绿色环保施工与非开挖技术工学论文

时间:2023年09月01日

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下面是小编为大家整理的绿色环保施工与非开挖技术工学论文,本文共10篇,以供大家参考借鉴!本文原稿由网友“多读书”提供。

篇1:绿色环保施工与非开挖技术工学论文

绿色环保施工与非开挖技术工学论文

摘 要:先进的非开挖铺管技术具有不影响交通,不污染环境,不破坏路面永久平整,铺管精度高,施工安全性好,周期短,成本低,社会经济效益显著等优点,是一种值得推广的绿色建筑技术。但暴露的问题同样严重,亟需自身完善与政府有关职能部门的规范性管理。

关键词:绿色建筑技术; 非开挖技术; 空间地理信息系统(GIS); 有序管理

绿色建筑的理念是“节约能源、节约资源、保护环境、以人为本”倡导绿色施工,加强环境保护,实现人与环境的和谐相处,是建筑施工企业光荣而神圣的历史使命。随着我国城镇建设的高速推进,我国城市管网建设及旧城区管网改造工程大幅度增加,非开挖技术作为一种绿色建筑技术,最大限度地使施工活动减少对环境负面影响,有效的实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。非开挖技术在推广绿色环保施工的大环境下,由北京、上海、广州、深圳等城市迅速向内地大、中城市辐射。

非开挖铺管技术,是利用岩土钻掘手段,在地表不开挖的情况下,铺设、修复和更换各种地下管线的施工技术。其主要的施工方法包括以下四种:

1、水平导向钻进法。

它是一种无需建造工作井,就能够快速铺装地下管线的钻进方法。主要特点是,可根据预先设计的铺管路线,驱动装有楔形钻头的钻杆从地面钻入,钻进过程受三维控制,通过钻杆和一个特殊设计的楔形钻头按设计好的三维线形旋转钻进。当需要改变钻进方向时,只需要暂停钻杆的旋转并将钻头的楔形固定在相应的位置上推进即可,按照设计的轨迹绕过地下障碍抵达目的地。然后,卸下钻头换装适当尺寸和特殊类型的回程扩孔器,使之能够在拉回钻杆的同时将钻孔扩大至所需直径,并将需要铺装的管线同时返程拖回钻孔入口处。水平导向钻进法根据土质条件的不同一次钻进的距离可达100~600m不等,能够铺装管线的最大直径可达1m左右。适用于铺装PVC管、PE管、HDPE管、钢管、电缆、光缆等各种不同材质的工程管线。目前,这种方法已广泛用于通讯、电力、化工、燃气、石油、给、排水以及交通、市政等不同行业和部门的地下管线安装工程。

2、锤管法。

它是利用气动穿梭矛在钢管(空心套管)的后面,将钢管顶进至终点来完成铺管任务的方法。这种方法需要在进口和出口各挖一个工作坑。在进口坑内,用一个特殊的管夹将穿梭矛置于钢管后部,靠压缩空气通过气动矛推动钢管,无需设置后座。当第一节钢套筒全部进入地层后,拆除管夹,将第二节钢管焊接就位。继续上述过程,直至全部钢管安装完为止。当钢管抵达出口坑后,用强大的空气压力推动管中的泥土一次性排出。此方法通常使用各种型号的穿梭矛,适宜于铺设各种孔径和长度距离的钢管或铸铁管。由于此法对土层扰动极少,特别适合于运输繁忙的铁路、公路、机场等地铺设管道,实现“零沉降、零开挖、不限速”施工。同时由于避免了钻进法扰动土堤,造成漏水管涌等严重后果(5月浏阳河大堤发生钻孔形成管涌,淹没农田,动用了数千名武警抢险的特大事故),所以此法在水利工程穿越河堤、水库大坝中发挥独特优势。

3、拉管法。

是用气动穿梭矛从一个较小的进口坑钻进,在压缩空气不断推进下,穿越地层,牵引紧锁在穿梭矛尾部的'新管到达终点。若铺设的管线口径较小,距离不太长,穿越处为碎石、沙土或松土等易于塌陷的地质时,或者要安装的是PE管、PVC管、热塑胶管,使用此法最为有效。

4、胀管法。

它主要用来更换、修复和扩大城市各种地下旧有管线。随着我国全面建设小康社会步伐的加快,城市建设规模逐渐扩大,许多始建于上世纪七八十年代甚至更早的供水、排水、天然气等管道锈蚀破损严重,况且旧管道尺寸是按当时需求而设计的,都在超期服役,远远不能满足目前城市逐年开发增长扩大容量的需求,需要及时更换和扩孔。如果采用传统开挖方式进行管道的更换、扩孔,不但工期长,造价昂贵,更主要对市政、商业、交通以及城市居民生活造成极大干扰和影响。而如果采用一般的非开挖工艺重新铺设管线,则由于近年来各种新铺地下管线迅速增加,各种管线纵横交错,再插新管恐怕十分困难,而且风险太大。因此,利用先进的胀管技术在原有管线路径不变的情况下进行地下管线的更换、扩孔,已经成为当今城市管线建设的必要手段。

胀管法又分为气动账管法和液压胀管两种方法。

(一)气动胀管法

1)气动穿梭矛(简称气动矛)与液压卷扬机结合使用。气动矛体头部用钢丝卡筘与卷扬机相连,在气动矛套上一个由高质合金钢制造并通过热处理加工而成的特殊胀管头,气动矛置于待新铺的PE管内,胀管头与PE管相连。气动矛从进口坑进入旧管管口,在动力冲击下劈开旧管,并将旧管碎片挤压至周围土壤中,同时牵引同等口径或更大口径的新管即时取代旧管的位置,以达到去旧换新的目的。施工中,卷扬机提供持续的牵引力,引导气动矛保持准确的前进方向。

2)空气锤与水平导向钻机结合使用。基本原理与气动矛和水平导向钻机结合使用相似,钻机从地面钻入,并沿现有管线钻进至另一端工作井,连接空气锤,空气锤外面套装胀管头,胀管头与新管线相连,当高压空气通过钻杆传递给空气锤时,空气锤冲击胀管头,胀管头破碎旧管线,同时牵引新管线前进。钻机始终提供一种稳定的拉力,保证胀管时冲击锤正确的方向与倾角。

(二)液压胀管法

液压胀管法是依靠胀管机的液压油缸提供拉力牵引胀管头。它类似于钻机与虎钳系统。施工时,胀管机将一根根钻杆从旧管一端进入,达到要更换的旧管的另一端后,将破管刀具连接在钻杆的末端,刀具后面是扩孔器,紧接其后连接着要换上的新管,然后胀管机将钻杆逐根回拖,这时刀具切开旧管,扩孔器则将破开的旧管及碎片挤入周围土壤中,新管即被牵引穿过旧管位置替代了旧管,完成了新管换旧管的作业。

胀管法可对既有管线进行整体更换,通常直径可增加20%~30%,条件许可最大可增加原来尺寸的150%,每节连续更换长度最长可大200米。适宜破除陶瓷管、塑胶管、混凝土管,以及薄壁铸铁管。由于用原有管道作引导,因而不会造成对其他相邻管线的损坏,也不会使新管受到污染。当管道出现局部破损、缺损、渗漏、堵塞、错位时,或者原有管道已不堪负荷需要加大口径时,使用此法最为合适。

以上几种非开挖铺管技术与传统的开挖施工相比,具有不影响交通,不污染环境,不破坏路面永久平整,铺管精度高,施工安全性好,周期短,成本低,社会经济效益显著等优点。作为绿色建筑技术,国际上称之为“环保工程”。此外,还可以在一些无法实施开挖作业的地区铺设管道,如闹市区、古迹保护区、穿越高速公路、铁路、建筑物、河流等。国家宽带光纤主干网络和城市网络的建设,需要铺设大量的光缆。“西气东输”是国家西部大开发战略的标志性工程,该工程将建设长距离输气管道,各种管道的铺设需要穿越不少的公路、铁路和河流。长沙市的液化气石油管道工程和天然气管道工程,也有不少的管道需穿越铁路、公路、市政道路、河流等。如此大规模的管线铺设工程量为非开挖技术提供了巨大的市场。

鉴于,这项绿色施工技术在我国正处于高速推广的阶段,因此,在引进推广中出现了一些需要尽快完善的问题,引以思考。

首先,是城市管网的档案建设还远远赶不上非开挖技术进步的要求。过去我们有城市档案,但总的来说既不齐全,也不准确。刚开始非开挖单位还去规划部门购买管线图,后来发现已有管线在图纸上记录基本不齐全,标注粗糙,尺寸不详,几乎无法利用。最后,只得主要靠利用管线探测技术来查清已有地下管线的坐标、高程。而管线探测目前也是处在前进探讨阶段,尤其是非金属管线包括钢筋混凝土管道几乎一般小型探管仪器都难以探测,以致酿成经常打坏各种地下管线的恶性事故。长沙晚报都曾有报道,打坏一根燃气管道或自来水管道,旋即就会殃及附近成百上千居民断水、断气,投诉市长办公电话。至于打坏军用光缆、国防光缆、长途通信光缆其影响也是可想而知的。

