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水作為當前公路路基施工中的重要影響因素,在很大程度上制約著公路路基的強度及穩定性。在對公路路基排水工作進行設計的過程中,相關人員要對環境因素、地質條件進行充分分析,對各種因素可能造成的水患、路基泡水、路基損害等進行控制,從根本上提升我國公路路基的建設質量。
1 公路路基排水施工分類
隨著我國建筑技術的不斷深入和發展,當前我國的公路路基排水工程施工已經得到了非常顯著的提升。當前我國公路路基排水施工方式主要分為兩大類。第一類為公路路基公路路基地下水施工,第二類為公路路基地面排水施工。
公路路基地下水施工主要通過排水溝、暗溝、滲溝、滲溝、檢查井等對地下水進行排除,降低公路路基范圍內的水分,降低地下水位或攔截地下水。公路路基地表排水主要是通過截水溝、邊溝、排水溝、攔水帶、蒸發地等完成對地表水的排除操作。排除地面水的過程中,上述設施可以有效提升地面水的排除效果,方式水流流入到地面路基中。
2 地下排水設施施工技術及施工要點
2.1 明溝及排水槽
明溝及排水槽主要是用于地下水位不高,淺水層埋藏不深的情況下。在上述地下水排水設施施工技術進行應用的過程中,操作人員要將明溝及排水槽嵌入到潛水層,將明溝設置為梯形,邊坡比例保持在1:1.0~1:1.5.明溝縱坡設置時要對邊坡傾斜度比例進行適當加大,要以干砌石片對邊坡進行加固。要合理設置反濾層將水滲入到明溝中,保證水流順利排出。排水槽在設置時盡量設計為矩形,使用混凝土、漿砌片石、干砌石等材料修筑。在上述操作過程中要設置一排或多排滲水孔,通過外部粗顆粒透水材料對邊側進行填筑,每隔10~15m槽溝填筑一次。
2.2 暗溝
暗溝可以有效對地下水進行攔截或降低地下水,能夠有效提升地下水的控制效果。暗溝可以對地下水進行引導,能夠通過自身溝渠,通過溝內分層填充的不同顆粒直徑的顆粒材料,將水分排出。在上述操作的過程中,相關人員要對暗溝中的顆粒材料透水性進行分析,觀察路基范圍內泉眼及滲溝組織對水流的匯總效果,一旦發現滲水材料質量不符合當前需求,要及時進行材料轉換。
暗溝在施工的過程中斷面主要為矩形或上寬下窄的梯形,其底部一般寬度在0.3~0.5m,高度一般為1.0~1.5m。暗溝包括填石滲溝及反濾層兩部分。填石滲溝施工中要保證滲溝形狀與暗溝一致,最好選取較大碎石或卵石對填石滲溝的底部及中部進行填充,選取較細顆粒在碎石或卵石兩側或上部進行填充。反濾層設置時要對碎石或卵石上部及兩側進行控制,保證顆粒比例逐層減少。
2.3 滲溝
當前常見的滲溝主要包括填石滲溝、管式滲溝、洞式滲溝。不同形式的滲溝具有不同的作用效果。填石滲溝在使用的過程中主要應用于滲流較短的地段且縱坡低于1%,管式滲溝主要應用于地下永引水較長、流量較大的區域,洞式滲溝主要應用于地下水流量過大的區域。在上述三種滲溝應用的過程中,填石滲溝要對自身原有地下水位進行嚴格控制,滲溝低部應在最下層不透水層上;管式滲溝長度應在100~300m,末端要適當設置橫向泄水管分段對地下水進行排除;洞式滲溝在設置的過程中應保證路基干燥狀況。
除此之外,在上述三種滲溝施工的過程中,施工人員要:(1)保證地下水流及滲溝布置相互垂直;(2)將滲溝的橫寬埋藏深度、排水等與維修要求結合在一起;(3)要防止含水層中砂、土等擠入滲溝中,合理設置反濾層。
3 公路路基地面排水技術及施工要點
3.1 邊溝
邊溝是當前公路路基施工中的重中之重。邊溝主要指在挖方路基的路肩外側及低路堤路基的坡腳外側,以匯集及排除路基范圍內的小量地面水溝槽完成路基排水的措施。在邊溝施工的過程中應將邊溝設置在挖方地段及填土高度小于邊溝深度的填方地段。邊溝設置的過程中平曲線處要保證溝底縱坡與曲線前后緊密連接,保證兩者銜接的平順效果。要對曲線內側可能出現的積水及外溢現象及時進行控制,對曲線外側的邊溝及時進行加深,確保提升曲線總體排水效果。曲線增加值要保證等于等高值。
在土質地段施工的過程中當低溝縱坡大于3%時要進行加固;要選取平整面的干砌石對邊溝進行鋪砌,使用小石子對砌縫進行填充;使用砂漿進行鋪砌的過程中要保證砂漿的飽和度,對可能出現的溝深漏水及時進行處理。
3.2 截水溝
截水溝在設置的過程中要對自身的位置進行充分考慮,要保證在合理的位置下對截水溝的作用進行充分發揮。截水溝在設置的過程中要對其邊緣開挖方路基坡頂的距離進行控制,尤其是在無廢棄土堆的情況下,要嚴格依照土質狀況進行明確且不可影響邊坡的穩定性。在實際截水溝施工的過程中非常容易出現棄土堆,當存在棄土堆時要根據土堆的位置對施工操作進行合理選取。當棄土堆在路基上方是要保證截水溝與其距離在1~5m左右,棄土堆坡腳距離路基挖方坡頂應大于10m,要將棄土堆頂部設置2%傾向截水溝的橫坡。
截水溝在設置的過程中應該在長度500m處設置合理的出水口,將水引到山坡側自然溝中或橋涵進水口處,完成對水的合理排放。截水溝設置是要對其出水口進行嚴格設置及修建,保證出水口的質量。在一定情況下還要設置排水溝、急流槽或跌水等,保證出水口與周圍其他排水設施之間的平順銜接,降低可能出現的水流下滲及沖刷效果。除此之外,在對截水溝進行設置的過程中還要對截水溝進行防滲及加固,防止出現截水溝外滲問題。
3.3 排水溝
排水溝在設置的過程中要嚴格依照當前公路路基排水施工標準,對以下幾方面進行嚴格控制。第一,要保證排水溝的線性平順效果,控制排水溝的半徑低于10m。在排水溝施工時要盡量選取直線形,要在轉彎的過程中設置成弧線形,其具體設置是要根據施工狀況進行控制,一般狀況下要保證在500m以內;第二,排水溝在布置的過程中應該盡量遠離路基,保證路線布設和排水溝之間緊密結合在一起。當排水溝中的水流速度大于容許沖刷流速時要對溝底及溝壁進行表面加固,保證坡腳高于3~4m。
3.4 跌水及急流槽
跌水臺階高度在設置的過程中要依照地形及地質狀況進行嚴格控制,要對多級臺階的不同高度與排水要求向符合。急流槽設置是要對坡度進行嚴格控制,確保提升排水的質量。在該部分施工中要嚴格符合以下規定:(1)使用漿砌圬工結構,依照地質條件及環境條件,對各項臺階進行控制。該施工的過程中要保證各級高度及長度之間的比例與原有的地面坡度比例相適應;(2)急流槽縱坡的設置要保證在1:1.5之內。當急流槽較長是要將槽底設置成不同的縱坡,確保上下段之間出現明顯分隔斷。該縱坡坡度在設置的過程中要與天然地面坡度相適應;(3)當急流槽長度過長時要進行不同長度分段,每段的長度都應該在10m之內。接頭處要使用防水材料進行填充,對空隙狀況進行補充;(4)急流槽在設置的過程中要對自然流水及涵洞進出口過渡段進行設置,建立合理的端護墻。
4 總結
公路路基的穩定性及有效性與當前的水的控制息息相關,兩者之間的關系非常密切。因此,在對公路路基排水施工的過程中,施工人員要將排水工程及地下水有效結合在一起,對排水設施及施工要點進行統籌安排,確保形成完善的路基排水系統。施工人員要全面控制路基及邊坡的穩定性,從根本上改善我國當前公路路基排水的建設效果。
Abstract: drainage construction of underground works related to elaborate, Analysis of the two construction technology of underground engineering drainage, combined with engineering examples and their years of work experience, I hope through this article to provide our peers.
Keywords: underground works; drainage; floor; Drainage Board; wallboard
中圖分類號:S276文獻標識碼: A 文章編號:
引言:在當下城市建設建筑工程項目中,地下工程排水的施工技術尤為重要,地下工程的排水施工技術可以按先排后防和先防后排分為兩類:;(1)地下建筑先進行結構防水,再在室內引排微量滲漏水;(2)直接外排地下水,消除地下水壓力,然后再防水,下面對這兩種應用技術進行詳細分析。
一、先防水,再引排滲漏水的施工技術
1.底板先防后排施工技術
(1)構造原理
在結構底板與面層混凝土之間放一層塑料排水板,該塑料排水板為面層混凝土的模板,因此混凝土支點的抗壓強度應>100~200t/m2,以滿足地下車庫的要求。微量滲漏水透過結構底板,在空隙層中流到集水井,然后泵出。
(2)集水井與排水溝
集水井的數量在設計規范和參考資料中都沒有明確規定,筆者從實際經驗總結出:應按區域設置集水井數量,約2000 m2/只,具體可由建筑師計算設計。
排水溝可分為結構排水溝和表面排水溝(圖1、圖2)。結構排水溝施工成本高,水流方向是從排水板層結構排水溝集水井。而表面排水溝的水流方向是:排水板層集水井;排水溝只排地面清掃水。
圖一 結構排水溝 圖二表面排水溝
值得注意的是,在施工表面排水溝時,應在離集水井3 m 距離的地方切割排水板,然后將延長的排水溝作在排水板上面,這樣既可避免截斷排水板內的水流方向,又給排水溝留出了一定坡度(圖3),在金誼湖畔住宅群工程項目中,建筑師還配制了專用的地漏(圖4)。
圖3排水溝找坡 圖4地漏
(3)結構底板面的找坡
找坡一般是由建筑師定出坡度i,但大面積底板的找坡受空間限定很難實施。實際工程中筆者與建筑師確定出一個許可找坡高度,為50~100 mm,然后以集水井為± 0.00 畫出分散型的找坡意向平面圖,在集水井的邊沿還可設置一些引水槽,以降低高度。環球金融中心工程中底板的混凝土面層高度含排水板只有150 mm,監理要求施工方在大面積底板上完成0~50 mm 的找坡,再完成100~150 mm 厚的中空面層。
由于0~50 mm 的大面積找坡很難施工,最后采用局部50 mm 找坡和集水井邊沿設引水槽的方案得到了解決。
(4)混凝土面層厚度與排水板支點高度的選擇
根據使用要求、面積、面層厚度、施工方法等綜合考慮后決定混凝土面層厚度與排水板支點高度,還可根據具體工程進行調整。
(5)排水板的選擇
針對底板混凝土地坪,應選擇有防水性能的聚乙烯PE 材質排水板, 主要產品有PEH12、PEH16、PEH23,施工時互相搭接一個支點,再配筋澆筑混凝土面層,可形成防排組合架空地坪[2-3]。如需支點再提高,則可選用高抗壓PE410×410×36 的方格排水板,該規格是專門為世博會中國館開發的新產品,可上人扎鋼筋,再澆筑混凝土。支點最高的是PSH60型號的排水板,使用該排水板可節省混凝土用量。
2. 墻板先防后排施工技術
(1)兩墻合一的地下工程
在兩墻合一工程中,結構墻與圍護合為一體剪力墻,由于內壁凹凸不平,只能在室內作排水溝,再砌磚墻,間距為800 mm。透過結構墻的微量滲漏水流方向為:排水溝集水井泵出。
(2)兩墻分開的地下工程
在此類工程項目中,先施工地下連續墻作為圍護,再留出空隙施工大模板的結構墻。施工時,采用支點高度為40 mm 的塑料排水板,先將排水板靠在圍護墻上,安裝拉接鋼筋,綁扎墻體鋼筋,再支內模,然后澆搗混凝土。透過圍護墻的微量滲漏水流方向為:
排水板引入室內抗浮水池泵出。在這里,塑料排水板既是結構墻的外防水層,又是混凝土支點的模板。
(3)墻體排水板施工工藝
目前,市場上有專門針對墻面開發的排水板,為PE 材質,支點為12 mm,后面還有3 mm 的拉毛支點,可增強排水板與砂漿的結合力。墻體排水板施工工藝為:首先,對墻面不平的部分噴界面劑,用砂漿抹平;然后在墻面涂刷基膜,再用專用的橡膠類粘結劑粘貼塑料排水板;每㎡再安裝4顆膨脹螺栓;噴界面劑;粉20~25 mm 厚抗裂砂漿;罩玻纖網布。這種工藝做出的墻體有20 mm 厚的砂漿層,且留有12 mm 的空隙(即排水板的支點高度),可與地坪中空層聯通,便于微量滲漏水流通至集水井。無論是大的地下空間,還是小的別墅地下室都適用此種防排措施。
二、直接外排地下水,消除水壓力的原理和做法
圖5 地下建筑外墻先排后防做法示意
1.地下工程建筑外墻先排后防施工技術
