第一篇:孔內深層強夯(DDC)灰土樁基施工工法申報材料
目錄
一、省級工法申報表
二、工法 文本
三、企業級 工法批準文件
四、工程應用證明
五、經濟效益證明
六、專業技術情報部門提供的科技查新報告
七、關鍵技術專利證書和科技成果獲獎證明
八、反映實際施工中工法操作要點的照片
一、省級工法申報表
附件
福建省建設工程 省級工法申報表
(2011 年度)
工法名稱: : 孔內深層強夯(DDC)
灰土樁基施工工法
申報單位: : 中建七局第三建筑有限公司
推薦單位: :
福州市建設 局
申報時間: :2011 年 年 8 8 月 月 0 30 日
福建省住房和城鄉建設廳科技處制
填寫說明
1、“申報單位”欄:應為工法的主要完成單位。
2、“主要完成單位”欄:完成單位不得超過 2 個,完成單位之間不允許有上下級或控股關系;且填寫內容應與“主要完成單位意見”欄中的簽章一致。
3、“通訊地址”及“聯系人”:指完成單位的地址和聯系人。
4、“主要完成人”欄:最多填寫 5 人。
5、“主要完成單位”、“主要完成人”必須在企業級工法批準文件公布之列。
6、“工法應用工程情況”欄:最少填寫 3 項工程;如填寫工程少于 3 項,應在申報表“工法成熟、可靠性說明”欄內說明,并提供由推薦單位組織專家審定并出具的“工法成熟、可靠性”論證說明書。
7、“工法關鍵技術名稱”欄:未組織審定的工法,組織審定單位和時間可不填寫。
8、工法關鍵技術涉及有關專利的,應在“關鍵技術及保密點”欄注明專利號。
9、“工法形成企業技術標準情況”欄:工法已形成企業技術標準時填寫,內容包含企業技術標準名稱、編號、發布時間等。
10、“升級版工法”指該工法已批準為省級工法,有效期超過 6 年,但其關鍵技術有所創新,仍具有先進性和較高推廣應用價值的工法。
11、表中內容填寫不下的,可另加附頁。
工法名稱 孔內深層強夯(DDC)灰土樁基施工工法 主 要 完 成 單 位 1、中建七局第三建筑有限公司 通訊地址 福州市北環中路 148 號 郵編 350013 2、通訊地址
郵編
聯系人 王耀 電 話 辦公:0591-87739431 手機:*** 傳真:
主 要 完 成 人 姓 名 工作單位 職務/職稱 電話 涂閩杰 中建七局第三建筑有限公司 科員/助工 *** 張浩杰 中建七局第三建筑有限公司 項目經理/工程師 *** 李清火 中建七局第三建筑有限公司 分 公司總工/工程師 *** 王
耀 中建七局第三建筑有限公司 副總工/高工 *** 張燕云 中建七局第三建筑有限公司 科員/助工 *** 工 法 應 用 工 程 情 況 工程名稱 1、蒲城縣醫院綜合住院樓 開竣工時間 2009.8~2011.5 工程所在地區 陜西省蒲城 工程名稱 2、陜西臨潼天榮驪景苑 開竣工時間
2010.3~2011.6 工程所在地區
陜西省臨潼 工程名稱 3、西安湖景佳苑 開竣工時間
2009.12~2011.7 工程所在地區
西安市
工法關鍵技術名稱、組織審定單位和時間 工法關鍵技術:根據“動力固結”的機理與現代科學技術為一體的地基處理技術,先成孔,再向孔內填按比例拌和的灰土,以高動能、超壓強特異重錘在孔內深層領域進行沖砸擠壓,使填料灰土在強力的推動下向孔周和底部擠壓。
工法關鍵技術獲 科技成果獎勵的情況 1、獲得中施協 2010 年度國家級 QC 成果; 2、《DDC 技術在濕陷性黃土基中的應用》論文獲2010 年度中建七局優秀論文、參加福建省土木協會 2010 年年會交流,并發表在《福建建筑》上;
工法形成 企業技術標準情況 已形成企業技術標準 標準名稱:《孔內深層強夯(DDC)灰土樁基施工工法》 標準編號:Q/ZQS554183-2011 發布時間:2011 年 3 月 升級版工法原工法編號、名稱、完成單位及批準文號
工法內容簡述:
孔內深層強夯法(down-hole dynamic compaction,簡稱 DDC),是一種新型深層地基處理方法。該法先成孔至預定深度,然后自下而上分層填料強夯,形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土,從而形成DDC 樁復合地基。
該工法通過對工藝流程、操作要點等各項施工工作的詳細描述,制定相應的安全、環保措施,嚴格控制施工質量,通過采取控制石灰雜質、灰土含水率、分層填料量以及增加夯垂重量等措施,確保了 DDC 樁基施工質量。
關鍵技術及保密點(有專利權的,請注明專利號):
孔內深層強夯法作為一項新技術,該法施工中先成孔至預定深度,然后自下而上分層填料強夯,形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土,從而形成 DDC 樁復合地基。
技術水平和技術難度(包括與省、國內外同類技術水平比較):
傳統的處理軟土地基的方法主要采用粉噴樁、管樁等,這些由于使用水泥、石灰、鋼材等材料,需要特殊的攪拌鉆機,施工先對復雜,造價高。運用該法處理后的灰土樁地基,可達到遇水不濕陷、地震不液化、壓縮變形小、承載力高、剛度均勻,消除了深厚黃土地基的濕陷性,大幅度提高了地基承載力,降低地基壓縮性,與傳統的樁基處理方式相比,該法簡化了施工過程,且施工效率高,施工效果好,縮短了工期,節約成本,與國內同類技術水平相比,總體技術水平處于領先位置。
工法成熟、可靠性說明(當工法應用少于 3 項工程時填寫):
工程應用情況及推廣應用前景:
該工藝在我司施工的蒲城縣醫院綜合住院樓、陜西臨潼天榮驪景苑、西安湖景佳苑等多個項目應用,該法施工具有能顯著提高地基承載力、采用建筑垃圾灰土處理地基,減少污染,保護環境等優點,近年來已在我國各地區得到較好的推廣應用。
經濟效益或社會效益(包括節能和環保效益):
傳統的處理軟土地基的方法主要采用粉噴樁、管樁等,這些由于使用水泥、石灰、鋼材等材料,需要特殊的攪拌鉆機,所以造價高,施工工藝復雜;而孔內深層強夯(DDC)灰土樁基可用大量廢料和垃圾作為填料,可節約鋼材、水泥,減少開挖地基和地基處理所用材料的往返運輸,降低了工程造價,大大節約了工程費用。
由于孔內深層強夯(DDC)灰土樁基施工時是由深及淺在孔內填夯,因此減少了振動及噪聲對周圍環境的影響,施工公害也較小,并且該方法可大量消耗廢料和垃圾,變廢為寶,不僅不造成污染,而且還起到保護環境的作用。
二、工法 文本
孔內深層強夯(DDC)灰土樁基施工工法
完成單位:中建七局第三建筑有限公司 主要完成人:涂閩杰
張浩杰
李清火
王耀
張燕云 1 1
前言
工程實踐中,很多工程建造于軟弱地基上,施工要求地基處理后能達到承載力高、剛度均勻、變形小、費用低、節約材料、污染公害小等要求,孔內深層強夯法作為一項新技術,該法施工具有能顯著提高地基承載力、經濟環保等優點,近年來已在我國各地區得到較好的應用。
孔內深層強夯法(down-hole dynamic compaction,簡稱 DDC),是一種新型深層地基處理方法。該法先成孔至預定深度,然后自下而上分層填料強夯,形成高承載力的密實樁體和強力擠密的樁間土,從而形成 DDC 樁復合地基。
陜西省蒲城縣醫院綜合住院樓采用孔內深層強夯法處理樁基,我司為加強該樁基施工質量控制,開展質量管理活動,QC 小組被評為“全國工程建設優秀質量管理小組”稱號,并在灰土樁基施工過程中形成本工法。2
特
點
2.0.1
適用范圍廣。可廣泛的處理“雜填”、“濕陷”、“液化”、“軟弱”、“膨脹”等各類軟弱地基。
2.0.2 2
用料標準低。使用的灰土填料可就地取材,無需嚴格加工。
2.0.3 3
地基承載力和變形模量高,地基變形小。該技術具有超壓強、強擠密的效果,地基處理承載力提高的效果顯著,且地基變形小。
2.0.4 4
經濟環保。采用建筑垃圾灰土處理地基,減少污染,保護環境。3
適用范圍
3.0.1 1
