(案例7)
背景材料:
某输水管线工程,采用DN1400钢管,埋深在地表下5~6m,管线沿途土质为粉砂土,地下水位位于地表下1~1.5m,为确保工程质量和施工安全,要求干槽施工,施工单位需采取有效的降水措施。
问题:
1、 按照有关规范规定,施工降水工程需要做哪些准备工作?对降水井平面布置有什么要求?
2、 阐述防止大口径钢管竖向变形的措施。
答案:
1、 按照《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111—98)中第3.0.2条规定,降水工程准备应包括下列内容:
(1) 明确任务要求
① 降水范围、深度、起止时间及工程环境要求;
② 了解掌握建筑物基础、地下管线、涵洞工程的平面图和剖面图;地面高程与基础地面高程;基坑(槽)、涵洞支护与开挖设计;相邻建筑物与地下管线的平面位置、基础结构和埋设方式条件等。
(2) 搜集降水工程场地与相邻地区的水文地质、工程地质、工程勘察等资料以及工程降水实例。
(3) 进行降水工程场地踏勘,搜集降水工程勘察、降水工程施工的供水、供电、道路、排水及有无障碍物等现场施工条件。
按照《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111—98)中第6.3.1条规定,降水井的平面布置应符合下列要求;
(1) 条状基坑宜采用单排或双排降水井,布置在基坑外缘的一侧或两侧,在基坑端部,降水井外延长度庆为基坑宽度的1~2倍;选择单排或双排应以预测计算确定;
(2) 面状基坑降水井宜在基坑外缘呈封闭状布置,距边坡线1~2m;当面状基坑很小时,可考虑单个降水井;
(3) 对于长宽度很大、降水深度不同的面状基坑,为确保基坑中心水位将降深值满足设计要求或加快降水速度,可在基坑内增设降水井,并随基坑开挖而逐渐失效;
(4) 在基坑运土通道出口两侧应增设降水井,其外延长度不少于通道口宽度的一倍;
(5) 采用辐射井降水时,辐射管的长度和分布应能有效地控制基坑范围;
(6) 降水井的布置可在地下水补给方向适当加密,排泄方向适当减少。
2、大口径钢管弹性变形大,施工中操作不当易使大口径钢管产生较大竖向变形以至失稳,严重影响使用功能。防止大口径钢管竖向变形的方法有:
(1) 大口径(管径≥1000㎜)钢管运输过程应加竖向支撑,并不得多层叠放运输,运至存放场地也应单层排放。
(2) 为保护钢管保护层,沟槽底的砂垫层,压实度不得低于95%。
(3) 回填土前,管径≥1000㎜的钢管必须施加竖向支撑,间距按管径不同确定,一般不超过3m。支撑要尽量使钢管竖向直径大于横向直径。
(4) 回填钢管下腋角时,其压实度不行低于95%,或用粗、中砂洒水回填振实。钢管两侧回填土压实度必须≥95%。
(5) 回填完毕待管顶上方土层下沉稳定后,再拆除管内支撑。
(6) 雨季回填土要注意土源含水量应在最佳含水量范围内,沟槽内积水,淤泥必须清除,以确保回填压实度符合标准。
冬期回填土严禁使用冻土。
(案例8)
背景材料:
某施工企业中标承建了一座日处理污水能为15万t污水处理厂工程,为防止初沉池、二沉池、曝气池等薄壁钢筋混凝土排水构筑物产生裂缝,施工时采取了如下措施:
2、 加大水泥用量,增加混凝土的和易性。
3、 增加坍落度,提高混凝土的扩散度。
4、 选择在低温时浇筑。
5、 为了能尽早拆除模板,加快模板周转,采用提高混凝土的入模温度的办法,提高混凝土的早期强度。
结果事与愿违,混凝土仍出现了裂缝。
问题:
1、 指出上述不正确的措施,并说明原因。
2、 叙述防止混凝土构筑物产生裂缝的控制措施。
3、 试述水池满水试验的技术要求。
答案:
1、 上述措施中,除第三项外,均不正确。
(1) 增加混凝土的和易性,有利于混凝土浇筑是有必要的,可选用其他可靠的办法。加大水泥用量会增加水化热,混凝土体内外温差大,易产生裂缝。
