岩壁吊車梁混凝土施工工法

岩壁吊車梁混凝土施工工法

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》是中國水利水電第十四工程局、中國水利水電第六工程局、中國水利水電第十二工程局完成的建築類施工工法,完成人是尹俊宏、楊天吉、王紅軍、陳時彬、景建國,適用於大中型水利水電工程地下廠房岩壁吊車梁混凝土施工。

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》主要的工法特點是根據開挖揭露的地質條件靈活確定混凝土分塊;合理確定澆築高度,正確處理好混凝土澆築與主廠房上下層開挖的關係;採用溫控混凝土。

2008年1月31日,《岩壁吊車梁混凝土施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。

基本介紹

  • 中文名:岩壁吊車梁混凝土施工工法
  • 工法編號: YJGF077-2006
  • 完成單位:中國水利水電第十四工程局、中國水利水電第六工程局、中國水利水電第十二工程局
  • 主要完成人:尹俊宏、楊天吉、王紅軍、陳時彬、景建國
  • 套用實例:廣西龍灘地下電站岩壁吊車梁混凝土施工
  • 主要榮譽:國家一級工法(2005-2006年度)
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,

形成原因

地下廠房土建工程施工中,岩壁吊車梁開裂幾率較高,且開裂成因較為複雜,因此岩壁吊車梁混凝土施工是地下廠房的重點及難點,《岩壁吊車梁混凝土施工工法》通過2005年前對岩壁吊車梁混凝土澆築的成功經驗的總結及多次徵求專家組的意見,岩壁吊車梁混凝土打破了常規澆築方式並採取多種先進的施工工藝,在岩壁吊車梁成型混凝土防裂技術有了進一步的提高。

工法特點

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的工法特點是:
1.根據開挖揭露的地質條件靈活確定混凝土分塊,降低圍岩不均勻變形對岩壁吊車梁混凝土造成的影響。
2.合理確定澆築高度,正確處理好混凝土澆築與主廠房上下層開挖的關係,既能減小澆築後下層開挖爆破振動對岩壁吊車梁混凝土的影響,又能保證澆築高度不能太高,避免增加施工難度。
3.採用溫控混凝土,低坍落度混凝土對混凝土進行通水冷卻,並可用聚丙烯腈微纖維混凝土替代常規混凝土提高抗裂性能。
4.妥善處理混凝土澆築與岩壁梁受拉錨桿施工的關係,保證岩壁梁受拉錨桿施工質量及施工的成功率,從而保證了岩壁梁受力時的整體安全。

操作原理

適用範圍

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》適用於大中型水利水電工程地下廠房岩壁吊車梁混凝土施工。

工藝原理

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的工藝原理敘述如下:
先對不同圍岩情況下的岩壁吊車梁混凝土表面裂縫產生的原因進行分析研究,並針對這些原因完善施工工藝和相應的控制措施來消除裂縫頑症。具體從原材料、配合比、混凝土澆築時機、混凝土分塊、入倉手段等方面進行控制。

