懸吊支座一體澆築成套技術施工工法

懸吊支座一體澆築成套技術施工工法

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》是濟南城建集團有限公司、山東濱州城建集團公司完成的建築類施工工法,完成人是孫傑、許庚、李少成、袁文義。該工法適用於城市道路中各種管線檢查井。

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》主要的工法特點是:易操作,施工速度快,井蓋高程易控制,精確度高;井蓋不易丟失、損毀,減少更換井蓋費用。

2011年9月30日,《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

  • 中文名:懸吊支座一體澆築成套技術施工工法
  • 工法編號:GJEJGF149-2010
  • 完成單位:濟南城建集團有限公司、山東濱州城建集團公司
  • 主要完成人:孫傑、許庚、李少成、袁文義
  • 審批單位中華人民共和國住房和城鄉建設部
  • 主要榮譽:國家二級工法(2009-2010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

按傳統施工工藝施工檢查井及井蓋經常發生檢查井四周鬆散、裂縫、沉降、井蓋丟失、行車時跳車、噪聲現象,井蓋高程控制不準確,井蓋與路面的順接不能保證路面的整體平整度等質量通病(下圖)。
懸吊支座一體澆築成套技術施工工法
道路檢查井通病圖
濟南城建集團有限公司和山東濱州城建集團公司聯合成立了課題研究小組研究攻關,在經十路道路及環境建設工程一標段工程和濱州市黃河十五路排水工程中對檢查蓋安裝進行改進。檢查井基礎採用鋼筋混凝土基礎,檢查井周圍用水泥石屑回填,檢查井口加鋼筋混凝土圈樑的施工方法,每完成一層基層,提一次井蓋,工效低,經檢驗檢查井四周鬆散、裂縫、沉降解決,個別檢查井存在移位,在路面完成後檢測井蓋與路面高差,允許偏差≤5毫米,合格率僅達到90%。效果不是很顯著。
2006年3月22日至2006年9月22日課題小組在濟南市緯二路道路改造工程中對檢查井蓋的安裝工藝再一次進行改進。檢查井蓋下設定鋼筋混凝土圈樑,防止井周下沉。檢查井蓋支座四周預埋螺栓,用來固定井蓋,防止滑移。採用固定支架懸吊檢查井蓋支座,一體澆築鋼筋混凝土圈樑及檢查井蓋支座安裝檢查井井蓋,支座與鋼筋混凝土圈樑澆築為一個整體,提高結構的整體性。用固定支架上的螺栓調整井蓋安裝高程,高程控制準確。經公司成立課題小組,多年來的不斷改進,形成了《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》,該工法在濟微路拓寬改造工程、二環東路地面道路及BRT快速公交系統建設工程、濟南明湖路等工程中得到套用。

工法特點

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的工法特點是:
一、用固定支架懸吊支座調整井蓋高程,易操作,施工速度快,井蓋高程易控制,精確度高,小於規範要求的誤差,道路路面檢查井井蓋與周圍路面銜接完好,高程一致,避免反覆荷載作用條件下的疲勞破壞,平整度符合道路路面驗收標準,保證了路面的整體平整度,達到了路面美觀、行車舒適的效果。
二、預埋鋼筋用來固定井蓋,防止滑移,能夠抵抗水平推力的影響,井蓋下設定鋼筋混凝土圈樑,防止井蓋下沉。一體澆築混凝土安裝檢查井井蓋,支座與鋼筋混凝土圈樑澆築為一個整體,提高結構的整體性,檢查井四周不發生沉陷,井蓋不易丟失、損毀,減少更換井蓋費用。

操作原理

適用範圍

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》適用於城市道路中各種管線檢查井。

工藝原理

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的工藝原理敘述如下:
一、井蓋下設定鋼筋混凝土圈樑,防止井蓋下沉。
二、支座四周預埋螺栓,用來固定井蓋,防止滑移。
三、採用固定支架懸吊支座,一體澆築混凝土圈樑及支座安裝檢查井井蓋,支座與鋼筋混凝土圈樑澆築為一個整體,提高結構的整體性,檢查井四周不發生沉陷,高程控制準確,可以嚴格控制路面與井蓋的高差、減少水平推力、避免反覆荷載作用條件下的疲勞破壞,檢查井蓋與路面的順接較好,達到較高直順度。保證了路面的整體平整度,達到了路面美觀、行車舒適的效果。
四、檢查井蓋高程根據道路瀝青上面層的攤鋪方式進行控制。達到較高直順度。