本工法適用于加固地下水位以上、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的新填土、雜填土、濕陷性黃土以及具有酸、堿、鹽腐蝕的地基,具有硬夾層的不均勻地基以及地下人防工事等各種復雜建筑場地的處理。4
工藝原理
孔內深層強夯灰土樁施工,是在強夯技術基礎上發展的地基加固技術,是根據“動力固結”的機理與現代科學技術為一體的地基處理技術。它的施工是先成孔,再向孔內填按比例
拌和的灰土,以高動能、超壓強特異重錘在孔內深層領域進行沖砸擠壓,使填料灰土在強力的推動下向孔周和底部擠壓。其強夯重錘作業是在孔內自下而上完成。夯擊能量可達20000KN﹒m/m2。DDC 技術處理后的灰土樁地基,可達到遇水不濕陷、地震不液化、壓縮變形小、承載力高、剛度均勻,消除了深厚黃土地基的濕陷性,大幅度提高了地基承載力,降低地基壓縮性。5
施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝流程
孔內深層強夯灰土樁施工工藝流程如圖 5.1 所示。
樁孔定位 機械成孔 檢查孔徑、深度等參數是否符合要求 灰土拌合 土料、石灰過篩、計量等是否符合要求 樁孔夯填 夯實質量是夠否符合要求 檢查、復核樁位圖 下道工序 圖 5.1
施工工藝流程圖 否 否 否
5.2 操作要點
5.2.1
樁孔定位 樁軸線控制樁及水準點樁設置并編號,且進行復核;樁孔位置放線并釘標樁定位或撒石灰。
5.2.2
機械成孔 成孔機械應保持垂直穩定,場地承載力不應低于 120kpa,垂直度偏差不應大于孔深的2.5%,成孔中心偏差不應超過樁徑的 1/4。
成孔機械主要采用機械洛陽鏟成孔,施工時一般應采用隔行隔列、間隔跳打的方法四遍成孔、成樁(見圖 5.2.2),以避免后打孔施工時對已打孔的影響。樁間距應根據設計要求確定,常用的孔徑、中心距按表 5.2.2 確定。
3421 圖 5.2.2 成孔、成樁順序 1-第一遍打孔、樁;2-第一遍打孔、樁;3-第一遍打孔、樁;4-第一遍打孔、樁 表 表 5..2.2
常用孔徑、中心距
成孔方法 成孔直徑(mm)
中心距 夯后樁徑(mm)
機械成孔 400~1500 2.0~3.0d 550~2000
注:d——成孔直徑
根據土質情況可在孔底預留一定厚度的原土層,以重錘夯沖至地基處理設計深度,強夯樁底影響深度應為 1~2m。根據設計要求,可在孔底做一人工持力層或擴大頭。
5.2.3
灰土拌和
按照 2:8 或 3:7 灰土比例進行拌和,石灰粒徑 d≤10~20mm,土粒徑 d≤(1/10~1/8)成孔直徑,灰土的有機物含量不應超過 10%.填料最優含水量應通過試驗確定,也可按當地經驗確定。可根據公式 5.2.3 控制素土的最優含水。
W=w1÷s
(5.2.3)
式中
W—素土含水率(%);
w1—灰土要求含水率(%);
s—灰土中素土所占比例(一般為 0.8 或 0.7)。
采取提前對素土料的含水率檢測措施,可對灰土的含水率進行主動控制,若素土的含水率偏大時,可提前進行晾曬,不影響工期和灰土的質量。若素土的含水率偏小,在灰土拌合機上安裝簡易灑水龍頭在灰土拌和機的出料口安裝簡易的灑水裝置,可開啟灑水龍頭,將水均勻的噴灑在灰土中,以保證灰土含水量的均勻。
5.2.4
樁孔夯填 夯實機平穩就位、對中,夯錘應能自由落入孔底,落距≥3.5m。填料前先對孔底進行 1~2 擊預夯,夯擊次數以孔底發出清脆響聲為止。填料、夯擊交替進行,邊填邊夯,均勻下料,均勻夯擊至基坑底面。填料時應按試驗確定的填料量進行,每次填料后,必須夯夠規定的錘擊數后方能進行下次填料。
夯填施工順序應先外排后里排,同排內應間隔 1~2 孔進行;對大型工程可采取分段施工,以免因振動擠壓造成相鄰孔縮孔成坍孔。應分層回填夯實,每次回填厚度為 250-400mm。回填量可根據公式 5.2.4 確定。
Q=H×S
(5.2.4)式中
Q—分層填料量(m3);
H—填料堆積厚度(m);
S—樁孔面積(m2)。
電動卷場機或提升式夯實機,夯實時每層夯實不少于 10 錘。施打時,逐層以量斗向孔內下料,逐層夯實,當采用偏心輪夾桿式連續夯實機,則將灰土用鐵鍬隨夯擊不斷下料,每下二鍬夯二擊,均勻地向樁孔下料、夯實。樁頂應高出設計標高不小于 0.5cm,挖土時將高出部分鏟除。
若孔底出現飽和軟弱土層時,可采取加大成孔間距,以防由于振動而造成已打好的樁孔內擠塞;當孔底有地下水流入,可采用井點降水后再回填填料或向樁孔內填入一定數量的干磚渣和石灰,經夯實后再分層填入填料。
5.3 勞動力組織
勞動力組織見表 5.3
表 表 5.3
勞動力組織情況表(單位:工日0 /100 根)
序號 工序名稱 技工人數 普工人數 1 樁孔定位 2 2 2 機械成孔 10 10 3 灰土拌合 20 30 4 樁孔夯填 20 25 6
材料與設備
6.1
材
料
6.1.1
土料 可采用就地挖出的粘性土及塑性指數大于 4 的粉土,不得含有有機雜質或用耕植土;土料應過篩,其顆粒不應大于 15mm。
6.1.2
石灰 應用Ⅲ級以上新鮮的塊灰,使用前 1-2d 消解并過篩,其顆粒不應大于 5mm,不得夾有未熟化的生石灰塊粒及其他雜質,也不得含有過多的水分。
6.2
設
備
主要機具設備詳見表 6.2 主要機具設備表。
表 表 6.2
主要機具設備表
序號 名稱 型號 性能 能耗 數量 用途 1 機械洛陽鏟 80 型 打樁深度:1-20 米 7.5kw 2 成孔 2 提升式夯機 QH400 允許夯錘重量 20t 160kW 2 夯實 3 小型裝載機 YY-20F 額定斗容量 0.8m3 47 kW 2 運料 7
質量控制7.1 工程質量控制標準
DDC 灰土樁質量標準執行中國工程建設標準 CECS197:2006《孔內深層強夯法技術規程》 7.1.1
主控項目 灰土擠密樁的樁數、排列尺寸、孔徑、深度、填料質量及配合比,必須符合設計要求或施工規范的規定。
7.1.2
一般項目1
施工前應對土及灰土的質量、樁孔放樣位置等做檢查。一般來說,現場用灰土拌合機拌和 3:7 灰土有利于控制配合比。
2
施工中應對樁孔直徑、樁孔深度、夯擊次數、填料的含水量等做檢查。夯填樁時施工時一般控制分層填料量、柱錘夯擊次數、柱錘落距這三個施工參數。通過對填料的反復錘擊使樁徑擴大到設計要求以保證樁間土的擠密系數符合設計要求。三個施工參數之間存在互補關系。施工中可采用計量法進行控制,即分層填料量嚴格按照試樁確定的填料量進行計量控制,施工中應采用固定的器具填料,保證分層填料量小于試樁確定的分層填料量。為保證施工質量,除對分層填料進行計量外還應對每根樁的總填料量進行計量,總填料量可按公式7.1.2 進行計算:
Vx≥Vk×ρd/ρs
(7.1.2)
式中
Vx---滿足設計要求下孔內應填灰土量(虛方量)
Vk---設計要求成樁后的樁體積
ρs—孔內填料在拌和后松散狀態下且含水率在規范允
許偏差范圍內的干密度(現場測定)
ρd—灰土達到設計要求應控制的干密度
由式λc=ρd /ρdmax
可求出ρd 值
式中 λc—設計壓實系數
ρdmax—輕型標準擊實試驗測得灰土的最大干密度 當同一范圍內多根樁的總填料量小于計算量時,應停止施工,查明原因,必要時會同勘察設計單位處理。待原因分析及問題解決后方可繼續施工。3
施工結束后,應檢查成樁的質量及地基承載力。4
DDC 灰土樁地基質量檢驗標準應符合表 7.1.2 的規定。
表 表 7.1.2
質量檢驗標準
項目 序號 檢查項目 允許偏差或允許值 檢查方法 單位 數值 主控 項目 1 樁長 mm ±500 測樁管長度或垂球測孔深 2 地基承載力 設計要求 按規范方法 3 樁體及樁間土干密度 設計要求 現場取樣檢查 4 樁徑 mm-20 用鋼尺量 一般 項目 1 土料有機質含量 % <5 試驗室焙燒法 2 石灰粒徑 mm <5 篩分法 3 樁位偏差 滿堂布樁≤0.4d 條基布樁≤0.25d 用鋼尺量 4 垂直度 % <1.5 用經緯儀測樁管
