明挖法施工培训2

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1、轨道交通工程建设 明挖法施工培训 围护结构施工 土方开挖及支撑体系施工 防水施工 主体结构施工 地铁明挖施工概述 一 地铁明挖施工概述 地铁车站施工常用的有明挖法 盖挖法 暗挖法三种方 法 不常用的还有铺盖法 扩挖法等 明挖法施工最为普遍 明挖法是在一定支护体系的保护下开挖基坑 然后在基坑内施 作地下工程主体结构的施工方法 由于明挖法易于保证施工安全质量 地层适应性强 施工 工期较短 造价低等优点 近年来在国内各城市中得到普遍应 用 北京市甚至提出了 能明则明 能盾则盾 的地铁施工原 则 一 明挖施工概述 明挖施工概述 优点 1 便于设计 明挖法边坡支护结构 支撑和锚固体系受力比较 明确 便于

2、选择合理的设计方案和参数 2 便于快速施工 一般情况下 明挖法的施工场地比较开阔 工作面较多 可以组织大量人员 设备 材料 机具等进行 快速施工 3 便于控制施工安全 质量和进度 明挖法的施工工序和作业 面大部分可以直接观察和检查 施工项目便于检测 安全隐患 便于发现 安全措施便于制订和落实 应急抢险救援场地条件 比较好 因此施工的安全 质量和进度容易控制 4 在拆迁量小的情况下 工程造价较低 明挖法和矿山法 盾构法相比 人员投人相对较少 设备相对简单 施工效率相 对较高 在拆迁量小的情况下 造价较低 一 明挖施工概述 2 明挖法的优缺点 缺点 1 拆迁工作量大 扰民大 影响交通 在城市采用明

3、挖法施工 一般情况下 需要拆迁建筑物 改移管线和树木 必要时进 行交通管制 2 受气候 气象条件变化影响大 在寒冷地区或大风 大 雾 雨 雪 冰冻天气 明挖法施工比较困难 容易出现险 情 3 对环境影响校大 明挖法施工带来的噪声 粉尘 污水 振 动等对环境影响比较大 此外 由于降水作业 可能引起地下 水位下降 地面沉降 建筑物倾斜及地下管线破坏 4 易发生基坑整体失稳破坏 在不良地质和复杂环境中 一 旦设计或施工不当 会发生边坡滑移或基坑整体失稳 可能造 成重大人员伤亡和灾害 一 明挖施工概述 2 明挖法的优缺点 施工钻孔 灌注桩 人工探孔 开挖上部土方 架设第一道 钢支撑 施工桩顶冠梁 及挡

4、土墙 3 明挖施工工艺流程 随撑随挖 开挖至明挖 基底 第三道支撑 第四道支撑 第二道支撑 第一道支撑 明挖施工工艺流程 施工结构底板 及部分侧墙 拆除第四道支 撑 施工地下 三层侧墙 侧墙达到设 计强度后 进行倒撑 施工地下三 层中板 拆除第三道支 撑 施工地下 二层侧墙 施工地下二 层中板 明挖施工工艺流程 拆除第二道支 撑 施工地下 一层侧墙 拆除剩余支撑 施做防水层 后 回填顶板 土方 施工结构顶板 明挖施工工艺流程 二 围护结构施工 二 围护结构施工 降止水施工 钻孔灌注桩施工 施工准备工作 支撑体系施工 二 围护结构施工 1 施工准备工作 1 施工场地 施工场地三通一平准备工作 施

5、工方案 机具选择 施工组织等 施工测量 桩位放线 应经有一定资质的单位复核 应 比设计基坑宽度适当外放100 150mm 周边环境调查 地下管线 周边建构筑物等 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 基坑开挖过程中 用于围护周边土体 抵抗外部荷载 消除地下水流影响 并使基坑及周边环境保持相对稳定的结 构统称为支护结构 主要分为围护结构和支撑体系 围护结 构的分类主要有地下连续墙 混凝土灌注桩 SMW工法桩 地钉墙 钢板桩 挡土墙 搅拌桩 旋喷桩等 支撑体系主 要有水平横撑 锚索等 1 桩位精度要求高 2 桩的垂直度要求高 3 桩承受侧压力不同于普通的垂直受力 桩的保 护层不同将很大影响桩的受力状态