为此,作者建议两点:其一,向广州等先进城市学习,立即着手开启“数字市政”工程,建立以城市供水、排水、燃气、光缆、电缆、路桥设施为主线的空间地理信息系统(GIS)。实现各种地下管线“家底”的信息化。当然,GIS系统的建立不仅是为了非开挖施工技术的运用,也大大提升了整个城市的抗风险能力,一旦发现险情,在很短时间内就可以找准险情发生的位置、地点、程度,一方面出动应急抢险方案,一方面及时组织疏散居民、学校等人群密集的地方,以减少事故的伤害。

加上近几年来大量的非开挖铺管施工完毕后既无竣工资料又无档案登记,许多同行专家楸心地将错综复杂又无档案记录的地下管线喻为“地下迷宫”、“地下污染”。再不尽快加强管理,更可怕的灾害甚至灾难都会不断的出现,建议政府有关部门进快进行有序管理。

其二,对非开挖技术专业,目前国家既无行业管理,又没有正式的设计、施工规范,也无专业资质管理,也无工商注册登记。据不确切估计全国将近有60%非开挖施工单位,文化技术专业知识偏低,不管谁,买台国产机子就可以承揽业务。建设行政主管部门应尽快实行有序行业管理,含工商法人注册登记、资质考核、人员上岗培训与资格证发放,编制全国统一的设计、施工规范,使原本先进的绿色建筑技术非开挖技术迅速发扬光大,造福城市,造福人民。

篇2:谈非开挖定向钻进技术拖拉管施工工学论文

谈非开挖定向钻进技术拖拉管施工工学论文

摘要:本文阐述了非开挖定向钻进技术拖拉管的轨迹设计原理及拖拉管导向、扩孔、回拉、检测等施工技术,分析了拖拉管施工的优缺点。

关键词:非开挖定向钻进;拖拉管施工;优缺点

地下管道施工中,经常遇到河流、铁路等大型障碍物,无法径直开挖,通常采用顶管施工,需建钢筋混凝土工作井接收井等,工序多,工期长,造价高。采用非开挖定向钻进技术拖拉管施工,能缩短工期,降低工程成本。如上海海港新城污水埋管工程采用非开挖钻进技术拖拉管就是成功一例。该工程桩号为KO+OSO至KS+540,管线全长9.5km,其中横穿滨果公路和军垦河段,管径DN600,原设计为开挖施工,设计变更为拖拉管,管材为高密度聚乙烯HOPE管,非开挖长45m。

一、拖拉管简介:

非开挖定向钻进技术又称拖拉管、牵拉管施工,是将石油工业的定向钻进技术与传统的管线施工方法相结合的一项施工新工艺,近几年被广泛用于市政、电信、电力等多种地下管线的建设中。

非开挖定向钻进施工是将定向钻机设在地面上,在不开挖土壤的条件下,采用探测仪导向,控制钻杆钻头方向,达到设计轴线的要求,经多次扩孔,拖拉管道回拉就位,完成管道敷设的施工方法。

二、拖拉管主要施工工艺:

(一)水平定向轨迹设计与原理

导向孔轨迹设计是在管线剖面图基础上,设计出钻孔的最佳曲线。根据开挖的工作坑、接收坑结合设计井位,按照设计管道水力坡度标高来设计钻进轨迹。不仅需要考虑避开穿越区域的地下管线,还要考虑到水文地质、地面环境、铺设管道的管径材质、穿越长度深度、钻机的性能等因素。管道施工的轨迹要满足设计要求,必须考虑入土点、出土点的斜直段、曲线段长度,严格控制水平穿越段各点标高。一般作业标高控制以每根钻杆为一个控制点,按设计管道水力坡度计算出钻进轴线上轨迹标高。入射角度根据已知数据科学计算,正常操作应控制在5-12度之间。如果单从施工的顺利程度考虑,在产品管线埋设深相同的前提下,造斜距离越长则轨迹曲线越平缓,有利于后续管的顺利回拖。

(二)拖拉管施工

2 施工准备

2.1 编制施工方案,明确技术措施,严格技术管理。

2.2 施工主要设备及拖拉管材料选择

该工程采用FDP-25型水平导向钻机。

管材采用HOPE平壁管,管材的强度及环刚度必须满足设计和施工阶段的荷载要求。

3 测量监测

3.1布设监测点。量测地面、管线监测点,及时反馈信息,指导钻进施工技术参数的调整。

3.2 环境监测。定时监测周边建筑、道路裂缝、水位等信息变化,及时直接预警、控制沉降量。

4 导向孔与钻进施工

根据设计的地下管线位置,开设长1.5m宽0.5m的样洞确定管位。在距离工作井15~20m处设一个造斜工作坑,在距末井20~25m处设一个拖管坑,保证水平导向钻机作业的穿越深度和长度。

4.1 工作坑内安放导向钻具。检查测量仪器,探头电池的绝缘性能,以防漏电。

4.2 将探头装入探头盒内,打开接收机和同步显示器,检查转动探头盒。将探头盒与造斜钻头接好并连接在钻杆上,开机输送钻进液,检查钻头喷嘴。

4.3 钻杆放入导向钻机,就位,使钻杆在设计轴线上。逐节钻进,直至将钻杆钻入拖管坑。钻进过程中用无线手持式测量仪跟踪监测,严格控制钻头轨迹,沿设计轴线前进,如偏差大于规定要求立即调整。

4.4 钻杆线性与速度控制。钻杆线性直接关系到钻进的速度及孔外压力变化,施工中保持钻杆线性并控制钻进速度,控制地面沉降量在较小范围内。

4.5 灌浆压力控制。在不同土层中穿越做好泥浆的调配,施工中控制灌浆压力(一般在5Kg内)。即保证施工效果,又减少地表沉降量。

5 成孔与泥浆护壁技术

流砂层定向钻孔:泥浆护壁,稳定地基与填充双液注浆加固,将泥浆系统与钻机相连,水电系统接入。

(1)钻井液。定向钻机钻进中,钻井液用于稳固孔壁、降低回转扭矩和拉管阻力、冷却钻头和发射探头、清除钻进产生的土屑等,它被视为导向钻进的“血液”。一般采用优质膨润土制备。

(2)钻井液循环。钻进时钻井液会从另一边的上空口返出,这时要使用两套泥浆循环系统处理,或运走泥浆,减少环境污染。

6 扩孔:

导向孔成型后,取下导向钻头,接上反扩钻头、分动器,即可进行回拖扩孔。在拖管坑一端的钻杆上,依次按设计方案装上不同规格的扩孔器,利用导向钻机回拉钻杆进行扩孔,直至将土孔扩大至设计孔径。根据工程工艺设计要求,扩孔一共需进行5次,分别为φ220、350、500、600、750,最后一次用封闭式钻头扩孔,使钻孔直径满足拖管管径要求。

7 拖管控制:

(1)用热熔焊接法将每节管材按设计长度焊接好,并将其前端与钻杆连接牢固,利用导向钻机回拉拖管。

(2)设置造斜坑一只,各段一次牵引到位。拖管完成后,钻头由工作井取出。

(3)置换浆。在钻进和拖管结束后,及时将工作坑内的泥浆清理出场。用比重约1.75的水泥浆液对护壁泥浆进行同步置换,充分填补拖管造成的空隙。

8 坑底稳定地基注浆加固

基坑底板稳定地基双液注浆加固:针对上海临港软土土质含水量高、软塑性的特点,有触变、流变的特性,对基坑底土体加固,预防管涌并隔断水源,改善基底土体的稳定性,提高地基土的承载力。拖管前,在基坑底板下1m~3m的深度及周边范围内,进行满堂双液注浆加固。

9 周围管线情况

周围有其它公用地下管线、井位,须挖探坑查清其位置与走向,采取必要的避让或保护措施。

10 管道变形检测、闭水试验检查

参照上海市工程建设规范《埋地塑料排水管道工程技术规程》(DG/TJ08-308-)关于管道变形的检测方法:人不能进入管内的塑料管可采用圆度测试板管内拖拉进行检测。根据实际施工情况,拖拉铺设结束后,水可能进入管内,采用圆度测试板检查管道变形有难度,本工程采用了类似于通球法的内拖法进行检查,并进行闭水试验检查。

三、拖拉管施工的优缺点

3.1 拖拉管施工的优点:

(1)采用非开挖技术,地上功能正常使用:穿过铁路、公路可不阻断交通:穿过河流可保证河流通畅、不阻断通航、有利于排洪等。

(2)环保型施工:由于采用非开挖施工技术,减少了大量工程土的堆放,有利于环境保护。减少了地面开挖、恢复造成的.浪费。

(3)缩短工期,节约工程成本:采用非开挖钻孔技术,施工速度快,地上工程保护好,极大地节约了建设成本。

(4)节省劳力,安全可靠:与明挖开槽埋管相比较,明显减少了劳动力。定向钻机上配置钻杆自动装卸系统,定长的钻杆排列在一个“传送盘”上,使增加或卸下钻杆的操作可以在钻孔作业不停的状态下完成,加快了施工效率,施工安全,减轻了劳动强度等。

3.2 拖拉管施工的缺点:

水平定向钻拖拉管施工是一项新的生产工艺技术,目前我国尚无统一的技术标准和施工验收规范。

(1)拖拉施工结束,产品管与回扩孔之间的空隙处理,不能象开槽埋管的施工方法回填密实,对于横穿道路的管线部位,孔内泥浆固结后,道路可能出现微量下沉。

(2)由于非开挖法施工铺设的管道高程近似倒置曲线,雨污水管道内淤积污物清洗不便。

(3)当施工现场有干扰时,如无线电发射台、输电线路、变压器等将影响手持式跟踪仪的测量精度。

四、结束语:

非开挖钻进技术拖拉管施工适用于有障碍物不宜开挖的地下管线工程,属于倒虹吸管。

本工程采用拖拉管施工,经对导向孔钻进、回扩、回拉量测、闭水检验等指标控制,顺利地横穿公路和河流,保证了地面交通通畅及河流汛期排洪,达到了预期的建设目标。

篇3:浅谈高性能砼施工技术浅析工学论文

浅谈高性能砼施工技术浅析工学论文

论文关键词 高性能砼 水泥 外加剂 配合比 浇筑 养护

论文摘要 随着国民经济建设和交通事业的飞速发展,普通铁路已经不能满足社会需要,新建铁路专线隧道横断面较大,且列车行驶是速度较高,隧道维修有一定的时间限制,对隧道衬砌的安全性、耐久性和防水性要求提高。普通砼虽然有高强度等特点,但是寿命短,为了正常使用维修费用高,已经不能满足要求。为了使砼结构满足安全性,实用性和耐久性等要求,提出了高性能砼的设计施工。

高性能砼与普通砼相比,其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐冲击、耐疲劳、任性等性能都有显着提高,满足了安全性、实用性和耐久性的要求。从而要有严格的质量要求。隧道衬砌要求砼有抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、耐久性、安全性等性能。在施工过程中,特别是原材料要求极为严格,砼配制、搅拌、运输、浇筑、养护都极为重要。

1 原材料的基本要求

1.1 水泥

水泥是砼的主要胶凝材料,水泥的抗压强度,抗折强度,安定性和凝结时间必须检验合格。隧道高性能砼优先使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。硅酸盐水泥的主要特性为早期强度及后期强度均高,水化热较高,耐磨性、抗冻性均较高;但耐热性、耐水性和抗腐蚀能力较差。普通硅酸盐水泥是掺有少量活性材料的硅酸盐水泥,特性和适用范围,与硅酸盐水泥基本相同,但早期强度和水化热低于硅酸盐水泥。

1.2 骨料

高性能砼的工作性、强度和耐久性对骨料更加敏感。骨料是砼重要组成部分,在水泥砼混合物中的体积和重量均占据了水泥砼的70%以上,占有绝大多数,其几何特性、物理性能、化学成分等对砼早期的工作性能,硬化后的力学性能和耐久性能都存在不可忽视的影响。其影响因素有颗粒级配、含泥量、碱活性和有害物质含量等。

1)合格的颗粒级配可以降低砼的空隙率,提高密实度,提高砼强度;

2)含泥量过大,不应超过5%。超标1%就会使砼强度降低3MPa~5MPa,同样会降低含气量,影响砼耐久性;

3)碱活性超标,会造成砼中来自水泥、粉煤灰、减水剂中可溶性碱与骨料中某些组分之间发生碱集料反应,使砼膨胀开裂。经碱集料反应试验后,由砂配制的试件无裂缝,酥裂,胶体外溢等现象,在规定试验龄期的膨胀率应小于0.01%;

4)有害物质含量,会降低砼强度,硫酸盐和硫化物产生体积膨胀,引起应力,砼开裂,从而耐久性降低。

细骨料不宜使用山砂,不得使用海砂,应采用河砂;粗骨料必须使用多级配碎石,若使用卵石,必须是多个破碎面的卵碎石,且必须是多级配的。另外,经研究表明适量石粉能改善砼拌合物和易性,减少砼胶凝材料用量,适量的粉尘还能起到填充料的作用,对于提高砼强度有利,同时还能改善砼抗渗性能。但过高的石粉含量会引起砼收缩增大。≤铁路砼与砌体工程施工及验收规范≥(TB10210-97)中规定:配置C30砼时,石粉(小于0.08mm颗粒)含量不能大于10%。但实际工程当中人工砂石生产系统制造的远高于此标准, 经有关方面研究石粉含量介于16%~21%之间时,砼性能较优。

1.3 水

拌制砼用的水,应采用纯净的水,不得采用含有影响水泥正常凝结和硬化的油类、糖类等有害杂质的水。

1.4 外加剂

高性能砼主要就是掺加外加剂来改善砼工作性和耐久性。应使用高性能优良的外加剂。

首先,粉煤灰会对砼的工作性能有显着改善。1)粉煤灰是由大小不等的球状颗粒的玻璃体组成,表面光滑致密,在砼拌合物中能起到滚珠润滑作用;2)新拌砼中水泥颗粒易聚集成团,粉煤灰的掺入会有效分散水泥颗粒,使砼拌合更加均匀;3)替代水泥减少水泥用量,减少水的用量,从而降低水灰比,减少泌水和离析;4)具有良好的保水性,有利于泵送施工。良好的工作性可大大改善砼外观质量,也保证了内在质量。

其次,粉煤灰提高高性能砼耐久性。1)火山灰效应,粉煤灰取代部分水泥,不仅能降低砼有效含碱量,还能产生物理化学作用抑制碱-骨料反应。粉煤灰中含有的酸性氧化物和水泥水化产生Ca(OH)2反应,使骨料周围的碱金属离子及氢氧根离子减少。从而削弱碱-骨料反应;2)提高砼的抗渗性,粉煤灰颗粒分布水泥之间,增加砼密实性,减少水泥用量,降低了水化热,从而即减少了砼本身的`收缩和开裂,又提高了砼的抗侵蚀能力;3)掺加粉煤灰可以提高砼本身抗氯离子渗透性,砼密实性明显改善,电通量指标明显下降,防水砼要求粉煤灰惨量小于20%。

然而,粉煤灰砼应用与隧道衬砌存在凝结时间慢和早期强度低的问题。

另外,减水剂也是必不可少的。减水剂可以在保持一定强度的情况下,减少用水量。普通减水剂可以减少用水量5%~20%,增加砼密实性,提高砼强度和耐久性:使泌水率减少,有利于减少砼离析,改善砼工作性; 砼的引气量和强度是影响砼抗冻性的主要因素,砼强度越高,抗冻性越好;水灰比越小抗冻性越好。

经试验结果表明,聚羧酸减水剂在分子结构、减水率、泌水率、引气量、塌落度保留值、凝结时间差、收缩率方面较优。该减水剂的减水率大于20%。

2 砼配合比的设计

长大隧道要求使用高性能砼,设计使用年限1,还有抗渗防冻等要求。施工中惨有粉煤灰和高效减水剂、防水剂等。配合比设计步骤。

2.1 水泥用量和水灰比

砼不允许出现裂缝,采用低水化热水泥,水泥用量不超过500kg/m3。

2.2 粉煤灰惨量的确定

耐久性砼要求粉煤灰掺量大于20%,可高达60%。

2.3 砂率

采用较低砂率一方面可以降低用水量,同时增加骨料在砼中的比例,从而降低砼自身的电通量。另外,可以减少砼收缩。

2.4 减水剂选择及用量

根据相容性试验,确定其用量。

2.5 水胶比和砂率的调整

水胶比以0.01或0.02为基准调整砂率,以确定最佳配合比。 高性能砼要求除了强度要求外,砼耐久性应采用水灰比和水泥用量,选用优质、颗粒级配良好的骨料,并根据环境要求选择外加剂;拌合物和易性关系到质量均匀、密实等性能及工作性,和易性包括流动性、粘聚性及保水性;砼凝结时间与水泥的凝结时间有关,与水灰比有较大关系,根据一些试验,在相同温度条件下,砼的初凝时间约比水泥标准试验的初凝时间延长一倍以上;在低温浇筑砼时,砼拌合物必须具有一定的抗冻性能和早强性能。

