导图社区 预应力混凝土技术--桥梁工程
预应力混凝土技术--桥梁工程思维导图,内容有桥梁结构形式与通用施工技术、下部结构施工、上部结构、管涵与箱涵施工,快来看看吧!
编辑于2023-07-20 20:53:00 北京市一、道路工程
第一课 结构与材料
第1节-道路分类与分级
1、城镇道路分级:
(1) 快速路:完全交通,封闭分隔。五环,双向8车道
(2) 主干路:以交通功能为主,连接城市分区,是城市道路网的主要骨架,双向6车道
(3) 次干路:城市区域性交通干道,为区域交通集散服务,兼顾服务功能,双向4车道
组成干路网
(4) 支路:内部道路连接线路,解决局部交通,服务为主,双向2车道
2、路面分类:
(1) 按照结构类型,分为沥青路面(软)、水泥混凝土路面(硬)、砌块路面(碎)
1||| 沥青路面面层类型:沥青混合料、沥青贯入式、沥青表面处治
2||| 水泥混凝土路面面层类型:预应力混凝土(钢纤维混凝土)、钢筋混凝土、普通(素)混凝土、连续配筋混凝土
口诀:李玉刚去苏联
3||| 砌块路面适用于:支路、广场、停车场、人行道、步行街
(2) 按照力学特性,分为
1||| 柔性路面:易变性,破坏于极限垂直变形和弯拉应变
2||| 刚性路面:不易变形,刚度大,破坏于极限弯拉强度
第2节-沥青路面结构组成特点
1、结构组成原则
(1) 道路结构由面层、基层、路基组成
(2) 对路面材料的强度、刚度、稳定性的要求随深度的增加而降低,回弹模量自上而下递减
回弹模量:即强度
(3) 基层
分类
1||| 柔性基层:例如级配砂砾、砾石
2||| 半刚性基层:主要是无机结合料稳定粒料(石灰稳定土类基层、石灰粉煤灰稳定砂砾基层、石灰粉煤灰钢渣稳定土类基层、水泥稳定土类基层)
半刚性基层缺点是易有裂缝,容易反射裂缝,解决办法有两种
1||| 加厚面层,使得裂缝无法反射上去
2||| 在基层的上面铺设应力削减层或抗拉土工织物
2、路基与填料
(1) 路基分类
1||| 根据材料:分为土方路基、石方路基、特殊土路基(例如建筑垃圾填埋)
2||| 根据断面形式:分为路堤、路堑、半填半挖
(2) 路基填料
1||| 填料类型:黏、粉、砂、砾、卵、漂石
2||| 高液限黏土、高液限粉土、含有有机质细粒土不适合做路基填料。如果非要做,要掺加石灰或水泥等结合料进行改善。
3||| 如果地下水位高该怎么办?
A. 提高路基顶面标高
B. 换填粗粒土、低剂量水泥稳定细粒土
C. 降低水位
3、基层与材料
(1) 作用:承受竖向力,传至路基,承重层
(2) 包含:基层和底基层
(3) 根据交通等级和路基抗冲刷能力来选择材料
1||| 次干路及以下的基层用柔性基层,例如级配砂砾、砾石
2||| 交通量大,轴载重的道路用半刚性基层,例如无机结合料稳定粒料
4、面层与材料
(1) 高等级面层
1||| 上面层
2||| 中面层
3||| 下面层
(2) 材料类型
热拌沥青混合料面层:SMA、OGFC,150℃
温拌沥青混合料面层:120-130℃
应用于各种等级道路
冷拌沥青混合料面层:用于支路、坑槽冷补
沥青贯入式面层:用于次干路,4-8cm,先石后油
沥青表面处治面层:相当于道路上贴个膜,作用是防水、磨耗、防滑层,先油后石
应用于等级较低的次干路、支路
结构层材料
5、性能要求
(1) 路基
1||| 要求路基在环境和荷载作用下,不产生不均匀变形,均匀变形是允许的,整体下沉是可以的,允许有沉降量
2||| 性能指标
A. 整体稳定性:不能发生不均匀变形
B. 变形量控制:变形量不能太大,可以整体下沉1cm,但是不能整体下沉1m。
(2) 垫层
1||| 属于路基里的功能层,居于基层与路基之间
2||| 何时需要设置垫层?(湿+冻)
A. 季节性冰冻地区的中湿或潮湿路段
B. 地下水位高、排水不良,路基潮湿或过湿路段
C. 土质路堑,路床处于潮湿或过湿状态的路段
3||| 性能指标(湿、冻是因为水的缘故,设置垫层,其实就是防水),怎么防水呢?
采用砂、砂砾这种不怕水的颗粒材料
排水垫层应与边缘排水系统连接,厚度宜≥150mm
(3) 基层
1||| 作用:路面结构中的承重层
一是承受车辆荷载,并把应力扩散到路基。(自上而下的传递)
二是防止路基不均匀冻胀或沉降的不利影响,保护面层。(自下而上的保护)
2||| 性能指标
要有结构强度,有扩散荷载的能力
关于水的,要有水稳性、抗冻性、不透水性
3||| 排水基层下应设置不透水底基层,底基层顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物
(4) 面层
性能要求
承载能力:要有强度和刚度
平整度
温度稳定性:高了不能软、低了不能裂
抗滑能力:刹车刹得住
噪声量:不能太大
口诀:承平温,滑噪声
降噪排水路面上面层要采用OGFC沥青混合料,中面层、下面层等采用密级配沥青混合料
OGFC沥青混合料特点:大孔隙、开级配,可以排水。 密级配沥青混合料特点:不透水 上面层已经排水了,中面层和下面层就不用排水了,否则就透到基层了
第3节-水泥混凝土路面构造特点
1. 水泥混凝土路面结构组成包括路基、垫层、基层、面层
2. 构造特点
(1) 垫层
1||| 在温度和湿度状况不良的环境下,水泥混凝土道路应设置垫层
2||| 垫层与路基同宽,最小厚度为150mm
3||| 分类
防冻垫层:季节性冰冻地区,设置防冻垫层
排水垫层:排水不良,设置排水垫层
宜采用砂、砂砾等颗粒材料
半刚性垫层:路基产生不均匀沉降或不均匀变形,要设置半刚性垫层
宜采用低剂量水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定粒料
(2) 基层
1||| 混凝土面层下设置基层的作用:
A. 防止或减轻唧泥、板底脱空、错台等病害
B. 在垫层共同作用下,控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对面层的不利影响
C. 为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面,并改善接缝的传核能力
2||| 基层选用原则根据交通等级和抗冲刷能力来选择基层
A. 特重交通:选用贫混凝土、碾压混凝土、沥青混凝土
混凝土本来是用在面层的,现在用在基层。 关键词:混凝土
B. 重交通:选用水泥稳定粒料、沥青稳定碎石
关键词:稳定
C. 中轻交通:选用水泥或石灰粉煤灰稳定粒料、级配粒料
关键词:粒料
D. 湿润多雨地区:繁重交通路段宜采用排水基层
3||| 基层宽度比面层每侧至少宽出300mm(小型机具施工时)、500mm(轨模式摊铺机施工时)、650mm(滑模式摊铺机施工时)
口诀:小3鬼5滑65
(3) 面层
1||| 面层混凝土分类
A. 预应力混凝土
B. 钢筋混凝土
C. 普通(素)混凝土:混凝土里什么都没有,没有钢筋
D. 连续配筋混凝土
口诀:李玉刚去苏联
2||| 混凝土板在温度变化影响下会产生胀缩,为防止胀缩作用导致板体裂缝或翘曲,混凝土板设有垂直相交的纵向和横向缝,将混凝土板分为矩形板。
3||| 接缝
A. 横缝
a. 胀缝:设置传力杆;缝与缝之间有柔性的胀缝板(2cm厚),缝留的大一点,是真缝,一定要放传力杆,设置位置:
I. 临近桥梁处
II. 其他固定构筑物处
III. 与其他道路相交处
IV. 板厚改变处
V. 小半径平曲线处
b. 缩缝:是假缝,缝留的小一点,不从上到下贯穿,有时候加传力杆,有时候不加,但是快速路、主干路的横向缩缝应加传力杆
c. 施工缝:尽可能选在缩缝或胀缝处
B. 纵缝
当铺筑宽度大于4.5M时,应设置带拉杆的假缝形式的纵缝
a. 缩缝
b. 施工缝
4||| 对于特重及重交通等级的混凝土路面,横向胀缝、缩缝均设置传力杆
(4) 抗滑构造:采用刻槽、压槽、拉槽、或拉毛等方法
口诀:三槽一毛
3. 主要原材料选择
(1) 重交通以上等级道路、城市快速路、主干路应采用42.5级以上的道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥;其他道路可采用矿渣水泥、其强度等级不宜低于32.5级
口诀:重快主425,硅普硅和道路
(2) 粗集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、砾石、破碎砾石
(3) 海砂不得直接用于混凝土面层
(4) 胀缝板
1||| 厚度:20mm
2||| 填缝材料:改性沥青类、聚氯乙烯胶泥类、树脂类、橡胶类
口诀:请你指教
第4节-沥青混合料组成与材料
1. 结构组成:由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成,有的还加入聚合物、木质纤维。沥青混合料的力学强度,主要由矿物颗粒之间的内膜阻力、嵌挤力及沥青胶结料与矿料之间的粘结力构成
2. 基本分类
(1) 按材料组成及结构分为:连续级配、间断级配
(2) 按矿料级配组成及孔隙率大小分为:密级配、半开级配、开级配
(3) 按照公称最大粒径分为:特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式
口诀:特粗中细砂
(4) 按生产工艺分为:热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料
3. 结构类型(骨料多,受温度影响小;沥青多,受温度影响大)
4. 主要材料的性能
(1) 细集料性能(一般就是砂子)
1||| 热拌密级配沥青混合料中,天然砂用量不宜超过集料总量的20%
2||| SMA、OGFC不宜使用天然砂
“五个不宜”
(2) 沥青性能
1||| 城镇道路面层优先采用A级沥青,不宜使用煤沥青
2||| 主要技术性能
A. 粘结性
a. 高等级道路、夏季持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段——采用稠度大、针入度小的沥青
b. 对冬季寒冷地区、交通量小的道路——采用稠度小的沥青
B. 感温性
a. 是指沥青材料的粘度随温度变化的感应性,表征之一就是软化点
b. 对日温差、年温差大的地区选用针入度指数大的沥青
c. 高等级道路、夏季持续时间长、重载交通、停车场等行车速度慢的路段——采用软化点高的沥青;反之用软化点低的沥青
C. 塑性:像橡皮泥,反映沥青抵抗开裂的能力
D. 耐久性
E. 安全性
口诀:结温塑耐安
(3) 矿粉性能:城市快速路、主干路的沥青面层不宜采用粉煤灰作填料
(4) 纤维稳定剂:不宜用石棉纤维
5. 热拌沥青混合料类型
(1) 普通沥青混合料(AC型)
1||| 具有粘结性、感温性、塑性、耐久性、安全性
2||| 适用于次干路、支路、辅路、人行横道
(2) 改性沥青混合料
适用于快速路、主干路
(3) 沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)
1||| 是一种间断级配的混合料
2||| 适用于快速路、主干路
(4) 改性沥青玛蹄脂碎石混合料(改性的SMA)
第5节-沥青路面材料的再生利用
1. 再生肌理
沥青路面材料的再生,关键在于沥青的再生
旧沥青路面现场热再生:
过程:熔化原有老化路面的沥青混凝土——耙松机耙松——掺入再生剂和新沥青料——重新摊铺、碾压
注意:控制温度、耙松厚度、掺料均匀性、压实度、井周处理、周边绿化保护
2. 再生剂技术要求
(1) 具有较高的表面张力
(2) 要有良好的耐热化和耐候性
(3) 具有溶解分散沥青的能力
(4) 具有流变性质
(5) 具备粘度(软化、渗透能力)
口诀:张奶奶分榴莲
3. 再生剂选择与用量要考虑旧沥青粘度、再生沥青粘度、再生剂粘度
4. 再生沥青混合料中旧料含量
直接用于路面、交通量大,旧料含量取低值:占30%-40%
交通量不大,旧料含量取高值:50%-80%
口诀:低34,高58
5. 日本的再生剂质量标准还要求:不含有毒物质
6. 目前,再生沥青混合料最佳沥青用量的确定方法:马歇尔试验方法
7. 再生沥青混合料性能试验指标:流值、饱和度、马歇尔稳定度、空隙率、矿料间隙率
口诀:刘总宝马空间大
8. 再生沥青混合料检测项目:
(1) 冻融劈裂抗拉强度比
(2) 车辙试验动稳定度
(3) 残留马歇尔稳定度
口诀:动车餐
第6节-不同形式挡土墙结构特点
1. 分类:8种
(1) 重力式
(2) 衡重式
(3) 悬臂式
(4) 扶壁式
(5) 锚杆式
肋柱、锚杆、挡板
(6) 卸荷板柱板式
立杆、挡板、拉杆、卸荷板底梁、牛腿、基座
基础开挖比悬臂式少
(7) 自立式(尾杆式)
结构轻便、工程量节省、快、便捷
基础处理简单、有利于地基软弱处施工、分层碾压需慎重
(8) 加筋土
是填土、拉筋、面板三者结合
拉筋与填土结合成整体柔性结构,适应较大变形,用于软弱地基,耐震性能好于刚性结构,解决很高的垂直填土,减少占地面积
造价低、立面美观
预制拼装:简便、快捷、工期短
2. 每种挡土墙都要设置排水系统、泄水孔、反滤层、结构变形缝
3. 挡土墙结构受力
(1) 主动土压力:土主动欺负墙
(2) 静止土压力:墙和土,谁也别欺负谁
(3) 被动土压力:墙欺负土
主动土压力最小;静止土压力其次;被动土压力最大,位移也最大
口诀:占据主动地位,压力就小,小主背大
4. 土的强度性质通常是指土体的抗剪强度,即土体抵抗剪切破坏的能力
第二课 路基施工
第1节-道路路基施工技术
1. 路基施工特点与程序
(1) 施工特点
1||| 处于露天作业,受自然条件影响大
2||| 专业交差配合多,干扰变化多(电信、联通等管道)
3||| 机械作业为主,人工配合为辅
4||| 流水或分段平行作业
5||| 旧路改造特点:交通压力大,地下管线复杂,对行人行车安全、构筑物保护要求高
口诀:露机水多多
(2) 路基施工项目包括:路基本身、土石方、沿线涵洞、路肩、排水管线、边坡、挡土墙
口诀:土汉奸,睡破墙
(3) 基本流程
1||| 施工前,要对路基土进行含水量、液限、CBR(强度)试验、标准击石、塑限试验
口诀:谁也别飚速
2||| 地下管线、涵洞等构筑物要与路基同时进行,新建管线遵循“先地下,后地上”、“先深后浅”原则
2. 路基施工要点
(1) 填土路基
1||| 清表:排除积水、清除树根、杂草、淤泥,妥善处理坟坑、井穴,并分层填实至原基面高
2||| 找平:当地面坡度陡于1:5(高:底)时,需修台阶,台阶高度不宜大于300mm,宽度不应小于1m
3||| 先检查宽度、厚度、含水量,合格后再碾压,“先轻后重”,最后碾压应采用不小于12t级的压路机
4||| 管涵顶面填土500mm以上才能用压路机碾压
5||| 路基填方高度应按设计标高增加预沉量值。(通过试验段,由施工、建设、监理单位根据规范共同确认)
(2) 挖土路基
1||| 根据中线和边桩开挖
2||| 自上而下分层开挖,严禁掏洞开挖。机械开挖时,在距管道边1m和直埋缆线2m范围内应采用人工开挖。挖方段不得超挖,留有碾压余量
3||| 压路机不小于12t级,碾压应自两边向中心进行,直至表面无明显轮迹为止。
4||| 视土的干湿洒水、换土、晾晒
5||| 过街雨水支管沟槽及检查井周围应用石灰土或石灰粉煤灰砂砾填实,不用素土、原土。
(3) 石方路基
1||| 先进行地表清理、码砌边部,再逐层水平填筑石料
2||| 选用12t以上振动压路机、25t以上轮胎压路机或2.5t的夯锤压实
3||| 先修筑试验段,确定松铺厚度、压实机具组合、压实遍数及沉降差等施工参数。
4||| 范围内的管线、构筑物四周沟槽,要回填土料,不要回填石料
3. 质量检查与验收
(1) 主控项目
1||| 压实度:反映现场压实后的密度情况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好。
2||| 弯沉值
(2) 一般项目:路床纵断面高程、中线偏位、平整度、宽度、横坡、路堤边坡
第2节-道路路基压实作业要点
1. 材料与填筑
(1) 材料:填料强度CBR值要符合要求,填料不应该使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土、及生活垃圾土。填土内不得含有草、树根等杂物,粒径超过100mm的土块应打碎。(案例里出现这些土,就是错的)
(2) 填筑
1||| 分层进行,层厚不超过300mm,路基填土宽度应比设计宽度每侧宽500mm
2||| 对过湿的土要翻松,对过干土要均匀加水,使含水量接近最佳含水量范围(±2%)以内
2. 压实施工要点
(1) 试验段目的
1||| 合理选用压实机具
2||| 确定预沉量值
3||| 确定压实遍数
4||| 确定每层虚铺厚度
5||| 选择压实方式:静压还是振动压
口诀:机遇遍铺,放手一搏
(2) 路基下管道回填与压实
管顶以上500mm范围内采用轻型压实机具
(3) 路基压实
1||| 压实方式:重力压实(静压)、振动压实
2||| 压实原则:先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后块、轮迹重叠
口诀:轻静低慢叠,从小到大
3||| 碾压从边缘向中央进行,压路机轮外缘距路基边应保持安全距离
4||| 碾压不到位要采用小型夯压机夯实,夯实面积重叠¼-⅓。
3. 土质路基压实质量检查
1||| 各层主控项目:检查各层压实度
2||| 路床主控项目:压实度和弯沉值
第3节-岩土分类与不良土质处理
1. 土的性能参数
土的强度性质是指土体的抗剪强度
2. 不良土类型:黄土、湿黏土、膨胀土、软土、盐渍土、冻土
(1) 软土
1||| 定义:淤泥、淤泥质土及天然强度低、压缩性高、透水性小的黏土
2||| 特点:含水量高、孔隙比大、透水性差、压缩性高、强度低
3||| 主要破坏形式:沉降过大引起路基开裂
4||| 处理方法:表层处理法、换填法、抛石挤淤、(重压法、反压护道)、(砂桩、粉喷桩)、(塑料排水板、垂直排水固结法)、土工织物
口诀:表换抛压桩排织(别慌跑呀,撞牌子)
(2) 湿陷性黄土
1||| 特点:土质均匀、结构疏松、孔隙发育。
未受水浸湿时,强度高,压缩性小
受水浸湿后,土结构迅速破坏,产生下沉,强度迅速降低
2||| 处理方法:预浸法、强夯法、挤密法、换土法、化学加固法、防止地表水下渗
口诀:预强挤,换化学
3||| 加筋土挡土墙是湿陷性黄土地区得到迅速推广的有效防护措施
(3) 膨胀土
1||| 特点:吸水膨胀、失水收缩,有较大的塑性指数
2||| 处理方法(不让它吸水和失水):开挖换填、灰土桩、水泥桩或其他无机结合料对膨胀土路基加固和改良、堆载预压、做好防水、保湿,(如设置排水沟、不透水面层结构,路基中设不透水层)
口诀:换桩压水保湿
(4) 冻土
1||| 分类:季节性冻土、多年性冻土
2||| 对于季节性冻土,为防止路面因路基冻胀而发生变形破坏,注意以下几点
A. 防止道路两侧地表水、地下水渗入到路基顶部
B. 选择不发生冻胀的路面结构层材料
C. 调整结构层厚度、用隔温性能好的材料
D. 防冻层厚度不低于标准规定
第4节-水对城镇道路路基的危害
1. 地下水分类与水土作用
(1) 地下水分类
1||| 上层滞水:分布范围有限、接近地表,水位受气候季节影响大,大幅度的水位变化给工程施工带来困难
2||| 潜水:分布范围广;在干旱半干旱平原地区,潜水矿化度较高且埋藏较潜应注意盐渍化。
3||| 承压水:存在于地下两个隔水层之间,具有水头高度,注意向上排泄,即对潜水和地表水的补给或以上升泉的形式出露。
(2) 水土作用
1||| 道路路基施工中,影响最大、最持久的是地下水
2||| 水与土体相互作用,降低了土体强度和稳定性,导致路基土体软化,产生翻浆、冻胀、管涌、滑坡、沉陷、潜蚀
口诀:蒋长官花现钱
2. 可以逆重力上升,0℃一下仍能移动积聚的水是毛细水
3. 路基排水
(1) 要保证路基稳定性,提高路基抗变形能力,必须采取相应的排水措施或隔水措施
(2) 分类:地面、地下
(3) 措施:设置管渠、地下排水构筑物,边坡设置渗沟或截水沟、护坡、护墙
第三课 基层施工
第1节-不同无机结合料稳定基层特性
1. 基层材料与施工质量是影响路面使用性能和寿命的最关键因素
2. 无机结合料稳定基层
(1) 定义:采用结构较密实、孔隙率较小、透水性较小、水稳性较好、适宜于机械化施工、技术经济较合理的水泥、石灰及工业废渣稳定材料施工基层
(2) 分类:(一建已删除了)
1||| 水泥
+土=水泥稳定土
+粒料=水泥稳定粒料
2||| 石灰
+土=石灰稳定土
+粒料=石灰稳定粒料
3||| 石灰粉煤灰(二灰)
+土=石灰粉煤灰稳定土
+粒料=石灰粉煤灰稳定粒料
3. 常用的基层材料
(1) 石灰稳定土类基层:温度低于5℃,强度几乎不增长
(2) 水泥稳定土基层
(3) 二灰稳定粒料:温度低于4℃,强度几乎不增长
二灰稳定粒料中的粉煤灰,若三氧化硫含量高,易使路面起拱,直接影响基层和面层的弯沉值
(4) 总结
1||| 粒料性能>土的性能
2||| 粒料是全能的,可以做基层和底基层,但是土只能做高等级道路的底基层,不能做基层
3||| 水泥土总是优于石灰土
4||| 水稳性、早期强度最好的:水泥稳定类
5||| 抗冻性、收缩性最好:二灰,因为有粉煤灰
第2节-城镇道路基层施工技术
1. 石灰稳定土基层/水泥稳定土基层
(1) 材料与拌合
1||| 石灰、水泥、土、集料拌合用水等原材料应检验,按照要求进行材料配合比设计
2||| 城区施工要厂拌,不能路拌
3||| 根据原材料含水量变化,集料的颗粒组成变化、施工温度变化、运输距离及时调整拌合用水量
(2) 运输与摊铺
1||| 水泥稳定土材料自搅拌至摊铺完成,不应超过3小时。
因为水泥有初凝时间,时间长了就硬了
2||| 运输中防止水分蒸发和扬尘
3||| 宜在春末和气温较高季节施工,施工最低气温为5℃。
4||| 厂拌摊铺时路床应湿润
5||| 雨期施工应防止石灰、水泥和混合料淋雨
6||| 降雨时应停止施工,已摊铺的应尽快碾压
(3) 压实与养护
1||| 压实系数经过试验来确定
2||| 摊铺好的石灰稳定土当天碾压,碾压时的含水量宜在最佳含水量的±2%范围内
3||| 直线和不设超高的平曲线段,应由两侧向中间碾压;设超高的平曲线,由内侧向外侧碾压
总结:由低向高
4||| 纵、横接缝(槎)均应设直槎
5||| 石灰土压实后,立即洒水覆盖养护,保持湿润直到上部结构施工为止;水泥土分层摊铺时,应在下层养护7天后方可摊铺上层材料。
6||| 养护期封闭交通
2. 石灰粉煤灰稳定砂砾(碎石)基层 (二灰混合料):颜色黑一点
(1) 材料与拌合
1||| 检验、配合比、厂拌同上
2||| 拌合时,应先将石灰、粉煤灰拌合均匀,再加入砂砾(碎石)和水均匀拌合
3||| 混合料含水量宜略大于最佳含水量,给蒸发留出余地
(2) 运输与摊铺
1||| 运输中防止水分蒸发和扬尘
2||| 宜在春末和气温较高季节施工,施工最低气温为5℃。
同上
(3) 压实与养护
1||| 每层最大压实厚度200mm,且不宜小于100mm。
2||| 碾压时先轻型压路机、后重型压路机
3||| 禁止用薄层贴补方法找平
通用的,石灰水泥稳定基层同样适用
4||| 养护采用湿养,始终保持表面潮湿,也可采用沥青乳液和沥青下封层进行养护,常温下不小于7天
第3节-无机结合料基层质量检查与验收
1. 石灰稳定土基层
(1) 材料
1||| 宜采用1-3级的新石灰,磨细生石灰可不经消解直接使用,块灰应在使用前2-3天完成消解,未能消解的生石灰块应筛除,消解石灰的粒径不得大于10mm
2||| 宜采用塑性指数为10-15的粉质黏土、黏土,有机物含量宜小于10%
3||| 宜使用饮用水或不含油类等杂质的清洁中性水(ph为6-8)
(2) 拌合运输:同上一节
(3) 施工
1||| 严禁用薄层贴补法找平
2||| 石灰土应湿养,养护期不宜少于7天,期间封闭交通
3||| 压实成活后应立即洒水(或覆盖)养护,保持湿润,直至上部结构施工为止
2. 水泥稳定土基层
(1) 材料
1||| 采用初凝时间大于3小时,终凝时间不小于6小时的42.5级以上普通硅酸盐水泥,32.5级以上矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥
初凝时间:水泥+水拌合——水泥浆开始失去塑性所需的时间 终凝时间:水泥+水拌合——水泥浆完全失去塑性并开始产生强度所需时间
2||| 宜选用粗粒土、中粒土
3||| 作基层时,粒料最大粒径不宜超过37.5mm;
4||| 做底基层时,粒料最大粒径
A. 快速路、主干路不得超过37.5mm
B. 次干路及以下道路不得超过53mm
(2) 拌合运输:同上一节
(3) 施工
1||| 自拌合至摊铺完成,不得超过3h,分层摊铺时,应在下层养护7天后,方可摊铺上层材料
2||| 宜在水泥初凝时间达到前碾压成活
3. 石灰、粉煤灰稳定砂砾基层(二灰)
(1) 材料:同上
粉煤灰中Sio2(二氧化硅),Al2O3(氧化铝),Fe2O3(氧化铁)总量宜大于70%;
(2) 拌合运输:同上
(3) 施工
1||| 混合料在摊铺前其含水量宜为最佳含水量±2%范围内
2||| 潮湿状态下养护,不少于7天
3||| 采用喷洒沥青乳液养护时,应及时在乳液面撒嵌丁料(小石子)
4. 质量检验
(1) 以上三种无机结合料质量检验项目有:集料级配、混合料配合比、含水量、拌合均匀性、7d无侧限抗压强度(圆柱形试块)、基层压实度
口诀:集合水军7天压实
(2) 主控项目:原材料、压实度、7天无侧限抗压强度
半刚性基层
5. 级配砂砾(碎石)、级配砾石(碎砾石)基层
(1) 材料与拌合:厂拌,强制式拌合机拌制
(2) 运输与摊铺:
1||| 防止遗撒、扬尘
2||| 宜采用机械摊铺,发生粗、细集料离析(“梅花”、“砂窝”)现象时,应及时翻拌均匀
(3) 压实与养护
1||| 碾压前和碾压中应先适量洒水,无机结合料是碾压后
2||| 级配碎石及级配砾石视压实碎石的缝隙情况撒布嵌缝料
3||| 控制碾压速度,轮迹不大于5mm,表面平整、坚实
4||| 未铺装面层前不得开放交通
柔性基层
第4节-土工合成材料的应用
1. 土工合成材料
(1) 定义:是以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品
(2) 分类:土工膜、特种土工合成材料、复合型土工合成材料、土工织物
口诀:模特服务
(3) 功能与作用:设置在岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间,具有隔离、加筋、防护、过滤、排水等
口诀:离京防滤水
2. 工程应用
(1) 路堤加筋
1||| 目的:提高路堤稳定性
2||| 材料:土工格栅、土工织物、土工网等土工合成材料均可用于路堤加筋。其中土工格栅宜选择强度高、变形小、糙度大的产品;土工合成材料应具有足够的握持强度、较高的撕破强度、顶破强度、抗拉强度。
口诀:我死定了
3||| 土工格栅摊铺后48h以内填筑填料,填料不应直接卸在土工格栅上面,必须卸在已摊铺完毕的土面上。卸土高度不宜大于1m,卸土后立即摊铺,以免局部下陷。
4||| 第一层填料宜采用轻型压路机压实,当填筑厚度超过600mm后,才允许采用重型压路机
(2) 台背路基填土加筋
1||| 目的:为了减少路基与构造物之间的不均匀沉降
2||| 填料:台背填料应有良好的水稳定性与压实性能,以碎石土、砾石土为宜。土工合成材料与填料之间应有足够的摩阻力。
3||| 材料:加筋材料宜选用土工网或土工格栅
4||| 土工合成材料与构造物应相互连接,水平分层铺设。路基顶面5m内间距不宜>1m,上长下短,不陡于1:1
5||| 台背填料应在最佳含水量时分层压实,每层压实厚度不大于300mm,边角处厚度不得大于150mm
(3) 路面裂缝防治
采用玻纤网、土工织物等铺设在沥青加铺层底部或新建道路沥青面层底部,减少反射裂缝
过程:清理整平——土工材料张拉、搭接和固定——洒布粘层油
土工织物能耐170℃以上的高温
(4) 路基防护
包括:坡面防护、冲刷防护
措施
土质边坡——种草防护
岩石边坡——土工网或土工格栅
沿河路基——土工织物软体沉排、土工模袋
(5) 过滤与排水
土工合成材料可作为过滤体和排水体用于暗沟、渗沟、坡面防护
3. 施工质量检验
土工合成材料大多用于隐蔽工程,应加强旁站监理和施工日志记录
第四课 面层施工
第1节-沥青混合料面层施工技术(重点介绍热拌沥青混合料路面施工工艺)
1. 施工工序:运输——摊铺——压实成型——接缝——开放交通
2. 施工准备
(1) 透层、粘层、封层
1|||
2|||
3||| 透层、粘层宜采用沥青洒布车或手动沥青洒布机喷洒,喷洒呈雾状;封层宜采用层铺法表面处治或稀浆封层法施工。
4||| 气温10℃以下,风力≥5级时,不应喷洒透层、粘层、封层油
(2) 运输与布料
1||| 装车前喷洒薄层隔离剂或防粘结剂,防止混合料粘结在运料车车厢板。运输过程用篷布覆盖保温、防雨、防污染
2||| 高等级道路,等候的运料车宜在5辆以上,保持连续摊铺,保证平整度。运料车在摊铺机前100-300mm外空挡等候,摊铺机顶着运料车往前走
3||| 不符合温度要求、团结成块、已遭雨淋的沥青混合料不得使用
3. 摊铺作业
(1) 机械摊铺
1||| 热拌沥青混合料应采取机械摊铺,摊铺机在开始受料前,在受料斗涂刷薄层隔离剂或防粘结剂
2||| 快速路、主干路采用两台以上联合摊铺,表面层采用多机全幅摊铺,减少施工接缝
3||| 摊铺机宽度宜小于6m,通常采用2台或多台摊铺机前后错开10-20m呈梯队方式同步摊铺,两幅之间30-60mm宽度搭接,并应避开车道轮迹带,上下层搭接错开200mm以上
4||| 提前0.5-1h预热熨平板,使其不低于100℃,不预热会出现“拉花”现象
5||| 必须缓慢、均匀、连续不间断摊铺,速度控制在2-6m/min范围内,发现明显的波浪、离析、裂缝、拖痕,要分析原因,及时消除
口诀:玻璃裂痕
6||| 摊铺机采用自动找平方式。控制高程和摊铺厚度方法:
下面层——钢丝绳、路缘石、平石
上面层——导梁、声呐平衡梁控制
口诀:下钢路平石,上导声呐梁
7||| 最低摊铺温度根据风速、气温、下卧层表面温度、厚度、沥青混合料种类等执行
口诀:风气表温厚种类
8||| 松铺系数根据试铺试压确定。施工中随时检查铺筑层厚度、路拱及横坡,用沥青混合料总量与面积之比校验平均厚度
(2) 人工摊铺
1||| 情况:不具备机械摊铺条件,例如路面狭窄部分、平曲线半径过小的匝道、加宽部分、小规模工程
2||| 半幅施工预先设置挡板;扣锹布料,不得远甩
4. 压实成型
(1) 碾压温度:根据沥青、沥青混合料气温、厚层、压路机、种类等因素经过试压确定
口诀:气候鸡肋
(2) 严格控制初压、复压、终压,最大压实厚度不大于100mm,初压、复压、终压——静、振、静
(3) 初压:1-2遍
不能用轮胎压路机,会有轮迹,应采用钢轮压路机,静压1-2遍。
碾压时将压路机的驱动轮面向摊铺机,从外侧向中心、由低向高碾压,碾压路段总长度不超过80m
(4) 复压:4-6遍
密级配沥青混凝土混合料复压宜采用重型轮胎压路机进行碾压,增加密实性,其总质量不宜小于25t
对粗集料为主的混合料,优先采用振动压路机复压(厚度宜大于30mm)
(5) 终压:静压、选用双轮钢筒式压路机
(6) 防治粘轮,在钢轮上涂刷隔离剂、防粘结剂,严禁刷柴油,也可以向碾轮喷淋添加少量表面活性剂的雾状水。
(7) 不得在碾压成型路段上转向、掉头、加水、停留。在当天成型的路面上,不得停放机械设备、车辆,不得散落矿料、油料、杂物
5. 接缝
(1) 上、下层的纵缝应错开(热接缝)150mm或(冷接缝)300-400mm以上;横向接缝应错位1m以上。
热接缝——沥青还热的时候接的缝 冷接缝——沥青已经凉了再接缝
(2) 采用梯队作业方式摊铺时应选用热接缝,将已铺部分留下100-200mm宽暂不碾压,作为后续摊铺机布料的基准面,后期跨缝压实。
(3) 采用冷接缝,宜加设挡板或将先铺的沥青混合料刨出毛槎——涂刷粘层油——再铺新料(新料跨缝摊铺与已铺层重叠50-100mm)——软化下层后,铲走重叠部分——再跨缝压密、挤紧。
(4) 高等级道路的表面层横向接缝应采用垂直的平接缝,以下各层和其他等级的道路各层可采用斜接缝。平接缝采用机械切割或人工刨除层厚不足部分,使工作缝成直角连接。清除切割时留下的泥水,干燥后涂刷粘层油,铺筑新混合料,接槎软化后,先横向碾压,再纵向充分压实,连接平顺。
6. 开放交通:热拌沥青混合料路面应待摊铺层自然降温至表面温度低于50℃后,方可开放交通。
第2节-改性沥青混合料面层施工技术
1. 掺加:橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外加剂(改性剂)
2. 优点:高温抗车辙能力、低温抗开裂能力、耐磨耗能力、使用寿命长
3. 主讲内容:生产——运输——摊铺——碾压——接缝——开放交通
4. 生产
(1) 生产温度根据:改性沥青品种、粘度、气候条件、铺装层厚度确定
区分:热拌沥青混合料最低摊铺温度 压路机碾压温度
(2) 改性的较普通的生产温度提高10-20℃
(3) 采用间歇式拌合生产设备:加料、搅拌、出料反复进行,并不是不停搅拌
(4) 拌合时间:适拌确定,以沥青均匀包裹集料为度(黑白均匀)
(5) 贮存时间
1||| 改性沥青混合料——不超过24h
2||| 改性沥青SMA混合料——只限当天使用
3||| OGFC混合料——随拌随用
贮存过程中混合料温降不得大于10℃
5. 运输:常规知识点,不用记
6. 摊铺
(1) 路面上喷洒了粘油层,要用履带式摊铺机
(2) SMA混合料施工温度不低于160℃
(3) 摊铺速度:放慢至1-3m/min;普通的2-6m/min
(4) 压实系数:1.05左右
(5) 自动找平
1||| 上面层——非接触式平衡梁
2||| 中、下面层——钢丝绳、铝合金导轨
口诀:上非平衡梁、中下钢丝铝
7. 碾压
(1) 初压温度不低于150℃,终压表面温度不低于90-120℃
(2) 采用振动压路机、钢筒式压路机,不能用轮胎压路机。OGFC宜采用12t以上的钢筒式压路机
(3) 遵循原则:紧跟、慢压、高频、低幅,防止过度碾压(OGFC过度碾压了就不能排水降噪了)
8. 接缝:尽量避免出现冷接缝,因为冷却后坚硬,很难处理
9. 开放交通:与热拌沥青混合料相同,待摊铺层自然降温至表面温度低于50℃后,方可开放交通
第3节-沥青混合料面层施工质量检查与验收
1. 施工质量检测与验收项目:井框与路面高差、横坡、宽度、厚度、压实度、中线偏位、 平整度、弯沉值、纵断高程、抗滑性能等。
口诀:井坡宽厚压中线,平整弯沉纵抗滑
2. 沥青混合料面层施工质量验收主控项目:原材料、面层厚度、压实度、弯沉值
口诀:才厚压弯
3. 面层厚度
(1) 要求:允许偏差为-5mm到+10mm
(2) 检测数量:每1000m2测1点
(3) 检验方法:钻孔、刨挖、钢尺量
4. 沥青混合料面层压实度
(1) 要求:
1||| 快速路、主干路——压实度≥96%
2||| 次干路及以下——压实度≥95%
(2) 检测数量:每1000m2测1点
(3) 检验方法:查实验记录
5. 弯沉值
(1) 要求:≤设计规定
(2) 检测数量:每车道/每20m,测1个点
(3) 检验方法:弯沉仪检测
第4节-水泥混凝土路面施工技术
1. 工序:混凝土配合比设计——搅拌——运输——浇筑施工——接缝——养护
2. 混凝土配合比设计
1. 指标:经济性、弯拉强度、工作性、耐久性
口诀:敬完工酒
2. 外加剂使用符合的要求:
(1) 高温时,初凝时间≥3h
(2) 低温时,终凝时间≤10h
口诀:高初大等3、低终小等10
(3) 使用量由适配试验确定
3. 搅拌
(1) 优选间歇式拌合设备,投入生产前标定、试拌
(2) 拌合期间检验与控制项目:水胶比、稳定性、均匀性、坍落度、振动粘度系数、损失率、含气量、湿密度、泌水率、离析
口诀:睡觉稳定又均匀,坍落振动无反应,损失含气湿密水,离析离析又离析
4. 混凝土面板施工
(1) 模板
1||| 钢模板——1m设置1处支撑
2||| 木模板——用前浸泡(为了避免吸收混凝土里的水而变形)
A. 直线部分:板厚≥50mm,每0.8-1m设1处支撑
B. 弯道部分:板厚15-30mm,每0.5-0.8m设1处支撑
3||| 严禁在基层上挖槽嵌入模板。使用轨道摊铺机,应采用专用钢制轨模
4||| 模板安装合格后,表面涂隔离剂、脱模剂,接头应粘结胶带或塑料薄膜,防止液体从缝隙里流出来
(2) 钢筋
1||| 胀缝传力杆与胀缝板、提缝板同时安装
2||| 当一次铺筑宽度小于面层宽度时,设置纵向施工缝,宜采用平缝加拉杆型
(3) 摊铺与振捣
1||| 用三辊轴机组铺筑
A. 辊轴直径与摊铺层厚度匹配,配备排式振捣机(安装插入式振捣器组的)。两个工序之间(振捣机振实与辊轴整平),时间间隔≤15min
B. 面层厚度小于150mm——用振捣梁;分段整平的作业单元长度宜为:20-30m
C. 作业方式:前进振动、后退静滚。滚压遍数:试验段确定
2||| 用轨道摊铺机铺筑
A. 最小摊铺宽度≥3.75m,坍落度20-40mm
B. 配备振捣器组:面板厚度>150mm且坍落度<30mm时,必须插入振捣
3||| 用滑模摊铺机铺筑
A. 混凝土坍落度小——高频振动、低速摊铺
B. 混凝土坍落度大——低频振动、高速摊铺
口诀:高振低速配坍小
5. 接缝
(1) 胀缝
1||| 设置:胀缝补强钢筋支架、胀缝板、传力杆
2||| 缝上部灌填缝料,下部安装胀缝板、传力杆
(2) 传力杆固定安装方法
1||| 端头木模固定传力杆(U型)——用于混凝土板不连续浇筑时
2||| 支架固定传力杆——用于混凝土板连续浇筑时
(3) 缩缝
1||| 在混凝土强度达到设计强度25%-30%时,采用切割机垂直切割,宽度4-6mm
2||| 切缝深度
A. 设传力杆——切缝深度≥面层厚度×1/3,且≥70mm