6、 特别是桩径较小时 对桩的影响更大 4 由于土方开挖的时效性 桩两侧钢筋处在不同 的时间受力状态一直在改变 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 围护桩的特点 泥浆比重1 15 1 25 含砂率 4 8 沉渣厚度 150 锥形测锤重 1Kg 桩位放线桩位放线 人工探孔人工探孔 钻机就位钻机就位 桩孔钻进桩孔钻进 清孔清孔 成孔检测成孔检测 钢筋笼吊放钢筋笼吊放 膨润土7 10 粘度18 28秒 含砂率 4 PH值7 9 制制 泥泥 浆浆 材质检验 主筋间距 10mm 箍筋间距 20 mm 钢筋笼直径 10 mm 钢筋笼长度 30 mm 保护层厚度 10 mm 钢钢 筋筋 制制 作作 纵向偏差 50

7、mm 横向偏差 30mm 桩顶标高偏差 30 50mm 钻压5 25KPa 转速20 50转 分 泵排量140 180m3 h 孔径 5mm 孔深 300 垂直度 0 3 笼顶标高偏差 50 笼体安放方向应正确 下导管下导管 安放隔水球安放隔水球 浇注砼浇注砼 检测检测 验收验收 测测 沉沉 渣渣 宜用中粗砂 骨料粒径 40mm 坍落度160 210mm 水泥用量 320Kg m3 碱含量 3Kg m3 氯离子含量 0 15 运载时间 90分 商砼商砼 导管直径200 250mm 导管底距孔底300 500mm 导管埋入砼深度2 3m 沉渣厚度 150mm 必须超灌50cm 每5根不得少于一组

8、砼块 桩身完整性检测不少于 桩总数的10 钻孔灌注桩施工工艺流程 根据施工图纸及现场导线控制点 使用全站仪测定桩位 根据地质情况直接定点或打入木桩定点 并以 十字交叉 法 引到四周作好护桩点 孔位偏差轴线方向 50mm 垂直轴 线方向 30 0mm 孔位偏差检测旋挖钻机就位 泥浆比重检测 泥浆酸碱度检测 钻进时 边钻进边注入泥浆进行护壁 钻机与围护桩平 行就位 钻进过程中随时检测垂直度 并随时调整 钻进过 程中做好记录 围护桩钻进施工 钢筋笼采用现场 加工制作 主筋采用 直螺纹连接 每种规 格钢筋的接头试件不 少于3根进行取样检 测 主筋与加强筋采 用焊接 焊接必须牢 固 以保证钢筋笼的 刚度

9、满足吊装要求 主筋与箍筋采用绑扎 连接 直螺纹套筒检查 焊接接头 焊缝宽度检查 成品钢筋笼 制好的钢筋骨架必须放在平整 干燥的场地上 存放时 每个加强筋与地面接触处都垫上等高的方木 以免粘上泥 土 杂物 成品钢筋笼存放 钻机成孔后 进行沉渣厚度量测 沉渣厚度不得大于 150mm 灌注混凝土前应先进行导管密闭性试验 试验合格后 方可使用 清孔 下钢筋笼 导管安装完成后 立即灌注C30 砼 灌注应尽量缩短时间 连续作业 孔低沉渣厚度检查导管密闭性实验 导管安装 安放钢筋笼 安放封底球 混凝土测温 制作试件 坍落度检测 混凝土施工质量控制 旋挖钻机成孔过程中易出现的问题及解决措施 1 钻孔偏斜 解决

10、措施主要有检查钻机水平仪 钻杆磨损度等 2 塌孔 预防措施 采取升高护筒 增加水头或用虹吸管等措 施保持水头相对稳定 提升钻头 下放钢筋骨架时应保持垂 直 不要碰撞孔壁 处理措施 塌孔位置不深时 可采取深埋护筒 穿过塌孔处 塌孔位置深时 塌孔不严重时 可回填到塌孔位置以上 并 采取改善泥浆性能 加高水头措施 继续钻进 塌孔严重时 应立即将钻孔用砂类土或砾石土回填 无此类土时可采用 粘质土并掺入5 8 的水泥砂浆 观察数日后重新开钻 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 钻孔过程中易出的问题 3 扩孔与缩径 扩孔多系钻头摆动过大造成 应针对原因采取措 施 缩径常因地层中含有遇水能膨胀的软塑性等土或泥

11、浆比重小 造成 前者应采取失水率较小的优质泥浆护壁 适当加大泥浆比 重 4 漏浆 钻孔施工时 密切注意泥浆面的变化 一但发现有漏浆 现象 分不同情况及时采取控制措施 1 增大泥浆比重和粘度 停止除砂 停钻进行泥浆循环 补浆保 证浆面高度 观察浆面不再下降时方可钻进 2 若仍漏浆 需在浆液里加纤维素 经过循环堵塞孔隙 使渗漏 浆得以控制 3 若钢护筒底口漏浆 在采用上述措施得不到控制后 将钢护筒 接长跟进 4 在采用上述措施后 若漏浆得不到控制 要停机提钻 填充粘 土 放置一段时间后 再进行施钻 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 质量通病及防治 一 导管进水 1 现象 a 首次灌注导管下口进泥浆