施工工藝

  • 工藝流程
《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的施工工藝流程:
測量放線→基坑開挖→鋼筋混凝土基礎→撂底、流槽砌築→管道連線→井室砌築(踏步安裝、井周回填)→支管預留→收口段砌築(蓋板安裝)→井口砌築→覆蓋保護→井周回填水泥石屑→路面基層→瀝青面層中、下面層→基坑開挖→鋼筋加工安裝→支設井口內模→用固定支架懸吊支座→井蓋安裝→用固定支架調整井蓋高程→混凝土澆築(鋼筋預埋)→混凝土成活→檢查驗收→瀝青上面層。關鍵工序工藝施工參見下圖。
懸吊支座一體澆築成套技術施工工法
施工流程圖
《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的操作要點如下:
一、檢查井砌築及道路基和瀝青中、下面層施工
按設計要求砌築檢查至道路基層下平,蓋上檢查井蓋並拴樁,施工道路基層及瀝青中、下面層。
二、基坑開挖
基坑尺寸一般為井外壁寬出25厘米。為保證易於開挖,可在每層道路基層完成後,及時將檢查井位置的基層材料刨松,上一層施工時再進行壓實,在瀝青中面層(或下面層)完成後再開挖基坑。用交匯法根據拴樁恢復檢查井的中心,以中心為圓心,放出基坑邊線,先用小切割鋸割縫,再用風鎬或油錘破除,破除範圍小於基坑尺寸,不能擾動路面結構,基底應清理乾淨。
三、井口砌築
井口高度不足的應按要求長高井壁,基底井周部分採用低強度等級混凝土填實、找平,混凝土澆筑前套用水沖洗、濕潤。
四、鋼筋加工、安裝
鋼筋加工及骨架尺寸應符合設計及規範要求。骨架安裝應與井口位置吻合,保證保護層厚度;骨架應牢固,混凝土澆築時應避免踩踏造成變形(下圖)。
懸吊支座一體澆築成套技術施工工法
鋼筋安裝
五、內模安裝、拆除
製作牢固、適用的圓形井口模板,應便於安裝和拆除,保證井口尺寸及混凝土表面平整、光潔。內模一般為0.5毫米鐵皮製作,也可採用HDPE管作支撐,以便於拆模(下圖)。
懸吊支座一體澆築成套技術施工工法
內模安裝、拆除
六、井圈固定
固定方法用專用支架懸吊檢查井蓋支座,支架由底托、水平框架、調整高程螺栓、橫樑四部分組成,底托用來調整框架4個支點高度,保證框架穩定,避免在混凝土澆築過程中受到擾動影響井蓋的安裝高程精度,整高程螺栓下部用螺母及墊片吊住支座,框架上的螺母用來調整支座吊點的高程,調整井蓋高程,塑膠管用來保護螺栓不受污染,橫樑用來加固模板,保證支架牢固(下圖)。固定時只安裝支座,易於調整;井蓋連成一體的易造成支座偏移。支座、井蓋應配套使用。
懸吊支座一體澆築成套技術施工工法
井圈固定
七、井蓋安裝高程控制
井蓋安裝高程是最關鍵的控制點,井蓋安裝高程直接影響瀝青上面層的整體平整度。支座高程應與路面高程、坡度一致。拉線時應在支座上形成4個檢測點,以控制線為準,覆核線只作為驗證(也可不用)井蓋安裝高程宜略高於設計路面高程(控制標準為0,+3毫米)。井蓋安裝高程必須準確無誤,用支架上的調整高程螺栓反覆調整井蓋高程,直到高程達到要求為止。在混凝土澆筑前後多次進行覆核,確保一次成功。
八、混凝土澆築、預埋鋼筋安裝
加固採用C30的水泥混凝土,坍落度不宜過大。混凝土必須振搗密實,抹壓平整。因為混凝土為一次性澆築,預埋螺栓改為預埋鋼筋,鋼筋按要求埋入支座預留孔。鋼筋型號和數量應根據道路等級確定。混凝土初凝後卸掉調整高程螺栓,移開支架將調整高程螺栓孔用砂漿抹平。
九、成活(表面、內部)
混凝土澆築要求抹壓密實(必須抹面壓光)混凝土終凝後,應將混凝土表面浮漿清除並拉毛(或人工剔毛,深度2毫米),同時將支座、周圍路面清理乾淨。內模拆除後,及時將加固混凝土與磚砌井口部分抹面。混凝土表面處理過程分三步:澆築時進行揉壓密實,初凝後進行抹面壓光,終凝後清除浮漿、處理支座周圍。然後進行養護。
十、檢查驗收
採用“十字”線檢測井蓋安裝高度,記錄誤差值,單井相對方向的差值應控制在5毫米以內,相鄰井的最大差值應控制在5毫米以內。按工作檯班留置混凝土抗壓試件,應在混凝土強度達到90%以上時進行瀝青上面層攤鋪。
十一、瀝青上面層施工
瀝青上面層施工前對瀝青中、下面層進行清理,噴灑粘層結合油,在井蓋上人工塗上柴油,保證攤鋪清時瀝青不粘在井蓋上,瀝青攤鋪後人工清理井蓋上的瀝青,並對井蓋周圍的瀝青進行修整,保證瀝青與井蓋直順,雙鋼輪壓路機進行輾壓後人工用小型振動夯找平夯實,保證瀝青與井口直順,最後用三輪壓路機輾壓平整密實。

