會要加強市場秩序的規范。建設行政主管部門要積極地推進相關立法的完善,并且堅決地依法行政,改善市場環境。行業協會要促進行業自律,提高行業的規范化程度。
(4)監理企業要根據自身條件去轉型,去適應市場發展的需要,占領市場不同的層次、不同的位置、不同的領域,各自要有獨特的發展空間,多元化發展;企業只有提升服務水平,加快企業業務轉型步伐,完善現代企業制度,打造工程管理與咨詢一體化服務的品牌核心能力,才能使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
在進行建筑工程施工時,工程監理人員需要嚴格的按照相關標準和規則對整個建筑工程項目進行有效地監督管理,在工程監理過程中,如果監理人員發現在施工過程中,施工人員采用的施工技術并不符合相關規范,就需要對施工人員采用的施工技術進行檢測,當檢測結果顯示,該項施工技術不合理,無法滿足建筑施工需求,就需要立刻停止該項施工技術的使用,并及時引入規范、正規、科學的施工技術,從而為建筑工程的順利施工提供保障,確保建筑工程的施工質量符合相關規定。由此可見,通過工程監理,能有效地促進建筑工程施工技術的提高,在今后的建筑工程施工過程中,施工人員會將改善后的建筑工程施工技術延續下去,從而促進整個建筑行業施工技術的提高。
在現代建筑工程施工過程中,人們更加中注重效益、質量、效率之間的相互協調,建筑工程施工技術的創新是提高工作效率的最佳途徑,因此,加強建筑工程施工技術的創新是建筑工程施工單位需要特別注重的事情。但是對當前的建筑施工隊伍而言,很多施工人員還是民工,其文化水平比較低,沒有接受過專業的培訓,與相關資質標準還存在很大的差距。在這種情況下,工程監理人員需要加大對施工水平的監督管理力度,提醒施工單位對施工人員進行專業的技能知識培訓,確保每個施工人員都能全面掌握和熟悉施工技術的要點。工程監理人員對施工單位提出的建議,能極大的提高施工人員的綜合素質,有利于整個建筑工程施工技術的提高。
1.2施工技術對工程監理工作的促進
在建筑工程施工過程中,工程監理人員發現施工人員實際采用的施工所用技術和相關標準存在一定的差異是比較常見的,這時監理人員要認真對施工人員采用施工技術進行分析,如果這種施工技術對建筑工程的建設造成影響,就需要及時糾正,如果施工人員采用的施工技術并不會影響建筑工程的建設,反而會提高建筑工程建設效率,監理人員就要推廣這種施工技術。在建筑工程監理過程中,很有可能遇到相關標準上沒有規定的技術,這些技術雖然在以往的建筑工程施工中沒有遇到,但這些新技術不僅不會阻礙工程的順利進行,反而會提高工程的施工效率,提高建筑工程的施工質量。
2促進工程監理和施工技術的結合發展
2.1從工程的效率上入手
工程監理的首要任務就是要確保建筑工程施工的順利進行,避免出現工程超期的現象,由于建筑工程存在時效性,加快建筑工程的施工效率能有效地提高建筑工程項目的經濟效益,因此,施工單位要不斷提高自身的施工效率。在施工過程中,工程監理部門發現阻礙工期的施工技術后,要及時協助施工單位改良施工技術,從而為建筑工程施工的順利進行提供保障。
2.2嚴格工程質量
