厂房岩锚梁砼施工措施.docx
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厂房岩锚梁砼施工措施
地下厂房岩锚梁混凝土施工措施
1、工程概况
1.1概述
蒲石河抽水蓄能电站地下厂房开挖尺寸为173.3m×25.7m×54.1m,共分九层开挖。
厂房
层(▽24.0~▽18.5;层高5.5m)为厂房岩锚梁层,岩锚梁岩台设计桩号:
厂房0-045.3~厂房0+102.4,其中厂房0-045.3~厂房0+094.9为斜面段,设计高程:
▽22.60~▽21.7,岩台横断面宽度1.5m,高0.9m,斜面长度1.75m,斜面与铅垂面的夹角为59.04°;厂房0+094.9~厂房0+102.4(小桥机躲避洞)为直角段,设计高程▽24.00,岩台宽度1.5m。
岩锚吊车梁砼分二期施工。
一期砼上游侧分11块浇筑,其中A1型段(14.1m)1块、A2型段(14.1m)1块、B1型段(14m)4块、B2型段(14m)4块、E型段(7.5m)1块;下游侧分12块浇筑,其中A3型段(16.25m)1块、B2型段(14m)4块、B3型段(8.75m)1块、C型段(16m)1块、D型段(10.8m)4块、E型段(7.5m)1块。
其中C型(16m)主变运输洞洞口段待安装间开挖后与主变运输洞锁口砼一起施工。
1.2主要工程量
主要工程量表1-1
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
混凝土
m3
1951
C30
2
一级钢筋
t
57.306
3
二级钢筋
t
134.324
4
PVC排水管(Φ50mm,L=4m)
m
240
5
软式排水管(Φ50mm)
m
300
1.3工程地质条件
厂房岩锚梁地段主要由较完整、新鲜、坚硬的混合花岗岩组成。
该地段地下水位虽高出洞顶拱约150~250m,但岩石透水性微弱,仅局部见有地下水渗涌。
厂房地段岩石节理一般不甚发育,并多钙质胶结。
根据一、二层开挖揭露的地质资料分析,厂房上游壁桩号0-35m~0-5m岩锚吊车梁处将遇断层fj34、fc2、fc3,另外上游壁桩号0+80m~0+100m将遇岩脉δπ3、δπ10,下游壁桩号0-8m~0-38m有fj34、fc2、fc3和fc15等断层切割。
2、施工布置
2.1施工供风
本工程施工用风主要为仓面清理用风,利用厂房
层开挖及交通洞、主变运输洞等前期施工形成的供风管路供风。
2.2施工供水
施工供水取自厂房通风洞和交通洞外取水泵站,供水管路沿通风洞→厂房进风机室→厂房工作面和交通洞→主变运输洞→厂房工作面敷设,通过4寸供水管向工作面供水。
2.3施工通风
施工前期采用
、
层开挖及交通洞、主变运输洞等前期施工形成的通风系统通风,待副厂房排风竖井形成后,由设置于施工通道入口的通风机鼓入新鲜空气,由排风竖井排出,形成通风回路。
2.4施工供电及洞内施工照明
施工用电由厂房通风洞内前期布置的2#变压器(500KVA+300KVA)提供,洞内照明采用前期
层开挖布置的供电设备及线路进行供电,照明设备采用投光灯照明,砼仓号附近设足够的照明设施以满足照明要求。
2.5施工排水
施工排水主要为洞内地下渗水及施工用水,洞内设集水坑,厂房交通洞弯道附近位置设集水箱和2#排水泵站,通过污水泵排到集水箱,再通过排水管排至交通洞外沉淀池,污水经沉淀处理后,排入黄草沟内。
2.6施工交通
厂房岩锚梁施工道路为:
厂房岩锚梁工作面→主变运输洞→厂房交通洞→下水库暂存场。
3、混凝土施工
3.1砼浇筑顺序
厂房岩锚梁混凝土施工从大桩号向小桩号两侧同时跳仓浇筑。
单仓砼施工顺序:
岩面清理→测量放线→钢管支撑架及施工平台搭设→底模安装→岩锚梁钢筋绑扎→侧模安装→预埋件安装→堵头模安装→清仓、验收→混凝土拌制、运输→混凝土入仓、振捣→收仓抹面→养护、脱模。
3.2基面清理及验收
基面必须验收合格后,方可进行混凝土浇筑工作。
岩基上的松动岩石、细渣、杂物及污染体均用高压风水冲洗干净,清洗后的基础岩面在混凝土浇筑前应保持洁净和湿润。
基础面要求达到无欠挖,无松动岩石,岩面冲洗干净后进行基面验收。
3.3砼模板支撑及施工栈桥搭设
为便于钢筋及模板施工,在岩锚梁底部用1.5寸钢管搭设脚手架加丝杠作为岩锚梁底部支撑,同时在岩壁吊车梁外部搭设脚手架,并在脚手架上铺设马道板,马道板和脚手架绑扎牢固,形成岩锚梁钢筋、模板施工平台。
岩锚梁底部脚手架支撑排距在40㎝,纵向间距80㎝,横杆间距100㎝,纵横向均根据施工需要设置剪刀撑。
为保证岩锚梁施工期间脚手架的安全及稳定,支撑底部石渣用振动碾碾压密实,上设[10槽钢以增加底部受力面积,岩锚梁底部支撑脚手架和岩锚梁下的两排厂房边墙系统锚杆及边墙插筋连接形成整体(边墙插筋距岩锚梁下拐点20㎝,规格为φ25,L=100㎝,入岩80㎝,间距80㎝,插筋底部20㎝切开成两叉,孔内注浆后插筋底部加铁楔插入孔内钉牢,使插筋底部张开,增大锚杆抗拉强度),以保证脚手架的整体稳定性。
底模与底部支撑连接大样图
3.4钢筋施工
钢筋在钢筋加工厂内加工,按施工图纸下料制作,并将加工好的钢筋编号分类,由5T载重汽车运至工作面附近,由8t吊车将材料提升至岩壁吊车梁施工平台上,再由人工搬运到工作面,按施工图纸、技术规范及监理要求进行安装。
当岩锚梁底部模板安装后,清除模板上的杂物,测量先放出砼高程线及设计轮廓线,利用施工脚手架平台施工,按每段施工先在两端和中间固定3个标准横向箍筋,然后从岩壁向外逐步绑扎、调整钢筋就位,按设计要求焊接横向箍筋和纵向分布筋,焊接操作严格按施工规范进行,保证焊接长度,不得损伤钢筋,所有焊渣必须清除。
为方便使用测量控制点,可在局部布置辅助插筋Φ25,入岩1m,外露1m。
测量控制点放在锚杆或辅助插筋上,钢筋施工及验收后割除伸出钢筋设计边线外的多余辅助插筋。
钢筋安装时按“先内后外,先弯后直,层次清晰,相互配合”的原则进行,即:
先绑扎内侧(靠岩壁侧)钢筋,再绑扎外侧钢筋,主筋与水平箍筋交替进行,内层分布筋优先绑扎,最后安装纵向分布筋,为防止钢筋施工过程中损坏底模,在底模上要垫一层硬纸板。
3.5模板施工
为了保证岩锚梁表面光洁、平整,镜面混凝土模板采用竹胶模板及方木围檩的方式,方木与方木间用钉子钉牢(钉子长度不能穿透模板)。
侧面和底面分别由一块模板组成,侧模及底模尺寸均为1.2×2.44m,侧模立向安装,底模横向安装;底模标准断面外的模板,根据具体超挖情况,现场用小模板拼装,和岩石接缝处用发泡剂堵缝;堵头模板采用木模板,其固定利用锚筋设支撑加以固定。
为确保模板拼缝的平顺,对折点采用倒角的方法,对垂直拼缝及底模和侧模结合处采用透明胶带进行粘贴,避免混凝土因漏浆产生缝痕。
为了便于对混凝土进行保水养护,侧模高出混凝土顶面10cm以上。
拉筋采用φ12钢筋,一端套成不小于35㎝长的丝扣,每排拉筋设在同一高程上,拉筋间距为80㎝,侧模设置3排,底模设置2排,岩锚梁锚杆施工的同时,在边墙上预打4排插筋,插筋规格为φ25,L=100㎝,入岩80㎝,间距80㎝,模板拉筋直接焊接在插筋上。
在混凝土拆模后,用φ50取芯钻机将拉条附近砼取出,割除拉条后形成一排排整齐规则的光滑孔洞,后期用同标号、同颜色砼填平并压光。
为使施工缝连接紧密,堵头模板内侧按设计尺寸设150×130cm键槽盒,键槽盒用1寸木板按设计尺寸制作,用钉子与堵头模内侧固定。