樁徑 mm-20 用鋼尺量 注:樁徑允許偏差是指個別斷面。
7.1.3
特殊工藝關鍵控制點控制,見表 7.1.3 表 表 7.1.3
特殊工藝關鍵控制點控制
序號 關鍵控制點 控
制
措
施 1 施工順序 分段施工 2 灰土拌制 土料、石灰過篩、計量,拌制均勻 3 樁孔夯填 石灰樁應打一孔填一孔,若土質較差,夯填速度較慢,宜采用間隔打法,以免因振動、擠壓,造成相鄰樁孔出現頸縮或坍孔 4 管理 施工中應加強管理,進行認真的技術交底和檢查;樁孔要防止漏鉆或漏填;灰土要計量拌勻;干濕要適度,厚度和落錘高度、錘擊數要按規定,以免樁出現漏填灰、夾層、松散等情況,造成嚴重質量事故 8
安全措施8..0.1 1
工人進入工地后應進行三級安全教育和職業健康安全教育。各工種結合培訓進行安全操作規程教育后方能上崗,樁機機長等特殊工種必須持證上崗,新工人應進行上崗教育。8..0.2 2
樁機等機械及設備組裝和使用前應根據《建筑機械使用安全技術規程》檢查各部件工作是否正常,確認運轉合格后方能投入使用。8..0.3 3
施工現場的臨時用電必須按照施工方案布置完成并根據《施工現場臨時用電安裝技術規范》(JGJ46-2005)檢查合格后才可以投入使用。
8.0.4
振動或錘擊沉樁機安放平穩,經常檢查設備情況。
環保措施
9.0.1
成立對應的施工環境衛生管理機構,在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章,加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理,遵守有防火及廢棄物處理的規章制度。
9.0.2
將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內,合理布置、規范圍擋,做到標牌清楚、齊全,各種標識醒目,施工場地整潔文明。
9.0.3
優先選用先進的環保機械。采取措施降低施工噪音到允許值以下,同時盡可能避免夜間施工。
9.0.4
對施工場地道路進行硬化,并在晴天經常對施工通行道路進行灑水,防止塵
土飛揚,污染周圍環境。
效益分析
10.0.1
社會效益 由于孔內深層強夯(DDC)灰土樁基施工時是由深及淺在孔內填夯,因此減少了振動及噪聲對周圍環境的影響,施工公害也較小,并且該方法可大量消耗廢料和垃圾,變廢為寶,不僅不造成污染,而且還起到保護環境的作用。
10.0.2
經濟效益 傳統的處理軟土地基的方法主要采用粉噴樁、管樁等,這些由于使用水泥、石灰、鋼材等材料,需要特殊的攪拌鉆機,所以造價高,施工工藝復雜;而孔內深層強夯(DDC)灰土樁基可用大量廢料和垃圾作為填料,可節約鋼材、水泥,減少開挖地基和地基處理所用材料的往返運輸,降低了工程造價,大大節約了工程費用。
應用實例
本工法成功地應用于陜西省蒲城縣醫院綜合住院樓、陜西臨潼天榮驪景苑、西安湖景佳苑等工程,工程質量滿足規范和合同要求。現以陜西省蒲城縣醫院綜合住院樓工程為實例。
11.0.1
工程概況 蒲城縣醫院綜合住院樓位于陜西省蒲城縣延安街西段,總建筑面積 2.5 萬 m2,地上 16層,地下1層,總建筑高度63 米。主體采用現澆框架剪力墻結構,筏板基礎,基礎埋深-7.00m。場地為Ⅳ類自重濕陷性黃土,厚度達 30m,采用 DDC 法灰土樁復合地基,樁距 900mm,成孔直徑 400mm,夯后樁徑 550mm,總計 4345 根。
11.0.2
施工情況 該工程樁基在施工過程中按照本工法施工,按照各工藝流程、操作要點做好各項施工工作,制定相應的安全、環保措施,嚴格控制施工質量,通過采取控制石灰雜質、灰土含水率、分層填料量以及增加夯垂重量等措施,有效地確保了 DDC 樁基施工質量,施工過程中我們對樁基進行抽樣檢測,共檢測 28 跟樁,280 個取樣點,經檢測夯后樁徑均達到 580mm,樁體的平均壓實系數為:0.98,滿足工程要求。
11.0.3
工程評價 在 DDC 灰土擠密樁施工完成后,進行靜載荷試驗,試驗結果顯示復合地基承載力特征值不小于 250kpa,符合設計要求;同時進行濕陷性地基處理效果檢測,檢測結果顯示樁間土濕陷性系數值均小于 0.015,DDC 灰土樁復合地基滿足設計要求。綜合以上兩種檢測結
果,DDC 灰土樁復合地基滿足設計要求。DDC 灰土樁工程優良的施工質量為確保整個工程的創優奠定了堅實的基礎,為實現甲、乙雙方合同目標提供了有力的保證。目前,該工程已順利通過各方竣工驗收,投入使用。
三、企業級 工法批準文件
四、工程應用證明
五、經濟效益證明
六、專業技術情報部門提供的科技查新報告
七、關鍵技術專利證書和科技成果獲獎證明
八、反映實際施工中工法操作要點的照片
DDC 法樁基施工全景
圖 圖 1
專人指揮樁機移位和對中
圖 圖 2
機械洛陽鏟成孔
圖 圖 3
灰土拌合圖 圖 4
標準翻斗車填料
圖 圖 5
成樁移位
圖 圖 6
沉淀法檢查石灰雜質
圖 圖 7
含水率檢測
圖 圖 8
樁體檢測
圖 圖 9
成 樁 檢查
圖 圖 10
第二篇:1-強夯法處理地基工程施工工法
強夯法處理地基工程施工工法(YJGF-06-91)山西省機械施工公司
強夯法又稱動力固結法,是法國梅那爾公司于60年代后期創造的一種地基加固方法。它是在重錘夯實基礎上發展起來的動力加固地基的新方法。70年代后期傳入我國,經過近20年在全國各地的推廣應用,證明其加固效果十分顯著。
山西省機械施工公司從80年代開始在山西化肥廠等工程中應用,隨后又推廣到長春、大連、重慶、武漢、上海、河南、深圳等地,強夯能級從1000kN·m發展到8000kN·m,處理過濕陷性黃土、雜填土、飽和粘性土等各類地基土數百萬平方米,均取得了良好的處理效果和經濟效益,獲得了山西省科技進步一等獎,為我國應用強夯法加固工程地基做出了貢獻。
強夯法以其質量可靠,造價低,進度快,節約三材,經濟效益顯著等特點,已廣泛應用于工業與民用建筑、公路與鐵路路基、機場道路及碼頭倉庫等工程的地基加固,成為國內處理地基的一種較好的實用方法。
一、工藝原理
強夯法是應用功能轉換的原理達到加固地基的目的。具體地說,它是利用起重設備將幾十噸(一般8—40t)重錘,從幾十米(一般6—40m)高處自由落下,給土以強烈的沖擊和振動。地基土在強大的沖擊能的作用下,土體強制壓縮或振密;土體局部液化,夯點周圍產生裂隙,形成良好的排水通道,孔隙水逸出,經時效壓密,使土體重新固結,從而提高了土的承載力,降低其壓縮性。
應用強夯法加固地基雖已經歷了幾十年,實踐證明是一種較好的地基處理方法,但是還沒有一套成熟的理論和完整的設計計算方法。根據國內外近十年來的研究成果,土的強夯作用機理一般可歸結為:
非飽和類土:以直觀的加密使土體強度增加為主,如黃土和一般的粘性土,最典型的是濕陷性黃土,通過夯擊使土顆粒重新排列成致密結構體,消除其濕陷性。
粉土和粉細砂類土:夯擊作用使土體加密和預液化,從而提高地基土的承載力和抗液化能力。
飽和土:強夯使空隙水壓力瞬時升高,隨著水壓力的消散,土中自由水和部分弱結合水排出,土體變得緊密,隨著時間的延續,觸變后的土體結構得以恢復,使地基土得到加固,對于飽和淤泥質土和粘性土,可通過加填料(石塊、鋼渣等)夯擊,增加土體骨架和排水通道,這一措施無疑擴展了強夯處理地基土的適用范圍。
二、適用范圍
目前,國內外處理地基的手段很多,其中強夯的適用范圍最廣,適用的土質有:各種高填土,如素填土、雜填土(建筑垃圾、工業廢料)、粘土、黃土、濕陷性黃土等;飽和砂土、粉土等可液化土,淤泥質土,飽和粘性土等。對于后一類土在正式強夯前須先做試驗,證明確有實效時也可采用。
采用強夯處理地基,需要考慮其振動對附近建筑物的影響,必要時應采取隔振、防振措施,以及城市對噪音的控制問題。