材料設備

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》所用的材料及設備明細如下:
一、材料
1、砌築用磚:品種、規格、外觀、強度、質量等級必須符合設計要求。砌築用磚應採用機制普通黏土磚強度等級不低於MU10,磚進場應有產品質量合格證,進場後應抽樣複試,質量應符合國家標準《燒結普通磚》GB 5101-2003有關規定。
2、水泥:一般採用32.5級普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸鹽水泥,水泥進場應有產品合格證和出廠檢驗報告,進場後應對強度、安定性及其他必要的性能指標進行取樣複試,質量必須符合國家標準《通用矽酸鹽水泥》GB 175-2007等的規定。當對水泥質量有懷疑或水泥出廠超過3個月時,在使用前必須進行複試,並按複試結果使用。不同品種的水泥不得混合使用。
3、水:宜採用飲用水。當採用其他水源時水質應符合家標準《混凝土拌合用水標準》JGJ 63-2006的規定。
4、砂:宜採用質地堅硬、潔淨的中粗砂,過5毫米孔徑的篩子,砂的含泥量不超過3%。砂的品種、質量應符合國家標準《建築用砂》GB 14684-2001、《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ 52-2006的要求,進場後按規定進行取樣試驗合格。混凝土檢驗執行《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T 50081-2002。
5、井蓋及踏步:應符合設計要求,具有出廠產品質量合格證,滿足市政管理部門的有關規定,執行《鋼纖維混凝土檢查井蓋》JC 889-2001《鑄鐵檢查井蓋》CJT 3012-1993、《球墨鑄鐵用生鐵》GB/T 1412-2005、《球墨鑄鐵件》GB/T 1348-2009、《再生樹脂複合材料檢查井蓋》CJT 121-2000。檢查井蓋選用防盜、噪聲低的產品。
6、鋼筋混凝土預製蓋板:宜採用成品構件。應有出廠產品質量合格證,現場預製時,各種原材料按有關規定經檢驗試驗合格。
7、鋼筋採用HPB235、HRB335鋼筋,鋼筋化學成分、力學性能、工藝性能、實驗方法、檢驗規則執行規範《鋼筋混凝土用鋼第一部分熱軋光圓鋼筋》GB 1499.1-2008、《鋼筋混凝土用鋼第二部分:熱軋帶肋鋼筋》GB 1499.2-2007。
二、主要施工機具
1、工具:水平尺、小線、托灰板、瓦刀線墜、大號皮錘、小推車、篩子、大鏟、皮數桿、勾縫灰溜、靠尺、灰槽、水桶、鐵抹子等。
2、機具(見下表)
機具設備表
序號
名稱
型號
容量
單位
數量
用途
1
木工刨床BX3-500
BX3-500
4
1
模板製作
2
振動棒
ZN60
1.5千瓦
5
澆築混凝土
3
鋼筋切斷機
GQ40-1
4千瓦
1
噸鋼筋加工製作
4
鋼筋冷拉機
JZQ-350
7.5千瓦
1
鋼筋加工製作
5
蛙式夯實機
HW140
1
3
回填
6
固定支架
/
/
1
調整井蓋高程
7
破碎機
B87C
1.8
1
基坑開挖
8
手提割縫機
BTS10
3
1
割縫
9
瀝青灑布車
3.5噸
82
1
噴灑粘層結合油
10
瀝青混凝土攤鋪機
ABG423
133
1
攤鋪瀝青
11
振動雙鋼輪壓路機
DD110
100
1
輾壓瀝青
12
雙向振動平板夯
LB-82B
9
1
輾壓瀝青
13
光輪壓路機
3Y18-21
82
1
輾壓瀝青