施工工藝

  • 工藝流程
《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的施工工藝流程如下:
岩壁吊車梁施工程式受岩壁吊車梁受拉錨桿的布置形式的不同有一定的區別大致有以下兩種,當岩壁吊車梁受拉錨桿為預應力錨桿時其施工總程式為:岩壁吊車梁受拉錨桿造孔及受壓錨桿施工→岩壁吊車梁下層周邊預裂→岩壁吊車梁下拐點以下深層支護施工→梁體鋼筋受拉錨桿預埋鋼管安裝及監測儀器埋設→混凝土澆築→受拉錨桿注裝及第一次張拉等後續工序施工;當岩壁吊車梁受拉錨桿為普通砂漿錨桿時其施工總程式為:岩壁吊車梁受拉錨桿及受壓錨桿施工→岩壁吊車梁下層周邊預裂→岩壁吊車梁下拐點以下深層支護施工→梁體鋼筋、受拉錨桿預埋鋼管安裝及監測儀器埋設→混凝土澆築。
混凝土澆築工藝流程為:準備工作→基岩面清理→測量放線→排架搭設→斜面模板安裝→梁體鋼筋安裝→預埋件安裝→直立面模板安裝堵頭模板安裝→清倉、驗收→混凝土拌制、運輸→混凝土人倉、振搗→收倉抹面→養護→直立面及斜面模板脫模→成型混凝土保護→安全欄桿防護。
  • 操作要點
《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的操作要點如下:
一、準備工作
1.混凝土澆築時機選擇
混凝土澆築時機選擇主要考慮因素為:高邊牆圍岩變形對新澆混凝土的影響;下層開挖爆破振動對新澆混凝土的影響。綜合考慮上述因素,將岩壁吊車梁混凝土選擇在如下時段進行澆築:
1)澆築高度控制在3.5~4米(即下拐點至下層開挖面高度)。為減少爆破振動影響,可將下層先開挖一部分,使澆築高度增加到6~8米。
2)下拐點以下系統支護施工結束。
3)下層結構預裂和施工預裂結束。
2.混凝土配合比選擇
混凝土裂縫產生的原因通常為混凝土體積變化時受到約束或者由於外界荷載作用時混凝土自身產生過大的拉應力引起。而早期裂縫產生的主要原因是水泥水化熱溫升後迅速溫降產生的拉應力超過允許抗拉強度,多數形成貫穿裂縫。為了減少和抑制混凝土內部因收縮而引起的早期裂縫,提高抗滲防水能力,增強抗凍融性,提高混凝土毛細材料含量、增強混凝土自身抗拉能力、杜絕貫穿裂縫的發生。可採取了如下措施最佳化配合比:
1)採用聚丙烯腈微纖維混凝土替代常態混凝土,提高混凝土毛細材料含量。微纖維摻量為1千克/立方米。粉煤灰摻量為20%。
2)採用低熱水泥替代中熱水泥,減少混凝土自身內部水化熱。
3)摻入引氣劑,改善混凝土的塑性及和易性,減少混凝土離析,提高混凝土的抗滲性、凍融性、耐久性。
4)具備條件下儘量採用7~9厘米的低坍落度混凝土進行澆築,減少水泥用量,從而減少混凝土自身水化熱。
5)儘量採用製冷混凝土進行澆築,出機口溫度控制在7~9℃。
3.混凝土分倉
經試驗表明,混凝土澆築長度與混凝土表面附近的拉應力成正比關係,澆築長度越短,其表面產生的拉應力越小,裂縫出現的幾率就越小。通過總結以往岩壁吊車梁混凝土澆築的成功經驗,分倉長度按10~15米/倉,局部地段可適當調整。為了減少因邊牆不均勻變形所產生的裂縫,結合岩壁吊車梁部位岩石塊體分布情況,可在上、下游較大的塊體部位布設適當的結構縫。
二、基岩面清理
將岩壁吊車梁混凝土澆築範圍內的雜物、泥土、鬆動塊體和混凝土噴層清除,並採用高壓水沖洗乾淨。對於大面積的光滑結構面則需要進行人工鑿毛。
三、測量放線
由專業測量人員用全站儀放出體型控制點並標示在明顯的固定位置。並在方便度量的地方放出高程點,確定鋼筋綁紮、立模邊線以及梁頂抹面高程,並做好標記。
四、排架搭設
先將基岩面採用反鏟或其他設備碾壓、夯實找平,再按技術措施搭設鋼管腳手架和枋木三腳架,承重排架和施工排架必須分開、獨立搭設。腳手架的頂端配置可調節絲桿,底部配置托撐。
五、斜面模板安裝
1.模板及支撐體系
1)模板選型主要考慮因素為:①經濟性;②透氣性;③強度和剛度保證率;④表面平整度;⑤易操作性。
通過對芬蘭維薩模板、膠合板、酚醛覆模膠合板及普通鋼模板在以往工程中的套用進行了對比選型,適宜選擇維薩模板或酚醛覆模膠合板作為岩壁吊車梁混凝土施工的主模板,模板尺寸15毫米×1220毫米×2440毫米,部分普通小鋼模和木模作為輔助。
2)支撐體系
①整體支撐體系採用ф40毫米鋼管。
②直立面模板採用50×80毫米@300毫米枋木或100毫米×50毫米矩形鋼作為背枋,背枋後採用ф40毫米鋼管和ф12毫米拉筋進行加固。
③斜面模板採用50×80毫米@250毫米木或100毫米×50毫米矩形鋼作為背枋,背枋後分別採用80×120毫米@750毫米木三架、ф40毫米鋼管和ф12米拉筋進行加固,也可直接用ф40毫米鋼管支撐固定。
④堵頭模板採用50×80毫米@400毫米方木作為背枋,背枋後採用ф40鋼管和ф12拉筋進行加固。
模板及支撐體系參見圖1。
岩壁吊車梁混凝土施工工法
圖1 模板及支撐體系示意圖
2.斜面模板安裝
採用18毫米×1220毫米×2440毫米定型酚醛覆模膠合板或者維薩模板進行人工組裝,安裝前塗刷脫模劑。模板組裝後要求整個模板面平整光滑。考慮在混凝土澆築過程中承重排架下沉,斜面模板在高程上整體向上抬高2厘米組裝。模板與基岩面接觸處若有空隙,應採用木板和雙面膠拼補。底模安裝完成後,進行測量檢查模板是否符合設計要求並為結構鋼筋的安裝放線。
六、梁體鋼筋安裝
鋼筋在加工廠按下料單進行分批製作並編號,倉內採用手動葫蘆吊運,雙面焊接和綁紮連線,鋼筋安裝過程中預先將進人孔(下料孔)預留出來。保護層採用在鋼筋與模板之間墊置強度不低於結構設計強度的混凝土墊塊,尺寸為10厘米×10厘米×5厘米(長×寬×厚)。混凝土墊塊製作時先預埋鋼絲,便於與結構鋼筋紮緊固定。墊塊應互相錯開,分散布置。在各排鋼筋之間,用短鋼筋支撐以保證位置準確。
七、預埋件安裝
預埋件安裝包括有橋機軌道螺栓預埋、監測儀器預埋、排水管預埋、冷卻水管預埋和受拉錨桿梁體鋼管預埋。預埋件均應通過測量放線確定出設計安裝位置,埋設安裝時應詳細記錄施工過程,埋設完畢經檢驗合格後方可進行混凝土澆築。
八、直面模板安裝
直立面模板採用15毫米×1220毫米×2440毫米定型酚醛覆模膠合板或者維薩模板人工進行組裝,模板安裝前應塗刷脫模劑。為了保證直立面與斜面相交處模板拼縫的密實性,在兩者相交處可採用60毫米×80毫米三角方木條進行過渡,方木條整條布置,採用通長釘子將其釘在斜面模板上。
九、堵頭模板安裝
堵頭模板採用ф12拉筋固定,模板外露拉筋採用預埋錐套連線。模板與基岩面接觸處若有空隙,應採用木板和雙面膠拼補。施工縫處鍵槽模板採用2厘米厚木板製作成盒子,釘在兩端模板內側,所有穿過施工縫的鋼筋均在兩端的模板上鑽孔留出。