圖5所示為地下工程建筑外墻先排后防做法。從圖中可以看出,地下水透過土工布,順排水板流到透水管再進集水井,最后泵出。該方案中水泵需永遠工作,這對平原城市會造成地面沉降等不利因素,因此只能適用于山坡建筑地下流經水。
2.地下工程建筑底板先排后防施工技術
首先將四周的圍護墻深入到不透水層,再在結構底板下設置盲溝和濾水層;結構底板下的水從濾水層流入盲溝,再匯集到集水井,達到一定水位高差時就泵出,從而使地下水浮力被控制在集水井的水位線高度。
這種地下工程防水先排后防的做法涉及結構設計、環境評估等綜合因素,在國內工程中應用很少,但在防水原理上帶給了我們一個新的啟示:為了達到建筑防水的目的,不要僅從防水層單一角度去考慮,還可以從消除外界水壓力等其他途徑去作多角度的思考。
三、結束語
做好建筑防水中的結構防水和附加防水是防水的根本原則,但當防不勝防時,則可選擇排水作為輔助防水措施。在筆者從事的大量實例工程中,其中某普通住宅群從2007—2010 年共施工4 期,地下工程有一層、二層,單體面積有5 萬~8 萬m2,約20萬m2 地下建筑的墻面、地坪全部采用排水板中空做法,質量穩定,取得了較好的防排水效果。值得一提的是,鑒于當今建筑節能環保的大趨勢,一種新型的鍍鋁排水板可以利用室內排水板所提供的空氣層,形成鋁箔空氣間層,從而提高了空氣的熱阻值,該空氣層的熱阻值R 可達0.3~0.6(m2·K)/W,真正將節能與排水功能合二為一。
參考文獻:
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地質災害治理工作在新時期社會發展中得到重視,傳統的地質災害治理工作中存在著一定的問題,導致相應的災害治理工作效果不佳。在新時期,實現較為科學的地質災害治理與施工,最為關鍵的就是需要進行災害治理施工質量控制。而這些有針對性的質量控制措施,需要相關的技術人員在了解地質災害特征的基礎上,才能夠實現精準的質量控制。
一、地質災害的特點
地質災害是指自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生存造成威脅、對自然環境造成破壞的地質活動,當前常見的地質災害形式包括:山體崩塌、滑坡、泥石流、水體流失、以及火山、地震等災害。依據我國環境管理相關部門數據統計可知:2017年上半年,國內地質災害發生頻率為15.17%,同步2016年上漲1.34個百分點,地質災害造成經濟損失75194億元,人員傷亡3492人,同比2016年而言,分別減少1.55%和3.72%,但我國預防地質災害的工作依舊需要不斷的進行深入探索,基于這一發展現狀,做好地質災害的特征分析,有效掌控地質災害的特征,是推進其我國各個行業地質災害問題預防的基礎性要求。其一,地質災害具有區域性。由于地理環境不同,地質災害形成的外部條件也不同,我們在建筑施工中,應結合當地施工的實際環境,做好地質災害的預防,巧妙規避地質災害的地域性特征。其二,地質災害具有突發性。地質災害的發生往往是由于某一地理環境變遷,或者人類建設中破壞了自然環境中的核心要素,才會導致一系列地質災害的產生,因此,建筑工程建設為了避免建筑工程后期應用受到地質災害的影響,應做好建筑工程施工環節的預防工作,突破地質災害突發性這一特征。其三,地質災害具有假定性。我們可以依據某一地理環境,對該區域可能出現的地質災害進行分析,建筑工程質量有效控制,可以結合其中相關要素,做好影響工程質量的因素分析,也是充分利用地質災害特征的體現[1]。
二、地質災害治理施工過程中存在的問題
(一)工作人員的施工技術掌握不足
在當前形勢下,從事地質災害治理施工的工作者,因為自身掌握的施工技術有限,極易導致工程的施工質量難以得到有效的保證,例如:當負責焊接的工作人員缺乏電焊經驗,在焊接技術的掌握方面存在技術上的短板,在實際的焊接過程中便很容易發生一些難以預料的情況,不僅會影響施工的進度,還無法保證施工的質量,降低地質災害治理的有效性。
(二)工作人員責任意識較弱
除了上面所說的原因之外,工作人員缺乏責任意識,不注重施工質量,也是地質災害治理施工過程中存在的主要問題,在施工隊伍中,員工的素質參差不齊,難免會存在一些工作人員對施工質量存在片面的理解,在實際的施工過程中,忽視施工質量的重要意義,這種情況的存子,也不利于施工質量的控制。為了提升我國地質災害治理施工的質量,相關工作人員需要全面分析是地質災害的特點,并結合地質災害治理中存在的問題,提出針對性的解決方法,為此,筆者寫了如下內容,以此來提升地質災害治理施工質量。
三、加強地質災害治理施工的質量控制的措施
建筑工程建設為了避免建筑工程后期應用受到地質災害的影響,應做好建筑工程施工環節的預防工作,突破地質災害突發這一特征。目前,我國在治理地質災害時,使用頻率最高的治理措施有以下幾種:排水溝、攔石墻、抗滑樁以及擋墻等,除此之外,還可以采用其他的控制方法,保證施工質量滿足標準。
(一)錨固施工的質量控制方法
錨固施工質量控制的關鍵在于邊坡清理、鉆機定位及鉆孔等過程。不同施工環節的施工質量控制方法如下:1.邊坡清理及鉆機定位邊坡清理及鉆機定位的質量控制措施如下:(1)清理邊坡:根據工程的特點及施工需求,清理邊坡,將穩定性差的石土等清除。(2)鉆機定位:鉆機鉆孔所搭配的鋼管,強度及穩定性應能夠滿足國家標準要求;鉆孔誤差需控制在±100mm之間,以避免孔洞過大,對錨固施工質量造成影響;傾角誤差控制在±1°的范圍內。2.鉆孔質量控制方法施工實踐經驗表明,按照自上而下的原則分段施工,可有效提高鉆孔的效率及質量,提高地質災害治理施工質量。工程可在堅持上述原則的基礎上,采用以下方法,進一步提高地質災害的治理施工水平:(1)視施工區域的地質特點,調整鉆孔的壓力及速度。(2)將灌漿壓力控制在0.1--0.2MPa的范圍內,避免壓力過大導致灌漿量過多。待灌漿凝固后,方可繼續鉆孔。(3)嚴格控制孔的深度,使之稍大于設計深度。(4)將孔的縱向以及橫向誤差,均控制在±50mm的范圍內,提高鉆孔施工質量[2]。3.錨筋的安裝及孔的注漿質量控制方法錨筋的安裝及孔的注漿質量控制方法如下:(1)將錨筋的強度控制在920MPa左右,確定強度達標后,妥善綁扎,保證無返漿后,方可結束施工。(2)注漿的質量與注漿材料的比例存在聯系,將水灰比控制在0.4--0.5之間較為適宜。另外,為進一步提高注漿的質量,工程應嚴格按照國家標準要求施工。同時,嚴格落實監理工作,以確保地質災害能夠得到妥善的治理。
(二)擋墻施工質量控制方法
1.做好施工準備擋墻施工應做好如下準備:(1)首選晴天施工,以確?;觾韧临|干燥,提高擋墻的穩定性。如施工必須于雨天進行,需將松淤泥全部清除后,方可著手施工。(2)根據工程對施工質量的要求,設計標高,繪制施工圖紙,嚴格按照圖紙的設計方案組織施工,提高地質災害的治理水平。(3)如施工區域巖土破碎,可將該區域分為不同工段,分別施工,降低施工難度。2.墻體砌筑質量控制方法墻體砌筑質量控制方法如下:(1)基礎砌筑為墻體砌筑的首要步驟,提高墻體基礎的強度,可有效提高墻體本身穩定性。將風化的表面清除,采用砂漿代替,可達到提高墻體穩定性的目的。(2)采用分段施工的方法,澆筑擋墻,可有效降低施工難度,提高地質災害治理質量。(3)墻體之間的間距應控制在10m-20m,墻面應保持整齊。
(三)排水溝施工質量控制方法
在滑坡地質的上游部分,可以建造排水溝,排出積聚在滑坡區域地表水,為保證施工質量,需要注意下列事項:首先施工人員需要充分考慮設計要求,并在此基礎上,找準滑坡邊線的位置,同是在滑坡邊線四周固定好控制點,確立基準點的位置,然后請專業工作人員進行檢查,只有在證實檢驗結果合格之后,才可以進一步開展施工工作。在開挖排水溝時,需要嚴格控制排水溝的溝底高程以及邊線,安排專門的工作人員及時轉運排水溝內的垃圾,如此一來,可以為日后砌筑工作提供便利。放線結束后,工作人員便可以進行下一步操作-砌筑混凝土,在這個工作環節中,工作人員需要按照相應的質量標準,規范每一步操作,保證擋土墻和漿砌石的控制要素相同,在施工的過程中,要嚴格把控渠底的坡度,以此來確保雨水可以及時排出。完成混凝土的砌筑之后,施工人員還需要采用科學的方法,完成水渠回填工作,在這個環節中,工作人員需要把握好排水溝的回填厚度,最好將厚度控制在20cm與30cm之間,然后夯實排水溝兩側土壤,在回填工作的后期,必然會產生一定量的垃圾,為保持排水暢通,施工人員應當及時處理這些垃圾,提升地質災害治理施工質量。
四、總結
綜上所述,強化地質災害施工質量管理,能夠有效的降低地質災害二次發生幾率,并且提升施工安全性。通過本文的研究,將錨固施工的質量控制方法、擋墻施工質量控制方法、排水溝施工質量控制方法等應用到實際的地質災害防治施工中,能夠對癥下藥,實現災害現場的施工修繕,所起到的效果良好。因此,在未來的地質災害治理施工中,可以應用以上方式,同時注重這些方式的質量控制。
【參考文獻】
[1]海連富.淺析如何加強地質災害治理施工的質量控制[J].四川水泥,2015,(11):255.
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(a)-0123-02
1 邊溝的設置和施工技術控制要點
(1)邊溝的設置:在挖方路段和高度小于邊溝深度的填方地段均應設置邊溝,其作用是用來匯集和排除路面、路肩及邊坡流水而在路塹兩側設置的縱向水溝。路堤靠山一側的坡腳應設置不滲水的邊溝。為了防止邊溝漫溢或沖刷,在平原區和重丘山嶺區,邊溝應分段設置出水口,一般地區邊溝長度不超過500 m,多雨地區梯形邊溝每段長度不應超過300 m,三角形邊溝不應超過200 m。
(2)邊溝的施工技術控制要點:邊溝布置在挖方路段的邊坡坡腳和填土高度小于邊溝深度的填方邊坡坡腳,用以匯集和排除降落在坡面和路面上的地表水。邊溝斷面一般為梯形,邊溝內側坡度按土質類型取1:10-1:1.5。在較淺的巖石挖方路段,可采用矩形邊溝,其內側溝壁用漿砌片石砌成直立狀。矩形和梯形邊溝的深度一般取0.4-0.5 m,底寬不應小于0.4 m,挖方路段邊溝的外側溝壁坡度與路塹下部邊坡坡度相同。邊溝的縱坡與路線縱坡保持一致,縱坡為最小值時應縮短邊溝出水口間距。邊溝施工時,其平面位置、斷面尺寸、坡度、標高及所用材料應符合設計文件和施工技術規范要求。修筑邊溝時要注意線形的美觀,直線順直,曲線圓滑,無突然轉彎等現象,縱坡順適,溝底平整,排水暢通,無沖刷和阻水現象,表面平整美觀。
(3)邊溝加固施工:通常,邊溝的縱坡與路線縱坡相同,但不宜小于0.2%-0.5%,以免水流阻滯和使邊溝淤塞。土質邊溝縱坡大于3%時要采用漿砌片石、水泥混凝土預制塊等進行加固。采用漿砌片石鋪砌時,片石要堅固穩定,砂漿配合比符合設計要求,砌筑時片石間應咬扣緊密,砌縫砂漿飽滿、密實,勾縫應平順,無脫落且縫寬一致,溝身無漏水現象。采用干砌片石鋪筑時,應選用有平整面的片石,砌筑時片石間應咬扣緊密、錯縫,砌縫用小石子嵌緊,禁止貼砌、疊砌和浮塞。采用抹面加固土質邊溝時,抹面應平整壓光。當邊溝縱坡超過7010時,由于水流速度變大而沖刷嚴重,可采用跌水或急流槽的形式緩沖水流。
2 截水溝的設置和施工技術控制要點-
(1)截水溝的設置:截水溝也稱為天溝,在無棄土堆的情況下,截水溝的邊緣離開挖方路基坡頂的距離視土質而定,以不影響邊坡穩定為原則。例如,一般土質至少應離開5 m,對黃土地區不應小于10 m并應進行防滲加固。截水溝挖出的土,可在路塹與截水溝之間修成土臺并進行夯實,臺頂應筑成2%傾向截水溝的橫坡。路基上方有棄土堆時,截水溝應離開棄土堆腳1-5 m,棄土堆坡腳離開路基挖方坡頂不應小于10 m,棄土堆頂部應設2%傾向截水溝的橫坡。山坡上路堤的截水溝離開路堤坡腳至少2.0 m,并用挖截水溝的土填在路堤與截水溝之間,修筑向溝傾斜坡度為2010的護坡道或土臺,使路堤內側地面水流入截水溝排出。