B. 不设传力杆——切缝深度≥面层厚度×1/4,且≥60mm
口诀:设面37,不面46
(4) 纵向施工缝
1||| 设置情况:一次铺筑宽度<面层+硬路肩
2||| 类型:平缝、企口缝(先浇筑凹榫一边)
先右 后左
(5) 灌缝/填缝
1||| 保证缝壁干燥、冬凹夏平
2||| 填缝材料:见前面
口诀:请你指教
6. 养护
(1) 保湿养护
1||| 方式:喷洒养护剂、保湿覆盖
2||| 雨天、或养护用水充足——用保湿膜、土工毡麻袋、草袋、草帘等覆盖物洒水湿养,不宜使用围水养护
(2) 保温养护:昼夜温差>10℃、日均温度<5℃
(3) 养护时间:根据混凝土弯拉强度定,不小于设计弯拉强度的80%,一般14-21天,注意前7天保湿、保温养护
7. 开放交通:混凝土达到设计弯拉强度40%以后,可允许行人通过。在面层混凝土弯拉强度达到设计强度,且填缝完成前,不得开放交通
第5节-水泥混凝土面层施工质量检查与验收
1. 材料与配合比
(1) 出厂超过3个月或受潮的水泥,必须经过试验,合格后方可使用
(2) 不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用
(3) 水泥要有出厂合格证,并经复验合格,方可使用
2. 拌合与运输
总运力应比总拌合能力略有富余
3. 常规施工
(1) 做面分两次进行,严禁在面板上洒水、撒水泥粉,会破坏混凝土配合比
(2) 抹平后,沿横坡向,拉毛或压槽,深度为1-2mm
第6节-城镇道路大修维护技术要点、路面改造施工技术
1. 微表处工艺
(1) 定义:是指采用机械设备将改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌合成稀浆混合料并摊铺到原路面上的薄层(3cm以内)。
(2) 功能:应用于城镇道路维护,可单层或双层铺筑,具有改善路表外观、封水、耐磨、防滑的功能,MS-3型微表处还具有填补车辙功能。
口诀:改善路表外观的水墨画
(3) 施工基本要求
1||| 对原有路面病害进行处理、刨平、补缝
2||| 宽度大于5mm的裂缝要进行灌缝
3||| 路面局部破损要挖补
4||| 深度15-40mm的车辙、雍包应铣刨
2. 旧路加铺沥青混合料面层工艺
(1) 旧沥青路面作为基层,加铺沥青混合料面层,施工要求要点:(黑+黑)
1||| 符合设计强度、基本无损坏的旧沥青路面经平整后可做基层使用
2||| 有明显损坏,但是能达到设计强度,对损坏部分进行处理
3||| 填补旧沥青路面,凹坑应按高程控制、分层摊铺,每层最大厚度≤100mm
(2) 旧水泥混凝土路作为基层,加铺沥青混合料面层,施工要求要点:(白+黑)
1||| 原水泥混凝土路面符合要求可做基层
2||| 基层和面层之间的空隙,应作填充处理
3||| 对局部破损的原水泥混凝土路面层应剔除,并修补完好
4||| 清理干净面层的胀缝、缩缝、裂缝,采取防反射裂缝措施
3. 加铺沥青面层技术要点
(1) 面层水平变形反射裂缝预防措施
1||| 产生反射裂缝的原因:旧水泥混凝土路板上存在接缝和裂缝,若直接加铺沥青混凝土,在温度变化和行车荷载的作用下,水泥混凝土路面沿着接缝和裂缝处伸缩,当沥青混凝土路面的伸缩变形与其不一致时,就会在这些部位开裂
2||| 在沥青混凝土加铺层与旧水泥混凝土路面之间设置应力消减层或土工织物,具有延缓、抑制反射裂缝的作用
3||| 采用土工织物预防反射裂缝
(2) 面层垂直变形破坏预防措施
1||| 大修前,对局部进行修补,剔除破损部位
2||| 使用沥青密封膏处理旧水泥混凝土板缝
A. 原因:沥青密封膏有粘结力、抗水平与垂直变形能力,有效防止雨水深入,引发冻胀
B. 施工过程:用切缝机剔除缝内杂物,破除所有破碎边缘——用高压空气清除缝隙内灰尘——用M7.5水泥砂浆灌注板体裂缝(用防腐麻绳填实板缝下半部,上部预留70-100mm空间)——接缝两侧涂抹接缝粘合剂——填充密封膏,厚度≥40mm
(3) 基底处理要求
1||| 必须对脱空部位进行基底处理
2||| 方法:
A. 开挖式基底处理,即换填基底材料
B. 非开挖式基底处理,即注浆填充脱空部位的空洞。钻孔注浆,压力为1.5-2.0MPa,处理前采用雷达探查
应用较广
4. 路面改造施工技术 (白+黑改造技术)
(1) 方案比选确定
1||| 对原有路面调查方法:弯沉、取芯检测、地质雷达
口诀:剜心地
2||| 原基层强度是否符合要求,由设计方出评价、提出补强方案
(2) 病害处理
1||| 板缝和边角破损处理:人工剔除,深度5cm以上(凿除部分应保留钢筋,不能保留的要植入钢筋)——刷界面剂——灌注早强收缩混凝土(不低于原道路混凝土强度)
2||| 错台和网状开裂处理:凿除整个板——重新夯实道路路基
(3) 加铺面层
1||| 为配合沥青混凝土加铺,应调整检查井高程
2||| 加铺前,洒布粘层油,摊铺土工织物等柔性材料对旧路面进行处理
第五课 质量检查与验收
第1节-冬雨期施工质量保证措施
1. 雨期施工质量控制
(1) 雨期施工基本要求
1||| 加强与气象站台联系,安排在不下雨时施工
2||| 集中力量分段施工
3||| 道路工程若有损坏,及时修复
4||| 做好防雨准备,在料场、搅拌站搭设雨棚,施工现场搭设可移动罩棚
5||| 建立完善排水系统,发现积水,及时疏通
口诀:气象站台分段修复防雨排水系统
(2) 路基施工
1||| 分段开挖,切忌全面开挖、挖段过长
2||| 挖方地段留好横坡,做好截水沟。坚持“当天挖完、压完,不留后患”
3||| 因雨翻浆地段,要换料重做
4||| 填方地段施工,应按2%-3%的横坡整平压实,以防积水
(3) 基层施工
1||| 对于稳定类材料基层,坚持“拌多少、铺多少、压多少、完成多少”
2||| 下雨来不及完成时,要尽快碾压,防止雨水渗透、水泥和混合料遭雨淋
3||| 路拌法施工时,应排除下承层表面的水,防止集料过湿
(4) 面层施工
1||| 沥青面层不允许下雨时或下层潮湿时施工
2||| 水泥混凝土搅拌站勤测粗细集料含水率,适时调整加水量,保证配合比的准确性,及时浇筑、振动、抹面成型、养护
2. 冬期施工质量控制
(1) 冬期施工基本要求
1||| 将土方、土基施工安排在上冻前完成
2||| 温度要求
A. 日平均气温连续5天低于5℃
B. 最低环境气温低于-3℃
3||| 冬期施工中,既要防冻又要快速
4||| 准备好防冻覆盖、挡风、加热、保温等物资
(2) 路基施工
1||| 冻土块
A. 快速路、主干路路基不得用含有冻土块的土料填筑
B. 次干路以下道路填土材料中冻土块最大尺寸不得大于100mm,冻土块含量应小于15%
2||| 如当日达不到设计标高,下班前应将操作面刨松、覆盖,防止冻结
3||| 机械为主、人工为辅,挖到设计标高,立即碾压成型
(3) 基层施工
1||| 停止施工时间
A. 石灰及二灰稳定土类基层,宜在进入冬期前30-45天(1-1.5个月)停止施工
B. 水泥稳定土类基层,宜在进入冬期前15-30天(0.5-1个月)停止施工
虽然二灰抗冻性好,但是也要考虑强度
2||| 上述材料,进入养护期正好是冬期时,向基层材料中掺入防冻剂
3||| 级配砂石、砾石、碎石,根据最低温度洒布防冻剂溶液。随洒布、随碾压
(4) 沥青混凝土面层
1||| 分类
A. 快速路、主干路的沥青混合料面层严禁冬期施工
B. 次干路及以下道路在施工温度低于5℃时,应停止施工
2||| 风力≥6级时,沥青混合料面层不应施工
3||| 粘层、透层、封层严禁冬期施工
4||| 必须施工时,注意:
A. 提高沥青混合料拌合、出厂、施工温度
B. 运输中,覆盖保温
C. 下承层表面:干燥、清洁、无冰、雪、霜
D. 施工中方针:快卸、快铺、快平、及时碾压、及时成型
口诀:三快两及时
E. 摊铺时间:一日内气温较高时候进行
(5) 水泥混凝土面层
1||| 相关温度
A. 搅拌机出料温度:≥10℃
B. 拌合料温度:≤35℃
C. 摊铺混凝土温度:≥5℃
D. 养护期混凝土面层温度:≥5℃
E. 停止施工:
a. 连续5天平均气温低于-5℃
b. 最低气温低于-15℃
2||| 拌合物中不要含冰雪的砂、石料、可加防冻剂、早强剂,适当延长搅拌时间
3||| 不得受冻:在混凝土弯拉强度低于1MPa,或抗压强度低于5MPa时
3. 高温期施工
(1) (只针对水泥混凝土,沥青摊铺160℃,远高于气温),应避开高温期施工水泥混凝土面板
(2) 必要时,掺加缓凝剂,特高温拌合时,掺加降温材料。选择早晨、晚间施工
(3) 设临时罩棚,避免日晒,减少蒸发量,多洒水
第2节-压实度检测方法与评定标准
1. 压实度测定方法
(1) 路基、基层检测方法
1||| 环刀法:适用于细粒土、无机结合料稳定细粒土的密度和压实度
2||| 灌砂法:适用于土路基压实度检测,不宜用于填石路堤等大空隙材料的压实度
3||| 灌水法:挖坑——用薄塑料袋灌水测定体积,计算密度
(2) 沥青路面检测方法
1||| 核子密度仪检测
2||| 钻芯法:现场钻芯取样——送实验室
口诀:核心
2. 压实质量标准(表格数字)
(1) 土基与路基
每层每1000平米测3点, 细粒土——环刀法; 粗粒土——灌水法、灌砂法
1||| 挖方(0-30cm)——5、3、0(95%、93%、90%)
2||| 填方
A. (0-80cm)——5、3、0(95%、93%、90%)
B. (80-150cm)——3、0、0(93%、90%、90%)
C. (150cm以上)——0、0、7(90%、90%、87%)
(2) 沥青路面
热拌沥青混合料——快速路是96%,沥青贯入式是90%,其余都是95%
3. 压实度质量评定
(1) 在路基、基层、面层中,都是主控项目,必须100%合格
(2) 压实度=(现场干密度/最大干密度)×100%
二、桥梁工程
第一课 桥梁结构形式与通用施工技术
第1节-城市桥梁结构组成与类型
1. 桥梁基本组成
(1) 上部结构——桥跨结构:线路跨越障碍的结构物,即梁板
(2) 下部结构
常考案例,让默写作用
1||| 桥墩:支承桥跨结构的构筑物
2||| 桥台:设在桥的两端,作用:
A. 与路堤相接,防止路堤滑塌
B. 支承桥跨结构的端部
C. 为保护桥台和路堤填土,桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程
3||| 墩台基础:保证桥梁墩台安全、将荷载传至地基
(3) 支座系统
1||| 位置:设置在桥跨结构与桥墩、桥台的支承处
2||| 作用:传递荷载,保证桥跨结构产生一定的变位
(4) 附属设施
1||| 桥面铺装:沥青铺装、混凝土铺装等
2||| 排水防水系统
3||| 栏杆(防撞栏杆)
4||| 伸缩缝(后面会讲)
5||| 灯光照明
2. 相关常用术语
(1) 净跨径:两个桥墩之间的净距离
(2) 总跨径:净跨径总和,也称桥梁孔径,反映桥下宣泄洪水的能力。
(3) 计算跨径:
1||| 对于具有支座的桥梁,是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离
2||| 对于拱式桥,是指相邻拱脚截面形心点之间的水平距离,即拱轴线两端点之间的水平距离
(4) 桥梁全长:桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离
(5) 桥梁高度:桥面与低水位之间的高差,或桥面与桥下线路路面之间的距离
(6) 建筑高度:桥面行车路面——主桥跨结构最下缘之间的距离
(7) 桥下净空高度:洪水位、通航水位、桥下路面——桥跨结构最下缘
(8) 拱轴线:拱圈各截面形心点连线
(9) 净失高:拱顶截面下缘——两拱脚截面下缘的距离
(10) 计算失高:拱顶截面形心——相邻两拱脚截面形心
(11) 失跨比:计算失高÷计算跨径
拱桥
(12) 涵洞
1||| 作用:用来宣泄路堤下水流的构造物。
2||| 定义:多孔跨径全长不到8m,单孔跨径不到5m的泄水构筑物
3. 主要类型
(1) 拉、压、弯三种基本受力方式,结构物分为梁式、拱式、悬吊式三种。按受力特点分
1||| 梁式桥:是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构。由于外力的作用方向与承重结构的轴线接近垂直,故与同样跨径的其他结构体系相比,梁内产生的弯距最大。
2||| 拱式桥:
A. 主要承重结构:拱圈或拱肋。拱桥的承重结构以受压为主
B. 在竖向荷载作用下,桥墩或桥台承受水平推力,同时这种水平推力将显著抵消荷载所引起的在拱圈(或拱肋)内的弯矩作用。
3||| 刚架桥:
A. 主要承重结构:梁、板和立柱、竖墙整体结合在一起的刚架结构
B. 梁和柱的连接处具有很大的刚性,竖向荷载作用下,梁部主要受弯,柱脚处具有水平反力,受力状态介于梁桥和拱桥之间。
C. 同样的跨径在相同荷载作用下,刚架桥的正弯矩比梁式桥要小,刚架桥的建筑高度可以降低
D. 刚架桥施工困难,梁柱刚结处易产生裂缝。
4||| 悬索桥
A. 主要承重结构:悬索
B. 特点:结构自重轻,刚度差,在车辆荷载和缝荷载作用下有较大的变形和振动
5||| 组合体系桥
例如:斜拉桥
特点:最常见的为连续刚构,梁、拱组合
(2) 按桥梁多孔跨径总长或单孔跨径的长度,可分为:特大桥、大桥、中桥、小桥。
口诀:1138,有=的不是大桥就是小桥
(3) 按用途分:公路桥、铁路桥、农用桥、人行桥、运水桥
(4) 按主要承重结构所用材料分:圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、木桥
(5) 按跨越障碍性质分:跨河桥、跨线桥、高架桥、栈桥
(6) 按上部结构行车道位置:上承式桥、中承式桥、下承式桥
第2节-模板支拱架的设计、制作、安装与拆除
1. 模板、支架和拱架的设计与验算
(1) 应具有足够的承载能力、刚度、稳定性
(2) 强度:物体抵抗破坏的能力;刚度:物体抵抗变形的能力
口诀:强迫
(3) 验算抗倾覆稳定时,各阶段的稳定系数均不得小于1.3
(4) 验算刚度时,变形值不得超过以下规定
1||| 外露模板挠度为模板构件跨度的1/400
2||| 隐蔽模板挠度为模板构件跨度的1/250
3||| 拱架、支架受载后,挠曲的杆件,弹性挠度为跨度的1/400
4||| 钢模板的面板变形值为1.5mm
(5) 模板、支架、拱架的设计中应设施工预拱度。施工预拱度需考虑下列因素:
口诀:弹非弹、预沉降
1||| 支架、拱架承受全部施工荷载引起的弹性变形(去除受力后还能恢复到从前)
2||| 受载后由于杆件接头处的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形(去除受力后不能恢复到从前)
3||| 设计文件规定的预拱度
4||| 支架、拱架基础受载后的沉降
2. 模板、支架和拱架的制作与安装
(1) 支架和拱架搭设前,预压地基要合格,并形成记录
【补】:检验地基承载力、沉降情况
(2) “三个必须”:
1||| 支架立柱必须落在有足够承载力的地基上
2||| 立柱底端必须放置垫板或混凝土垫块
3||| 支架地基严禁被水浸泡,冬期施工必须采取防止冻胀的措施
(3) 通行孔两边应加设护桩、安全警示标志、夜间警示灯、限高架、安全防坠网。河中支架应设牢固的防护设施
口诀:护桩标志警示灯,高架安全防坠网
(4) 随安装、随架设临时支撑,采用多层支架时,支架的横垫板应水平,立柱应铅直,上下层立柱应在同一中心线上。
(5) 支架或拱架不得与施工脚手架、便桥相连
(6) 钢管满堂支架搭设完毕后,预压支架合格并形成记录
【补】:消除非弹性变形、检查支架安全性、收集施工沉降数据
(7) 支架、拱架安装完毕、检验合格后,才能安装模板。(先架子,后模板)
(8) 安装墩台模板时,其底部应与基础预埋件连接牢固,上部采用拉杆固定
(9) 当采用充气胶囊作空心构件芯模时,符合以下规定:
1||| 胶囊使用前无漏气
2||| 从浇筑混凝土到胶囊放气止,应保持气压稳定
3||| 使用胶囊内模时,应采用定位箍筋与模板连接固定,防止上浮或偏移
4||| 胶囊放气时间经试验确定,以混凝土强度达到能保持构件不变形为度。
3. 模板、支架和拱架的拆除
(1) 拆除符合下列规定
1||| 非承重侧模:应在混凝土强度能保证结构棱角不损坏时,方可拆除。混凝土强度宜为2.5MPa及以上。
2||| 芯模和预留孔道内模:应在混凝土抗压强度能保证结构表面不发生塌陷和裂缝时,方可拔出
3||| 承重模板、支架:应在混凝土强度能承受其自重荷载及其他可能得叠加荷载时,方可拆除
(2) 浆砌石、混凝土砌块拱桥拱架卸落,遵守下列规定:
1||| 达到设计要求强度后卸落拱架,设计没有规定时,砂浆强度应达到设计标准值的80%以上
2||| 跨径小于10m的拱桥,拱上结构全部完成后,才能卸落拱架
(3) 原则:先支后拆,后支先拆,每一卸落循环,横向同时,纵向对称
(4) 简支梁、连续梁结构的模板应从跨中向支座方向依次卸落;悬臂结构模板,从悬臂端卸落
(5) 预应力混凝土:侧模——张拉前拆除,底模——建立预应力后拆除
第3节-模板、支架施工安全措施
1. 施工前准备阶段的一般规定
(1) 支架、脚手架应由具有相关资质的单位搭设和拆除
(2) 作业人员应经过专业培训、考试合格、持证上岗、定期体检;不适合高处作业者,不得进行搭设与拆除作业。
(3) 搭设与拆除作业时,必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋
2. 模板支架、脚手架搭设
(1) 模板支架搭设与安装
1||| 严格按照获准的施工方案、专项方案搭设和安装
2||| 搭完后——进行检查——验收合格、形成文件——交付使用
3||| 施工中不得超载、不得在支架上集中堆放物料
4||| 模板支架使用期间,经常检查、维护,保持完好状态
(2) 脚手架搭设
1||| 脚手架采用连接件与构筑物连接,使用期间不得拆除;脚手架不得与模板支架相连接
2||| 脚手板要铺满、铺稳,作业平台下设置水平安全网、防护层,防止高空物体坠落造成伤害
3||| 必须设置斜道、安全梯等攀登设施,攀登设施应坚固,与脚手架连接牢固。
4||| 严禁在脚手架上拴缆风绳、架设混凝土泵等设备。
5||| 搭设完成后,与模板支架一起进行检查验收——形成文件——交付使用
3. 模板支架、脚手架拆除
(1) 拆除现场设作业区,边界设警示标志,专人值守,非作业人员禁止入内
(2) 机械作业时,由专人指挥
(3) 按施工方案、专项方案要求由上而下逐层进行。
(4) “三个严禁”
严禁敲击、硬拉模板、杆件、配件
严禁抛掷模板、杆件、配件
严禁上下同时作业
(5) 拆除的模板、杆件、配件分类码放
第4节-钢筋施工技术
1. 一般规定
(1) 钢筋应按不同的生产厂家、钢种、牌号、等级、规格分批验收。
口诀:生产厂家刚好及格
(2) 钢筋在加工、运输、储存过程中应防止锈蚀、污染、变形。
(3) 工地存放时,按照不同品种、规格,分批分别堆置整齐,不得混杂,设立识别标志,存放时间不宜超过6个月。
(4) 存放场地要有防、排水设施,不要直接放置在地面上,应垫高或堆置在台座上,防水防潮,顶部采用合适的材料覆盖,防水浸、雨淋。
(5) 钢筋级别、种类、直径按照设计要求采用。需要代换时,应由原设计单位作变更设计
(6) 预制构件的吊环必须采用未经冷拉的热轧光圆钢筋制作(螺纹钢筋比较脆),不得以其他钢筋替代,且使用时的计算拉应力应不大于65MPa
(7) 浇筑混凝土前应对钢筋进行隐蔽工程验收
2. 钢筋加工
(1) 钢筋弯制前应先调直,优先选用机械方法调直
(2) 根据设计要求和钢筋长度配料,下料后应按种类和使用部位分别挂牌标注
(3) 受力钢筋弯制和末端弯钩应符合设计要求或规范规定。
(4) 箍筋末端弯钩形式应符合设计要求或规范规定,箍筋末端弯钩平直部分的长度不宜小于箍筋直径的5倍。有抗震要求的结构不得小于箍筋直径的10倍。
(5) 常温状态下弯制,不宜加热,从中部向两端弯制,弯钩应一次弯成。
3. 钢筋连接 (钢筋不够长了)
(1) 热轧钢筋接头
1||| 钢筋接头采用焊接接头或机械连接接头
A. 焊接:优先选择闪光对接
B. 机械连接:适用于带肋钢筋连接
2||| 当普通混凝土中钢筋直径≤22mm时,无焊接条件时,可采用绑扎连接,但受拉构件中的主钢筋不得采用绑扎连接。
3||| 钢筋骨架、钢筋网片的交叉点采用电阻点焊。
4||| 钢筋与钢板的T形连接,宜采用埋弧压力焊或电弧焊。
(2) 钢筋接头设置
1||| 同一根钢筋少设接头,如果设,设在受力较小区段,不要设在构件的最大弯矩处。在任一焊接或绑扎接头区段内,同一钢筋不得有两个接头。
2||| 接头末端至钢筋弯起点的距离不得小于钢筋直径的10倍。
3||| 钢筋受力分不清楚受拉、受压的,一律按照受拉办理。
4||| 钢筋接头部位横向净距离不得小于钢筋直径,且不得小于25mm。(距离太小了混凝土石子容易卡住,下不去)
5||| 【补充】:HRB335中的“R”是带肋意思,HPB335中的“P”是光圆意思
4. 钢筋骨架和钢筋网的组成与安装
(1) 钢筋骨架制作与组装
骨架焊接应在坚固的工作台上进行,骨架接长焊接时,不同直径钢筋的中心线应在同一平面上
(2) 钢筋网片电阻电焊
当焊接网片的受力钢筋为HPB300钢筋时候,焊接原则:“单向双边焊,双向四边焊”(一个方向受力和两个方向受力)
(3) 钢筋现场绑扎
1||| 钢筋交叉点应采用绑丝绑牢,必要时可辅以电焊。
2||| 钢筋网的外围两行钢筋交叉点应全部扎牢,中间部分交叉点可间隔交错扎牢,但双向受力的钢筋网,钢筋交叉点必须全部扎牢。
3||| 钢筋骨架的多层钢筋之间,应用短钢筋支垫(马凳钢筋),确保位置准确。
(4) 钢筋混凝土保护层厚度 (钢筋不漏在外面)
1||| 当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于50mm时,应在保护层内设置直径不小于6mm、间距不大于100mm的钢筋网。(混凝土太厚了,设置钢筋网起到抗裂的作用)
2||| 钢筋机械连接件的最小保护层厚度不得小于20mm。
3||| 应在钢筋与模板之间设置垫块,确保钢筋的混凝土保护层,垫块与钢筋绑扎牢固、错开布置。
4||| 普通钢筋、预应力直线筋最小保护层厚度不小于钢筋公称直径,后张法构件预应力直线筋不小于管道半径。
后面讲
第5节-混凝土施工技术
1. 混凝土抗压强度(压碎为止)
(1) 标准试件:150mm的立方体,3块为一组,以同等条件进行制作和养护
(2) 评定混凝土强度的方法:标准差已知统计法、标准差未知统计法、非统计法
(3) C60及以上的高强度混凝土:留取不少于10组的试件、用标准差未知统计法
2. 混凝土原材料
(1) 包括:水泥、粗细骨料、矿物掺和料、外加剂、水
(2) 配置高强度混凝土,矿物掺合料可选:磨细矿渣粉、磨细天然沸石粉、优质粉煤灰、硅粉
口诀:废石矿渣、粉玫瑰
(3) 外加剂
1||| 减水剂:保证强度的情况下,减少水的用量;水越多越不好,80%的水会蒸发掉,留下气泡和裂缝
2||| 早强剂:尽早达到强度
3||| 缓凝剂:延缓凝固时间,用在夏天,大体积施工
4||| 引气剂:在混凝土内部均匀的引入气泡,减轻自重。
5||| 喷射混凝土速凝剂:让混凝土快点凝固,例如喷射边坡时候、基坑边坡
6||| 防冻剂、防水剂、膨胀剂、混凝土泵送剂
3. 混凝土配合比设计步骤
初步配合比设计阶段——试验室配合比设计阶段——基准配合比设计阶段——施工配合比设计阶段
口诀:初演济公
4. 混凝土施工
(1) 包含:原材料计量——混凝土的搅拌、运输、浇筑——混凝土养护
(2) 原材料计量:对砂石料的含水率检测,每一个工作班不少于一次,雨期施工应增加测定次数,根据砂石料的实际含水量调整砂石料和水的用量。
(3) 搅拌
A. 拌合物要均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象
B. 混凝土拌合物坍落度在搅拌地点和浇筑地点分别随机取样检测。每一工作班或每一单元结构物不应少于两次,评定时应以浇筑地点的测值为准。
C. 如果混凝土拌合物从搅拌机出料——浇筑入模,时间不超过15min,坍落度仅在搅拌地点检测即可
(4) 运输
A. 运输能力保证凝结速度和浇筑速度,使浇筑工作不间断。
B. 混凝土拌合物在运输过程中,应保持均匀性,不产生分层、离析等现象,如出现分层、离析现象,则应对混凝土拌合物进行二次快速搅拌。
C. 拌合物运输到浇筑地点后,应按规定检测其坍落度。
D. 预拌混凝土(商品混凝土)在卸料前需要掺加外加剂时,外加剂的掺量应按配合比通知书执行,搅拌时间根据试验确定。
E. 严禁在运输过程中向混凝土拌合物中加水。
F. 保证混凝土泵连续工作,受料斗应有足够的混凝土,泵送间歇时间不宜超过15min。
G. 预拌混凝土从搅拌机卸入搅拌运输车——卸料的时间,不宜大于90min。
(5) 浇筑
A. 浇筑前检查:模板支架的承载力、刚度、稳定性;钢筋及预埋件的位置、规格,在原混凝土面上浇筑新混凝土时,相接面应凿毛并清洗干净。
B. 对于大方量混凝土浇筑,应事先制定浇筑方案。
C. 混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
D. 振捣时间:以混凝土表面呈现浮浆、不出现气泡、不再沉落为准。
E. 浇筑时,散落的混凝土严禁用于结构构件的浇筑。
(6) 养护
1||| 浇筑完毕、收浆后,尽快覆盖和洒水养护。对于大面积裸露的混凝土,可以加设棚罩,待收浆后覆盖和养护
2||| 洒水养护时间
A. 采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥的混凝土,不少于7天
B. 掺用缓凝型外加剂、有抗渗要求以及高强度混凝土,不少于14天。
C. 使用真空吸水的混凝土,可缩短养护时间。采用塑料膜覆盖养护时,应在混凝土浇筑完成后及时覆盖严密,保证膜内有足够的凝结水。
3||| 气温低于5℃时,应采取保温措施,不得对混凝土洒水养护。
第6节-预应力混凝土施工技术
1. 预应力筋 及管道
(1) 预应 力筋
1||| 常用的有钢筋、钢丝、钢绞线,应由同一牌号、规格、生产工艺的产品组成。
2||| 预应力筋进场时,要检查其质量证明文件、规格、包装、标志
口诀:正规保镖
3||| 检验
A. 钢丝、钢绞线检验
a. 每一批重量不得大于60t,如果每批少于3盘,全数检验
b. 流程:对外形、尺寸、表面质量进行逐盘检查——合格中抽取3盘,在任意一端取样进行力学试验、其他试验,只要有一项不合格,那么该盘报废——从同批次未试验过的钢丝盘、钢绞线中取双倍数量的试样进行不合格复验——仍有一项不合格,那么逐盘检验,合格者接收。
B. 钢筋 检验
a. 每批重量不得大于60t
b. 流程:逐根进行外观检查——外观检查合格后,每批中任选2根钢筋,截取试件进行拉伸试验——试验结果有一项不合格,取双倍数量的试样,重做试验——若仍有一项不合格,判定该批钢筋都不合格。
4||| 存放
A. 存放室内:仓库要干燥、防潮、通风好、无腐蚀气体和介质
B. 存放室外:不要直接放到地上,必须要垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露,时间不宜超过6个月
5||| 预应力筋的制作
A. 切断装备:使用砂轮锯、切断机,不能用电弧切割(电弧切割快,预应力筋会受热,会产生变形,影响未来张拉)
B. 钢丝、钢绞线是成束的,移动运输的时候,相邻支点距离不得大于3m,端部悬出长度不得大于1.5m。
(2) 管道与孔道 (后张法有)
1||| 预应力孔道由刚性或半刚性管道构成。一般工程可由钢管抽芯、胶管抽芯、金属伸缩套管抽芯预留孔道。管道要有足够的强度、刚度,不允许漏浆,且能传递粘结力。
2||| 现在常用金属螺旋管、塑料波纹管,放到里面不用抽出来,管道内壁要光滑、可弯曲成适当的形状而不出现卷曲或被压扁。
3||| 金属管道存放室外,时间不超过6个月
4||| 管道检验内容:外观质量、径向刚度、抗渗漏性
5||| 在桥梁的某些特殊部位,可采用平滑钢管、高密度聚乙烯管,壁厚不得小于2mm。
6||| 管道的内横截面积至少应是预应力筋净截面积的2倍,不足2倍时,通过实验验证其是否进行正常压浆作业。
2. 锚具和 连接器
(1) 基本要求
1||| 后张预应力锚具分类:夹片式(单孔夹片锚具、多孔夹片锚具)、支承式(镦头锚具、螺母锚具)、握裹式(挤压锚具、压花锚具)、组合式(热铸锚具、冷铸锚具)
口诀(假肢和我):单孔多孔夹片式,镦头螺母支承式,热铸冷铸组合式,挤压压花握裹式
2||| 锚具、夹具和连接器要有可靠的锚固性能、足够的承载力、良好的适用性
(2) 验收规定:进行外观检查、硬度检验、静载锚固性能试验。
1||| 外观质量、尺寸检查:每批锚具中抽取10%,且不少于10套。
2||| 硬度检验:每批锚具中抽取5%,且不少于5套。
3||| 静载锚固性能试验:对用于中小桥梁的锚具(夹片或连接器)进场验收,其静载锚固性能可由锚具生产厂提供试验报告。
3. 预应力混凝土 配制和浇筑
(1) 配置
1||| 优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。严禁使用含氯化物的外加剂、引气剂、引气型减水剂
2||| 氯离子(易生锈)最大含量不宜超过水泥用量的0.06%。当超过0.06%时,采取防锈措施,如:阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实度
3||| 粗骨料采用碎石,粒径为5-25mm。
(2) 浇筑:对预应力筋锚固区及钢筋密集部位,加强振捣
4. 预应力张拉施工
(1) 基本规定
1||| 预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。
A. 实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求
B. 设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值的差应控制在±6%以内。
2||| 预应力张拉时,先调到初应力,初应力=张拉控制应力的10%-15%,伸长值应从初应力时开始量测。
(2) 先张法 施工
1||| 工艺流程:台座施工——预应力张拉——安装模板、钢筋、预埋件——梁板浇筑——放张
口诀:座拉安筑放
2||| 张拉台座应具有足够的强度和刚度,抗倾覆安全系数不小于1.5,抗滑移安全系数不小于1.3,张拉横梁要具有足够的刚度,受力后最大挠度不大于2mm。
3||| 预应力筋连同隔离套管(白色的塑料管,不让混凝土握裹住钢筋。)应在钢筋骨架完成后一并穿入就位。(可以先放钢筋骨架)就位后,严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接,隔离套管内端应堵严。
4||| 张拉过程中应使活动横梁与固定横梁始终保持平行。
5||| 张拉钢筋时,为保证施工安全,应在超张拉放张至0.9倍设计应力时,安装模板、普通钢筋及预埋件等。(看表)
6||| 断丝断筋要求:钢筋断筋——不允许;钢丝、钢绞线——同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1%
7||| 放张时间:混凝土强度必须符合设计要求。设计未要求时,不得低于强度设计值的75%
8||| 放张顺序(放张前,先拆除限制位移的模板):应符合设计要求,设计未要求时,应分阶段、对称、交错放张
(3) 后张法 施工
1||| 工艺流程:台座施工——钢筋、预埋件施工、模板安装——浇筑——预应力张拉——压浆——封锚
口诀:台座钢筋安模板,浇筑张拉压浆封
2||| 预应力管道安装要求:
A. 管道应采用定位钢筋牢固的定位于设计位置
B. 金属管道接头应采用套管连接,连接套管宜采用大一个直径型号的同类管道,且与金属管道封裹严密。
C. 管道应留压浆孔和溢浆孔,曲线孔道的波峰部位应留排气孔;在最低部位留排水孔。(气往高处走、水往低处流)
3||| 预应力筋安装要求:
A. 先穿后浇,要定时抽动、转动预应力筋;先浇后穿,浇筑后应立即疏通管道。
B. 混凝土采用蒸汽养护时,养护期不得装入预应力筋,钢筋会生锈
4||| 预应力筋张拉要求:
A. 混凝土强度符合设计要求,设计没有要求,强度不低于设计值的75%,且应将限制位移的模板拆除后,方可进行张拉。
B. 预应力筋张拉端的设置应符合设计要求。 当设计未要求时,应符合下列规定:
a. 曲线预应力筋、长度≥25m的直线预应力筋——两端张拉;长度<25m的直线预应力筋——在一端张拉
b. 当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时,张拉端宜均匀交错地设置在结构的两端。
C. 张拉前,实测孔道的摩阻损失,以便确定张拉控制应力值、预应力筋的理论伸长值
D. 张拉顺序:符合设计要求,无设计要求,可采取分批、分阶段对称张拉。先中间,后上、下或两侧。
E. 断丝断筋要求(看表)
5||| 张拉控制应力达到稳定后,方可锚固。锚具应用封端混凝土保护,当需较长时间外露时,应采取防锈蚀措施。锚固完毕经检验合格后,方可切割端头多余的预应力筋。
(4) 孔道压浆
1||| 预应力筋张拉后,应及时进行孔道压浆,(有连接器的预应力筋孔道,张拉完一段、灌注一段),采用水泥浆。水泥浆的强度要符合设计要求,设计无要求时,不得低于30Mpa。
2||| 压浆应密实,每一工作班应留取不少于3组砂浆试块,标养28天。以其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据
3||| 压浆过程中及压浆后48h内,结构混凝土温度不得低于5℃,否则应采取保温措施。当白天气温高于35℃时,压浆宜在夜间进行。
4||| 埋设在结构内的锚具,压浆后及时浇筑封锚混凝土。封锚混凝土强度不宜低于混凝土强度等级的80%,且不低于30MPa。
5||| 孔道内的水泥砂浆强度达到设计要求后,方可吊移预制构件;设计未要求,应不低于砂浆设计强度的75%
第7节-预应力张拉施工质量事故预防措施
1. 基本规定
(1) 人员控制
1||| 预应力施工单位要有相应的施工资质
2||| 预应力张拉施工应由工程项目技术负责人主持
3||| 张拉作业人员要经培训考核,合格后方可上岗。
(2) 设备控制
1||| 张拉设备和压力表的检定期限不得超过半年,且不得超过200次张拉作业
2||| 张拉设备和压力表应配套检定、使用。(新的千斤顶不能搭配旧的油泵)
2. 准备阶段质量控制:编制专项施工方案、作业指导书
(1) 编制专项施工方案:企业技术负责人+总监理工程师
(2) 作业指导书:项目或企业技术负责人审批
3. 施工过程控制要点
(1) 下料与安装:预应力筋穿束用卷扬机,整束牵引
(2) 张拉与锚固
1||| 六不张拉:
A. 没有预应力筋出厂材料合格证
B. 预应力筋规格不符合设计要求
C. 配套件不符合设计要求
D. 混凝土强度达不到设计要求
E. 张拉前交底不清
F. 准备工作不充分、安全设施未做好
口诀:正规套、强交安
2||| 张拉控制应力达到稳定后方可锚固,锚固后预应力筋的外露长度不宜小于30mm
3||| 锚固完毕后,切割多余的预应力筋,严禁使用电弧切割
(3) 压浆与封锚
1||| 采用真空辅助法压浆,水泥浆强度符合设计要求,且不低于30MPa。
2||| 压浆时,排气孔、排水孔应有水泥浓浆溢出。
第8节-桥面防水系统 施工技术
1. 构造顺序:基层-砼铺装、防水层、沥青铺装、沥青面层
2. 基层要求
(1) 基层混凝土强度应达到设计强度的80%以上,方可进行防水层施工。
此基层指的就是混凝土,而不是道路里的基层
(2) 材料
1||| 防水卷材:要求混凝土表面粗糙度为1.5-2mm
2||| 防水涂料:要求混凝土表面粗糙度为0.5-1mm
(3) 对于局部粗糙度大于上限值的部位,可在环氧树脂上撒布粒径为0.2-0.7mm的石英砂进行处理,清除干净浮砂。
(4) 混凝土的基层平整度应小于或等于1.67mm/m
(5) 基层混凝土表面粗糙度处理采用抛丸打磨
(6) 防水层施工时,需在防水层表面另加设保护层及处理剂时,应进行粘结度模拟试验。
基层处理剂:为了增强防水材料与基层之间的粘结力,在防水层施工前,预先涂刷在基层上的涂料。
3. 基层处理
(1) 基层处理剂:采用喷涂法、刷涂法,待其干燥后应及时进行防水层施工。
(2) 喷涂基层处理剂前,用毛刷对桥面排水口、转角等处先行涂刷,然后再进行大面积基层面的喷涂。
4. 防水卷材施工
(1) 卷材防水层铺设前应先做好节点、转角、排水口等部位的局部处理,然后再进行大面积铺设。
(2) 当铺设防水卷材时,环境气温、卷材温度——高于5℃,基层温度——高于0℃。
(3) 当下雨、下雪、风力≥5级时,严禁进行桥面防水层体系的施工。施工中,下雨时,做好已铺卷材周边的防护工作。
(4) 铺设防水卷材时,任何区域的卷材不得多于3层。搭接接头错开500mm以上,接头处卷材的搭接宽度沿卷材的长度方向应为150mm。沿卷材的宽度方向应为100mm。
(5) 卷材的展开方向应与车辆的运行方向一致,横坡从低向高铺设,高处卷材压在低处卷材之上。
(6) 热熔法铺设防水卷材
1||| 均匀加热、压实防水层;以卷材表面熔融至接近流淌为度
2||| 卷材表面热熔后立即滚铺卷材,应滚筒均匀辊压,完全粘贴牢固、不出现气泡。
5. 防水涂料施工
(1) 防水涂料严禁在雨天、雪天、风力≥5级时施工。
(2) 防水涂料配料时,不得混入已固化或结块的涂料。
(3) 防水涂料宜多遍涂布,防水涂料应保障固化时间,保障固化时间,前遍涂料干燥成膜后,方可涂布后一遍涂料。
(4) 涂刷推进方向宜与前一遍一致,涂料防水层内的胎体增强材料(化纤无纺布、玻璃纤维网)应顺桥面行车方向铺贴,自低处开始,并顺桥宽方向搭接