十、清倉、驗收
當模板全部安裝就位後,組織人工對倉面內焊碴、雜物等進行清理,然後對倉面檢查驗收。施工縫縫面及鍵槽槽面應鑿毛處理並用水沖洗乾淨。
十一、混凝土拌制、運輸
混凝土按照事先申報並經過審批的配合比從拌合系統拌制。採用混凝土攪拌車運輸,運輸時應考慮混凝土澆築能力及倉面具體情況,滿足混凝土澆築間歇時間要求。混凝土應連續、均衡地從拌合樓運至澆築倉面,在運輸途中不允許有骨料分離、漏漿、嚴重泌水、乾燥及過多降低坍落度等現象。因故停歇過久,已經初凝的混凝土應作廢料處理,在任何情況下,嚴禁在混凝土運輸中加水後運入倉內。混凝土從混凝土攪拌車卸料時,自由下落高度應控制在2米以內,否則就加設緩降設施。
十二、混凝土入倉、振搗
混凝土採用泵送、吊罐或胎帶機入倉,下料時薄層平鋪、對稱下料,最大攤鋪厚度控制在40厘米左右,由倉位一端向另一端逐層推進,入倉的混凝土應及時平倉振搗,不得堆積。倉內若有粗骨料堆疊時,應均勻分布在砂漿較多處,不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成局部混凝土缺陷。澆築過程中,模板工和鋼筋工要加強巡視維護,發現異常情況及時處理。
採用小型插入式振搗器及時平倉振搗。振搗器操作遵循“快插慢拔”的原則,插入下層混凝土5厘米左右。振搗器插入混凝土的間距按不超過振搗器有效半徑的1.5倍,距模板的距離不小于振搗器有效半徑的1/2倍,插入位置呈梅花形布置儘量避免觸動鋼筋和預埋件,必要時輔以人工搗固密實。振搗宜按順序垂直插入混凝土,如略有傾斜傾斜方向應保持一致,以免漏振。單個位置的振搗時間以15~30秒為宜,以混凝土不再下沉,不出現氣泡,並開始泛漿為止。嚴禁過振、欠振。
十三、收倉抹面
當混凝土澆築結束後及時組織人工進行收倉抹面,抹面時控制好岩錨梁頂面高程,抹面要求梁頂平整光滑、高程準確,並注意應露出混凝土面的預埋件。
十四、養護
混凝土澆築完畢後12~18小時及時進行人工灑水養護,並拆除堵頭模板,岩壁吊車梁頂面及直立面覆蓋黑毛氈採用花管流水養護,斜面採用人工定期灑水養護,養護時間為90天。
十五、直面、斜面脫模及成型混凝土保護
1.為了防止下層開挖爆破對岩壁吊車梁的損壞,需對澆築完的岩壁吊車梁進行保護防止飛石,並嚴格控制爆破質點振動速度。
2.直立面模板待混凝土強度達到70%後拆除,拆除後採用雙層竹跳板對其進行防護,頂面及軌道螺栓採用橡膠皮帶防護。
3.斜面模板暫不拆模,待主廠房下挖至離岩壁吊車梁下拐點超過30米再拆除,以防止岩壁吊車梁成型混凝土受下層開挖爆破飛石的撞擊破壞。
4.為有效削弱爆破振動對岩壁吊車梁混凝土澆築造成的不利影響,在岩壁吊車梁混凝土澆築之前,宜先沿下層開挖邊線進行結構預裂,並同時在離設計邊牆5.0米左右進行施工預裂,利用兩道預裂縫大幅度衰減下層中部梯段開挖爆破的振動波,兩道預裂線之間的5.0米岩體作為保護層採用手風鑽小藥量開挖。
岩壁吊車梁混凝土安全質點振動速度如表1,混凝土養護及防護示意參見圖2。
表1 岩壁吊車梁混凝土安全質點振動速度
混凝土齡期(天)
0~3
3~7
7~28
安全質點振動速度(厘米/秒)
1.5~2
2~5
5~7
岩壁吊車梁混凝土施工工法
圖2 混凝土養護及防護示意圖
《岩壁吊車梁混凝土施工工法》採用溫控混凝土,嚴格控制混凝土的出機口溫度、入倉溫度和澆築溫度是防止混凝土早期貫穿裂縫產生的有效手段。
一、溫度控制指標
出機口溫度為7~9℃,入倉溫度為10~12℃,澆築溫度為14~16℃。
二、溫度控制方法
1.出機口溫度控制:採用製冷混凝土,骨料經過二次風冷,拌制過程中加冰,並保證冰在拌合過程中完全融化。
2.入倉溫度控制:減小混凝土運輸距離,儘量安排在低溫時段澆築。
3.澆築溫度控制:採用低熱水泥,降低水化熱。採取薄層澆築法(攤鋪厚度≤40厘米),澆築過程中及時振搗散熱,並可預埋冷卻水管通水散熱。
三、溫度檢測方法
1.出機口溫度、入倉溫度和澆築溫度均採用普通水銀溫度計或電子測溫計檢測,檢測時將溫度計插入混凝土表層5厘米以內,待溫度計讀數無明顯變化時讀取數值。
2.混凝土內部溫度檢測
檢測方法:岩壁吊車梁混凝土內部溫度通過預埋電阻式測溫管或電阻式測溫計進行檢測,利用電阻式溫度計及數字電橋得出讀數後,通過公式換算成溫度。換算公式:t=5×(Rt-46.60),式中t:測點的溫度(℃);Rt:儀器的電阻測值(歐姆)。
檢測頻率:混凝土澆築收倉通水後進行第一次溫度檢測。混凝土溫度檢測原則上按每4小時測量一次,如果混凝土溫度變化無規律性或者發生較大的突變,則將檢測頻率改為每1~2小時一次。
3.水溫檢測
檢測方法:水溫檢測採用普通水銀溫度計檢測時直接將溫度計插入冷卻水管進水管口或出水管口來獲取讀數,插入時間不少於3分鐘。
檢測頻率:水溫測量頻率應混凝土溫度測量頻率一致,並應該有數值一一對應。
4.環境溫度檢測
廠房內環境溫度檢測採用水銀溫度計直接讀取,讀取時溫度計應放置在廠房內不少於15分鐘,且溫度計不能夠放置在混凝土上,也不能夠放置在水中。
四、混凝土冷卻通水
1.冷卻水管布置
冷卻水管採用ф32PE管、δ=3.5毫米,沿岩壁吊車梁軸線縱向“蛇型”布置,間距1~1.5米,一般布置2~3排,最裡面一排距岩面50厘米,最外面一排距混凝土設計直立面50厘米。岩壁吊車梁頂面布設ф50鋼管作為冷卻水主供水管。冷卻水管布置示意參見圖3。
岩壁吊車梁混凝土施工工法
圖3 冷卻水管布置示意圖
2.通水時間及流量
混凝土澆築收倉抹面時開始通冷卻水,冷卻水水溫控制在10~14℃,混凝土出現最高溫度(38℃)前通水流量按35~40升/分鐘進行控制(一般為澆築後的1~3天)。當混凝土最高溫度出現後通水流量改為18~20升/分鐘通水時進水管和出水管每天互換一次。混凝土最高溫度出現至混凝土溫度降至30℃期間,每天降溫按1℃控制,如果降溫幅度過大,要將通水流量減小,反之則加大通水流量。當混凝土內部溫度降至30℃以下時停止通冷卻水,改通常流水。
3.通水流量檢測
檢測方法:採用秒表配合水錶或流量計進行。通過讀取在固定的時間內的水流量,從而換算得出每分鐘通水流量。
檢測頻率:通水流量檢測頻率應與水溫、混凝土溫度測量頻率一致,並應該有數值一一對應。
《岩壁吊車梁混凝土施工工法》人員配置主要跟施工強度及澆築工期有關,還是以上面的長度310米、澆築高度6.5米、分塊長度10~12米共分為68塊的岩壁吊車梁混凝土澆築為例,人員配置見表2。
表2 主要施工人員配置表
管理人員
8人
安全員
4人
混凝土工
30人
鋼筋工
30人
電焊工
16人
模板工
30人
電工
4人
修理工
2人
駕駛員
4人
普工
20人
合計
148人