工程質量的好壞與施工技術有很大的關系,如果一味追求速度,難免導致工程質量有所欠缺,如果回頭返工,不但浪費人力物力,還往往將工期拖得更長。所以,工程監理要時刻監控工程的質量,就要對施工技術加強監管,避免建筑出現質量問題和安全隱患。另一方面,工程監理工作是不是有效執行,水平如何,項目的技術是否達標,都可以在工程質量上集中體現出來。所以,工程施工單位一定要積極配合監理部門的監管,而監理部門要認真嚴格地對施工技術進行監管。如果經常關注施工質量,使每一步都沒有后顧之憂,那么整個工程的效率和質量都會得到很大程度上的保障。
2.3提高人員素質
我國的施工技術和監理工作較西方仍舊比較落后,首先是起步較晚,目前仍處于探索階段,其次是相關的法律法規存在一定的漏洞和不足。而監理工作并不僅僅是管理好現場施工,而是和施工技術存在互相促進的聯系。所以,提高相關工作人員的水平,可以有效促進施工技術的發展,從而提高建筑行業的發展。施工單位應當組織施工人員上崗前的集體培訓,而監理單位要定期組織學習,了解新產生的材料和技術。對于資質不足的人員,堅決不能放在重要崗位上,并且要對工作狀態加以留心,不能為了省錢省時而濫竽充數。
在公路施工中,施工技術部分來制定該工程中相應的方針政策,主要涉及技術、安全、生產、設備、環保等方面。關于企業本身的生產、安全、設備、技術等方面的管理條例,以及在施工過程中進度情況和施工協調性問題都需要技術部分的即使解決。作為公路工程施工的核心部門,技術部分不但需要負責施工技術上的學習及交流,還要負責完善公司技術管理的工作。正因如此,施工單位有必要建立統一的管理體系,該體系應該以技術部門為核心,其他部門協調其工作。該管理體系要根據各個部門的特點分配相應的工作任務,分期分部門對其進行考核,以督促各部門的工作積極性。此外,建立專門的技術管理體系對于公路施工單位來說也是很有必要的。高效地組織技術管理工作需要合理的技術管理體系為支撐基礎,還需要相應的技術標準和規范為約束作為保證。一個好的技術管理體系可以保證公路施工的順利進行,也可以作為施工完成質量的評定標準。施工技術管理制度必須明確,這樣才能有效地監督工程進行的質量,才能更好的實施管理措施。
1.2準備階段的技術管理
施工準備工作的正常進行是整個工程順利進行的前提。充分了解工程的特點、工期情況、甲方要求是施工準備階段的主要任務,然后才能編制該工程的施工方案及進行技術審核工作。施工的準備階段也需要單位各部門的配合,主要有以下幾點:
(1)建立各級技術負責制度。主要是以總工為主,對各個人的任務由上到下進行合理分配,各級各部門嚴格按照規章制度執行任務,并要及時協調其他部門的工作。
(2)建立圖紙方面的制度。將各個人的工作任務分配好之后,進入圖紙審核階段。該階段針對施工圖紙的合法完整性及技術設備、材料采購等方面進行審核,確保工程順利竣工的情況下降低工程成本。此外,施工過程的各個階段是有交叉性的,并沒有明確的分界線,所以在審核階段要對有施工階段沖突的地方重點提出并找出解決方法。最后要對施工組織設計的編寫規范上進行明確的規定,方便之后的工程檔案管理工作。
(3)建立技術交底制度和工程驗收制度。對于施工過程中可能涉及到的各種材料及特殊技術不明確的地方,設計方應該對施工方有一個交代即為技術交底。施工技術人員要對圖紙中的所設計的技術問題進行咨詢,明確施工過程中所采用的技術、設備、材料數量等問題。工程驗收是整個工程中很重要的一個階段,所以應該制定合理的制度保證工程質量。
