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1、槽仓暗道逆作法施工技术研究课题名称： 槽仓暗道逆作法施工技术研究 课题承担单位（盖章）： 中国建筑第七工程局有限公司 课题起止时间： 2011年1月至2011年12月 课题验收时间： 2012年1月 19目录1 绪论11.1论文选题背景11.2国内外技术现状11.3依托工程特点和难点11.4本研究的方法及主要内容32、暗道顶板混凝土施工技术52.1逆作钢筋工程52.2预留混凝土下料孔62.3混凝土浇筑73、槽仓暗道盖挖逆作法降水施工83.1逆作法施工阶段的划分83.2降水方案选择83.3降水井的布置及安装83.4降水井封井93.5降水沉降防护措施94、暗道土方盖挖施工114.1总体开挖方案选择
2、114.2运输设备的选择114.3分层开挖措施114.4车辆运输道路134.5土方开挖施工工艺134.6严寒天气施工措施134.7盖挖法施工难点及对策135、暗道顶板挠度控制措施146、流沙的治理157、混凝土底板排水沟施工改进168、暗道墙板施工方法179、墙顶与顶板结合处施工技术1810、施工缝及墙体防渗水措施1911、结论191 绪论1.1论文选题背景锡林浩特煤矿西二矿产品煤槽仓工程，地下输送暗道埋深27米，长206米宽17.5米。槽仓支护桩、混凝土护壁及暗道顶板施工完成后，暗道土方及暗道底板、墙板采用盖挖逆作法施工。1.2国内外技术现状煤槽仓为特殊结构工程，目前在国内类似工程仅有3个，
3、特别在寒冷的内蒙古地区建设该工程，开建筑业之先河。该工程成功的建设，在内蒙古锡林郭勒盟地区影响极大，因为该地区露天煤矿较多，该工程特别适用大型露天煤矿的开采及产品煤的储存运输，大大节约煤的储存及短途运输成本。在经济与环保发展并举的今天，特别是旅游业发展强劲的内蒙草原，各个大型露天煤矿的地面煤场转为地下，大型煤槽仓的采用有较大的推广发展趋势。1.3依托工程特点和难点该工程为大型产品煤储存槽仓，梯形截面，长206米,宽40米(下宽17.5米),深22米，储煤量15万吨；储存槽仓上部为两层钢结构，梯形截面，高20米，上层为产品煤输入层；储存槽仓底板以下为产品煤输出暗道，长206米,宽17.5米,净高
4、4米，暗道底板埋深27米。本工程为大型产品煤储存槽仓，该工程储煤槽仓运输暗道采取了逆作法施工，且该工程地处内蒙古较严寒的草原地区，没有类似工程施工经验可借鉴。施工技术难点：根据该工程自身的特殊性及施工环境的特点，该工程暗道施工具有四大难点：暗道埋深太大，净高太低，上方盖挖困难；暗道顶板临时跨度较大，挠度不易控制；地下水量大，排降水困难；在暗道埋深范围内主要为粉砂层及砂砾层，防止流沙困难。具体如下：1）本工程暗道埋深27米，且暗道净高太低仅4米，上方盖挖时大型机械无法利用，土方外运也困难，运土坡道冬季结冰易打滑。2）暗道顶板临时净跨17.5 米，在挖土过程中要严格观测挠度变化情况，应制定切实可行
5、的施工方案来确保施工安全。3）地质条件较复杂，整个暗道土层主要为粉沙层及沙砾层，因地下水丰富，防治流沙是确保正常施工的关键。4）本工程-16米以下地下水量较大，地下水降排及承压水的处理问题，在寒冷的冬季较困难。5)如何保证混凝土底板及外墙不渗水，是施工的关键工序。6)逆作法地下部分施工时，墙与顶板的交接处不密实性及墙体的不均匀沉降控制，也是本工程实施过程关键技术之一。3.施工经济技术措施在暗道施工方案选择时，主要提出两种方法：一是暗道土方采取明挖顺作施工方法；二是暗道土方采取盖挖逆作施工方法。经上述比较决定采用方案二，盖挖逆作施工法，可以节约大量资金，工期的调整方法是原计划