三、工藝和參數
根據工程地質勘察報告與建筑物的設計要求,施工前應對地基加固方案進行初步設計,包括加固的工藝與主要的技術參數,并進行試夯,檢驗與修正技術參數,方可正式施工。
(一)工藝
強夯法夯擊過程為先對有一定間距的單點(主夯點)進行夯擊,后對整個場地挨點滿夯。(二)參數
1.強夯加固地基的有效(影響)深度(缺公式)
H?D?M?HM——錘重(t);
h——落距(錘底至起夯面距離)(m)。 2.強夯能級(指單點夯擊) E=W·h(kN·m) W——錘重(kN); h——落距(m)。 3.單點錘擊數
對單個夯點,一次連續夯擊次數。 擊數控制標準如下:
(1)夯坑標高控制:打到要求標高或夯坑達到某一深度,以至不好繼續操作(粘錘、埋錘),此擊數時形成的標高。
(2)貫入度控制:夯到最后一擊,或最后三擊的平均貫入度,小于或等于一定數值時的擊數。a.較硬土、濕陷性黃土、砂性土3—5cm。 b.軟弱土5—10cm。
c.對于飽和軟粘土,淤泥質土以及大能級強夯而相應的錘底面積小的情況下,貫入度達20—30cm。(3)地面發生較大隆起(一般不超過30cm)或夯坑內出現溢水等情況時,需停止夯擊。 4.滿夯的錘擊數
對每個夯點連續夯擊數一般為3—5擊。 5.夯擊遍數
以一定的連續擊數,對整個場地的一批點,完成一個夯擊過程叫一遍,單點的夯擊遍數加滿夯的夯擊遍數,為整個場地的夯擊遍數。
(1)單點的夯擊遍數:
除堅硬土和粒料土外,一般都有孔隙水壓力的消散和土體恢復問題。這兩個因素是控制強夯遍數的主要因素,一般含水量大的遍數較多。對在夯擊過程中有填料要求的飽和軟土的遍數也較多。夯坑過深,需在坑內填滿料,再在原點夯擊,這種情況也增加了遍數。
(2)滿夯的夯擊遍數,一般為一至二遍。
四、強夯施工
(一)場地整平及標高要求
(1)為便于機械行走和施工,強夯場地整平應大于強夯布點范圍,以夯點外邊緣向外擴3—5m或以外排基礎邊擴8—10m,(圖1)如在挖填方地帶施夯,需考慮放坡。
圖1 強夯場地整平及標高要求(2)強夯場地的標高,以所夯建筑物的基礎底標高,加預留夯沉深度來定(圖1)。夯沉深度與地質情況,能級等有關。此值可參照已完工程暫定,經過試夯確定。
(二)夯點布置
按建筑面積均勻布點時,以最外圍基礎中心線或外邊線算起,增加一排夯點。 按基礎位置相應布點時,同上或按基礎持力層厚度一半擴出。
布點形式和間距依地質情況、能級和夯錘面積等定。為更好的達到設計要求,多數情況需試夯確定。
(1)單點間距一般為1.5D—2.5D(D為錘底直徑),呈正方形、梅花形和等邊三角形布置(圖2)。(2)滿夯為挨點錯位相切(圖2)。
圖2 夯點布置形式(三)試夯
根據設計指標和地質報告,參照有效影響深度公式、結合實際經驗,首先確定試夯能級,然后選擇不同的錘底面積、布點間距、施工順序、夯擊遍數、單點夯擊數等。夯后經過測試,得出滿足設計要求的最佳數據,確定施工工藝和參數。有條件時,對含水量較大的地基土。為能提供各遍準確的間隔時間,最好做孔隙水壓力消散試驗。
試夯場地可選在本工程場地內或附近,有經驗時也可在工程開始部分安排試夯。
(四)施工程序 施工程序如下:
五、施工機具
(1)起重設備:為強夯的主要機械,一般額定起重能力為夯錘重量的1.5—3倍,我國大都用履帶式吊車改裝。根據工程所采用的夯錘和起重高度來選用起重機的型號。可單機作業,也可主、副機(移錘)聯合作業。
(2)門架:由橫梁和二個支腿組成,支腿的結構形式有格構式或管式。門架上部橫梁中心絞接于吊桿頂部。(3)脫鉤裝置:由帶拉桿的吊鉤和滑輪組成,配上牽引鋼絲繩,當夯錘起到規定高度時能自動脫鉤落錘。
(4)夯錘:夯錘的選擇系根據土質條件、設計要求和強夯能級決定。夯錘重一般為80—400kN。設數個上下貫通的通氣孔。夯錘的材質為鑄鋼、鑄鐵或鋼殼包混凝土幾種。其錘底形狀多為圓形,錘底面又有平
2底、鍋底、球形等,地面投影面積一般為4—8m。
(5)推土機:是強夯必不可少的輔助機械,作為場地整平壓實之用。
六、勞動組織
(1)起重工:1000—2000kN·m配4人; 3000—4000kN·m配5—6人; 5000kN·m以上配6—7人; 填料工若干人(指需填料強夯)。(2)起重機車司機: 2人。(3)推土機司機: 1—2人。(4)機修工: 3人。(5)測量工: 1—2人。
(6)其它管理人員和工人依工程情況可作必要的調整。
七、質量保證措施
(一)強夯中需要測定的數據
(1)夯前的場地標高,各遍夯后整平標高。
(2)各遍夯點最后三擊的夯沉量,計算出夯坑的總下沉深度,各遍在整個夯區內均勻的選一定數量的點測每一擊的下沉量,作為與試夯比較和檢測參考、滿夯只在開始時,以貫入度控制,得出錘擊數,以后以此數為準施打,不再作測量。
(3)強夯中若發現地面變化較大時,需作隆降觀測。
(4)強夯形成的夯抗直徑,主要在試夯時測定,作為計算土體壓縮及填料量的參考。(5)對有填料要求的強夯,需記錄各夯坑的填料數量。(二)施工要求
(1)施工前必須用儀器,準確放出夯點中心位置,并劃出圓圈,施夯時對點要準。(2)必須按規定的起錘高度、錘擊數和控制指標施工,不得隨意改變。(3)施工中如發現偏錘,應重新對點。
(4)施工中如發現歪錘時,需用填料(或土)將坑底墊平,才能繼續施夯。(5)如遇夯錘的通氣孔堵塞,應立即開通。
(6)表層土過干(尤其是滿夯)應采取增加含水量的措施。
(7)雨期施工,要防止雨水浸泡現場,夯坑內有積水應及時排出后方可施工。
(8)強夯中的滿夯是重要的一環,必須精心施工,否則表層質量不好,將造成建筑物沉降過大和發生不均勻沉降。冬期施工時,不宜進行滿夯。
八、交工驗收
施工完畢,建設單位以施工現場交工資料和檢測試驗報告進行驗收。 交工資料包括:竣工圖、施工記錄、各種觀測數據、各階段標高數值。
九、安全措施
(1)由于強夯機組高大,穩定性較差,因此對施工場地要求較嚴,不得軟硬不勻,不得有虛填坑洞和淺層墓坑。
(2)強夯時有土塊石子等飛出,現場人員必須戴安全帽。吊車上應安裝防護網,非施工人員不得進入現場。
(3)應隨時注意檢查機具的工作狀態,經常維修和保養,發現不安全之處應及時處理。
(4)在強夯施工區附近有建筑物時,應經常觀察振動的影響,對較近的建筑物應挖防震溝,其深度應超過該建筑物的基礎深度。
(5)強夯機械使用交流電源時,應特別注意各用電設施的接地防護裝置,施工現場附近有高壓線路通過時,必須根據機具的高度、線路的電壓,詳細測定其安全距離,防止高壓放電,發生觸電事故。
十、加固效果檢驗
(1)強夯法處理地基后,由檢測得出夯后地基土的各項物理力學指標。其指標主要是地基土的承載力,對飽和粘土還要提出壓縮模量。對濕陷性黃土,要測出消除濕陷的深度,對于液化地基土應測出消除液化的深度。(2)檢測點布置在夯點上和夯間:強夯過的場地較均勻,可取少量點檢測。為檢測結果更可靠,在夯打過程中發現的較軟弱區域可多布點。
(3)夯后開始檢測的時間,根據土質情況決定。砂質土可在竣工后一周左右或立即檢測。含水量在塑限左右的粘性土,可在2—4周或稍長一些時間檢測,飽和粘土要視孔隙水消散時間而定,淤泥質土要視孔隙水消散時間及土體恢復而定。后兩種土開始檢測時間一般較長。
(4)強夯測試手段有靜載荷試驗、動力觸探、標準貫入、靜力觸探、旁壓、土工試驗等。可選一種或數種方法檢測。
含水量低的地基土、飽和砂類土、可選標貫。濕陷性黃土用靜探與探井取樣做土工試驗兩手段結合。夯后場地一般不做載荷浸水試驗。飽和粘土、淤泥質土應以標貫為主,配合靜探分析(單獨使用靜探則結果偏低)、碎石類土用重(2)測試。對各類地基土均可用靜載荷試驗,但費用高,一般場地不宜采用。
十一、經濟效果分析
對各種不同類型地基的地質條件,強夯所產生的效果不同,但總的特點是節約三材,縮短工期,效果明顯,造價低。強夯比碎石樁、混凝土灌注樁、預制樁、換土、灰土樁、砂樁等可節約投資30%左右。由于施工進度快、早日投產所產生的社會經濟效益就更大了。