(5) 防水涂料先做好节点处理,在进行大面积涂布。
6. 其他相关要求
(1) 防水层铺设完毕后,严禁车辆在其上行驶和人员踩踏,保护防水层,防止潮湿和污染。
(2) 涂料防水层在未采取保护措施的情况下,不得在防水层上进行其他施工作业或直接堆放物品。
(3) 防水层上沥青混凝土摊铺温度应与防水层材料的耐热度相匹配。
1||| 卷材防水层上沥青混凝土摊铺温度高于防水卷材的耐热度10-20℃,但同时应小于170℃。
2||| 涂料防水层上沥青混凝土的摊铺温度应低于防水涂料的耐热度10-20℃。
7. 桥面防水质量验收
(1) 一般规定
1||| 验收人员具备规定的资格
2||| 应在施工单位自行检查评定的基础上进行
3||| 按施工顺序分阶段验收
(2) 混凝土基层
1||| 主控项目:含水率、粗糙度、平整度
口诀:含水、粗糙、又平整
2||| 一般项目:外观质量
(3) 防水层
1||| 检测:材料到场后的抽样检测、施工现场检测
2||| 主控项目:粘结强度、涂料厚度
3||| 一般项目:外观质量
第9节-桥梁支座、伸缩装置安装技术
1. 桥梁 支座
(1) 支座作用:
1||| 是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件,位于桥梁和垫石/盖梁之间,它能将桥梁上部结构承受的荷载和变形传递给下部结构,是桥梁的重要传力装置
2||| 功能要求
A. 要有足够的承载力,保证可靠大的传递支座反力(竖向力和水平力)
B. 支座对桥梁变形的约束尽可能的小,适应梁体自由伸缩和转动的需要
C. 支座要便于安装、养护和维修,并在必要时进行更换。
(2) 桥梁支座分类
1||| 分类
A. 按变形可能性分类:固定支座、单向活动支座、多向活动支座
B. 按材料分类:钢支座、聚四氟乙烯支座(滑动支座)、橡胶支座(板式、盆式)等
C. 按结构形式分类:弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、橡胶支座、球形钢支座、拉压支座
2||| 主要根据支承反力、跨度、建筑高度及预期位移量来选定,城市桥梁中常用的主要有板式橡胶支座、盆式支座。
(3) 常用桥梁 支座施工
1||| 支座施工一般规定
A. 当实际支座安装温度与设计要求不同时,应通过计算,设置支座顺桥方向的预偏量。
B. 支座安装平面位置和顶面高程要正确,不得偏斜、脱空、不均匀受力。
C. 滑动支座上的聚四氟乙烯滑板、不锈钢板位置应正确,不得有划痕、碰伤。
D. 活动支座安装前应采用丙酮或酒精解体清洗其各相对滑移面,擦净后在聚四氟乙烯板顶面凹槽内注满硅脂。
E. 挡块、墩台帽、盖梁上的支座垫石要二次浇筑确保高程和位置。
2||| 板式橡胶支座
A. 支座安装前将垫石顶面清理干净,用干硬性水泥砂浆抹平,顶面标高符合设计要求
B. 梁、板安放时,要位置准确,且与支座密贴。就位不准、不密贴,必须重新起吊,采取垫钢板等措施。
3||| 盆式橡胶支座
A. 现浇梁盆式支座安装
a. 支座安装前,检查支座连接状况是否正常,不得松动上下钢板连接螺栓。
b. 支座就位部位的垫石要凿毛,清除预留锚栓孔中的杂物和积水,安装灌浆用模板,检查支座中心位置及标高后,采用重力式灌浆。
c. 灌浆材料终凝后——拆除模板,检查是否有漏浆——待箱梁浇筑完混凝土后,及时拆除各支座的上下钢板连接螺栓。
B. 预制梁盆式支座安装:预制梁生产过程中,按照设计位置,预先将支座上钢板预埋至梁体内——现场吊装前,将支座固定在预埋钢板上,螺栓拧紧——吊起预制梁,将支座下锚杆对准盖梁上预留孔,落梁至临时支撑上——安装支座的时候,也要安装支座灌浆模板——进行灌浆作业——安装结束,检查是否漏浆,拆除上下连接钢板及螺栓。
(4) 支座施工质量检验标准
(1) 主控项目
1||| 支座进场检验:检查合格证、出厂性能试验报告
2||| 跨距、支座栓孔位置、支座垫石顶面高程、平整度、坡向、坡度:用经纬仪、水准仪、钢尺量测。
3||| 支座与梁底及垫石之间必须密贴,间隙不得大于0.3mm:观察、塞尺检查、检查垫层材料产品合格证。
4||| 支座锚栓的埋置深度和外露长度:
5||| 支座的粘结灌浆、润滑材料
全数检查
(2) 一般项目中:支座高程、偏位(垫石高程不偏位就行了)
2. 伸缩 装置
(1) 基本内容:
1||| 位置:在两梁端之间、梁端与桥台之间、桥梁的铰接(旧桥加宽)位置上。
2||| 作用:调节由车辆荷载和桥梁建筑材料引起的上部结构之间的位移和联结。
3||| 要求:伸缩缝装置在平行、垂直与桥梁轴线两个方向均能自由伸缩,牢固可靠
4||| 设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开。
5||| 按传力方式和构造特点分类:组合剪切式(板式)、对接式、弹性装置、钢制支承式、模数支承式。
口诀:组队弹钢模板
(2) 性能要求:满足桥梁纵、横、竖三向变形要求、具有可靠的防水、排水系统,防水性能符合注满水24h无渗漏
(3) 施工安装流程:
1||| 全部流程:核对及预留槽清理——调整定位值——吊装——对中线——调水平——定位——钢筋连接——浇筑预留槽
2||| 核对预留槽尺寸、检查预埋锚固钢筋的规格、数量及位置
3||| 调整定位值:经过安装负责人检查签字
4||| 凿毛并清扫干净预留槽内混凝土
5||| 对中线:保证伸缩装置中心线与桥梁中心线重合
6||| 预留槽混凝土在未满足设计要求前不得开放交通。
第10节-桥梁维护与改造施工技术
1. 维护施工技术
(1) 养护工程分为:保养、小修;中修工程;大修工程;加固;改扩建工程
口诀:保小中大加固改
(2) 常见的维护加固技术:增大截面加固法、增加横向整体性加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维带加固法、改变结构体系加固法、预应力加固法。
2. 改造施工技术
(1) 改建加宽按位置分为:单侧加宽、双侧加宽
(2) 改建加宽按连接处理方式:
1||| 新、旧桥梁的上部结构与下部结构互不连接
A. 新旧结构之间留工作缝,桥面沥青混凝土铺装采用连续铺装。
B. 优点:各自受力、互不影响、施工简单
C. 缺点:新旧桥梁沉降不一致(新桥沉降大于旧桥,旧桥已经沉降过了),铺装连接处易破坏。
D. 两种处理形式:
a. 用纵向伸缩装置连接
b. 在新、旧结构间留一条纵缝,或用钢板包边。
2||| 新、旧桥梁的上部结构和下部结构相互连接
A. 连接方法:横向植筋,加设钢筋骨架,浇筑接缝混凝土
B. 优点:整体性好
C. 缺点:沉降不一致,附加内力和裂缝,植筋技术连接,成本较高
3||| 新、旧桥梁的上部结构连接,下部结构分离
A. 优点:工程量小,进度快,比都不连接得适用性和耐久性好
B. 缺点:沉降差导致上部结构较大拉应力和裂缝
(3) 新旧桥梁上部结构拼接的构造要求
1||| 连接方式:刚性连接、铰接连接
2||| 预应力混凝土T梁、组合T梁桥——刚性连接
3||| 钢筋混凝土实心板、预应力混凝土空心板桥——铰接连接
4||| 连续箱梁——铰接连接
口诀:T梁刚,其余铰
第二课 下部结构施工
第1节-各类围堰施工要求
1. 围堰施工 一般规定
(1) 围堰高度应高出施工期间可能出现的最高水位(包括浪高)0.5-0.7m
(2) 围堰应减少对现状河道通航、导流影响,防水严密、不得渗漏,便于施工、维护及拆除。
2. 各类围堰 使用范围
(1) 土围堰施工要求
1||| 适用于河边浅滩,水深≤1.5m,
2||| 筑堰材料:黏性土、粉质黏土、沙质黏土(不透水),填土自上游开始至下游合龙(阻力小)。
3||| 堰顶宽度可为1-2m。机械挖基时不宜小于3m。堰外边坡迎水一侧坡度宜为1:2-1:3(缓一些),背水一侧可在1:2之内。堰内边坡宜为1:1-1:1.5
4||| 内坡脚与基坑(堰内基坑打桩)的距离不得小于1m。
(2) 土袋围堰施工要求
1||| 围堰两侧用草袋、麻袋、玻璃纤维袋或无纺布袋土堆码,袋中装不渗水的黏性土。
2||| 堆码土袋,应自上游开始至下游合龙。上下层和内外层的土袋均应相互错缝,尽量堆码密实、平稳。
(3) 钢板桩围堰 施工要求
1||| 适用于深水基坑、流速大的地方,钢板桩全能,除非有大漂石及坚硬岩石的河床不宜使用钢板桩围堰。
2||| 施打钢板桩前,应在围堰上下游、两岸,设测量观测点,控制围堰长、短边方向的施打定位。施打时,必须备有导向设备,以保证钢板桩的正确位置。
3||| 施打前,应对钢板桩的锁口用止水材料捻缝,以防止漏水,上游向下游合龙。
4||| 钢板桩可用锤击、振动、射水等方法下沉,黏土中不宜使用射水下沉办法
5||| 接长的钢板桩,其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开
(4) 钢筋混凝土板桩围堰 施工要求
1||| 适用于深水基坑,板桩的桩尖角度视土质坚硬程度而定,沉入砂砾层的板桩桩头,应增设加筋钢筋或钢板。
2||| 空心板桩较多,榫口圆形较好
(5) 钢套箱围堰 施工要求
1||| 无底套箱用木板、钢板、钢丝网水泥制作,内设木、钢支撑,套箱可制成整体式或装配式。制作时,防止套箱接缝漏水。
2||| 低桩承台用钢板桩、高桩承台用套箱。
(6) 双壁钢围堰
1||| 用于江河、湖海非常深的围堰,工厂内预制,各节各块拼焊时,应按预先安排的顺序对称焊接,之后进行焊接质量检验、水密性试验。
2||| 在浮运、下沉过程中,围堰露出水面的高度不应小于1m。
3||| 准确定位后,应向堰体壁腔迅速、对称、均匀的灌水,使围堰落床。
4||| 浇筑水下封底混凝土前,清基,由潜水员逐片检查合格。
浅用土石、 深板桩
第2节-桩基础施工方法与设备选择
1. 城市桥梁工程常用的桩基础通常分为沉入桩基础和灌注桩基础,按成桩施工方法又可分为:沉入桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩
2. 沉入桩 基础
(1) 常用的沉入桩有:钢筋混凝土桩、预应力混凝土管桩(先张法)、钢管桩
(2) 沉桩方式及设备选择
1||| 砂类土、黏性土——锤击沉桩
2||| 锤击沉桩效果差的密实黏性土、砾石、风化岩——振动沉桩
3||| 锤击法、振动沉桩都有困难——射水作为辅助手段
A. 在黏性土中应慎用射水沉桩
B. 重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。
4||| 软黏土、淤泥质土——静力压桩
5||| 黏土、砂土、碎石土且河床覆土较厚——钻孔埋桩
(3) 准备工作
1||| 沉桩前,掌握工程地质钻探资料、水文资料、打桩资料
2||| 沉桩前,必须要处理地上(下)障碍物、平整场地,并应满足沉桩所需的地面承载力。
3||| 应根据现场环境状况采取降噪声措施;城区、居民区等人员密集的场所不得进行沉桩施工。
4||| 对地质复杂的大桥、特大桥,为检验桩的承载能力和确定沉桩工艺应进行试桩
5||| 贯入度应通过试桩或沉桩试验后,会同监理、设计单位研究确定
A. 贯入度:指的是锤击桩每10击进入的深度mm。
B. 目的:通过贯入度判断地基土的软硬程度,从而确定桩基或地基土的承载力。
(4) 施工技术 要点
1||| 预制桩的接桩可采用焊接、法兰连接、机械连接
2||| 沉桩时,桩帽、送桩帽与桩周围间隙应为5-10mm。桩锤、桩帽、送桩帽、桩身在同一中心线上,桩身垂直度偏差不得超过0.5%。
3||| 沉桩顺序:自中间向两个方向或四周对称施打;根据基础设计高程,先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。
口诀:先大后小
4||| 桩终止锤击的控制应视桩端土质而定,一般情况下以控制桩端设计标高为主,贯入度为辅。
5||| 暂停沉桩情况
A. 地面隆起
B. 桩身上浮
C. 贯入度发生剧变
D. 桩头、桩身破坏
E. 桩身发生突然倾斜、位移、有严重回弹
口诀:农(隆)妇变破鞋
3. 钻孔灌注 桩基础
(1) 干作业成孔 (没有触及地下水)
1||| 人工挖孔
A. 保证施工安全前提下选用
B. 孔径(不含孔壁)不得小于0.8m,且不宜大于2.5m;挖孔深度不宜超过25m。
C. 采用混凝土、钢筋混凝土支护孔壁技术,护壁厚度、拉结钢筋、配筋、混凝土强度等级均应符合设计要求;井圈中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。上下节护壁混凝土的搭接长度不得小于50mm,每节护壁必须保证振捣密实,并应当日施工完毕;应根据土层渗水情况使用速凝剂;护壁模板的拆除应在灌注混凝土24h之后,强度大于5MPa时方可进行。
D. 挖孔达到设计深度后,应进行孔底处理,必须做到孔底表面无松渣。
2||| 长螺旋钻孔
A. 钻机定位后,应进行复验,钻头与桩位点偏差不得大于20mm,开孔时,下钻速度应缓慢;钻进过程中,不宜反转或提升钻杆。
B. 钻至设计标高后,应先泵入混凝土并停顿10-20s,再缓慢提升钻杆。提钻速度应根据土层情况确定,并保证管内有一定高度的混凝土。
C. 混凝土压灌结束后,立即将钢筋笼插至设计深度,及时清除钻杆及泵管内残留的混凝土
3||| 钻孔扩底:底部宽一些,跟长螺旋差不多
(2) 泥浆护壁成孔 (触及地下水)
1||| 泥浆制备与护筒埋设
A. 泥浆制备宜选用高塑性黏土或膨润土
B. 护筒顶面高出施工水位或地下水位2m,宜高出施工地面0.3m。
C. 灌注混凝土前清孔,清孔后的泥浆相对密度应小于1.10;含砂率不得大于2%;粘度不得大于20Pa每秒
2||| 正反循环钻孔
A. 正:入孔
B. 反:出孔,常用,功率大,成孔快,施工成本高
C. 孔底沉渣厚度应符合设计要求,设计未要求:
a. 端承型桩沉渣厚度——不大于100mm
b. 摩擦型桩沉渣厚度——不大于300mm
3||| 冲击钻成孔(拿大锤子砸,易偏孔、斜孔)
A. 每钻进4-5m验孔一次
B. 排渣过程中应及时补给泥浆
4||| 旋挖成孔(可干可湿,但需要泥浆护壁):旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,并根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需泥浆面高度不变
(3) 成孔方式与设备选择
分为:干作业成孔、爆破成孔、泥浆护壁成孔、沉管成孔
口诀:干爆你管
(4) 钢筋笼与灌注混凝土施工要点
1||| 吊放钢筋笼入孔时,不得碰撞孔壁,就位后应采取加固措施,固定钢筋笼位置
2||| 沉管灌注桩钢筋笼,内径应比套管内径小60-80mm,用导管灌注水下混凝土的桩钢筋笼内径比导管连接处的外径大100mm以上
3||| 灌注桩采用的水下灌注混凝土宜采用预拌混凝土,骨料不宜大于40mm
4||| 钢筋笼放入泥浆后4h内必须浇筑混凝土
5||| 桩顶混凝土浇筑完成后,应高出设计高程0.5-1m,确保桩头浮浆层凿除后,桩基面混凝土达到设计强度
(5) 水下混凝土灌注
1||| 吊装钢筋完毕后,安置导管浇筑混凝土(先钢筋笼,后导管)
2||| 混凝土配合比通过试验确定,坍落度宜为180-220mm
3||| 导管要求
A. 直径20-30cm,节长2m
B. 不漏水,使用前试拼、试压,试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍
C. 导管轴线偏差不宜超过孔深0.5%,且不宜大于10cm
D. 法兰盘接头+锥形活套
4||| 隔水球:隔水性能,保证其顺利排出
5||| 开始灌注混凝土时,导管底部——孔底距离宜为300-500mm,导管首次埋入混凝土灌注面以下不应少于1m;灌注过程中,导管埋入混凝土深度宜为2-6m。
6||| 灌注水下混凝土必须连续施工,控制提拔导管速度,严禁将导管提出混凝土灌注面
第3节-钻孔灌注桩施工质量事故预防措施
1. 地质勘探资料和设计文件可能存在的问题
(1) 地质勘探:勘探孔间距太大、孔深太浅,土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范,桩周摩阻力和桩端承载力不足等问题。
(2) 设计文件:不认真研究地质勘探资料、桩型选择不当、地面高程不清等问题。
2. 孔口高程及钻孔深度的误差
(1) 孔口高程的误差
1||| 原因
A. 一是由于地质勘探完成后,场地再次回填,计算孔口高程时疏忽而引起的误差
B. 由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化造成的误差
2||| 对策:认真校准原始水准点、各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。
(2) 钻孔深度的误差
1||| 孔深测量采用丈量钻杆的的方法,取钻头的2/3长度处,作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。
2||| 对于端承桩钻孔的终孔高程应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。
3||| 钻孔到达桩端持力层后,应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层
3. 孔径误差
(1) 原因
1||| 钻头陈旧、磨损后直径偏小
2||| 作业人员错用其他规格的钻头
(2) 对于直径800mm-1200mm,钻头直径比设计桩径小30-50mm是合理的。
(3) 每根桩开孔时,应验证钻头规格,实行签证手续
4. 钻孔垂直度不符合规范要求
(1) 主要原因及措施
1||| 原因1:场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜 对策1:压实、平整施工场地;安装钻机时,严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程中,定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差,立即调整。
2||| 原因2:钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜 对策2:定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换。
3||| 原因3:钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成偏离钻进方向 对策3:定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换。
4||| 原因4:钻进中遇到软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成偏离钻进方向 对策4:在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速、低钻压钻钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后再低速、低钻压钻进,在复杂地层钻进,必要时要在钻杆上加设扶正器
5. 塌孔与缩径
(1) 主要原因:地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土。
(2) 预防措施
1||| 地层复杂、护壁泥浆性能差:添加黏土粉、烧碱、木质素、泥浆除砂
2||| 钻进速度快:较厚的砂、砾石层速度控制在2m/h内
3||| 成孔后放置时间长:钢筋笼安放后立即灌注混凝土(4h以内)
6. 桩端持力层判别错误
(1) 灌注桩按受力情况分为端承桩、摩擦桩。持力层判别是端承桩成败的关键
(2) 对于非岩石类,以地质资料为判定基础,现场取样
(3) 对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可采用以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况、孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。
7. 孔底沉渣过厚、或灌注混凝土前孔内泥浆含沙量过大
(1) 在含粗砂、砾石、卵石的地层钻孔,优先采用泵吸反循环清孔
(2) 正循环清孔时,前期高粘度浓浆、大流量浮渣
(3) 清孔过程专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度。
8. 水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题
(1) 混凝土质量关系到混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两大方面
(2) 配置高强度混凝土
1||| 首先要设计好配合比、做好现场试配工作。
2||| 采用高强度水泥时,应注意混凝土的初凝和终凝时间,与单桩灌注时间的关系,必要时添加缓凝剂
(3) 初灌时,埋管深度达不到规范要求
1||| 规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为0.3-0.5m,初灌时,导管首次埋深应不小于1m,在计算混凝土初灌量时,除计算桩长所需的混凝土量外,还应计算导管内积存的混凝土量
(4) 灌注混凝土时堵管
1||| 原因:灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大
2||| 灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力。
3||| 完成二次清孔后,立即灌注混凝土,推迟灌注要重新清孔
(5) 灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮
1||| 原因
A. 混凝土初凝和终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至钢筋骨架底时,结块的混凝土托起钢筋骨架。
B. 清孔时,孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,形成较密实的砂层,并随着孔内混凝土逐渐升高,当砂层上升至钢筋骨架底部时,托起钢筋骨架
C. 混凝土灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快,造成钢筋骨架上浮
2||| 预防措施:当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低灌注速度。当混凝土面上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使导管底口高于骨架底部2m以上,然后恢复正常灌注速度。
(6) 桩身混凝土强度低或混凝土离析
1||| 主要原因:施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够、水泥质量差。
2||| 预防措施:严格把好进场水泥的质量关,控制好施工现场混凝土配合比,掌握好搅拌时间和混凝土和易性。
(7) 桩身混凝土夹渣或断桩
1||| 主要原因
A. 初灌混凝土量不够,造成初灌后埋管深度太小或导管根本没有进入混凝土
B. 混凝土灌注过程拔管长度控制不准,导管拔出混凝土面
C. 混凝土初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使混凝土上部结块,造成桩身混凝土夹渣。
D. 清孔时,孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中,砂粒回沉在混凝土面上,形成沉积砂层,阻碍混凝土的正常上升,当混凝土冲破沉积砂层时,部分砂粒及浮渣被包入混凝土内,严重时,可能造成堵管事故,导致混凝土灌注中断。
2||| 预防办法
A. 混凝土灌注过程中,拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度,确保导管的埋置深度控制在2-6m。
B. 单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。
(8) 桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求
1||| 主要原因:超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准
2||| 桩顶混凝土灌注完成后,应高出设计标高0.5-1m。
3||| 对于大体积混凝土的桩,桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比,增大碎石含量,减少桩顶浮浆。
4||| 在灌注最后阶段,孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。
(9) 混凝土灌注过程因故中断
1||| 若刚开灌不久,孔内混凝土少,可拔起导管和吊起钢筋骨架,重新钻至原孔底,安装钢筋骨架和清孔后,再开始灌注混凝土。(从头再来)
2||| 迅速拔出导管——清理导管内积存混凝土——重新安装导管、隔水栓——按初灌方法灌注混凝土——待隔水栓完全排出导管后,立即将导管插入原混凝土内——按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成。
第4节-桩基础施工安全措施
第5节-墩台、盖梁施工技术
1. 现浇混凝土墩台、盖梁
(1) 重力式混凝土墩台施工
1||| 实体桥墩,是实体的圬工墩,主要靠自身的重力来平衡外力,从而保证桥墩的强度和稳定性
2||| 墩台混凝土宜水平分层浇筑,每层高度宜为1.5-2m
3||| 墩台混凝土浇筑前应对基础混凝土顶面做凿毛处理,清除锚筋污锈
4||| 分块浇筑时,接缝应与墩台水平截面尺寸较小的一边平行,邻层分块接缝应错开,接缝宜做成企口形。
5||| 分块数量,墩台水平截面积
A. 在200m2内不得超过2块
B. 在300m2以内不得超过3块
每块面积不得小于50m2
6||| 灌注第一层混凝土时,要防止水分被基础吸收或基顶水分渗入混凝土而降低强度
(2) 柱式墩台施工
1||| 模板支架稳定计算中,应考虑风力影响
2||| 墩台柱与承台基础接触面应凿毛处理,清除钢筋污锈。
3||| 浇筑墩台柱混凝土时,应铺同配合比的水泥砂浆一层。墩台柱混凝土宜一次连续浇筑完成
4||| 柱身高度内有系梁连接时,系梁应与柱同步浇筑。v型墩柱混凝土应对称浇筑
5||| 采用预制混凝土管做柱身外模时,预制管安装应符合下列要求
A. 基础面宜采用凹槽接头,凹槽深度不得小于50mm。
B. 上下管节安装就位后,应采用四根竖方木对称设置在管柱四周,并绑扎牢固,防止撞击错位
C. 混凝土管柱外模应设斜撑,保证浇筑时的稳定性
D. 管节接缝应采用水泥砂浆等材料密封。
6||| 钢管混凝土墩柱应采用补偿收缩混凝土,一次连续浇筑完成。
(3) 盖梁施工
1||| 在城镇交通繁华路段施工盖梁时,宜采用整体组装模板、快装组合支架,以减少占路时间。
2||| 盖梁为悬臂梁时,从悬臂端开始浇筑
3||| 预应力钢筋混凝土盖梁拆除底模时间应符合设计要求;如设计无要求,孔道压浆强度应达到设计强度后,方可拆除底模板。
2. 预制混凝土柱和盖梁安装
(1) 预制柱的安装
1||| 基础杯口混凝土强度达到设计要求,方可进行预制柱安装。杯口在安装前,应校核长、宽、高,确认合格。杯口与预制件接触面均应凿毛处理,埋件应除锈并应校核位置,合格后方可安装。
2||| 预制安装就位后,应采用硬木楔、钢楔固定,并加斜撑保持柱体稳定,在确保稳定后,方可摘去吊钩
3||| 安装后,应及时浇筑杯口混凝土——待混凝土硬化后,拆除硬楔——浇筑二次混凝土,待杯口混凝土达到设计强度75%后——拆除斜撑。
(2) 预制钢筋混凝土盖梁安装
1||| 预制盖梁安装前,应对接头混凝土面凿毛处理,预埋件应除锈
2||| 盖梁就位时,检查轴线和各部尺寸——确认合格后,固定——并浇筑接头混凝土——达到设计强度后,拆除临时固定设施。
3. 重力式砌体墩台
(1) 砌筑前,清理基础,保持洁净,测量放线,设置线杆
(2) 采用坐浆法分层砌筑,竖缝均应错开,不得贯通。
(3) 镶面石应从曲线部分或角部开始。
(4) 砌筑石料、混凝土预制块要清洗干净,保持湿润。
第6节-大体积混凝土浇筑施工质量检查与验收
1. 混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土
2. 控制混凝土裂缝
(1) 裂缝 分类
1||| 分为表面裂缝、深层裂缝、贯穿裂缝
2||| 表面裂缝
温度裂缝
危害较小
3||| 深层裂缝
部分切断结构断面
一定危害
4||| 贯穿裂缝
完全切断结构断面
较严重危害
(2) 裂缝发生的原因
口诀:一束鲜花来索吻
1||| 内外约束条件的影响
混凝土太大了,内外温差大,里面要膨胀,外面要收缩,变形不一致,导致裂缝
2||| 混凝土的沉陷裂缝
支架、支撑变形下沉,引发结构裂缝,未达到设计强度时候,过早拆除模板支架
3||| 水泥水化热影响
遇水产生大量的热量,因而使混凝土内部的温度升高,内部与外部温差过大,会产生温度应力和温度变形。
4||| 混凝土收缩变形
A. 混凝土中有80%的水会蒸发掉,出现干燥收缩情况,留下空隙、气泡,将来易开裂
B. 在设计上,混凝土表层布设抗裂钢筋网片,可有效地防止混凝土收缩时产生干裂
5||| 外界气温变化的影响
混凝土内部温度=绝对温度+浇筑温度+散热温度
口诀:绝交散
三者叠加,气温高,外部气温下降,产生温差和温度应力
3. 质量控制要点
(1) 施工组织设计包含的内容
1||| 大体积混凝土浇筑体温度应力和收缩应力计算结果
2||| 抗裂构造措施和温控指标的确定
3||| 原材料优选、配合比设计、制备与运输计划
4||| 主要施工设备和现场总平面布置
5||| 温控监测设备和测试布置图
6||| 浇筑顺序和施工进度计划
7||| 保温和保湿养护方法
8||| 应急预案和应急保障措施
9||| 特殊部位和特殊气候条件下的施工措施
(2) 混凝土非沉陷裂缝的预防:关键是混凝土浇筑过程中温度和混凝土内外部温差控制
(3) 质量控制主要措施
1||| 优化配合比
A. 选用水化热较低的水泥,降低水泥水化热产生的热量,控制温度的升高
B. 降低水泥用量
C. 严格控制骨料的级配、含泥量:含泥量大,增加混凝土收缩,降低混凝土抗拉强度,抗裂不利
D. 选用合适的缓凝剂、减水剂等外加剂
E. 控制好坍落度,不宜大于180mm
水下混凝土坍落度宜为180-220mm
2||| 浇筑与振捣措施:采取分层浇筑混凝土,利用浇筑面散热,以大大减少施工中出现裂缝的可能性
A. 全面分层:第一层浇筑完毕后,再浇筑第二层,适用于结构面不大的情况,施工从短边开始,沿长边推进
B. 分段分层:一段一段分层浇筑,这种方案适用于单位内要求供应的混凝土较少,结构物厚度不太大而面积、长度较大的工程
C. 斜面分层:要求斜面坡度不大于1/3,适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况
3||| 养护措施:关键是保持适宜的温度和湿度,控制内外温差
A. 浇筑完毕后,初凝前,立即进行覆盖或喷雾养护工作
B. 专人负责保温养护,做好测温记录
C. 拆模时,混凝土表面温度与中心温度之间;表面温度与环境温度之间的温差不超过20℃
D. 采用内部降温法,降低混凝土内外温差。在混凝土内部预埋水管,通入冷却水,降低混凝土内部最高温
E. 外部保温法:在结构外露的混凝土表面、模板外侧覆盖保温材料(草袋、锯末、湿砂等)。在缓慢散热过程中,保持混凝土的内外温差小于20℃。
F. 养护时间
一般混凝土洒水养护时间:硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥——不少于7天, 掺加缓凝型外加剂、有抗渗等级要求、高强度混凝土——不少于14天
大体积全部提高一个等级:除了硅普硅是14天,其余都是21天
第三课 上部结构
第1节-装配式梁板施工技术
1. 装配式梁板施工方案
(1) 编制前,应对施工现场条件和拟定运输路线社会交通进行充分调研和评估,可选择构件厂(或基地预制)和施工现场预制
(2) 梁板架设方法:起重机架梁法、跨墩龙门吊架梁法、穿巷式架桥机驾梁法
2. 装配式梁板的预制、场内移运和存放
(1) 构件预制
1||| 构件预制场的布置应满足预制、移运、存放及架设安装的施工作业要求,场地应平整、坚实
2||| 根据地基及气候条件,设置必要的排水设施,采取有效措施防止场地沉陷
3||| 砂石料场的地面要进行硬化处理,预制台座的地基应具有足够的承载力
4||| 预制台座的间距应能满足施工作业要求;台座表面应光滑、平整,在2m长度上,平整度的允许偏差应不超过2mm,且应保证底座或底模的挠度不大于2mm。
预制台座都是“2”
5||| 根据设计单位提供的理论拱度值,结合实际情况设置施工预拱度,必要时在台座上设置反拱
6||| 构件混凝土浇筑遵守如下规定
A. 腹板底部为扩大断面的T形梁,应先浇筑扩大部分并振实后,再浇筑其上部腹板
B. U型梁可上下一次浇筑或分两次浇筑
C. 采用平卧重叠法支立模板、浇筑构件混凝土时,下层构件顶面应设临时隔离层;上层构件须待下层构件混凝土强度达到5MPa后,方可浇筑
(2) 构件的场内移运和存放
1||| 构件在脱底膜、移运、吊装时,混凝土强度不得低于设计强度的75%,后张预应力构件孔道压浆强度应符合设计要求或不低于设计强度的75%
没到75%,不要动
2||| 存放台座应坚固稳定,且宜高出地面200mm以上,有相应的防水排水设施。
3||| 存放支点处应采用垫木和其他适宜的材料支承,不得将构件直接支承在坚硬的存放台座上。
4||| 构件应按安装的先后顺序编号存放,预应力混凝土梁、板的存放时间不宜超过3个月,特殊情况下不应超过5个月
5||| 构件多层叠放时,层与层之间应以垫木隔开,上下层垫木应在同一条竖直线上,大型构件宜为2层,不应超过3层;小型构件宜为6-10层
3. 装配式梁板的安装
(1) 吊运方案:应编制专项方案,梁长25m以上的预应力简支梁应验算裸梁的稳定性
裸梁是指单片的梁,没有形成整体之前
(2) 简支梁板安装
1||| 安装前,检查构件及其预埋件的形状、尺寸、位置
2||| 吊装就位时,混凝土强度不应低于设计要求的吊装强度,无要求,不宜低于设计强度的75%
3||| 后张预应力混凝土吊装时,孔道内水泥浆的强度不应低于构件设计要求,无设计要求,不应低于30MPa
4||| 吊绳与构件夹角小于60°时,应设置吊架或起吊扁担
5||| 采用架桥机进行安装作业时,其抗倾覆稳定系数应不小于1.3,架桥机过孔时,抗倾覆系数应不小于1.5
6||| 梁板就位后,应及时设置保险垛或临时固定构件,对横向自稳性较差的T型梁和I型梁,应与先安装的构件进行可靠的横向连接,防止倾倒。
7||| 安装在同一孔跨的梁、板,其预制施工的龄期差不宜超过10天。梁板之间的横向湿接缝,应在梁板全部安装完成后方可进行施工。
8||| 梁板上有预留孔洞的,其中心应在同一轴线上,偏差应不大于4mm。
(3) 先简支后连续梁的安装
1||| 三跨一联、五跨一联等,把跨之间的梁浇筑在一起,没有缝了,联与联之间是有缝的,
2||| 简支梁——上面铺设路面的那层是连续的,路面以下的桥跨是分开的;连续梁——桥跨先是简支构造,再将其现场浇筑到一起,几个简支变成连续梁
3||| 湿接缝——纵向;湿接头——横向;头比缝大
4||| 临时支座顶面的相对高差不应大于2mm。
5||| 一联梁全部安装完成后,再浇筑湿接头混凝土
6||| 对湿接头处的梁端,应按施工缝要求进行凿毛处理。永久支座应在设置湿接头底模之前安装
7||| 一天中,气温较低时段浇筑,且一联中的全部湿接头应一次浇筑完成,湿接头养护时间不少于14天
8||| 湿接头按设计要求施加预应力、孔道压浆,浆体达到强度后,立即拆除临时支座,同一片梁的临时支座应同时拆除
第2节-现浇预应力混凝土连续梁施工技术
1. 支架(模)法
(1) 支架的地基承载力应符合要求,必要时,应采取加强处理或其他措施。
(2) 各种支架和模板安装后,宜采取预压方法消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形
(3) 安装支架时,应根据梁体和支架的弹性、非弹性变形,设置预拱度
(4) 支架底部要有良好的排水设施,不得被水浸泡
(5) 浇筑混凝土时应采取防止支架不均匀沉降的措施。
2. 移动模架法
(1) 支架长度满足施工要求、应利用专用设备组装,在施工时能确保质量和安全
(2) 浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近
(3) 箱梁内外模板在滑动就位时,模板平面尺寸、高程、预拱度的误差必须控制在容许范围内
3. 悬臂浇筑法 (挂篮法)
(1) 挂篮设计与组装
1||| 挂篮结构主要设计参数
A. 挂篮质量与梁段混凝土的质量比控制在0.3-0.5,特殊情况下不得超过0.7。
B. 允许最大变形(含吊带变形总和)为20mm。
C. 施工行走时的抗倾覆安全系数不得小于2
D. 自锚固系统的安全系数不得小于2
E. 斜拉水平限位系统和上水平限位安全系数不得小于2
都是2
2||| 挂篮组装后——全面检查安装质量——按设计荷载,做载重试验,以消除非弹性变形
(2) 四大部分浇筑:墩顶梁段(0号块)——墩顶梁段(0号块)两侧对称悬浇梁段——边孔支架现浇梁段——主梁跨中合龙段