3 施工过程的管理和后期养护

3.1 砼的配制与搅拌

在砼生产过程中,应注意控制原材料的计量偏差,砼拌合物应采用自动计量装置,水泥。水掺合料、外加剂的称量误差在±1%之间,骨料控制在±2%左右。对集料的含水率的检测,每以工作班不少于3次,如有异常情况要重新检验。按照实测含水率调整用水量、粗、洗、细骨料用量。砼搅拌时的水泥温度:南方不宜高于60℃,北方不宜高于50℃,且不宜低于10℃。

在开工之初,应对所选用水泥、砂、碎石、掺合料、外加剂等原材料制作抗冻融循环、抗渗性、抗氯离子渗透性、抗裂性、抗钢筋锈蚀和抗碱-骨料反应的耐久性试件各一组,进行耐久性试验。

砼拌合物应拌合均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。强制式搅拌机1000最短搅拌时间至少2min。砼拌合物应随时进行塌落度、含气量、泌水率、入模温度等进行检测。

3.2 砼运输

砼的运输能力应该满足施工需要,使浇筑工作不间断,保持均匀性,不出现分层离析现象。否则,要对砼拌合物进行二次快速搅拌。严禁在运输过程中向砼拌合物加水。

3.3砼浇筑

对大方量砼浇筑,应事先制定浇筑方案。砼入模前,应采用试验设备测定砼的温度、坍落度、含气量、泌水率、坍落度损失率等工作性能。只有拌合物性能符合设计或配合比要求的砼方可入模浇筑。入模温度一般控制在5℃~25℃之间。砼浇筑时的自由倾落高度不应大于2m;当大于2m时,应采用滑槽,串筒,漏斗等器具辅助输送砼,保证砼不出现分层离析现象。砼浇筑过程当中应采用分层连续推移的方式进行,间歇时间不得大于90min,不得随意留置施工缝。新浇筑砼温度与邻接的已硬化砼温度不得大于15℃。砼搅拌、运输及浇筑的全部时间不应超过砼的初凝时间。同一施工段的砼应连续浇筑,并在底层砼初凝之前将上一层砼浇筑完毕,上下层应不少于1.5m。

3.4 砼振捣

可采用插入式振捣棒,附着式平板振捣器,表面平板振捣器等振捣设备。振捣时应避免碰撞模板,钢筋。采用插入式振捣器振捣砼时,每一振捣时间应以砼表面呈现浮浆且均匀平整、不再出现大量的气泡和不再有显着沉降为准。一般不会超过30s,避免过振。若需要变换振捣位置时,应首先竖向缓慢将振捣器拔出,然后将振捣器移至新位置,不的将振捣器放在拌合物中平拖。

3.5 砼的养护

砼浇筑成型后水泥硬化还需要一定数量的水分,一般砼浇筑完后,天然空气相对湿度较低砼中水分容易蒸发,应尽快洒水养护,抗渗要求的砼赢不少于14d。当气温低于5℃时, 不得洒水,应覆盖保温。在任意时间内,砼养护水的温度要小于砼表面温度,之间温差不得大于15℃。砼养护期间应采取保温措施,防止砼表面温度受环境因素影响而发生剧烈变化。养护期间砼的内部与表层、表层和环境之间的温差不宜大于20℃。砼养护期间应对有代表性的砼结构进行温度控制,采取同条件养护记录。防止砼受温、湿度的侵蚀,使水泥水化作用顺利进行,砼达到预期的强度和抗裂能力。

上述就是高性能砼的生产过程,原材料和外加剂起着重要作用,直接决定砼的高性能,生产过程和后期养护质量检测都是影响高性能砼的因素,但是,高性能砼才刚刚兴起,许多方面不够成熟,特别是外加剂还 需要进一步研究。

参考文献

[1]杨理准,武吉中,余军.公路施工手册基本作业[S].北京,1992.

刘艳青.铁路客运专线隧道主要技术标准与施工关键技术.铁科院(北京)工程咨询有限公司.

TB10003.铁路隧道设计规范.

TB10210-97.铁路砼与砌体工程施工及验收规范.

篇4:浅析混凝土施工防水技术工学论文

浅析混凝土施工防水技术工学论文

摘要:采用防水砼已成为我国地下工程建设的一种主要防水技术措施,只要设计合理、细部构造处理恰当、选择合适的防水材料、材料配合比准确、施工顺序正确,砼渗漏水现象是能够得到有效预防的。

关键词:防水砼施工技术

0引言

砼结构自防水,是以工程结构本身的密实度实现防水功能的一种防水做法。工程自防水结构通常采用C30.P8防水砼,在外加剂方面一般选用PNC砼早强膨胀剂。PNC属于硫铝酸钙砼膨胀剂,除具有膨胀功能外,对砼还有显著的早强、增强、低温硬化、抗渗、防冻害、抗硫酸盐等性能。PNC加入到水泥砼中,形成了膨胀性结晶水化物―水化硫铝酸钙,使砼产生膨胀,结构密实。在膨胀受约束条件下,所产生的膨胀能转变为压应力,这一压应力0.2―0.7Mpa,可抗消或部分抵消砼干缩、徐变、温度等产生的拉应力,从而可以防止砼的收缩开裂。钙矾石结晶具有填充、切断砼毛细管孔隙的作用,因而能显著提高砼的早期强度、后期强度及抗渗性能。PNC最佳掺量应根据工程的要求和所选用的水泥而定,一般情况下,配置补偿收缩的掺量为10―15%,配置填充用膨胀砼的掺量宜为15―20%。砼配合比的设计与普通砼相同,加料程序与普通砼相同。PNC的掺量要制作专用工具,专人负责,误差要小于0.5%。

防水混凝土所用的材料应符合下列规定:①水泥品种应按设计要求选用,其强度等级不应低于32.5级,不得使用过期或受潮结块水泥。水泥用量应不小于300Kg/m3;②碎石或卵石的粒径宜为5~40mm,含泥量不得大于1.0%,泥块含量不得大于0.5%;③砂宜用中砂,含泥量不得大于3.0%,泥块含量不得大于1.0%;④拌制混凝土所用水,应采用不含有害物质的洁净水;⑤外加剂的技术性能,应符合国家或行业标准一等品及以上的质量要求;⑥粉煤灰的.级别不应低于二级,掺量不宜大于20%;硅粉掺量不应大于3%,其它掺合料的掺量应通过试验确定。

防水混凝土必须采用高频机械振捣密实,振捣时间以混凝土泛浆和不冒气泡为准,避免漏振、欠振和超振。浇注完后的砼,应加以养护,及时用草帘覆盖。砼硬化后,要有专人负责养护,养护时间不少于14天,如出现蜂窝孔洞,可把松散地方剔除,精心处理后,再用掺PNC的砂浆或细石砼修补好。

1砼施工缝渗漏水的产生原因及预防措施

1.1产生原因施工缝的预留位置不当,在支模时有杂物掉入缝内没有及时清理,浇筑砼后,在新旧砼间形成夹层。在浇筑上层砼时,没有先在施工缝上铺一层水泥浆或水泥砂浆,上下层砼不能牢固粘结。

1.2预防措施施工缝是防水砼工程中的薄弱部位,应尽量不留或少留,底板砼应连续浇筑,不得留施工缝,底板与墙体间必须留施工缝时,应留在墙上,且要高出底板上表面不少于200mm,墙体不得留垂直施工缝。

认真做好施工缝的处理,使上下两层砼之间粘结密实,以阻隔地下水的渗漏,认真清理施工缝处,凿掉表面上的浮粒和杂物,用钢丝刷或剁斧将旧砼表面打毛,用水冲刷干净,在施工缝处先浇一层与砼灰砂比相合的水泥砂浆,再浇灌上层砼,并且加强施工缝处和砼振捣,保证捣固密实。

施工缝不宜采用平口缝,应尽量采用不同形式的缝,如凸形缝、凹形缝、阶梯形缝等,以延长渗水路线,同时,设计钢筋布置和墙体厚试时,应考虑施工的方便,以利于保证施工质量。 2混凝土开裂渗漏水的产生原因及预防措施

2.1产生原因由于混凝土的配合比设计(水灰比设计、骨料级配、外加剂掺量、矿物掺合料的种类及用量等)不合理导致混凝土的流变性能不好,无法形成密实的内部结构,或者由于施工时振捣不均匀、不密实而造成的蜂窝、麻面、孔洞,或者由于混凝土浇注后养护不好等原因导致混凝土产生裂纹,从而导致结构渗漏。