材料設備

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》工期緊張、要求極高,為了滿足工期要求和預期質量目標,對施工設備要精心比較選型,選擇合理的入倉方式,具體設備配置及材料配置見表3、表4。
表3 主要施工設備配置表
設備名稱
型號及規格
單位
數量
備註
自卸汽車
15噸
3
運輸材料
混凝土攪拌車
6立方米
4
運輸混凝土
胎帶機或布料機
1
混凝土人倉
拖泵
HBT-60A
2
備用
泵管
200
含接頭
電焊機
BX-330
8
配電盤及其配套電纜
鋼筋彎曲機
GW50B
1
配電盤及其配套電纜
鋼筋切斷機
GQ50B
1
配電盤及其配套電纜
插人式振動器
ф70
12
配電盤及其配套電纜
插人式振動器
ф50
15
配電盤及其配套電纜
表4 單倉材料用量表
項目
規格
單位
數量
備註
拉模插筋
ф25L=1.5米
14
按照10米倉位長度計算
拉筋
ф12
0.40
酚醛覆模膠合板
15毫米×1220毫米×2440毫米
平方米
62.5
枋木
50毫米×80毫米
立方米
0.90
80毫米×120毫米
立方米
1.65
三角枋木條
60毫米×80毫米
10
鋼管
ф50
10.6
可調節絲桿
68
3形扣件及螺母
128
按照10米倉位長度計算
竹跳板
平方米
45
鋼模板
P3015
9
鍵槽過縫插筋
ф25L=2米
23