(2) 混凝土的扩散度应控制在一定的指标范围,不可过度加大。用加大坍落度的办法,既增加了水泥用量,也增加了用水量(为保持水灰比不变)。其带来的副作用是增加了水化热,也加剧了混凝土的干缩,导致温度裂缝和干缩裂缝。
(3) 为避免混凝土结构物内外温差过大,应降低混凝土的入模温度,以减少温度裂缝。
2、 防止混凝土构筑物裂缝的控制措施:
(1) 严格控制混凝土原材料质量:砂和碎石要连续级配,含泥量不能超过规范要求。水泥宜为质量稳定的普通硅酸盐水泥。外加剂和掺合料必须性能可靠,有利于降低混凝土凝固过程的水化热。
(2) 混凝土配合比设计方面,在满足配合比设计规范和混凝土技术指标前提下,宜适当减少水泥和水的用量,降低水灰比;通过使用外加剂改善混凝土性能,降低水化热峰值。
(3) 合理设置后浇带:对于大型排水混凝土构筑物,合理的设置后浇带有利于控制施工期间的较大温差与收缩应力,减少裂缝。后浇带设置时,要遵循“数量适当,位置合理”的原则。
(4) 控制入模坍落度,做好浇筑振动工作:在满足混凝土运输和布放要求前提下,要尽可能减少入模坍落度,混凝土入模后,要及时振动,并做到既不漏振,也不过振。重点部位还要做好二次振动工作。
(5) 避免混凝土结构内外温差过大:首先,降低混凝土的入模温度,且不应大于25℃,使混凝土凝固时其内部在较低的温度起升点升温,从而避免混凝土内部温度过高。其次,采取延长拆模时间和外保温等措施,使内外温差在一定范围之内。通过减少混凝土结构内外温差,减少温度裂缝。
(6) 对于地下工程,拆模后及时回填土控制早期、中期开裂。
3、 水池满水试验的技术要求是:
(1) 构筑物水池满水试验的程序
试验准备——水池注水——水池内水位观测——蒸发量测定——有关资料整理。
(2) 构筑物满水试验要点
① 注水:向池内注水分三次进行,每次注水为设计水深的1/3。注水水位上升速度不宜超过2m/24h,相邻两次注水的间隔时间,应不少于24h,每次注水后宜测读24h的水位下降值。
② 外观观测:对大中型水池,可充水至池壁底部的施工缝以上,检查底板的抗渗质量,当无明显渗漏时,再继续充水至第一次充水深度。在充水过程中,对池外观进行检查,渗水量过大时停止充水,进行处理。
③ 水位观测:池内水位注水至设计水位24h以后,开始测读水位测针的初读数。测读水位的末读数与初读数的时间间隔应不小于24h。水位测针的读数精度应达到0.1㎜。
④ 蒸发量的测定:有盖水池的满水试验,对蒸发量可忽略不计。无盖水池的满水试验的蒸发量,可设现场蒸发水箱,并在水箱内设水位测针进行测定。测定水池中水位的同时,测定水箱中的水位。
(案例9)
背景材料:
某城市地铁车站工程,采用明开法施工,基坑长度196m,宽度21.6m,基坑深度19.6m,支护结构为Ф800@1000钻孔灌注桩加钢支撑,车站有4个出入口和2个风道与之相连,风道出入口均采用暗挖法施工。在车站基坑东侧与基坑平行有一条Ф600的铸铁供水管道,距基坑2.5m。
1、 工程降水施工任务分包给专业队伍,项目经理部要求降水施单位将地下水位降至基坑底面以下0.5m处即可,别的方面基本不加干预。
2、 椐现行地铁验收规范,对基坑进行了变形监测布点。由于供水管线在基坑外侧,故基坑变形控制在预定的范围内,供水管线基本上不会出现问题,因此施工单位就没有对供水管线进行布点监测。
3、 风道的开挖断面较大,采用分部开挖法,由于穿越城市次干道,故采用长管棚的措施,管棚钢管为Ф108㎜,长度3.5m,间距500㎜,外插角40°~50°。
4、 风道防水层施工时,初衬壁有漏水处,出水量呈线流。
5、 项目经理部采用GB/T19000标准进行施工管理,在混凝土裂缝的控制管理中,项目经理部从人、材料、机械等要素进行裂缝全面的质量控制。
问题:
1、 工程项目经理部对分包方的要求是否全面?若不全面指出不当之处。
2、 供水管道在基坑支护结构的保护范围内,是否还应对其进行监测?为什么?