2.2预防措施a.一般混凝土浇到设计标高后,用刮杠刮平,木抹子第一遍搓平,在初凝后终凝前进行第二遍收面,从而避免混凝土的脱水干裂。b.预防温度裂缝,可从控制温度,改进设计施工操作工艺,改善砼性能,减少约束条件等方面入手,尽量选用低热或中热水泥,选用良好级配的骨科,加强振捣,以提高砼的密实性和抗拉强度,在砼中掺加缓凝剂,以利于散热,应避开炎热天气浇筑大体积砼,浇筑砼后应及时洒水养护,适当延长拆模时间。c.根据地下工程的特点,在设计时应考虑地下水作用的最不利情况,即同时考虑地下水、地表水、上层滞水和毛细水对结构的作用,以及由于人为因素而引起的周围水文地质的变化,使结构具有足够的安全度和刚度,同时应合理设置变形缝,以适应结构变形的需要,防止产生局部裂缝或环形裂缝。d.配制砼时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择良好的石子,减小空隙率和砂率,同时,要振捣密实,以减少收缩量,提高砼抗裂强度,砼养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂,当表面发现细微裂缝时,应及时抹压一次,再覆盖养护,经过这些措施,能够及时预防砼干缩裂缝的产生。

3砼蜂窝、麻面、孔洞渗漏水的产生原因及预防措施

3.1产生原因a.材料配合比不准确(浆少、石多),搅拌不匀,砼和易性差,造成砂浆与石分离。b.模板表面粗糙或未清理干净。脱模剂漏刷等,模板接缝拼装不严密,孔隙未堵好,模板支设不牢固。振捣砼时移位。c.砼搅拌时间短,没有拌合均匀,砼和易性差,振捣不密实,且未按顺序振捣砼,产生漏振。砼中有泥块和杂物掺入或将木块等大件料具打入砼中。

3.2预防措施a.严格遵守施工操作规程,认真做好各道工序质量检查工作,如检查模板的支撑是否牢固,板缝是否塞好,模板是否用清水润湿、冲洗干净等。b.模板面干净,不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。钢模板脱模剂要均匀涂刷,不得漏刷。c.保证砼配合比准确,有合适的水灰比,各种材料过秤,不随意添加应。d.振动棒要分三点布置,一点置于浆头,一点置于泵口,一点置于中间,辗捣到虚浆不下沉,气泡不上浮。为避免漏振现象的发生:最好要进行一次复振,但是也要注意避免过振造成混凝土离析。e.遇到钢筋密集处,可采用豆石砼浇筑,使砼充满模板,机械振捣困难时,可采用人工振捣。

4预埋件及管道穿墙部位渗漏水的产生原因及预防措施

4.1产生原因埋件及管道周围砼振捣不密实,设置太密,砼振捣困难,没有清理周围表面锈蚀层,致使不能与砼粘结严密,在施工过程中,预埋件或管道受振松动,与砼产生缝隙。

4.2预防措施a对处于地下水位以下的预埋件和管道,防水处理必须严格细致,切实保证施工质量,在设计中,尽量将预埋件及管道埋置深度提高至地下水位以上,对有振动的预埋件,应事先制成砼预制块,表面做防水处理,然后稳固于固定位置,再与砼浇灌成一整体。b常温穿墙管道,可采中间设置止水片的方法,以延长地下水的渗入距离,用石棉水泥嵌填;穿过外墙部分时,可采取橡胶止水套方法处理。

总之,防水砼工程渗漏水问题应引起设计及施工人员的充分重视,只要设计合理、细部构造处理恰当、选择合适的防水材料、材料配合比准确、施工顺序正确,工程质量就能够得到保证,砼渗漏水现象是能够得到有效预防的。

篇5:工程实例看非开挖技术论文

工程实例看非开挖技术论文

摘要:近年来随着城市的快速发展,顶管施工在城市市政管道铺设中被广泛应用。本文从施工原理方法和技术措施及施工过程等方面详细介绍了下沙幸福北路顶管施工技术,详细阐述了泥水平衡掘进顶管施工技术。

论文关键词:非开挖,顶管,施工

地下管线是城市基础建设的重要组成部分,它就像人体内的“神经”和“血管”,日夜担负着传送能量的工作,是城市赖以生存和发展的物质基础,被称为城市的生命线。地下管线的施工方法有开挖和非开挖两种。所谓非开挖技术是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段,在地表不开挖沟槽的条件下,铺设、更换或修复地下管道、电缆、电线等公用设施,不影响任何交通和设施运行,做到最小限度地扰民碍市。本文根据具体的实例说明城市地下管线非开挖技术。[1]

1 工程概况

本工程位于下沙幸福北路工程桩号K0+040~K0+880污水管道。该段管线主要位于道路西侧绿化带中,污水管道管径D1 650mm,顶管管材采用F管,钢承口型接口,Ⅲ级管。D1 650顶管长度为844.1米,坡度i=0.6‰。

图1 顶管工作坑布置图

2 管材的确定

根据幸福北路(九沙大道~德胜快速路)工程设计图纸的要求,本工程污水管顶管所使用的管材为:采用F管,钢承口型接口,Ⅲ级管。

3 顶管施工方案、工艺及质量控制措施

(1)顶管简况

幸福北路(九沙大道~德胜快速路)工程顶管工程,顶管管径为D1 650,采用泥水平衡机械掘进机顶管施工。投入1台Φ1650TLM泥水平衡顶管掘进机用于本工程施工作业。

4 顶管设备的选用及安装

4.1 顶管掘进机的选择

图2  TLM泥水平衡掘进机

选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。根据业主提供的工程地质勘察说明书、地质资料显示,本工程顶管穿越地层为粉砂土层,渗透系数大,物理力学性质差。因此,选择一种较先进的全封闭机械顶管掘进机DDTLM泥水平衡掘进机。该机具有沉降控制精度高,顶进速度快等优点。

4.2 主顶进系统设置

主顶进系统由油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成,其主要功能是成管节顶进,是顶管设备系统的主要组成部份。

(1)油缸组

油缸组由4只油缸分两列左右对称布置,每列各2只油缸叠积而成,并用可分式结构的支座固定,用联接梁连成一体。

油缸选用国产的双冲程、双作用等推力液压千斤项,每只油缸最大推力为1000kN,装备最大推力为4000kN,满足顶管最大允许顶力的要求。油缸行程3.0m,因此长度2.5m的管节可一次连续顶进完成,无须再设垫块,提高了工效,并减轻了劳动强度。

(2)液压泵站

选用2台A2F28RP2斜轴式柱塞油泵,配备Y200L―6型电机。通过调速阀可改变油泵的流量,根据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件,从而起到控制地面沉降的作用。

(3)钢后靠

管节顶进时油缸的反力,通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上,避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后靠安装时,应与顶进轴线保持垂直,与井壁间的空隙应用素混凝土填实,确保整体接触。

(4)主顶进装置主要技术参数

油缸数量:4只

油缸尺寸:D×d×L=φ250×φ220×3 500 mm

油缸行程:S=3 000 m

限定油压:P额=25 MPa

限定推力:F额=1 500 kN

最高油压:Pmax=31.5 MPa

最大推力:Fmax=2 000 kN

顶进速度:V=0-80 mm/min

4.3 泥水出土系统

图3 泥水出土系统

泥水系统采用Telemole管路系统。渣浆泵型号:4/3 C-AH,电机功率18.5 KW,流量90 m3/h,扬程21.8 m。顶管施工的管内出土是影响工效的关键环节,因为采用泥水管路系统可使顶管实现连续推进。

4.4顶管工作坑设施布置

图4 顶管工作坑布置

基坑导轨应具有足够的强度和刚度。本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成。在工作井底板基础上应事先预埋钢板,预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合,以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度,导轨安放后,还应在二侧用型钢支撑好,必要时再浇筑混凝土,确保导轨在受撞击的条件下,不走动,不变形。导轨安装的允许偏差为:轴线位置:3mm,顶面高程:0~+3mm,两轨内距:±2mm。在顶进过程中经常进行检查和复核。

主顶油缸架是拼装式结构,主顶油缸架的安装也要定位准确。保证油缸受力点的正确位置。其高程和平面安装误差小于5mm。

顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污;顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬。在顶进过程中,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。

承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙,更应具有足够的强度和刚度,并有足够安全度。本工程的承压壁设计在内衬混凝土上先用钢筋混凝土浇平,后靠钢板用δ=70钢板,在钢板和混凝土平面之间衬满堂50mm松木板。

5 顶进施工工艺、技术及质量控制措施

5.1 顶管施工工艺流程图(详见图5)

5.2 最大顶推力及其限制措施

本工程主顶液压系统最大顶推力根据工作井的许用顶力设置为: 1000KN。

限制措施为控制液压系统的压力。当液压系统的压力达到10MPa时,主顶液压控制台将报警,以满足限制最大顶力的`措施。由于限制的系统压力较小,所以液压系统的故障将大大减小,顶管的可靠性也相应提高。

5.3 顶管纠偏技术要点

纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点。方案的依据为测量提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等等。0.5度以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论,不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应即停顶,会同电工、机修工检查电路和液压管路,尽早排除故障,严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行,注意观察倾斜仪读数的纠后趋势及光点滞后变化,同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。