(2)截水溝的施工技術控制要點:當路塹邊坡上側流向路基的地表徑流流量較大,或是路堤上側傾向路基的地面坡度大于1:2時,應在路塹或路堤上方設置截水溝,以攔截流向路基的地面徑流。在坡面匯流長度大的山坡上,要根據具體情況設置兩道以上大致平行的截水溝。邊坡穩定性差或有可能形成滑坡的路段,要考慮在邊坡周界外設置截水溝,以降低水對坡面的滲透和沖刷等不利影響。截水溝應設置在路塹邊坡頂5 m以上或路堤坡腳2 m以外,并結合地形和地質條件順等高線合理布置,使攔截的坡面水順暢地流向自然溝谷或排水渠道。截水溝長度一般應為200-500 m。通常采用梯形斷面,溝壁坡度為1:1.0~1:1.5,斷面尺寸可按設計徑流量計算確定,但是底寬和溝深不應小于0.5 m。截水溝的施工要求與邊溝基本相同。在地質不良、透水性較大、土質松軟、裂縫多及溝底縱坡較大的地段,為防止水流下滲和沖刷,要對截水溝進行嚴密的防滲加固及處理。
3 排水溝的設置和施工技術控制要點
排水溝就是將邊溝、截水溝等溝槽及路基附近低洼處匯集的水引向路基以外的水溝。排水溝的橫斷面一般為梯形。
(1)排水溝的設置:排水溝的線形要求平順,盡可能采用直線形,轉彎處應做成弧線,其半徑不應小于10 m,排水溝長度根據實際需要而定,通常不應超過500 m。排水溝沿路線布設時,要離路基盡可能遠一些,距路基坡腳應不小于3-4 m。當水流的流速大于容許沖刷流速時,溝底、溝壁應采取排水溝表面加固措施。
(2)排水溝的施工技術控制要點:由邊溝出水口、路面攔水堤或開口式緣石泄水口通過路堤邊坡上的急流槽排放到坡腳的水流,要匯集到路堤坡腳外1-2 m處的排水溝內,再排到橋涵或自然水道中。深挖路塹或高填路堤設邊坡平臺時,若坡面徑流量大,可設置平臺排水溝,以減小坡面沖刷。排水溝的斷面形式和尺寸以及施工要求等與截水溝基本相同。
4 跌水和急流槽的設置和施工技術控制要點
跌水是指在陡坡或深溝地段設置的溝底為階梯形、水流呈瀑布跌落式通過的溝槽。急流槽是指在陡坡或深溝地段設置的坡度較陡、水流不離開槽底的溝槽。
(1)跌水和急流槽的設置:跌水與急流槽必須用漿砌圬工結構,跌水的臺階高度可根據地形、地質等條件決定,多級臺階的各級高度可以不同,其高度與長度之比應與原地面坡度相適應。當急流槽很長時,就分段砌筑,每段長度應為5-10 m,接頭用防水材料填塞,密實無空隙?;炷令A制塊急流槽,分段長度應為2.5-5.0 m,接頭采用榫按。急流槽的縱坡不應超過1:1.5,同時應與天然地面坡度相配合。當急流槽較長時,槽底可用幾個縱坡,通常是上段較陡,向下逐漸放緩。急流槽的砌筑應使自然水流與涵洞進、出口之間形成一個過渡段,基礎應嵌入地面以下,基底要求砌筑光滑平臺并設置端護墻。路堤邊坡急流槽的修筑,應能為水流入排水溝提供一個順暢通道,路緣石開口及流水進入路堤邊坡急流槽的過渡段應連接圓順。
(2)跌水和急流槽的施工技術控制要點:在路堤、路塹坡面或從坡面平臺上向下豎向排水,或者在截水溝和排水溝縱坡較大時,應設急流槽。構筑急流槽后使水流與涵洞進出口之間形成一個過渡段,可減輕水流的沖刷。急流槽可由漿砌片石或水泥混凝土鋪筑成矩形或梯形斷面。漿砌片石急流槽的底厚為0.2-0.4 m,施工時做成粗糙面,壁厚0.3~0.4 m,底寬至少0.25 m,砌縫應不超過0.04 m,槽頂與兩側斜坡面齊平,槽底每隔5 m設一凸榫,嵌入坡面土體內0.3~0.5 m,以防止槽身順坡面下滑。在陡坡或深溝地段的排水溝,為避免其出口下游的橋涵、自然水道或者農田受到沖刷,可設置跌水。
跌水可帶消力池,也可不帶,按坡度和坡長不同可設成單級或多級跌水。不帶消力池的跌水,臺階高度應小于0.6 m,高度與長度之比,要與原地面坡度相協調。帶消力池的跌水,單級跌水墻的高度為1 m左右,消力檻的高度應為0.5 m,消力池臺面設2%~3%的外傾縱坡,消力檻頂寬不應小于0.4 m,檻底設泄水孔。跌水的槽身結構與急流槽相同。
5 路基防護
路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態,以及路基暴露在空間,不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕,因此需要進行各種類型的防護。
(1)坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來,隨著對環境保護的重視,高等級公路的邊坡,多采用種草防護邊坡,較高時,采用砌石框格種草防護。由于西部干旱缺水,邊坡種草防護類型的選擇很重要,現大多采用草坪植生帶,即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內,當草籽發芽長成草也起到固土作用后,無紡布纖維自然腐爛,不會污染環境,效果很好。
(2)沖刷防護:防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進,用高強土工格柵代替鐵絲做石籠,用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
6 結語
2基坑排水方案的設計
2.1基坑對沉降量的要求
進行水利工程的施工中,需要對基坑進行深層的挖掘工作,在此期間,也會導致有大量的地表水和地下水涌入基坑中,這會給基坑的開挖工作造成很大的困難,但是為了確保之后挖掘工作的安全和穩定,在對基坑四周做好支護操作的過程中,還要予以有效的排水施工。但是實際的設計方案要根據現場的具體情況,在確保排水的總量在基礎樁承臺底半米以下,然后還要對支護做綜合考慮,在進行底部的挖掘工作中,確保把基坑中心線的位置進行降低。
2.2有效的基坑排水方案制定
在設計基坑的排水方案中,需要結合水利工程的實際情況,但是在通常情況下都是使用兩種方案,一種是管井排水法,另一種是明溝排水法,具體而言,比如所建設的排水深度比較小的工程,使用明溝排水的方案利益比較大,與此同時,還要考慮整體工程的降深情況,可以使用不同的降排方案進行,這樣可以有效確保施工質量。
3基坑排水施工技術的實際應用
3.1明溝排水施工的應用
在進行水利工程建設中,基坑開挖工作是非常重要的,其可以有效保證基坑的整體質量水平?;拥呐潘ぷ鞅仨氁扔诨娱_挖的工作,這樣可以做到有備無患,而下面就先分析明溝排水在實際中的應用情況。在挖掘基坑的過程中,其匯成的積水主要來自地下水,其次是地表水,還有雨水和其他的滲水。而在選擇使用排水方法時,需要對水利工程周圍的環境,地形,還有具體的施工大小,以及地基的土質情況來確定。根據這些因素來確定施工的方法和排水溝的深度。對進行完施工的挖掘工作,而且后期的圍堰工作也做好之后,就要盡最大的努力把基坑中的水排出。如果下游的水位比上游的低,同時都是使用這種明溝排水方案,實際應用中會形成自流水,方便基坑的排水。如果排水不徹底,還有一定的余水存在,那么就要挖掘排水溝進行排水,首先在挖掘溝渠的時候,通常是先結合基坑具體情況,挖掘的位置也要確定好,在確定好溝渠位置后進行挖掘,明溝的深度根據實際情況確定,排水溝施工完畢后,就可以把坑內的積水做集中處理,然后利用水泵排出。在施工中如果遇到難度非常大的情況,就要根據實際基坑的等高線,然后設置排水井,再使用水泵把水排出來。在設置排水溝的時候,因為有些水是很難排出的,因此有必要把其設計成縱坡,然后再根據實際的滲水量,確定最終的斷面情況。在進行排水量的估算中,必須按照抽水時間內,最大的降水情況來計算,這種才能保證溝渠排水的能力達到理想的效果。實踐證明,排水工作要盡早完成,不僅是為了保證后續的工作,同時也是確保施工的質量和進度,避免引發其他一系列的問題。
3.2井管施工的應用情況
在進行井管施工中,使用到的方法有鉆井工具方法和水沖沉井方法。使用鉆井施工中,如果工程要求井管的外直徑是45厘米,那么所使用的工具直徑要在75厘米左右,在鉆井的過程中,一定要有效規避井壁發生坍塌的問題,如果井口邊沿的泥漿比地下水要高,那么就需要使用水泥,對井壁進行加固處理,確保后續施工的順利進行。如果施工中井里面的泥漿高出井口,那么就立即進行下放操作。在此期間也要保證鉆孔的深度滿足工程的要求和標準,在下放無砂混凝土管的施工中,通常下面都是安排比較好的混凝土管道,而普通的混凝土管道放到上面,因為下面的情況比上面復雜,因此保證下面的排水安全是優先的選擇。在進行井管施工過程中,出現濾水管的位置,要配置配套的扶正器,中間的距離要保證在五米左右,可以有效避免在孔內濾水管發生偏移的情況,而且還確保了有效的過濾功能。安放井管的時候,必要的安全防范不容忽視,同時還要設置一些標識引起工人和經過人員的注意,避免發生不必要的事故。
3.3基坑的基礎施工應用
經過多年的實踐施工證明,在很多情況下會遇到地質是粉土或者是粉砂的情況,因此在進行基坑挖掘工作不長時間,就有大量滲水問題的發生,那么隨之而來的還有流沙河管涌的問題,如果任其發展下去,后果將會不堪設想。管涌問題出現的因素,主要是地下水位過高而引起,那么基坑周圍的沙粒就會隨著滲水的情況而流動,嚴重的情況會把基坑的支護破壞,所以整個施工過程中,都要對地下水的水位進行全程的監控,如果發現水位達到警戒高度,立即進行排水工作。發展嚴重的時候,就形成了管涌那么地下水就會順著排水井噴上來,因此要對其進行水泵排水的工作。如果這些問題在之前沒有控制住,不僅會耽誤工作的進度,同時還會給施工人員帶來很大的額外工作量,那么施工成本就會隨之增加,最終的施工質量也就保證不了,在這方面加快新工藝的研發是最有效的解決辦法。
1.工程概況 田壩嶺隧道進口位于桂林市靈川縣靈川鎮王家村,出口位于靈川縣靈田鄉大汀村,隧道起止里程DK426+085~DK432+555,全長6470m。我項目部承擔進口DK426+085~DK429+320段3155m的施工任務,進口段設計III級圍巖1790m,占管段總長的56.7%,IV級圍巖810m,占管段總長的25.7%,V級圍巖535m,占管段總長的16.9%,洞口段20m。隧道進口段圍巖地質主要有頁巖、硅質巖、灰巖;泥盆系中統信都組砂巖、泥質砂巖夾頁巖等。隧道進口段DK426+085~DK426+370為可溶巖,巖溶水和溶洞發育,DK426+330~DK426+400段為王家莊斷層破碎帶,圍巖破碎,地質差,地下水發育。
2. 防排水設計
田壩嶺隧道防排水設計遵循“防、堵、截、排、結合,因地制宜、綜合治理”的原則,采取切實可靠的措施,達到:排水暢通,防水可靠,經濟合理的目的。
2.1隧道防水
隧道防水采取初期支護防水與襯砌結構防水相結合的方式,以防水層、施工縫、變形縫防水為重點,輔以注漿防水。具體措施如下:
2.2隧道排水
隧道的排水采取設置排水溝加中心水溝,襯砌背后設置環向、縱向盲溝,將襯砌外地下水引入洞內側溝,經側溝匯集和沉淀后再由側溝和中心水溝排出洞外。
2.3隧道堵水
隧道堵水措施有:初期支護噴射混凝土堵水、襯砌混凝土堵水、水量較大時采取注漿堵水,注漿即可以堵水又可以起到加固圍巖的作用。
2.4隧道截水
根據隧道進口地質水文情況.為截住洞頂仰坡外地表水,使仰坡不受沖刷,在隧道頂部距洞口35m處設置了截水溝,雨季時可將山上地表徑流引向天然河道;截水溝為M10漿砌片石.并且在基礎底部鋪筑土工布和防水板,以防滲漏。嚴禁洞外水流向隧道內。在隧遭口處,將洞內的水引入隧道外的天然河道,使隧道內、外的防排水形成完整體系。
3.防排水施工工藝及注意事項
初期支護通過引水導管的引導及噴射混凝土的堵截作用形成永久性地下水排水設施。經過這樣的處理,使圍巖的大部分地下水通過排水設施排出洞外,噴混凝土后混凝土表面滲水現象很少,起到了防水作用。初期支護后襯砌混凝土澆注前防水層和施工縫防水成為隧道防水及其重要的環節,無論隧道涌滲水大小,現在隧道設計施工中都要施工防水層及施工縫防水。本文根據田壩嶺隧道防水設計將重點介紹防水板、施工縫施工工藝及注意事項。以及防水混凝土施工注意事項。
3.1防水板的安裝及施工注意事項
3.1.1防水板的材質及安裝要求
田壩嶺隧道防水層采用EVA防水板加無紡土工布。鋪設防水板前首先將鋪設無紡土工布固定到預定位置用專用射釘將無紡土工布固定到噴射混凝土上,熱熔襯墊與射釘按梅花型布置。拱部間距0.5~0.8m,邊墻0.8~1.0m。防水板厚度為1.5mm,采用雙縫熱熔焊接方式。單條焊縫寬度不小于15mm。并采用充氣法檢測。壓力為0.25Mpa,保持壓力不少于15min,允許壓力下降不超過10%.如發現破損部位應及時進行補焊,補丁為圓角采取滿焊,并進行漏氣檢測。
3.1.2防水板施工注意事項