(3) 悬浇顺序及要求
1||| 顺序:在墩顶托架或膺架上浇筑0号段,并实施墩梁临时固结——在0号块上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称分段浇筑主梁至合龙前段——在支架上浇筑边跨主梁合龙段——最后浇筑中跨合龙段,形成连续梁体系
2||| 要求
A. 托架、膺架经过设计,计算其弹性及非弹性变形
B. 悬臂浇筑混凝土时,宜从悬臂前端开始,最后与前段混凝土连接
C. 桥墩两侧梁段悬臂施工应对称、平衡,平衡偏差不得大于设计要求。
D. 浇筑前,全面检查挂篮、模板、预应力孔道、钢筋、预埋件、混凝土材料、配合比、机械设备、混凝土接缝处理等情况,经有关方签认后方可浇筑。
(4) 张拉及合龙
1||| 预应力张拉顺序:上下、左右对称张拉
2||| 一般合龙顺序:先边跨、后次跨,最后中跨
3||| 合龙段长度:2m
4||| 合龙前,观测气温变化与梁端高程及悬臂端间距的关系,在一天中气温最低时进行
5||| 合龙前,按设计规定,将两悬臂端合龙予以临时连接,并将合龙跨一侧墩的临时锚固放松或改成活动支座
6||| 合龙前,在两端悬臂预加压重(用水箱),并于浇筑混凝土过程中逐步撤除,以使悬臂端挠度保持稳定。
7||| 合龙段混凝土强度宜提高一级,目的是尽早施加预应力
8||| 连续梁的梁跨体系转换,应在合龙段及全部纵向连续预应力筋张拉、压浆完成,并解除各墩临时固结后进行。
9||| 梁跨体系转换时,支座反力的调整应以高程控制为主,反力作为校核。
(5) 确定悬臂浇筑段前段高程时,应考虑
1||| 挂篮前端的垂直变形值
2||| 预拱度设置
3||| 施工中,已浇段的实际标高
施工过程中,监测项目为前三项
4||| 温度影响
第4节-钢梁制作与安装要求
1. 钢梁制造
(1) 钢梁应由具有相应资质的企业制造
(2) 钢梁制造焊接环境相对湿度不宜高于80%
1||| 低合金高强度结构钢不得低于5℃
2||| 普通碳素结构钢不得低于0℃
(3) 主要杆件应在组装后24h内焊接
(4) 钢梁出厂前必须进行试拼装,安装企业应对钢梁质量和应交付的文件进行验收,确认合格
(5) 钢梁制造企业应向安装企业提供下列文件
1||| 产品合格证
2||| 质量证明书、检验报告
3||| 施工图、拼装简图
4||| 工厂高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告
5||| 焊缝无损检验报告、焊缝重大修补记录
6||| 产品试板的试验报告
7||| 工厂试拼装记录
8||| 杆件发运和包装清单
口诀:三证两图一滑移,焊缝两试一发包
2. 钢梁安装
(1) 安装方法
1||| 自行式吊机整孔架设法
2||| 门架吊机整孔架设法
3||| 支架架设法
4||| 缆索吊机拼装架设法
5||| 悬臂拼装架设法
6||| 拖拉架设法
(2) 安装前检查
1||| 钢梁安装前,应对临时支架、支承、吊机等临时结构和钢梁结构本身在不同受力状态下的强度、刚度、稳定性进行验算。
2||| 复测桥台、墩顶顶面高程、中线及各孔跨径,误差在允许偏差范围内方可安装。
3||| 按照构件明细表,核对进场的构件、零件,查验产品出厂合格证及钢材的质量证明书
4||| 对杆件进行全面质量检查,矫正装运过程中产生缺陷和变形的杆件。
(3) 安装要点
1||| 安装过程中,每完成一节段,应测量其位置、标高、预拱度,不符合要求应及时矫正
2||| 钢梁杆件工地焊接,应按设计的顺序进行。无设计顺序时,焊接顺序宜为纵向从跨中向两端、横向从中线向两侧对称进行。
3||| 高强螺栓
A. 钢梁采用高强螺栓连接时,应复验摩擦面的抗滑移系数。
B. 高强螺栓连接前,应按出厂批号,每批抽验不小于8套扭矩系数。
C. 施拧顺序:从板束刚度大、缝隙大处开始,由中央向外拧紧,并应在当天终拧完毕
D. 施拧时,不得采用冲击拧紧和间断拧紧
(4) 现场涂装施工规定
1||| 防腐涂料应有良好的附着性、耐蚀性,其底漆应具有良好的封孔性能。
2||| 上翼缘板顶面和剪力连接器均不得涂装,在安装前应进行除锈、防腐蚀处理。
3||| 涂装应在晴天、4级(不含)以下风力时进行,夏季应避免阳光直射。
3. 质量验收主控项目:钢材、焊接材料、涂装材料、高强度螺栓连接副等紧固件及其连接、抗滑移系数、焊缝探伤检验、涂装检验应符合规定及设计要求。
第5节-钢混凝土结合梁施工技术
1. 构成与适用条件
(1) 由钢梁、钢筋混凝土桥面板两部分组成
(2) 由工字形截面或槽形截面构成,钢梁之间设横梁,有时在横梁之间设小纵梁
(3) 钢梁上浇筑预应力钢筋混凝土,形成钢筋混凝土桥面板。
(4) 在钢梁与钢筋混凝土板之间设传剪器,对于连续梁,可在负弯矩区施加预应力或通过“强迫位移法”调整负弯矩区内力。
(5) 钢-混凝土结合梁结构适用于城市大跨径或较大跨径的桥梁工程,目的是减轻桥梁结构自重,减少施工对现况交通与周边环境的影响。
2. 钢混结合梁施工
(1) 基本工艺流程:钢梁预制并焊接传剪器——架设钢梁——安装横梁、小纵梁——安装预制混凝土板并浇筑接缝混凝土/支搭现浇混凝土桥面板的模板并铺设钢筋——现浇混凝土——养护——张拉预应力束——拆除临时支架或设施
(2) 技术要点
1||| 施工支架设计验算应考虑钢梁拼接荷载,同时计入混凝土结构和施工荷载
2||| 混凝土浇筑前,先检查验收钢主梁的安装位置、高程、纵横向连接及施工支架
3||| 钢梁顶面传剪器焊接经检验合格后,方可浇筑混凝土
4||| 现浇混凝土结构宜采用缓凝、早强、补偿收缩性混凝土
5||| 混凝土桥面结构应全断面连续浇筑,顺序为:
A. 顺桥向:应自跨中开始向支点处交汇、由一端开始浇筑
B. 横桥向:应先由中间开始向两侧扩展
6||| 桥面混凝土表面应采用原浆抹面成活,并在其上直接做防水层,不宜在桥面板上另做砂浆找平层
7||| 设有施工支架时,必须待混凝土强度达到设计要求且预应力张拉完成后,方可卸落施工支架。
第6节-钢筋(管)混凝土拱桥施工技术
1. 拱桥的类型与施工方法
(1) 主要类型:
1||| 按拱圈和桥面的相对位置及承载方式:上承式、中承式、下承式
2||| 按拱圈混凝土浇筑的方式:现浇混凝土拱、预制混凝土拱再拼装
(2) 施工方法
1||| 按拱圈施工拱架可分为:支架法、少支架法、无支架法
2||| 无支架施工包括:缆索吊装、转体安装、劲性骨架、悬臂浇筑、悬臂安装、或集中施工方法组合
(3) 拱架种类与形式
1||| 按材料分为:木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架、土牛拱胎架
2||| 主要原则:拱架应有足够的强度、刚度、稳定性,同时要求取材容易、构造简单、受力明确、制作及装拆方便,可重复使用。
2. 现浇拱桥施工
(1) 一般规定
1||| 钢管混凝土拱桥(外面看的是钢管,其实里面有混凝土)
2||| 装配式拱桥构件在吊装时,混凝土的强度不得低于设计要求;设计无要求时,不得低于设计强度值的75%
3||| 拱圈放样时,应按设计要求预加拱度,根据跨度大小、恒载挠度、拱架刚度等计算预拱度
4||| 拱圈封拱合龙温度要符合设计要求,无设计要求时,宜在当地年平均温度或5-10℃时进行。
(2) 在拱架上浇筑混凝土拱圈
1||| 跨径<16m的拱圈、拱肋混凝土,应按拱圈全宽,从两端拱脚向拱顶对称、连续浇筑,并在拱脚混凝土初凝前全部完成,不能完成时,则应在拱脚预留一个隔缝,最后浇筑隔缝混凝土。
2||| 跨径≥16m的拱圈、拱肋混凝土,宜分段浇筑
A. 分段位置:宜设置在拱架受力反弯点、拱架节点、拱顶、拱脚处
B. 各分段点应预留间隔槽,宽度为0.5-1m
C. 预计拱架变形较小时,可减少或不设间隔槽,分段间隔浇筑
3||| 分段浇筑程序符合设计要求,对称于拱顶进行。各分段内的混凝土应一次连续浇筑完毕,因故中断时,应将施工缝凿成垂直于拱轴线平面或台阶式接合面。
4||| 间隔槽混凝土浇筑,由拱脚向拱顶对称进行;待拱圈混凝土分段浇筑完成,且强度达到75%设计强度,并接合面按施工缝处理后再进行。
5||| 钢筋接头设置在间隔槽内,纵向不得采用通长钢筋
6||| 浇筑大跨径拱圈混凝土时,宜采用分环(层)、分段方法浇筑,也可纵向分幅浇筑,中幅先行浇筑合龙,达到设计要求后,再横向对称浇筑合龙其他幅。
3. 装配式桁架拱和刚构拱安装(通读一下即可)
4. 钢管混凝土拱
(1) 拱肋制作
1||| 钢管拱肋外露面应按设计要求做长效防护处理。
2||| 弯管宜采用加热顶压方式,加热温度不得超过800℃。
3||| 在钢管拱肋上应设置混凝土压注孔、倒流截止阀、排气孔及扣点、吊点节点板。
4||| 拱肋节段焊接强度不应低于母材强度,焊缝100%外观检查和超声波探伤。
(2) 拱肋安装
1||| 成拱过程中,同时安装横向连系
2||| 节段间,环焊缝的施焊应对称进行,并应采用定位板控制焊缝间隙,不得采用堆焊(那焊接材料熔化了,直接往那一摊)
3||| 合龙口的焊接或栓接作业,应选择在环境温度相对稳定的时段内快速完成。
第3、7、8节
第3节-箱梁混凝土浇筑质量检查与验收
1. 模板、支架、拱架主控项目
(1) 符合施工设计图,施工方案,稳定牢固,立柱基础有足够的支撑面、排水、防冻融措施
(2) 检验方法:观察、钢尺量
2. 支架上浇筑箱梁
(1) 主控项目
1||| 结构表面不得出现超过设计规定的受力裂缝
2||| 检验方法:观察、用读数放大镜观测
(2) 一般项目:结构表面无孔洞、露筋、蜂窝、麻面,无宽度超过0.15mm的收缩裂缝
3. 悬臂浇筑主控项目
(1) 对称浇筑,桥墩两侧平衡偏差不得大于设计规定,轴线挠度必须在设计规定范围内
检验方法:检查监控量测记录
(2) 梁体表面不得出现超过设计规定的受力裂缝
检验方法:观察、用读数放大镜观测
(3) 悬臂合龙时,两侧梁体的高差必须在设计规定允许范围内
检验方法:用水准仪量测、检查测量记录
检查数量:全数检查
第7节-钢管混凝土浇筑施工质量检查与验收
1. 钢管混凝土施工质量控制
(1) 质量标准
1||| 钢管内混凝土浇筑的施工质量是验收主控项目
2||| 钢管内混凝土应饱满,管壁与混凝土紧密结合,混凝土强度符合设计要求
3||| 检验方法:观察出浆孔混凝土溢出情况,检查超声波检测报告、检查混凝土试件试验报告
(2) 基本规定
1||| 钢管上应设置混凝土压注孔、倒流截止阀、排气阀
2||| 钢管混凝土应具有大流动性、补偿收缩、延缓初凝、低泡、早强的性能。
口诀:大叔(收)初泡澡
3||| 混凝土泵送顺序:按设计要求,没要求,先钢管后腹箱
4||| 钢管混凝土质量检测:以超声波检测为主、人工敲击为辅。
2. 钢管混凝土浇筑
(1) 应检查混凝土压注孔、倒流截止阀、排气孔等。
(2) 采用泵送顶升压注施工,由两拱脚至拱顶对称均衡的连续压注一次完成
3. 其余的再看一遍即可
第8节-斜拉桥施工技术
1. 斜拉桥类型与组成
(1) 类型:通常分为预应力混凝土斜拉桥、钢斜拉桥、钢-混凝土叠合梁斜拉桥、混合梁斜拉桥、吊拉组合斜拉桥等。
(2) 组成:索塔、钢索、主梁
2. 施工技术要点
(1) 索塔技术要点
1||| 裸塔施工宜用爬模法;横梁较多的高塔,宜采用劲性骨架挂模提升法
2||| 体积过大的横梁可分两次浇筑
(2) 主梁技术要点
1||| 施工方法:顶推法、平转法、支架法、悬臂法(最常用,分为悬臂浇筑法、悬臂拼装法)
2||| 混凝土主梁施工方法(看一下,和之前一样,p299)
3||| 刚主梁(看一下,和之前一样,p299)
3. 斜拉桥施工监测
(1) 监测对象:拉索索力、主梁标高、塔梁内力、索塔位移量
(2) 监测内容:变形、应力、温度
第9节-旧桥拆除施工安全措施
第四课 管涵与箱涵施工
涵洞
用来宣泄路堤下水流的构造物
凡是多孔跨径全长不到8m,单孔跨径不到5m的泄水结构物,均称为涵洞
涵洞有管涵、拱形涵、盖板涵、箱涵
小型断面涵洞通常用作排水,一般采用管涵形式,统称为管涵
大断面涵洞分为拱形涵、盖板涵、箱涵,用作人行通道、车行道
第1节-管涵施工技术
1. 管涵施工技术要点
(1) 管涵采用工厂预制钢筋混凝土管成品管节做成的涵洞的统称。管节断面形式分为圆形、椭圆形、卵形、矩形等
(2) 当管涵设计为混凝土或砌体基础时,基础上面应设混凝土管座,其顶部弧形面应与管身紧贴合,使管节均匀受力
(3) 当管涵为无混凝土(或砌体)基础、管体直接设置在天然地基上,应按照设计要求将管底土层夯压密实,并做成与管身弧度密贴的弧形管座,安装管节时,应注意保持完整。
(4) 管涵的沉降缝应设在管节接缝处。
(5) 管涵进出水口的沟床应整理直顺,与上下游导流排水系统连接顺畅、稳固。
2. 拱形涵、盖板涵施工技术要点
(1) 分类:预制拼装钢筋混凝土结构、现场浇筑钢筋混凝土结构和砌筑墙体、预制或现浇钢筋混凝土混合结构等结构形式
(2) 依据道路施工流程,可以整幅施工或分幅施工
(3) 遇有地下水时,应先将地下水降至基底以下500mm方可施工,且降水应连续进行,直至工程完成到地下水位500mm以上,且具有抗浮及防渗漏能力后方可停止降水。
(4) 涵洞地基承载力必须符合设计要求。
(5) 拱圈和拱上端墙应由两侧向中间同时、对称施工。
(6) 涵洞两侧的回填土,应在主结构防水层的保护层完成,且保护层砌筑砂浆强度达到3MPa后方可进行。回填时,两侧应对称进行,高差不宜超过300mm。
防水层外面有保护层
(7) 现浇钢筋混凝土涵洞,其胸腔回填土在混凝土强度达到设计强度70%后进行。
第2节-箱涵顶进施工技术
1. 当新建道路下穿铁路、公路、城市道路路基施工时,通常采用箱涵顶进施工技术。
2. 工艺流程:现场调查®工程降水®工作坑开挖®后背制作®滑板制作®铺设润滑隔离层®箱涵制作®顶进设备安装®既有线加固®箱涵试顶®吃土顶进®监控量测®箱体就位®拆除加固设施®拆除后背及顶进设备®工作坑恢复
降水开挖工作坑,后背滑板隔离层; 箱涵制作千斤顶,线路加固再试顶; 顶进监测至就位,拆除设备再填坑。
3. 箱涵顶进前检查工作
(1) 箱涵主体结构混凝土强度必须达到设计强度(100%),防水层及保护层按设计完成。
(2) 顶进作业面地下水位是否降至基底下500mm以下,并宜避开雨期施工,若在雨期施工,有没有做好防洪及防雨排水工作
(3) 后背施工、线路加固是否达到施工方案要求,顶进设备及施工机具是否符合要求
(4) 顶进设备液压系统安装及顶试验结果是否符合要求。
(5) 工作坑内与顶进无关的人员、材料、物品及设施是否撤出现场。
(6) 所穿越的线路管理部门的配合人员、抢修设备、通信器材是否准备完毕
4. 箱涵顶进启动
(1) 主管技术人员统一指挥
(2) 液压泵站空转一段时间,检查系统、电源、仪表无异常情况后试顶。
(3) 液压千斤顶顶紧后(顶力在0.1倍结构自重),应暂停加压,检查顶进设备、后背和各部位,无异常时,分级加压试顶。
(4) 每当油压升高5-10MPa时,需停泵观察,应严密监控顶镐、顶柱、后背、滑板、箱涵结构等部位的变形情况,如发现异常情况,立即顶进;找出原因、采取措施解决后、方可重新加压顶进。
(5) 当顶力达到0.8倍结构自重时,箱涵未启动(正常情况下应该走了,是摩擦力大还是其他缘故?),应立即停止顶进;找出原因并采取措施解决后,方可重新加压顶进。
(6) 箱涵启动后,应立即检查后背、工作坑周围土体稳定情况,无异常情况,方可继续顶进。
空转®0.1®启动®每5-10MPa®0.8(五停五观察)
5. 顶进挖土
(1) 人工挖土或机械挖土,宜用小型反铲机开挖,每次开挖进尺0.4-0.8m,配装载机或直接用挖掘机装汽车出土,挖土顶进三班连续作业,不得间断。
(2) 两侧应欠挖50mm(保证两边的刃脚吃土50mm)
(3) 列车通过时,严禁继续挖土,人员应撤离开挖面。
(4) 随时根据桥涵顶进轴线、高程偏差,采取纠偏措施。
6. 顶进作业
(1) 每次顶进,检查液压系统、顶住安装、后背变化情况等。
(2) 挖运土方与顶进作业循环交替进行。每前进一顶程,即应切换油路,并将顶进千斤顶活塞恢复原位;按顶进长度补放小顶铁、更换长顶铁,安装横梁
(3) 每前进一顶程,应观测轴线和高程,发现偏差及时纠正。
(4) 吃土顶进前,应及时调整好箱涵的轴线和高程。在铁路路基下吃土顶进,不宜对箱涵作较大的轴线、高程调整动作。
7. 监控与检查
(1) 顶进前,应对箱涵原始位置的里程、轴线、高程测定原始数据并记录。
(2) 箱涵自启动起,对顶进全过程的每一个顶程都应详细记录千斤顶开动数量、位置、油泵压力表读数、总顶力及着力点。
(3) 顶进过程中,每天定时观测标钉高程(在箱涵底板上),计算相对高差、展图,分析结构竖向变形。
(4) 定期观测箱涵裂缝及开展情况,重点监测底板、顶板、中边墙、中继间牛腿、剪力较、顶板前后悬臂板,发现问题及时采取措施。
8. 季节性施工技术措施
(1) 箱涵顶进尽可能避开雨期施工
(2) 雨期施工,及时做好地面排水,工作坑周边应当采取挡水围堰、排水截水沟等防止地面水流入工作坑的技术措施。
(3) 雨期施工开挖工作坑时,应注意保持边坡稳定,必要时,可适当放缓坡度或设置支撑。
(4) 冬雨期现浇箱涵场地上空宜搭设固定或活动作业棚,以免受天气影响
(5) 冬雨期施工应确保混凝土入模温度满足规范规定或设计要求。
三、轨道交通工程
第一课 轨道交通工程结构与特点
第1节-地铁车站结构与施工方法
1. 地铁由车站、区间隧道组成,有四种施工工法:明挖法、盖挖法、喷锚暗挖法、盾构法。重点是明挖法、喷锚暗挖法、盾构法
2. 地铁车站形式与结构组成
(1) 车站形式分类
1||| 所处位置:高架、地面、地下
2||| 结构断面:矩形、拱形、圆形、马蹄形等
3||| 站台:岛式、侧式、混合式
(2) 构造组成
1||| 车站主体:站台、站厅、设备用房、生活用房
2||| 出入口及通道
3||| 附属建筑物:通风道、风亭、冷却塔等
4||| 站厅、每侧站台、设备管理用房均应设置不少于2个安全出口,分散设置,同向设置净距离不小于10m
5||| 车站设备管理用房区域有人值守的防火分区应有1个安全出口直通地面
3. 施工方法与选择条件
(1) 明挖法
1||| 场地开阔、建筑物稀少、交通环境允许时,优先采用施工速度快且造价较低的明挖法施工。
2||| 特点:作业面多、速度快、工期短、易保证工程质量、工程造价低(多快好省) 缺点:对周围环境影响较大
3||| 分为放坡明挖、不放坡明挖
A. 放坡:适用于埋深较浅、地下水位较低的城郊地段,边坡要进行坡面防护、喷锚支护、土钉墙支护
B. 不放坡:在围护结构内开挖,适用于场地狭窄、地下水丰富的软围岩地区。围护结构形式:地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩、钻孔咬合桩、SMW工法桩、工字钢桩、钢板桩。
4||| 围护结构及其支撑体系关系到明挖法实施的成败。
5||| 常见的基坑内支撑结构形式有:现浇混凝土支撑、钢管支撑、H形钢支撑
6||| 支撑形式分为:对撑、角撑、斜撑
7||| 当内支撑跨度较大时,需在坑内设临时立柱,当临时立柱构造和位置恰当时,以后就将其变为结构的永久立柱。
8||| 明挖法施工工序如下:围护结构施工——降水——开挖(分层)——支撑(分层)——最底层开挖——底板浇筑——自下而上逐步拆支撑——随支撑拆除逐步完成结构侧墙和中板——顶板混凝土浇筑
从上往下挖,从下往上建
9||| 土方应分层、分段、分块开挖,开挖后及时施加支撑。
10||| 钢管支撑一端为活络头,采用千斤顶在该侧施加预应力(我先往外顶顶你,等你后期自己再回来),施加的预应力比设计轴力增加10%,前后12小时多次监测频率,发现损失、变形速率无明显收缩,应复加预应力至设计值
11||| 基坑安全等级
一级:支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重
二级:支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重
三级:支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重
(2) 盖挖法
1||| 盖挖法是先盖后挖,即先预制棚盖结构或现浇顶板结构板,维持地面交通,再向下施工。应用于城市繁忙路段、不能中断交通的场景
2||| 基本流程:在现有道路上按所需宽度,预制棚盖结构或现浇混凝土顶板结构置于桩柱结构上——维持地面交通,在棚盖结构支护下,进行开挖、实施主体结构、防水结构——回填土、恢复管线、埋设新管线——恢复道路结构
3||| 特点
A. 优点
a. 结构变形小、安全
b. 受外界气候影响小
c. 可尽快恢复路面,对交通影响小
口诀:三小一安全
B. 缺点
a. 接缝处理困难
b. 开挖出土不便
c. 慢而且贵
4||| 分类
A. 盖挖顺作法:从上往下挖、从下往上做,做临时棚盖,需要拆除
流程:棚盖结构施做后——开挖到基坑底——再从下至上施作底板、边墙——最后完成顶板
盖挖顺作法中,围护结构常用来作为主体结构边墙体的一部分或全部
B. 盖挖逆作法:从上往下挖,边挖边做,目前城市中采用的最多
流程:先施作车站周边围护结构和结构主体桩柱——将结构盖板置于围护桩、柱上,自上而下完成土方开挖、边墙、中板、底板衬砌的施工
施工中,不设临时支撑,借助结构顶板、中板自身的水平刚度、抗压强度实现对基坑围护桩的支撑作用
C. 盖挖半逆作法:类似逆作法,其区别仅在于顶板完成及恢复路面过程。
一半必须设置横撑,施加预应力
5||| 临时路面一般由型钢、纵横梁、路面板组成
6||| 注意混凝土施工缝的处理问题,由于它是在上部混凝土达到设计强度后,再接着往下浇筑的,而混凝土的收缩及析水,施工缝处不可避免地要现3-10mm缝隙,将对结构强度、耐久性、防水性产生不良影响。
7||| 针对混凝土施工缝存在的上述问题,可采用直接法、注入法、填充法处理
A. 直接法:传统施工方法,不易做到完全紧密接触
B. 注入法:通过预先设置的注入孔,向缝隙内注入水泥浆、环氧树脂
C. 充填法:在下部混凝土浇筑到适当高度,清除浮浆后再用无收缩或微膨胀的混凝土或砂浆填充,填充高度用混凝土充填1m;用砂浆充填0.3m。为保证施工缝的良好充填,一般设置“v”形施工缝,其倾角以小于30°为宜。
D. 注入法、充填法能保证结构的整体性
(3) 喷锚暗挖法
1||| 适用于埋置较深、地面建筑密集、交通繁忙、管线密布,及对地面沉降要求严格的城镇地区地下构筑物施工。
2||| 释义:挖个井,在地下偷偷摸摸的前进,可用于挖隧道又喷又锚,0.5-1m为一进尺,挖一段,喷锚一段
A. 初期支护:打锚杆(长的钉子)——挂上钢筋网——钢支撑、钢拱架——喷射混凝土
B. 二次衬砌:初期支护完成——防水层、隔离层——钢筋骨架——支模板——灌入混凝土
3||| 类型
A. 新奥法(条件好的学生):地质条件好、地层稳定,环境保护要求不高的施工条件,即简单支护或者不支护,喷锚支护和围岩共同受力和变形;要求初期支护有一定柔度,以利用和充分发挥围岩的自承能力,还要求初期支护有一定刚度
B. 浅埋暗挖法(条件差的学生)
a. 适用于城镇软弱围岩地层中,改造地质为前提,控制沉降为重点
b. 十八字方针:管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测
c. 施工步骤:将小导管、管棚打入地层——注入水泥或化学浆液——地层加固——短进尺(0.5-1m)开挖——初期支护——防水层施做——二次衬砌
d. 浅埋暗挖需注意
不能带水作业
要求开挖面具有一定的自立性、稳定性
e. 对开挖面前方地层的预加固、预处理,视为浅埋暗挖法的必要前提,目的在于加强开挖面的稳定性,增加施工安全性
浅埋暗挖法与新奥法相比,更强调地层的预支护、预加固
第2节-地铁区间隧道结构与施工方法
1. 不同方法施工地铁区间的隧道结构
(1) 明挖法施工隧道
1||| 场地开阔、建筑物稀少、交通及环境允许的地区,应优先采用施工速度快、造价较低的明挖法施工。
2||| 采用矩形断面,一般为整体浇筑或装配式结构
A. 整体式:防水性好,工序多,速度慢
B. 预制装配式:接头多,整体性差,在防护、抗震地段要慎重选用。
(2) 喷锚暗挖法
(1) 采用先柔后刚复合式衬砌结构,初期支护承担全部基本荷载,二次衬砌作为安全储备
(2) 初期支护——刚度大——从上向下施工;基本稳定后,二次衬砌——从下往上施工,不允许先拱后墙施工
(3) 预支护、预加固
1||| 浅埋暗挖法与新奥法相比,更强调地层的预支护和预加固。(软弱围岩,一碰就坍塌,不给初期支护的时间,这个时候需要在前方打入一根一根的管,然后注浆,使其固结后再挖,遵照喷锚暗挖的流程来施工),不允许带水作业
浅埋暗挖比喷锚暗挖多一道工序
2||| 在城市地铁隧道施工中,经常遇到砂砾土、砂性土、黏性土或强风化基岩等不稳定地层。这类地层在隧道开挖过程中自稳时间短暂,往往初期支护尚未来得及施做,或喷射混凝土尚未获得足够强度时,拱墙的局部地层已开始坍塌。为此,需采用地层预加固、预支护的方法,以提高周围地层的稳定性
3||| 常用的预加固和预支护方法有:小导管超前预注浆、管棚超前支护等
(4) 浅埋暗挖支护总原则:预支护、预加固一段,开挖一段;开挖一段,支护一段;支护一段,封闭成环一段
(5) 初期支护形式:钢拱锚喷混凝土支护是满足上述要求的最佳支护形式
(6) 二次衬砌
1||| 初期支护变形达到基本稳定,且防水结构施工验收合格后,可以进行二次衬砌施工。
2||| 可采用临时木模板、金属定型模板,更多情况下使用模板台车,因为区间隧道的断面尺寸基本不变,有利于使用模板台车,加快支撑及拆模速度。
(7) 监控测量
1||| 施工单位要有专门机构执行与管理,并由项目技术负责人统一掌握、统一领导。
2||| 经验证明,拱顶沉降是控制稳定较直观、可靠的判断依据,水平收敛、地表沉降也是重要的判断依据。
(3) 盖挖法不考虑
(4) 盾构法
(1) 施工步骤:在始发端、接收端各建一个工作井——在始发端安装就位盾构机——依靠盾构千斤顶推力,将盾构从始发工作井的墙壁预留洞门推出——向前推进、不断出土、安装衬砌管片——向衬砌背后的空隙注浆(作用:防止地层移动、固定衬砌环位置)——接收工作井,并拆除
(2) 优点:在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道,往往具有技术和经济方面的优越性。(其余优点好理解,不用背)
(3) 施工存在的问题
1||| 当隧道曲线半径过小时,施工较为困难
2||| 隧道覆土太浅,施工困难很大
3||| 采用全气压方法,以疏干和稳定地层时,对劳动保护要求高,施工条件差
4||| 地表沉陷难完全防止
5||| 在饱和含水地层中,拼装衬砌达到整体结构防水的技术要求较高。
(4) 对管片的技术要求:到达接收井时,前方无土体,容易造成管片松弛、错台,建议在进洞时的10环管片上增设纵向拉紧装置,并适当加强第一次螺栓紧固力。
1||| 管片类型
A. 按材质:钢筋混凝土管片(最常用、耐压性、耐久性好、防水性能有保证,抗压强度可达到60MPa、抗渗等级>P12级)、钢管片、铸铁管片(成本高,少采用)、钢纤维混凝土管片、复合材料管片。
B. 按螺栓手孔大小:分为箱型、平板型(多采用)
2||| 可采用双层衬砌,但优先采用单层衬砌
3||| 箱型管片,手孔大、带肋版,方便接头螺栓穿入、拧紧,节省了材料,单块管片重量减轻,便于运输、拼装。但是截面削弱,顶力作用下易开裂,故强度较大的金属管片才采用箱型结构。
4||| 常见管片厚度:300mm、350mm;常用的环宽:1m、1.2m、1.5m
5||| A型管片(标准块)、B型管片(邻接块)、K型管片(封顶块),管片之间采用螺栓连接
6||| K型管片拼装方式:向半径方向插入的径向插入型(易落入隧道内)、隧道轴向插入的轴向插入型
7||| 管片拼装:通缝(方便)、错缝(紧密、常用)两种方式
第3节-轻轨交通高架桥梁结构
第4节-城市轨道交通的轨道结构
第5节-地铁车站施工质量检查与验收
1. 质量控制原则(没啥可说,看看就行)
2. 明挖法施工质量控制与验收
(1) 基坑开挖施工
1||| 确保围护结构位置、尺寸、稳定性
2||| 土方必须自上而下分层、分段依次开挖,钢筋网片安装及喷射混凝土紧跟开挖流水段,及时施加支撑或锚杆。
3||| 开挖至邻近基底200mm时,应人工配合清底,不得超挖或扰动基底土
4||| 基底经建设、勘查、设计、监理、施工单位验收合格后,应及时施工混凝土垫层
5||| 中间验收项目
A. 基坑降水
B. 基坑放坡开挖的坡度、围护桩及连续墙支护的稳定情况
C. 基坑平面位置、宽度、高程、平整度、地质描述
D. 地下管线的悬吊和基坑便桥稳固情况
口诀:降水、支护、验槽、保护
(2) 结构施工
1||| 施工前,制定检验、试验计划,经监理单位批准后实施
2||| 模板支架设计满足强度、刚度、稳定性要求
3||| 钢筋进场做试件力学性能和工艺性能试验,代换时应办理设计变更文件
4||| 混凝土灌注
A. 底板混凝土应沿线路方向分层留台阶灌注,灌注至高程初凝前,应用表面振捣器振捣一遍后抹面;
B. 墙体混凝土左右对称、水平、分层连续灌注,至顶板交界处间歇1-1.5h,然后再灌注顶板混凝土;
C. 顶板混凝土连续水平、分台阶由边墙、中墙分别向结构中间方向灌注
D. 灌注至高程初凝前,应用表面振捣器振捣一遍后抹面;混凝土柱可单独施工,并应水平、分层灌注。
E. 混凝土终凝后,及时养护,垫层混凝土养护期不得少于7天,结构混凝土养护不得少于14天。
5||| 应落实防水层基面、每层防水层铺贴,保护层施工、结构混凝土浇筑前的模板支塔、钢筋加工、隐蔽前的查验
(3) 基坑回填
1||| 基坑回填料不应使用淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐殖土、过湿土、冻土、大于150mm粒径的石块
2||| 质量验收主控项目
A. 基坑回填土的土质、含水率应符合设计文件要求
B. 基坑回填宜分层、水平机械压实,压实后的厚度应根据压实机械确定,且不应大于0.3m,结构两侧应水平、对称同时填压;基坑分段回填接槎处,已填土坡应挖台阶,其宽度不应小于1m,高度不应大于0.5m。
(4) 主体结构防水施工
1||| 防水采用的原材料、配件等应符合设计要求,有出厂合格证,经检验复合要求后方可使用
2||| 防水卷材铺贴的基层面应符合以下规定
A. 基层面应洁净、干燥
B. 基层面必须坚实、平整、其平整度允许偏差为3mm,且每米范围内不多于1处
C. 阴阳角处做成圆弧或钝角
D. 保护墙找平层采用水泥砂浆抹面,配合比为1:3,厚度为15-20mm
E. 基层面应干燥,含水率不宜大于9%
3||| 结构底板防水卷材先铺平面、后铺立面,交接处应交叉搭接
4||| 搭接宽度
A. 卷材防水层采用满粘法施工时,搭接允许宽度值为80mm;
B. 采用空铺法、点粘法、条粘法施工时,搭接允许宽度值为100mm
5||| 防水卷材在以下部位必须铺设附加层
A. 阴阳角处:500mm幅宽
B. 变形缝处:600mm幅宽,并上下各设一层
C. 穿墙管周围:300mm幅宽,150mm长
6||| 粘贴方法
A. 底板底部防水卷材采用:点粘法、条粘法、满粘法
B. 立面和顶板的卷材:全粘贴
7||| 分层涂布时,前层干燥方可涂布后层,前后层应垂直
第二课 明挖基坑施工
第1节-地下水控制
1. 地下水控制包括:潜水、微承压水、承压水
2. 控制方法:截水、降水、回灌、组合方法
3. 基本要求
(1) 当降水对基坑周边建筑物、地下管线、道路等造成危害,或对环境造成长期不利影响时,应采用截水方法(隔水帷幕)控制地下水。采用悬挂式隔水帷幕(止水帷幕没有打入不透水层,这样的帷幕叫悬挂式止水帷幕)时,一般应同时采用坑内降水,并宜根据水文地质条件结合坑外回灌的措施。
(2) 水泥土重力式围护和板式支护基坑,应对基坑开挖后,地基土的抗渗流或抗管涌稳定性进行验算,合理布置截水帷幕的深度与平面形式。
(3) 地下水位高于基坑开挖面,要降低地下水、疏干坑内土层中的地下水,其作用是
1||| 增加坑内土体强度
2||| 控制基坑内围护结构的变形
(4) 在软土地区,基坑开挖深度超过3m,用井点降水;开挖深度浅时,亦可边开挖、边用排水沟和集水井进行集水明排
(5) 当基坑底为隔水层,且层底作用有承压水时,应进行坑底突涌验算,必要时,可采取水平封底隔渗或钻孔减压措施,保证坑底土层稳定。
4. 截水(隔水帷幕)
1||| 类型:水泥搅拌桩帷幕、高压旋喷或摆喷注浆帷幕、地下连续墙或咬合式排桩
2||| 当基坑底存在连续分布、埋深较浅的隔水层时,应采用底端进入下卧隔水层的落底式帷幕;落底式帷幕进入下卧隔水层的深度应满足下式要求,且不宜小于1.5m。
3||| 当坑底以下含水层厚度大而需采用悬挂式帷幕时,帷幕进入透水层的深度应满足地下水沿帷幕底端绕流的渗透稳定性要求。
4||| 隔水帷幕宜采用沿基坑周边闭合的平面布置形式
5||| 当采用沿基坑周边非闭合的平面布置形式时,应对地下水沿帷幕两端绕流引起的基坑周边建筑物、地下管线、地下构筑物的沉降进行分析
5. 降水
(1) 作用
1||| 截住坡面及基底的渗水
2||| 增加边坡的稳定性,并防止边坡或基底的土粒流失
3||| 减少被开挖土体含水量,便于机械挖土、土方外运、坑内施工作业
4||| 有效提高土体的抗剪强度与基坑稳定性。对于放坡开挖而言,可提高边坡稳定性。对于支护开挖,可增加被动土压区土抗力,减少主动土压区土体侧压力,从而提高支护体系的稳定性,减少支护体系的变形。
5||| 减小承压水对基坑底板的顶托力,防止坑底突涌。
(2) 集水明排
1||| 应用条件:基坑开挖不深,基坑涌水量不大,集水明排法应用最广泛,最简单经济
2||| 方法:在基坑两侧、四周设置排水沟,在基坑四角或每隔30-50m设置集水井,使基坑渗出的地下水通过排水明沟汇集于集水井内,然后用水泵将其排出基坑外。
3||| 相关数字
A. 明沟宜布置在拟建建筑基础边0.4m以外。
B. 沟边缘离开边坡坡脚不小于0.3m。
C. 明沟底面应比挖土面低0.3-0.4m。
D. 集水井底面应比沟底面低0.5m以上,并随基坑的挖深而加深
E. 明沟坡度不宜小于0.3%
4||| 集水井净截面尺寸应根据排水流量确定,集水井应采取防渗措施。
5||| 明沟、集水井排水,视水量多少连续或间断抽水,直至基础施工完毕、回填土为止。
6||| 集水明排设施与市政管网连接口之间设置沉淀池
(3) 井点降水
1||| 条件:基坑开挖较深,基坑涌水量大,且有围护结构时选用
2||| 方法:真空井点、喷射井点、管井深入含水层,用不断抽水方式使地下水位下降至坑底以下,以方便土方开挖。
3||| 轻型井点布置应根据基坑平面形状与大小、地质和水文情况、工程性质、降水深度而定。
口诀:自地面算起至基坑底面以下设计要求的动水位间深度,记住:是从地面算起,而不是从原水位算起,降了多少
4||| 布置方式
A. 单排井点——基坑宽度<6m,且降水深度≤6m——布置在地下水上游一侧
B. 双排井点——基坑宽度≥6m或土质不良,渗透系数较大时——布置在两侧
C. 环形井点——基坑面积较大时——挖土运输设备出入道可不封闭,间距可达4m,一般留在地下水下游方向
5||| 相关数字
A. 轻型井点宜采用金属管,井管距坑壁不应小于1-1.5m(距离太小易漏气)
B. 井点间距一般为0.8-1.6m
C. 滤水管埋入含水层内,并且比挖基坑底深0.9-1.2m,井点管的埋置深度应经计算确定。
6||| 构造:钻进到设计深度后——注水冲洗钻孔、稀释孔内泥浆——插入井管——井管周边填充密实、均匀的滤料(中粗砂)——滤料上方宜使用黏土封堵,封堵至地面的厚度应大于1m
7||| 管井滤管
A. 管井的滤管可采用无砂混凝土滤管、钢筋笼、钢管或铸铁管。
B. 管井成孔直径应满足填充滤料的要求;
C. 滤管与孔壁之间填充的滤料宜选用磨圆度好的硬质岩石成分的圆砾,不宜采用棱角形石渣料、风化料或其他粘质岩石成分的砾石
D. 井管底部应设置沉砂段
6. 回灌:回灌井分为自然回灌井和加压回灌井
7. 基坑内的隔水帷幕与坑内外降水
(1) 隔水帷幕隔断降水含水层
1||| 深入降水含水层的隔水底板中,井点降水以疏干基坑内的地下水位目的,即落底式帷幕
2||| 这类隔水帷幕将基坑内的地下水与基坑外的地下水分隔开来,基坑内外地下水无水力联系
3||| 把降水井布置于坑内,降水时,基坑外地下水不受影响
(2) 隔水帷幕底位于承压水含水层中
1||| 目的:前期降低承压水水头,后期疏干承压含水层
2||| 地下水呈三维流态
3||| 降水井布置于坑内侧
(3) 隔水帷幕底位于承压水含水层隔水顶板中
1||| 目的:以防止基坑底板隆起或承压水突涌为目的
2||| 基坑内外地下水联通,把降水井布置于基坑外侧,布置在内侧还要封井
第2节-深基坑支护结构与边坡防护 (明挖法)
1. 深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构;板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。
2. 围护结构
(1) 基坑围护结构体系
1||| 包括:板(桩)墙、围檩(冠梁)、其他附属构件
2||| 板桩墙:主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,将压力传至支撑
(2) 围护结构类型:我国应用较多的有:排桩、地下连续墙、重力式挡墙及组合形式
1||| 预制混凝土板桩
A. 常用截面形式:矩形(方便、效果好、使用最多)、T形、工字形、口字型
B. 施工困难,对机械要求高、挤土现象严重,一般不能拔出,是永久性支护结构,使用不普遍
2||| 钢板桩 (常用的挡土结构)
A. 优点:强度高,桩之间连接紧密,隔水效果好,施工灵活,板桩可重复使用
B. 缺点:
a. 板桩打入时,会产生挤土现象,拔出时容易带出土,造成板桩位置出现空隙,对周边环境造成一定影响
b. 板桩长度有限,开挖深度受到限制,一般最大开挖深度在7-8m
c. 刚度低,易变形,所以对围檩的强度、刚度、连续性会有更高的要求。
C. 断面形式:常用的有U形(地铁中多用)、Z形
3||| 钢管桩
A. 优点:比钢板桩刚度高
B. 缺点
a. 施工难度大于钢板桩
b. 锁口止水效果难以保证,需有防水措施配合
4||| 钻孔灌注桩
A. 一般采用机械成孔:螺旋钻机、冲击式钻机、正反循环钻机(泥浆护壁成孔,噪声低、适用于城区施工,应用广泛)、旋挖钻
B. 悬臂式排桩——桩径≥600mm,拉锚式、支撑式排桩——桩径≥400mm
C. 排桩的中心间距不宜大于桩直径的2倍,混凝土强度等级不宜低于C25
D. 排桩顶部设置混凝土冠梁,采取间隔成桩施工顺序,混凝土终凝后,再进行相邻桩的成孔施工
E. 与止水帷幕联合使用,止水帷幕一般采用深层搅拌桩;如果基坑上部受环境条件限制,可采用高压旋喷桩止水帷幕,但要保证施工质量。
止水帷幕作用:用于阻止、减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采取的连续止水体
F. 钻孔咬合桩(常用):素混凝土与钢筋混凝土桩间隔布置,可直接作为止水帷幕
5||| 重力式水泥混凝土挡墙 (即:深层搅拌桩)
A. 不放钢筋,用搅拌机械将水泥、石灰、地基土相拌合,形成相互搭接的格栅状结构形式,也可相互搭接成实体结构形式
B. 依靠本身自重、刚度保护坑壁,形成重力式的挡土结构。开挖深度不宜大于7m,超过7m扛不住,以为里面没有配筋
C. 采用格栅形式时,满足一定的面积转换率 (越高,意味着土越不好,用的水泥越多)
a. 淤泥——0.8
b. 淤泥质——0.7
c. 黏性土、砂土——0.6
D. 水泥挡土墙的28天无侧限抗压强度不宜小于0.8MPa
6||| SMW工法桩 (水泥混凝土挡墙+H型钢)
A. 在上海等软土地区较多使用
B. 利用搅拌设备,就地切削土体,然后注入水泥类混合液,搅拌均匀,形成水泥土搅拌墙,最后插入型钢,形成一种劲性复合围护结构
C. 工艺流程:开挖导沟——设置导向定位钢板——SMW搅拌机定位——混合搅拌——插入型钢(在干燥条件下除锈,表面涂减摩材料)——施工完毕——型钢回收
口诀:导沟两定位,搅拌后插钢
D. 内插型钢布置形式:密插型、插一跳一型、插二跳一型
E. 单根型钢中,焊接接头不宜超过2个,焊接接头位置应避免设在支撑位置或开挖面附近。
F. 相邻型钢的接头,竖向位置宜相互错开,错开间距不宜小于1m。且型钢接头距离基坑底面不宜小于2m。
G. 材料——H型钢可反复使用
7||| 地下连续墙 (可作为主体结构的一部分)
A. 工艺流程:开挖导沟——修筑导墙——挖沟槽,同时注入泥浆——清除槽底淤泥、残渣——吊放接头管——吊放钢筋笼——下放导管——灌注水下混凝土——拔出接头管
口诀:勾住曹操头巾下水吧
B. 分类:预制钢筋混凝土连续墙、现浇钢筋混凝土连续墙
C. 优点
a. 施工时,振动小、噪声低,对周边地层扰动小
b. 墙体刚度大,适用于多种土层(黏性土、卵砾石层)且成槽高效,除夹有孤石、大颗粒卵砾石等局部障碍物时影响成槽效率
D. 挖槽机械按工作原理可分为:抓斗式、冲击式、回转式
E. 一字型槽段长度宜取4-6m
F. 接头
a. 柔性接头:圆形锁口管接头、波纹管接头、楔形接头、工字钢接头、混凝土预制接头
b. 刚性接头:穿孔钢板接头(一字型、十字型)、钢筋承插式接头
G. 导墙:是控制挖槽精度的主要构筑物,其作用是
a. 挡土:挖沟槽时,地表土容易塌陷
b. 基准作用:挖槽标高、垂直度、精度的基准
c. 承重:既是挖槽机械轨道的支承,又是钢筋笼接头管等搁置的支点,还承受其他施工设备荷载。
d. 存续泥浆:稳定槽内泥浆液面,防止泥浆漏失。泥浆液面始终保持在导墙面以下20cm,并高出地下水位1m,以稳定槽壁
e. 防雨水:阻止雨水等地面水流入槽内
f. 补强作用:地下连续墙距现有建筑物很近时,在施工时,还起到补强作用。
H. 特制泥浆护壁
i. 目的:为了保证槽壁的稳定
ii. 检测和控制的技术性能指标:相对密度、黏度、含砂率、PH值
口诀:密度黏度含砂P
3. 支撑结构类型
(1) 支撑结构体系
1||| 支撑作用:减小围护结构的变形,控制墙体弯矩作用;分为内撑、外锚两种形式。
2||| 内支撑:钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑、钢与钢筋混凝土混合支撑
3||| 外拉锚形式:拉锚、土锚
4||| 支撑结构挡土的应力传递路径:围护墙(桩)——围檩(冠梁)——支撑
5||| 支撑系统按材料分为
A. 现浇钢筋混凝土支撑体系
a. 优点:混凝土结硬后,刚度大、变形小,强度安全可靠,施工方便
b. 缺点:浇筑、养护时间长,围护结构无支撑暴露状态时间长,施工工期长,拆除困难
B. 钢支撑体系
优点:拆装方便,可周转使用,可施加预应力
缺点:施工工艺要求高,施工支撑不及时、不准确会造成失稳
(2) 支撑体系的布置及施工
1||| 原则
A. 宜采用受力明确、连接可靠、施工方便的结构形式
B. 宜采用对称平衡性、整体性强的结构形式
C. 应与主体结构的结构形式、施工顺序协调,以便于主体结构施工。
D. 应利于基坑土方开挖和运输
E. 可利用内支撑结构施做施工平台
2||| 施工
A. 内支撑结构的施工与拆除顺序与设计一致,必须先支撑后开挖,当然第一道支撑除外
B. 围檩与围护结构之间要紧密接触,不得留有缝隙,有缝隙的话,用强度不低于C30的细石混凝土填充密实,或用其他可靠连接措施。
C. 钢支撑应按设计要求施加预应力,当监测到支撑压力出现损失时,应再次施加预压力。
D. 支撑拆除应在替换支撑的结构构件达到换撑要求的承载力后进行。
E. 当主体结构的底板、楼板分块浇筑或设置后浇带时,应在分块部位或后浇带处设置可靠的传力构件。
4. 边坡防护
基坑边(放)坡
(1) 当基坑边坡土体中的剪应力>土体的抗剪强度,边坡就会失稳坍塌
(2) 放坡要求
1||| 以控制分级坡高和坡度为主
2||| 优先采用坡率法来控制边坡的高度和坡度(高:底长)
3||| 按是否设置分级过渡平台,边坡可分为一级放坡、分级放坡两种形式。
4||| 过渡平台宽度:岩石边坡不小于0.5m,土质边坡不小于1m
5||| 下级放坡坡度宜缓于上级放坡坡度。
(3) 基坑边坡稳定控制措施
1||| 根据土层的物理力学性质、边坡高度,确定基坑边坡坡度,并于不同土层处做成折线形边坡或留置台阶
2||| 按照实际坡度开挖,不得挖反坡
3||| 在基坑周围边坡范围内,对地面采取防水、排水、截水等防护措施,禁止雨水浸入土体,保持基底、边坡的干燥。
4||| 严禁在坡顶周围堆放材料、土方、其他重物,停放或行驶较大的施工机械。
5||| 监测坡顶位移,分析数据。出现失稳迹象,采取削坡、坡顶卸荷、坡脚压载等措施
(4) 护坡措施
1||| 叠放砂包、土袋
2||| 水泥砂浆或细石混凝土抹面:抹面应留泄水孔,间距不宜大于3-4m
3||| 挂钢筋网,喷浆或混凝土
4||| 其他措施:锚杆喷射混凝土护面,塑料膜或土工织物覆盖坡面
第3节-基槽土方开挖及基坑变形控制
1. 基本要求
(1) 基本规定
案例改错点
1||| 根据支护结构设计、降水或隔水要求,确定基坑开挖方案。
2||| 排水
A. 基坑周围地面应设排水沟,且应避免雨水、渗水等流入坑内;
B. 基坑内设置排水设施,保证开挖时及时排出雨水。
C. 放坡开挖时,应对坡顶、坡面、坡脚采取降水排水措施
先降水后开挖
3||| 软土基坑:分层、分块、对称、均衡地开挖,开挖后及时支护。对于有预应力要求的钢支撑、锚杆,还必须按设计要求施加预应力。当基坑开挖面上方的支撑、锚杆、土钉未达到设计要求时,严禁向下开挖。
4||| 基坑开挖过程中,必须采取措施防止开挖机械等碰撞支护结构、格构柱、降水井点,扰动基底原状土
5||| 当开挖揭露的实际土层性状或地下水情况与设计依据的勘察资料明显不符,或出现异常现象、不明物体时,应停止开挖,在采取措施后方可继续开挖。
(2) 以下情况,立即停止开挖,查清原因、采取措施后,继续施工
1||| 支护结构变形加剧、内力超过设计值或突然增大、发生异常声响、出现渗漏
2||| 边坡或支护结构出现失稳征兆
3||| 止水帷幕渗漏,基坑出现流土、管涌现象
4||| 坑底出现异常
5||| 基坑周边建筑物变形过大或已经开裂
2. 基坑的土方开挖方法
(1) 浅层土方开挖
1||| 挖掘机直接开挖——出土——自卸车运输
2||| 浅层接力开挖
(2) 深层土方开挖:挖掘机挖土——将土转运到围护墙边——用吊车提升出土——自卸车运输(坑底以上0.3m土方采用人工开挖)
(3) 基坑分块开挖顺序
1||| 地铁车站长条形基坑开挖应遵循的原则:分段分层、由上而下、先支撑后开挖
2||| 兼作盾构始发井的车站:从两端/一端向中间开挖,以方便端头井的盾构始发。
3||| 地铁车站端头井支撑顺序:撑好标准段内的对撑——挖斜撑范围内的土方——挖坑内的其余土方
4||| 斜撑范围内的土方,应自基坑角点沿垂直于斜撑方向基坑内分层、分段、限时地开挖并架设支撑。
3. 基坑的变形控制
(1) 基坑变形特征
1||| 土体变形:基坑周围地层移动主要由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的
2||| 围护结构水平变形
刚性墙体:水泥土搅拌桩墙、旋喷桩墙 柔性墙体:钢板桩、地下连续墙
A. 基坑开挖较浅,未设支撑时,刚性墙体和柔性墙体都是墙顶位移最大,向基坑方向水平位移呈三角形分布
B. 刚性墙体:继续表现为基坑内三角形水平位移或平行刚体位移 柔性墙体:墙顶位移不变或向基坑外移动,墙体腹部向基坑内凸出
3||| 围护结构竖向变位
A. 给基坑的稳定、地表沉降、墙体自身的稳定性带来极大的危害,特别是对于饱和度极为软弱的地层中的基坑工程。
B. 原因
a. 围护桩或地下连续墙底下因清孔不干净,有沉渣时,围护墙在开挖中下沉
b. 围护结构下方有顶管、盾构等穿越时,会引起围护结构突然沉降
4||| 基坑底部的隆起
A. 随着基坑的开挖卸载,基坑底部出现隆起时必然的,但过大的坑底隆起往往是基坑险情的征兆。
B. 过大坑底隆起的原因
a. 基坑底不透水土层由于其自重不能承受不透水土层下承压水水头压力而产生突然性隆起
b. 由于围护结构插入基坑底土层深度不足而产生坑内土隆起破坏
C. 影响
a. 基坑底土体过大隆起可能会造成基坑围护结构失稳
b. 造成立柱隆起,进一步造成支撑向上弯曲,可能引起支撑体系失稳
D. 直接监测坑底隆起困难,一般通过监测立柱变形来反映基坑底土体隆起情况
5||| 地表沉降
A. 基坑围护呈悬臂状态时,较大的地表沉降出现在墙体旁
B. 施加支撑后,地表沉降的最大值会渐渐远离围护结构,位于距离围护墙一定距离的位置上。
(2) 基坑的变形控制方法
1||| 增加围护结构和支撑的刚度
2||| 增加围护结构的入土深度
3||| 加固基坑内被动土压区土体。(抽条加固、裙边加固等)
4||| 减少每次开挖围护结构处土体的尺寸和开挖后未及时支撑的暴露时间
5||| 控制降水对环境变形的影响(增加隔水帷幕深度、隔断透水层、提高管井滤头底高度、降水井布置在基坑内)
(3) 坑底稳定控制
1||| 方法:坑内井点降水、加深围护结构入土深度、适时施作底板结构、坑底土体加固
口诀:水深底固(根深蒂固)
第4节-地基加固处理方法
1. 地基加固处理作用与方法选择
(1) 基坑地基加固目的
1||| 基坑地基按加固部位不同,分为基坑内加固和基坑外加固两种
2||| 基坑外加固目的:止水,有时也可减少围护结构承受的主动土压力
3||| 基坑内加固目的
A. 提高土体的强度和土体的侧向抗力,减少围护结构位移,进而保护基坑周边建筑物及地下管线
B. 防止坑底土体隆起破坏
C. 防止坑底土体渗流破坏
D. 弥补围护墙体插入深度不足
(2) 基坑地基加固方式
1||| 按平面布置形式分类
A. 满堂加固:环境保护要求高,或为了封闭地下水
B. 格栅式加固:地铁车站的端头井;
C. 抽条加固:适用于长条形基坑
D. 裙边加固:适用于基坑面积较大
E. 墩式加固:多布置在基坑周边阳角位置或跨中区域
2||| 换填材料加固法
A. 适用于较浅基坑
B. 目的是:提高地基承载力
(3) 地基加固位置:从第二道支撑底至开挖面以下一定深度,如果有钱任性,考虑地表有施工机具运行需要,也可以采用低水泥掺量加固到地面。
2. 常用方法与技术要点
(1) 注浆法
1||| 原理:浆液以填充、渗透、挤密的方式,将松散土颗粒胶结成整体(结石体)
2||| 浆液:由主剂(水泥浆是以水泥为主的浆液)、溶剂(水)、外加剂混合而成
3||| 四类注浆工艺
A. 压密注浆:中砂地基、黏土地基,有排水条件
B. 渗透注浆:适用于中砂以上砾石、砂砾石、裂隙岩石,总之有很多缝隙
C. 劈裂注浆:低渗透性土层
D. 电动化学注浆:只靠一般静压力难以使浆液注入土的孔隙地层。
有缝渗透无缝劈,中砂黏土可压密 压住身体、劈开大腿,不行上点电动化学道具
4||| 注浆加固土强度具有较大的离散性,注浆检验应在加固后28天进行。 检验方法:可采用标准贯入、轻型静力触深法、面波
(2) 水泥土搅拌法
1||| 原理:就地将软土和固化剂强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土
2||| 根据固化剂掺入状态不同,可分为浆液搅拌、粉体喷射搅拌
3||| 搅拌机:单轴、双轴、三轴、多轴或连续成槽搅拌机
4||| 粉体喷射目前采用单轴搅拌机
5||| 不适用的地质条件
A. 含有大孤石或障碍物较多且不易清除的杂填土
B. 欠固结的淤泥和淤泥质土
C. 硬塑及坚硬的黏性土
D. 密实的砂类土
E. 地下水影响成桩质量的土层
软、稍密、中密可用;大孤石、障碍物、坚硬密实地下水不可用
6||| 优点
A. 最大限度地利用了原土
B. 搅拌时,无振动、无噪声、无污染,可在密集建筑群中进行施工,对周围原有建筑物及地下沟管影响很小。
C. 根据上部结构的需要,可灵活地采用柱状、壁状、格栅状、块状等加固形式
D. 与钢筋混凝土桩基相比,可节约钢材并降低造价
7||| 根据室内试验确定需加固地基土的固化剂、外加剂的掺量,如果有成熟经验时,也可根据工程经验确定。
唯一一个可以根据经验确定的
(3) 高压喷射注浆法
1||| 工艺流程:钻机钻孔——插入带有喷嘴的注浆管——加压——喷嘴中会喷射出来浆液——冲击破坏土体——边喷射边拔出——清理机具孔口
2||| 适用地质条件:淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土、碎石土
3||| 不适用地质条件:硬质黏土、腐殖土(含有较多块石、大量植物根茎的地基)
4||| 三种基本形状:旋喷、定喷、摆喷
5||| 实现方法
A. 单管法:喷高压水泥一种介质
短
旋喷
B. 双管法:喷高压水泥、压缩空气两种介质
中
旋喷、定喷、摆喷
C. 三管法:喷高压水流、压缩空气、水泥浆液三种介质
长
旋喷、定喷、摆喷
6||| 用于止水帷幕时,加固体的搭接应大于30cm
7||| 主要材料:水泥,宜采用强度等级≥42.5级的普通硅酸盐水泥
8||| 施工质量检查方法:开挖检验、钻孔取芯、标准贯入试验、动力触探
第5节-防止基坑坍塌掩埋安全措施
第6节-地下管线安全保护措施
第三课 盾构法施工
第1节-盾构机选型要点
1. 盾构类型
1||| 按支护地层的形式分类:分为自然支护式、机械支护式、压缩空气支护式、泥浆支护式、土压平衡支护式
口诀:自己压泥土
2||| 按开挖面是否封闭
A. 密闭式(重点考):土压式、泥水式
B. 敞开式(不常用):手掘式、半机械挖掘式、机械挖掘式
3||| 按盾构的断面形状划分:圆形和异型
主要是保证前方土压、水压与后方机械平衡,不平衡就坍塌了
2. 盾构机的刀盘配置
1||| 刀盘时机械化盾构的掘削部件,具有三大功能:开挖功能、稳定功能、搅拌功能(避免形成“泥饼”)的作用
2||| 土压平衡盾构的刀盘有两种形式:面板式(刀盘开口率小)、辐条式(刀盘开口率大)
3. 盾构机选型要点
1||| 土压平衡盾构 (简称EPB盾构)
A. 工作原理:刀盘旋转切削开挖面的泥土,破碎的泥土通过刀盘开口进入土仓,泥土落到土仓底部后,通过螺旋输送机运到皮带输送机上,然后输送到停在轨道上的渣土车
B. 为了方便土能输送出去,要求土具有良好的塑性变形,软稠度、内摩擦角小、渗透率小等特点,如果不满足,要进行塑流化改良,加水、膨润土、黏土、CMC、聚合物或泡沫
2||| 泥水加压盾构
A. 工作原理:将泥浆送入泥水室内,在开挖面上用泥浆形成不透水的泥膜,通过该泥膜的张力,保持水压力,以平衡作用于开挖面的土压力和水压力。
B. 开挖的土砂以泥浆形式输送到地面,通过泥水处理设备进行分离,分离后的泥水进行质量调整,再输送到开挖面。
C. 几乎适应所有地层。
第2节-盾构施工条件与现场布置
1. 盾构法施工条件
(1) 施工适用条件
1||| 适用地层:除硬岩外的相对均质的地质条件,广州等地区已经有采用复合盾构施工软硬不均地层的成功经验
2||| 隧道埋深:覆土深度不宜小于1倍的洞径
3||| 对环境的影响:接近既有建筑物施工时,有时需要辅助措施,除工作井部分外,对道路交通影响较小;振动、噪声一般限制在工作井洞口附近,可用隔音墙防护。
(2) 施工准备
1||| 一般需要在盾构掘进的始端、终端设置工作井,按工作井的用途,分为盾构始发工作井和接收工作井,竣工后,多被用作地铁车站、排水、通风等永久性结构。
2||| 井壁上设盾构始发洞口,井内设盾构基座和反力架。
3||| 开始掘进前,要对盾构基座、负环管片、反力架等设施及定向测量数据进行检查验收。(还有别的,其他都好理解)
2. 盾构施工现场布置
(1) 平面布置:盾构工作井、工作井防雨棚及防淹墙、垂直运输设备、管片堆场、管片防水处理场、拌浆站、料具间及机修间、同步注浆和土体改良泥浆搅拌站、两回路的变配电间等设施、进出通道等。
(2) 施工设施设置
1||| 降水措施——降水系统(水泵房)
2||| 气压法盾构施工——空压机房,供给足够的压缩空气
3||| 泥水平衡盾构——泥浆处理系统、泥浆池
4||| 土压平衡盾构——电机车电瓶充电间等设施
3. 组装调试与现场验收:先进行各系统的空载调试,然后进行整机空载调试。
第3节-盾构施工阶段划分及始发与接收施工技术
1. 盾构施工阶段划分
(1) 盾构施工一般分为始发、正常掘进、接收三个阶段
(2) 始发:自始发工作井内盾构基座上开始掘进——完成初始掘进(通常50-100m)止
(3) 始发结束后,要拆除临时管片、临时支撑、反力架,分体始发时还要将后续台车移入隧道内,以便后续正常掘进
(4) 接收:指自掘进距接收工作井100m——盾构到达接收工作井内接收基座上止
2. 洞口土体加固技术
(1) 为保证盾构始发与接收施工安全,洞口土体加固施工必须满足设计要求
(2) 洞门土体加固的作用
1||| 盾构从始发工作井进入地层前,首先应拆除始发工作井洞门处的围护结构,以便将盾构推入土层开始掘进;盾构达到接收工作井前,亦应先拆除洞门处工作井的围护结构,以便盾构进入接收工作井
2||| 由于拆除洞口围护结构后,在坑外水土压力作用下,会导致洞口土体失稳和地下水涌入工作井,且盾构在始发掘进的一段距离内或到达接收洞口前的一段距离内难以建立起土压或泥水压以平衡开挖面的土压和水压。因此,拆除洞口围护结构前必须对洞口土体进行加固,通常在工作井施工过程中实施。
3||| 拆除洞口围护结构及盾构掘进通过加固区域时,防止地层变形,进而引起工作井周边地面建筑物及地下管线等破坏。
(3) 加固范围
1||| 洞口土体加固与一般地基加固的不同之处:不仅要有强度要求,还要有渗透性要求,还要考虑经济性要求
2||| 隧道衬砌轮廓外左右两侧各3m、顶板以上3m、底板以下3m,并根据盾构直径增大而增大
3||| 加固长度:根据土质而定,富水地层加固长度必须大于盾构本体长度2m及以上(刀盘+盾壳)
(4) 加固方法
1||| 化学注浆法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法、砂浆回填法
口诀:化身高冷砂
2||| 国内常用:深层搅拌法、高压旋喷注浆法、冷冻法
3||| 在工作井围护采用盾构直接切削GFRP筋地下连续墙以及与加固方法相合的钢套筒法在高水压地层也有应用
4||| 各个方法特点
1||| 冻结法:造价高、解冻后存在沉降
2||| 旋喷桩加固:效果好,造价远高于深层桩。
3||| 深层搅拌法:广泛采用(除了工作井较深、洞口处土层为水头较高的承压水层外)
4||| 在搅拌桩加固体与连续墙间无法加固的间隙处,用旋喷法进行补充加固
(5) 风险防控和处理
1||| 最常见的问题
A. 加固效果不好,造成开洞门时土体坍塌
B. 加固范围不当,造成始发时水土流失
2||| 主要措施:选择合理的加固方法,加强过程控制,严格控制加固施工参数,对加固区与始发井形成的间隙要采取有效方法封堵处理
3||| 出现开洞门失稳现象时,在小范围的情况下,可采用边破除洞门混凝土、边喷素混凝土的方法,对土体临空面进行封闭。如果土体坍塌失稳情况严重时,只有封闭洞门、重新加固
4||| 洞口土体加固完成后,应进行钻孔取芯试验以检查效果
3. 盾构始发施工技术要点
(1) 施工流程
1||| 盾构始发是指利用反力架和负环管片,将始发基座上的盾构,由始发工作井推入地层。
2||| 盾构始发是关键环节之一,主要内容包括:安装始发基座——盾构组装调试——安装反力架(端头土体加固,检查加固质量后在进行以下程序)——安装洞门密封——洞门凿除——拼装负环管片——始发掘进,盾尾通过洞门,压板加固,壁后注浆——初始掘进
(2) 始发长度的确定
1||| 初始掘进长度确定因素
A. 衬砌与周围地层的摩擦阻力
B. 后续台车长度
2||| L>F/2πrf
A. L:从始发井开始的衬砌长度
B. F:盾构千斤顶推力
C. r:衬砌外半径
D. f:注浆后的衬砌与地层的摩擦阻力
若L>后续台车长度,则取L为初始掘进长度; 若L<后续台车长度,则可综合权衡利弊后,确定L或后续台车长度为初始掘进长度
(3) 始发掘进施工要点
1||| 盾构前,如需破除洞门,应在条件验收后进行
2||| 始发前,应对洞门土体加固进行质量检查,合格后方可始发掘进;应制定洞门围护结构破除方案,并采取密封措施保证始发安全。
3||| 始发前,安全验算反力架
4||| 始发时,复核盾构姿态
5||| 盾尾密封刷进入洞门结构后,应进行洞门圈间隙的封堵和填充注浆,注浆完成后方可掘进
6||| 初始掘进过程中,应控制盾构姿态和推力,加强监测,根据监测结果调整掘进参数
4. 盾构接收施工技术要点
(1) 接收施工流程:洞门凿除——接收基座的安装与固定——洞门密封安装——到达段掘进——盾构接收
(2) 接收施工的主要内容
1||| 接收井洞口土体加固
2||| 在贯通前100m、50m处分两次对人工复核测量盾构姿态
3||| 复核测量接收洞门位置及轮廓
4||| 确定盾构姿态控制方案并进行盾构姿态调整
5||| 准备、就位、接收盾构接收架
6||| 凿除接收洞门
7||| 拉紧洞门最后10-15环管片
8||| 贯通后,清理刀盘前部的渣土
9||| 洞门防水装置安装及盾构推出隧道
10||| 洞门注浆堵水处理
11||| 制作连接桥支撑小车、分离盾构主机和后配套机械结构连接件
(3) 接收施工要点
1||| 接收前,检查洞口段土体,合格后方可接收掘进
2||| 到达工作井100m时,测量、调整盾构姿态
3||| 到达工作井10m内,控制掘进速度和土仓压力
4||| 管片环缝挤压密实,确保密封防水效果
5||| 主机进入接收井后,应及时密封管片环与洞门间隙
第4节-盾构掘进技术
1. 土压平衡盾构掘进
(1) 特点
1||| 土砂充满到开挖面和隔板之间的泥土仓,然后注入改良材料,用土压力确保开挖面的稳定性
2||| 通过螺旋输送机,在推进的同时进行排土
3||| 计量土压力和出土量,控制螺旋式排土器的转数和盾构推进速度,达到平衡状态
4||| 掌握刀盘扭矩和推力,防止开挖面松动和破坏
(2) 土仓压力管理
1||| 为了确保开挖面稳定,要适当的维持土仓压力
2||| 如果土仓压力不足,发生开挖面的涌水或坍塌风险就会增大
3||| 如果压力过大,又会引起刀盘扭矩或推力的增大而发生推进速度下降、地面隆起等问题
4||| 压力管理基本思路
A. 作为上限值,以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力
B. 作为下限值,可以允许产生少量的地表沉降,但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力
5||| 掌握开挖面稳定状态,一般是用设置在隔板上的土压计来确定土仓压力
6||| 土仓压力维持方法
A. 用螺旋排土器的转数控制
B. 用盾构千斤顶的推进速度控制
C. 两者组合控制
(3) 排土量管理
1||| 维持排土量和推进量相平衡
2||| 管理方法
A. 容积管理法:计算渣土搬运车台数、从螺旋排土器转数等进行推算
B. 重量管理法:渣土搬运车重量进行验收
(4) 渣土改良:调整渣土的塑流状态
1||| 改良渣土特性:低内摩擦力、良好的塑流状态、良好的粘稠度、低透水性
口诀:摩擦流出粘稠的水
2||| 常用的改良材料:泡沫、膨润土泥浆
(5) 土压平衡盾构掘进要点
1||| 两平衡
A. 土仓压力=水土压力
B. 排土量=开挖土量
2||| 及时监测记录、及时分析反馈,调整掘进参数、控制盾构姿态
2. 泥水加压盾构掘进
(1) 特点:看上一节的原理
(2) 泥水仓压力管理
1||| 确保开挖面的稳定,需要根据开挖面的土质及土水压力,适当的设定泥浆压力
2||| 泥浆压力不足,发生开挖面坍塌的危险会增大; 如果压力过大,又会出现泥浆喷发和地面隆起的可能
3||| 压力管理基本思路
A. 作为上限值,以尽量控制地表面的沉降为目的而使用静止土压力
B. 作为下限值,可以允许产生少量的地表沉降,但可确保开挖面的稳定为目的而使用主动土压力
4||| 掌握开挖面稳定状态,一般是用设置在隔板上的水压计来确定泥水仓内的泥水压力
(3) 排土量管理
1||| 排出和开挖的土量相平衡
2||| 泥水加压盾构施工,一般是从设置在送泥管和排泥管上的流量计和密度计取得数据,通过计算求出偏差流量和开挖干砂量,以把握开挖面的状态。
(4) 泥水处理系统和仓内破碎技术
1||| 泥水加压盾构维持开挖面稳定的关键:在开挖面形成高质量的泥膜
(5) 掘进要点
1||| 两平衡
A. 泥浆压力=水土压力
B. 排渣量=开挖量
2||| 经试验确定泥浆参数、检测泥浆性能,并实施动态管理
3. 管片拼装
(1) 拼装方法
A. 拼装顺序:下部标准管片(A型)——左右两侧标准管片(A型)——邻接管片(B型)——楔形管片(K型)
B. 千斤顶操作:随管片拼装顺序,分别缩回盾构千斤顶,严禁360°同时全部缩回
C. 紧固连接螺栓
a. 先紧固环向(管片之间)连接螺栓,后紧固轴向(环与环之间)连接螺栓
b. 工具:扭矩扳手
c. 紧固力:取决于螺栓直径与强度
D. 楔形管片安装方法:先径向重叠顶起,再纵向插入
E. 复紧连接螺栓:一环管片拼装后,利用全部盾构千斤顶均匀施加压力,充分紧固轴向连接螺栓
(2) 真圆保持:管片拼装呈真圆,并保持真圆状态,确保了隧道尺度精度、提高施工速度和止水性、减少地层沉降非常重要。
(3) 管片拼装施工要点
A. 管片拼装完成,脱出盾尾后,及时复紧管片螺栓
B. 拼装时,防止管片及防水密封条损坏
C. 已拼装成环的衬砌,进行椭圆度抽查
(4) 管片拼装误差及其控制:管片连接面要拼装整齐,连接螺栓要充分紧固
A.
(5) 管片修补:分析破损原因和程度,制定修补方案,修补材料强度不应低于管片强度
4. 壁后注浆:向管片和围岩之间的空隙注入填充浆液,向管片外压浆的工艺
(1) 注浆方法
1||| 同步注浆:孔隙出现的同时(同步注浆与盾构掘进同时进行)
2||| 二次注浆:在同步注浆结束后,通过管片的吊装孔,对管片背后进行补强注浆
3||| 堵水注浆:在富水地区,考虑地下水的影响,在二次注浆结束后,进行堵水注浆
(2) 目的
1||| 建立支撑体系,防止隧道周围土体塌陷,控制地面沉降
2||| 安定管片,防止管片发生移位变形
3||| 是衬砌结构的加强层,避免或减缓地下水对管片的侵蚀,提高衬砌结构耐久性
(3) 注浆材料性能
A. 通过试验确定注浆材料和配合比,选用单液或双液注浆材料
B. 注浆速度:根据注浆量、掘进速度确定
C. 二次注浆的注浆量和注浆压力:根据环境条件和沉降监测结果确定。
(4) 施工要点:连续进行注浆,作业后,及时清洗,注浆口注浆后,应及时封堵注浆口
5. 盾构姿态控制
(1) 线性控制主要任务:通过控制盾构姿态,使构建的衬砌结构几何中心线,线形顺滑,且位于设计中心线的容许误差范围内
(2) 推进管理测量
A. 每天两次测量
B. 关于管片和盾构的相对位置,通过测量左右、上下千斤顶的行程差和盾尾空隙,就能确定大致的情况
(3) 控制要点
A. 纠偏时,控制单次纠偏量,逐环和小量纠偏,不得过量纠偏
B. 大方向修正,用仿形刀向调整方向超挖
第5节-盾构法施工地层变形控制措施
1. 近接施工与近接施工管理
(1) 近接施工:新建盾构隧道穿越或邻近既有地下管线、交通设施、建筑物的施工
(2) 盾构施工必须考虑控制影响区域的地层变形,采取有效的既有结构物保护措施
(3) 近接施工管理:调查工程、地质、环境条件——分析、预测、制定防护措施——制定专项施工方案——施工过程中,监控量测
2. 地层变形与既有结构物变位变形
(1) 地层变形原因
1||| 开挖面的土、水压力与盾构压力仓压力不均匀:引起前方地表沉降或隆起
2||| 盾壳摩擦和曲线推进、纠偏对围岩产生扰动
3||| 壁后同步注浆不及时、不充分:导致盾尾空隙的发生,引起地层沉降
4||| 接头螺栓紧固不足:引起衬砌的变形及变位,增大地层下沉
5||| 开挖或衬砌渗漏:导致地下水位下降,引起地层固结沉降
(2) 盾构变形5阶段 (第1、5阶段下沉,2、3、4阶段可能下沉、可能隆起)
1||| 第1阶段:发生在盾构到达该断面之前;对于砂质土先期沉降是由地下水位下降引起的,软弱黏性土的先期沉降则是由于开挖面过量取土而引起的
2||| 第2阶段:盾构通过该断面前,若盾构控制土压(泥水压)不足或过大,由于开挖面土体变形引起地层沉降或隆起
3||| 第3阶段:发生在盾构通过该断面时,由于超挖、曲线掘进或纠偏、盾构与周围土体的摩擦等原因而发生地层沉降或隆起
4||| 第4阶段:盾构通过该断面后,产生的变形,由于盾构空隙的出现引起应力释放或壁后注浆压力过大而产生的。盾构施工引起的地层沉降变形中的大部分都是这类变形
5||| 第5阶段:盾构通过该断面后,较长时间内仍然持续发生的沉降变形,主要由于盾构掘进造成的地层扰动、松弛等引起。(软弱粘性土地层中最明显,砂性土、密实的硬黏性土基本不发生)
3. 盾构掘进地层变形控制措施
(1) 防止开挖面的土水压力不均衡引起变形的措施
1||| 土盾
1||| 调整推进速度与螺旋出土器转速,使压力舱压力与开挖面土水压力相对应
2||| 注入适当的添加剂,增加开挖土体的塑流性
2||| 泥水盾
1||| 调整泥浆特性,仔细进行泥浆管理,使压力舱压力始终对应于开挖面的土水压力
2||| 研究相应的辅助施工方法,以保证围岩的稳定
(2) 减小盾构穿越过程中围岩变形的措施
1||| 控制好盾构姿态,避免不必要的纠偏作业
2||| 出现偏差时,本着“勤纠、少纠、适度”的原则操作
3||| 超挖时,合理确定超挖半径范围,尽可能减少超挖
4||| 土压平衡盾构在软弱或松散地层掘进时,黏滞阻力或摩擦力较大时,应采取减阻措施
(3) 减小盾尾脱出,导致地层变形的措施
1||| 同步注浆,及时填充尾部空隙
2||| 正确选择注浆材料与配合比
3||| 加强注浆量与注浆压力控制
4||| 及时进行二次注浆
(4) 防止衬砌引起变形
1||| 使用形状保持装置,确保管片组装精度
2||| 充分紧固接头螺栓
(5) 防止开挖或衬砌渗漏导致地下水位下降的措施:精细的进行管片组装及防水作业
4. 地层变形的预测和施工监测必测项目
(1) 施工区域地表隆沉(隆起、沉降)、沿线建筑物和地下管线变形
(2) 隧道结构变形
第6节-盾构法施工质量检查与验收
1. 钢筋混凝土管片质量控制要点
(1) 模具
A. 试生产管片中,随机抽取3环进行水平拼装检验,合格后方可正式生产
B. 模具周转100次后,必须进行检验
(2) 管片质量控制
A. 每日生产15环,应抽取1块管片进行检验,检验宽度、弧长、弦长、厚度
B. 每日生产100环后,应进行水平拼装检验1次
(3) 管片储存与运输
A. 内弧面向上或单片侧立的方式码放,每层管片之间正确设置垫木,码放高度经计算确定
2. 管片拼装 质量控制
(1) 防水密封条应分批抽检
(2) 混凝土管片不得有内外贯穿裂缝和宽度大于0.2mm的裂缝及混凝土剥落现象
(3) 如果出现,要进行修补,分析破损原因及程度、制定修补方案,修补材料强度不应低于管片强度
第7节-盾构施工安全措施
第四课 喷锚暗挖法施工
第1节-喷锚暗挖掘进方式选择
1. 全断面开挖法
1||| 适用条件:土质稳定、断面较小(跨度≤8m)的隧道,人工开挖或小型机械作业
2||| 自上而下一次开挖成形,沿着轮廓开挖,按施工方案一次进尺并及时进行初期支护
3||| 优点:减少开挖对围岩的扰动次数,有利于围岩天然承载拱的形成,工序简便,工期短;
4||| 缺点:是对地质条件要求严格,围岩必须有足够的自稳能力
2. 台阶开挖法
1||| 适用条件:土质较好的隧道施工
2||| 台阶开挖法将结构断面分成2个以上部分,即分成上下两个工作面或几个工作面,分步开挖
3||| 台阶法分为正台阶法、中隔壁台阶法,正台阶法能较早使支护闭合,有利于控制结构变形及由此引起的地面沉降
4||| 优点:具有足够的作业空间和较快的施工速度,灵活多变,适用性强
3. 环形开挖预留核心土法 (像足球)
1||| 适用条件:一般土质或易坍塌的软弱围岩、断面较大的隧道施工
2||| 断面分为环形拱部(1、2、3),上部核心土(4),下部台阶(5)
3||| 根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.5-1m,不宜过长。台阶长度一般以控制在1跨度为宜
4||| 施工作业流程:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部——架立钢支撑——挂钢筋网——喷混凝土。在拱部初次支护保护下,为加快进度,采用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶——随时接长钢支撑、喷射混凝土、封底——安排二次衬砌
5||| 优点
A. 因为开挖过程中上部留有核心土(4号)支承着开挖面,能迅速、及时地建造拱部初次支护,所以开挖工作面稳定性好
B. 核心土和下部开挖都是在拱部初次支护保护下进行的,施工安全性好
6||| 注意事项
A. 要结合辅助施工措施对开挖工作面及其前方岩体进行预支护、预加固 因为核心土增强了开挖面的稳定,但开挖中围岩要经受多次扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间长,有可能使围岩变形增大
B. 施工中一般不设或少设锚杆,由于拱形开挖高度较小,或地层松软、锚杆不易成型
4. 单侧壁倒坑法
1||| 适用条件:断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩
2||| 侧壁导坑宽度不宜超过0.5倍洞宽,高度以到起拱线为宜,这样导坑可分二次开挖和支护,不需要架设工作平台,人工架立钢支撑也较方便。
3||| 施工顺序:开挖1号,并进行初次支护(锚杆+钢筋网+钢支撑+喷混凝土),尽快使导坑的初次支护闭合——开挖上台阶,进行拱部初次支护——开挖下台阶,进行另一侧的初次支护,使全断面闭合——拆除导坑临空部分的初次支护——建造内层衬砌
5. 双侧壁导坑法:防水效果最差 (眼镜工法)
1||| 适用条件:当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法
2||| 导坑宽度:不宜超过断面最大跨度的1/3。
3||| 左、右侧导坑错开的距离。
4||| 施工顺序:开挖——侧导坑,初次支护——相隔适当距离后,开挖另一侧导坑,建造初次支护——开挖上部核心土,建造初次支护——开挖下台阶,建造底部初次支护,使初次支护全断面闭合——拆除导坑临空部分的初次支护——施作内层衬砌
5||| 优点:每个分块都是在开挖后立即各自闭合的,中间变形几乎不发展,施工较安全
6||| 缺点:分块多、扰动大,初次支护全断面闭合时间长,速度慢、成本高
6. 中隔壁法和交叉中隔壁法
1||| 中隔壁法(CD工法):适用于地层较差、不稳定岩体且地面沉降要求严格的地下工程施工
2||| 交叉中隔壁法(CRD):在CD工法基础上加设临时仰拱
3||| 以上两种在大跨度隧道中应用普遍
7. 中洞法、侧洞法、柱洞法、洞桩法(多孔联跨):核心思想是变大断面为中小断面,提高施工安全度
1||| 中洞法
A.
B. 先开挖中间部分(中洞),在中洞内施作梁、柱结构,再开挖两侧部分(侧洞)
C. 中洞跨度较大,采用CD、CRD、双侧壁导坑法进行施工
2||| 侧洞法
A.
B. 先开挖两侧部分(侧洞),在侧洞内做梁、柱结构,然后再开挖中间部分(中洞)
3||| 柱洞法
A.
B. 先在立柱位置施作一个小导洞——在洞内做底梁,形成一个细而高的纵向结构
4||| 洞桩法
A.