5.4 沉降控制措施要点

在顶管施工前,必须摸清管线或构筑物的标高及位置。制订切实可行的保护措施,并取得对方的认可才能施工,确保管线及构筑物安全。

(1)地面监测,优化掘进机参数

在初始推进阶段,要精心组织地表监测,在轴线上方每隔3m布设一个沉降控制桩。通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数(包括推进速度、开挖面土压力值,出土率等)进行比较,从而优化掘进机参数,指导以后的顶管推进。

(2)注浆稳定措施

除了在初始推进阶段,优化推进参数以外,在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一,必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动,形成连续的环状浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。

5.5 测量仪器配备与检验

顶管施工需进行三维动态测量,其精度要求特别高,必须采用精度高,性能优良的测量仪器。

为此,特配备了苏一光OTS232型全站仪(侧角精度+2”量距3 mm)NA2水准仪等一系列精密高档仪器。

图5 顶管施工工艺流程图

5.6 顶管过程中的应急措施

(1)对开挖面的土体进行改良的技术措施

为了对正面的土体进行改良,在机头迎土面的上部布置了注浆管。顶进时,通过注浆管向土体内压注一定量的泥浆并经刀盘搅拌后,可以有效地改良正面地土体,使出土保持顺畅。

(2)管节止转的技术措施

顶进时机头在刀盘及螺旋机的作用下会发生旋转,而机头旋转尤其是转角偏大时会对顶进造成不利影响,因此对工具管要采取纠转措施。在机头前方筒的水平二侧焊翼板,长1.8 m宽30 mm,厚25 mm,以防止机头旋转。对机头的旋转主要采用加压重块的方法。在机头二侧焊压块支架,1#与6#管二侧亦焊压铁支架。二侧先平均放压块,共60 t。一旦发现机头有微小偏转,立即将压铁移到另一侧。

6 结语

城市非开挖技术在世界上已经经历了1的历史,而在中国却处于一种起步应用阶段。随着城市经济的不断发展,非开挖技术越来越显示其优越性,并广泛地被人们认识和接受。我国很多大中城市均采用此技术,发挥了非开挖技术的独特作用。

参考文献

[1]颜纯文,蒋国盛,叶建良.非开挖铺设地下管线工程技术[D].上海科学技术出版社.

篇6:加筋土挡墙设计与施工技术要点工学论文

加筋土挡墙设计与施工技术要点工学论文

摘要:内蒙古自治区呼伦贝尔市缓满国道主干线牙克石至海拉尔一级公路经过鄂温克旗大雁街区,设置互通立交,引道路基两侧单位较多,为减少征地拆迁,采用了加筋土挡墙工程技术。文章介绍了工程设计、结构计算方法及施工技术要点。

关键词:加筋土;挡墙;设计;施工要点

0引言

缓满国道主干线牙克石至海拉尔公路位于大兴安岭西麓呼伦贝尔草原,属于国家主干线公路网的一段,按一级公路标准建设,设计行车速度100km/h。该段公路是呼伦贝尔市第一条高等级公路。项目于6月开工建设,10月竣工通车。加筋土挡墙位于鄂温克旗大雁街区内,路基两侧单位较多,为减少征地拆迁,该段路基设置加筋土挡墙,桩号为K322+750~K323+230,全长480m,属大雁互通立交引道部分。

1加筋土挡墙

加筋土技术自20世纪60年代初问世以来,以其显著的技术经济效益,越来越广泛地应用于土木工程中,同时加筋土技术本身也逐渐地完善成熟了。它具有以下特点:①可以做成很高的垂直填土,从而减少占地面积。②面板、筋带可以在工厂中定型制造、加工,在现场用人工或机械分层安装。这种装配式的方法使施工简便、快速,可以节省劳力和缩短工期。③加筋土是柔性结构物,能够适应地基较大的变形,因而可用于较软的地基上。④造价低廉。据国内部分工程资料统计,加筋土挡墙的造价一般为普通挡墙的40%~60%。⑤排水通畅,不用设置专门的排水管,可用于砌竖缝的方式解决排水问题。

2工程设计及结构计算

2.1工程设计①加筋土挡墙构造特点。加筋土是填土、拉筋、面板三者的结合体。填土和拉筋之间的.摩擦力改善了土的物理力学性质,使得填土和拉筋结合成为一个整体。在这个整体中起控制作用的是填土与拉筋的摩擦力,面板的作用是阻挡填土塌落挤出,迫使填土与拉筋结合成为整体。加筋土挡墙一般由基础、面板、拉筋、填料和帽石五个部分组成。②地基处理。该段地质条件较复杂,土质为含砂低液限粉土,部分夹杂黑粘土层,土质不均匀,达不到设计地基承载力的要求,对基础采取换填1.0m砂砾处理。该地区最大冻深2.8m,为防止冻胀对加筋土挡墙产生破坏,将基础设在冰冻线以下,同时为防止基础冻拔,基坑采用砂砾回填,有效地控制了冻胀对加筋土挡墙产生的影响。③挡墙平面布置及断面结构。加筋土挡墙最高11.0m,平均高度6.5m,路基宽31.5m,靠近面板设置0.5m厚砂砾反滤层,兼作竖向排水。加筋体底部设置泄水管,作为水平排水。所有的面板竖缝均干砌作为排水通管。④面板。面板采用C25钢筋混凝土矩形槽板,分A型(490mm×990mm)和B型(490mm×490mm)两种尺寸,便于施工时错缝。面板内留穿筋孔。单块面板重量:A型板220kg,B型板108kg,方便人工直接安装。⑤筋带。筋带采用新型CAT30020B型钢塑复合筋带,此种筋带变形小,强度高。设计采用的筋带宽30mm,厚2mm,容许应力=80MPa,容许拉力为6kN,相应伸长率<1%,筋带极限拉力>9kN,断裂伸长率<2%。筋带与面板的连接采用上、下穿筋方式,将筋带的一端从上、下面板的预留孔中穿过,折回与另一端对齐。⑥填料。填料采用风积砂,与筋带的摩阻效果好,强度稳定性高。 本结构采用如下设计参数:

石屑料强度指标:?准=37°,c=0;

石屑料压实标准:压实度95%;

筋带与填料间摩擦系数:非浸水时取f′=0.4,浸水时取f″=0.3;

地基承载力:[δ0]=0.5MPa。

2.2结构计算加筋体筋带的断面积、长度以及加筋体的稳定性等,要通过加筋体内部、外部的稳定性分析确定。加筋体内部稳定性,按局部平衡法计算。规范要求的各项安全系数如下:①筋带抗拔安全系数kf=2.0;②筋带抗拔安全系数ks=1.0;③加筋体总体抗滑稳定系数kc=1.3;④加筋体抗倾覆稳定系数ko=1.5;⑤地基承载力要求:δmax<[δ0]且δmin>0。

3施工技术要点

3.1面板安装面板安装前,施工单位编绘全墙面板安装接工作图(示出伸缩缝处面板设置等),由中部向两端伸缩缝安装,用全站仪定位,挂线操作,并将外口用砂浆略垫高,使面板内倾1%。相邻面板的错位用低强度砂浆调整,严禁采用坚硬石子或铁片支垫;水平误差及前后错位应及时解决,不能安装几层后总调整。

3.2筋带铺设在摊铺压实好的填料上的筋带设计长度处,用钢筋钉固定一根ф22钢筋,钢筋平行于面板方向,钢筋钉间距1.5m。将穿筋孔处的筋带用铁丝捆扎固定,成辐射状,另一端拉紧后用铁丝捆扎在钢筋上,保持筋带张拉松紧程度一致,不得有折曲、卷曲和重叠,验收合格后摊铺填料。

3.3填料的摊铺与压实采用人工和机构相结合,用装载机将填料从一端堆起,人工整平至虚铺厚度,然后逐段推进,边堆料,边摊铺,严禁压实机械在裸露筋带上,并保证摊铺机械缓速行驶,不得急刹车。填料应分层压实,其压实顺序从筋带中部逐步碾压至筋带端部,再压实靠近面板部位,机械压实距面板不得小于1m,并不得在未经压实的填料上急刹车或急剧改变运行方向。面板附近1m范围内用小型机械碾压或人工夯实。填料的压实度标准:距面板1m以外范围为95%,距面板1m以内范围≥90%。

4结语

①该加筋土挡墙工程于6月20日开始面板安装,同年9月8日建成。工程质量达到设计要求,没有出现质量问题,保证了工程总体质量进度的要求。②通过该工程的建设,显示出加筋土技术在经济效益和技术效果方面具有独特的优越性,施工方便、快速、是一种比较新颖的土工结构。③在呼伦贝尔市公路建设中采用加筋土工程技术尚属首次。在实施过程中,施工单位精心组织,严格施工,确保了每一个环节的施工质量,获得了建设单位的好评。

参考文献:

[1]JTJ015-91加筋土工程设计规范[S].北京:人民交通出版社,1991.