1.3施工過程中的技術管理
現場技術管理就是施工過程中的技術管理,需要施工技術人員從各個方面進行控制、協調,嚴格依據施工準備階段所編制的方案進行施工。對于工程監理部門,要及時檢查施工的進度及質量情況并記錄,確保按合同工期交工。施工的技術管理工作雖說要按照相應的準則進行,但也不能太刻板。施工單位管理層要經常去現場了解情況,根據實際情況進行管理工作上的調節,同時提出技術管理工作上的創新,圍繞提高工程質量及降低施工成本來工作。
一.施工放樣:
施工放樣的基本方法:圖解法、計算法、高等級公路的放養方法。路基放樣的目的是在原地面上標定路基的輪廓,作為施工的依據。做施工工作的時候要先在地面中線樁處標定填挖高度。按設計圖紙定出橫斷面的各主要點,如路堤的邊緣、路塹的坡頂、半填半挖斷面的坡腳和坡頂。然后是邊坡放樣,按設計的路基邊坡率放出邊坡的位置樁來。最后就是移樁移點,即遇有在施工中難以保存的樁志,應沿橫斷面方向將樁點移設于施工范圍以外。
1、公路工程施工放樣的任務 公路工程施工放樣的主要任務是利用測量技術將設汁圖紙上的工程構造物的平面位置和高程在實地標定出來,作為施工的依據。在施工過程中,檢測工程構造物的幾何尺寸,以實現從設計圖紙到工程實物的質和量的轉變。
2.公路工程施工控制網的布設
公路平面控制測量,包括路線平面控制測量,橋梁、隧道及其他大型建筑物等的平面控制測量。公路工程施工平面控制網的建立,可以利用原區域,如城市規劃時工程勘察設計測量所建立的平面控制網作為依據,采用GPS測量、三角測量、三邊測量、邊角測量和導線測量等方法建立起聯系,以統一坐標系統。平面控制網的等級劃分,三角測量、三邊測量按精度依次分為二、三、四等和一、二級小三角,小三邊;導線測量依次分為三、四等和一、二、三級。
一般公路工程的施丁放樣分為四個階段:第一階段是施工以前,施工現場和設計圖紙、設計相關說明的熟悉了解階段;第二階段是施工點位的測量放樣階段;第三階段是施工過程中,施工點位的檢查階段;第四階段是施工完成后的質量驗收階段。
隨著我國基本建設規模不斷擴大,要求工程具有高速度、高精度、高質量,做好施上控制測量這一工程前期工作,是高速度、高精度、高質量的重要保證之一。二。路基施工
路基施工必須要滿足其基本要求,強度和剛度、水溫穩定性必須符合規范。公路土方路基的施工方法。
1.材料選擇
農村公路土方路基一般采取就地取土的方式,滿足規范要求的粘性土、砂性土等適于做路基填料。強鹽漬土、過鹽漬土、淤泥、沼澤土,樹根和含有腐朽物質的土,不能用作路基填料。
2.技術準備
路基施工前應完成擊實試驗和土的液塑限試驗。通過擊實試驗確定路基土的最佳含水量和最大干密度,為路基施工檢測壓實度提供參照依據;通過液塑限試驗取得路基填料的塑性指數,以確定該土樣能否用于路基施工。
3.機械組合
農村公路土方路基施工中常用的施工機械有:推土機、平地機、裝載機、靜作用光輪壓路機、振動壓路機等。施工中首先用推土機、裝載機將路基用土均勻的攤鋪在工作面上,并粗略找平,然后用平地機進行精確找平,最后用靜作用光輪壓路機、振動壓路機等機械進行壓實。
4.施工程序