a.防水板鋪設前應對基面進行檢查,基面應平整牢固,清潔干燥,無尖銳物。當有鐵管、鋼筋等凸出物存在,應從跟部割除,并在割除部位用水泥漿覆蓋處理。并且在初期支護穩定后進行防水板鋪設。
b.綁扎鋼筋和安裝模板及臺車時,應防止碰撞和刮破防水板;擋頭板的支撐在接觸到防水板處必須加設橡皮墊層;
c.澆注混凝土時,應防止碰擊防水板,二次襯砌中埋設的管料與防水板間距不少于5cm,以防止破損防水板,澆注時應有專人觀察,發現損傷應立即修補;
d.安裝孔位要嚴格控制方向和排列距離,避免安裝時搭接困難。
e.合理確定防水板的松緊程度,留出一定的富余量,防止在灌注混凝土時拱頂的防水板繃緊,造成混凝土封頂厚度不夠或由于泵送混凝土的壓力破壞防水板;相臨兩幅防水板的吊掛松緊度要一致便于焊接;
3.1.3特殊情況下的處理辦法:
a.在澆灌混凝土過程中若發現防水板鋪設繃得過緊,為避免破裂,可根據范圍大小,將該處塑料防水板破開,另裁一塊防水板破口內使其緊貼巖壁,然后再將新舊兩塊防水板焊接成整體;
b.大面積漏水或有股水的地段必須先用油布、薄膜、塑料布等材料,將水引離施工工作面,待防水板鋪設到適當位置時,再行拆除,引水順防水板后流下。
3.2施工縫止水帶的施工與施工注意事項
初期支護及防水板鋪設后對隧道放排水起到重要作用,但是在模筑二襯混凝土時預留的施工縫對隧道的放排水有極大影響。因此,做好隧道施工縫防水對整個隧道的放排水系統起到尤為關鍵的作用。田壩嶺隧道縱向施工縫采用外帖式橡膠止水帶+遇水膨脹止水膠進行防水處理;橫向施工縫采用中埋式橡膠止水帶+遇水膨脹止水膠進行防水處理。
3.2.1止水帶施工與質量控制
3.2.1.1止水帶施工要求
a.止水帶埋設位置應準確,其中間空心圓環應與縫的中心線重合
b.止水帶應妥善固定,宜采用專用的鋼筋套或偏鋼固定。
c.止水帶先施工一側混凝土時,其端模應支撐牢固,嚴防漏漿。
d.止水帶在轉角處宜采用直角專用配件,并應做成圓弧形,轉角半徑不小于200mm。3.2.1.2止水帶質量控制
a. 止水帶的敷設應牢固:橫平豎直、弧線圓順、表面平齊、無扭曲。
b.在澆注二次襯砌混凝土前,可用鋼絲刷將上層混凝土刷毛,或在襯砌混凝土澆注完后4h-12h內,用高壓水將混凝土表面沖洗干凈,并檢查止水帶接頭是否完好,止水帶在混凝土澆注過程中是否刺破,止水帶是否發生偏移,如發現有割傷、破裂、接頭松動及偏移現象,應及時修補和處理,以保證止水帶防水功能。加強震搗,排除止水帶兩側氣泡和空隙,使止水帶和混凝土緊密結合。c.檢查是否有固定止水帶和防止偏移的輔助設施、止水帶長度盡量減少接頭。如需搭接,其搭接長度≥15cm。止水帶接頭寬度是否符合要求、止水帶是否割傷破裂、止水帶是否有卡環固定并伸入兩端混凝土內等如存在問題時,應立即進行修補。
3.3防水混凝土的施工注意事項
襯砌混凝土起到堵水作用,也稱為防水混凝土,防水混凝土澆注是整個隧道放水系統的最后一道工序,施工過程中要注意以下幾個方面:
混凝土拌和時要按配合比嚴格計算。
每模襯砌的澆筑工作應從距離混凝土泵的最遠處開始,這樣有利于連續作業。
灌注時左、右側應分層平衡施工,每灌一層,應用振搗器搗固密實。 防水混凝土施工,每組盡可能一次灌筑完成。
施工中預留的施工縫要留有凹槽和安裝止水帶,為了使接縫緊密結合,灌筑前均將接縫表面鑿毛,清理雜質,用水沖洗干凈,并保持濕潤,再鋪上厚20~55mm厚的同配比水泥砂漿。
防水混凝土必須振搗密實,插入式振搗器插入間距不超過其有效半徑的15倍,避免欠振、漏振和過振現象,施工縫和預埋部位尤需注意振搗密實,要防止振搗器觸及模板、止水帶及預埋件。
如果防水混凝土澆注過后出現滲漏,則對其進行結構注漿堵水。
3.4盲溝的設計與施工
田壩嶺隧道的排水系統采取設置排水溝加中心水溝,襯砌背后設置環向、縱向盲溝相結合的排水方式。本文主要介紹盲溝的施工設計及設計注意事項:
3.4.1盲溝設計
初級支護澆注完畢,對其基面進行檢查合格后,進行盲溝施作,、按設計要求在拱部和邊墻環向盲溝采用Φ50mm單壁打孔波紋管,根據滲漏水量的多少縱向盲溝采用Φ80mm、Φ100mm、Φ120mm等直徑單壁打孔波紋管。并用塑料錨固螺栓綁牢。
3.4.2盲溝施工
a.掛設前,先測量長度,修整基面。若砼噴面不光滑或有凸出的鐵線、鋼管架,應進行整修處理。
b.安裝時應保證波紋管管與巖面密貼、固定牢。波紋管外包裹無紡土工布。
c.拱部施工時將波紋管管預留到邊墻下,端部用無紡布包裹,防止進水泥漿,便于邊墻施工時接長。邊墻盲溝施工完畢后將其兩端直接彎入側溝。
總結 目前,從田壩嶺隧道已經施工完畢的里程段內。隧道內防排水效果良好未出現漏水及滲水情況??偨Y其施工經驗即為:要做好隧道防排水,必須對隧道施工過程的每一道工序嚴格把關,從超前小導管預注漿、初期支護、防水板鋪設、二次襯砌防水混凝土、排水設施等每一道工序抓起。排除一切質量隱患確保每道施工工序的質量都達到。設計預期的效果,使隧道防排水工程質量得到保證。
參考文獻:[1]鐵建設【2005】160號 客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準. [2]中鐵二院新建貴陽至廣州鐵路貴陽至賀州段隧道防排水設計圖
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
一、工程簡況
伊泰茲水電站位于贊比亞南方省丘莫市伊泰茲區,伊泰茲大壩于1978年建成,主壩最大高度65m,壩頂長度約1400m,壩頂高程EL.1035m。新建發電工程包括引水隧洞、調壓井、地面廠房、尾水渠、開關站等建筑物。
新建水電站利用南導流洞改建為引水洞,并開挖、修建新的引水洞和調壓井,以及地面廠房和尾水渠,安裝2臺60MW的軸流轉漿機組,額定水頭40m,總裝機容量120MW。
調壓井采用簡單圓筒式,由調壓井和連接段構成。總深度為64m,直徑29.6m。調壓井布置于伊泰茲大壩下游凱福河右岸山坡,地表坡度26°~45°,局部覆蓋層厚度小于3m的崩坡積塊石碎石土,塊碎石大小混雜,松散堆積。調壓井分為上下兩個部分。上部為調壓井,圓形斷面,直徑29.6m,底部高程為1003.00m,頂部高程為1047m。下部為連接管,圓形斷面,襯砌半徑4.5m,底部高程為EL.982.850m。
二、開挖施工方案
1、調壓井邊坡與廠房基礎上下同時開挖方案
根據設計圖紙顯示,調壓井開挖與廠房縱剖面開挖基本處于同一邊坡上下高程(如下圖所示),按規范要求一般采用自上而下進行開挖施工,但開挖時間將大大延長,不利項目管理,為節約施工時間,采取調壓井邊坡與廠房部分開挖同步進行的開挖施工方案。為落實此方案實施,先進行調壓井進場道路施工,然后在調壓井井口平臺開挖出一定范圍的存料平臺,平臺邊部堆存碴料圍檔,待調壓井邊坡開挖下來的料落存此平臺,用車將開挖料運至棄料場。然后開挖調壓井邊坡時可同步進行廠房部位開挖施工,節約了伊泰茲電站工程開挖時間。
1.1、調壓井工程地質情況:調壓井布置于伊泰茲大壩下游凱福河右岸山坡,調壓井部位地表自然坡度26°~45°,局部覆蓋厚度小于3m的崩坡積塊石碎石土,塊碎石大小混雜,松散堆積,主要位于調壓井開挖范圍內,開挖過程中基本被全部清除。
調壓井頂部邊坡分三個坡段開挖,分別在EL.1062和EL.1075高程設置兩級寬度為2m的馬道,邊坡高度約42m。高程EL.1062以下主要為微風化巖體,開挖坡比為1:0.3;高程EL.1075~EL.1062之間主要為弱風化巖體,開挖坡比為1:0.5;高程EL.1075以上主要為強風化巖體,開挖坡比為1:1。
1.2調壓井邊坡支護施工
支護根據設計圖紙調壓井后邊坡穩定計算的結果,結合調壓井頂部邊坡的規模以及地質條件,調壓井頂部邊坡采用下述支護措施:
1.2.1、系統錨桿:錨桿直徑Ф25mm,間排距2.5m×2.5m,長度5m,下傾角度向下30°,根據現場斷層發育情況,在坡口和馬道下部的兩排錨桿長度為9m,加強對斷層處理。錨桿安裝施工按照測量放點、鉆孔、驗收、沖洗鉆孔、注漿、插錨桿、等凝后進行下一層的開挖施工順序。鉆孔施工采用D7鉆機在開挖過程中根據現場施工進行錨桿孔鉆孔,邊坡無法到位部位采用手風鉆或100B鉆機鉆孔,沖洗采用風水聯合沖洗干凈后再用風將孔內積水吹干凈,使孔內無積水時再進行注漿,注完后插錨桿,為保證錨桿聚中,可在錨桿上焊接支撐頭,以保證錨桿在孔內居中。
1.2.2、掛網噴混凝土施工:
根據設計圖紙和合同技術要求,掛網鋼筋直徑Ф6mm,間排距200mm×200mm;噴混凝土厚度10cm,強度為C25Mpa。為保證混凝土施工質量和提高環保意識,現場采用濕噴混凝土施工工藝。
1.2.3、邊坡排水孔:
邊坡排水孔孔徑D100mm,間排距3m×3m,入巖3m,上傾角度為10°。在邊坡表面相應預埋PVC排水管至噴混凝土表面。施工時根據現場裂隙位置和滲水出露現場對位置進行調整,以保證達到排水效果。
1.2.4、對于局部不穩定塊體,如在EL1068以上有兩條斷層交匯處,采用設置錨筋樁(3Ф32mm)措施進行加強支護。錨筋施工程序與錨桿施工程序基本相同,不在敘述。
1.2.5邊坡開挖工程受爆破震動和降雨等因素影響很大。在開挖施工過程中,為了保證爆破震動對上部已開挖邊坡的影響和對原大壩的影響,除現場加強爆破監測,監測過程中如有影響及時調整爆破參數,同時在開挖過程中及時對已開挖坡面進行清理、支護,防止雨水滲漏沖刷。
2、特大直徑調壓井開挖方案
2.1、頂部防護
為防止雨水對調壓井頂部邊坡和調壓井結構的影響,在邊坡開挖線外設置截水溝,在邊坡馬道上和邊坡坡腳處設置排水溝,并在坡面設置坡面排水溝,將截水溝和邊坡馬道排水溝內的雨水匯集到坡腳排水溝內,再通過通往調壓井道路一側的排水溝排到山坡下廠區總排水溝最后排入河道。
在邊坡開口線外布置的截水溝施工完畢后,再進行調壓井井圈防護混凝土施工,以保證施工期井口安全。
2.2、調壓井開挖與支護
調壓井圍巖為肉紅色斑狀花崗巖,巖性堅硬,較耐風化。調壓井靠近岸坡側外壁巖體厚度較薄,巖體中發育中等傾角裂隙,有可能在井壁形成不穩定楔形體。
考慮調壓井圍巖結構面豐富,施工期實際按III類圍巖支護,采用系統錨桿和掛網噴護聯合支護。上部調壓井采用的系統錨桿長度5m,直徑25mm。調壓井側壁的所有錨桿調壓向間距2.5m,水平環向間距約2.9m。噴射混凝土厚度為100mm,混凝土等級為C25。掛網鋼筋采用直徑為6mm的鋼筋,間排距200mmx200mm。施工過程中發現斷層巖性較差時可根據實際需要采用錨筋樁加強支護和對掛網噴混凝土厚度進行了調整,具體由現場地質工程師根據現場地質條件確定。由于調壓井井壁支護施工與邊坡支護相同,施工過程不再贅述。
2.3、調壓井開挖方案
通常特大直徑豎井開挖一般采用反井鉆機鉆導孔,再自上而下進行開挖,由于伊泰茲項目僅有一個調壓井,且深度不是太深,考慮到經濟因素,故采取人工自下而上開挖導井,導井挖通后再采用自上而下擴挖施工成型調壓井。具體施工方案如下:
2.3.1調壓井上部10m開挖方法:由于調壓井直徑為29.6m,開挖工作面較大,為加快進度,采用D7鉆機鉆孔爆破和鉆錨桿孔施工,出渣采用反鏟下至工作面裝車,自卸汽車運輸出渣的方案,出渣道路采用開挖石料鋪填,最后出渣采用后退法將井內石渣運出。此方案施工較為順利。支護采用與邊坡相同支護施工方法,不再贅述。
2.3.2下部調壓井開挖
第一步采用現場僅有的100B鉆機向下鉆穿線孔和卷揚機鋼絲繩孔,共鉆三孔(含一通風孔)后,檢查各鉆孔垂直度以及是否需要重新鉆孔,垂直度比較直的孔做為卷揚機鋼絲繩升降孔,垂直度較差的做為通風孔,此選擇主要是為了減少鋼絲繩在施工過程中過多摩擦損傷。
第二步 安裝卷揚機,根據贊比亞國內法律,卷揚提升設備屬于特種安全設備,投入使用前,必須經當地安全檢測人員檢測合格后才能投入使用,否則屬違法行為。項目部在卷揚機安裝自檢合格后,請贊比亞特種設備檢測機構進行了檢測,合格后投入使用,確保了卷揚機使用安全。同時卷揚機在使用過程中要經常檢查鋼絲繩有無磨損斷絲現場,發現有斷絲超過規定要求時要及時更換。