[2]JTJ035-91公路加筋土工程施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,1991.

[3]高江平.土压力计算原理与网状加筋土挡土墙设计理论[M].

篇7:公路工程路基土石方开挖施工技术论文

公路工程路基土石方开挖施工技术论文

一、工程概况

某公路工程标段共涉及到的土方开挖工作量为210.0万m3,其中包含180.0万m3石方开挖量,路基填方工程量为250.0万m3,现场施工过程所涉及到的对特殊路基的处理工作主要包括高填深挖路基以及填挖交接路基等。路基防护形式包括以下几种类型:绿化防护形式;挡墙防护形式;干码片石防护形式。路基排水通过截水沟、排水沟、与边沟相互配合的方式实现。结合本工程项目施工前期的勘察数据以及调查资料报告来看:本公路工程项目路基土石方开挖作业实施期间所面临的最主要的问题在于,部分路段的纵向横坡变化幅度较大,部分路段为深挖路堑,这给本区域内土石方开挖工作带来了很大的影响,造成了比较大的施工难度。因此,为了能够更好地确保路基土石方开挖的整体质量,本次施工中将操作区域划分为四个独立的路基施工段,同时展开分段开挖作业,并将土石方开挖工作与填方、防护作业结合,合理安排各个环节的施工顺序与流程,以圆满完成土石方开挖作业。

二、土石方开挖技术

1.前期准备环节

在正式施工作业实施前,工作人员需要以工程项目设计文件为标准依据,结合对现场施工情况的观察,核对设计方案中的具体参数,重点对本工程横断面的相关情况以及待挖方路段的稳定性进行监测与核对,若需要对路基进行加固处理则需要先实施加固方案,然后再做进一步的开挖工作(本工程中路基结构整体稳定性好,故未做路基加固处理)。

2.土方开挖技术

结合本工程项目的实际情况来看,为了能够在最大限度上保障路基土方开挖质量达到理想状态,就需要对各个施工流程进行科学的制定与落实。在实践工作中,路基土方的开挖流程按照如下方式设计并实施:①测量放线工作→②截水沟设置工作→③挖掘机开挖工作→④挖掘机及装载机装料工作→⑤自卸车运输工作→⑥人工整修边坡工作(配合坡面防护工作)。结合本工程土方开挖作业的实际条件与特点,针对短、浅地段建议采取全断面的开挖方式,针对局部路堑深度较大的路段,则将开挖方式替换为横向分台阶法,部分傍山环境下的路段纵向台阶法开挖,针对局部路堑深度较大且存在平缓横坡的`地段,土方开挖则通过纵向分段分层方法实现。在具体施工作业的实施过程当中,施工现场先开挖一条通道,然后进行两侧土方的开挖工作,使分层开挖下的各个工作面均具有独立的出土道路,同时配合设置临时性的排水设施。分层开挖期间还需要遵循自上而下的工作原则,以确保土方开挖的整体流程更加有序与规范。现将土方开挖工作中的主要技术方案总结如下:

(1)横向开挖法:多层横向全宽挖掘法适用于对深度较大且较短的路堑的开挖工作,若现场的土方开挖工程量较大,则各层开挖作业需要沿纵向拉开,多层多方向出土,根据工程量可以适当增加劳动力以及施工机械的配置数量,以满足施工进度方面的要求。

(2)纵向开挖法:针对路堑长度在100.0m以内,开挖深度在3.0m以内的土方开挖工作而言,若开挖区域内的地面坡度较高,则需要在推土机的干预下展开作业,运输距离按照20.0~70.0m标准进行控制,最远距离应当控制在100.0m范围内。若地面横向坡度较小,则表层可以通过铲土的方式进行处理,下层则纵向推运。

3.石方开挖技术

本公路工程路基处理中也存在部分石方开挖的工作,根据石方开挖的工作量,拟通过爆破法完成开挖施工作业。根据这一思路,在实践工作中,路基石方的开挖流程按照如下方式设计并实施:①对爆破开挖区域的地下管线、建筑物进行调查分析→②测量放线工作→③截水沟设置工作→④设计爆破炮位→⑤检查炮孔并清理废渣→⑥装药并安放引爆器材→⑦堵塞炮孔→⑧设置安全岗并撤离爆破区内工作人员→⑨起爆并清除瞎炮(配合对边坡的修整以及坡面防护工作)。在本项目石方开挖工作中,所采取的开挖方案主要可以归纳为两个类型:第一是半挖半填断面的开挖工作,第二是全挖断面的开挖工作。根据开挖技术方案的特点,采取深孔或浅孔条件下的松动爆破工作。同时,还需要在边坡外预留光爆层,通过实施光面爆破的方式使边坡整体平顺性更加的理想,防止边坡岩体结构出现失稳或受到扰动影响。在如下图1所示的半挖半填断面爆破作业实施过程当中,2、5、8、11、15、19区域均需要做光面爆破处理。在深孔松动爆破作业实施过程当中,采取梯段爆破的施工方案。施工作业实施过程当中所使用的操作机械为9m3单位潜孔钻机,应用该钻机执行钻孔作业,钻孔孔径控制标准为90.0mm,现场炮孔的布置形式为梅花式,炸药选择2#岩石硝铵炸药,台阶高度按照8.0m标准进行计算(在爆破参数的计算过程当中,根据现行标准中对炸药换算系数的规定,取1.14作为换算系数)。爆破作业期间首先进行1~2部分的爆破工作,完成以上工作面的爆破后能够为石料运输提供相应的施工平台,然后进行3~6部分的爆破工作,形成石料运输2级操作平台,9~12区域的开挖作业则需要遵循自上而下的基本原则。同时,整个爆破作业实施期间,4、6、10、12区域均需要做光面爆破处理。

三、质量控制要点

1.土方开挖过程当中需要以施工图纸为依据,遵循自上而下的基本原则展开开挖工作,杜绝出现超欠挖的问题。同时,无论工程实施中的土方开挖工作量有多大,所开挖区域的土层深度多高,都不得使用爆破法掏洞取土。

2.若开挖过程当中所开挖出的土层性质与前期勘察数据之间产生较大差异,则需要由施工方及时汇同设计方展开研究,对施工方案进行修改同时挖出边坡。

3.在土方开挖期间,设计路床顶面标高时需要考虑到在压实因素影响下而产生的下沉量,根据试验确定取值参数。对于路基顶面以下300.0mm的压实度或在顶面以下换土高于300.0mm的情况下,应当按照95%的标准进行压实度控制工作。

4.若在土石方开挖期间,路堑或边坡区域内出现明显的地下水渗漏问题,则需要工作人员及时根据对渗流位置的定位以及渗流量的计算,设置相应的排水沟,截水沟,或集水井等排水设施,严格控制地下水水位,并引导地下水的排出。

5.由于本工程土石方开挖范围内涉及到部分溶洞地区,受到本区域内特殊地质条件的影响,在土石方开挖过程当中建议通过爆破方式完成施工。在爆破施工的过程当中,有以下几个方面的质量控制要点:

第一,溶洞爆破过程随着正常梯段爆破施工进行,即在正常爆破处至少一个侧向临空面后开始钻孔、爆破(本工程中梯段爆破深度按照12.0m进行控制);

第二,原则上以布孔位置尽量避开溶洞正上方钻孔为宜。减小穿孔的可能性,同时对洞顶围岩爆破挤压效果有利;

第三,溶洞顶部钻孔孔底距溶洞顶的距离不能小于钻孔起爆排距,目的在于使溶洞整体塌落的同时,不至于产生过大的底部爆轰应力而出现爆破飞石。本工程当中,溶洞上方钻孔孔底与溶洞顶部的间隔距离按照3.0m标准控制,溶洞外部钻孔孔深则参照台阶高度标准加钻孔超深控制;

第四,爆破后,采取反铲配合自卸车在溶洞侧面逐步装运合格石料至回填区。派专人负责观察溶洞的出露情况,在确定溶洞塌陷的前提下才允许反铲继续挖装。挖装过程中,反铲立于溶洞外侧坚实的岩层上,挖除软弱岩层和溶洞充填物。软弱岩层和溶洞充填物运至渣场,以完成整个爆破开挖工作。