農村公路土方路基的一般施工程序為:施工測量-場地清理-填前壓實-布土攤鋪-整平-壓實-質量檢測
三.路面施工:
路面應滿足強度和剛度,穩定性,具有足夠的高溫穩定性、具有足夠的低溫穩定性,具有足夠的水溫穩定性、具有足夠的大氣穩定性、平整度、抗滑性能、耐久性,竟可能低的揚塵性。路面結構通常是分層鋪設的,即按照使用的要求、抗滑變形能力、受力狀況、土基支撐條件和自然影像因素不同,分成若干分成,從下往上是面層、聯結層、基層、底基層、墊層、路基、地基。
路基路面的選用
修筑面層的所用材料主要有:瀝青、水泥、碎(礫石)石、塊石、砂、石屑、礦粉、石灰、黏土及其他粒料等。一般水泥混凝土、瀝青混凝土適用于高速、一級二級三級四級公路。瀝青灌入、瀝青碎石、瀝青表面處置適用于三級四級公路。砂石路面只適用于四級公路。
2.施工程序
1.安裝路緣石和培肩。瀝青路面的路緣石可根據要求和條件選用瀝青混凝土或水泥混凝土預制塊、條石、磚等。
2.清掃基層。基層必須堅實、平整、潔凈和干燥,對有坑槽、不平整的路段應先修補和整平。整體強度不足時,應給以補強。
3.澆灑粘層或透層瀝青。
4.攤鋪。瀝青混合料可用人工或機械攤鋪,熱拌瀝青混合料應采用機械攤鋪,攤鋪必須均勻、緩慢、連續不斷地進行。
引言
隨著我國橋梁事業的快速發展,鋼管拱正如火如荼的進行中,許多大跨度的橋梁設計采用了鋼管拱技術。因其具有以下優點:形態優美,跨度大,施工簡便,抗震、抗壓、抗裂性能顯著提高。鋼管拱混凝土充分利用了鋼管的套箍作用,采用了微應力混凝土,其抗壓、抗裂性能顯著提高。三向應力混凝土的主要特性是強度高,變形性好,在外荷載作用下,由于鋼管約束其內部核心混凝土的橫向變形,使在三向應力作用下的核心混凝土的強度比普通澆注的混凝土提高了2~3倍。普通混凝土受壓的壓縮應變≥0.002時,出現縱向裂縫而破壞。三向應力作用下的混凝土可看作彈塑性材料,當壓縮應變達0.002時,不但仍有承載能力,而且表面不發生裂縫,它是一種很好的抗震材料。
一、工程概況
本橋設計橋寬28.5m,橋梁總長585.56m。主橋部分由五孔無風撐、雙承載面下承式的鋼管混凝土系桿拱組成(64m十64m+72m+64m+64m)。拱的矢跨比為1/5,拱軸線為二次拋物線,拱肋采用圓端形扁鋼管結構。拱肋高度72m跨為0.9m,64m跨為0.8m,寬均為1.8m,鋼管內填充C40微膨脹砼。拱肋鋼管材質Q345D,厚度為16mm。
二、準備工作
2.1方案比選方案一:采用連續拋落無振搗澆注混凝土的施工方法,混凝土由拱頂連續拋落。但對距拱頂4m以下的混凝土仍需開天窗用插入式振動器進行振搗,且所澆注混凝土不易密實,施工難度較大。
方案二:壓注頂升法。即在距離拱腳1.5~2m處的拱軸線處,兩側對稱各開壓注孔,利用混凝土輸送泵的壓力將混凝土從壓注孔處焊接好的泵管連續不斷地自下而上壓人鋼管拱內,并達到砼自密實的效果。這種施工工藝簡便易行。但必須選用壓力大、性能好的輸送泵。施工時采用方案二,即壓注頂升法施工,取得了滿意的效果,并總結出施工中需注意的一些問題。
2.2施工前的觀測觀測的目的是為了確定拱軸線、控制點的標高是否正確。如果軸線有偏差可用預先設置好的風攬進行調整;如果因焊接、拼裝等原因造成一側的控制點高程偏大,而另一側的高程偏小,則可在壓注混凝土的過程中調整,具體操作見下文。