B. 先挖洞——洞内制作挖孔桩——梁柱完成后,再施作顶部结构
第2节-工作井施工技术 (喷锚暗挖用的工作井)
1. 喷锚暗挖工作井是为隧道施工而设置的竖向通道,一般采用倒挂井壁法,
2. 工作井施工技术
(1) 施工准备
1||| 竖井施工前,应对竖井及隧道范围内的地下管线、建筑物进行调查,并应会同产权单位确定保护方案;施工中,应加强对重要管线、建筑物等的保护和监测。
2||| 竖井施工范围内,应人工开挖十字探沟,确定无管线后再开挖。
3||| 竖井井口防护
A. 竖井应设置防雨棚、挡水墙
B. 应设置安全护栏,护栏高度不应小于1.2m。
C. 周边应架设安全警示装置
(2) 锁口圈梁
1||| 圈梁埋深较大时,上部应设置挡土墙、土钉墙或“格栅钢架+喷射混凝土”等临时围护结构
2||| 锁口圈梁处土方不得超挖,并应做好边坡防护
3||| 圈梁混凝土强度应达到设计强度的70%及以上时,方可向下开挖竖井。
4||| 锁口圈梁与格栅应按设计要求进行连接,井壁不得出现脱落。
3. 马头门施工技术
(1) 马头门处应预埋暗梁及暗桩,并应沿马头门拱部外轮廓线打入超前小导管,注浆加固地层
(2) 破除马头门前,应做好马头门区域的竖井或隧道的支撑体系的受力转换。
(3) 破除顺序:先拱部、再侧墙、最后底板
(4) 隧道掘进方式为环形开挖预留核心土法时,马头门施工步骤如下:
1||| 开挖上台阶土方时,应保留核心土
2||| 安装上部钢格栅、连接纵向钢筋,挂钢筋网,喷射混凝土
3||| 上台阶掌子面进尺3-5m时,开挖下台阶,破除下台阶隧道洞口竖井井壁
4||| 开挖下台阶土方
5||| 安装下部钢格栅,连续纵向钢筋,挂初支钢筋网,喷射墙体及仰拱混凝土
(5) 马头门处隧道应密排三榀格栅钢架,
(6) 同一竖井内的马头门不得同时施工,一侧隧道掘进15m后,方可开启另一侧马头门。马头门标高不一致时,宜遵循“先低后高”的原则
(7) 施工中严格贯彻“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的十八字方针
第3节-超前预支护、加固施工技术 (浅埋暗挖)
1. 超前小导管注浆加固
(1) 适用条件:在软弱、破碎地层中成孔困难或易塌孔,且施作超前锚杆比较困难或者结构断面较大时,宜采取超前小导管注浆加固处理方法。
(2) 技术要点
1||| 超前小导管应沿隧道拱部轮廓线外侧设置,根据地层条件可采用单层、双层超前小导管
2||| 超前小导管应选用直径为40-50mm的钢管或水煤气管,长度应大于循环进尺的2倍,宜为3-5m,具体长度、直径应根据设计要求确定。
3||| 超前小导管应从钢格栅的腹部穿过,后端应支承在已架设好的钢格栅上,并焊接牢固,前端嵌固在地层中。前后两排小导管的水平支撑搭接长度不应小于1m。
4||| 小导管其端头应封闭并制成锥状,尾端设钢筋加强箍,管身梅花型布设φ6-8mm的溢浆孔
5||| 注浆材料:普通水泥单液浆、改性水玻璃浆、水泥-水玻璃双液浆、超细水泥
口诀:普水单液改水玻,水泥水玻超细水
6||| 浆液原材料要求
A. 水泥:42.5级以上硅酸盐水泥
B. 水玻璃:浓度40-45°
C. 外加剂:视不同地层和注浆工艺进行选择
7||| 注浆施工要求:
A. 注浆工艺
a. 砂卵石——渗入注浆法
b. 砂层——挤压、渗透注浆法
c. 黏土层——劈裂、电动硅化注浆法
d. 淤泥质软土层——高压喷射注浆法
口诀:有缝渗入无缝劈,黏土电动软土喷
B. 注浆顺序:由下而上、间隔对称进行;相邻孔位应错开、交叉进行
C. 渗透法注浆压力保持在0.1-0.4MPa,注浆终压一般不大于0.5MPa,每孔稳压时间不小于2min,劈裂法注浆压力应大于0.8MPa。
D. 注浆速度:不大于30L/min
E. 注浆监测项目:地面隆起、地下水污染
2. 深孔注浆加固技术
(1) 注浆段长度应综合考虑地层条件、地下水状态、钻孔设备的工作能力予以确定,宜为10-15m,并应预留一定的止浆墙厚度
(2) 注浆孔按设计采取全断面、半断面等方式布设
(3) 注浆方法:前进式分段注浆、后退式分段注浆
(4) 注浆顺序:先外圈、后内圈、跳孔施工
(5) 注浆压力:一般为0.5-1.5MPa
3. 管棚支护技术
(1) 结构组成
1||| 管棚法是一种临时支护方法,与超前小导管注浆法相对应,通常又称为大管棚超前预支护法
2||| 管棚是由钢管和钢格栅拱架组成,钢管入土端制作成尖靴状或楔形,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向掌子面前方敷设钢管或钢插板,末端支架在钢拱架上,形成对开挖面前方围岩的预支护。
3||| 管内应灌注水泥浆或水泥砂浆,以提高钢管自身刚度和强度
(2) 适用条件
1||| 适用于软弱地层和特殊困难地段,如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩,对地层变形有严格要求的工程
2||| 采用管棚进行超前支护的场合
A. 穿越铁路修建地下工程
B. 穿越地下和地面结构物修建地下工程
C. 修建大断面地下工程
D. 隧道洞口段施工
E. 通过断层破碎带等特殊地层
F. 特殊地段:大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等
口诀:地下洞口需特殊对待
(3) 技术要点
1||| 施工工艺流程:测放孔位——钻机就位——水平钻孔——压入钢管——注浆(向钢管内和管周围土体)——封口
2||| 管棚要求
A. 宜选用加厚的φ80-180mm焊接钢管或无缝钢管制作
B. 钢管间距:300-500mm
C. 双向相邻管棚的搭接长度不小于3m
D. 在钢管内灌注水泥砂浆、混凝土或放置钢筋笼并灌注水泥砂浆
E. 钢管宜沿隧道开挖轮廓线纵向近水平方向或按纵坡要求设置
F. 长管棚宜在竖井内实施
3||| 钢格栅拱架根据现场条件单独设计制作
4||| 钻孔顺序由高孔位向低孔位进行,钻孔直径应比设计管棚直径大30-40mm
5||| 管棚在顶进过程中,应用测斜仪控制上仰角度,顶进完毕后,对每根管进行清孔处理
6||| 钢管在安装前,应逐孔逐根进行编号,按编号顺序接管推进、不得混接。管棚接头应相互错开。
7||| 管棚就位后,应按要求进行注浆;钢管内部宜填充水泥砂浆,增加钢管强度和刚度,
8||| 分段注浆法,注浆压力达到设定压力,并稳压5min以上,注浆量达到设计注浆量的80%时,方可停止注浆
第4节-喷锚支护施工技术 (初期支护)
1. 支护结构形式:钢筋网喷射混凝土、锚杆-钢筋网喷射混凝土、钢拱架-钢筋网喷射混凝土,根据围岩的稳定状况,采用一种或几种结构组合
2. 主要材料
(1) 混凝土
1||| 采用早强剂
2||| 严禁选用具有碱活性的骨料
3||| 掺用速凝剂,根据水泥品种、水胶比等,通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量
4||| 使用前应做凝结时间试验,要求初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min
(2) 钢筋网:宜采用Q235钢,钢筋直径宜为6-12mm,网格尺寸宜采用150-300mm
(3) 钢拱架:宜选用钢筋、型钢、钢轨等制成,采用钢筋加工而成格栅拱架的主筋直径不宜小于18mm
3. 格栅加工及安装
(1) “8”字筋布置应均匀、对称,方向相互错开,“8”字筋间距不得大于50mm
(2) 格栅拱架在模具内初步点焊固定,按设计要求将格栅钢架冷弯、焊接成型。
(3) 格栅拱架组装焊接应从两端均匀对称地进行,以减少应力变形
(4) 格栅拱架主筋和“8”字筋之间、主筋与连接板之间应双面焊连接,焊缝应平顺、饱满、连续、无咬蚀、气孔、夹渣现象;焊接成品的焊缝药皮应清理干净。
(5) 钢架主筋应相互平行,偏差应不大于5mm,连接板应与主筋垂直,偏差不得大于3mm。
(6) 钢筋网片每点均为四点焊接
(7) 首榀格栅拱架要试拼装,经建设单位、监理单位、设计单位共同验收合格后方可批量加工
(8) 格栅拱架拼装尺寸允许偏差应为0—30mm,平面翘曲应不大于20mm。
(9) 钢筋网片纵向和环向搭接长度不小于1个网孔
(10) 连接筋长度应为格栅拱架间距+搭接长度;采用双面搭接焊时,搭接长度为5倍的钢筋长度,单面焊的搭接长度为10倍的钢筋长度
(11) 在自稳能力较差的土层中安装格栅拱架时,应按设计要求在拱脚处打设锁脚锚管(在开挖下断面前,于拱脚垂直于岩壁或一定角度打入1-2排锚杆,以防止拱脚收缩、掉拱),以防止拱架下沉
4. 喷射混凝土
(1) 喷射混凝土时,应确保喷射机供料连续均匀,作业开始时,应先送风送水,后开机,再给料,结束时,应待料喷完后再关机停风,喷射机作业时,喷头处的风压不得小于0.1MPa。
(2) 喷射作业完毕或因故中断喷射时,应先停风停水,再将喷射机和输料管内的积料清除干净。
(3) 喷头与受喷面应垂直,距离宜为0.6-1m。
(4) 喷射混凝土应分段、分片、分层自下而上依次进行。分层喷射后,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。
(5) 喷射混凝土时,应先喷格栅拱架与围岩间的混凝土,之后喷射拱架间的混凝土。格栅拱架连接板、墙角等钢筋密集处应适当调整喷射角度,保证混凝土密实。
(6) 严禁使用回弹料
(7) 遇水地段,先对渗漏水处理后再喷射,从远离漏渗水处向渗漏处逼近
(8) 砂层地段进行喷射作业,先紧贴砂层表面铺挂钢筋网——用钢筋沿环向压紧后——喷一层加大速凝剂掺量的水泥砂浆,减小喷射机工作风压,待水泥砂浆形成薄壳后——喷射混凝土
(9) 喷射混凝土养护应在终凝后2h后进行,养护时间应不小于14天;当环境潮湿有水时,可根据情况调整养护时间。
5. 锁脚锚杆注浆加固
(1) 隧道拱脚应采用斜向下20°-30°打入的锁脚锚杆锁定。
(2) 锁脚锚杆应与格栅焊接牢固,打入后及时注浆
6. 初期支护背后注浆
(1) 隧道初期支护封闭后,应及时进行初支背后回填注浆,注浆作业点与掘进工作面宜保持在5-10m的距离
(2) 背后回填注浆管,在格栅拱架安装时,宜埋设于隧道拱顶、两侧起拱线以上的位置,必要时侧墙亦可布设,注浆管与格栅拱架主筋焊接或绑扎牢固,管端外露不应小于100mm。
(3) 可以在初期支护背后多次进行回填注浆,注浆结束后,宜经雷达等检测手段检测合格
第5节-衬砌及防水施工要求
1. 防水结构施工原则
(1) 相关规范规定
1||| 《地下工程防水技术规范》应遵循“防、排、截、堵相结合,刚柔相济、因地制宜、综合治理”的原则
2||| 《地铁设计规范》应遵循“以防为主,刚柔结合,多道防线,因地制宜,综合治理”的原则
(2) 复合式衬砌与防水体系
1||| 喷锚暗挖法施工隧道通常采用复合式衬砌设计,衬砌结构是由初期支护、防水层、二次衬砌组成
2||| 复合式衬砌以结构自防水为根本,辅加防水层组成防水体系,以变形缝、施工缝、后浇带、穿墙洞、预埋件、桩头等接缝部位混凝土及防水层施工为防水控制的重点。
2. 施工方案选择
(1) 施工期间的防水措施主要是排、堵两类
(2) 在衬砌背后设置排水盲管或暗沟,在隧道底部设置中心排水盲沟时,应根据隧道的渗漏水情况,配合衬砌一次施工
(3) 衬砌背后可采用注浆或喷涂防水层等方法止水
3. 复合式衬砌防水施工
(1) 地层——喷射的混凝土\初期支护——衬垫的卷材——热塑性圆垫圈,用射钉把它钉在初期支护里——在垫圈凸起来的面上贴上防水卷材(防水卷材不能用钉子直接穿透)
4. 二次衬砌施工 (其实就是浇筑混凝土)
(1) 采用补偿收缩混凝土,应具有良好的抗裂性能,主体结构防水混凝土在工程结构中不但承担防水作用,还要和钢筋一起承担结构受力作用。
补偿收缩混凝土是指在混凝土掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的混凝土。在混凝土硬化过程中产生一定的限制收缩,提高了它们的抗裂能力
(2) 二次衬砌混凝土浇筑应采用组合钢模板体系和模板台车两种模板体系
(3) 混凝土浇筑采用泵送模筑,两侧边墙采用插入式振捣器振捣,底部采用附着式振动器振捣。
(4) 混凝土浇筑应连续进行,两侧对称、水平浇筑,不得出现水平和倾斜接缝。
第6节-喷锚支护施工质量检查与验收
1. 验收环节:开挖、初期支护、防水、二衬
2. 土方开挖
(1) 宜用激光准直仪控制中线和隧道断面仪控制外轮廓线
(2) 相向开挖的两个开挖面相距约2倍管径时,应停止一个开挖面作业,进行封闭;由另一个开挖面作贯通开挖。
3. 初期支护
(1) 钢筋网的喷射混凝土保护层不应小于20mm
(2) 喷射顺序:由下而上
4. 二衬
(1) 仰拱混凝土强度达到5MPa后,人员方可通行,达到设计文件规定强度的100%后,车辆方可通行
第7节-喷锚暗挖辅助工法技术要点
1. 降低地下水位法:当浅埋暗挖施工地下结构处于富水地层中,且地层的渗透性较好,应首选降低地下水位法,达到稳定围岩、提高喷锚支护安全的目的。
2. 地表锚杆(管)
(1) 适用于浅埋暗挖、进出工作井地段和岩体松软破碎地段
(2) 地面锚杆按矩形或梅花形布置,先钻孔——吹净钻孔——用灌浆管灌浆——垂直插入锚杆杆体——孔口将杆体固定。
(3) 锚杆类型:中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、摩擦型锚杆、砂浆锚杆。
口诀:中指自摸出浆
3. 冻结法固结地层
(1) 冻结法时利用人工制冷技术,用于富水软弱地层的暗挖施工固结地层。当土体的含水量大于2.5%、地下水含盐量不大于3%、地下水流速不大于40m/d时,均可适用常规冻结法
(2) 在冻结体的保护下,进行工作井或隧道等地下工程的开挖施工,待衬砌支护完成后,冻结地层逐步解冻,最终恢复到原始状态。
(3) 优点:冻结加固的地层强度高;地下水封闭效果好;地层整体固结性好;对工程环境污染小
(4) 缺点:成本高,有一定技术难度
第8节-暗挖施工安全措施
四、给排水工程
第一课 给排水厂站工程结构与特点
选择题
第1节-厂站工程结构与施工方法
1. 给排水场站工程结构特点
(1) 场站构筑物组成
1||| 给水处理构筑物:调节池、调流阀井、格栅间、药剂间、集水池、取水泵房、混凝沉淀池、澄清池、配水池、混合井、预臭氧接触池、主臭氧接触池、滤池、反冲洗设备间、紫外消毒间、膜处理车间、清水池、调蓄清水池、配水泵站
往好方向发展,清、臭氧、过滤、药剂等字眼
2||| 污水处理构筑物:污水进水闸井、进水泵房、格栅间、沉砂池、初次沉淀池、二次沉淀池、曝气池、配水井、调节池、生物反应池、氧化沟、消化池、计量槽、闸井
往坏方向发展
3||| 工艺辅助构筑物
1||| 主体构筑物:走道平台、梯道、设备基础、导流墙、支架、盖板、栏杆
2||| 各类工艺井:吸水井、泄空井、浮渣井、管廊桥架、闸槽、水槽、堰口、穿孔、孔口
4||| 辅助建筑物
A. 生产辅助性建筑物:鼓风机房、污泥脱水机房、发电机房、变配电设备房、化验室、控制室、仓库、料库、机修间等
B. 生活辅助性建筑物:综合办公楼、食堂、浴室、职工宿舍、车库
5||| 配套工程:厂内道路、厂区给排水、照明、绿化、门卫室、围墙
6||| 工艺管线
(2) 构筑物结构形式与特点
1||| 水处理构筑物,多采用地下或半地下钢筋混凝土结构,特点是:
A. 构件断面较薄、薄板或薄壳型结构
B. 配筋率较高
C. 有较高抗渗性和良好的整体性要求
2||| 工艺辅助构筑物视具体需要采用钢筋混凝土结构或砖砌结构
2. 构筑物与施工方法
口诀:沉土组合预祝全现胜利
(1) 全线浇混凝土施工
1||| 多采用现浇混凝土施工,浇筑混凝土应依据结构形式分段、分层连续进行,浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定
A. 振动棒振捣时,混凝土分层振捣最大厚度≤振捣器作用部分长度的1.25倍,且最大不超过500mm
B. 采用平板振动器进行振捣时,混凝土分层振捣最大厚度≤200mm
C. 现浇混凝土配合比、强度(抗裂)、抗渗、抗冻性能必须符合设计要求
2||| 圆柱形混凝土池体结构,当池壁高度大(12-18m)时,宜采用整体现浇施工支模方法有:
A. 满堂支模法:模板与支架用量大
B. 滑升模板法:宜在池壁高度不小于15m时采用
3||| 污水处理构筑物中卵形消化池,通常采用无粘结预应力筋、曲面异型大模板施工。消化池钢筋混凝土主体外表面,需要做保温和外饰面保护;保温层、饰面层施工应符合设计要求
(2) 单元组合现浇混凝土施工
1||| 沉砂池、生物反应池、清水池等大型圆形、矩形水池亦可采用单元组合式现浇砼结构
2||| 以圆形储水池为例,池体通常由若干块厚扇形底板单元、倒T型壁板单元组成,一般不设顶板。单元一次性浇筑而成,底板单元间用聚氯乙烯胶泥嵌缝,壁板单元间用橡胶止水带接缝
3||| 大型矩形水池,为避免裂缝渗漏,设计通常采用单元组合结构,将水池分块(单元)浇筑,各单元间留设后浇缝带,池体钢筋按设计要求,一次绑扎好,缝带处不切断,待单元养护42天后,再采用比原来强度高一个等级的混凝土或掺加UEA的补偿收缩混凝土灌注后浇缝带,且养护时间不应低于14天,使其连成整体
4||| 膨胀加强带是通过在结构预设的后浇带部位浇筑补偿收缩混凝土,减少、取消后浇带和伸缩缝的一种技术措施,可分为连续式、间歇式、后浇式
A. 连续式:膨胀加强带部位的混凝土与两侧相邻混凝土同时浇筑
B. 间歇式:膨胀加强带部位的混凝土与一侧相邻混凝土同时浇筑,另一侧是施工缝
C. 后浇式:先浇两侧混凝土,后浇膨胀加强带部位的混凝土
用于后浇带、膨胀加强带部位的补偿收缩混凝土设计强度应比两侧混凝土提高一个等级,其限制膨胀率不小于0.025%
(3) 预制拼装施工
1||| 水处理构筑物中沉砂池、沉淀池、调节池等圆形混凝土水池宜采用装配式预应力钢筋
2||| 预制拼装施工的圆形水池,可采用缠绕预应力钢丝法、电热张拉法进行壁板环向预应力施工
电热张拉法:利用钢筋热胀冷缩原理,在钢筋上通低电压、强电流使钢筋热胀伸长,待钢筋伸长值达到额定长度时,立即锚固,切断电流,钢筋冷缩,进而达到建立预应力的目的,通过电热张拉粗钢筋,可以使混凝土结构裂缝得到消除及控制
3||| 圆形水池在满水试验合格后,在池内满水条件下,及时喷射水泥砂浆保护层,喷浆层厚度满足净保护层厚度,且不应小于20mm。
(4) 砌筑施工:砖抹砂浆就行
(5) 预制沉井施工
1||| 钢筋混凝土结构泵房、机房,通常采用半地下式、完全地下式结构,在有地下水、流沙、软土地层且地下无重要建筑物及地下管线影响的条件下,选择预制沉井法施工
(6) 土膜结构水池施工 (相当于垃圾填埋)
1||| 基槽施工是塘体构筑物施工关键的分项工程,必须做好基础处理和边坡修整,以保证构筑物的整体结构稳定
2||| 塘体结构防渗施工时关键环节
第2节-给水与污水处理工艺流程
1. 给水处理
(1) 处理方法与工艺
1||| 处理对象:天然淡水水源——江河、湖泊、水库的地表水和地下水两大类
2||| 杂质:无机物、有机物、微生物三种
3||| 按颗粒大小及形态,分为悬浮物质、胶体、溶解物质三种
4||| 常用的给水处理方法
A. 自然沉淀:除去中粗大颗粒杂质
B. 混凝沉淀:加混凝药剂,沉淀或澄清去除水中胶体和悬浮杂质
C. 软化:降低钙、镁离子
D. 过滤:
E. 除铁除锰
F. 消毒:去除病毒、细菌
口诀:点化杨过除花毒
(2) 工艺流程与适用条件
1||| 水质较好:原水——简单处理(筛网隔滤、消毒)
2||| 浊度、色度较低的湖泊水、水库水:原水——接触过滤——消毒
静水
3||| 河流、小溪的水:原水——混凝——沉淀、澄清——过滤——消毒
动态水常规处理流程
4||| 高浊度水,黄河中上游、长江上游:原水——调蓄预沉——混凝——沉淀或澄清——过滤——消毒
(3) 预处理和深度处理
1||| 预处理
A. 氧化法:化学氧化法(氯气预氧化、高锰酸钾氧化、紫外光氧化、臭氧氧化)、生物氧化法(生物膜法)
B. 吸附法:
2||| 深度处理:生物活性炭法、活性炭吸附法、吹脱法、光催化氧化法、臭氧吸附法、臭氧氧化法、臭氧活性炭法
口诀:生活脱光臭
2. 污水处理
(1) 处理方法
1||| 根据水质类型分为
A. 物理处理法(分离、去除污水中污染物质的方法): 筛滤截留(处置设备:格栅)、重力分离(处置设备:沉砂池、沉淀池)、离心分离(处置设备:离心机)
B. 生物处理法(利用微生物代谢作用,去除污水中的有机物质): 活性污泥法、生物膜法、稳定塘、污水土地处理法
C. 化学处理法(加药剂,产生新物质了):混凝法
D. 污水处理产生的污泥处置
2||| 处理程度:一级处理、二级处理、三级处理
(2) 工艺流程
1||| 一级处理——针对水中悬浮物质——采用物理方法
2||| 二级处理(以氧化沟为例)——针对污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物——采用微生物处理法(活性污泥法、生物膜法)
3||| 三级处理/深度处理——针对难以降解的有机物、氮磷等可溶性无机物——生物脱氮除磷、混凝沉淀、过滤、活性炭吸附
3. 再生水回用:再生水也就是中水
1||| 农林渔业用水
2||| 城市杂用水
3||| 工业用水
4||| 环境用水
5||| 补充水源水
第3节-给水工程滤池与滤板施工质量检查与验收
1. 工艺设备安装质量控制要点
(1) 安装施工组织设计和施工方案
1||| 组织施工人员熟悉设计图纸、技术规范
2||| 邀请设计单位到现场进行设计交底
3||| 重点工程要编制安全技术标准规定
(2) 土建结构与设备安装的交接验收
1||| 设备供应商对土建工程的要求进行交接验收
2||| 在建设单位、监理工程师参与下,由土建施工测量人员和安装人员对构筑物、建筑物的各安装控制量测项目进行复测,其位置、高程满足要求,并形成详细检查记录
3||| 工艺设备安装人员与土建施工人员配合核测预埋件、预留洞位置,并形成记录,对不符合安装条件的部分,及时制定补救方案
(3) 安装施工 基本规定
1||| 设备安装前30天,向建设单位、监理工程师、设备供应商提交施工计划
2||| 设备安装基础验收合格后,方可进行设备安装作业
2. 给水厂工艺设备 安装
(1) 滤池工艺设备安装
1||| 滤池内由清水区、滤板、滤料层、浑水区组成
2||| 滤料粘附悬浮物后,空隙间小、滤速降低,此时要对滤料进行气水反冲洗,使其恢复过滤能力
3||| 滤池内工艺设备较多,由土建施工单位安装
(2) 安装质量控制要点
1||| 对滤头、滤板、滤梁逐一检查、核对、清理
2||| 滤头安装后,要做通气实验
3||| 滤料铺装后,做反冲洗试验,通气、通水,检查反冲洗效果
第4节-给水与污水处理厂试运行
1. 试运行目的与内容
(1) 主要内容
(2) 基本程序:单机试车——设备机组充水试验——设备机组空载试运行——设备机组负荷试运行——设备机组自动开停机试运行
2. 试运行要求
(1) 准备工作
(2) 单机试车要求:空车试运行不少于2h
(3) 空载运行要求:4-6h,停机试
(4) 负荷运行要求:不通水情况下,运行6-8h
(5) 联机运行要求:全厂联机运行应不少于24h
(6) 连续试运行:累计试运行达到72h,期间开、停机不得大于3次,一般不大于6h
第二课 给排水厂站工程施工
案例题
第1节-现浇水池施工技术
1. 施工方案与流程
(1) 施工方案包括:基础处理、结构形式、材料与配合比、施工工艺及流程、模板及其支架设计、钢筋加工安装、混凝土施工、预应力施工
(2) 整体式现浇钢筋混凝土池体结构施工流程:测量定位——土方开挖及地基处理——垫层施工——防水层施工——底板浇筑——池壁及柱浇筑——顶板浇筑——功能性试验
先浇筑底板,后浇筑池壁
(3) 单元组合式现浇钢筋混凝土水池工艺流程:土方开挖及地基处理——中心支柱浇筑——池底防渗层施工——浇筑池底混凝土垫层——池内防水层施工——池壁分块浇筑——底板分块浇筑——底板嵌缝——池壁防水层施工——功能性试验
先浇筑池壁,后浇筑底板
2. 施工技术要点
(1) 模板、支架施工
1||| 满足浇筑混凝土时的承载能力、刚度、稳定性要求
2||| 钢模板安装前,应抛光、除锈、涂刷隔离剂
3||| 穿墙套管的直径应至少比管道直径大50mm,待管道穿过套管后,套管与管道空隙应进行防水处理
4||| 在安装池壁的最下一层模板时,应在适当位置预留清扫杂物用的窗口,在浇筑混凝土前,应将模板内部清扫干净,检验合格后,封闭窗口
5||| 穿墙螺栓选用两端能拆卸的螺栓,或在拆模板时可拔出的螺栓,并应符合下列规定:
A. 两端能拆卸的螺栓,中部应加焊止水环,止水环不宜采用圆形,且与螺栓满焊牢固
为啥不能是圆形?因为圆形旋转的时候,有可能跟着一起转,将来失去止水效果
B. 螺栓拆卸后,混凝土壁应留有40-50mm深的锥形槽
C. 用无收缩、易密实、具有足够强度、与池壁混凝土颜色一致或接近的材料封堵,不得有收缩裂缝和湿渍现象
6||| 对跨度≥4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1/1000-3/1000
7||| 池壁与顶板连续施工时,池壁内膜立柱不得同时作为顶板模板立柱
8||| 池壁模板可先安装一侧,绑完钢筋后,分层安装另一侧模板;或采用一次安装到顶而分层预留操作窗口的施工方法。分层安装模板,每层层高不宜超过1.5m;分层留置的窗口层高不宜超过3m,水平净距离不宜超过1.5m
(2) 止水带安装
1||| 塑料、橡胶止水带
1||| 塑料、橡胶止水带接头应采用热接(焊接起来),不得叠接;T形接头、十字接头、Y形接头,在工厂加工成型
2||| 塑料、橡胶止水带的形状、尺寸、材质的物理性能应符合设计要求,无裂缝、无气泡
2||| 金属止水带
1||| 金属止水带应平整、尺寸准确,表面的铁锈、油污应清除干净,不得有砂眼、钉孔
2||| 金属止水带在伸缩缝中的部分应涂防锈、防腐涂料
3||| 金属止水带按其厚度分别采用折叠咬接或搭接;搭接长度不得小于20mm,咬接或搭接必须采用双面焊接
3||| 止水带安装位置要准确,中心线应与变形缝中心线对正,不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位
(3) 施工缝设置
1||| 混凝土底板和顶板、应连续浇筑,不得留置施工缝
2||| 池壁施工缝设置
A. 池壁与底部相接处的施工缝,宜留在底板上面不小于200mm处;底板与池壁连接有腋角时,宜留在腋角上面不小于200mm处。
B. 池壁与顶部相接处的施工缝,宜留在顶板下面不小于200mm处;有腋角时,宜留在腋角下部
C. 构筑物处地下水位或设计运行水位高于底板顶面8m时,施工缝处宜设置高度不小于200mm、厚度不小于3mm的止水钢板
(4) 钢筋施工
1||| 连接方式:机械连接、焊接、绑扎
2||| 预埋件、预埋螺栓及插筋等,其埋入部分不得超过混凝土结构厚度的3/4
(5) 无粘结预应力施工
1||| 无粘结预应力筋技术要求
1||| 预应力筋外包层材料,应采用聚乙烯或聚丙烯,严禁使用聚氯乙烯,
2||| 预应力筋涂料应采用专用防腐油脂
3||| 必须采用I类锚具
2||| 施工工艺流程:钢筋施工——安装内模板——铺设非预应力筋——安装托架筋、承压板、螺旋筋——铺设无粘结预应力筋——外模板——混凝土浇筑——混凝土养护——拆模、锚固肋混凝土凿毛——割断外露塑料套管,并清理油脂——安装锚具——安装千斤顶——同步加压——量测——回油撒泵——锁定——切断无粘结筋(留100mm)——锚具及钢绞线防腐——封锚混凝土
3||| 无粘结预应力筋布置安装
1||| 锚固肋数量和布置,符合设计要求,设计无要求时,应保证张拉段无粘结预应力筋长不超过50m,且锚固肋数量为双数
2||| 上下相邻两环无粘结预应力筋锚固位置应错开一个锚固肋,应以锚固肋数量的一半为无粘结预应力筋分段数量;每段无粘结预应力筋的计算长度=一个锚固宽度+两端张拉工作长度+锚具长度
3||| 不应有死弯,有死弯时必须切断,严禁有接头
4||| 无粘结预应力张拉
1||| 长度
A. 张拉段无粘结预应力筋长度<25m时,宜采用一端张拉
B. 张拉段无粘结预应力筋长度>25m且<50m时,宜采用两端张拉
C. 张拉段无粘结预应力筋长度>50m时,宜采用分段张拉和锚固
2||| 无粘结预应力筋张拉时,混凝土同条件立方体试块抗压强度应满足设计要求,当设计无要求时,不应低于设计混凝土强度等级值的75%
3||| 对曲线的无粘结预应力筋,应使张拉力的作用线与预应力筋中心线末端重合
5||| 封锚要求
1||| 凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm
2||| 外露预应力筋的保护层厚度不应小于50mm
3||| 封锚混凝土强度等级不得低于相应结构混凝土强度等级,且不得低于C40
对比后张法
(6) 混凝土施工
1||| 抗冻、抗裂、抗渗要求
2||| 养护
A. 保湿养护
a. 混凝土浇筑后12h以内,对混凝土加以覆盖麻袋、草帘保湿养护
b. 方式:洒水、覆盖、喷涂养护剂
c. 覆盖塑料膜时,紧贴混凝土,且塑料膜内要保持有凝结水,
d. 保湿养护不小于14天
B. 保温养护
日最低气温低于5℃时,不应采用洒水养护
C. 后浇带浇筑
a. 应在两侧混凝土养护不少于42天后进行
b. 养护时间不少于14天
D. 混凝土养护,控制浇筑混凝土内外温差不大于25℃
E. 混凝土强度达到1.2MPa前,不得在其上踩踏、堆放物料、安装模板及支架
(7) 模板及支架拆除
1||| 自己画图
第2节-装配式水池施工技术
1. 预制构件吊运安装
(1) 构件吊装方案内容:
1||| 工程概况
2||| 主要技术措施
3||| 吊装进度计划
4||| 质量安全保证措施
5||| 环保、文明施工
(2) 预制构件安装
1||| 安装前,应经复验合格;有裂缝的构件,应进行鉴定
2||| 预制柱、梁、壁板等构件应标注中心线,并在杯槽、杯口上标出中心线
3||| 壁板两侧宜凿毛、冲洗干净浮渣、松动的混凝土,清理干净杯口内杂物,界面满足安装要求
4||| 曲梁宜采用三点吊装,吊绳与预制构件平面的交角不应小于45°,当小于45°时,应进行强度验算。
5||| 曲梁应在梁的跨中临时支撑,待上部二期混凝土达到设计强度的75%及以上时,方可拆除支撑
6||| 安装的构件,必须在轴线位置及高程进行校正后焊接或浇筑接头混凝土
2. 现浇壁板缝混凝土
(1) 预制安装水池满水试验能否合格,除了底板混凝土施工质量和预制混凝土壁板质量满足抗渗标准外,现浇壁板缝混凝土也是防渗漏的关键,必须要控制其施工质量
(2) 具体操作要点
1||| 壁板接缝的内膜宜一次安装到顶;外模应分段随浇随支,分段支模高度不宜超过1.5m
2||| 接缝混凝土应比壁板混凝土提高一级
3||| 浇筑时间:根据气温和混凝土温度,宜选在壁板间缝宽较大时进行;
4||| 如果有离析现象,应进行二次拌合,分层浇筑厚度不宜超过250mm,机械振捣配合人工振捣
5||| 用于接头或拼缝的混凝土或砂浆,宜采取微膨胀和快速水泥,浇筑过程中振捣密实,采取养护措施
第3节-给水排水构筑物防渗漏措施
其实就是减少裂缝
1. 设计应考虑的主要措施
(1) 合理增配构造筋,提高结构抗裂性能。采用“小直径、小间距”,全断面的配筋率不小于0.3%
(2) 避免结构应力集中。
(3) 设置变形缝或结构单元
2. 施工应采取的措施
(1) 一般规定
1||| 施工顺序:先地下后地上、先深后浅
2||| 对建在地表水水体中、岸边、地下水位以下的构筑物,其主体结构宜在枯水期施工
(2) 混凝土原材料与配比
大体积混凝土
1||| 手续齐全:进场时,具备订购合同、产品质量合格证书、说明书、性能检测报告、进口产品商检报告
2||| 材料品种、规格、质量、性能符合设计要求、国家标准,且进行现场验收
3||| 严格把控混凝土原材料质量:砂和碎石要连续级配,含泥量不能超过规范要求
4||| 水泥宜为普通硅酸盐水泥,外加剂和掺合料必须性能可靠,有利于降低混凝土凝固过程的水化热
5||| 在满足混凝土强度、抗渗性、抗冻性要求的前提下,宜适当减少水泥用量、降低水胶比中的水灰比,通过使用外加剂改善混凝土性能,降低水化热峰值
6||| 热期浇筑水池,应及时更换混凝土配合比,且严格控制混凝土坍落度
7||| 抗渗混凝土宜避开冬期和热期施工,减少温度裂缝的产生
(3) 模板支架安装
1||| 防止沉陷性裂缝的产生
2||| 后浇带处的模板、支架应独立设置
(4) 浇筑与振捣
1||| 避免混凝土结构内外温差过大,首先降低混凝土入模温度,不应大于25℃。
2||| 控制入模坍落度,做好浇筑振动工作
A. 满足混凝土运输和布放要求前提下,尽可能减小入模坍落度
B. 混凝土入模后,要及时振捣,既不漏振、也不过振,重点部位二次振捣
3||| 合理设置后浇带
A. 对于大型给排水混凝土构筑物,合理设置后浇带,有利于控制施工期间的较大温差与收缩应力,减少裂缝。
B. 设置后浇带时,遵循“数量适当、位置合理”的原则
(5) 养护
1||| 延长拆模时间,采取外保温措施,减少内外温差,进而减少温度裂缝
2||| 对于地下部分结构,拆模后及时回填土,控制早期、中期开裂
3||| 加强冬期施工混凝土质量控制,特别是新浇混凝土入模温度、拆模时内外部温差
第4节-构筑物满水试验的规定
1. 试验必备条件与准备工作
(1) 满水试验前必备条件
1||| 池体混凝土或砖、石砌体的砂浆已达到设计强度要求
2||| 池内清理洁净、池内外缺陷修补完毕
3||| 现浇钢筋混凝土池体的防水层、防腐层施工之前
4||| 装配式预应力混凝体池体,施加预应力且锚固端封锚之后,保护层喷涂之前
5||| 砖砌池体防水层施工以后,石砌池体勾缝以后
6||| 设计预留孔洞、预埋管口、进出水口等已做临时封堵,且经验算能安全承受试验压力
7||| 池体抗浮稳定性满足设计要求
8||| 充水、充气、排水系统已准备就绪,且不渗漏
9||| 实验所需的各种仪器设备应为合格产品,并经具有合法资质的相关部门检验合格
(2) 满水试验前准备工作
1||| 选定好洁净、充足的水源;注水和放水系统设施及安全措施准备完毕
2||| 顶部通气孔、人孔盖已安装完毕,必要的防护设施和照明等标志已配备齐全
3||| 安装水位观测标尺、标定水位测针
4||| 准备测蒸发量的设备,一般采用严密不渗,直径500mm,高300mm的敞口钢板水箱,并设水位测针,注水深200mm,将水箱固定在水池中
经常混在一起考
2. 满水试验与流程
(1) 试验流程:试验准备——水池注水——水池内水位观测——蒸发量测定——整理试验结论
(2) 实验要求
1||| 池内注水
A. 分3次注水,每次注水为设计水深的1/3。
注意:是设计水深,不是水池高度
B. 对于大、中型池体,可先注水至池壁底部施工缝以上,检查抗渗质量,当无明显渗漏时,再继续注水至第一次注水深度。
C. 注水时,水位上升速度不宜超过2m/天,相邻两次注水时间间隔不应小于24H
充分让混凝土得到浸泡,避免说水没了,是混凝土吸收走了
D. 每次注水宜测读24h的水位下降值,计算渗水量,在注水过程中和注水以后,检查池体外观,当发现渗水量或沉降量过大时,停止注水,妥善处理后,继续注水
2||| 水位观测
第1次注水(1天)+24h+第2次注水(1天)+24h+第3次注水(1天)+24h+初读数+24h+末读数
A. 用水位标尺测针观测、记录注水时的水位值
B. 注水至设计水深进行渗水量测定时,应采用水位测针测定水位,水位测针的读数精确度应达到0.1mm
C. 注水至设计水深24h后,开始测读水位测针的初读数
D. 初读数和末读数之间的间隔时间应不少于24h
E. 测定时间必须连续,测定的渗水量符合标准时,需连续测定2次以上; 渗水量超过标准,之后的渗水量逐渐减少,证明没有吃饱,要延长观测时间
3||| 蒸发量测定
A. 池体有盖,不测蒸发量,忽略不计
B. 无盖时,要测蒸发量
C. 每次测定水池中水位时,同时测定水箱中蒸发量水位
3. 满水试验标准
(1) 水池渗水量计算,按池壁和池底的浸湿面积计算
(2) 渗水量合格标准
1||| 钢筋混凝土结构水池每天每平方米不得超过2L
2||| 砌体结构水池每天每平方米不得超过3L
第5节-沉井施工技术
1. 沉井的构造
(1) 适用于含水、软土地层条件下,半地下或地下泵房等构筑物施工
(2) 沉井时井筒状的结构物,它是以井内挖土,依靠自身重力,克服井壁摩阻力后下沉到设计标高,然后经过混凝土封底并填塞井孔的构造物
(3) 先封底,再做底板
(4) 组成部分包括:井筒、刃脚、隔墙、梁、底板
1||| 井筒:井壁,依靠自重或外力克服筒壁周围的土的摩阻力而下沉,材料为钢筋混凝土、砖砌、钢材等材料
2||| 刃脚:在沉井井筒的下部,形状为内刃环刀,作用是减少井壁下端切土的阻力
3||| 隔墙:
4||| 底板:井筒的下部,沉井的井底。为增强井壁与底板的连接,在刃脚上部井筒壁上留有连接底板的企口凹槽,深度为100-200mm
2. 沉井准备工作
(1) 基坑准备
1||| 设定沉井中心桩、轴线控制桩、基坑开挖深度及边坡
2||| 监测沉降和位移
3||| 地下水位应控制在沉井基坑底以下0.5m,采用沉井筑岛法制作时,岛面高程应比施工期最高水位高出0.5m以上
(2) 地基与垫层施工
1||| 制作沉井的地基应具有足够的承载力,不能满足荷载时,应按设计进行地基加固
2||| 刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土,且满足下列要求:
A. 垫层的结构厚度和宽度应根据土体地基承载力、沉井下沉结构高度和结构形式,经计算确定
B. 素混凝土垫层的厚度还应便于沉井下沉前凿除
C. 砂垫层分布在刃脚中心线的两侧范围,应考虑方便抽除垫木;砂垫层宜采用中粗砂,并应分层铺设、分层夯实
D. 垫木铺设应使刃脚底面在同一水平面上,并符合设计起沉高程的要求;每根垫木的长度中心应与刃脚底面中心线重合