篇8:隧洞工程土石方开挖施工技术论文

隧洞工程土石方开挖施工技术论文

1隧洞进、出口开挖施工技术

1.1开挖施工工艺

施工测量定位→断面复测→进出口一期进洞开挖规划→进出口分层开挖→土料运输→进出口洞脸范围临时支护处理。

1.2开挖施工技术方法

隧洞工程进、出口土方开挖通道道路以现场已形成交通道路为基础,开挖面道路用推土机修筑,土方用1.60m3挖掘机自上而下分层开挖,每层开挖高度控制在3m,开挖料用20T自卸汽车运输至规划内的弃渣及利用料场。机械设备开挖前,首先人工清除开挖区内的植被、杂物,同时进行测量放样设计开挖边线,核实开挖断面,按设计开挖坡外截水沟。在进、出口上游外侧设临时挡渣及排水沟设施,以防止开挖土料及雨水对进、出口建筑物的影响,马道和岸坡清理用推土机,液压挖掘机及人工开挖为辅助的方式进行清除。

2隧洞洞室开挖施工技术

2.1技术方案

在隧洞洞室开挖过程中,上半洞开挖过程中采用的是人工配合机械分断面作业模式,上半洞开挖断面为半圆段,采用人工风镐方式凿出,然后用车将渣土运走。下半洞为边墙段,施工过程中用人工辅助配合短臂挖掘机开挖,开挖料用5T自卸车运输到指定料场。洞室上半洞开挖的过程中,安装钢格栅支撑联合体,挂网、喷护施工紧随洞石开挖后施工作业。

2.2开挖施工

在隧洞洞室开挖施工过程中,主要的工艺流程是准备工作、测量放样、上半洞开挖施工、出碴、圆弧钢支撑、挂网施工、喷护施工、下半洞开挖施工、边墙钢支撑、挂网施工、喷护以及延伸风水电线路转入下一道施工工序。

2.3开挖施工技术方法

隧洞洞室开挖控制测量过程中,主要用全站仪、红外测距仪等设备,导线控制网,具体施工测量过程中用到的.仪器设备是全站仪配水准仪。实际测量操作过程中,专人负责,而且每月需复测一次,以此来确保测量质量。在开挖上半洞时,由熟练风镐技工按设计要求进行断面操作,并且分区和分部位施工作业,采取风镐作业责任制。在风镐作业过程中,采取人工装车的方式,用自卸车将渣土运出洞外。在上半洞边缘位置,应当优先进行开挖施工操作,对支护钢拱架进行优化安装,并且在上半洞断面中下部位置预留出平台,其尺寸大小以便于拱架施工安装、以开挖施工操作不产生影响为前提。在开挖下半洞时,首先应当采用人工风镐方式对两边墙位置进行开挖,以确保能够有效安装边墙支承。其中,宽度大约1~1.50m为宜,边墙拱架施工安装后,短臂挖掘机机械施工开挖剩余工程量,开挖料采用自卸车运出,考虑高度因素边墙拱架和机械开挖分两次完成,下半洞支护和上半洞采用钢网绑扎焊接及混凝土喷护。该工程围岩颗粒级配连续均匀,大颗粒少,密实度较高,局部存在少量流砂层,开挖采用钢钎及锹等普通工具比较经济适用,顶拱80~120cm范围及周边轮廓线20~30cm范围内采用人工开挖,中间采用挖掘机开挖。开挖分两台阶开挖,即顶拱为一台阶,直墙一次开挖到设计高程,但左右边墙立腿相错2~3m,不应同时开挖,待一边拱架立腿安装完成,一定时间后再进行另一侧立腿施工。洞内开挖根据围岩及地表建筑物情况,按照40~80cm每循环进尺控制。若遇到岩石存在流沙层时,缩短进尺一般按40cm开挖,顶拱部位增加32mm自进式中空注浆超前锚杆,因造孔制约,一般锚杆长度不超过2m,间距30cm,沿洞顶120°范围径向布置。地质条件较好,时每循环进尺按80cm控制。隧洞开挖后,立即进行拱架支护,支护中关键做好锁脚锚杆及立腿底部防护施工。锁脚锚杆采用25螺纹钢,用风镐冲击力将其打入砂砾岩层,长度一般为120~150cm,再深打入就非常困难,不可操作。锁脚锚杆起到临时支撑,关键是拱架立腿一定要支撑在原状土之上,根据以往隧洞施工经验,为使拱架真正起到与围岩变形一致。特意在立腿底部再浇筑30cm宽,40cm深的护底混凝土。这项工作由工人施工,也是支护工作中需重点检查和容易出问题的一个关键部位,该项措施也是吸取以往软岩隧洞失稳的经验教训,在该工程中的一个特殊应用。

3隧洞开挖技术措施分析

3.1降低污染物主要措施分析

隧洞开挖过程中加大风机风量,对洞内油烟浓度进行降低,出渣时应确保排烟风机风量,风管出口风速稳定,油烟可随时从洞内排出;轴流风机、管道等应不断地进行维护和保养,避免出现沿途漏风现象,以确保最低风速在0.15m/s以上;风速在1.50~3m/s时,油烟粉尘浓度可以有效降到最小。实践中,利用喷雾洒水方法可以有效减少烟尘,当排烟尘效果不明显时,巷道中的积聚烟尘非常多,利用喷雾器可以通过制造水幕的方式射向烟尘源。对于喷雾器而言,可分为单水型、压气型两种,其中前者采用的是高压水,喷嘴将水雾化后对内燃机进行降尘,有效率可达40%以上。开挖过程中及时将拱顶喷浆封闭起来,有效减少未喷面受污染时间,因排除的油烟多集中在拱部位置,即断面上部,可顺风流将其有效地排出。在实际施工过程中,利用拱顶喷浆以及断面开挖工序,进行平行作业。其中,拱顶喷浆作业过程中,应当紧跟开挖面30~50m,这样可以确保拱顶砂浆不受掌子面开挖操作时的爆破冲击,对防止喷面砂浆脱落具有非常重要的作用。实际施工操作过程中,可通过实验获得距离参数,缩短喷浆面、掌子面之间的距离,从而使拱部岩面在受到污染前就封闭起来。

3.2通风技术措施分析

隧洞开挖通风利用混合式通风措施,利用轴流通风型号YZF―200L―2,功率45kW,在进出洞口时设压入通风机及吸出风机。其中,压入通风的主要作用范围是整个隧洞,压入风口、排出风口之间的距离以25m为宜。油烟和粉尘浓度较大时,在隧洞中部位置适当地增设一个中继站,确保压入风管风口压力以及作业点风量足够大,这样就可以为掌子面提供高质量空气。

4结语

总而言之,隧洞开挖后支护部位经安全处理以及平碴等施工工艺,需立即进行支护,并且采用砂浆锚杆以及挂网喷混凝土支护方法,形成柔性封闭环。隧洞开挖工期满足了工程总进度计划要求,整个隧洞开挖效果良好,确保了工程整体施工质量,施工技术正确合理的应用使得本工程能够快速、保质、保量和安全顺利完工。根据隧洞工程开挖施工的总结分析,本施工技术可行,且既经济又合理。

篇9:建筑工程绿色施工技术实践论文

摘要:

目前,国民经济得以突飞猛进发展,广大基层民众普遍开始追求生活质量。尤其是关于居住,不仅应力求实现舒适,同时具备一定环境要求。通过大力推广绿色施工,居住环境能够得到明显改善,充分符合现阶段居住要求,同时环保生活得到保障。本文针对建筑工程施工阶段如何实现绿色施工展开相应探讨,希望该施工技术得到有效运用和推广。

关键词:

篇10:建筑工程绿色施工技术实践论文

0引言

现阶段,尽管我国建筑行业取得长足进步,先进技术也逐渐得到普及与运用。然而,工程施工阶段,容易造成环境污染,通过加强绿色施工,一方面环境得到有效改善,另一方面有助于资源实现节约。工程质量方面,也能够得到科学有效保障。与此同时,材料加工等方面产生的成本,也能够得到有效节约,运输方面的成本得到有效控制。由此可见,只有注重加强绿色施工,建筑行业才能持续发展。

1绿色施工技术概述

对于我国建筑行业,尽管现阶段实现了高速发展,同时极大促进国民经济建设,但长期发展过程中,能源消耗十分严重,施工技术实施各个环节,一旦难以实现科学有效控制,将非常不利于环境[1]。所谓绿色施工,通常指介于一定周期范围内,通过环保为目标进行施工,施工过程中制定科学有效计划,使资源能够得到合理有效利用,同时实现可持续发展。通过引入高科技方面先进技术和工艺,施工开展过程中,环境污染等问题得到有效控制。施工方法选择过程中,也应力求科学慎重,这样施工才能更加高效,施工过程中不会产生过多污染。

与此同时,资源得到有效节约,环境方面得到有效保护。通过广泛推广绿色施工,建筑施工企业角度考虑,也为自身增加竞争砝码。通过弘扬绿色施工,必须遵循一定原则,注重符合环保方面实际要求,保护地球上的资源利用能够更加合理、更加高效。实际工程项目施工阶段,项目及社会之间,能够始终保持和谐。与此同时,人和大自然之间,同时也能保持更加和谐。

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