下面列舉三個工程的經濟效果:
(1)河南孟縣電廠處理濕陷性黃土,原設計為擠密碎石樁,需費用55萬元。改為3000KN·m強夯后費用僅用35.4萬元,降低造價約1/4。工期提前兩個多月,按一個月計算,發電帶來的直接效益約60萬元。
(2)吉林長山熱電廠第五期擴建工程主廠房濕陷性場地,原計劃采用預制樁費用112萬元,采用強夯后為34萬元。樁基為強夯費用的3.29倍。強夯總工期54天,比樁基預計工期縮短1/3。
2(3)神頭第二發電廠6000m冷卻塔地基強夯試驗及工程夯,此冷卻塔為國內目前底面積最大,高度最高的水土結構,塔身高125m,上部結構對地基土的承載力、變形和浸水后的濕陷量均有很高要求,采用3000KN·m強夯處理,與樁基相比節約投資50%。
十二、工程實例(表1)表1 工 程 實 例
執筆 程淑蒂、王雪官
第三篇:強夯法加固地基的機理及施工要點
強夯法加固地基的機理及施工要點
摘 要:對地基穩定性造成影響的因素有很多種,其中主要包括:碎石土、沙土、黏性土以及濕陷性黃土等,這會在一定程度上對建筑物結構造成破壞,嚴重時對人民群眾的生命安全以及財產安全造成威脅。強夯法可實現對上述現象的有效改善,最終實現促進建筑行業發展以及提高我國國民經濟水平的目標。
關鍵詞:房建工程;強夯法;地基加固;施工
效果顯著、設備要求簡單以及施工方便是強夯法的顯著特征與優勢,同時蓋中方法兼具使用范圍廣泛以及節省材的優點,是一種已經實現廣泛應用的地基處理方法,這不僅對建筑行業的長遠健康發展有促進作用,同時對社會以及經濟發展有積極作用。
一、強夯法的由來、施工優點
上個世紀60年代的法國就已經實現對強夯法的處理與運用。該種方法主要可以實現對土地強度的有效提高以及對壓縮性性的有效降低。在實際工作時主要是通過重錘對地基土進行沖擊與振動,同時液化能力以濕陷性也可通過上述方法實現有效改善。該種方法在開始使用時僅僅是對砂土以及碎石土進行加固,經過不斷的探索與實踐,已經實現對各種土質的利用,施工方法以及排水條件的改善都是促進該項技術實現大面積推廣的主要動力。
二、強夯法加固地基施工
現代社會科學技術不斷發展與進步,先進的科學技術與信息手段被廣泛應用于生產生活的各個領域,這對人類的生產生活有極大的促進作用。傳統的施工技術已經不能滿足時代的需求與發展,必須結合實際情況對其進行合理的創新。近些年國際上已經實現對信息化施工的廣泛運用。這種是施工方法主要是對現象施工進行測試,然后利用?子計算機對測試結果進行科學的處理。這可從根本上實現對地基改良效果的有效保障。在進行強夯施工時可按照上述數據作為基礎進行,最終實現對預定目標的符合。
1.強夯機械設備選用
強夯法設備主要由三部分組成,其中主要包括夯錘、起重機以及脫鉤裝置,下面我們對三部分進行仔細分析。
(1)夯錘
夯錘大小對地基處理效果有直接影響,因此在實際施工之前必須實現對夯錘科學合理的選擇。土層深度以及落距可作為對夯錘選擇的主要依據,也就是說在實際對夯錘進行選擇時要實現對上述因素的綜合考慮。一般工程夯錘選用范圍在10-25t。
夯錘的材質最好為鑄鋼,如條件所限,則可用鋼板殼子內填混凝土。夯錘的底面積問題:底面積大小與土的類別有關。一般來說,對于砂質土和碎石土,采用底面積為2~4m2較為合適{對于一般第四級粘性土建議用3-4m21對于淤泥土建議采用4~6m2為宜。
(2)起重設備
根據設計夯能選擇起重設備作為強夯機,一般點夯選用起重量為25~50t的履帶式起重機l平夯選用起重量為15~50t履帶式起重機,采用自動脫鉤裝置I錘底面積3~5m2。
(3)脫鈞裝置
當錘重量超出吊機卷揚機的能力時,就不能使用單攬錘施工工藝。此時只有利用滑輪組并借助脫鉤裝置來起落夯錘。此外,推平機械宜選用發動機功率不低于100kW的履帶式推土機,同時應配備16t以上振動式壓路機作為最終振動碾壓機械。
三、施工工藝
1.施工程序
平整場地挖掘排水溝形成排水系統:一般情況下應在大面積施工前進行地基加固強夯試驗;根據設計單擊夯能預估值,進行最佳夯能試驗;實施單擊夯擊能試驗,對選定的單擊夯擊能試驗坑,期間同時測量試驗區孔隙水壓力數據,分析總結其變化規律及其消散度,確定強夯的影響深度和土體在強夯作業時的固結過程,研究確定土層最佳夯擊能及施工間歇時間,避免出現橡皮土:進行試驗區地基檢測,測試強夯加固地基的各項物理力學指標{根據試夯結果,應對試夯前選定的技術參數進行必要地分析、校正,以確定最終強夯施工技術參數指導大面積施工}進行大面積地基加固施工{強夯加固地基檢測,辦理交工驗收手續。
2.強夯施工方法
滿夯施工。點夯施工完成,等孔隙水消散到設計要求以后,進行滿夯施工{滿夯施工主要加固點夯夯坑底標高以上部分的夯間土;滿夯施工一般采取1/4錘徑雙向搭接,夯擊遍數、每點擊數以及搭接均應保證,不得出現漏夯現象。
3.施工工藝
(1)測量放樣
采用1臺Ds一3水準儀和1臺J6經緯儀按施工圖要求確定強夯區域及點位布置,并在強夯范圍外設置坐標控制網點基樁,同時在其周圍合理布置水準點作為控制高程、路基沉降的依據。
(2)施工要點
墊層的鋪設{在推土機場地平整之后,鋪設0.5~2m厚的碎石墊層,以利于夯擊時場地的排水,方便機械通行,并使夯擊能擴散。強夯施工:當夯點定位后,在預定觀測地段中埋設好測壓(夯擊應力、孔隙水壓力)、測振(頻率、振幅、波速)、測變形(土中、地面)的設備后,即可按設計要求分批、分遍施工夯擊。在點夯時,要對每一夯點的能量,夯擊次數,每次夯坑沉陷量、夯擊坑周圍土的隆起量以及埋設測點要進行量測和記錄,并注意夯擊振動的影響范圍和程度。點夯完成后按設計要求進行滿夯。
4.振動碾壓
一般的強夯地基處理設計最后都要求采用振動碾壓,滿夯結束后進行場地整平并測量其標高(整平時考慮相應的沉降量),最后用振動碾壓機振動碾壓,測量最終場地高程作為交工驗收基礎資料。
四、施工質量保證措施
建立健全高效的質量保證體系和施工人員樹立高度的質量意識是工程項目質量保證的首要措施。
“水”對強夯法處理地基工程質量有著舉足輕重的關系,施工時必須對此有足夠的認識,采取切實有效地措施控制地基土含水量在合理的范圍內施工。對我國南方地下水位較高、多降雨地區,認真重視施工排水工作,盡量降低地基土的含水量;對于北方地下水位偏低、少降雨地區,在地基土含水量偏低時可考慮向夯坑中加注適量水分,保持地基土接近最佳含水量以取得理想的地基處理效果。
強夯法處理地基施工機械中的夯錘對工程質量的影響比較顯著,施工中夯錘的有關參數應與試夯時選定夯錘參數相一致;技術人員在開夯前應檢查夯錘參數、落距是否正確,以確保單位夯擊能符合設計要求。夯擊施工過程中,當發現異常情況時應及時與設計、監理聯系,共同商討處理,嚴禁擅自改變施工參數。
施工記錄應詳實齊全,以備日后查閱。施工后,綜合分析測量記錄,然后做出初步的評價。并進行總結。同時配合業主組織專業部門進行荷載板試驗,檢測路基加固的效果。檢驗點數量應滿足設計及規范要求。施工后,綜合分析測量記錄,然后做出初步的評價,并進行總結。同時配合業主組織專業部門進行荷載板試驗,檢測路基加固的效果,檢驗點數量應滿足設計及規范要求。
五、結語
隨著施工技術的發展,強夯法和輔以碎石樁、塑料排水板等方法的強夯法處理地基被廣泛應用,同時還出現了原土強夯和動力置換強夯等工藝。強夯法以其施工期短、費用低、效果明顯、施工工藝簡單等優點在房建工程施工中被廣泛推崇,并取得了很好的社會效益和經濟效益。
參考文獻:
[1]柳旭東.房屋建筑強夯法加固地基的機理及施工要點[J].中國科技投資,2016(13).[2]李樁.強夯法的機理和施工工藝[J].中小企業管理與科技旬刊,2011(16).[3]劉敏.強夯施工加固地基的原理及工藝[J].交通世界:建養,2011(11).