6、冬休三个月取消，确保工期要求，但需增加冬期施工措施费。1.4本研究的方法及主要内容该课题的实施以锡林浩特煤矿西二矿产品煤槽仓工程为依托，围绕暗道逆作法的施工逐步展开，预期将形成一套完整的逆作法施工方案；至于施工中存在的难点将制定切实可行的解决的办法。结合本工程特点争取在技术上和工法上有所突破和创新打造出优质产品。1）暗道顶板混凝土施工技术槽仓暗道厚2米，宽17.5米，长206米，施工的关键及难点是逆作法钢筋绑扎及混凝土振捣。2）槽仓暗道盖挖逆作法降水施工盖挖逆作法在煤槽仓护壁施工完成后，土方开挖至-17.1米先浇筑暗道顶板，在顶板的保护下，在暗道内开挖土方、浇筑暗道底板及墙板混凝土结构的施工方
7、法。槽仓盖挖法施工，基本分为两个阶段，第一阶段为地面以下施工阶段，它包括结构桩的施工、槽仓土方明挖及槽仓护壁施工、暗道支护桩、顶板结构施工；第二阶段为暗道内施工阶段，包括土方盖挖、暗道混凝土结构施工和设备安装等。3）暗道土方盖挖施工暗道土方盖挖施工是逆作法施工的重点和难点之一，本地区地下水丰富，降水困难，暗道内空间狭小，施工机械难以灵活摆动导致掏土及外运困难。4）暗道顶板挠度控制措施暗道顶板施工完成后，开始开挖暗道内土方，由于暗道两侧支护桩间距离为17.5米，即暗道顶板临时跨度为17.5米，故在开挖暗道土方施工中，必须保证暗道顶板挠度变化不超过施工规范要求。5）流沙的治理由于设计没有要求在开挖
8、基坑前降低地下水，根据地质报告及现场实际情况，当暗道顶板施工完成后，才在暗道顶板上进行施工降水井（漏煤口处），但是由于工期要求紧降水效果不佳，在开挖土方过程中桩间出现大量渗水及流沙现象，流沙的防治成为工程质量的关键。6）混凝土底板排水沟施工改进由于地下水量大，原有排水明沟已经不能满足排水要求，经过改进将进行明暗结合的方法进行排水。7）暗道墙板施工方法暗道墙板施工分为3个重点：即钢筋绑扎及连接，模板支设及加固，混凝土的浇注及振捣三个方面。8）墙顶与顶板结合处施工技术由于先浇筑顶板，后浇筑墙体，为解决振动棒插入问题和消除结构之间的缝隙，事先在顶板浇筑时在顶板钢筋中预埋钢管，墙体浇筑时候作为插入振动
9、棒的振捣孔；墙体浇筑完成满足技术间歇之后注浆，消除墙体混凝土收缩而产生的顶板和墙体之间的缝隙。 9）施工缝及墙体防渗水措施暗道底板及剪力墙施工缝预埋膨胀止水条或钢板止水带，暗道外墙墙体为900mm厚混凝土墙体，其模板采用18厚胶结板、钢管回楞、穿心螺栓固定，每根穿心螺栓都加焊止水片。2、暗道顶板混凝土施工技术槽仓暗道厚2米，宽17.5米，长206米，施工的关键及难点是逆作法钢筋绑扎及混凝土振捣。超大超深基坑逆作法施工时近年来建筑界关注和研究的重要课题，逆作法施工对控制沉降变形是十分有效的。而且能有效降低工程造价、缩短施工周期。如今越来越多处在闹市区段或重工业大型基坑工程采用逆作法施工。2.1逆
10、作钢筋工程由于暗道逆做法施工，施工顶板后再施工剪力墙，在浇筑顶板混凝土时必须将板下剪力墙预留插筋预埋固定准确。具体做法如下：暗道顶板土方开挖时，在墙体位置局部超挖1000mm 左右时，按施工规范要求，竖向构件搭接接头错开50%，且距板面高度不小于500mm，两接头错开长度大于35d，故插筋部位应超挖1000mm 左右才满足要求。在做顶板地胎模时将超挖1000mm 部位回填细沙，再铺150mm 厚的聚苯板，将墙体插筋插于聚苯板及沙层内，如图示。确保钢筋的级别、数量、直径、间距、形状、锚固长度和绑扎位置正确。同时对插入沙层内的钢筋对其作好保护避免锈蚀。槽仓暗道钢筋净重大，分布密度大，构型复杂，绑扎