3.6预埋件及排水管安装
预埋件包括PVC排水管(Φ50mm,L=4m)、电缆穿线管、岩锚梁下部构造柱插筋、预埋基础板及接地扁钢等,施工前先由测量放出预埋件的设计位置,再安装预埋件并加以固定,预埋基础板固定采用和钢筋点焊的方法,PVC管的固定采用8#铅丝和附近钢筋绑扎,预埋件的安装根据施工图纸具体要求的位置、型式及规格、尺寸与钢筋安装同步人工进行安装,安装满足规范精度要求。
PVC排水管安装时,通过邻近钢筋与之固定,管口采用木塞进行临时封堵,防止杂物、砼料进入,砼施工结束后拆除封堵,以保证其通畅。
在浇筑砼的过程中,为避免碰损预埋件,下料及振捣时注意对预埋件的保护。
3.7混凝土拌和及运输
岩锚梁砼由HZD90拌和站供应,拌和人员根据现场试验室提供的监理批准的砼配合比拌制砼,严禁擅自更改。
混凝土拌和用砂的细度模数为不大于2.7的中砂,砼入仓温度应不大于18℃,混凝土每盘拌和均匀,保证每盘拌和时间不少于2分钟,试验人员在出机口和浇筑现场取样试验。
砼采用6m3混凝土搅拌运输车运至现场。
3.8混凝土浇注
岩锚梁一期砼为二级配C30常态砼,采用吊罐入仓,浇筑过程均匀下料,及时平仓,下料高度不大于1.5m,采用加长的1.1Kw软轴振捣器平仓。
两台振捣器一前一后交叉两次梅花形插入振捣,振捣器插入间距30~40㎝。
振捣棒插入方向应一致,快插慢拔,砼振捣时间为砼不再显著下沉,气泡排完并开始泛浆为止。
振捣上层砼时,应将振捣器插入下层砼5㎝左右,以加强上下层砼结合。
砼浇筑过程中,如发现现场砼和易性较差时,采取加强振捣等措施,保证砼浇筑质量,外露面及边角、埋件部位要加强振捣。
振捣棒距模板距离保证大于10㎝左右,振捣棒不直接触及模板、钢筋及埋件。
岩锚梁一期砼采用隔段浇筑,浇筑缝处设置键槽,缝面凿毛,钢筋穿缝。
砼浇筑过程中设专人挂线检查,监测模板、埋件变形情况,跟进砼浇筑层面,适时收紧模板拉筋螺栓,以消除拉筋因受力发生的拉伸变形引起的模板位移。
砼浇筑结束12小时后,采用覆盖保温薄膜通水、棉被覆盖进行养护,混凝土模板拆除后在混凝土顶面盖上草帘,并伸出一部分悬挂在侧面上,及时用水淋草帘,以保证混凝土表面保持湿润。
混凝土养护时间28天。
3.9砼温度控制
3.9.1混凝土内部温度观测
砼浇筑时在砼内部埋设薄壁钢管,砼浇筑完毕后向管内注水,通过测水温来观测砼内部温度,当砼内外温差大于20℃时,及时采取保温措施,如增加塑料薄膜的层数,以控制温降,防止裂缝的产生。
3.9.2采取的相应措施
根据总进度计划,岩锚梁砼浇筑施工于7月底结束,根据招标文件中所提供的气象资料及结合实际当地气温波动情况,采取以下措施:
(1)加高成品料场的骨料堆高,并有足够的储备,料场及料斗部位搭设防晒棚。
(2)在水泥仓中设温度计进行监控。
(3)混凝土运输工具应有隔热遮阳措施。
(4)混凝土浇筑应尽量安排在早晚、夜间以及阴天进行。
(5)采用低温水拌合,并在水箱搭设遮荫棚,降低拌合水温。
(6)岩壁吊车梁浇筑前按计算数据进行试配,实测砼出机温度,当出机温度达不到要求时,及时采取措施予以修正。
3.10砼安全防护
3.10.1覆盖防护
受施工条件的限制,厂房四层开挖距离岩锚梁的距离较小,因此无法避免部分飞石砸向岩锚梁混凝土面,施工中利用草帘保护岩锚梁顶面和侧面。
考虑安全防护,岩锚梁砼浇注后不拆底模,侧模3天后拆模。
3.10.2爆破控制
根据《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》(DL/T5099-1999)要求,主厂房岩锚吊车梁砼龄期1~3天内最大质点振动速度小于1.2㎝/s,3~7天内最大质点振动速度小于1.2~2.5㎝/s,7天后质点振动速度不大于10㎝/s。