3、 除了分部开挖法,新奥法的常用施工方法还有哪两种?方案中的超前支护措施有何错误之处?
4、 防水层施工前,初衬漏水是否必须处理?如需处理有哪些方法?
5、 项目经理部的质量控制因素分折是否全面?如不全面,请补充所缺的因素。
答案:
1、 不全面。项目经理部应对分包方的进度、质量、安全、现场施工进行管理,不能一包了之。
2、 应对供水管线进行监测。地铁基坑一般属于二级或一级基坑,必须对周围建筑物和地下管线采取监测措施。
3、 还有全断面法、台阶法。有两处错误:(1)长管棚长度应该是10m以上,(2)外插角太大。
4、 必须处理。主要有排和堵两类方法。
5、 不全面。缺少方法、环境两项。
(案例10)
背景材料:
某城市地铁车站工程,采用盖挖逆作法施工,车站长度188m,宽度19.6m,深度17.6m,车站为三层三跨岛式形式,顶板覆土3m。该车站位置在现况城市主干道的主路之下,顶板之上有Ф1050现况雨水及Ф900污水管道各一条,方向与车站正交,管线与车站结构顶板净距0.5m。风道出入口穿越辅路,采用暗挖法施工,暗挖风道穿越一条电力隧道,两者净距1m。场地的地质情况从上至下依次为回填土、粉土、粉质黏土、砂卵石层夹细砂层,地下水位在地表下18m左右。
1、 盖挖车站的中柱采用人工挖孔的方法施工,孔径1.5m,孔深19m。施工单位将人工挖孔作业作为劳务分包给一建筑公司,并要求建筑公司提交施工方案,方案包括提升、下料、挖土、孔口处理、排水、人员上下方法、混凝土浇筑内容。
2、 车站拟采用以下施工顺序:封闭道路后,将向下开挖4m 进行钻孔灌注桩 中桩的施工 浇筑顶板混凝土 顶板防水 填土 在顶板保护下,自上而下土方、支撑 由下而上浇筑内衬结构。
3、 风道的宽度和高度均较大,为保证施工安全对洞内拱顶下沉、洞内周边收敛,地表下沉三个项目进行监控。
4、 工程全部完工后,发现风道二次衬砌变形缝处出现几处漏水。
问题:
1、 人工挖孔桩施工方案是否全面,如不全面,你认为应该补充什么项目?
2、 车站拟采用的施工顺序是否正确?若不正确,说出正确的方法。
3、 车站施工的监控量测项目是否全面?如不全面,补充你认为必要的项目。
4、 试分析可能造成漏水的原因。
答案:
1、 不全面。缺少孔壁支护方案和通风方案(其他方面列出不得分)。
2、 不正确。盖挖逆作法是开挖一段后先浇筑顶板,在顶板的保护下,自上而下开挖、支撑和浇筑内衬的施工方法。
3、 不全面。补充地质和支护情况观察描述、地下管线监测。
地质和支护情况观察描述为现场监控量测的必测项目,根据《地下铁道工程施工及验收规范》(GB500299—99)新建隧道影响范围内的电力隧道应该监测。
4、 可能的原因:止水带破裂、偏移,防水层破裂。防水层破裂的原因可能是喷射混凝土表面不平顺、有锚杆头或钢筋头,防水接头未处理好,绑扎钢筋时碰坏防水板。