質量控制

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的質量控制要求如下:
一、原材料質量控制
混凝土原材料及配合比的使用必須符合技術規範要求,並且必須提供出廠合格證、出廠日期、材料質量證明書。
水泥、粉煤灰、骨料、外加劑、拌合用水、鋼筋、微纖維及其他用於工程中的原材料檢驗、試驗、儲存保管等按規範要求執行。
二、施工過程質量控制
(一)資源控制
開工前,作業隊必須及時上報該單位責任人、施工技術人員及操作人員的分工及崗位職責情況,檢查施工人員培訓情況。並且按照要求配置所需施工設備,做好技術交底工作。
(二)基礎面質量控制
混凝土工程開工前,應按基礎開挖質量要求對基礎面進行處理,每5米間距標出樁號及高程。
(三)腳手架質量控制
用於岩壁吊車梁混凝土施工的腳手架管材及扣件質量必須符合國標標準。
1.腳手架的搭設
腳手架必須經過專門設計,其結構必須穩定,強度、剛度必須能適應各種施工荷載的要求。腳手架必須由專業腳手架工負責施工,搭設前下部承重支點必須清理到基岩面。測量人員必須放出控制點位。必須設定充足的拉桿與邊牆錨桿拉接,不能完全依靠斜撐加固。
2.腳手架的拆除
施工排架可根據作業情況適時安排拆除,承重排架的拆除時間涉及混凝土的強度及受拉錨桿的類型等問題,應經過專門研究確定。
(四)模板質量控制
模板安裝前,測量人員應放出控制點,同時應放出校核檢查點,放樣過程中應同時對與模板安裝有關的相關結構尺寸進行檢查。斜面模板立模前須將模板與基面接合部位的雜物清理乾淨。立模前模板表面必須塗刷脫模劑,脫模劑須塗刷均勻,並防止後續施工中污染鋼筋。
模板就位應輕拿輕放,防止模板受碰撞而使表面損壞或產生較大變形。模板就位後,應及時加固,並對接縫按要求進行處理。
模板安裝質量要求位置及結構尺寸準確,接縫嚴密,加固方式及數量符合設計要求。安裝完成的模板必須妥善保護,杜絕模板表面損傷。開倉前必須提供模板校核資料。
在混凝土澆築完畢後,側模應在2~3天拆除,嚴禁提前拆模,以免造成混凝土邊角或表面損壞嚴重,底模應根據施工方案要求確定拆除時間。不得亂撬,防止大片模板墜落。拆模時應使用專用工具,嚴禁用撬槓等強扳硬撬,以免損傷模板。拆下的模板要妥善保管,避免造成模板變形。需周轉使用的模板拆除過程中嚴禁任其自由墜落。
(五)鋼筋質量控制
鋼筋安裝前必須先布置樣架,樣架的布置以保證鋼筋綁紮位置、提高綁紮效率為前提。樣架設定完成後要先進行檢查驗收,合格後才能投入使用。鋼筋綁紮前必須在樣架上標出綁紮點。在鋼筋綁紮前必須事先確定與其他埋件的安裝配合關係,在綁紮過程中與埋件安裝做好配合工作,埋件位置鋼筋綁紮應採取適當避讓措施,保證各自施工質量,提高施工工效。
(六)預埋件安裝質量控制
1.橋機軌道埋件安裝質量控制
埋件安裝應在鋼筋綁紮的適當時機進行,安裝前鋼筋位置應調整完成,埋件安裝完成後,其所固定的鋼筋位置不得再作調整。安裝前測量人員必須放出基準線,安裝過程必須拉出基準線。埋件安裝必須固定牢靠。
2.排水管及冷卻水管的埋設質量控制
排水管安裝位置必須準確放樣。梁體排水管安裝接頭及其與基礎接觸處必須密合、外圍封堵嚴密,防止澆築過程中水泥砂漿漏入管內。埋管安裝時必須與梁體鋼筋加固牢靠,保證澆築過程中不變形,
不移位。同一倉位中的冷卻水管不得存在接頭。在混凝土開倉前須對冷卻水管進行通壓力水檢查,防止無意損壞而造成混凝土澆築後無法正常通水。冷卻水管口必須露出混凝土面不少於50厘米的長度。
3.受拉錨桿埋件加工與安裝
套管管徑必須與錨桿孔徑相配套,保證套管能插入錨桿孔中。套管的加工重點在於下料長度的控制,既不能過短而使管頭夠不到孔口,又不能過長而造成材料浪費。將鋼墊板與套管分離不焊接在一起,通過二者之間的湊合消除各環節誤差,保證墊板與模板貼合緊密。套管安裝後應與鋼筋固定牢固,管口及孔口必須採用妥善的封堵措施。
(七)監測儀器安裝質量控制
吊車梁混凝土內的監測儀器一般有錨桿應力計、鋼筋計、測縫計、溫度計等。各種監測儀器的安裝必須符合設計要求,對於與鋼筋安裝有密切關係的監測儀器安裝過程中必須認真作好溝通工作。
(八)分縫處理質量控制
岩壁吊車梁分縫主要有施工縫和結構縫。施工縫的處理必須符合設計及規範要求。結構縫中的填充材料貼上必須牢靠。
(九)倉位驗收質量
岩壁吊車梁混凝土倉位驗收前必須提供齊全、規範的驗收資料,資料的提供由施工作業隊負責,專職質量管理人員必須認真逐一檢查,確保資料齊全、規範、與現場實際情況相符。資料形式在開工前由質量管理部門與監理工程師事先確定。只有驗收資料經審查過關後才能進行現場驗收。
(十)澆築質量控制
混凝土澆築過程是岩壁吊車梁混凝土施工中最重要的一個環節,必須建立暢通的信息溝通程式,各級質量控制人員必須全過程旁站監督,各崗位人員必須職責明確。
1.澆筑前的檢查
檢查現場管理人員、技術員、值班隊長等有關負責人是否到場。
檢查模板外側是否吊掛垂線,以便在混凝土澆築過程中對模板變形情況進行檢查。
2.拌制及運輸
混凝土拌和必須嚴格按照配料單進行,配料單由試驗部門簽發、監理審批,除試驗工外任何人無權擅自更改配料單。安排專人向料斗中加微纖維。混凝土拌和必須保證微纖維在混凝土中分布均勻試驗人員不得擅離職守,並按規定進行各項檢測工作,對混凝土拌和質量進行動態控制。