質量控制

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的質量控制要求如下:
一、基本要求
1、鑄鐵井蓋、支座應符合設計要求,選擇有資質的生產廠家,進場材料應具有產品合格證及檢驗報告。
2、井口、加固支座、支座必須吻合。
3、開挖、清除井口位置的面層、基層材料時不得擾動周圍路面結構。
4、必須採用商品混凝土澆築;混凝土養護時間不足時,宜採用早強、速凝混凝土;混凝土必須振搗密實並與道路結構結合緊密。
5、預埋鋼筋不得少於8根;無法安裝預埋鋼筋的,必須採用其他方式加固支座,如膨脹螺栓或鋼筋網。
6、在安裝井蓋前,應仔細核對井蓋的類型、尺寸和構造是否符合設計標準,檢查有無損壞、裂紋等現象。
7、支座、井蓋和附屬檔案安裝必須牢固、平穩,位置正確。應保證完整無損、方便開啟、碾壓無噪聲。
二、外觀檢查項目
1、預埋件安裝正確牢固,支座與井口位置吻合。
2、混凝土振搗密實,表面平整,無石子外露及露筋現象;混凝土與切割面或開鑿面結合緊密;井口平整、光潔,與井壁垂直;養護及時,無裂紋。
3、支座與瀝青相接平順,結合緊密。
4、檢查井內清理乾淨,無建築垃圾等雜物。
三、實測實量項目
1、對井口尺寸(直徑),雨、污水檢查井井口尺寸按700毫米控制,專業管線檢查井宜按井內框實際尺寸。
2、支座與路面高差應在路面完成後檢測,允許偏差為5毫米。
3、混凝土按要求留取試件,抗壓強度為C30。
四、應注意的質量問題及質量通病
1、基坑開挖造成井周圍路面結構擾動,隆起、裂縫、脫離等。
2、井口與支座不吻合。內模安裝位置不準確,混凝土澆築過程中移位。
3、井蓋高度不準確,控制點位置不具代表性或不準確、不固定。
4、路面裂縫、破損。混凝土強度等級過高,井周瀝青厚度不足,混凝土澆築不密實,混凝土強度等級不夠、厚度不足,混凝土強度不足時進行瀝青攤鋪。井蓋質量不合格(強度不足、厚度不足)預埋錨固鋼筋未安裝或安裝失效。
5、井蓋與路面順接不平整,乃至影響路面整體平整度。井蓋安裝與路面坡度不一致,群井之間安裝高度或坡度不一致。未按瀝青攤鋪要求控制井蓋安裝高度,瀝青攤鋪方案改變。
6、井蓋質量問題:支座、井蓋破損,支座與井蓋不符或不吻合,碾壓噪聲,開啟困難。支座邊緣太寬,因其上混凝土厚度只有5~6厘米,支座邊緣易出現收縮裂縫。建議支座邊緣縮短,中間改為槽形。
五、質量記錄
1、鑄鐵井蓋、支座出廠合格證。
2、鋼筋產品合格證和出廠檢驗報告、試驗報告。
3、混凝土的配合比通知單。
4、混凝土試塊強度試驗報告。
5、預埋件、鋼筋等隱檢記錄。
6、工程部位質量評定表和工序質量評定表。

安全措施

採用《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》施工時,除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外,尚應遵守注意下列事項:
一、執行《建築施工現場環境與衛生標準》JGJ 146-2004和濟南市《市政工程文明施工管理規定》。施工前編制專項安全技術交底,提前對施工管理人及操作人員進行安全技術交底。
二、對砌築施工人員進行崗位培訓,熟悉有關安全技術規程和標準。現場操作人員必須戴安全帽。
三、基坑開挖後,使用專用圍擋進行圍護,圍擋應連線牢固,大風天氣應採取加固和應急措施,並設定截水溝。基坑周圍設定安全防護欄、警示燈,並設定截水溝。
四、砌築用磚、預製件、鑄鐵井蓋等裝卸嚴禁傾卸、丟擲,應輕裝輕放。
五、進場磚和預製件應分規格、分批堆放整齊,堆放高度不宜超過1.6米,磚垛之間保持適當的通道。
六、遇到大霧或夜間照明不足時,應停止作業。
七、運輸設備、小型機具操作和臨時用電應符合有關安全規定。
八、在市區施工,交通壓力較大時,應考慮分車道、分區域施工,保證車輛暢通。