3||| 沉井刃脚采用砖模时,其底膜和斜面部分采用砂浆、砖砌筑;每隔适当距离砌成垂直缝。砖模表面可采用水泥砂浆抹面,应涂一层隔离剂
3. 沉井预制
(1) 结构的钢筋、模板、混凝土工程施工
(2) 分节制作沉井
1||| 每节制作高度符合施工方案要求,且第一节制作高度必须高于刃脚部分;井内设有底梁或支撑梁时,应与刃脚部分整体浇捣
2||| 混凝土强度达到设计强度等级75%后,方可拆除模板或浇筑后一节混凝土
3||| 施工缝处理采用凹凸缝或设置钢板止水带,施工缝应凿毛并清理干净;内外模板采用对拉螺栓固定时,其对拉螺栓的中间应设置防渗止水片;
4||| 钢筋密集部位和预留孔底部应辅以人工振捣,保证结构密实
5||| 沉井每次接高时,各部位的轴线位置应一致、重合
6||| 分节制作、分次下沉的沉井,前次下沉后,进行后续接高施工
A. 应验算接高后稳定系数,及时检查沉井的沉降变化情况,严禁在接高施工过程中,沉井发生倾斜和突然下沉
B. 后续各节的模板,不应支撑于地面上,模板底部应距地面不小于1m。搭设外排脚手架应与模板脱开
4. 下沉施工
(1) 排水下沉
1||| 有水、可控,那就排水挖
2||| 下沉过程中,应进行连续排水,保证沉井范围内地层水被疏干
3||| 挖土应分层、均匀、对称进行
4||| 对于有底梁或支撑梁的沉井,其相邻格仓高差不宜超过0.5m
5||| 严禁超挖
6||| 用抓斗取土时,井内严禁站人,严禁在底梁以下任意穿越
(2) 不排水下沉
1||| 地下水位特别高,水稀里哗啦的进来了,不可控,那就不排水下沉了,人下不去了,那就用机械挖土
2||| 井内水位不得低于井外水位
(3) 沉井下沉控制
1||| 下沉应平稳、均衡、缓慢,发生偏斜应通过调整开挖顺序和方式“随挖随纠、动中纠偏”
2||| 沉井下沉影响范围内的地面四周不得堆放任何东西,车辆来往要减少震动
3||| 沉井下沉监控测量
A. 下沉时高程、轴线位移每班至少测量一次,每次下沉稳定后,应进行高差和中心位移量的计算
B. 终沉时,每小时测一次,严格控制超沉,沉井封底前,自沉速率应小于10mm/8h
C. 发生异常情况,应加密量测
D. 大型沉井应进行结构变形和裂缝观测
(4) 辅助法下沉
1||| 空气幕助沉时,开气应自上而下,停气应缓慢减压,压气与挖土应交替作业,确保施工安全
2||| 沉井外壁采用阶梯形,以减少下沉摩擦阻力:在井外壁与土体之间应有专人随时用黄砂均匀灌入,四周灌入黄砂的高差不应超过500mm
3||| 触变泥浆套助沉时,下沉到位后,进行泥浆置换
4||| 爆破方法开挖下沉
口诀:空姐破处
5. 沉井封底
(1) 干封底
1||| 在井点降水条件下施工的沉井,应继续降水,并稳定保持地下水位距坑底不小于0.5m;在沉井封底前应用大石块将刃脚下垫实
2||| 封底前应整理好坑底和清除浮泥,对超挖部分应回填砂石至规定高程
3||| 全断面封底时,混凝土垫层应一次性连续浇筑;因有底梁或支撑梁而分格封底时,应对称逐格浇筑
4||| 钢筋混凝土底板施工前,沉井内应无渗漏水,且新老混凝土接触部位应凿毛处理,并清理干净
5||| 封底前,应设置泄水井,底板混凝土强度达到设计强度等级且满足抗浮要求时,方可封填泄水井、停止降水
(2) 水下封底
1||| 基底的浮泥、沉积物、风化岩块应清除干净;软土地基应铺设碎石或卵石垫层
2||| 混凝土凿毛部位应洗刷干净
3||| 浇筑混凝土用导管,每根导管应有足够的混凝土量,浇筑时,能一次将导管底埋住
4||| 水下混凝土浇筑顺序:从低处开始,逐渐向周围扩大;井内有隔墙、底梁或混凝土供应量受到限制时,应分层对称浇筑
5||| 每根导管应连续浇筑,且导管埋入混凝土深度不宜小于1m,混凝土浇筑面的平均上升速度不应小于0.25m/h;相邻导管间混凝土上升速度宜相近,最终浇筑成的混凝土面应略高于设计高程
6||| 水下封底混凝土强度要达到设计强度等级,沉井满足抗浮要求时,方可将井内水抽除,并凿除表面松散混凝土,进行钢筋混凝土底板施工
第6节-水池施工抗浮措施
当地下水位较高,或雨、汛期施工时,水池等给水排水构筑物施工过程中需要采取措施防止水池上浮
1. 当构筑物设有抗浮设计时
(1) 当地下水位高于基坑底面时,水池基坑施工前必须采取人工降水措施,把水位降至基坑底下不少于500mm;防止构筑物浮动,保证工程施工顺利进行
(2) 在水池底板混凝土浇筑完成并达到规定强度时,应及时施做抗浮结构
2. 当构筑物无抗浮设计时,水池施工应采取抗浮措施
(1) 下列水池工程施工应采取排水措施
1||| 受到地表水、地下水压力作用影响的地下结构工程
2||| 采用排水法下沉和封底的沉井工程
3||| 基坑底部存在承压含水层,且经验算基底开挖面至承压含水层顶板之间的土体重力不足以平衡承压水水头压力,需要减压降水的工程
(2) 施工过程降水排水要求
1||| 选择可靠的降低地下水位方法,严格进行降水施工,对降水所用机具随时做好保养维护,并有备用机具
2||| 基坑受承压水影响时,应进行承压水降压计算,评估承压水降压的影响
3||| 降水排水应输送至抽水影响半径范围以外的河道或排水管道,并防止环境水源进入施工基坑
4||| 在施工过程中,不得间断降水排水,并应对降水排水系统进行检查和维护; 构筑物未具备抗浮条件时,严禁停止降水排水
3. 当构筑物无抗浮设计时,雨期施工必须采取抗浮措施
雨期施工时,基坑内地下水位急剧上升、地表水大量涌入基坑,使构筑物的自重小于浮力时,会导致构筑物浮起。
(1) 基坑四周设防汛墙,防止外来水进入基坑
(2) 构筑物下及基坑四周埋设排水盲管和抽水设备
(3) 备有应急供电和排水设施,并保证其可靠性
(4) 引入地下水和地表水等外来水进入构筑物,使构筑物内、外无水位差,以减小其浮力,使构筑物结构免于破坏
五、管道工程
第一课 城市给水排水管道工程施工
第1节-城市排水体制选择
1. 我国城市排水体制
(1) 排水系统主要为:截流式合流制、分流制、两者并存的混流制排水系统,新兴城市多采用完全分流制排水系统
2. 城市新型排水体制
(1) 催生新型排水体制发展的主要原因:城市雨水控制利用、中水回用的发展
(2) 新型排水体制:是指在合流制、分流制中利用源头控制和末端控制技术,使雨水渗透、回用、调蓄排放的体制。
(3) 雨水源头控制技术有:雨水下渗、净化、收集回用。
(4) 末端集中控制技术:雨水湿地、塘体、多功能调蓄等
第2节-开槽管道施工技术
开槽铺设预制成品管,是目前国内外地下管道工程施工的主要方法
1. 沟槽 施工方案
(1) 主要内容
案例题,背
1||| 对有地下水影响的土方施工,应编制施工降水排水方案
2||| 沟槽施工平面布置图及开挖断面图
3||| 沟槽形式、开挖方法、堆土要求
4||| 无支护沟槽的边坡要求;有支护沟槽的支撑形式、结构、支拆方法、安全措施
5||| 施工设备机具的型号、数量、作业要求
6||| 不良土质地段沟槽开挖时,采取的护坡、防止沟槽坍塌的安全技术措施
7||| 施工安全、文明施工、沿线管线及构筑物保护要求等
(2) 确定沟槽底部 开挖宽度
1||| 有设计要求,符合设计要求
2||| 无设计要求,根据公式计算: 开挖宽度=管外径+2*(A+B+C)
A. 管道一侧工作面宽度
B. 有支撑要求时,管道一侧的支撑厚度(自然放坡,取值为0)
C. 现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板厚度 (预制管节,没有模板,取值为0)
(3) 确定沟槽边坡
1||| 当地质条件良好、土质均匀、地下水位低于沟槽底面高程,且开挖深度在5m以内,可自然放坡,不设支撑
2||| 当沟槽无法自然放坡时,边坡应有支护设计,并应计入每侧临时堆土或施加的其他荷载,进行边坡稳定性验算
2. 沟槽开挖与支护
(1) 分层开挖及深度
1||| 人工开挖沟槽的槽深,超过3m时,应分层开挖,每层的深度不超过2m
2||| 人工开挖多层沟槽的层间 留台宽度
A. 放坡开槽时,不应小于0.8m
B. 直槽时,不应小于0.5m
3||| 采用机械挖槽时,沟槽分层的深度按机械性能确定
(2) 沟槽开挖规定
1||| 槽底原状地基土不得扰动,机械开挖时,槽底预留200-300mm土层,由人工开挖至设计高程、整平
2||| 槽底不得受水浸泡或受冻,槽底局部扰动、受水浸泡了,就软了,要采用天然级配砂砾石或石灰土回填;槽底扰动土层为湿陷性黄土时,应按设计要求进行地基处理
3||| 槽底土层为杂填土、腐蚀性土时,应全部挖除并按设计要求进行地基处理
4||| 沟槽边坡稳固后,设置安全梯,供施工人员上下沟槽
(3) 支撑 与支护
1||| 木板支撑和钢板桩
2||| 撑板应随挖土,及时安装,每根横梁或纵梁不得少于两根横撑。横撑的水平间距宜为1.5-2m,垂直间距不宜大于1.5m
3||| 在软土或其他不稳定土层中,采用横排撑板支撑时,开始支撑的沟槽开挖深度不得超过1m,开挖与支撑交替进行,每次交替的深度宜为0.4-0.8m
4||| 经常检查支撑,雨期及春季解冻时期,应加强检查
5||| 拆除支撑前,应对两侧建筑物进行安全检查
6||| 拆除撑板要配合回填交替进行
7||| 采用灌砂回填时,非湿陷性黄土地区可冲水助沉,有地面沉降控制要求时,宜采取边拔桩边注浆等措施
3. 地基处理 与安管
(1) 地基处理
1||| 管道地基应符合设计要求,不能满足设计要求时,应按设计要求加固
2||| 槽底局部超挖或发生扰动时,超挖深度不超过150mm时,可用挖槽原土回填夯实,其压实度不应低于原地基土的密实度;
3||| 槽底地基土壤含水量较大,不适于压实时,应采取换填等有效措施
4||| 排水不良造成地基土扰动时:
1||| 扰动深度在100mm以内,宜填天然级配砂石或砂砾处理
2||| 扰动深度在300mm以内,但下部坚硬,宜填卵石或块石,并用砾石填充空隙找平表面
5||| 柔性管道地基处理采用砂桩、搅拌桩等复合地基
6||| 岩石地基局部超挖时,应将基底碎渣全部清理,回填低强度等级混凝土或回填粒径10-15mm的砂石并夯实
7||| 原状地基为岩石或坚硬土层时,管道下方应铺设砂垫层
8||| 非永冻地区、管道不得铺设在冻结的地基上;管道安装过程中,应防止地基冻胀
(2) 安管
1||| 管节、管件下沟前,必须检查管节外观质量,排除缺陷,以保证接口安装的密封性
2||| 采用法兰和胶圈接口时,安装应按照施工方案严格控制上、下游管道接装长度、中心位移偏差、管节接缝宽度和深度
3||| 焊接接口时,两端管的环向焊缝处齐平,内壁错边量不宜超过管壁厚度的20%,且不大于2mm,任何位置不得有十字型焊缝
4||| 采用电熔连接、热熔连接接口时,应在当日气温较低或接近最低时进行,接头处应有沿管节圆周平滑对称的内外翻边,接头检验合格后,内翻边宜铲平
5||| 金属管道要进行内外防腐施工和阴极保护工程
(3) 钢管防腐
1||| 管道内外防腐在工厂内完成
A. 内防腐层材料:水泥砂浆、液体环氧涂料
B. 外防腐层材料:聚乙烯、石油沥青涂料、环氧煤沥青涂料、环氧树脂玻璃钢、聚氨酯涂层
4. 沟槽回填
重要,后面单独一节讲
第3节-不开槽管道施工技术
1. 不开槽施工方法有:盾构法、浅埋暗挖法、顶管法、地表式水平定向钻法、夯管法
2. 方法选择和 设备选型依据
(1) 盾构法:用于穿越地面障碍的给排水主干管道工程,直径一般在3米以上
(2) 顶管法:一个工作井,下到地下,用千斤顶顶着管道前进,类似于箱涵顶进
前面是盾构,后面是箱涵顶进,两个结合体
(3) 工程详勘资料
1||| 开工前,施工单位应仔细核对建设单位提供的工程勘查报告,调查现场沿线
2||| 对已有地下管线和构筑物进行人工挖探孔(俗称“坑探”),确定其准确位置,以免造成损坏
3. 施工方法与设备选择 的有关规定
(1) 顶管顶进应 符合下列规定
1||| 采用敞开式(手掘式)顶管机时,应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处,并应采取措施,防止其他水源进入顶管的管道
2||| 城市改扩建给水排水管道工程,多数采用顶管法施工
3||| 小口径的金属管道,当无地层变形控制要求,且顶力满足施工要求时,可采用一次顶进的挤密土层顶管法
(2) 水平定向钻
1||| 是在不开挖地表面的条件下的施工机械
2||| 工艺流程:钻孔——扩孔并拉管(回收钻杆)
3||| 特点:速度快、精度低、施工距离短
4||| 定向钻机在以较大埋深穿越道路桥涵的长距离地下管道的施工中表现出优越之处
(3) 夯管(硬往前砸)
1||| 适用于城镇区域下穿较窄道路的地下管道施工
4. 有张表格,必考,不是选择就是案例(优点、缺点)
第4节-非开挖管道施工质量检查与验收
主要讲顶管
1. 顶进作业质量控制
(1) 采用敞口式(手工掘进)顶管机,在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部135°范围内不得超挖,管顶以上超挖量不得大于15mm。
(2) 管道顶进过程中,应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则,控制顶管机前进方向 和姿态,并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势,确定纠偏的措施。
(3) 在软土层中顶进混凝土管时,为防止管节飘移,宜将前3~5节管体与顶管机联成一体。
(4) 钢筋混凝土管接口应保证橡胶圈正确就位;钢管接口焊接完成后,应进行防腐层补口施工,焊接及防腐层检验合格后方可顶进。
2. 纠偏基本要领
(1) 及时纠偏和小角度纠偏
(2) 挖土纠偏和调整顶进合力方向纠偏。
(3) 纠偏时开挖面土体应保持稳定;采用挖土纠偏方式,超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求。
(4) 刀盘式顶管机纠偏时,可采用调整挖土方法,调整顶进合力方向,改变切削刀盘的转动方向,在管内相对于机头旋转的反向增加配重等措施。
第5节-城市非开完管道施工安全措施
第6节-管道功能性试验的规定
1. 给水排水管道功能性试验:分为压力管道的水压试验和无压管道的严密性试验
压力管道=给水管道=做水压试验; 无压管道=雨水、污水管道=严密性试验
2. 压力管道的水压试验
以水为介质,对已敷设的压力管道采用满水后加压的方法,来检验在规定的压力值,管道是否发生结构性破坏,是否符合规定的允许渗水量
(1) 基本规定
(1) 压力管道分为预试验和主试验阶段
(2) 合格判定依据:允许压力降值和允许渗水量值
选用其中一项值或同时采用两项值, 作为试验合格的最终判定依据
(3) 水压试验合格的管道,方可通水投入运行
(4) 进行实际渗水量测定时,宜采用注水法
(5) 不同的管材分别进行试验,如果不具备分别试验的条件,那就组合试验,设计无具体要求时,应采用不同管材试验中,最严的标准进行试验
(6) 如果大口径球墨铸铁管、玻璃钢管、预应力钢筒混凝土管、预应力混凝土管等单口水压试验合格,可免去预试验阶段,直接进行主试验阶段
(2) 实验过程与合格判定
1||| 预实验阶段:将管道内水压缓慢升至试验压力,稳压30分钟,检查接口、配件处是否漏水、损坏现象,有的话就停止试压,查明原因,采取措施,重新试压
2||| 主试验阶段:停止注水补压,稳定15分钟,15分钟后,压力下降不超过允许的下降值,将试验压力降至工作压力,保持恒压30分钟,进行外观检查,无漏水现象,则水压试验合格
试验压力是工作压力的1.5倍
3. 无压管道的严密性试验
(1) 基本规定
1||| 污水、雨污水合流管道,湿陷土、膨胀土、流沙地区的雨水管道,必须经严密性试验合格后,方可投入运行
2||| 分为闭水试验和闭气试验
3||| 采用内渗法测渗水量
A. 不开槽施工的内径≥1.5m钢筋混凝土结构管道
B. 地下水位高于管道顶部
(2) 闭水试验
1||| 试验水头的确定方法
A. 上游设计水头≤管顶内壁时——试验水头:上游管内壁+2m
B. 上游设计水头>管顶内壁时——试验水头:上游设计水头+2m
C. 试验水头<10m,但已超过上游检查井井口——试验水头:上游检查井井口
2||| 从试验水头达到规定水头开始计时,观测管道渗水量,期间不断向试验管内补水,保持试验水头恒定,观测时间不得小于30分钟,渗水量不超过允许值,则试验合格
(3) 闭气试验
1||| 将排水管道两端用管堵密封——向管道内填充空气至一定压力——规定时间内,测定管道内气体的压降值
2||| 气体达到2000Pa时,开始计时,计时结束后,实测气体压力,如果≥1500Pa,就合格,反之不合格
3||| 适用条件
A. 混凝土类的无压管道,在回填土之前,进行严密性试验
B. 地下水位<管外底150mm,环境温度为-15至50℃
C. 下雨时,不得进行闭气试验
4. 管道试验长度
1||| 压力管道水压试验
A. 不宜大于1km
B. 无法分段试验,根据工程具体情况确定
2||| 无压力管道闭水试验
A. 按照井距分隔,抽样选取,带井试验,可一次性试验不超过5个连续井段
一般40m一个井
3||| 管道内径>700mm时,可按管道井段数量,抽样选取1/3进行试验;试验不合格,加倍试验
5. 管道试验方案与准备工作
(1) 试验方案内容:后背及堵板的设计;进水管路、排气孔及排水孔的设计;加压设备、压力计选择安装设计;排水疏导措施;升压分级的划分及观测制度的规定;试验管段的稳定措施和安全措施
看一下即可
(2) 试验准备工作
1||| 压力管道
压力管道水压试验前,除接口外,管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5m;水压试验合格后,应及时回填沟槽的其余部分
A. 试验管段所有敞口应封闭,不得有渗漏水现象,开槽施工管道顶部回填高度不应小于0.5m,宜留出接口位置以便检查渗漏处
B. 试验管段,不得用闸阀作堵板,不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件
C. 水压试验前,清除管道内杂物
D. 应做好水源引接、排水等疏导方案
2||| 闭水试验
A. 管道及检查井外观质量已验收合格
B. 开槽施工管道未回填土,且沟槽内无积水
C. 封堵全部预留孔,不得渗水
D. 管道两端堵板承载力>水压力合力,除了预留进出水管外,应封堵坚固,不得渗水
E. 顶管施工,其注浆孔封堵,且管口按设计要求处理完毕,地下水位于管底以下
F. 应做好水源引接、排水等疏导方案
6. 给水管道冲洗与消毒
第7节-砌筑沟道施工技术
砌体结构的构筑物主要是:沟道、工艺井、闸井、检查井等
1. 基本要求
(1) 砌筑前,砌块要充分湿润
(2) 砌筑砂浆配合比符合设计要求,现场拌制要均匀、随用随拌
(3) 砌筑应立皮数杆、样板挂线,控制水平与高程,采用满铺满挤法。
(4) 砌体要上下错缝、内外搭砌,丁顺规则有序
(5) 当砌体垂直灰缝宽度大于30mm时,应采用细石混凝土灌实,混凝土强度等级不应小于C20
(6) 沉降缝、变形缝应与基础的沉降缝、变形缝贯通
(7) 宜按变形缝分段施工,砌筑施工需间断时,预留阶梯形斜槎;接砌时,冲净斜槎、铺满砂浆
2. 砌筑施工要点
(1) 变形缝施工
1||| 缝内要清除干净,两侧涂刷冷底子油一道
2||| 缝内填料应填塞密实
3||| 灌注沥青填料:灌注底板缝沥青冷却后,再灌注墙缝
(2) 砖砌拱圈
1||| 砌筑自两侧向拱中心对称进行,灰缝匀称,拱中心位置正确;灰缝砂浆饱满严密
2||| 采用退槎法砌筑,每块砌块退半块留槎,拱圈应在24h内封顶,两侧拱圈之间应满铺砂浆,拱顶上不得堆置器材
(3) 反拱砌筑
1||| 砌筑前,应按设计要求的弧度,制作反拱样板,沿设计轴线每隔10m设一块
2||| 根据样板挂线,先砌中心的一列砖、石,并找准高程后,接砌两侧,灰缝不得凸出砖面,反拱砌筑完成后,应待砂浆强度达到设计抗压强度的75%时,方可踩压
3||| 反拱表面应光滑、平顺,高程允许偏差应为±10mm
4||| 当砂浆强度达到设计抗压强度标准值的75%时,方可在无振动条件下拆除拱胎
(4) 圆井砌筑
1||| 检查井基础与管道基础同时浇筑,井内流槽与井壁同时砌筑
2||| 砌块垂直砌筑
A. 收口砌筑,应按设计要求位置设置钢筋混凝土梁
B. 圆井采用砌块逐层砌筑收口时,四面收口的每层收进不应大于30mm,偏心收口的每层收进不应大于50mm
3||| 砌块砌筑时,铺浆应饱满,灰浆与砌块四周粘结紧密、不得漏浆,上、下砌块应错缝砌筑
4||| 砌筑时,同时安装踏步,踏步安装后,在砌筑砂浆未达到抗压强度等级前,不得踩踏
5||| 内外井壁应采用水泥砂浆勾缝;抹面分层压实
第8节-给排水管网维护与修复技术
1. 城市管道维护
(1) 城市管道巡视检查
(2) 城市管道抢修
(3) 管道维护安全防护
1||| 养护人员必须接受安全技术培训,考核合格后方可上岗
2||| 下井作业人员配备:防毒面具、防水表、防护靴、防护手套、安全帽,系上有绳子的防护腰带,配备无线通信工具、安全灯
3||| 针对产生的气体危害和病菌感染等危险源,采取有效的安全措施和预防措施,作业区和地面设专人值守,确保人身安全
4||| 下井步骤:通风放气——有毒有害气体及氧气检测——个人防护——应急救援准备——专人值守——下井——上下联络
2. 管道修复与更新
(1) 局部补修
1||| 主要用于管道内部的结构性破坏及裂纹等修复
2||| 修复方法:灌浆法、铰接管法、局部软衬法、机械人法、密封法、补丁法
口诀:将搅局人密捕
(2) 全面修复
整个管道都要修,考标题
1||| 内衬法
A. 也称“插管法”
B. 原理:采用比原管道直径小或等径的化学建材插入原管道内,在新旧管之间的环形间隙内灌缝,予以固结,形成一种管中管的结构,从而使化学建材管的防腐性能和原管材的机械性能合二为一,改善工作性能
C. 化学建材管:聚氯乙烯(PVC)、PE管
D. 优点:施工简单、速度快,适用于大曲率半径的弯管
E. 缺点:只用于圆形断面管道
2||| 缠绕法
木乃伊从外面缠绕,它从里面缠绕
A. 借助螺旋缠绕机,将PVC或PE等塑料制成的带锁边的加筋条带缠绕在旧管内壁上,形成一条连续的管状内衬层
B. 衬管与旧管的环形间隙需灌浆
C. 适用于管径为50-2500mm,管线长度为300m以内的各种圆形断面管道,尤其是污水管道
D. 优点:长距离施工,施工速度快,适应于大曲率半径的弯管
E. 缺点:过流断面会有损失,对施工人员技术要求较高
3||| 喷涂法
A. 用于管道的防腐处理,也用于在旧管内形成结构性内衬。
B. 高速回转的喷头,在绞车的牵引下,一边后退,一边将水泥浆或环氧树脂均匀地喷涂在旧管道内壁上,喷头的后退速度决定喷涂层的厚度
C. 适用于管径为75-4500mm,管线长度在150m以内的各种管道的修复
D. 优点:不存在支管的连接问题,过流断面损失小
E. 缺点:树脂固化需要时间,管道严重变形时,施工困难,对施工人员技术要求高
(3) 管道更新
1||| 破管外挤
A. 也称爆管法或胀管法
B. 原理:使用爆管工具,将旧管破碎,并将其碎片挤到周围的土层,同时将新管或套管拉入,完成管道更换
C. 爆管工具:气动爆管、液动爆管、切割爆管三种
D. 优点:速度快、对地表干扰少,可利用原有检查井
E. 缺点:不适合弯管的更换;可能引起相邻管线的损坏
2||| 破管顶进
向顶管法
A. 管道处于较坚硬的土层,旧管破碎后,外挤困难,用破管顶进法
B. 微型隧道施工设备、水平钻机
C. 原理:以旧管为导向,将旧管连同周围的土层一起切削破碎,形成直径相同或更大直径的孔,同时将新管顶入,完成管线的更新,用螺旋钻杆排出破碎后的旧管。
D. 直径:100-900mm、长度在200m以内、埋深较大的陶土管、混凝土管、钢筋混凝土管
E. 优点:
1||| 可在复杂的土层中施工,尤其是含水层
2||| 对地表、土层无干扰
3||| 可更换管线走向、坡度已偏离的管道,基本不受地质条件限制
F. 缺点:需开挖两个工作井,地表要有足够大的工作空间
第9节-给排水管道施工质量检查与验收
1. 给水管道冲洗与消毒
(1) 给水管道严禁取用污染水源进行水压试验、冲洗,施工管段处于污染水水域较近时,必须严格控制污染水进入管道;如不慎污染管道,应由水质检测部门对管道污染水进行化验,并按其要求在管道并网运行前进行冲洗与消毒。
(2) 施工单位应在建设单位、管理单位的配合下进行冲洗与消毒。
(3) 冲洗时,应避开用水高峰,冲洗流速不小于 1.0m/s,连续冲洗
2. 冲洗消毒准备工作应符合下列规定
(1) 用于冲洗管道的清洁水源已经确定
(2) 消毒方法和用品已经确定,并准备就绪
(3) 排水管道已安装完毕,并保证畅通、安全
(4) 冲洗管段末端已设置方便、安全的取样口
(5) 照明和维护等措施已经落实
3. 管道冲洗与消毒应符合下列规定
(1) 管道第一次冲洗应用清洁水冲洗至出水口水样浊度小于 3NTU 为止,冲洗流速应大于1.0m/s。
(2) 管道第二次冲洗应在第一次冲洗后,用有效氯离子含量不低于 20mg/L 的清洁水浸泡 24h后,再用清洁水进行第二次冲洗直至水质检测、管理部门取样化验合格为止。
第10节-柔性管道施工质量检查与验收
1. 重点:
(1) 柔性管道是指在结构设计上需考虑管节和管周土体共同承担荷载的管道,在市政公用工程中通常指采用钢管、球墨铸铁管、化学建材(塑料)管等管材敷设的管道。
混凝土管道不是柔性管道,钢管是
(2) 柔性管道的沟槽回填质量控制是柔性管道工程施工质量控制的关键
2. 回填前的准备工作
(1) 管道检查
1||| 回填前,检查管道有无损伤及变形,有损伤管道应修复或更换;管内径大于 800mm(800算管径大的了) 的柔性管道,回填施工中应在管内设竖向支撑。
2||| 中小管道应采取防止管道移动的措施
(2) 现场试验段
1||| 长度应为一个井段或不少于 50m,按设计要求选择回填材料,特别是管道周围回填需用的中粗砂;
不用大石头回填
2||| 按照施工方案的回填方式进行现场试验,以便确定压实机具(械)和施工参数;因工程因素变化改变回填方式时,应重新进行现场试验。
3. 回填作业
(1) 回填
1||| 根据每层虚铺厚度的用量将回填材料运至槽内,且不得在影响压实的范围内堆料。
一层一层回填,不是全部回填
2||| 管道两侧和管顶以上500mm范围内的回填材料,应由沟槽两侧对称运入槽内,不得直接扔在管道上;回填其他部位时,应均匀运入槽内,不得集中推入
3||| 需要拌合的回填材料,应在运入槽前拌合均匀,不得在槽内拌合
4||| 管基有效支承角范围内应采用中粗砂填充密实,与管壁紧密接触,不得用土或其他材料填充。
5||| 管道半径以下回填时应采取防止管道上浮、位移的措施;回填作业每层的压实遍数,按压实度要求、压实工具、虚铺厚度和土的含水量,经现场试验确定。
不能按经验来
6||| 管道回填时间宜在一昼夜中气温最低时段,从管道两侧同时回填,同时夯实。
7||| 沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上500mm范围内,必须采用人工回填;管顶500mm 以上部位,可用机具从管道轴线两侧同时夯实;每层回填高度应不大于 200mm。
(2) 压实
1||| 压实时,管道两侧应对称进行,且不得使管道产生位移或损伤
2||| 采用轻型压实设备时,应夯夯相连;采用压路机时,碾压的重叠宽度不得小于 200mm
4. 质量检验标准
(1) 柔性管道的变形率不得超过设计要求,钢管或球墨铸铁管道变形率应不超过2%、化学建材管道变形率应不超过 3%。
(2) 管壁不得出现纵向隆起、环向扁平和其他变形情况。
5. 变形检测与超标处理
(1) 变形检测:柔性管道回填至设计高程时应在 12~24h 内测量并记录管道变形率。
(2) 变形率应符合设计要求,设计无要求时
1||| 钢管或球墨铸铁管道变形率超过2%、但不超过3%时, 化学建材管道变形率超过3%、但不超过5%时:
1||| 挖出回填材料至露出管径85%处,管道周围应人工挖掘以避免损伤管壁
2||| 挖出管节局部有损伤时,应进行修复或更换
3||| 按规定重新检测管道的变形率
2||| 钢管或球墨铸铁管道的变形率超过 3%时,化学建材管道变形率超过5%时,应挖出管道,并会同设计研究处理。
第二课 城市供热管工程施工
第1节-供热管道的分类
1. 城镇集中供热系统由热源、供热管网、热用户三部分组成
2. 供热管网包括:一级管网、二级管网、供热站
(1) 一级管网:由热源-热力站的供热管道
(2) 二级管网:由热力站-热用户的供热管道
3. 按热媒种类分类
(1) 蒸汽管网:工业区用,工作压力≤1.6MPa,介质设计温度≤350℃的蒸汽管网
1||| 高压
2||| 中压
3||| 低压
(2) 热水管网:居民区用,工作压力≤2.5MPa,介质设计温度≤200℃的热水管
1||| 高温热水热网(水温超过100℃)
2||| 低温热水热网(水温不超过100℃)
4. 按所处位置分类
(1) 一级管网:由热源-热力站的供热管道
(2) 二级管网:由热力站-热用户的供热管道
5. 按敷设方式分类
(1) 管沟敷设:通行、半通行、不通行
(2) 架空敷设:高支架、中支架、低支架
(3) 直埋敷设:管道直接埋在地下,无管沟
常用
6. 按系统形式分类
(1) 闭式系统:用换热器连接,中间设备多,使用广泛
常用
(2) 开式系统:热媒可取出,中间设备少,一次补充量大
工业上用
7. 按供、回方向分类
(1) 供水管:向热力站、热用户供给热水的管道
(2) 回水管:从热用户、热力站回送热水的管道
第2节-供热管道施工与安装要求
1. 其他注意事项
(1) 热力管沟内不得穿过燃气管道,当热力管沟与燃气管道交叉的垂直净距离小于300mm,必须采取可靠措施,防止泄露的燃气进入管沟
(2) 管沟内敷设的热力管道进入建筑物、穿过构筑物时,管道穿墙处应封堵严密
(3) 地上敷设的热力管道同架空输电线路或电气化铁路交叉时,管道金属部分和交叉点5m范围内钢筋混凝土结构的钢筋应接地,接地电阻不大于10Ω
2. 供热管道土建工程施工要求
(1) 施工方法:明挖法、暗挖法、顶套管法、盾构法、定向钻法
(2) 沟槽开挖至基底后,地基应由建设、勘查、设计、施工、监理等单位共同验收。
五方验槽
(3) 对不符合设计要求的地基,由设计、勘查单位提出地基处理意见,施工单位根据其制定处理方案
(4) 明挖沟槽常用的支护方式:锚喷护壁、土钉墙、排桩等,当地下水位高于槽底时,应采取地下水控制措施,确保沟槽地下水位在基底以下0.5m
(5) 机械开挖时,应预留不少于150mm厚的原状土,人工清底至设计标高,不得超挖
(6) 暗挖法,隧道采用台阶法施工,在喷射混凝土强度达到设计强度70%以上时,方可进行下台阶开挖
(7) 顶管法分为人工顶管和顶管机顶管
(8) 顶管施工中,应对管线位置、顶管类型、设备规格、顶进推力、顶进措施、接管形式、土质状况、水文状况进行检查
(9) 变形缝不得使用再生橡胶止水带
3. 供热管道安装施工要求
(1) 管道材料与连接要求
1||| 供热管网管道采用无缝钢管、电弧焊、高频焊焊接钢管
没有PE管,就是钢管
2||| 管道连接——焊接
3||| 管道与设备、阀门连接——焊接
4||| 设备、阀门需要拆卸时——法兰连接
5||| 焊接施工单位应符合下列规定:
1||| 应有负责焊接工艺的技术人员、检察人员、检验人员
2||| 有符合焊接工艺的焊接设备,且性能应稳定可靠
3||| 有保证焊接质量达到标准的措施
(2) 支架吊架的分类及安装要点
1||| 固定支架
A. 固定支架主要用于固定管道,均匀分配补偿器之间管道的伸缩量,保证补偿器正常工作,多设置在补偿器和附件旁
B. 固定支架处管道不得有环焊缝,不得与管道直接焊接固定,固定支架处的固定角板,只允许与管道焊接,严禁与固定支架结构焊接
小白龙67个视频,有图
2||| 活动支架
A. 作用:直接承受管道及保温结构的重量,并允许管道在温度作用下,沿管轴线自由伸缩
B. 活动支架分为:滑动支架、导向支架、滚动支架、悬吊支架
口诀:滑倒滚掉
3||| 支架、吊架制作和安装基本要求
A. 焊接在钢管外面的弧形板应采用模具压制成型。
B. 支架、吊架安装位置应正确,标高和坡度应符合设计要求,管道支架支撑面的标高可采用加设金属垫板的方式进行调整,但金属垫板不得大于两层,并与预埋钢板或钢结构进行焊接
C. 有轴向补偿器的管段,补偿安装前,管道和固定支架不得进行固定
(3) 管沟及地上管道安装施工要点
1||| 管道安装的坡向、坡度应符合设计要求
2||| 管道安装时,管件上不得安装、焊接任何附件
3||| 管口对接时,应在距接口两端各200mm处测量管道平直度,允许偏差0-1mm,对接管道的全长范围内,最大偏差值应不超过10mm。
4||| 对口焊接前,应重点检验坡口质量、对口间隙、错边量、纵焊缝位置等
5||| 管道任何位置,不能有十字型焊缝
6||| 管道穿过基础、墙体、楼板处,应安装套管;管道的焊口及保温接口不得置于墙壁中和套管中,套管与管道之间的空隙应用柔性材料填塞。
7||| 当穿墙时,套管的两侧与墙面的距离应大于 20mm; 当穿楼板时,套管高出楼板面的距离应大于 50mm。
8||| 当管道开孔焊接分支管道时,管内不得有残留物,且分支管伸入主管内壁长度不得大于2mm。
9||| 当设计无要求时,套管直径应比保温管道外径大 50mm,位于套管内的管道保温层外壳应做保护层。
10||| 电焊焊接有坡口的钢管和管件时,焊接层数不得少于两层。同一焊缝的返修次数不得大于两次。
11||| 偏心异径管(大小头)
A. 蒸汽管道——管底相平(底平)——排出管内冷凝水
B. 热水管道——管顶相平(顶平)——排出管内空气
(4) 预制直埋管道安装施工要点
1||| 预制直埋管道堆放时不得大于 3 层,且高度不得大于 2m;施工中应有防火措施
2||| 预制直埋管道及管件外护管的划痕深度不得超过规定,当不合格时应进行修补:
A. 对于高密度聚乙烯外护管划痕深度不应大于外护管壁厚的 10%,且不应大于 1mm;
B. 对于钢制外护管防腐层的划痕深度不应大于防腐层厚度的 20%。
3||| 接头的外护层安装完成后,必须全部进行气密性检验。气密性合格标准:
A. 气密性检验的压力应为 0.02Mpa;
B. 保压时间不应小于 2min
C. 压力稳定后应采用涂上肥皂水的方法检查,无气泡为合格。
(5) 管道焊接质量检验
1||| 在施工过程中,焊接质量检验依次为:对口质量检验、外观质量检验、无损探伤检验、强度和严密性试验。
口诀:对外无枪眼
2||| 焊缝应 100%进行外观质量检验
3||| 焊缝无损检测方法有:射线检测、超声检测、磁粉、渗透检测
4||| 需要进行 100%无损检测的情形
A. 干线管道与设备、管件连接处和折点处的焊缝
B. 穿越铁路、高速公路的管道在铁路路基两侧各10m范围内、 穿越城市主要道路的不通行管沟在道路两侧各5m范围内, 穿越江、河、湖等的管道在岸边各10m的范围内
C. 不具备强度试验条件的管道焊缝
D. 现场制作的各种承压设备和管件
5||| 无损检测的标准和频率应符合设计要求和规范规定。 无损探伤检测出现不合格,应及时进行返修, 返修后按下列规定扩大检验:
A. 出现一道不合格焊缝,应再抽检两道该焊工所焊的同一批焊缝,按原检测方法进行检验
B. 第二次抽检仍出现不合格焊缝,应对该焊工所焊全部同批焊缝按原检测方法进行检验
6||| 同一焊缝的返修次数不应大于2次,根部缺陷只允许返修1次
第3节-供热管网附件及供热站设施安装
1. 供热管网附件及安装要点
供热管网附件包括补偿器、阀门等
(1) 补偿器
1||| 补偿器的作用及管道热伸长量、热膨胀应力计算
A. 任何材料随温度变化,其几何尺寸将发生变化,变化量的大小取决于某一方向的线膨胀系数和该物体的总长度。
线膨胀系数是指物体单位长度温度每升高 1℃后物体的相对伸长。
B. 供热管网的介质温度较高,供热管道本身长度又长,故管道产生的温度变形量就大,其热膨胀的应力也会很大。
C. 补偿器的作用:补偿因供热管道升温导致的管道热伸长,从而释放温度变形,消除温度应力,避免因热伸长或温度应力的作用而引起管道变形或破坏,以确保管网运行安全。
2||| 补偿器类型及特点
A. 自然补偿器
a. 利用管路几何形状所具有的弹性来吸收热变形
b. 缺点:管道变形时会产生横向的位移,而且补偿的管段不能很大
c. 分类:L形、Z形
B. 方形补偿器
a. 由管子弯制或由弯头组焊而成,利用刚性较小的回折管挠性变形来消除热应力,及补偿两端直管部分的热伸长量
b. 优点:是制造方便,补偿量大,轴向推力小,维修方便,运行可靠
c. 缺点:占地面积较大
C. 波纹管补偿器
手风琴
a. 波纹管补偿器靠波形管壁的弹性变形来吸收热胀或冷缩量,按波数的不同分为一波、二波、三波和四波,按内部结构的不同分为带套筒和不带套筒两种。
b. 优点:是结构紧凑,只发生轴向变形,与方形补偿器相比占据空间位置小
c. 缺点:制造比较困难,耐压低,补偿能力小,轴向推力大
利用补偿材料的变形来吸收热伸长的
D. 套筒式补偿器
像打气筒
a. 又称填料式补偿器,内外管的间隙用填料密封,内插管可以随温度变化自由活动,从而起到补偿作用
b. 由三部分组成:带底脚的套筒、插管和填料
c. 优点:安装方便,占地面积小,流体阻力较小,抗失稳性好,补偿能力较大
d. 缺点:轴向推力较大,易漏水漏气,需经常检修和更换填料,对管道横向变形要求严格
E. 球形补偿器
a. 是由外壳、球体、密封圈压紧法兰组成
b. 利用球体的角位移来补偿管道的热伸长而消除热应力的,适用于三向位移的热力管道
c. 优点:占用空间小,节省材料,不产生推力
d. 缺点:易漏水、漏汽,要加强维修
利用管道的位移来吸收热伸长
3||| 补偿器安装要点
A. 有补偿器装置的管段,补偿器安装前,管道和固定支架之间不得进行固定。补偿器应与管道保持同轴,安装操作时不得损伤补偿器,不得采用使补偿器变形的方法来调整管道的安装偏差。