第三步自下而上導井開挖,根據施工方案先進行2米直徑導井開挖,以利于快速開挖成型,減少不安全因素。開挖按照洞挖技術要求,進行掏槽孔、中間孔、周邊孔的布孔要求,控制裝藥量,每次爆破過后,等灰塵降落完成,先用空氣檢測儀對井內空氣質量進行檢測,符合要求后,再進入危石檢查處理,確保沒有危石后,再進行下一茬炮鉆孔和開挖施工。另外鉆孔和危石處理的吊籠一定要設置好頂部安全板,即籠頂一半封閉,一半進行人工作業,出現危險情況時,人員能夠躲在另一半安全籠下,避免意外事故發生。
第四步,導井擴挖,由于2米直徑導井較小,為防止出現調壓井擴挖過程中可能出現大塊石下落過程中的“堵井”現象發生,對2米直徑導井進行擴挖至4米導井,這樣保證不會出現“堵井”現象。導井擴挖采用自上而下施工,鉆孔人員站在基巖面上鉆孔,鉆孔前應先在導井口設置安全裝置,避免井口上部向下掉落雜物傷人,而且施工人員也要配有安全帶、安全繩,這樣才能使施工安全程度比自下而上鉆孔安全性大大提高。
第五步導井擴挖完成后,對調壓井進行全斷面自上而下開挖,全斷面開挖難點主要是扒碴和鉆孔設備下運,項目部原計劃采用扒碴機,但由于扒碴機對一次爆破的大小不一的石頭扒不動,還需要二、三次分解,造成時間拖延,可以說扒碴機基本不能在巖石調壓井開挖中使用,為此通過及時討論,采用320反鏟下到調壓井開挖面進行扒碴方法,時間大大提高,爆破完成后不需要再進行分解就可以扒完,人工配合清面后就可以進入下一茬開挖施工。利用現場自有的一臺25T汽車吊和通過對D7鉆機和320反鏟進行快速分解幾塊后,分塊下吊至調壓井開挖工作面,到工作面后再進行組裝。由于25T汽車吊鋼絲繩長度不能完全滿足下吊長度,需進行加長,保證能夠讓設備下放到調壓井底部,完成開挖施工任務。
出碴,不論在導井開挖還是調壓井擴挖均從底部已開挖出來的引水洞和施工支洞出碴,出碴對調壓井開挖基本沒有什么影響。
三、結束語
1、贊比亞伊泰茲電站工程大直徑調壓井開挖施工于2012年6月開始邊坡開挖與支護,2013年1月開始調壓井開挖施工,9月調壓井開挖結束,整個施工質量符合設計和合同技術要求,未出現一起安全事故,可以為在國外尤其非洲類似項目條件較差情況下進行特大直徑調壓井開挖提供一些參考。
1、設計情況
泄洪洞及導流洞出口邊坡上緣開口高程4285m,出口底板高程4026.5 m,邊坡高度達260m,每隔15m設一寬2m的馬道,長度約300m,平均開挖寬度370m。其中高程4080m處有樞紐永久公路通過,公路以上邊坡高約205m,設計土質開挖坡比1:1.5,巖石開挖坡比1:0.8。
2010年8月,泄洪洞出口公路以上邊坡出現大面積滑坡,塌方量約9萬m3,塌方體后緣山坡出現縱向張裂隙,高程4300m覆蓋層厚度可達30m。為此,設計單位根據施工現場地質變化情況,對設計方案進行了多次論證,確定邊坡采用錨索加固方案。即:在公路樁號K0+680~K0+388m區段,公路以上、以下各布置4排錨索,間距6m,單束錨索提供1000KN的錨固力;廠房后山坡高程4075~4041m馬道邊坡及以下,根據巖石節理和不利分布情況,布置常規預應力錨索。并對該區域的土保持方案進行了更改,在施階段采用植被三維網和植被砼措施。
2、施工難點及對策
⑴材料運輸、設備布置困難,支護材料和機械用油等全靠人工搬運至工作面;
⑵地質條件復雜,滑坡部位巖石完整性差,巖體厚度有限,要嚴格控制爆破,以便最大限度減少對外側巖埂的破壞,否則易造成邊坡開裂、松動,難以施工。
⑶由于該部位為滑坡帶,開挖爆破技術難度大;為保證邊坡穩定,宜安排在汛前完成所有項目的施工。為保證安全,支護與開挖宜交替進行,但由于塌方造成處理進度遲緩,同時由于塌方不能再按設計要求逐層開挖支護。施工過程中存在一定的安全隱患,為此需要加強監測。
⑷該部位下方為導流洞、泄洪洞及廠房后邊坡施工區域,為不滯約其它工作面施工,需加快施工進度。存在著工期緊,任務重、施工干擾多等困難。
⑸邊坡開挖施工與泄洪洞及泄洪兼導流洞出口工作面施工存在立體交叉作業,安全隱患極大。對策:邊坡開挖前先在下游設置兩至三道擋渣坎或擋渣溝,每15m高差設置一道,通過擋渣坎減緩滾石的勢能,并將滾石擋在擋渣溝內。
⑹由于塌方前已開挖至EL4085m高程,重新組織設備對原邊坡進行二次開挖施工,施工難度加大。對策:修筑供反鏟通行的臨時道路至開口線,采用反鏟拉槽、推土機推渣進行翻渣施工,施工通過人工運輸。
3、施工場地布置
施工場地布置以緊湊實用、經濟合理、利于施工、便于管理,并嚴格執行國家有關安全、環保等方面的規定。
⑴公路以上道路設置:按照現有地形,從公路樁號0+700處起坡,向下游山體內側方向修筑寬度10m的施工便道至高程4130m,坡度為7%,長度約500m,作為開挖出渣及擋墻施工材料運輸的主要通道。
⑵公路以下道路設置:沿泄洪洞下游側在高程4036m處修路至4080m,高程4036m以下利用現有道路進行施工。
⑶由于施工區部位狹小,擬將原支護材料、設備撤出施工作業面,為開挖工作做準備。為加快施工進度,在保證反鏟能順利通過的情況下,需提前拉運水泥、鋼筋網、錨桿等支護材料并合理堆放到馬道側。
4、施工方法及步驟
⑴土方開挖
施工程序:從邊坡開口線高程4290m~地面4036m分15個臺階開挖,基本按每15m高差設置一個開挖條帶,每30m高差設一道擋碴坎。開挖時,按自上而下分層開挖,邊挖邊削坡,人工配合修整邊坡。同一層面開挖施工,按照“先土方開挖,后石方開挖,再邊坡支護”的順序進行,使開挖面同步下降。開挖主要采用挖掘機、推土機向下翻渣,接近設計坡面時,采用人工整修。
在開挖施工過程中,根據施工需要,經常檢測邊坡設計控制點、線和高程,并在邊坡地質條件較差部位設置變形觀測點,定時觀測邊坡變形情況,如出現異常,采取應急處理措施。開挖區域清理完,按設計要求施工邊坡上部排水溝。
⑵石方開挖
石方開挖按6~8m分層,開挖采用深孔梯段爆破法,設計開挖線采用預裂爆破,主爆孔和緩沖孔采用CM-351型液壓潛孔鉆及YT-28手風鉆配合造孔;預裂孔用QZJ-100B輕型潛孔鉆造孔。用反鏟挖掘機、自卸車進行出碴。
1)梯段爆破施工
①鉆孔:以CM-351型液壓潛孔鉆機為主,QZJ-100B型輕型潛孔鉆機為輔。
②裝藥、聯網爆破:主爆破孔、緩沖孔均使用乳化藥卷,采取連續不耦合裝藥。梯段爆破采用微差爆破網絡,采用分段非電毫秒雷管連網,電雷管起爆。分段起爆藥量按技術規范控制,梯段爆破最大一段起爆藥量≯300kg;臨近建基面時,最大一段起爆藥量≯100kg。
2)預裂爆破施工
為使開挖面符合設計輪廓線,保證坡面基巖的完整性和開挖面的平整度,在邊坡開挖施工中采用預裂爆破技術。
①鉆孔:采用QZJ-100B輕型潛鉆機,孔徑φ90mm,孔間距0.8m,每級馬道分兩次爆破。
②裝藥、聯網爆破:選用乳化炸藥,采用不耦合空氣間隔裝藥結構,線裝藥密度根據爆破試驗確定。預裂爆破起爆網絡采用非電導爆系統,導爆索傳爆,起爆方式同梯段爆破。預裂孔起爆時間應超前主爆孔100ms以上。爆破參數以爆破試驗為準,并在施工中根據爆破效果隨時調整。
⑶保護層開挖
保護層開挖擬采取水平光爆剝離施工方案。工藝流程:抽槽成形工作面測量放樣造水平光爆孔、主爆孔驗孔裝藥爆破石碴清理基礎面沖洗基礎面驗收。
1)爆破安全設計
本工程施工期,還有其它標段正在進行施工,為避免爆破給周圍人員和其它建筑物造成影響,需對其進行爆破安全設計。
①爆破振動控制:根據試驗控制最大裝藥量23kg,均小于允許值64kg。
主要控制措施:采用微差爆破、預裂爆破、限制爆破最大用藥量。
②爆破飛散物控制:根據《爆破安全規程》規定,對深孔爆破,其個別飛散物的最小安全允許距離200m,但本工程開挖區距右壩肩場內公路不到100m,飛散物控制在100m以內。
主要控制措施:合理設計炮孔位置、控制裝藥量;保證堵塞長度和密實度質量;采用不耦合裝藥和毫秒微差起爆等;正確選擇起爆順序。
③爆破空氣沖擊波及噪聲控制:在爆破作業中,雖然炸藥的能量用于介質的破碎、拋擲及內部產生地震波,噪聲傳播,對人體心理和生理產生一定影響。
主要控制措施:合理確定爆破參數、不允許用藥包爆破、當鉆孔實際位置與設計不符時,控制最小抵抗線和單位耗藥量。
⑷預應力錨索施工
①壓縮分散型錨索施工程序:鉆孔、錨索制安、錨墩澆筑、錨索灌漿和錨索張拉及鎖定。1000KN預應力錨索(長35m)鉆孔采用YG-80型錨固鉆機在腳手架上進行。錨索入孔前,采用高壓風水沖洗鉆孔后,人工將錨索徐徐送入孔內,索體就位后,及時將錨索外露部分包裹,以防污損。
錨墩砼澆筑:水平運輸采用砼罐車,垂直運輸采用溜槽、提升架等方式,將砼運輸至各澆筑工作面,人工入倉,振動器振搗密實。
采用SNS系列灌漿泵全孔段一次性有壓循環灌漿的方法,自孔底由下向上進行錨索灌漿。當錨墩砼及水泥砂漿強度達到設計要求后進行張拉,壓縮分散型錨索可采用單根預緊、單根循環張拉對稱施工的方式進行。測定單根達到設計要求后鎖定結束。
②常規錨索施工程序:鉆孔、錨索制安、注漿、錨墩澆筑、張拉、封孔注漿、外部保護。錨索鉆孔、制安及砼澆筑同前,安裝完成后可采用排氣注漿法注漿。錨索張拉采用整體分級張拉的程序,張拉完成后進行封孔注漿。注漿結束后,剪去多余部分,外露50㎜長鋼絞線,在其外部包裹水泥砂漿保護層。
⑸ 噴錨支護施工
錨桿鉆孔(入巖5m)采用手風鉆造孔,完成鉆孔清洗后,人工將錨桿送入孔內,自孔底由下向上進行錨桿灌漿。采用強制式砼攪拌機拌制,砼噴射機進行邊坡噴砼施工。
質量保證措施:檢查鉆孔孔位角度及深度、檢查沖孔質量、檢查原材料及水泥砂漿比、檢查注漿管是否插至孔底、檢查插入錨桿后,孔口是否用砂漿封實。
⑹ 漿砌石排水溝施工
排水溝施工在公路以上坡面形成后進行,施工程序為:施工放線開挖基槽清理坡面、檢平基底 砌石砌筑勾縫抹面灑水養護。
1)材料準備
砌筑采用的砂、石骨料必須滿足施工技術設計和規范要求。水泥、砂石骨料采用自卸車運至4080m公路平臺后,再用當地百姓馬匹馱運至砌筑工作面。砂漿采用人工現場就近拌制,手推車供漿,砂漿配合比通過試驗確定。
2)施工方法
排水溝砌筑施工分段作業,在基礎地質變化處設置伸縮縫或沉降縫。砌筑前測量放樣,砌筑時水平、垂直雙掛線施工,要求線形順適、砌體平整,確保設計規格砌筑。砌筑前石料用水濕潤,大面朝下,擺放平穩,砌體上下層錯縫砌筑,定位行列和鑲面石長短相間地與里層砌塊咬接,砌縫寬度適當,搭接良好,表面平整,砂漿飽滿,勾縫認真均勻,平順美觀。
施工要求:①石料強度必須>30MPa,砂漿或砼的配合比符合試驗規定。②砌石分層錯縫,漿砌時坐漿擠緊,嵌填飽滿密實,不得有空洞。③墻背填料、沉降縫、泄水孔的位置和數量符合設計要求。④砌體堅實牢固,勾縫平順,無脫落現象;沉降縫整齊垂直,上下貫通。
⑺ 水土保持 (采用生態植被砼施工技術)
旁多水庫工程地處海拔4100m以上,植被生態環境脆弱,對于石質、砼邊坡無植物生存條件,是高邊坡生態治理的難點。按水土保持技施設計方案,泄洪洞出口邊坡及永久公路以上一級馬道邊坡范圍內采用植被砼,其余均采用三維網防護,措施面積10.35km2。據科學試驗證明,噴混植生新技術尤其對不宜植生的惡劣地質環境,如礫石層、軟巖、破碎巖以及較硬的基巖石,有著明顯的效果,噴混植草灌(植被砼)噴射厚度為8-10cm。
主要施工程序與工藝:坡面清理覆土掛網、錨固基材配制噴混植灌木草草灌籽選擇覆蓋養護管理。
先在巖石坡面上打錨桿并掛上高強度鍍鋅機編網以防護邊坡,再在網上噴射有機植生土,使坡面形成一個有機的整體。由于噴混層中敷設成網格狀,植生帶直接提供植物所需的水分和養分,經過養護后,從有機質砼中長出的草能覆蓋整個坡面,達到植被生長綠化目的。
5、結論
本工程開挖、支護工程量大,而且支護種類較多,包括:錨桿、錨筋樁、噴射砼、預應力錨索、鋼筋制安等施工項目。由于受客觀條件的制約,按照設計要求先進行“植被三維網、植被砼”水土保持措施試驗,通過試驗對兩種植物措施的效果進行分析對比,并優選效果好的植物草播種,施工后效果特別顯著。
主要體現在:①長效性:使用土壤和植物種子與水泥組成的植生砼,長期有利于植物的存活與成長。②適宜性:對地質條件比較惡劣的坡面,噴混面形成之后,改善了原坡面的土質,適合植物生長條件。③既有水土保持功效,又能代替噴漿護坡,達到景觀綠化雙目的。④植被三維網施工操作方便。正常氣候,從種植到生長需3個月時間。
建議施工期宜選擇在春秋兩季適宜時實施,成活率更高。
參考文獻
[1] 旁多水利樞紐工程初步設計報告 中水東北勘測設計研究院.2009.11.