2.3機具泵送頂升施工需要有較大的泵送壓力,混凝土輸送泵的選擇是混凝土頂升壓注成功與否的關鍵。本工程選用了3輛三一牌HBT一50B型拖泵,其中1臺備用。此泵出口泵壓可達6.3MPa,對混凝土的適應性較強。為確保泵送壓注頂升的連續進行,施工時根據混凝土拌和站的位置和泵送速度,每臺泵車配備了3輛混凝土運輸車,并有1輛備用。混凝土拌和站應做好攪拌機的檢查、維修工作。
三、施工工藝
3.1二級壓注,一次成型由于鋼管為扁形,加勁肋布置較遠,且矢高較大,根據混凝土所能產生的壓力及扁鋼管的抗變形能力計算(采用有限元結構分析軟件分析計算),若混凝土從拱腳一直壓到拱頂,則混凝土的壓力將把扁鋼管的直線部分壓彎,所以采取“二級壓注,一次成型”的方法,即除原有拱腳底預留焊接的泵管接頭外,在拱高1/2處(拱高含拱頂排氣管1.5m),兩邊對稱,增設型號一致泵管接頭,在緊靠拱頂吊桿位置兩側設兩根&20cm,高1.5m的排氣增壓鋼管
3.2施工中鋼管拱的觀測為了獲得較完整的測量數據,混凝土壓注過程要進行全程觀測。混凝土壓至每一個控制點,都對拱軸線及標高施測一次,并將測量結果繪制成隨時間或工況變化曲線圖,根據這一曲線,可以較直觀地了解鋼管拱在泵送混凝土各階段變化情況。
3.3壓注頂升施工程序灌注前認真檢查泵管及輸送泵的各個接頭,接頭之間應墊橡皮圈防止漏氣、漏漿。開啟止回閘閥K1、K2,用與混凝土相同品種及標號的水泥攪拌的砂漿泵車與泵管,以減小混凝土泵送時的摩阻力,砂漿必須在鋼管拱外排出。對稱進行灌注混凝土,同時有專人觀察拱內混凝土的泵送情況,兩臺泵灌注的速度盡量保持一致,如有不對稱現象應及時調整。最簡單而實用的觀察辦法就是“錘擊法”,即用鐵錘敲擊鋼管拱,聽到清脆的聲音和沉悶的聲音交界處就是混凝土已壓注到的位置。這一觀測能確保混凝土的對稱同步澆注。如果發現兩側的壓注速度不一致,應及時與泵車指揮人員聯系,進行調整。小部分偏載造成的鋼管拱彈性變形可以完全恢復,有效的保證了拱軸線符合設計要求。當混凝土灌注至超過K3、K4壓注孔時,停止泵送,立即關閉K1、K2閘板閥,已最快的速度將泵管接至K3、K4壓注孔,打開K3、K4閘板閥,開始第二級混凝土的壓注。當混凝土從排氣孔冒出時,控制灌注速度,改兩臺泵同步對稱泵送為交替泵送,繼續壓注1~2m3混凝土,確保鋼管拱內混凝土壓注密實。然后關閉止回閘閥,避免混凝土倒流,清洗泵管、泵車。灌注完成后要做好鋼管混凝土的保溫工作。
四、技術要點
4.1混凝土配合比的優化該混凝土要求早強、高流態、緩凝、自密性及可泵性非常好。最為關鍵的問題是該鋼管混凝土為微應力混凝土。混凝土內摻膨脹劑,滿足補償收縮要求,坍落度要求到達作業面18~20cm,初凝時間根據壓注速度計算,要求控制在6h以上。設置微應力,可提高構件的承載力及改變普通混凝土灌注造成的混凝土和鋼管間有間隙的現象。在配合比設計中確定微膨脹率是關鍵因素。鋼管內部混凝土質量對工程結構安全影響很大,稍有不慎,就會出現質量事故,造成泵送困難、內有空氣、不飽滿、混凝土和鋼管間有收縮空隙等現象。因此,對此種混凝土的配合比要多做實驗,控制好膨脹率。