第四篇:建筑工程外墻內貼保溫板施工工法
建筑工程外墻內貼保溫板施工工法[轉貼]特點
水泥石膏聚苯保溫板外形平整,表面光潔,質輕,施工便利,極易推廣。2 適用范圍
適用于住宅工程外墻內保溫。工藝原理
水泥石膏聚苯保溫板可內貼在需保溫的外墻上,由墻體、保溫板和中間空氣層三部分共同形成保溫功能,其熱工指標可滿足規定的外墻熱阻的最低值。操作要點
4.1 工藝流程
墻面處理→彈線→打點→粘貼保溫板→粘貼踢腳線→抹門窗口護角→貼玻纖網格布→刮膩子找平。
4.2 操作工藝
4.2.1結構墻面處理:
首先必須清除結構表面浮漿、殘留鋼筋拉桿等雜物,螺栓孔用1:2:0.1水泥砂漿(加UEA外加劑)堵滿。校核墻面的平整度和垂直度,并進行抹灰找補處理,使墻面保持平整和方正。
4.2.2彈線:
結構墻面處理后,彈出墻體控制線,然后保溫板施工人員按墻體控制線放出保溫板控制線,發現問題及時報技術部門處理。
4.2.3打點:
在保溫板上打點,每塊板不少于14個點,每點120mm*120mm。然后把保溫板按實墻線安裝就位。打點前要清除砼表面雜物,以免影響粘結效果。
4.2.4保溫板安裝:
安裝時,先從墻角安起。在所有相拼合的面上、沖筋帶上刮滿膠粘劑,按彈線位置立即就位,用木楔頂在板底,確保上部結合嚴密。安裝墻角第一板時,要用方尺找方。板企口及上側部位清掃干凈后滿刮S91膠泥,擠嚴使其板縫冒漿,找好垂直平整。保溫板與結構墻面必須粘接牢固,保溫墻表面平整,無起皮、起皺及裂縫現象。門窗口兩側板的上口朝門窗方向根據高度各鋸掉100mm,門窗的上口板壓在兩側鋸掉的位置,防止門窗角部開裂。安裝時必須保證空氣隔離層厚度不小于20mm。
4.2.5踢腳線安裝:
踢腳線高180mm,粘點3個。安裝時保證與上部保溫板平整垂直。
4.2.6抹門窗口護角
做門窗口水泥護角。
4.2.7貼玻纖網格布:
玻纖網布應自上而下沿墻一圈一圈鋪設,按要求配制好聚合物砂漿待用。
先在聚苯板表面均勻涂抹一層面積略大于一塊網布的聚合物抹面膠漿,立即將50mm寬網布鋪設其上,網布的彎曲面朝向墻,網布接茬處搭接100毫米。同時從中央向四周用抹子涂平,壓入濕的抹面膠漿中,待膠漿稍干硬時,再立即用抹子涂抹聚合物砂漿。要求將砂漿面壓實趕光,表面平整。
為了確保墻面不產生裂縫,門窗洞口部位處鋪設加強網布。
4.2.8刮膩子找平
待玻纖網格布和板面徹底干透后滿刮一遍821膩子,干燥后可再刮膩子或做其他飾面。材料
60mm厚增強石膏聚苯板,水泥類膠粘劑、石膏膩子、玻纖網布條等。6 機具設備
灰槽,瓦刀,2m靠尺(帶線墜),單手鋸,剪刀,刮板。勞動組織及安全
7.1勞動力組織
操作工人經廠方技術人員現場培訓,進行樣板交底后即可上崗工作,每組2人(1人粘貼,1人輔助)。
7.2安全、文明施工措施
1、按照北京文明現場管理規定,每周一對職工進行施工現場消防、安全、保衛、衛生等方面的宣傳教育。
2、施工現場做到活完,場地清。
3、施工要做到整潔,禁止酒后上班,禁止現場內吸煙,使用明火,禁止使用一切電加熱器燒水、做飯,禁止現場內打鬧,不允許穿高跟、帶釘、不防滑的鞋子。
4、進入現場必須帶安全帽,并系好帽帶。
5、禁止挪動拆除現場內的一切防護措施,禁止從樓內向外拋擲物體,杜絕隨地大小便。
6、上梯登高前必須檢查其是否穩固,如發現不穩定時,及時修好方可繼續使用,上板時應配合一致,以免板倒擠壓砸傷人。質量要求
質量標準如表1所示。
保溫板安裝的允許偏差及檢查方法 表
1項目 項目 允許偏差(mm)檢查方法表面平整 3 用2米靠尺和楔形塞尺檢查立面垂直 3 用2米托線板檢查陰陽角垂直 3 用2米托線板檢查陰陽角方正 3 用200毫米方尺和楔形塞尺檢查接縫高差 1.5 用直尺和楔形塞尺檢查效益分析
(1)采用外墻內保溫做法,符合國家節約能源的政策。
(2)施工方法簡單,操作方便。保溫板單塊重量輕,易搬運,一人便可以獨立操作,能大大降低勞動強度,提高功效。應用實例
由某單位承建的清華大學大石橋學生公寓A04、A05、A06樓,施工日期從2002年7月1日至2003年6月20日,外墻內保溫均采用上述保溫板,其質量好,速度快,得到了設計單位和建設單位的好評。
第五篇:雙層鋼筋網道面加筋補強施工工法補效益分析_圖文(精)
雙層鋼筋網道面加筋補強施工工法 1.引言
國際航班增多,經濟步伐加快,民航建設領域高度重視,目前,我國民用機 場道面主要有水泥混凝土道面和瀝青混凝土道面兩種形式, 其中, 以水泥混凝土 道面在我國應用最廣、技術最成熟。
道面的質量直接影響飛機的飛行安全和機場的使用品質, 原地形、地貌有沖 溝、魚塘及挖填交界處等薄弱環節的混凝土面板處理, 尤為重要, 為了有效防止 混凝土面板斷裂, 避免不均勻沉降, 必須對混凝土面板薄弱環節加筋補強, 本文 講述針對于混凝土道面薄弱環節的處理---雙層鋼筋網道面加筋補強。
2.工法特點
采取局部加筋補強法,增強混凝土道面抗裂能力,有效防止道面面板斷裂, 避免高填方等帶來不均勻沉降,施工工藝簡單、成本低、質量有保證。
3.適用范圍
本工法適用于高填方挖填交接處、沖溝、魚塘等軟弱地基處的水泥混凝土機 場跑道、水泥混凝土高速公路等水泥混凝土道(路面。
4.工藝原理
在軟弱地基處混凝土道(路面板塊中增設鋼筋網片,鋼筋網片的抗彎性 與抗拉性比混凝土大,故而使水泥混凝土道(路面整體性和強度都增加,保證 混凝土道面施工質量。
5.施工工藝流程及操作要點 5.1施工工藝流程
詳見附表---道面、路面施工工藝流程圖
5.1.1前期準備 5.1.1.1現場清理
支模前應全面檢查基層的平整與密實情況, 高刨低不補, 如有損壞應在澆筑 混凝土板前采用相同材料修補壓實, 嚴禁用松散粒料填補。徹底清除表面所有浮 土、雜物。
5.1.1.2控制樁復核和測量放線
對道面的中心線、水準點、控制樁(網 進行復查校核。
由測量隊按板塊尺寸放出縱、橫分倉線, 把點線彈到上基層上。在分倉線的 十字點上測量其高程,其點位高程應比設計基層高程高 3mm(只用在點位上,面 積為 200mm ×200mm。
在做好的點位上恢復十字線, 兩點之間用鋁合金尺檢查, 若超高部位在模板 安裝位置上的即用水磨機找平,只允許低,不允許高,在做好的塌餅上復測,誤 差應在 2mm 以內,把成果交施工隊安裝模板。
測量隊做好三次測試:第一次,在基層上測出點位及高程交由模板安裝隊;第二次,模板安裝完畢后進行校核測量;第三次,校核完畢后進行復測。5.1.1.3鋼筋網片加工制作
根據設計圖紙尺寸, 加工鋼筋網片, 鋼筋表面不得有降低粘結力的污物, 鋼 筋綁扎與焊接應符合國家現行標準的有關規定。成品鋼筋網片應覆蓋彩條布保 護。
5.1.1.4制作防雨棚、防曬棚,加工攤鋪、振搗、切縫、做面等工具。5.1.2立模施工 模板支設固定方式采用三角 桿支撐(如右圖 , 根據混凝土分倉圖的
平面位置與高程, 在基層表面用墨線彈 出分倉線, 將模板用支架準確就位, 模 板內側面應豎向垂直, 模板之間連接應 緊密、平順, 接頭不得有縫隙、前后錯 位和高低不平等現象, 模板內側也可用 鋼釬臨時固定,在混合料振搗前拔出。采用隔一打一的支模方法,模板與基層接觸面如有縫隙,提前用 1:2水 泥砂漿堵縫, 堵縫應密實, 一方面是防止漏漿, 另一方面是可以減小機械在上面 行走振動時產生的撓度。然后用 12cm 寬油氈平分對折后,底部用水泥釘沿折線 固定在基層表面上, 側面用膠帶粘結到模板內表面, 折角應保證 90o 直角, 以防 模板底縫隙漏漿, 保證拆模后混凝土底角為直角。模板孔眼及接頭縫用塑料膠帶 密封。調模先調平面位置,平面位置允許偏差為±3mm ,寬度檢查,虛寬應為混 凝土板寬-2×2mm。再調高程,允許誤差為±2mm。混合料攤鋪前要對模板的平面位置、高程、直線性、牢固性、接縫處理等 進行全面檢查,經監理驗收合格后再進行施工。