[2]《四川水力發電》2007年第S2期瓦屋山水電站植被砼施工技術(作者:竇文斌)
【關鍵詞】隧道;工程施工;工程質量通病;突l事故
1.工程概況
四川省雅安至康定高速公路項目起于雅安市草壩,接樂山至雅安高速公路,設對巖樞紐互通式立交與雅安至瀘沽高速公路相接后,經天全、新溝,設隧道穿越二郎山后,經瀘定,瓦斯溝止于康定縣城東菜園子。路線全長134km。
本標段工程主要包括橋梁、涵洞、隧道及路基等工程,其中隧道主洞建筑限界:凈寬10.25m×2。標段共有隧道9338m/6座,為分離式隧道,隧道分布特征見表1。
2.地質背景
研究區位于四川盆地西緣山地,為盆地到青藏高原的過渡地帶。由海拔平均4000多米的世界屋脊向東傾斜,降至500多米的四川盆地西角。區內山脈絕大多數為背斜山,與地質構造帶走向一致。沿線山脈縱橫,地表崎嶇,地貌類型復雜多樣。形態上,以山地為主,高山、中山、低山、平壩等地貌形態齊全。本標段線路海拔1315m~1420m。
沿線地層分布主要受構造控制,低山丘陵河谷區主要地層為第三系礫巖,白堊系礫巖、砂巖,泥盆系大理巖、片巖,中元古界石英片巖、片麻巖。南陽盆地主要地層為第四系膨脹土和第三系泥巖、砂礫巖。此外發育少量構造巖類和花崗質侵入體。
工程標段屬亞熱帶季風山地氣候,年平均氣溫15.1℃,降水量由東向西隨高度遞增,年平均降水量達1660毫米,雨季長達半年。區內地表河流為天全河,水量豐富,河內流量主要來自雨水補給,其次是地下水補給和冰雪融水補給。
標段沿線發育滑坡、錯落、崩塌、巖堆及危巖落石、溜坍、泥石流、巖溶、地震液化等不良地質現象。基本地震動峰值加速度為0.20g,相應的地震基本烈度為Ⅷ度。
3.隧道施工過程
3.1施工設計方案
隧道施工主要重點關注下述方面:(1)洞門開挖,在修通施工便道后,開始洞口土石方的挖運。開挖之前,注意邊、仰坡受地表水沖刷而形成塌方[1]。(2)明洞開挖,在洞口截水溝完成后進行。應密切注意開挖邊坡率,并在開挖后及時進行邊坡防護。之后施工仰拱、邊墻基礎,整體灌筑拱墻。驗證明洞砼是否達到設計強度,再進行防水層和明洞回填。(3)洞身開挖,依據圍巖特點,不同等級的圍巖采用相應的開挖方式。如,Ⅴ級圍巖及圍巖淺埋段采用留核心土環形遵循、Ⅳ級圍巖采用臺階法和Ⅲ級圍巖采用全斷面進行開挖。開挖期間務必保證洞內通風正常,應用軸流風機供風,吐濁納新。(4)支護,包括超前和初期支護。洞口段利用雙層小導管進行加固,超前支護采用φ42超前小導管,初期支護采用和φ22藥卷錨桿等。支護過程重點注意大管棚、Φ42注漿小導管、型鋼拱架、φ25/Φ22藥卷錨桿、鋼筋網和噴射砼的施工。(5)防水層施工,隧道拱墻上添加防水板和無紡土工布進行防水,二者在盲溝施工完且二襯施工之前完成鋪設。防水板放置于11號鐵絲上,防水卷材的鋪掛工藝采用熱風雙焊縫鋪掛。(6)襯砌砼由兩個集中拌和站供應,施工過程注意按配合比配料,其順序遵循先仰拱和拱墻整體的灌注,再電纜槽和水溝施工。(7)防排水,其施工原則是排水為主,兼以防水、堵水和截水等,以期達到洞內排水通暢。進行縱橫向排水盲管施工,設置洞內排水溝。(8)洞內路面施工,采用機械攤鋪進行隧道水泥砼路面施工。(9)隧道監控量測,是施工質量和施工進度的保證,需完成包括測點埋設、日常量測和數據處理等工作,并將量測信息及時反饋于施工。(10)地質超前預報,鑒于隧道工程地質及水文地質條件的復雜性,在施工中采取隧道地震探測儀和地質雷達等手段進行超前地質預報,為探明區內不良地質現象,以確保施工安全。
3.2施工技術措施
根據標段隧道圍巖地質條件較差的特點,以確保隧道施工質量為目的,采取如下技術措施:(1)進洞施工,將洞口的截、排水設施,洞頂溝、坑等凹處進行夯實填平等工作,在進洞施工之前完成。開挖順序為先洞口邊及仰坡開挖,再洞內。(2)洞口淺埋段應用超前小導管進行注漿,開挖進尺需嚴格控制,減少爆破、擾動強度和爆破振動,并及時進行初期支護,減少圍巖暴露時間。在一些地方,出現地下水高于路肩標高的情況,設降水井和集水坑,并設置泵站梯級將之抽排出洞。(3)洞身開挖,在地質不良現象地段遵循“短進尺、弱爆破、強支護”的施工原則,對裝藥量進行嚴格控制、改用機械和人工開挖,適當預留沉降量。(4)洞身施工,重點是超前小導管、鋼架、鋼筋網和噴混凝土的施工。超前小導管設置前后兩排,長度應大于1m;鋼架安放時應垂直于隧道中線,傾斜度偏差不大于2°;鋼筋網采用焊接的搭接方式,搭接長度為1~2個網格;采用分層分層噴射混凝土,每次噴射混凝土厚度的不小于40mm,濕潤養護工作在凝土終凝2小時后進行。(5)襯砌施工,以隧道斷面尺寸為基準,混凝土襯砌施工以保證襯砌厚度為原則。 3.3工程質量的通病
通過標段隧道施工,結合前人的工作經驗[2、3],本文總結了隧道工程質量常見的通病,并對其相應的預防措施進行歸納(表2)。
表2 隧道工程質量通病及預防措施表
序號 質量通病 預防措施
1 隧道拱背回填不實 在出現超挖坍塌時,嚴格按規范和驗標要求辦理,拱腳以上1m范圍內的超挖,必須用與拱圈同等級混凝土一次回填;其余部分,超挖在允許范圍內可用與襯砌同樣材料回填,超挖大于規定時可用片石混凝土或漿砌片石回填;
回填后,必須經質量員檢查合格后,方可進行下道工序。
2 隧道排水溝、電纜槽不平直 采用成熟的型鋼模板體系施工方法,每倒用一次都要進行整修;
放樣點宜5m一個,模板縱向接縫處要重點檢查標高,加強支撐,防止跑模;
搗固密實,頂面抹面要設專人負責;
不得提前拆模,以防拆模造成棱角破壞。
3 隧道滲漏水 按設計要求施工防排水設施,灌注混凝土時保證防排水設施位置正確,牢固、不破損;
洞身施工防水層前先進行支護表面修整處理,防止防水層被戳破;
采用防、排、截、堵相結合,因地制宜,綜合治理的原則;
襯砌混凝土要搗固密實,加強結構自防水;
按規范安裝止水條、止水帶采用鋼筋卡定位和固定,按設計埋設排水盲溝;
提高混凝土的抗滲性。
4 邊墻施工縫接觸面處混凝土不密實 設計斷面預制端頭板,立模要牢固并充分濕潤模板;
加強搗固,拐角處一定要振搗密實;
木工現場值班,發現跑模,立即糾正。
3.突發事故及應對措施
隧道施工過程中,由于發生突發地質災害事件和存在各種工程質量通?。ū?),致使隧道本身及其施工作業處于突發事件的威脅中,下面從隧道坍塌、突水、突泥和巖爆等幾個方面進行分析,并提出相應的應對措施。
隧道坍塌,施工現場主要表現在:(1)圍巖量測結果顯示,圍巖的變形速度急劇加快;(2)圍巖面巖塊不斷剝離墜落;(3)支護噴混凝土的表面出現龜裂、裂縫或脫皮掉塊;(4)鋼架發生嚴重變形;(5)掌子面圍巖裂隙中滲水量或涌水量顯著加大。出現上述狀況,施工人員務必迅速撤離現場。具體應對措施包括:(1)μ塌情況隨時進行觀察、監測和記錄;(2)于坍塌后方設置拱線和邊墻橫向支撐,必要時可在拱部設傘形支撐;(3)綜合分析,查找坍塌原因,實施加固,排除險情。
隧道突水事故,主要是掌子面施工時突然涌出的大量水流。其應對措施包括:(1)施工人員需配備救生衣;(2)以人為本,先撤離施工人員,切斷電源;(3)積極進行抽水排水作業,洞內水泵不能滿足抽水需要時,及時啟用洞外抽水設備;(4)積水面下降后,應對浸泡段和隧道初期支護進行檢查,并對有裂紋和松動的壁墻及時進行處理。
隧道突泥事故,應對措施包括:(1)做好突泥事故的預防工作,一旦突泥事故發生,立即撤離掌子面施工人員;(2)待突泥能量釋放后,組織搶險人員進洞搶救。應用鋼筋、鋼管和型鋼作為骨架,利用草袋、坑木封堵缺口,最后利用噴射混凝土將突泥口封閉,并加固周圍洞身;(3)設置安全監控測量點,密切注意圍巖的收斂變化情況。
隧道巖爆事故,應對措施主要有:(1)首先進行找頂工作,一切以巖爆部位找頂為前提;(2)對巖爆部位的支護進行加強,必須遵循先打安全錨桿(必要時可以掛網),并根據實際情況進行噴漿封閉,之后再進行開挖作業;(3)錨桿安裝完成后,再于在錨桿之間鉆適量的空眼,以達到減小巖爆二次發生的機率的目的;(4)施工人員樹立良好的安全意識,做好及時撤離的準備;(5)在巖爆重災區,應在最短的時間內對圍巖進行錨噴網支護。
參考文獻:
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[2]交通運輸部工程質量監督局. 公路隧道工程質量通病防治手冊[M]. 人民交通出版社,2004.
ABDTRACT
With the pace of China's modernization and national economy continues to accelerate, the number of construction projects increased rapidly, growing scale, construction control and construction mechanics will continue to mature, and will continue to apply to engineering construction to serve for the engineering construction. Civil engineering construction technology and management is in accordance with the design requirements, according to the technical specification, combining with the engineering conditions, selection of construction scheme and the reasonable operation process, built to meet the comprehensive benefit of the use function of the great buildings, structures Especially the development of the construction method of synovial membrane, template, tunnel, dense pleural shell cast-in-place and precast combined more rapidly.