混凝土運輸過程中不得發生漏漿、失水、離析、嚴重泌水、溫度回升過大及坍落度損失過大等現象,並且嚴禁在運輸和卸料過程中加水。應儘量縮短混凝土運輸及等待時間。
3.入倉
第一車料入倉前,現場技術人員、試驗人員應檢查外觀質量、和易性情況及入倉溫度,對於存在的問題必須即時處理,不合格來料嚴禁入倉。
岩壁吊車梁混凝土布料採用預留下料孔分層進行,混凝土自由下落高度應小於1.5米,下料孔間距為2米,應布置在岩壁吊車梁中心線上,下料層厚40厘米,薄層平鋪。不允許定點堆料,不允許對準預埋件下料。
4.平倉振搗質量要求
倉內混凝土應隨澆隨平倉,不得堆積。倉內若有粗骨料分離堆疊時,應採用人工均勻地分布於砂漿較多處,但不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內部蜂窩。不得以振搗代替平倉,平倉後應按順序依次振搗。表面泌水應及時清除,嚴禁在模板上開孔趕水。
在靠近模板和鋼筋較密的地方、各種預埋件、預埋儀器周圍用人工平倉,防止位移和損壞。振搗器平倉時應將振搗器斜插入混凝土料堆下部,使混凝土向操作者位置移動,然後一次一次地插向料堆上部,直至把混凝土攤平到規定的厚度為止。
當倉面出現模板走樣、鋼筋變形、預埋件損壞時,應及時修復或更換,並在修復後予以記錄。當倉面出現平倉振搗能力不足或振搗設備故障時,應及時暫緩進料,待已入倉混凝土振搗密實後再進行下料。
5.模板監護
混凝土開倉前應在適當位置布置變形觀測點,混凝土澆築過程中,必須有專人負責對模板進行檢查和調整。應檢查蝶形扣是否變形,拉筋螺桿是否已擰緊。檢查模板的穩固情況,並隨混凝土下料觀測控制標誌,如有位移,則應暫停澆築,待處理好後再行澆築。應隨時檢查模板的縫隙是否有漏漿,並對沒有塞好的縫隙及時處理,對模板監視情況應做好記錄。
6.收倉抹面質量控制
混凝土應嚴格按照收倉線收倉,已收好的倉面上禁止人員走動。必須採用原漿抹面,嚴禁臨時加膠凝材料或加水。抹面後混凝土表面光滑平整,高程準確,排水管露出混凝土面。
(十一)混凝土溫度質量控制
混凝土溫控的最終目的是使混凝土最高溫度控制在設計允許最高溫度內,減小內外溫差,防止出現溫度裂縫。
1.出機口溫度控制
出機口溫度超溫率應不超過15%,超溫值不超過2~3℃。具體溫控值按設計要求控制。出機口溫度測量方法為在拌和樓機口量測混凝土表面下3~5厘米深處的溫度,每1~3小時測量一次(白天為1~2小時,夜間為3小時)。出機口溫度必須隨測隨記。
2.混凝土入倉溫度控制
混凝土入倉溫度控制指標按設計要求執行。混凝土入倉溫度在倉面附近入倉前混凝土5~10厘米深處量測,每1~2小時量測一次。為防止混凝土溫度迅速回升,應儘量縮短混凝土的運輸時間,運輸過程中採用表面覆蓋,減少運輸過程中太陽直射影響。同時應根據入倉速度合理安排運輸設備數量,避免因設備數量過剩而增加等待時間使混凝土溫度回升。入倉溫度必須隨測隨記。
3.混凝土澆築溫度控制
混凝土澆築溫度量測方法為經過平倉振搗後,覆蓋上層混凝土前在本層5~10厘米深處量測。每100平方米倉面應不少於一個測點,每個澆築層不少於5個測點,測點應均勻分布在澆築層面上,測點布置應考慮不同級配混凝土部位。混凝土澆築溫度測量後應及時記錄。
4.混凝土內部溫度控制
為控制混凝土內部溫度,應及時通冷卻水降溫,通冷卻水的開始時間可在混凝土收倉後進行,通水流量根據冷卻水進出口溫差情況靈活調整,若進出口溫度相差很小,可適當減小流量,若相差較大可加大流量。峰值過後,可適當減小流量。通水過程一般持續10天即可完成。
混凝土內部溫度的測量採用埋設測溫計較可靠採用測溫管法測出的溫度準確性相對較差,反映出的結果規律性不強。混凝土內部溫度在澆築後一周以內按每2小時測量一次,以後可以適當減小測量頻率。
(十二)養護質量控制
岩壁吊車梁混凝土養護宜採用流水法進行,養護時間應持續28天,由於養護時間較長,應在混凝土澆筑前安裝灑水花管,保證養護質量。
(十三)成型混凝土保護質量控制
岩壁吊車梁混凝土的保護主要從兩方面著手,一方面是做好混凝土表面防護,防止爆破飛石的破壞,另一方面是控制好質點振動速度,防止爆破振動造成混凝土的破壞。
1.混凝土表面防護
混凝土上表面可採用竹跳板和砂袋等進行保護,直立面及底面可根據實際情況確定保護措施。另外,下部開挖過程中應注意控制開挖臨空面儘量避免直衝岩壁吊車梁。
2.質點振動速度控制
在吊車梁混凝土達到28天齡期前,混凝土周圍30米區域內不進行爆破施工。混凝土到達28天齡期後進行的爆破應嚴格控制最大單響藥量,加強爆破振動監測,及時反映開挖施工對吊車梁混凝土的影響,以便改進施工措施和控制手段。
三、混凝土外觀質量控制
岩壁吊車梁混凝土外觀質量控制的主要目標是在混凝土澆築後進行表面裂縫的檢查,由於岩壁吊車梁混凝土裂縫產生的主要原因邊牆變形量過大,所以通過表面裂縫的檢查,可以配合變形觀測儀器間接反映出邊牆局部變形情況,進而及時採取補救措施。一旦發現有裂縫出現,應及時通知設計單進行系統研究,確定補救措施及裂縫處理方案。