5.1.3清 倉
1模板支立完畢后,及時進行倉內清整,清除倉內所有雜物,然后在全倉 范圍內均勻灑水。若局部有積水,及時清除。
2模板內側應按要求均勻涂刷脫模劑。5.1.4混凝土攪拌攤鋪(雙層鋼筋網的安設 5.1.4.1混凝土混合料的攪拌和運輸 混凝土混合料采用配有電腦計量的攪拌機進行集中攪拌,以保證混凝土 料的質量均勻穩定。混凝土混合料運輸采用自卸汽車, 在最短的時間內運至鋪筑地段, 保證混 合料從出料到鋪筑現場的時間,不超過 30min。運輸車根據氣溫情況必要時加蓬布覆蓋。車輛進入鋪筑地段及卸料時, 要聽從指揮, 不得碰撞模板、傳力桿支架及 已澆筑完成道面混凝土的邊角,也不得將混合料卸倒在傳力桿支架和模板上。5 保證車輛卸料高度不超過 1.5m。
5.1.4.2混凝土混合料的攤鋪、振搗 按板全厚一次攤鋪, 隔一打一,先澆筑獨立倉,再澆筑填倉。攤鋪時預留振實的沉落度, 要嚴格按試驗段施工給定的松鋪系數控制來控 制,每段攤鋪長度不超過 120m。考慮板塊橫坡,在高處一側虛攤值要高于低處一側的虛攤值約 3cm 左右。4 排式振搗機行駛速度限為 0.8m /min ,行走 30cm 一停,振搗時間 30~50秒,當混凝土無氣泡、不下沉,即充分排氣后再次行走。施工中振搗棒采用提起放下的方式振搗, 可使振實效果更為理想, 人工振 邊的兩根振搗棒跟在振搗機后振搗。
5.1.4.3雙層鋼筋網的安設(詳圖右圖
1道面板設有鋼筋網片補強的按下述方法安設: 雙層鋼筋網的上下兩層網片, 宜分先后兩次安設。下層網片墊以不小于 50mm 的水泥砂漿預制塊,滿足保護層要求;也可先攤鋪大于保護層厚度的混合料,振 實整平并使之達到保護層厚度后再安設;上層網片待預定高度的混凝土混合料振
實找平后安設。平縫加筋部位的鋼筋網一次安裝就位。厚度小于 25cm 的鋼筋混 凝土板, 上下兩層鋼筋網片也可用架立鋼筋扎成骨架, 一次安設就位, 鋼筋安設 穩定后,方可繼續攤鋪作業。
2道面補強鋼筋位置擺放一定要準確,注意上、下保護層的厚度,振搗時 使用插入式振搗器振搗,設專人檢查隱蔽驗收。
5.1.5拉桿、傳力桿的安放
1拉桿按設計加工,加工模板時按設計在模板上打孔,混凝土澆筑時,安 排專人進行拉桿安放,并在混凝土作面前隨時檢查糾正,確保安裝準確。2 傳力桿采用傳力桿埋設機將傳力桿埋設進振搗后的混凝土中。這樣可以保 證傳力桿安放水平, 深度、位置符合設計及施工規范的要求, 安放好后用插入式 振動棒重新振實。
5.1.6行夯、揉漿、刮平振搗完畢后用平板拖平一次, 然后再用木行夯來回行走兩遍、進行整平振 實,最后用人工拉特制鋼滾筒提漿、揉面,同時檢查模板的位置與高程。2 混合料表面經木行夯、鋼滾筒平整揉漿后,用不小于 3m 直尺測試表面平整度,將高出部分磨平,低洼部分補全,多余砂漿刮除。
5.1.7復測
因機械振動力較大,模板有可能錯位、下沉,應進行復核校正,以保證混凝 土高程和縫的直線性。在整平前后,第一輪用水準儀復測高程,第二、三輪用拉 線復模板,要特別注意對角拉線,復查角點高程,若發現模板高程震動在 2mm 以上時,應及時校正。
5.1.8收漿壓面
為了使混凝土表面密實,提高耐磨性,防止產生龜裂、氣泡、翻砂、露面空 洞等現象,在整平機提漿后,全面進行兩次木抹兩次鐵抹的收漿壓面工藝。5.1.9抹面、拉毛
1抹面:混凝土表面抹面的遍數宜不小于三遍,將小石、砂壓入板面,消 除砂眼及板面殘留的各種不平整的痕跡。做面時嚴禁在混凝土表面上灑水或灑干 水泥。
2拉毛:做面工序完成后,按設計平均紋理深度的要求,適時將混凝土表 面拉毛。3 拉毛紋理應垂直于道面的中線或縱向施工縫, 拉毛方法是用 1根鋁合金尺 做靠尺, 用毛刷沿垂直于縱縫方向, 緊貼靠尺均勻地用力拉動毛刷, 中途不得停 止,以保證紋理順直。拉毛用力要均勻,掌握好水泥混凝土的干濕程度,避免出現泛砂現象。5 拉毛的毛刷應經常清洗, 防止結硬, 拉毛時要兩個人同時進行。拉毛時應 備一水槽,毛刷不用時即洗干凈浸泡于水槽中。拉毛的紋理深度應不小于設計和技術規范要求。5.1.10切縫
--切縫的時間根據施工時的氣溫和混凝土的強度通過試驗確定。切縫過早會 導致邊緣損傷、石子松動,切縫過晚會導致混凝土板發生不規則的收縮裂縫。--混凝土的縱、橫向縫采用切縫機切割,切縫深度和寬度應符合設計要求。--切割縱、橫縫時,精確確定縫位,縱縫應按已形成的施工縫切割,避免形 成雙縫;切割橫縫時應注意相鄰板縫位置的連接,不得錯縫,保持直線。--切縫后應立即將漿液沖洗干凈, 并應用填塞物將縫槽填滿, 防止砂石或其 它雜物落入縫內。
5.1.11接縫施工
所有接縫(道面脹縫板除外均采用機械切割,填縫料均采用聚氨脂,墊條 采用直徑不小于設計接縫寬度 1.25倍的泡沫塑料條。傳力桿周邊及混凝土道面 企口縫以及橫向施工縫的瀝青涂刷層厚度不小于 1毫米。道面及現澆混凝土道肩 脹縫板采用低發泡脹縫板。
--切縫完成、混凝土養護期結束及道面干燥后盡快進行灌縫。道面開放交通 前必須完成所有灌縫工作。氣溫低于 5℃時不宜進行灌縫工作。
--灌縫前將縫內的填塞物、砂、石、泥土、浮漿、養護化合物及其它雜物清 理干凈,清掃完成后用壓縮空氣機將縫吹凈。
--灌縫時縫槽必須處于清潔、干燥狀態。填縫料采用填縫機壓力灌注, 以保 證填縫料灌注飽滿、密實并與縫壁粘結牢固。
--灌縫深度應達到設計圖紙要求的尺寸。
--填縫料的頂面,不得高出道面表面,低于道面表面不超過 3mm。--灌縫時按設計要求深度一次成型,不得分次填灌。--施工過程中應及時清除灑溢在板面上的填縫材料。5.1.12拆模、養護 1 拆模
拆模時不得損壞混凝土面層的邊角、企口。混凝土面層成型后最早拆模時間 應符合規范規定。拆模后, 應按設計要求及時均勻涂刷瀝青予以養護, 不得露白。2 養護
--混凝土道面施工完成后,及時進行養護。高溫時設防曬棚。
--養護采用養護液養護,待混凝土收漿后及時覆蓋土工布并保持潮濕狀態。--養護時間根據混凝土強度增長情況而定,但不得少于 14d。
--混凝土在養護期間,禁止車輛在其上通行。5.1.13水泥混凝土道面面層保護 道面面層完工后、驗收交工前, 指定專門的看守人員, 設立各種警示標志, 保護混凝土道面面層及其附屬設施完整性。混凝土道面面層宜達到設計強度并填縫完成后正式開放使用。5.2施工操作要點: 5.2.1鋼筋工程 5.2.1.1鋼筋網加工
A 加工前,進行技術交底,并對所有鋼筋原材料按批次進行檢驗,合格后, 方可使用。
B 按設計要求的鋼筋網的設置位置、尺寸、層數及相應位置的鋼筋直徑、間 距等進行鋼筋網加工。
C 焊接前,先進行試焊,并對焊件按要求進行試驗,滿足要求后進行大規模 施工。全部焊件按批次進行抽檢。
D 雙層鋼筋網補強采用焊接鋼筋網,平縫加筋采用焊接鋼筋骨架。E 道面內部脹縫兩側道面板采用平縫加筋補強。
F 如雙層鋼筋網補強與燈坑等孔口道面補強位于同一塊道面板時, 孔口道面 補強照做,將雙層或單層鋼筋網在孔口補強鋼筋處開口斷開。
G 鋼筋搭接采用焊接,雙面焊縫長度不小于 5d ,單面焊縫長度不小于 10d。5.2.1.2鋼筋網安裝
A 上下兩層鋼筋網分兩次安放,首層安放時,采用預制塊鋪墊。
B 等首層混凝土澆筑、振搗、找平完成,至二層鋼筋網設計標高時,進行上 層鋼筋網安放。