KEY WORDS Civil Engineering,Construction technology,Construction management
中圖分類號: TU71 文獻標識碼: A 文章編號:
第1章 緒 論
1. 課題產生的背景
土木工程施工項目管理研究,題目很大,涉及面廣,要系統研究并取得成果難度較大。但作為一名土木工程學生來說,選擇了這個課題,只能淺談土木工程施工技術與管理問題進行研究。一是總結和檢驗學習期間的學習成果;二是對自己在今后的實際施工中所遇到的問題得到有效的控制。具體出于以下考慮:
1.1所謂土木工程,簡單來說就是指民用工程,它是對各種工程建筑建設的統稱。它既是建設過程中的施工對象,比如建在地面、地下、甚至水中的各種工程建筑,也是指通過使用相關設備和工具進行相應的工程勘測,比如施工設計、工程保養、維修等專業技術等。
1.2研究項目管理是永恒的主題。項目是企業利潤的源頭、信譽的窗口,施工技術與管理的好壞決定著企業的市場份額,只有占領更多的市場份額,企業才能不斷發展壯大。對施工項目技術與管理,各施工企業都非常重視,并不斷研究。誰不研究,誰就適應不了市場,誰就會落伍,誰就會被淘汰。因此,對施工項目的不斷研究是企業發展的長遠戰略需要。
1.3在新的形勢下,系統研究施工項目技術與管理具有非?,F實的意義。從國家來說,我國已加入WTO,建筑業要融入全球經濟一體化中去,國外先進的技術與管理的沖擊和競爭形勢的加劇,即在眼前。從行業來說,政企分開把企業真正地推向了“大?!?強者生,弱者亡,己是事實。面對這些,作為施工企業,只有苦練企業內功,研究施工項目技術與管理,總結推廣出獨特的經驗,才能高人一籌,才有生存和發展的空間,因此,研究項目管理有深刻的現實意義。
2. 課題研究的主要內容
根據土木工程施工技術中存在的問題、土木工程中施工技術特點、深基坑支護,鉆孔灌注樁基礎高層建筑普遍采用設計、工程質量管理、安全管理來進行全過程的分析研究。
3. 課題研究的方法
運用系統論的原理和方法,緊密結合土木工程在施工中的經驗、體會和教訓,分析項目施工技術與管理中存在的問題和原因,采取系統歸納和推理、理論和實踐相結合的方式進行論證,研究和探討施工項目技術與管理的系統性問題。
第一部分主要介紹土木工程施工技術中存在的問題及技術特點。
第二部分主要是土木工程深基坑支護,鉆孔灌注樁基礎高層建筑普遍采用設計。
第三部分主要是根據施工項目管理的基本理論和施工項目管理中存在的問題和原因,分析、研究施工項目管理整個過程中從質量、安全管理等問題的研究。
第2章 土木工程施工技術及特點
1. 當前我國土木工程存在的問題
1.1現如今工程管理體制存在的問題
主要存在的問題是多頭管理,管理責任不能落實,缺乏對施工控制的高度重視,對特大型工程前期研究不夠,對工程的解剖不夠細致。要想解決這類問題,唯一的辦法就是實現設計、施工總承包的管理思想,使管理責任明確并得到落實。強調施工單位應采取主動控制,使責、權、利能夠達到系統的統一。
1.2現如今如何能使理論研究適應工程建設的需要
由于施工控制涉及多個學科領域,特別是非線性分析、反饋分析、最優控制、系統識別、材性分析等,目前既有一般性基礎理論的研究,又有應用性理論的研究,但缺乏系統的集成和有價值的應用。
1.3現如今工程應完善驗收標準與規范
有一些領域對施工控制缺乏概念和思維方式,更無標準可言。也有一些領域有一般性的標準,但對大多的創造第一的工程仍缺少足夠的科研準備。對于施工控制的標準如何提出,不僅涉及到長期發展問題,也涉及到一個可操作性的問題。但有一點就是要對沒有經驗借鑒的工程必須全面貫徹施工控制,避免出現重大決策錯誤。
2. 土木工程建設中施工技術的主要特點
近些年,隨著經濟的成熟和發展以及科學技術的不斷進步,各種新興施工材料、施工工藝層出不窮,而與此同時,土木工程的施工規模、施工技術也是越來越復雜,這些都在一定程度上促進了我國施工技術的不斷發展和成熟。當前,我國正處于經濟快速發展的特殊時期,各類工程建設比比皆是,再加上國家加大了對交通、水利等基礎設施的建設力度,更是進一步促進了土木工程施工技術的發展和創新。但因土木工程的自身特點,確定了其內部的生產組織同傳統意義上的工程生產組織有所不同,土木工程中每個工程建設同需要依據其自身的特性和用途,進行單獨施工作業。在工程建設過程中,施工組織是否具備科學、合理性對整個工程項目的質量有著直接影響??偟膩碚f,土木工程建設有以下一些特點:固定性、動態性、多元性、復雜性、綜合性以及單件性等。其中固定性是指工程施工場所相對固定;動態性是指在施工過程中施工人員以及施工作業空間具有一定的流動性;綜合性是指施工環節中需要建設企業、施工企業、設計機構、監理機構等多個不同部門協調作業完成;復雜性是指在工程施工活動很容易受到施工技術、管理制度、氣候條件等多個復雜因素的干擾。
第3章土木工程施工技術
就目前而言,一般并不包括在施工圖合同內容中。設計單位根據建筑總平面圖所標定的、相鄰既有建筑物或構筑物的分布情況,結合基坑側壁的土質和高度,在旋工圖上提出有關支護的原則性意見和建議;具體的工作則由施工單位自行解決或另行委托專項支護設計。據了解,目前已經有專業的計算機應用程序在深基坑支護設計中得到應用,只是相當比例的設計院沒有配備;這其中固然有技術風險與經濟收益不相稱的實際因素。但這種現狀與當今深基坑支護技術的發展趨勢、以及城市施工現場條件嚴重背離,對設計人員消化吸收新的支護技術尤其不利,應當引起設計院管理層與設計人員的重視、并盡快加以改進。
1 工程概況
某建筑工程樓高9 層,地下室設有2 層,基礎采用高強度預應力管樁,主體采用筋混凝土框架結構,地下室開挖深度在10.4 ~ 8.4 m。 2深基坑施工技術
2. 1 施工順序
根據目前現場的施工條件,結合現場和地質環境情況,擬定以下施工順序: 坡頂排水溝施工降水井施工土方開挖土錨施工噴射混凝土施工土方開挖至坑底竣工驗收場地移交。
2. 2 土方開挖原則與施工
根據設計圖紙及場地地質條件,本基坑擬分4 ~ 5 層開挖,每層開挖深度不超過2 m,開挖過程嚴格遵守“先撐后挖,嚴禁超挖”的坑槽挖土原則,同時根據基坑監測數據,調整開挖深度及開挖范圍,做到信息化施工; 在土方開挖前,認真熟悉預應力管樁的施工資料,對樁頂未送至設計標高的工程樁的樁位在土方未開挖前做好標識,避免工程樁在土方開挖中被挖掘機碰傷。
2. 2. 1 開挖機械選擇
第二層土方開挖中管樁較稀時和第一層土方開挖時選用進口型履帶式1m3 反鏟挖機; 第二層土方開挖中管樁較密時和第三層土方開挖時選用進口型履帶式0.7m3 反鏟挖機,以免碰壞工程樁。
2. 2. 2 開挖路線及車輛行駛路線
基坑開挖以機械開挖為主,人工修理邊坡和清理坑底為輔,自卸汽車運土、棄土。開挖由南到北,由西到東,分區開挖,每個開挖區安排兩個作業面,其中一個為沿基坑圍護四周開挖6m 寬邊槽的開挖作業面,以滿足噴錨施工工作面的要求;另一個作業面為基坑大面積土開挖。
開挖方法為反向逆向循環漸進的施工方法,車輛從主入口進場后直接由坡道下至基坑,裝土后直接由坡道駛出基坑。基坑坡道采用雙車道,坡面填碎碴以防陷車。坡道處管樁需提前截樁,以保護管樁。開挖施工中沿基坑周邊設置滲水、積水坑,用潛水泵抽水、排水,且利用流水段開挖層次高差作為降水、排水措施。
基坑開挖前先放基坑開挖邊線及每層開挖的坡底線,基坑開挖中,隨基坑開挖進程逐個放出每個承臺挖土邊線和挖土標高,以及時控制機械挖土和人工清土。
2. 2. 3 土方開挖施工
(1) 基坑開挖層次標高。第一層開挖至設計標高-1.50,開挖深度在1.2 ~ 3.0 m; 第二層開挖至設計標高-3.50,開挖深度2m; 第三層開挖至設計標高-5.50,開挖深度2 m; 第四層開挖至設計標高-7.50,開挖深度2 m;第五層開挖至設計標高-9.50,開挖深度2m。 (2) 開挖順序自南往北推進,東西兩側向中間集中推進,機械運行路線為反向逆行接力式循序漸進的開挖,開挖型式采用溝端開挖、單溝側面開挖和挖寬溝相結合的形式,汽車為單側向裝土。
(3) 汽車場內層次間上、下交通運行擬采用斜坡道直接下坑底的平面開挖運行,坡道凈寬8m,i=1∶6。
(4) 在開挖過程中應預先挖出一些臨時集水坑,將基坑內的水導入集水坑中,通過水泵將坑內的水抽至地面上的集水坑,再通過城市污水管排走。
2. 2. 4 土方開挖施工要點
(1) 土方開挖必須嚴格按照本方案設定的順序進行分段分層開挖,嚴格做到開挖一層,支護一層; 上層未支護完、混凝土未達到設計強度的100%,不得開挖下一層,同時不得在大雨天開挖施工。
(2) 機械開挖應留300 mm 的土層用于人工清底、修坡、找平,以保證基底標高和邊坡坡度正確、平整,避免超挖和土層遭受擾動。
(3) 土方開挖前必須先放邊坡線,土方開挖中必須隨開挖進度放出各承臺的開挖邊線及各承臺的開挖標高,以便及時控制開挖深度及邊線,避免超挖或開挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工運土。
(4) 坑底人工的清土、基坑邊角部位和樁邊機械開挖不到之處的土方應配備足夠的人工及時清運至挖機作業半徑范圍內,及時通過挖機將土方挖走,以免誤工誤時。
(5) 基坑開挖尤其是最底一層開挖中必須特別小心,避免挖斗碰撞基樁; 在各層開挖中均應避免挖機直接碾壓樁頭,若挖機無法避開密集的樁頭時,需先截掉部分樁頭。
2. 3 坡頂排水溝及防護欄施工
2.3.1坡頂排水溝施工
據設計圖紙中提供的數據,每10 m 及各個剖面的轉點測放出剖面坡頂排水溝中心軸線的平面位置( 坡頂線往外0.65 m 處為排水溝中心位置) ,打竹片樁做記號,再用水準儀測出該點的高程,結合設計圖紙中提供的高程及尺寸計算出該點的開挖深度及寬度,用挖掘機進行開挖施工,人工配合基底及坡頂整平。排水溝采用12 墻機磚砌筑,溝底用M10 砂漿抹平。排水溝高度及寬度按設計圖紙中尺寸( 300 × 300 mm) 進行砌筑施工。排水溝按0.3%的坡度從中間向兩邊排水,在四個角點位置各設置一組沉淀池對坡頂的地表水、外界流水及基坑內抽出的積水進行三級沉淀處理后再排入市政管道網。
2.3.2 防護欄施工
防護欄采用Φ48 壁厚3 mm 的鋼管組裝而成。欄桿立柱采用鋼管立柱,每4m 設置1 根,埋深1 m,露出地面高度為2 m; 欄桿橫向利用鋼扣件固定鋼管,每0.5 m 設置一道。防護欄桿設置在排水溝與坡頂邊線中間,即坡頂邊線往水溝方向0.5 m。
2. 4 降水和降水井施工
為防止地表水滲入,軟化坡頂土質,影響基坑的穩定及施工的安全,可在坡頂或坡底沿線的位置,并結合施工現場的狀況布置4 ~ 8 個口徑300 mm、深度不小于25 m 的降水井或明挖磚砌集水井進行降排水,確保施工時水位低于基底面不小于0. 5 m。降水井派專人定時進行巡視,水位超過警戒水位時,立即用抽水泵進行抽水作業,以確保水位滿足施工規定的要求。降水點布置根據平面布置圖和現場實際地形情況布設。
3鉆孔灌注樁基礎。
通常設計人員在施工圖上一般對施工機具的選用并未加以明確限定,任由建設單位選擇;而建設單位從節省造價的出發點考慮,最終選擇的工程樁成孔機具多是渦錐鉆,且實質上是以個體單機為單位的渦錐鉆。結果導致施工圖上標明的工藝指標難以做到嚴格控制,不可避免地出現較多數量問題樁,樁承載力也不能充分形成;至于工作面的整潔更是無從談起,爛泥污水充斥基坑,施工進度緩慢。事實上,更加先進的施工工藝——旋挖——已經投入應用;考察新技術開發區某些施工現場,由于采用了先進進口旋挖機具:首先,設備和旋工工藝先進、人為不確定因素很少,使成孔質量得到了充分保證,樁孔的垂直度、孔底清渣程度等各項指標非常令人滿意。其次,對比于同樁徑、同樁長的渦錐成孔樁,單樁極限承載力一般要提高將近百分之四十至五十(靜壓檢驗數據),這足以抵消因機具費用較高而增加的單樁造價;折算成單位極限承載力造價,則兩者接近或持平。第三,對比某兩個基坑作業面面積相近的工地,兩臺旋挖機具日成樁數與最大密度排布的渦錐成樁數量相當(均為18根),而且前者提出的泥土即時可以裝車運出工地,綜合效率高于后者。第四,施工現場異常整潔,地面無泥,只有少量的清水可很容易地有組織排除。基于以上的對比,本人認為,旋挖成樁工藝的先進性十分明顯;設計人員應該在施工圖上明確對先進施工機具的選擇。同時又因為旋挖成樁單樁成本較高,應該注意提出較全面的對比數據,以說服建設單位接受。
第四章土木工程工項目管理的基本理論
1. 施工項目質量管理 對土木工程的整體過程進行有效監督。土木工程施工的有效監督對于土木施工項目的單位來說,已經有設計單位負責設計,有監理人員負責監理,為什么還要自己組織質量監督隊伍呢?由于我國施工建設還存在許多不盡如人意的主觀方面或者客觀方面的問題,土木施工項目的單位有必要聘請有責任心、有經營管理經驗、熟悉政策法規、有很好的溝通能力的專業人員組成質量管理隊伍,對施工設計,以及施工過程進行有效的管理監督。這支管理隊伍,可以根據工程建設的進展情況進行調整,實行階段責任制。對于一般的民用建筑,質量管理相對容易,除了一些新材料新工藝的使用之外,整個質量管理有章可循,而對于有特殊要求的土木
建設工程,質量管理工作就要分門別類地進行。
1.1加強土木工程設計的質量管理。
在土木工程的設計階段,質量管理主要是監督設計單位嚴格按照使用單位的基本要求進行工程設計,要檢查所設計的工程方案是否符合要求,是否與當地的人文環境和周邊的地理環境協調一致,工程技術和經費預算是否可行,設計結構是否安全可靠、工藝是否先進、是否對施工單位有適當的技術要求,等等。這個階段的管理是非常重要的,因為這些環節的好壞直接關系著工程項目設計各個方面能否達標,在整個建設項目完成之后,在使用功能、質量、人文精神的體現等諸方面能否滿足使用者的要求。
1.2 完善施工監理的監督
施工監理是保證施工質量的關鍵。質量管理部門要及時聽取監理部門對關鍵部分的施工質量的監察報告,落實監理責任。對于施工監理部門,要檢查其監理工作是否有完善的監理工作程序,要檢查監理報告是否標準,對于不符合要求的施工操作是否及時糾正。對施工單位的施工裝備及施工人員的基本素質進行監督檢查,施工裝備是否安全可靠,是否能夠完成施工并達到設計要求;施工隊伍組成是否合理,施工人員的技術能力是否符合基本要求,是否有能力完成施工要求,對有特別要求的環節,是否有相當級別的技術人員主持參與施工過程。要提高施工單位的質量意識,把它提高到法律的層面來認識。同時,還要及時取樣抽檢,確定施工工藝是否符合設計要求。檢查原材料的采購及施工程序的檢驗是否有詳細的記錄。其次,要對施工效果進行抽檢,發現問題,及時與監理人員聯系,進行整改,以避免因工程質量造成的浪費。