4.2混凝土的壓注要兩側對稱同步進行對混凝土的壓注過程中進行全程觀測,結果顯示:拱下半部混凝土灌注時第一至三段標高明顯下降,第五段至拱頂段標高明顯上升。相反,當拱頂部分泵送完混凝土后,拱頂標高明顯下降,而第一段至第三節段標高自動得到回升混凝土的自重對鋼管拱線形影響比較明顯。所以壓注必須對稱同步進行。如果在澆注前因拼裝、焊接等原因,造成一側的控制點偏高而另一側的偏低,則可以用非對稱方式澆注進行調整,即先從偏高的一側進行壓注混凝土,同時密切觀察拱的變形,當拱兩側的控制點標高基本恢復至設計標高時,兩側開始同步澆注,逐步調整兩側混凝土的壓注量,最后同時壓至拱頂。混凝土壓至拱頂時,要繼續壓注,讓混凝土從排氣增壓孔中排出1~2m3。排氣孔不冒氣泡時停止壓注,關閉混凝土止回閥。
4.3二級壓注,一次成型設計要求混凝土的壓注必須連續進行,而本橋扁拱的結構抗變形能力又決定了混凝土必須分兩級壓注。所以我們采取了“二級壓注,一次成型”的壓注方案方案的關鍵在于二級混凝土之問的連續性。第二級混凝土必須在第一級混凝土的初凝時間內盡早開始,要求工人在兩級混凝土壓注間拼接泵管的速度要快,必須安排熟練工人進行。:
2沉井制作
(1)施工前的準備工作。首先,要對施工的現場的土地進行平整,土地平整的大小要超過沉井2米左右的距離,在整平之后,在建筑的地方做劃線處理,把位置做的更加精確,然后再申請驗收,合格之后再施工。(2)設置墊木、立底節沉井模板和綁扎鋼筋。①墊木施工的具體方法。首先是在現場撒上一層沙子,厚度大約在0.5m,這樣做的目的是為了抽取墊木方便,然后在沙子上對稱的鋪一層墊木,然后在墊木的夾層之間再鋪一層沙子,再根據之前的設計建造模型、澆筑混凝土,作為第一個底節沉井。②無墊木的施工方法。如果土地非常的平整,可以不使用墊木,直接在土地上進行施工就可以,這種方法就是先澆筑一層混凝土,厚度與井壁的厚度相同,混凝土在刃腳的下方,使地基不出現下沉。③土模施工方法。沉井的施工土地都是粘土,粘土也有好處,可以直接用來制作土模。土模有兩種制作方法。第一種是填土內模:用粘土按照沉井的形狀和尺來夯實,使得整個土模的穩定性得到提升,與原來的設計相統一。第二種是挖土內模:如果沉井的底部沒有滲水,土層比較堅硬時,就使用這種方法,在刃腳的地方開始挖基槽,基槽成形時,土模就完成了。(3)混凝土的澆筑環節。混凝土的澆筑環節一定要注意幾個問題,分別是澆筑的厚度要均勻、對稱,混凝土的成分要統一,不能產生沉降和龜裂等情況,最好一次完成,不能反復施工。(4)模板和墊木的拆除。隨著時間的推移,混凝土會逐漸變得堅固,當它的強度達到設計強度的25%以上時,就可以撤掉其中的模板,當它的強度達到設計強度的75%時,就可以撤掉井壁、底部和刃腳斜面的模板。當它的強度達到設計強度的100%時,就可以撤掉墊木。拆除順序是:先拆除內部,再拆除外部,先拆短的墊木,再拆長的墊木,長的墊木要隔一根撤一根,對稱拆除,如果拆除不方便,可以適當挖掘下面的土層。拆除墊木時要格外小心,最后四根是比較重要的,它們是定位墊木,一般是用紅油漆涂刷的。
3沉井的下沉