11、困难。施工前通过模拟操作，确定钢筋的排放顺序。首先绑扎大梁钢筋，利用模板支撑立柱悬挂大梁钢筋，保证大梁钢筋绑扎时不会倾倒、下沉，便于施工。2.2预留混凝土下料孔由于逆作施工，竖向构件墙体混凝土后浇筑，墙体混凝土的下料及振捣是施工的关键，同时考虑到墙体顶部混凝土的密实性，经设计同意在施工暗道顶板时（墙顶部位）预埋150mm 钢管作为下料洞和振动棒的插入口，间距1500mm，钢管内封堵沙子，以免混凝土进入钢管内，如图示。预埋150mm钢管暗道板后浇混凝土剪力墙6020002.3混凝土浇筑施工中采用斜面分层法施工，即斜向分层、一次到底、梯级浇筑、逐层倒退的方式阻止施工。同一施工段的混凝土必须连续浇筑
12、，并在下层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完成。由于暗道顶板厚2米，属于大体积混凝土结构，施工时应注意以下施工要点：1）混凝土胎模施工严格控制标高，胎模表面应平整并压光，隔离剂涂刷饱满均匀，方便后期胎模的拆除。2）混凝土配合比进行优化设计、选用低谁忽热的水泥，掺加粉煤灰和外加剂以减少水泥用量，降低混凝土水化热，可采用混凝土60d或90d的强度作为混凝土配合比设计、强度评定及工程验收的年数能力，依据。3）根据混凝土浇筑量、生产能力、混凝土的初凝时间控制分层厚度，保证每一处混凝土在初凝前都能被上一层混凝土覆盖并振捣完毕。4）测温点的布置在具有代表性的位置，能够反映出大体积混凝土各部位的温度变化情况
13、。5）混凝土浇筑完成后对混凝土进行养护，不少于14d，根据测温数据集市调整保温保湿方式，严格控制内外温差在25度以内。此外混凝土浇筑时做好测温并及时调整养护水水稳，以控制混凝土内温差。3、槽仓暗道盖挖逆作法降水施工3.1逆作法施工阶段的划分盖挖逆作法是在煤槽仓护壁施工完成后，土方开挖至-17.1 米先浇筑暗道顶板，在混凝土顶板的保护下，在暗道内开挖土方、浇筑暗道底板及墙板混凝土结构的施工方法。槽仓暗道盖挖法施工，基本分为两个阶段，第一阶段为地面以下施工阶段，它包括结构桩的施工、槽仓土方明挖及槽仓护壁施工、暗道支护桩、结构桩及暗道顶板结构施工；第二阶段为暗道内施工阶段，包括土方盖挖、暗道混凝土底
14、板及剪力墙结构的施工等。3.2降水方案选择根据工程地质报告及以往施工经验，拟选择管井降水的方法进行降水。管井降水的优点是：1）施工简便灵活，能迅速有效降低地下水位；2）能有效防止流沙现象，有利于提高边坡的稳定性；3）水影响范围大，能保证土方开挖的顺利进行。为节约降水经费，我们考虑降水系统设计应本着实用、简单节约为目的，采用在槽仓基坑内安装管井降水。即当槽仓暗道顶板施工完成后，在顶板上施工降水管井。3.3降水井的布置及安装暗道顶板设计有两排60 个漏煤口，每间隔一个漏煤口施工一个降水井，因西半部水量较大，适当增加降水井，共计施工降水井35 个。本地区土层含沙砾较多，根据施工经验，考虑井内沉积因素
15、增加2 米沉砂管，管井使用深度不低于10 米为宜。管井设计深度12 米降水时井内水位不高于6 米，才能有效降低地下水位。为增强井管渗水效果，所选用井管内径以400 毫米为宜。井管应在成孔后立即进行安装，井管沉放前，应对空内予以清洗，将泥渣排出，井管下放时，应在管壁绑长竹片导向使接头对正，安装接头布，沉管时力求垂直居中。井管安装完后，应立即在井管与井壁之间填充沙砾滤料，滤料粒径38 毫米，杂质含量不大于3%，填充采用铁锨下料，以防不均匀和冲击井管，滤料要一次连续完成，从井底填至井口下1 米时上部在用粘土封口。洗井应在下完井管，填好滤料封口后随时进行。防止时间过长，护壁泥皮老化聚结，影响渗水效果。洗井应在井管内排出的水由浊变清后并达到正常出水量时方可停止。潜水泵安装前，应对其系统做一次全面检查，确保无误后方可放入，安装