安全措施

採用《岩壁吊車梁混凝土施工工法》施工時,通過對施工的全過程進行嚴格的安全控制,杜絕安全事故的發生,確保岩壁吊車梁混凝土施工安全。特制定如下安全保證措施,並在具體施工過程中切實執行:
1.堅持“安全第一、預防為主”的方針,認真貫徹“安全生產、人人有責”的原則。堅持執行國家有關安全生產的法律、法規和方針、政策。
2.嚴格執行國家勞動安全衛生規程和標準,按國家勞動保護法配備相應的勞保用具,對職工進行勞動安全衛生教育,減少職業危害。
3.岩壁吊車梁澆築時期,廠房還在繼續開挖,為了防止個別飛石對設備及人員造成傷害,放炮時人員應撤離到較安全的地方並注意避炮,對設備應採取適當的保護措施。
4.岩壁吊車梁混凝土澆築施工時為高空作業腳手架、施工平台搭設必須穩定牢固。
5.注意施工人員人身安全,作業人員必須配備安全帶等保護工具,在排架上作業必須系掛“雙保險”。
6.施工區內行駛和進行運輸作業的車輛都必須遵守有關機動車輛安全管理與施工安全管理規定。在交通要道及交叉路口設醒目標誌牌及專職車輛安全指揮人員。
7.加強用電管理,供用電設施要有可靠安全的接地裝置,經常檢查電纜電線,防止漏電,防止觸電事故發生。
8.所有機械操作人員必須持證上崗,按照操作程式正確操作,嚴禁違章作業,杜絕酒後上機,在胎帶機周圍布置警戒線。
9.施工所用的動力線路和照明線路,必須架設到一定的高度,線路要架設整齊,設定於廠房內的配電系統和布置閘刀、開關的部位,必須要設醒目的安全警示牌。
10.澆築岩壁吊車梁混凝土的承重排架和施工排架比投標期間地提高了3米,這就給施工期間的材料運輸,排架搭拆等帶來了相當大的安全隱患。為保證施工安全,承重排架和施工排架的間排距分別按照0.6米×0.6米、1.0米×1.0米進行布置,同時在施工過程中採取多種措施,在排架的設計、驗收、使用、拆除以及材料的堆放等方面都進行了嚴格的規定,並在臨近通道一側設定了警戒墩及警戒條,對施工車輛採取了限速行駛的措施,保證排架施工全過程安全。

環保措施

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的環保措施如下:
一、廢水的處理
洞內生產廢水含泥量高,污染物主要為懸浮物,基本不含毒理學指標。各作業面的生產廢水通過臨時排水溝匯集到集水池,用水泵抽排通過污水管排放至洞外污水沉澱池(進廠交通洞洞口均設定污水沉澱池)。處理達標後排放,沉渣定期清挖,統一運至棄渣場。
二、噪聲防治措施
1.選用低噪聲設備,加強機械設備的維護和保養,降低施工噪聲對施工人員和附近居民區的影響。
2.進入生活營地和其他非施工作業區的車輛,不使用高音和怪音喇叭,儘量減少鳴笛次數,以燈光代替喇叭。
三、空氣污染防治措施
1.在水泥裝卸運過程中,保持良好的密封狀態;並由密封系統從罐車卸載到儲存罐,儲存罐安裝警報器,所有出口配置袋式過濾器。混凝土拌合系統安裝除塵設備。
2.機械車輛使用過程中,加強維修和保養,止汽油、柴油、機油的泄露,保證進氣、排氣系統暢通。
3.運輸車輛及施工機械,使用0號柴油和無鉛汽油等優質燃料,減少有毒、有害氣體的排放量。加強對設備尾氣的監測、及時維修超標排放廢氣的設備;廢水、廢油等集中過濾、焚燒或掩埋,或按監理工程師要求處理。
4.採取一切措施儘可能防止運輸車輛將砂石混凝土、石渣等撒落在施工道路及工區場地上,並成立道路養護隊,安排專人及時清掃施工道路。場內施工道路保持路面平整,排水暢通,並經常檢查、維護及保養。
5.不在施工區內焚燒會產生有毒或惡臭氣體的物質。因工作需要時,報請當地環境行政主管部門同意,採取防治措施,在監理工程師監督下實施。
6.運輸可能產生粉塵物料的敞篷車,車廂兩側和尾部配備擋板,控制物料的堆高不超過擋板,並用乾淨的雨布覆蓋。