這個環節主要就是在沉井的下方和四周進行除土操作,除土的過程可以使用機械,也可以使用人工方法,來減小刃腳下方土層的正面阻力,同時,還可以減小四周的土層對沉井的外壁產生的摩擦力,讓沉井依靠自己的重力下沉,下沉的施工措施主要包括:排水下沉、不排水下沉以及中心島式下沉等方法。在陸地土層上方的下沉施工主要使用排水下沉法,主要依靠大型機械來挖掘,人工進行輔助配合,機械做垂直運輸的排水明挖法施工,以及用水力機械來代替人工挖土的排水法下沉。還可以使用空氣吸泥的方法,潛水員進行輔助配合,也可以使用大型機械進行挖掘,潛水員進行輔助配合。如果在河流中進行沉井作業,主要使用不排水法下沉法。由此可見,使用哪種方法進行下沉,主要取決于沉井所處的位置以及土層的質量。如果下沉的深度較深,面積較大,在下沉的后期,外壁的阻力逐漸增大,或者,由于沉井重力較小,導致沉井無法繼續運行,這是非常嚴重的問題。在設計環節以及沉井制作的前期,就要考慮到這個問題,要在井壁的外側設置泥漿套,或者,在井壁的內側安裝滑道,使用高壓射水或噴射壓縮空氣等方法來降低沉井外壁的阻力,以及在沉井的上部施加壓力來幫助沉井下沉,使沉井能夠順利的下沉。
4沉井的封底施工
(1)前期準備工作。首先,在沉井封底前,要將刃腳處凹槽內的污泥清理干凈。其次,在井點降水條件下施工的沉井,在封底前應用大石塊或其他砌塊將刃腳斜面下墊實,同時要檢查井點降水設備是否完好,保證可以連續抽水。采用觸變泥漿護壁下沉的沉井,當下沉到設計的位置時,立即準備進行置換觸變泥漿工作。再次,準備好封底時所需的各種材料和機具,以及制定出封底方案。當沉井下沉到設計標高前,應及時進行封底,若拖延時日,有可能發生條件變化,產生偏差,或有大量土體涌入井內等,給干封底帶來很大的困難,因此,應抓緊做好封底的準備工作。最后,封底前,還應做好井內集水井筒,以便封底時預放在井底的一定位置,便于封底后抽除地下水之用。其深度、大小應滿足水泵吸水要求。(2)干封底施工。一般先鋪一層碎石,整平后,再澆筑素混凝土封底,澆筑混凝土時均需沿井壁四周向中央進行。素混凝土封底應一次澆筑,分格、分批、逐段、對稱進行,不得中途停頓,避免產生施工縫而造成滲漏,澆筑封底混凝土時,不得堵塞集水井,保證井內排水工作能繼續進行。素混凝土封底后表面要平整,當強度達到設計強度的25%以上時,才可以綁扎底板鋼筋。
5沉井的設計與計算環節
(1)設計程序:沉井作為整體深基礎設計主要是根據上部結構特點、荷載大小以及水文、地質情況,結合沉井的構造要求及施工方法,擬定出沉井的平面尺寸,埋置深度,然后進行沉井基礎的計算。(2)沉井的計算。沉井基礎埋置深度在局部沖刷線以下僅數米時:可按淺基礎設計計算規定,不考慮沉井周圍土體對沉井的約束作用,按淺基礎設計計算。當沉井埋置較深時:需要考慮基礎井壁外側土體橫向彈性抗力的影響按剛性樁計算內力和土抗力,同時應考慮井壁外側接觸面摩阻力,進行地基基礎的承載力、變形和穩定性分析與驗算。沉井基礎一般要求下沉到堅實的土層或巖層上,作為地下結構物,附加荷載相對較小,地基的強度和變形通常不存在問題。沉井基底的地基強度驗算應滿足:F+G≤Rj+Rf沉井底部地基土總反力Rj等于該處土的承載力容許值fa與支承面積A的乘積,即:Rj=faA沉井側壁與土接觸面提供的抗力,可假定井壁外側與土的摩阻力沿深度呈梯形分布,距地面5m范圍內按三角形分布,5m以下為常數,如圖2所示,故總摩阻力為:Rf=U(h-2.5)q