環保措施

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的環保措施如下:
一、執行《建築施工現場環境與衛生標準》JGJ 146-2004和濟南市《市政工程文明施工管理規定》。
二、清理落地灰、瀝青、水穩碴應集中堆放,並裝袋清運。現場嚴禁拋擲砂子、水泥等易引起灰塵的物品。切割機必須有噴水裝置,井口周圍及時清理、灑水防止揚塵。
三、現場攪拌站(砂漿)應設定排水溝和廢水沉澱池。攪拌站應封閉,採取降塵措施。
四、建築垃圾應及時清運至指定地點處理。嚴禁隨處拋灑建築垃圾。

效益分析

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》的效益分析如下:
用固定支架懸吊支座調整井蓋高程,易操作,施工速度快,井蓋高程易控制,精確度高,小於規範要求的誤差,道路路面檢查井井蓋與周圍路面銜接完好,高程一致,平整度符合道路路面驗收標準,保證了路面的整體平整度,達到了路面美觀、行車舒適的效果。預埋鋼筋能夠抵抗水平推力的影響,減少對過往行人的傷害,井蓋下設定鋼筋混凝土圈樑,防止井蓋下沉。一體澆築混凝土安裝檢查井井蓋,支座與鋼筋混凝土圈樑澆築為一個整體,提高結構的整體性,檢查井四周不發生沉陷,井蓋不易丟失、損毀。市政道路綜合管線比較齊全,有雨水、污水、電力、熱力、自來水、弱電、天然氣、路燈、中水等管線,城鎮道路每公里大約有240個檢查井,使用傳統工藝施工的檢查井3年內有50%的檢查井破壞,需要維修,3年後還需再次修復,每座檢查井維修費用1227.46元。使用新技術加固的檢查井沒有發生損壞,平均每年每公里可節約140898.09元。經濟效益是顯著的。
註:施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》在二環東路地面道路及BRT快速公交系統建設工程的套用情況如下:
一、工程概況
二環東路地面道路及BRT快速公交系統建設工程二標段北起福田重工,南至全福立交橋北側,起止樁號K0+993-K3+376.5,全長2383.5米。道路標準斷面紅線寬度為60米,其中中央分隔頻寬6.5米,放置高架柱,兩側快車道各11.25米,慢行一體各15.5米。慢行一體包括3米綠化帶+5.5米腳踏車道+1.5米樹池+5.5米人行道。機動車道路面結構4厘米瀝青瑪脂碎石混合料+6厘米中粒式瀝青混凝土+8厘米粗粒式瀝青混凝土+2×18厘米水穩+18厘米碎石灰土;慢車道路面結構為3厘米細粒式瀝青混凝土+5厘米中粒式瀝青混凝土+18厘米水穩+20厘米碎石灰土;人行道結構為6厘米花磚+2厘米砂漿+18厘米水穩+20厘米碎石灰土。立緣石、樹池板均採用花崗岩,平沿石採用混凝土材料。雨水主管道為Φ1200毫米鋼筋混凝土平口管(Ⅰ級)1392米,雨水暗溝2633米,污水主管中Φ600毫米~Φ800毫米,長度3511米,Φ700以下(含Φ700)採用HDPE雙壁波紋管,Φ800(含Φ800)以上採用玻璃鋼夾砂管,接口採用承插口,橡膠圈密封。各種雨污水檢查井197座。電力、給水、弱電、熱力、燃氣、路燈、交警各種專業管線檢查井574座,合計771座。
二、施工情況
檢查井均採用《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》,在路面完成後檢測,路面高差偏差≤3毫米,高程偏差±10毫米,檢查井偏位≤100毫米。檢查井四周無鬆散、裂縫、沉降,行車時無跳車、噪聲現象。道路線型直順美觀,路拱飽滿,路面平整,檢查井、雨水斗、平沿石與路面接順,細部處理精緻,路口接順無積水,構築物內清理乾淨無雜物,各種管線貫通,交通設施齊全,位置準確。
三、工程監測與結果評價
對已建成通車2年以上的道路檢查井進行全面檢查分析,經統計分析按傳統工藝施工的檢查井,損壞數量較多,發生檢查井四周鬆散、裂縫、沉降現象。按懸吊支座一體澆築鋼筋混凝土圈樑及支座安裝檢查井蓋施工的檢查井沒有發生破損。《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》,在市政工程中套用技術比較成熟。

榮譽表彰

2011年9月30日,中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》,以建質[2011]154號檔案公布,《懸吊支座一體澆築成套技術施工工法》被評定為中國國家二級工法。

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