效益分析

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的效益分析如下:
1.通過調整混凝土配合比和倉位大小、增加混凝土與爆破施工垂直距離、採用通冷卻水等方法降低了混凝土裂縫出現的幾率,減少了裂縫化灌造成的環境污染,保證了主廠房岩錨梁的整體穩定和安全,形成了較好的環境效益和社會效益;促進了水電工程混凝土施工技術的進步。
2.與其他混凝土施工工法相比較,由於生產出來的混凝土裂縫減少,減少並避免了混凝土裂縫的處理費用和處理時間,岩錨梁混凝土的耐久性及安全性進一步增加。
3.由於妥善處理了混凝土澆築與岩錨梁受拉錨桿施工的關係,保證了岩錨梁受拉錨桿施工質量及施工的成功率,從而保證了岩錨梁受力時的整體安全。
4.由於混凝土與主廠房下層開挖爆破距離適中,下層開挖爆破控制難度降低,加快了主廠房的施工進度。

套用實例

《岩壁吊車梁混凝土施工工法》的套用實例如下:
龍灘地下電站主廠房開挖高度為77.6米,長度為398.9米,上拐點以上寬度為30.7米,下拐點以下寬度為28.9米。根據主廠房分層高度,岩壁吊車梁布置在主廠房Ⅱ層上下游邊牆,頂面寬度為2.1米,高度為2.8米,斜面長1.66米,傾角為57°。
岩壁吊車梁混凝土在Ⅲ層邊牆結構預裂且中部梯段拉槽爆破後但未出碴,將石碴碾壓夯實,基岩面距岩台下拐點高度為3.5米,且下拐點以下3.5米範圍內邊牆系統支護結束後進行混凝土澆築分塊長度為15米/塊;混凝土為C30二級配溫控常態混凝土,坍落度為16~18厘米;所用水泥為中熱矽酸鹽水泥;採取拖泵泵送入倉;人工配合小型振搗器倉內振搗;澆築完後人工灑常溫水進行養護28天;岩壁吊車梁混凝土澆築後暫不拆模,待主廠房第Ⅲ層開挖結束並報經監理批准後拆除;模板為普通膠合板(1800毫米×920毫米×18毫米);支撐體系為鋼管排架及方木;岩壁吊車梁共布置2排ф36L=12米@75厘米受拉砂漿錨桿和1排ф32L=9米@75厘米受壓砂漿錨桿。
成型混凝土平整度較好,無蜂窩、麻面,無孔洞,無漏筋現象。
小灣地下電站主廠房開挖高度為79.88米長度為298.1米,上拐點以上寬度為30.6米,下拐點以下寬度為28米。根據主廠房分層高度,岩壁吊車梁布置在主廠房Ⅲ層上下游邊牆,頂面寬度為2.8米,高度為3.8米,斜面長2.64米,傾角為61°。
岩壁吊車梁混凝土在Ⅲ層周邊結構預裂後,基岩面距岩台下拐點高度為3.5米,且下拐點以下3.5米範圍內邊牆系統支護結束後進行混凝土澆築。分塊長度為16米/塊;混凝土為C30二級配溫控常態混凝土,坍落度為16~18厘米;所用水泥為中熱矽酸鹽水泥;採取反鏟為主、泵送為輔方式入倉;人工配合小型振搗器倉內振搗;澆築完後人工灑常溫水進行養護15~20天;岩壁吊車梁混凝土澆築後強度達到70%後拆除模板並用竹跳板及時對混凝土表面進行防護;模板為普通膠合板(2400毫米×1200毫米×15毫米);支撐體系為鋼管排架及方木三腳架;岩壁吊車梁共布置2排ф36(Ⅲ級鋼筋)L=9米@50厘米受拉錨桿和1排ф36(Ⅱ級鋼筋)L=9米@50厘米受壓錨桿。
成型混凝土平整度較好,無蜂窩、麻面,無孔洞,無漏筋現象。
三峽地下電站主廠房開挖高度為87.3米,長度為311.3米,上拐點以上寬度為32.6米,下拐點以下寬度為31米。根據主廠房分層高度,岩壁吊車梁布置在主廠房Ⅱ層上下游邊牆,頂面寬度為2.15米,高度為3.6米,斜面長1.7米,傾角為62°。
岩壁吊車梁混凝土在Ⅲ-1層開挖支護結束且Ⅲ-2層周邊和中部預裂後進行混凝土澆築,基岩面距岩台下拐點高度為6.5米。分塊長度為8~10米/塊;混凝土為C30二級配溫控聚丙烯腈纖維混凝土,坍落度為9~11厘米;所用水泥為低熱矽酸鹽水泥;混凝土中摻入引氣劑;採取胎帶機進行入倉;人工配合小型振搗器倉內振搗;澆筑前在倉內預埋雙向冷卻水管(PVC管),澆築完後混凝土內部通10~14℃冷卻水進行散熱,直至混凝土溫度降至30℃時改通常溫水,混凝土表面採用人工灑常溫水進行養護90天;岩壁吊車梁混凝土澆築後暫不拆模,待主廠房Ⅲ-2層開挖結束並報經監理批准後拆除;模板為酚醛覆模膠合板(2440毫米×1220毫米×18毫米);支撐體系為鋼管排架及方木三腳架;岩壁吊車梁共布置2排200千牛ф32(精軋螺紋鋼)L=12米@60厘米受拉預應力錨桿和1排ф32(Ⅱ級鋼筋)L=9米@60厘米受壓砂漿錨桿。
成型混凝土平整度較好,無蜂窩、麻面,無孔洞,無漏筋現象,表面無裂縫。

榮譽表彰

2008年1月31日,中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號,《岩壁吊車梁混凝土施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。

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