控制爆破振动的经验公式:
V=K(Q1/3/R)α可得:
Q=〔R(V/K1/α)〕3
V——质点振动速度(㎝/s);
R——爆破药包分布几何中心到观测点或建筑物、防护目标的距离(m);
Q——爆破单响药量,分段延时爆破视具体条件取有关或最大一段的药量(㎏);
K、α——与场地地址条件、岩体特性、爆破条件以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标相对位置有关的常数,由爆破试验确定。
根据公式,厂房
层中部梯段爆破单响最大装药量计算:
Q=〔R(V/K1/α)〕3
式中:
V<10㎝/s,岩锚梁质点振动速度最大允许值(㎝/s),R=16.8m,K=128,α=1.4
可得:
Q<〔16.8(10/1281/1.4)〕3=20.1(㎏)
则最大单响药量应小于20.1㎏。
4、投入的施工机械设备
根据施工总进度安排及施工需要,对厂房主要大型施工设备进行协调统一考虑。
其设备详见下表:
机械设备配备表1-3
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
电焊机
BX3-500
台
4
2
插入式振捣器
1.1KW
台
6
3
载重汽车
5t
台
2
4
混凝土搅拌运输车
6m3
台
3
5
吊车
8t
台
1
6
吊罐
1m3
个
1
7
吊罐
0.5m3
个
1
8
混凝土泵
HB60
台
1
备用
9
拌和站
HZD90
座
1
10
振动碾
14t
台
1
5、投入的主要劳动力
厂房岩锚梁砼施工劳动力组合表1-4
工种
工长
砼工
钢筋工
模板工
电焊工
架子工
司机
合计
人数
3
16
16
12
8
12
6
73
6、施工进度计划
主厂房岩锚梁一期砼浇筑开工时间为2007年5月27日,主厂房段结束时间为2007年7月31日(根据厂房Ⅲ、Ⅳ层开挖及主变运输洞砼施工进度进行调整)。
岩锚梁砼跳仓分块浇筑,浇筑顺序如图:
其中第12块为C型段,待安装间开挖完成后与主变运输洞锁口砼同期施工。
具体混凝土施工计划暂定如下表:
岩锚梁砼浇筑计划表1-6
编号
排架支立
底模支立
钢筋绑扎
侧模支立
预埋件安装
砼浇筑
1
5.20~5.21
5.21~5.22
5.22~5.24
5.24~5.26
5.26
5.27
2
5.22~5.26
5.27~5.28
5.28~5.31
6.1~6.2
6.3
6.4
3
5.27~6.2
6.3~6.4
6.5~6.7
6.7~6.8
6.9
6.10
4
6.5~6.8
6.9~6.10
6.11~6.13
6.13~6.14
6.15
6.16
5
6.10~6.14
6.15~6.16
6.17~6.20
6.20~6.21
6.22
6.23
6
6.18~6.21
6.22~6.23
6.24~6.26
6.27~6.28
6.29
6.30
7
6.22~6.28
6.29~6.30
7.1~7.3
7.3~7.4
7.5
7.6
8
6.29~6.30
7.1~7.2
7.4~7.6
7.7~7.10
7.11
7.12
9
7.1~7.2
7.3~7.6
7.7~7.12
7.13~7.16
7.17
7.18
10
7.3~7.10
7.11~7.12
7.13~7.18
7.19~7.22
7.23
7.24
11
7.11~7.15
7.16~7.19
7.20~7.25
7.26~7.29
7.30
7.31
7、施工质量保证措施
根据《水工混凝土施工技术规范》,岩锚梁砼主要存在以下质量因素:
1、梁体的不均匀收缩,产生很大温差应力,容易使梁体出现横向裂缝。
2、外表平整光洁按镜面混凝土要求进行控制。
3、施工完成砼表面的保护,受其它工作面影响,如飞石破坏等。
针对措施:
1、裂缝控制:
(1)采用二级配砼,骨料最大粒径不大于40㎜,砼入仓采用平仓分层浇筑。
(2)砼浇筑12小时后,加盖草帘沙袋通水养护不少于28天,养护温度不超过25°;厂房埋深大,洞径长,能保持恒温,对防止砼裂缝有利。
(3)边墙岩石破碎部位先加固后再浇筑岩锚梁砼。
(4)岩锚梁砼立模支撑铺槽钢垫实,回填石渣用振动碾压实。
(5)混凝土允许最大质点振动速度:
龄期1~3d,小于1.2㎝/s;龄期3~7d,小于1.2~2.5㎝/s;厂房
、
层及相关洞室开挖爆破时,按规范要求,根据施测数据,严格控制单响药量。
2、镜面砼控制
(1)为了保证岩锚梁表面光洁、平整,镜面混凝土模板采用竹胶模板及方木围檩的方式。
(2)选用级配良好、品质优良、最大粒径不大于40㎜的骨料;在混凝土中掺入性能良好的减水剂以改善混凝土的和易性,混凝土强度等级满足设计要求。
(3)严格控制施工工艺,模板立模安装要按施工措施和规范要求进行,无大的变形,支撑牢靠。
测量校模后把误差控制在规范允许范围内。
(4)施工过程中严格控制,振捣密实,收面平整。
3、混凝土保护
(1)开挖严格按照爆破测试所获得的参数进行爆破设计,控制单响最大装药量,满足设计对岩锚梁的防震要求。
(2)拆模过程中工作人员要小心谨慎,严禁碰、撬坏砼的边角。
(3)在相应部位四层钻爆施工时,对相应部位岩锚梁砼进行防护。
在整个岩锚梁砼的施工过程中,由现场质检人员进行各道工序的全过程施工检查和监控,施工过程中严格按照有关施工技术规范和质量要求精心组织施工,确保岩锚梁砼施工质量。
8、安全生产、文明施工及环保措施
8.1安全生产保证措施
(1)制定安全施工技术措施,选派有经验、责任心强的专职安全员对洞内进行安全巡视。
(2)进洞施工前,对所有施工作业人员进行岗前安全培训。
施工中,不定期进行安全专项检查和定期进行安全大检查,及时清除安全隐患。
(3)经常检查油库、炸药库,严格按照公安部的有关规定,对易燃、易爆品的采购、运输、加工、保管、使用等制定一系列规章制度,并配备有足够的消防设备,接受当地公安部门的监督检查。
(4)按规范要求搭设安全作业平台,用钢管搭设栏杆,超过岩锚梁顶部高程1.2m,搭设方便人员上下的楼梯,并加固牢靠。
(5)电工作业人员经常检查电气线路,作业人员及时反映情况,相互沟通,充分了解现场情况。
(6)特种作业人员应进行现场用火安全教育,增强作业人员安全意识和自我保护能力。
(7)在施工营地及施工现场各路口、洞口设置警示标志牌、急弯地段、危险地段设置警示牌,安全信号标志等。
8.2文明施工及环保措施
(1)施工现场规划合理,布置有序。
(2)施工现场标语牌整齐、各种施工材料分类摆放,机械设备停放整齐。
(3)洞内照明及动力线,供风管路,排水管线基本要做到悬挂岩壁在一条线上;洞内施工通道有人进行维护,基本要达到平整。
(4)洞内粉尘主要为爆破硝烟、车辆尾气,采用安装通风设施(必要时增加辅助设施)保持通风良好,并且加强车辆及道路的维修保养。
对从事水泥装卸、洞内钻爆接触粉尘的施工人员应采取戴防毒口罩等防护措施。
(5)施工中的噪源主要为施工机械设备及洞内钻爆,为减小噪音,应该加强各种施工机械设备及道路的维修保养,减小运动时的噪声。
(6)保护施工区和生活区的环境卫生,定时清理垃圾,现场和生活区设置临时卫生设施,定期清扫处理,做到文明施工及环境保护。
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