12、 b 灌注中 导管接头处进水 c 灌注中 导管下口涌入泥浆 2 原因分析 1 首次灌注混凝土总量计算不当 2 未连续灌注 导管内气囊高压将导管间封水橡皮垫挤出 接头不严密 水从接口处漏入导管 3 测深误判导管提升过量 使水进入 3 预防及治理方法 根据原因及时处理 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 二 导管堵管 1 现象 导管已提升很高 底口埋入混凝土接近1 m 仍不能涌翻上 来 2 原因分析 1 各种原因使混凝土离析 粗骨料集中而造成导管堵塞 2 灌注时间过长 混凝土已初凝 增大了下落的阻力 3 治理方法 灌注开始不久发生堵管时 可用长杆冲 捣或用振动器振动 导管 若无效果 拔出导管及钢筋笼

13、 用钻机重新成孔 重新 灌注 若不成应及时回填 按断桩处理 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 质量通病及防治 三 钢筋笼在灌注混凝土时上浮 1 现象 钢筋笼入孔加以固定 在灌注混凝土时 钢筋笼向上浮移 2 原因分析 混凝土向下灌注时 其产生顶托力随灌注时混凝土位能的大 小 灌注速度的快慢 及混凝土的流动性变化 3 预防措施 1 钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定 2 灌注中 应放慢混凝土灌注速度 3 混凝土进入钢筋笼一定深度后 及时提导管 但注意导管埋 入混凝土表面应不小于2 m 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 质量通病及防治 四 灌注混凝土时桩孔坍孔 1 现象 发现护筒内泥浆水位忽然上升或

14、摆动 随即骤降并冒出气泡 为坍孔征兆 用测锤探测与理论深度相差很多时 可确定为坍孔 2 原因分析 1 灌注混凝土过程中 孔内外水头高差不合理 2 护筒刃脚周围漏水 孔外堆放重物或有机械振动 使孔壁在灌注 混凝土时坍孔 3 导管卡挂钢筋笼及堵管时 提管均易发生坍孔 3 预防及治理方法 1 采取各种措施来稳定孔内水位及防止护筒及孔壁漏水 2 用吸泥机吸出坍入孔内的泥土保持水头度 不再坍孔 可继续灌 注 3 如用上法处治坍孔仍不停时 或坍孔部位较深 回填粘土 重新 钻孔 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 质量通病及防治 五 埋导管事故 1 现象 导管从混凝土中提升费劲 甚至拔不出 造成埋管事故 2

15、原因分析 1 灌注过程中 由于导管埋入混凝土过深 一般往往大于 6 m 2 由于各种原因 部分混凝土初凝 抱住导管 3 导管卡挂钢筋笼 3 治理方法 1 埋导管时 用链式滑车 千斤顶 卷扬机等设备进行试 拔 2 若拔不出时 按断桩处理 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 质量通病及防治 六 桩头浇注高度短缺 1 现象 已浇注的桩身混凝土 没有达到设计桩顶标高再加 上50cm的高度 2 原因分析 1 由于探测时 仪器不精确 测锤及吊索不标准 或将过稠 的浆渣 坍落土层误判为混凝土表面 2 未在桩顶设计标高值上 增加50cm的预留高度 3 治理方法 1 采用准确的水下混凝土表面测探 用取样盒等容器直

16、接取 样 鉴定良好混凝土面的位置 2 增加50cm的计算桩长 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 质量通病及防治 桩头部位处 于回填土层 塌孔严重 造成混凝 土浇注量很 大 同时凿 除也很困 难 建议使 用长护筒可 以有效改善 这个问题 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 常见质量问题 桩位偏差 过大造成 桩头钢筋 未能锚入 设计冠梁 中 不得 不加大冠 梁的宽度 无形加 大了混凝 土的用量 增加了 成本 钢筋在冠梁外 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 常见质量问题 围护桩侵入结构线 轻则影响土方开挖进度 严重影响基坑的安 全 上图中右侧基坑部位如果地层含水量忽然增加 会发生 什么现象 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 常见质量问题 这些侵入结构的桩体无论是先凿 开挖时 还是后凿 防水施工前 均会对施工进度产生较大的影响 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 常见质量问题 围护桩向基 坑外偏斜成 了安全隐 患 图中为 了保证钢筋 网的有效拉 结 在找桩 的过程中造 成侧壁土体 塌坍 二 围护结构施工 2 钻孔桩施工 常见质量问题 土方开挖及桩头凿除过程中 未采取有效的措施保护预留钢筋 给后序桩