B. 在靠近补偿器的两端,应设置导向支架,保证运行时管道沿轴线自由伸缩。
C. 当安装时的环境温度低于补偿零点(设计的最高温度与最低温度差值的 1/2)时,应对补偿器进行预拉伸。
D. 波纹管补偿器或套筒式补偿器安装时,补偿器应与管道保持同轴,不得偏斜,有流向标记(箭头)的补偿器,流向标记与介质流向一致。填料式补偿器芯管的外露长度应大于设计规定的变形量。
(2) 阀门
1||| 阀门的作用:启闭管路,调节被输送介质流向、压力、流量,以达到控制介质流动、满足使用要求的重要管道部件。
2||| 阀门的类型和特点
A. 闸阀
a. 用于一般汽、水管路作全启或全闭操作的阀门
b. 特点:安装长度小,无方向性;当管径大于 DN50mm 时宜选用闸阀
B. 截止阀
a. 主要用来切断介质通路,也可调节流量和压力
b. 安装时应注意方向性,即低进高出,不得装反
C. 柱塞阀:用于密封要求较高的地方
红酒瓶塞
D. 止回阀:止回阀是利用本身结构和阀前阀后介质的压力差来自动启闭的阀门,它的作用是使介质只做一个方向的流动,而阻止其逆向流动
E. 蝶阀:主要用于低压介质管路或设备上进行全开全闭操作
F. 球阀:主要用于管路的快速切断
G. 安全阀
a. 安全保护性的阀门,主要用于管道和各种承压设备上,当介质工作压力超过允许压力数值时,安全阀自动打开向外排放介质,随着介质压力的降低,安全阀将重新关闭,从而防止管道和设备的超压危险。
b. 分为杠杆式、弹簧式、脉冲式
c. 适用于锅炉房管道以及不同压力级别管道系统中的低压侧
H. 减压阀:主要用于蒸汽管路,靠开启阀孔的大小对介质进行节流而达到减压目的,它能以自力作用将阀后的压力维持在一定范围内。
I. 疏水阀:疏水阀安装在蒸汽管道的末端或低处,主要用于自动排放蒸汽管路中的凝结水,阻止蒸汽逸漏和排除空气等非凝性气体,对保证系统正常工作,防止凝结水对设备的腐蚀以及汽水混合物对系统的水击等均有重要作用
J. 平衡阀:对供热系统管网的阻力和压差等参数加以调节和控制,从而满足管网系统按预定要求正常、高效运行。
2. 供热站设施及安装要点
(1) 供热站作用
(2) 供热站设备的安装要点
1||| 供热站房设备间的门应向外开。当热水供热站站房长度大于 12m 时应设两个出口,热力网设计水温小于 100℃时可只设一个出口。蒸汽供热站不论站房尺寸如何,都应设置两个出口。
2||| 管道及设备安装前,土建施工单位、工艺安装单位及监理单位应对预埋吊点的数量及位置,设备基础位置、表面质量、几何尺寸、标高及混凝土质量,预留孔洞的位置、尺寸及标高等共同复核检查,并办理书面交验手续。
第4节-供热管道功能性试验的规定
1. 供热管道功能性试验的内容
(1) 供热管道和设备安装完成后,应按设计要求进行强度和严密性试验
(2) 一级管网及二级管网应进行强度试验和严密性试验。 供热站(含中继泵站)内系统应进行严密性试验。
2. 试验前的准备工作
1||| 试验前应编制试验方案,并经监理(建设)、设计等单位审查同意后实施。试验前对有关操作人员进行技术、安全交底
2||| 强度试验前,焊接外观质量和无损检测已合格,管道安装使用的材料设备资料齐全; 严密性试验前,一个完整的设计施工段已经完成管道和设备安装,且经强度试验合格。
3||| 试验所用的压力表精度符合要求并经检定合格,且在检定有效期内
4||| 试验介质宜采用清洁水,并将管道及设备中的空气排尽
3. 强度试验的实施要点
1||| 定义:强度试验是超过设计参数的压力试验,
2||| 目的:用来检查因设计或安装原因,造成的结构承载能力的不足,检验管道本身与安装时焊口的强度;
3||| 试验时间:强度试验应在试验段内的管道接口防腐、保温施工及设备安装前进行
4||| 强度试验所用压力表应在检定有效期内,其精度等级不得低于 1.0 级。压力表的量程应为试验压力的 1.5~2 倍,数量不得少于 2 块。压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端
5||| 试验过程:强度试验压力为 1.5 倍设计压力,且不得小于 0.6MPa。充水时应排净系统内的气体,在试验压力下稳压 10min,检查无渗漏、无压降后降至设计压力,在设计压力下稳压 30min,检查无渗漏、无压力降为合格。
4. 严密性试验的实施要点
1||| 定义:略超设计参数的压力试验,检查是否微渗漏
2||| 严密性试验应在试验范围内的管道、支架、设备、零件、法兰等全部安装完毕,且固定支架的混凝土已达到设计强度,管道自由端临时加固完成后进行
3||| 对于供热站内管道和设备的严密性试验,试验前还需确保安全阀、爆破片及仪表组件 等已拆除或加盲板隔离,加盲板处有明显的标记并做记录,安全阀全开,填料密实。
供热站只做严密性试验
4||| 严密性试验所用压力表的精度等级不得低于1.5级。压力表的量程应为试验压力的1.5~ 2 倍,数量不得少于 2 块,应在检定有效期内。压力表应安装在试验泵出口和试验系统末端。
5||| 严密性试验压力为设计压力的 1.25 倍,且不小于 0.6MPa。
一级管网和供热站内管道及设备,在试验压力下稳压 1h,前后压降不大于0.05MPa,检查管道、焊缝、管路附件及设备无渗漏,固定支架无明显变形,则为合格;
二级管网在试验压力下稳压 30min,前后压降不大于 0.05MPa,且管道、焊缝、管路附件及设备无渗漏,固定支架无明显变形的为合格。
强度试验必须每一段都做,严密性试验时全部连上法兰、零件后,整体性再做一遍
5. 试运行
试运行在单位工程验收合格,完成管道清洗并且热源已具备供热条件后进行。试运行前需要编制试运行方案,并要在建设单位、设计单位认可的条件下连续运行 72h。
第三课 城市燃气管道工程施工
第1节-燃气管道的分类
1. 燃气分类:燃气包括人工煤气、天然气、液化石油气三种
2. 燃气管道分类
(1) 根据敷设方式分类
1||| 地下燃气管道:一般在城市中常采用地下敷设
2||| 架空燃气管道:在管道通过障碍时或在工厂区为了管理维修方便,采用架空敷设
(2) 根据输气压力分类:
1||| 设计压力分级(轴线图):
2||| 材料使用
A. 次高压——钢管
B. 中压——钢管、铸铁管
C. 低压——聚乙烯管
3||| 根据输气压力分级的原因:
A. 燃气管道的严密性与其他管道相比,有特别严格的要求,漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。
B. 燃气管道中的压力越高,管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性、危险性越大
C. 当管道内燃气的压力不同时,对管道材质、安装质量、检验标准、运行管理的要求也不同
4||| 输送要求:
A. 中压A和中压B管道必须通过区域调压站、用户专用调压站才能给城市分配管网中的低压和中压管道供气,或给工厂企业、大型公共建筑用户以及锅炉房供气。
B. 高压 B 燃气管道构成大城市输配管网系统的外环网。 高压 B 燃气管道也是给大城市供气的主动脉。
C. 高压A输气管通常是贯穿省、地区或连接城市的长输管线, 它有时构成了大型城市输配管网系统的外环网
第2节-燃气管道施工与安装要求
1. 工程基本规定
(1) 燃气管道对接安装引起的误差不得大于3°,否则应设置弯管,次高压燃气管道的弯管应考虑盲板力。
盲板力用在拐弯处,缓冲来自上方的燃气压力
(2) 管道与建筑物、构筑物、基础或相邻管道之间要有的水平和垂直净距,无法满足上述安全距离时,应将管道设于管道沟或刚性套管的保护设施中,套管两端应用柔性密封材料封堵
(3) 管道埋设的最小覆土厚度
1||| 埋设在车行道下时,不得小于0.9m
2||| 埋设在非车行道下时,不得小于0.6m
3||| 埋设在机动车不能到达地方时,不得小于0.3m
4||| 埋设在水田下时,不得小于0.8m
口诀:9638
(4) 地下燃气管道不宜与其他管道、电缆同沟敷设,当需要同沟敷设时,必须采取防护措施
(5) 热力管沟内不得穿过燃气管道,当热力管沟与燃气管道交叉的垂直净距离小于300mm,必须采取可靠措施,防止泄露的燃气进入管沟
热和易燃易爆不能离得太近
2. 燃气管道穿越构建筑物
(1) 不得穿越的规定
1||| 地下燃气管道不得从建筑物、大型构筑物的下面穿越
2||| 地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越
(2) 地下燃气管道穿过排水管、热力管沟、综合管廊、隧道及其他各种用途沟槽时,应将燃气管道敷设于套管内。套管两端的密封材料应采用柔性的防腐、防水材料密封
(3) 燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道、城镇主干道时,应符合下列要求:
1||| 穿越铁路、高速公路的燃气管道,其外应加套管,并提高绝缘、防腐等措施
2||| 穿越电车轨道和城镇主要干道时,宜敷设在套管或地沟内
3||| 宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道、城镇主要干道
4||| 穿越高铁、电气化铁路、城市轨道交通时,应采取防止杂散电流腐蚀的措施,并确保有效
5||| 穿越铁路的燃气管道套管,应符合下列要求:
A. 埋设深度:套管顶部距铁路路肩不得小于1.7m
B. 材料:钢管、钢筋混凝土管
C. 内径:比燃气管道外径大100mm以上
D. 间隙:套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封,其一端应装设检漏管
E. 套管端部距路堤坡脚外距离不应小于2m
69视频有图
6||| 穿越高速公路、电车轨道、城镇主要干道时的套管,应符合下列要求
A. 内径:同上
B. 在重要地段的套管、地沟端部,安装检漏管
C. 套管端部距电车边轨不应小于2m;距道路边缘不应小于1m
3. 燃气管道通过河流
可采用穿越河底、采用管桥跨越的形式
(1) 利用道路、桥梁跨越的规定
1||| 管道输送压力不应大于0.4MPa(中低压)
2||| 征得桥梁管理部门同意后施工,随桥敷设,要采取安全防护措施
A. 敷设于桥梁上的燃气管道,应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管,尽量减少焊缝,对焊缝进行100%超声检测和100%射线检测,合格等级符合设计要求
B. 跨越通航河流的燃气管道管底标高,应符合通航净空要求,管架外侧应设置护桩
C. 在确定管道位置时,应与随桥敷设的其他可燃管道保持一定间距,并符合有关规定
D. 管道应设置必要的补偿和减震措施
E. 过河架空的燃气管道,向下弯曲时,向下弯曲部分与水平管夹角宜采用45°形式
F. 对管道应做较高等级的防腐保护,采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置
(2) 穿越河底,应符合下列要求
1||| 施工方案及设计文件应报河道管理或水利管理部门审查批准
2||| 工程开工时,应在敷设管道位置的两侧水体,各50m距离处设警戒标志
3||| 燃气管道宜采用钢管,对焊缝进行100%超声检测和100%射线检测
4||| 覆土厚度
A. 对不通航河流,不应小于0.5m
B. 对通航河流,不应小于1m
还要考虑疏浚和投锚深度
5||| 稳管措施根据计算确定
6||| 在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游设立标志
4. 燃气管道非开挖铺设施工要点
(1) 水平定向钻铺管技术要点
1||| 程序:设定轨迹——导向孔钻进——扩孔——拉管
2||| 管材焊接、熔接应按设计要求执行,并经检测、检查验收合格
A. 螺旋钢管焊接对缝时,螺旋焊缝的中心距离不应小于100mm,钢管焊接后,应进行外观检验和射线检测,并进行防腐处理
B. PE管热熔焊接时,禁止将SDR值不同的管材进行焊接,PE管热熔焊接翻边宽度值,不应超过平均值的±2mm,PE管焊接后,应进行外观检验
3||| 钻进施工要点
A. 导向孔钻进轨迹的施工设计理想轨迹:斜直线段——曲线段——水平直线段——曲线段——斜直线段
B. 第一根钻杆,入土钻进时,应采取轻压慢转的方式,稳定钻进导入位置和保证入土角,且入土段和出土段应为直线钻进,其直线长度宜控制在20m左右。
C. 扩孔、清孔施工要点
1||| 导向孔施工完成后,应根据待铺设管线的管径等选择扩孔钻头
2||| 扩孔目的:将孔径扩大至能容纳所要铺设的生产管线大小要求,孔径大小应根据地层条件和生产管道类型确定
D. 扩孔孔径达到终孔要求、清孔完成后,应及时进行回拖管道施工
E. 定向钻施工的泥浆配制要点:导向钻进、扩孔及回拖时,及时向孔内注入泥浆液
泥浆作用:可冷却、润滑钻头、软化地层、辅助破碎地层、调整钻进方向、携带碎屑、稳定孔壁、回扩和拖管时润滑管道;还可以在钻进硬地层时,为泥浆马达提供动力
(2) 夯管铺管技术要点
1||| 夯进的管道应为钢管,在燃气管道铺设中,夯进管道一般作为钢套管使用,夯管长度不超过80m
2||| 在卵石层、杂填土层中夯进,地层中最大卵砾石粒径或最大块状物的尺寸不得超过0.5倍的夯管外径
3||| 开始时,先试夯,长度为3-5m。
4||| 管靴
A. 首节设置管靴,管靴宜采用焊接方式制作
B. 管靴外径宜大于被夯管外径15-25mm
C. 内径宜小于被夯管内径15-25mm
D. 管靴后,宜设置减阻泥浆注浆孔
5||| 在管外壁注润滑液或涂抹润滑脂等减阻措施
第3节-燃气管网附属设备安装要点
1. 阀门
(1) 特性
1||| 单向流通的阀门:安全阀、减压阀、止回阀
不仅用于燃气管道,热力管道也是这样
2||| 由下而上通过阀座的阀门:截止阀
(2) 安装要求
1||| 阀门连接的法兰应保持平行,其偏差不应大于法兰外径的千分之五
2||| 严禁强力组装
2. 补偿器
(1) 特性
1||| 作用:消除管段的胀缩应力,通常安装在架空管道上
2||| 分为:波纹补偿器、填料补偿器
(2) 安装要求
1||| 安装在阀门的下侧(按气流方向)
2||| 安装应与管道同轴,不得偏斜;不得用补偿器变形调整管位的安装误差
3. 凝水缸
燃气管特有
1||| 作用:排除燃气管道中的冷凝水和石油伴生气管道中的轻质油
2||| 敷设时,应有一定坡度,以便在低处设凝水缸,将汇集的水或油排出
4. 放散管
1||| 作用:排放管道内部的空气、燃气
2||| 在管道投入运行时,利用放散管排出管内的空气
3||| 管道或设备检修时,利用放散管排放管内的燃气,防止在管内形成爆炸性的混合气体
4||| 安装在最高点和每个阀门之前
5. 阀门井:坚固耐久,有良好的防水性能
第4节-燃气管道功能性试验的规定
1. 管道吹扫
特有
(1) 管道及其附件组装完成并在试压前,应按照设计要求进行气体吹扫、清管球清扫(刷锅的)。
(2) 气体吹扫
1||| 球墨铸铁管道、聚乙烯管道、钢骨架聚乙烯复合管道,公称直径小于100mm或长度小于100m的钢制管道,可采用气体吹扫
2||| 每次吹扫管道长度不宜超过500m,管道超过500m时,宜分段吹扫
3||| 吹扫压力不得大于设计压力,且不应大于0.3MPa
4||| 检验方法:用贴有纸或白漆的木靶板置于吹扫口检查,5分钟内靶上无铁锈脏物,则认为合格。
5||| 气体流速>20m/s,吹扫球应按照介质流动方向进行,以免补偿器内套筒被破坏
(3) 清管球清扫
1||| 适用于公称直径≥100mm的钢制管道
2. 强度试验
(1) 试验前应具备条件
1||| 试验压力:1.5倍设计压力,且≥0.4MPa(除了聚乙烯管)
2||| 管道应分段进行压力试验
A. 设计压力≤0.4MPa,试验管道最大长度=1000m
B. 0.4<设计压力≤1.6MPa,试验管道最大长度=5000m
C. 1.6<设计压力≤4MPa,试验管道最大长度=10000m
3||| 管道焊接检验、清扫合格
4||| 埋地管道回填土宜回填至管上方0.5m以上,并留出焊口不回填
5||| 仪表安装完毕,符合规范要求:
A. 压力计量程为试验压力的1.5-2倍,其精度不得低于1.5级
B. 压力计、温度记录仪表均不应少于2块,并分别安装在试验管道两端
(2) 气压试验(设计压力≤0.8MPa)
1||| 试验介质:空气
2||| 试验压力:设计压力的1.5倍,但不得低于0.4MPa
3||| 试验流程:当压力达到规定后,稳压1h,然后用肥皂水对管道接口进行检查,全部接口均无漏气为合格
(3) 水压试验(设计压力>0.8MPa)
1||| 试验介质:清洁水
2||| 试验压力:≥设计压力的1.5倍
3||| 试验流程:试验压力逐步缓升,首先升至试验压力的50%,进行初检,如无泄漏、无异常——继续升压至试验压力,然后稳压1h,观察压力计不应少于30min,无压力降,合格
3. 严密性试验
强度试验合格、管线全线回填后,进行严密性试验
(1) 试验压力满足下列要求
1||| 设计压力<5KPa时,试验压力为20KPa
2||| 设计压力≥5KPa时,试验压力为设计压力的1.15倍,且不小于0.1MPa
供热管道为1.25倍
(2) 试验
1||| 向管道内充气,逐渐达到试验压力,升压速度不宜过快
2||| 设计压力大于0.8MPa的管道试压,压力缓慢上升至30%和60%试验压力时,应分别停止升压,稳压 30min,并检查系统有无异常情况,如无异常情况继续升压。管内压力升至严密性试验压力后,待温度、压力稳定后开始记录
3||| 稳压的持续时间应为 24h,每小时记录不应少于 1 次,采用水银压力计时修正压力降不超过133Pa为合格。
4||| 采用电子压力计时,压力无变化为合格。
第5节-燃气、供热管道施工质量检查与验收
1. 金属管道安装质量要求
(1) 安装原则:“先大管、后小管,先主管、后支管,先下部管、后上部管”
(2) 钢制管道
1||| 管道安装前,与管道工程有关的土方(土建构筑物)工程及钢结构工程应完成并经检查合格
2||| 管道支架的标高和坡度符合设计要求
3||| 已按设计要求和相关标准对管道组成件的材质、管径、壁厚、防腐和保温质量等项内容进行检查并确认无误
4||| 管道内部已清理干净
(3) 两相邻管道连接时,纵向焊缝或螺旋焊缝之间的相互错开距离不应小于100mm,不得有十字形焊缝;同一管道上两条纵向焊缝之间的距离不应小于 300mm。
(4) 相同壁厚管道对口时,其最大错边量≤2mm
(5) 管道环焊缝不得置于建筑物、闸井(或检查室)的墙壁或其他构筑物的结构中。管道支架处不得有焊缝。设在套管或保护性地沟中的管道环焊缝,应进行 100%的无损探伤检测。
(6) 严禁采用在焊口两侧加热延伸管道长度、螺栓强力拉紧、夹焊金属填充物和使补偿器变形等方法强行对口焊接
2. 管道焊接质量控制
(1) 首次使用的管材、焊材以及焊接方法应在施焊前进行焊接工艺评定,制定焊接工艺指导书;焊接作业必须按焊接工艺指导书的要求进行。
(2) 焊接过程控制重点
1||| 严禁进行焊接作业的焊接环境
A. 焊条电弧焊时风速大于 8m/s(相当于 5 级风)
B. 气体保护焊时风速大于 2m/s(相当于 2 级风)
C. 相对湿度大于 90%
D. 雨、雪环境
2||| 焊接工艺参数主要包括坡口形式、焊接材料、预热温度、层间温度、焊接速度、焊接电流、焊接电压、线能量、保护气体流量、后热温度和保温时间等
记忆3-4个
3||| 焊接质量检验:应按对口质量检验、外观质量检验、无损检验、强度和严密性试验的次序进行。
口诀:对外无强颜
3. 管道法兰连接质量控制
(1) 组装连接
1||| 法兰与管道组装时,法兰连接的平行偏差不应大于法兰外径的 1.5‰,且不大于 2mm
2||| 不得使用加偏垫、多层垫或用强紧螺栓的方法消除歪斜。
3||| 法兰连接应在自然状态下进行,严禁强行扭曲组装。
4. 聚乙烯(PE)管道连接质量控制
(1) 聚乙烯管道连接的方法有热熔连接和电熔连接
(2) 热熔对接连接完成后,对接头进行100%卷边对称性和接头对正性检验,应对开挖敷设不少于15%的接头进行卷边切除检验,水平定向钻非开挖施工进行100%接头卷边切除检验。
(3) 电熔连接:用于不同标准尺寸比、不同级别材料的材料
(4) 热熔连接前,清除表面氧化材料
5. 管道防腐保温质量
(1) 基层处理:喷射除锈、工具除锈、化学除锈;常用喷射除锈、工具除锈
(2) 防腐施工
1||| 涂刷类型防腐层
2||| 胶带类型防腐层
6. 管道安装质量检验标准
(1) 焊缝外观质量检查:表面有无裂纹、气孔、夹渣、咬边(咬肉)、未焊透、焊瘤及熔合性飞溅等缺陷。
(2) 焊缝内部质量检查
1||| 质量检测方法:射线检测和超声波检测
2||| 焊缝无损探伤检验必须由有资质的检验单位完成。
3||| 对检验不合格的焊缝必须返修至合格,但同一部位焊缝的返修次数不得超过两次,返修的焊缝长度不得小于 50mm,返修后的焊缝应修磨成与原焊缝基本一致
7. 防腐、保温工程质量标准
(1) 保温层:保温材料的品种、规格、强度、容重(容重是规范原文用词,此处指表观密度)、导热系数、耐热性、含水率等性能指标应符合设计要求和规范的相关规定
第四课 城市综合管廊
第1节-综合管廊工程结构类型与特点
1. 综合管廊定义
(1) 定义:建于城市地下,用于容纳两类及以上城市工程管线的构筑物及附属设施
(2) 依据:综合管廊工程规划
(3) 原则:“规划先行、适度超前、因地制宜、统筹兼顾”
(4) 内容:给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力、电力、通信等管线
(5) 附属设施:消防、通风、供电、照明、监控报警、排水、标识系统
2. 综合管廊分类
(1) 干线综合管廊:容纳城市主干工程管线,采用独立分舱方式建设,设置在机动车道、道路绿化带下面
(2) 支线综合管廊:容纳城市配给工程管线,采用单舱或双舱方式建设,设置在人行道或非机动车道下、道路绿化带下
能进去人
(3) 缆线综合管廊:采用浅埋沟道方式建设,设有可开启盖板但其内部空间不能满足人员正常通行要求,用于容纳电力电缆和通信线缆。设置在人行道下
进不去人
3. 断面布置
(1) 天然气管道、热力管道中的蒸汽管道应在独立舱室内敷设,因为它易燃易爆
(2) 热力管道不应与电力电缆同仓敷设
(3) 110kV及以上电力电缆不应与通信电缆同侧布置,因为有干扰
(4) 给水管道与热力管道同侧布置时,给水管道宜布置在热力管道下方
(5) 排水管道应采取分流制,污水管宜设置在综合管廊底部
4. 结构类型
(1) 结构设计使用年限为100年,结构安全等级为一级
(2) 结构类型
1||| 现浇混凝土综合管廊
2||| 预制拼装综合管廊
5. 综合管廊特点
(1) 综合管廊缓解了直埋管线存在的各种问题,如:
1||| 检修及敷设管线需不断破挖路面
2||| 各种管线分属不同部门管理,信息不畅,重复建设
3||| 直埋管线与土壤接触,易造成管线腐蚀、损坏
4||| 电力线缆占地大,影响城市规划及市容,且高压线易造成电磁辐射污染
(2) 综合性强
(3) 自动化程度高:管廊运营采用信息化管理,安装有感应器和探测器,运行状况即时反映在主控室,各种管线每一段的运行情况一目了然。人员或动物一进入管廊即被发现并标明其所在位置
(4) 可实现规模化、网络化
(5) 与管廊同步建设的地下空间设施,如交通等将强化统筹,城市抗风险能力大大提高
6. 综合管廊施工方法:明挖法、盖挖法、盾构法、喷锚暗挖法(矿山法)等
(1) 新城区——明挖法施工
(2) 老旧城区——明挖法、盖挖法施工
(3) 场地条件受限、周边环境受限——盾构法、喷锚暗挖法施工
第2节-综合管廊工程施工技术
1. 施工准备的材料
(1) 要有耐久性、可靠性、经济性
(2) 要用高性能混凝土、高强度钢筋,当地基承载力良好、地下水位在综合管廊底板以下时,可采用砌体材料
1||| 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C30
2||| 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C40
3||| 地下工程部分宜采用自防水混凝土
4||| 砌体结构所用的石材强度等级不应低于 MU40
5||| 砌筑砂浆强度等级应符合设计要求,且不应低于 M10
(3) 综合管廊附属工程和管线所用材料及施工要求应满足设计要求和现行国家及行业标准规范要求。
1||| 天然气管道应采用无缝钢管
2||| 热力管道应采用钢管,保温层及外护管紧密结合成一体的预制管。
3||| 电力电缆应采用阻燃电缆或不燃电缆
4||| 通信线缆应采用阻燃线缆
2. 现浇钢筋混凝土结构
(1) 混凝土的浇筑应在模板和支架检验合格后进行,入模时应防止离析
(2) 连续浇筑时,每层浇筑高度应满足振捣密实的要求。预留孔、预埋管、预埋件及止水带等周边混凝土浇筑时,应辅助人工插捣。
(3) 混凝土底板和顶板,应连续浇筑,不得留置施工缝。
3. 预制拼装钢筋混凝土结构
(1) 构件运输及吊装时,混凝土强度应符合设计要求。当设计无要求时,不应低于设计强度的75%
(2) 预制构件安装前,应复验合格。当构件上有裂缝且宽度超过 0.2mm 时,应进行鉴定
4. 基坑回填
(1) 综合管廊两侧回填应对称、分层、均匀。管廊顶板上部1米范围内回填材料不得使用重型及振动压实机械碾压
(2) 防水工程验收合格后,方可基坑回填
5. 维护管理
(1) 维护:利用综合管廊结构本体的雨水渠,每年非雨季清理疏通不应少于两次。
(2) 资料:综合管廊建设期间的档案资料应由建设单位负责收集、整理、归档。建设单位应及时移交相关资料。维护期间,应由综合管廊日常管理单位负责收集、整理、归档
6. 补充
(1) 综合管廊内可以动火作业
第3节-城市管廊施工质量检查与验收(不重要,看看李四德的讲义就行了)
六、生活垃圾填埋处理工程
第一课 生活垃圾填埋场填埋区结构特点
垃圾压实、发酵,产生了渗沥液,对地下水有污染,因此要在底部作防渗层,用管导排出去
1. 垃圾填埋场要带有:阻止垃圾渗沥液泄漏的人工防渗膜、渗沥液处理、预处理设施设备
2. 防渗系统
(1) 单层防渗系统结构:渗沥液收集导排系统、防渗层及上下保护层(防渗系统)、基础层
常考
(2) 双层防渗系统结构:上层为主防渗层、下层为次防渗层、中间设置渗沥液检测层
第二课 填埋区防渗层施工技术
1. 防渗层材料:黏土、膨润土、土工膜、土工织物膨润土垫(GCL)
2. 泥质防水层施工 (基础层)
(1) 技术核心:掺加膨润土(是一种黏土岩,含量越高,抗渗性能越好,但是贵)
(2) 理论上,土壤颗粒越细、含水量适当,密实度高,防渗性能就越好
(3) 实际做法:选好土源——检测土壤成分——做不同掺量的土样,优选最佳配合比——拌合,控制含水率——压实,保证压实度——分层施工、同步检验——严格执行验收标准——不符合要求的要返工
(4) 施工程序:验收场地基础——选择防渗层土源——做多组不同掺量的试验——做多组土样的掺水试验——选择抗渗达标、经济的配合比——按照配合比拌合土样——土样现场摊铺、压实——分层施工、同步检验——工序检验达标完成
(5) 质量技术控制要点
1||| 施工队伍的资质与业绩(人)
2||| 膨润土进货质量(材料)
3||| 膨润土掺加量的确定(配比)
4||| 拌合均匀度、含水量及碾压压实度(方法):机拌不少于2遍、含水率最大偏差不宜超过2%,振动压路机碾压4-6遍
(6) 质量检验:压实度试验、渗水试验
3. GCL膨润土垫 (白色)
(1) 两层土工合成材料之间夹封膨润土粉末
(2) 可选用粉末型膨润土防水毯(防渗要求高、优先选用)、颗粒型膨润土防水毯
(3) 施工规定
1||| 不能在雨雪天气下施工:因为水倍压下去,蒸发不了
2||| 自然与基础贴实,不应褶皱、悬空
3||| 以“品”字形分布,不得出现十字搭接
4||| 严禁沿着边坡向下自由滚落铺设
5||| 现场铺设的连接应采用搭接,搭接宽度250±50mm
6||| 局部用钠基膨润土粉密封
7||| 坡面铺设完成后,底面留下不少于2m的膨润土防水毯余量
8||| 有破损,修补范围大于破损范围300mm
9||| 施工完成后,不能穿钉鞋踩踏,车辆不得直接在上面碾压
4. 聚乙烯HDPE膜 (黑色塑料布)
(1) 特点:不易被破坏、寿命长、防渗效果强,自身质量和焊接质量是防渗层施工质量的关键
(2) 施工程序
(3) 焊接工艺
1||| 双缝热熔焊接
A.
原理:施加温度,使膜本体熔化,在压力作用下,形成与原材料性能完全一致、厚度更大、力学性能更好的严密焊缝
2||| 单缝挤压焊接
A.
A. 原理:挤出焊条熔融,把焊料均匀挤压在已经除去表面氧化物的焊缝上。
B. 用于:糙面膜与糙面膜之间的连接、各类修补和双轨热熔焊机无法焊接的部位
(4) 非破坏性检测技术
A. 双缝热熔焊接——气压检测法
a. 焊缝中间预留气腔,检测焊缝的强度和气密性
b. 一条焊缝施工完毕后,将气腔两端封堵,用气压检测设备,对焊缝气腔加压到250MPa,维持3-5分钟,气压不应低于240KPa,然后在焊缝的另一端开孔放气,气压表指针能迅速归零,视为合格。
B. 单缝挤压焊接
a. 真空检测法:焊缝上涂上肥皂水——罩上真空罩——用真空泵抽真空——气压达到25-35KPa时,焊缝无任何泄露,视为合格
b. 电火花测试法:等效于真空检测法,适用于地形复杂地段
(5) 施工
1||| 贮存:存放在干燥、阴凉、清洁的场所,远离热源,分开存放,超过2年以上的,应重新检验
2||| 铺设要求:铺设前检查膜下保护层,每平方米的平整度误差不宜超过20mm
1||| 一次展开到位,不宜展开后再拖动
2||| 留出伸缩量(热胀冷缩导致)
3||| 对膜下保护层采取防水、排水措施
4||| 防止HDPE膜受风力影响而破坏
5||| 控制搭接宽度、焊缝质量,做好焊接和检验记录,监理全程监督
6||| 施工过程中,注意保护HDPE膜不受破坏,车辆不得直接在膜上碾压
3||| 铺设要点
A. 减少十字焊缝、应力集中
B. 按照斜坡上不出现横缝的原则,确定铺膜方案,膜在边坡的顶部、底部延长不小于1.5m
C. 铺设顺序:先边坡、后场底,卷材自上而下滚铺
D. 冬期严禁铺设,因为会裂
4||| 试验性焊接
A. 每人每台每天都要试验性焊接
B. 在监理监督下,试验焊接HDPE膜
C. 试验焊接完毕后,割下3块,测试撕裂和抗剪强度,没通过,试验性焊接重新做
D. 样品上标明编号、人员编号、设备编号;焊接温度、环境温度、预热温度;日期、时间、检测结果
5||| 生产焊接
A. 坡度大于1:10处,不可有横向接缝
B. 坡脚到场底底部至少延伸1.5m
C. 当天铺设、当天焊接
D. 所有焊缝做到从头到尾进行焊接和修补,例外:锚固沟的接缝可以在坡顶下300mm处停止焊接
(6) 质量验收要求
1||| 观感检验:厚度不应小于1.5mm,幅宽不宜小于6m
2||| 抽样检验
A. 供货单位、建设单位双方在现场抽样检查
B. 建设单位送到国家认证的专业机构检测
C. 1万平方米为一批,不足1万平方米按一批计,在每批产品中随机抽取3卷进行尺寸偏差和外观检查
D. 在尺寸偏差和外观检查合格的样品中,任取一卷,在距外层端部500mm处裁取5平方米,进行物理性能指标检验,当有一项不符合要求,加倍取样检验,还有一项不合格,那就整批材料不合格
第三课 填埋区导排系统施工技术
1. 导排系统施工主要有:导排层摊铺、收集花管连接、收集渠码砌
2. 卵石粒料的运送和布料
(1) 粒料运送使用小吨位(5t以内)自卸汽车
(2) 在防渗层上,加铺不少于两层的同规格土工布,加强对防渗层的保护
(3) 运料车在防渗层上行驶时,缓慢行进、不得急停、急起,直进直退,严禁转弯
3. 摊铺导排层、收集渠码砌
(1) 摊铺导排层、收集渠码砌均采用人工施工
(2) 按收集渠设计尺寸制作样架,每10m设一样架,中间挂线,按样架码砌收集渠
4. HDPE渗沥液收集花管连接
(1) 采用热熔连接,分为五个阶段:预热阶段、吸热阶段、加热板取出阶段、对接阶段、冷却阶段
(2) 施工工艺流程:焊机状态调试——管材准备就位——管材对正检查——预热——加温熔化——加压对接——保压冷却
口诀:机关正遇温家宝
5. 施工控制要点
(1) 环形前进、间隔5m堆料
(2) 导排层所用卵石CaCO3含量必须小于10%,防止年久钙化使导排层板结,造成填埋区侧漏
(3) HDPE管直径:干管不应小于250mm,支管不应小于200mm。
第四课 垃圾填埋与环境保护技术
1. 封闭型垃圾填埋场是目前我国通行的填埋类型
2. 垃圾填埋场选址与环境保护
(1) 选址考虑:地质结构、地理水文、运距、风向等因素
(2) 垃圾填埋场与环境保护密切相关的因素有:选址、设计、施工、运行
(3) 标准要求
1||| 垃圾填埋场必须远离引用水源,尽量少占良田,利用荒地和当地地形
2||| 生活垃圾填埋场应设在当地夏季主导风向的下风向。应位于地下水贫乏地区、环境保护目标区域的地下水流向下游地区。
3||| 远离居民区,最短距离为500m
(4) 不得建在下列地区
1||| 生活饮水水源保护区、供水远景规划区
2||| 洪泛区、泄洪道
3||| 尚未开采的地下蕴矿区和岩溶发育区
4||| 自然保护区
5||| 文物古迹区
七、测量监控
第一课 施工测量
1-2分选择题
第1节-测量主要内容与常用仪器
1. 施工量测的基本概念
(1) 内容:交接桩及验线、施工控制测量、施工测图、钉桩放线、细部放样、变形测量、竣工测量、地下管线测量、其他测量等内容
(2) 原则:由整体到局部,先控制后细部
(3) 准备工作
1||| 根据施组、图纸、施工方案,编制施工测量方案
2||| 定期检校仪器,保证仪器满足规定的精度要求
(4) 作业要求
1||| 作业人员,要培训、考核合格、持证上岗
2||| 保护测量用的控制桩,经常校测、尤其是在雨后、冻融期或受碰撞、遭遇损害的时候,要及时校测,保持准确
3||| 测量记录按编号顺序保存,做到表头完整、字迹清楚、规整,严禁擦改、涂改、必要时可斜线划掉改正,但不能转抄
4||| 建立测量复核制度
5||| 以中误差作为衡量测绘精度的标准,并以二倍中误差作为极限误差
2. 常用仪器及测量方法
(1) 全站仪:全能的,X\Y\Z都能测
(2) 经纬仪:测量角度的,水平角和竖直角
(3) 光学水准仪:测量高程H的;Ha+a=Hb+b
(4) 激光准直仪:发射、接收、附件三大部分组成,测量角度和定向准直测量,适用于长距离、大直径隧道或桥梁墩柱、水塔、灯柱等高耸构筑物控制测量的点位坐标传递及同心度找正测量。
(5) 卫星定位仪器(GPS、BDS)
(6) 陀螺全站仪:用于地下隧道的中线方位校核,
3. 施工测量技术要点
(1) 管道施工测量
(2) 隧道施工测量
课后读一下
第2节-场区控制测量
1. 特点与规定
在施工现场范围内,建立测量控制网,控制网分为平面控制网和高程控制网,场区控制网按类型分为方格网、边角网、控制导线
2. 场区平面控制网
(1) 控制网类型与选择
1||| 建筑方格网——用于场地平整的大型场区控制
2||| 三角形网——建筑场地在山区的施工控制网
3||| 导线测量控制网——建筑物(新建、改建、扩建)定位的需要,灵活布设网点
(2) 准备工作
1||| 组织办理桩点(基准点、基准线数据及依据、精度等级等)交接手续——建设单位;
(3) 主要技术要求
1||| 当原有控制网不能满足需要时,应在原控制网的基础上,适当加密控制点。等级和精度应符合下列规定:
A. 场地大于1km2或重要工业区——建立相当于一级导线精度的平面控制网
B. 场地小于1km2或一般性建筑区——建立相当于二、三级导线精度的平面控制网
2||| 施工现场的平面控制点有效期不宜超过一年。(有时候会有沉降)
3. 场区高程控制网
(1) 观测程序
1||| 选点与标桩埋设:水准点的间距,宜小于1km
2||| 水准测量采用铟瓦水准尺
3||| 观测方法:中丝测高法、三丝读数
(2) 主要技术要求
1||| 高程测量的精度,不宜低于三等水准的精度
2||| 施工现场的高程控制点有效期不宜超过半年
第3节-竣工图编绘与实测
1. 竣工图编绘
(1) 为了安全运行、方便维修及日后改扩建,需要其保存完整的竣工资料
(2) 竣工总图编绘完成后,应经施工单位项目技术负责人、监理单位总监理工程师——审核、会签
(3) 每一个单位工程完成后,应进行竣工量测,并提出其竣工测量成果。
2. 编绘竣工图的方法和步骤
(1) 比例尺是1:500
(2) 当平面布置改变超过图上面积1/3时,不宜在原施工图上修改,要重新绘制竣工图
第二课 监控量测
第1节-监控量测主要工作
1. 变形监测网的点位构成,宜包括基准点、工作基点、变形观测点
2. 点位布设应符合下列规定
1||| 变形观测点应设立在能反映监测体变形特征的位置或监测断面上,需要时还应埋设应力、应变传感器
3. 当开挖基坑为以下情况时,需实施基坑监测
1||| 基坑设计安全等级为一、二级的基坑
2||| 开挖深度≥5m的基坑
3||| 开挖深度<5m,但现场地质情况和周围环境较复杂的基坑
4. 基坑工程施工前,由建设方委托具备相应能力的第三方,对基坑工程实施现场监测;监理单位编制监测方案,经建设方、设计方认可
5. 现场监测的对象包括
1||| 支护结构
2||| 基坑及周围岩土体
3||| 地下水
4||| 周边环境中的被保护对象:周边建筑、管线、轨道交通、铁路、重要的道路
第2节-监控量测方法
1. 基坑工程监测项目表(记应测)
第3节-监控量测报告
八、项目施工管理
第一课 招标投标管理
第二课 造价管理
第三课 合同管理
第四课 成本管理
第五课 施工组织设计
第六课 现场管理
第七课 进度管理
第八课 质量管理
第九课 安全管理
第十课 职业健康
第十一课 竣工验收
九、法规标准
第一课
第1节-
第2节-
第3节-
第二课
第1节-
第2节-
第3节-