5.2.2鋼筋混凝土道面鋪筑
(1采用插入振搗,振搗棒組不應碰撞和擾動鋼筋。插入振搗時不得拖行振 搗棒組, 應依次逐條分別振搗。首層澆筑至上層鋼筋網設計標高, 安放上層鋼筋 網后,進行二層混凝土鋪筑。
(2鋼筋混凝土路面的振搗密實持續時間應比普通混凝土路面的規定時間延 長 5~10s。在一塊鋼筋網連續面板內,不得中斷攤鋪,每塊板內不應留施工縫, 必須攤鋪到達橫縫位置或鋼筋網片的端部,方可停止。
(3接縫
設接縫的鋼筋混凝土路面在攤鋪面板時,每張鋼筋網片邊緣 100mm 須作標 記,以便準確對位切縱、橫縮縫。縱、橫向接縫部位的傳力桿、拉桿、鋼筋網表 面應涂防銹涂層或包裹防銹塑料套管。
6.材料與設備
6.1施工前進行混凝土配合比及原材料試驗,水泥混凝土混合料的水灰比、坍落度要滿足設計及規范要求。
7.質量控制 7.1質量控制原則
為確保按質按量完成工程承包合同及施工圖紙所規定的全部任務,必須依 據國家、省、市的施工規范、規程、規定以及工程項目施工圖特有的要求,進行 全過程的施工質量控制。
7.2質量控制措施 工程質量檢查以班組自檢和專職檢查相結合。施工班組在下班前要對當 天的施工作業成果進行質量自檢,對不符合質量要求的予以糾正。各工序工作完成后,由分管工序的技術人員,質檢員組織工(班 長按有 關技術規范要求進行檢查, 不合格的堅決返工, 上道工序不合格不得開始下道工 序施工, 班組在進行工序交接時必須有明確的質量合格交接意見, 嚴格執行 “三 工序”制度,即檢查上工序,做好本工序,服務下工序。每道工序完成并自檢合格后,通知駐地監理驗收,并做好相關驗收記錄 和工程檢查簽證資料整理工作。加強技術人員對工程質量的監督,并完善施工記錄。7.3道面工程質量保證措施
1道面除少量收尾工程等特殊情況外,不宜采用低溫施工。
2高溫施工時盡量縮短混凝土混合料運輸、鋪筑、振搗、做面等各道工序 的間隔時間。作業完畢應及時覆蓋,灑水養護。氣溫過高時,宜避開中午施工, 盡量安排在早晨、傍晚或夜間施工。高溫施工時攤鋪的混凝土混合料的溫度不得 超過 35oC。
3混凝土道面應盡量避免在大風天(風速 4~6m/s以及干熱風天中施工。風速大于 6m/s時必須停止施工。
4混凝土道面不得在雨天中施工。混凝土道面施工過程中如遇降雨,鋪筑 作業應予停止。對已鋪筑的混凝土混合料, 應及時蓋上塑料布或防雨棚, 并防止 相鄰板的雨水流入,沖走砂漿。
8.安全措施 8.1安全管理措施
1積極貫徹以“預防為主”的方針,領導干部要親抓安全,牢固樹立“安 全工作是影響中心工作 " 的工作,通過抓安全促進度、保質量。
2落實安全責任制,各個單位及部門的負責人是安全工作的第一責任人, 本著“誰主管誰負責”的原則,旗幟鮮明地做好安全防范工作。正確處理單位內部和地方之間發生的問題, 消除各種不利于安全的因素, 嚴格遵守施工裝備的操作規程和各項安全規定。適時進行安全檢查和整頓, 促進 安全工作落實。
8.2現場安全保證措施
1混凝土開工前廣泛開展安全施工的宣傳教育,自覺遵守安全施工紀律和 混凝土施工現場管理辦法,做好安全防事故工作。
2建立安全施工責任制和工種作業安全措施,設立專職安全員進行督促檢 查,特別是夜間施工加強檢查。
3認真落實安全施工檢查制度,項目部定期到工地查思想、查制度、查紀 律、查隱患,及時消除不安全因素;各作業隊定期落實三檢制度(施工前檢查場 地、設備、工機具;施工中相互檢查;施工后交接班檢查;管理人員要及時檢 查工機具、設備的完好使用情況。
4搞好預防,對于具有一定危險性的工種作業,設置安全防護措施。
5加強機械、車輛管理,所有施工機械、車輛在項目經理部規定的路線、區域內活動。嚴禁非司機開車,避免車輛事故的發生。
6加強行政管理,做好“三防”工作(防觸電、防火、防盜。
7工地修建的臨時房、架設照明線路、庫房,都必須符合防火、防電、防 爆炸的要求,配置足夠的消防設施,安全避雷設備。
8對于施工現場及其周圍的高壓電線、變壓器等醒目的安全標志,對開挖 地段又處于交通要道處, 派專人看守, 或有明顯的標志, 防止過往行人或車輛不 注意發生事故。
9.環保措施
9.1原材料的控制: 1 水泥存儲采用水泥罐,以防揚塵遺灑;2 砂石運輸車輛應覆蓋, 同時砂石填裝高度不得超過車輛槽梆, 防止在運輸 途中遺灑,造成材料浪費;3 混凝土施工用水盡量使用循環用水,減少水資源的消耗;4 混凝土拌制前應對原材料及配合比進行設計, 所使用外加劑應達到國家有 關環保要求。
9.2現場混凝土攪拌機、混凝土輸送泵應進行有效封閉,使噪聲對外界排放 達標。
9.3混凝土振搗應選用低噪聲振搗棒,從聲源上降低噪聲的產生。
9.4現場攪拌站的排污措施:在現場設置的攪拌站,考慮沖洗攪拌機產生污 水的排放, 在攪拌站設置的鄰近適宜位置設置沉淀池, 從攪拌站至沉淀池, 設置 排水溝, 使沖洗攪拌機的污水可順暢的排入沉淀池內。排水溝規格應滿足設備的 污水排放要求,確保在排水過程中不會溢出。
9.5混凝土攪拌過程中,操作人員應隨時觀察攪拌房中粉塵濃度,當目測揚 塵超過 0.5m 時,應及時用噴霧器進行降塵。
10.效益分析
10.1經濟效益:與常規提高填挖搭接處的混凝土板塊強度,增厚薄弱環節的混 凝土板塊相比, 加筋補強砼板塊的 工效 提高 3-4倍, 節省 勞動力 , 并使配套的機 械設備利用 效率 顯著提高, 人工 機械費 用節約 12.5%, 從而使綜合 成本 降低 2-3%。較好地解決了天氣炎熱地區, 道面 大面積混凝土施 工容易出現假凝、拉毛困難 等 弊
病, 采用加強補筋后, 使混凝土 拉毛成型 的時間縮短, 可以有效地減少上述現 象的發生,混凝土表面 質量 亦因此得到改善。
10.2社會效益:縮短工期,質量改善,企業信譽明顯提高,社會效益顯著。水 泥混凝土道面一般需設計接縫, 按板塊分隔施工, 道面板塊為飛機起降、滑行的 首入持力層, 加筋補強混凝土能起功能性作用, 即滿足飛機飛行對道面表面的要 求,加筋補強對荷載應力的影響,有效地增強了機場道面結構。
10.3環境效益:綠色環保,美觀大方,干凈整齊清潔,施工簡便。11.應用實例
11.1實例 1:江西上饒三清山機場項目 4C 級標準飛行區場道建設工程 上饒三清山機場位于上饒市中區南面,機場的規模為 4C ,跑道長度為 2400m , 寬度為 45m , 水泥混凝土厚度 34cm。混凝土道面工程于 2015年 3月 28日開始施工, 2015年 9月 28日完工。跑道、聯絡道、站坪貫穿 8條沖溝和 8個魚塘,設計圖紙
在沖溝、魚塘等軟弱地基處增設雙層鋼筋網片 918 塊,共計 20000 余㎡。鋼筋網片按照設計圖紙參數進行加工,嚴格按照道面板塊鋼筋網補強位置安 設,11.2 實例 2:太原航空運動學校堯城機場場道工程 堯城機場場區位于太原市南約 40 公里處的清徐縣孟封鎮堯城及南里旺村鎮 內,距大運公路 2 公里。飛機主跑道:長 1800m,寬 45m;混凝土厚度:28cm。混凝土道面工程于 2014 年 6 月 10 日開工,2015 年 9 月 10 日完工 道面、路面施工工藝流程圖 原材料選擇和化驗 施工配合比設計 模板制作 立模施工 安 設 鋼 筋 網 片 混凝土拌合、運輸 混凝土攤鋪、排振 混凝土行夯整平混凝土表面揉漿 混凝土表面刮平混凝土抹面 拉毛 拆模 混凝土養護 切縫(假縫)道面擴縫、清縫、嵌縫施工 接縫處的擴縫與倒角施工 獨立 倉混 凝土 施工 填倉 混凝 土施 工 道面 混凝 土工 程施 工 試 驗 段 施 工