1.3 加強建筑施工的多方面溝通。
土木工程項目的質量管理工作不是設計與施工方的對立方,而是整個工程的重要組成部分,它的目標是與所有相關單位的利益一致的。出現質量問題,參與各方都有責任,都有損失。質量管理關系著各方面的利益,質量管理人員務必與有關各方進行多方面的溝通,取得理解和支持。
1.4 強化對土木施工人員的培訓和激勵。
1.4.1提高土木施工人員的素質
從土木工程建設的現狀來看,土木工程施工人員的素質對土木工程質量有著非常大的影響。由于土木工程施工人員的流動性大,因此不可能對每一個施工人員的個人素質和技術水平進行嚴格考核,使得一些素質較低、技術不過關的施工人員在施工質量上鉆空子,導致施工質量大打折扣。因此,土木施工單位在保證施工質量的前提下,根據每個建設項目的具體施工工藝不同,對工程師、施工技術人員和施工一線工人進行不同的培訓,使其具備相應的施工技術,然后對施工人員進行考核,有了合理的培訓考核機制,施工人員就會有壓力,從而不斷地提高自己的操作水平,使得施工質量也有了保障。通過對人才的培訓與管理,從而提高企業的技術水平與人員管理能力,以此促進企業現代化質量控制工作的開展,促進企業綜合管理水平的提高。通過科學的質量控制與管理保障土木工程施工質量,促進企業綜合市場競爭力的提高,為企業的發展奠定堅實的基礎。 1.4.2建立有效的激勵機制
有效的激勵是提高施工工人技術水平和工作積極性的必要措施。施工人員大多來自農村,體力消耗大,報酬低,情緒不穩定,因此,要建立機制激勵其積極性。首先要保證工資不拖欠,勞動保護措施得當,管理人性化,關心工人的身心健康;其次,要組織工人參與施工管理和技術研究,充分調動工人創造的積極性,并對發明報告的新成果給予獎勵。技術水平的提高帶來收入的增加,促進了施工隊伍的穩定,也能保質保量地完成工程任務,從而保障了工程的施工質量。很難想象一個大多數人充滿怨氣的施工隊伍能夠保質保量地完成任務。
2. 我國土木工程施工安全管理現狀及存在的問題
1.1管理體制不健全
我國土木工程管理還沒有建立完善的管理體制,建筑施工行業處在變化個改革階段,原有的安全管理體制已經不能適應生產發展,管理體制在安全管理上存在著嚴重的漏洞,安全生產政府部門沒有建立監管體制,社會監督力度不高,這使得安全管理在工程建設中不到位,不能適應發展的需要。
隨著市場經濟的發展,企業發展脫離了行政部門的管理,成為市場中獨立存在的個體,建設部和國家安全管理部門的安全管理職能不能很好的發揮,這就造成了土木工程的安全管理工作一直處于滯后狀態,不能得到很好的改善。
安全管理與建筑工程施工相脫離也是管理體制不健全的重要標志,我國建筑工程安全管理工作雖然已經啟動了很久,但是依然沒有落實好它的管理職能,使得安全管理標準與實際上的安全施工存在著嚴重的脫節,安全事故統計的數據失真,使得安全管理部門不能掌握實際情況。
1.2建筑施工企業存在的問題
1.2.1施工單位存在的問題
建筑工程施工單位一直把工程質量作為管理的重點,施工過程中重視工程勘察、設計和施工,而忽視了工程施工安全管理,這就給整個工程帶來了安全隱患,再加上企業為了追求經濟效益,有時會把施工分包給承包商,承包商過分追求利益最大化,重利潤忽略管理,忽略安全培訓,在安全投入方面存在著空缺,安全管理工作不到位,存在著更大的安全隱患。
隨著建筑市場的發展,國家的基建投資不斷增加,相應的施工標準也在不斷的調整,施工企業的數量不斷增加。隨著施工隊伍的增多,施工人員的素質不能得到很好的跟進,安全管理工作不能隨著加強,有些施工企業或者施工隊伍為了追求利益,節約時間、節約成本忽略安全教育,忽視了安全管理。
1.2.2 監管單位存在的問題
勘察單位為了節約時間和成本,在勘察過程中不按照標準執行,改變設計過程,不遵守相關的國家法律法規進行工程設計,使設計過程中存在嚴重的問題,給整個過程安全施工留下了安全隱患,再加上相關的監管部門審核力度不夠,沒有監理人員落實安全問題,在施工過程中即使發現安全隱患或者安全問題,也沒有及時進行處理或者向上級單位匯報,甚至向上級單位提交一份虛假的報告敷衍工作。自身工作素質的失職,造成了監管部門的失職,不能發揮正常的安全監督職能。
2. 加強土木工程安全施工管理的有效措施
2.1完善安全管理制度,建立健全的監管部門
加強土木工程施工單位的安全管理,必須確立“以人為本”的思想,從根本上樹立安全意識,做好安全生產的準備工作,減少施工過程中安全事故及人員傷亡的發展。施工單位安排專門人員負責安全生產,把安全管理責任到人,設立專門的安全生產管理部門,建立安全管理體系,把安全事故和施工緊密結合,保證每個崗位、每個階段都有專門的安全管理人員進行勘查。把安全管理和施工任務相結合,制定相應的獎懲制度,提高安全意識,同時加強安全教育培訓,做到安全責任層層落實,保證安全制度有效實施。
2.2加強安全教育培訓
加強安全教育首先進行施工人員的安全意識管理,增強施工人員的安全意識,做到在施工過程中有較強的安全防范意識,杜絕在施工過程的不安全行為,來保證工程施工的順利進行。這要求安全教育培訓必須有針對性和典型性,讓施工人員從根本上樹立安全意識,這樣才能有效的減少安全事故的發生。
加強現場作業人員的培訓。對于現場作業人員進場前,必須接受安全教育,對各個施工環境、現場條件等會引發的問題及采取的相關安全措施等內容進行學習,避免人為因素造成的安全事故,經過學習、考核達標后才能進入現場施工。
進行土木工程施工安全教育,大型機車作業人員也是教育的重點對象。大型設備操作本身危險性就高,再加上需要安裝拆卸人員、爆破人員、指揮發信號人員、高空作業人員等需要多重配合,這就增加了安全事故的頻發性,必須加強這些人員的安全培訓工作,從意識上重視安全。這些特殊的崗位必須要求通過國家專門機構的安全培訓,獲取相應的職業資格認證證書才能上崗作業。
2.3加強建筑業安全管理,健全安全管理法律法規
2.3.1加強承包方資質認證和管理
由于我國建筑行業的飛速發展,許多建筑工程都由個體承包商承包,目前這些承包商里有不少沒有執行安全管理制度,承包商資質不健全,有些工程出現了多次轉包,責任混亂。針對這些現象,必須加強承包商的管理,對資質不健全的單位一律不準承包工程,對于承包商加強施工安全管理,杜絕違法分攬承包工程,明確安全管理責任。
2.3.2完善和健全建筑業安全法
土木工程中有專門的費用分攤給安全管理,因此,必須加強生產過程中的安全管理資金應用,保證安全管理資金的合理使用,做到安全管理費用使用到位,根據生產的需要健全建筑工程安全法,這是安全生產管理的前提條件,保證安全生產管理的經濟基礎條件。
2.3.3嚴格執行出入制度
在土木建筑施工過程中,對沒有取得安全許可證的施工企業嚴禁參與招標,從源頭上杜絕安全事故的發生,對相關沒有安全措施的人員嚴禁進入施工場地。
第五章 結論
土木工程建設是一個綜合的大工程,且對安全性要求很高,因為這關系著人們的生命財產安全,因而施工技術至關重要。在土木工程施工過程中,還存在一定的問題,比如理論研究不能適應工程建設的需要,缺少驗收標準和規范,管理體制問題等。要想解決這些問題,其中辦法之一就是發展施工技術,在過去的土木工程建設中,大家總結了大量寶貴的經驗,也在教訓中得到啟示,因而施工技術也在不斷發展和革新,這將給加快土木工程發展很大的幫助。
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中圖分類號:U213.1文獻標識碼:A ;文章編號:
黃祁高速公路K89+051.137~K95+400段為低山丘陵區構造剝蝕區,地形呈波狀起伏,局部地形切割成“U”形或“V”形。本段地貌屬低山丘陵區,地面標高一般132-202米,相對高差約70米,地面坡度一般5-20°,局部地形因切割劇烈,谷坡坡度可達10~50°以上,植被茂密。
本段出露的基巖主要為一套中上元古界薊縣系牛屋組(Ptn)板巖地層,第四系殘坡積物、沖洪積物,分布于丘陵和崗地。依據本次勘察成果,路線內地層自新至老為:【第四系地層(Q4)】
①第四系全新統坡積層(Q4el+dl):分布于山梁—山坡腳的斜坡地帶,巖性主要為黃褐色亞粘土、碎石土,厚度隨地形起伏而變化,層厚一般1.0~14m。
②第四系全新沖洪積物(Q4al+pl):分布于大河兩側一、二級階地,巖性為亞粘土、碎石土,厚度0.5~11.2m。
本段K93+860~K93+890和K94+160~K94+210兩處高填方路堤。路基中心最大填挖高度分別為17.36m和16.04m,最大填挖邊坡高度分別為20.9m和20.0m。其中K93+860~K93+890處地基情況為亞粘土:褐色~黃褐色,軟塑,濕,土質較均勻,含多量巖屑;K94+160~K94+210處地基情況為亞粘土:褐黃色,硬塑,土質不均勻,含少量巖屑。兩段高填均跨越河谷深切,岸坡陡峭,斷面呈“V”字型沖溝。本段高填方路堤由于施工場地小,山體較陡,另外沖溝長年流水,施工難度大,質量控制成為本段路基施工的重點。本文就K93+860~K93+890段高填方路堤施工質量控制進行一下分析與探討。
1、控制的主要環節
①路基填方常流水區的處理;
②原地面處理,包括清表、疏干地表水、基底處理等,以保證高填方路堤的長期穩定;
③挖填結合部的處理,防止路基與原山坡坡面產生滑移;
④施工便道及臨時堆土的搬移,以防止局部沉陷;
⑤路堤填料的選擇;
⑥做好沉降觀測,過程中及時發現問題解決問題。
2、具體施工控制方法
2.1 路基填方常流水區的處理
山澗溪流是山區普遍存在的現象,而這樣的地形位置一般是路基填方區,正式填筑路基前務必對這種常流水區進行處理,否則會對路基填筑帶來不便并造成質量隱患。對流量較大的常流水區,需進行改河或改渠處理,把常流水引到路基范圍以外,如排水必須跨越主線,可將水引到主線涵洞位置排走。這里分兩種情況:第一種是如設計上允許,且原地基不用進行軟基處理,可先期施工涵洞,保證通水后再施工附近路基填方;第二種是先在設計涵洞位置埋設臨時排水管,按要求進行路基填筑,達到一定高度后進行反開挖施工涵洞。對主線范圍內的小流量常流水(一般為山洞滲水),盡可能想辦法將流水引至涵洞位置,或在路基排水溝位置設臨時排水管,實在不行可利用深埋φ30 cm排水管(即排水管埋在路基標高以下,填筑路基后不必挖出)進行排水,我標段K93+860~K93+890段高填基底采用碎石盲溝進行排水,盲溝尺寸為0.4m*0.4m,每20m設置一道,橫向貫穿整個路基。當路基施工至一定高度后盡早安排水溝施工,流水引入排水溝,避免對路基造成影響。
2.2 原地面處理
山區溝壑的形成多經歷千百年的沖刷與淤積,部分積水段形成軟弱地基,且這種軟基路段短、積淤厚,處理起來并不輕松,一般情況下可采取清淤換填、拋石擠淤換填、打松木樁穩定軟基再鋪填片石。K93+860~K93+890段原地面一半為溝谷沖溝,一半為水稻田。在施工工程中主要采用清淤換填和挖除沖溝表層積淤兩種方法。在水稻田處,采取了徹底清淤換填50cm厚片石,并用開山堅石填筑至設計路基底標高,再進行強夯的方法,切實保證了高填路堤的穩定性,避免了路基沉降問題發生。對于沖溝處,將沖溝范圍內的表層積淤挖除,直至挖到強風化巖層,達到設計的地基承載力為止。其他部位清除雜草、樹根等植物,并清除30cm表土。對于填筑過程中出現彈簧土的地方,堅決予以清除,重新換填。
2.3 挖填結合部的處理
處理方法是按設計及規范要求進行挖臺階處理,但由于該處山坡很陡,采用機械施工,很難在山坡上挖好臺階后再進行填土施工,具體做法是:
①填土先低后高,從斷面最低處填起,逐步減少自然臺階,擴大工作面,特別是;
②在原地面堆土整平時,山坡一側,要求向山坡內切進,在側面推出高1.2~1.5m的垂直密實土面,原地面地面碾壓后驗收時,山坡一側應保持有此垂直密實土面。在填筑1.2~1.5m后,山坡一側的垂直土面局部基本消失,然后再在山坡一側推出新的高1.2~1.5m的垂直密實土面,如此反復,則山坡實際已形成高1m的臺階;
③在路基填筑過程中產生的臺階,該處前后路基填筑銜接部分是路基中的一個薄弱環節,應引起重視。具體做法是分層超填,即前一段填筑先侵填后一段20m,再將后一段填筑侵填前一段20m,避免接頭在同一斷面上,如此反復分層填筑。
2.4施工便道及臨時堆土的搬移
由于該段高填路堤所處溝谷山坡陡峭、狹窄,施工過程中要在山坡上修筑便道,由于便道未進行碾壓,尤其是在陡坎上,填土較高。便道經過重車反復碾壓后,便面會顯得很密實,但下面和側面仍是很疏松,因此便道填土不能作為路基填筑,必須進行挖除,重新填筑。具體做法如下:
①對施工便道進行登記,將該便道施工時間、長度、寬度、平面位置、高度等信息進行登記,在路基填筑至該便道時,根據登記卡上的信息,對該便道進行改移,并對下部填土進行返工處理;
②需根據地形情況,依山展線修筑臨時便道(需保證不破壞挖方邊坡),以回頭曲線式便道保證機械設備的進出施工,這種填方段一般緊鄰深挖槽區,因此二者需協調處理,事前做好施工方案,保證深挖與高填同步進行,載料自卸車與空車的交錯位置應根據機械配套情況設置,保證便道暢通與施工的正常進行。
③對于大量的推堆土的處理方法同施工便道的處理方法。
2.5路堤填料的選擇
由于該段路堤填筑較高,為保證下部的承載力以及減少工后沉降,該段路基下部10m采用填石路堤。填筑材料采用路塹開挖石方及利用隧道洞碴,選用改填料時要嚴格控制粒徑,在攤鋪后采用機械將超粒徑的填料進行剔除,并嚴格控制層厚,使用25t的壓路機進行碾壓,碾壓遍數通過試驗段進行總結,并且每4m進行沖擊碾壓一遍。
2.6正常路基填筑施工控制
①路堤填筑過程中,務必保證水平分層填筑,避免形成不利于路堤穩定的滑坡斷面,嚴格按設計邊坡填筑并適當超填30~50cm,保證刷坡后路基有足夠壓實度,任何路段均不得缺填;
②高填路堤填料來源不可能相同,應按規范要求進行分層填筑,不應分段或縱向分幅填筑,保證同層填土的壓實度一致,高填方路段填料料源變換頻繁時,應做到與挖方段施工密切配合,切實做好不同土質的擊實試驗,保證不同填料填筑后路基壓實度檢測的準確性。
③搞好測量控制,準確進行平臺設置及線形。
2.7 高填路堤監控
高填土地段應嚴格控制填土速度,路堤填筑時,派專人對路堤填筑高度和沉降量進行觀測并作好記錄。若觀測到沉降量在中心處大于3cm、路基邊緣大于1.5cm時,則停止填筑,待沉降穩定后再行填筑。