深水基坑明挖流砂控制技术的研究

深水基坑明挖流砂控制技术的研究 深水基坑明挖流砂控制技术的研究 2010年第9期 (总第199期) 黑龙江交通科技 HELLONGdlANGJIAOTONGKEJ No.9,2010 (SumNo.199) 深水基坑明挖流砂控制技术的研究 马义春,陈亚光,麻登科 (龙建路桥股份有限公司) 摘要:对明挖基础中的基坑开挖方法进行了阐述,并通过工程实例对基坑流砂控制技术进行了研究.结果 :当基坑开挖到地下水位以下时,遇到土层为亚粘土或砾层地质构造时,基坑 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 开挖边坡在动水压力作用 下,土粒随地下水涌人基坑内,使基坑边坡失稳,发生流砂现象.而当采用钢板背后填筑碎石技术后,可形成 一 层有效的隔断层,防止流砂流动,从而很大程度上避免了流砂现象的出现,提高了施工的安全性,进而提高 工作效率,使工期缩短,提高了经济效益. 关键词:深水基坑;流砂;控制 中图分类号:U445文献标识码:C文章编号:1008—3383(2010)09—0117—01 桥梁上部承受的各种荷载,通过桥台或桥墩传至基础,再 由基础传至地基.基础是桥梁下部结构的重要组成部分,因 此,基础工程在桥梁结构物的设计与施工中,占有极为重要的 地位,它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影响. 明挖基础是将基础底板设在直接承载地基上,来自上部 结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基.其施工方 法通常是采用明挖的方式进行的,是一种直接敞坑开挖就地 灌注的浅基础形式.由于施工简便,造价低,只要在地质和 水文条件许可的情况下,都应优先选用.明挖基础适用于无 水,少水或浅水河流的基础工程,可采用人工开挖或机械开 挖.明挖基础施工重点需解决的问题是基坑边坡稳定及开 挖过程中的排水. 要排除坑内渗水,首先要估算涌水量,方能选用相当的 排水设备.桥梁基础施工中常用的基坑排水方法有以下几 种. (1)集水坑排水法.除严重流沙外,一般情况下均可采 用.基坑坑底一般多位于地下水位以下,而地下水会经常渗 进坑内,因此必须设法将坑内的水排除,以便于施工.集水 坑(沟)的大小,主要根据渗水量的大小而定,排水沟底宽不 小于0.3m,纵坡为1%一5%. (2)井点排水法.当土质较差有严重流沙现象,地下水 位较高,挖基较深,坑壁不易稳定,用普通排水的方法难以解 决时,可用井点排水法.井点排水法因需要设备较多,施工 布置复杂,费用较大,应进行技术经济比较后采用.在桥涵 基础中多用于城市内挖基.集水坑一般设在下游位置,坑深 应大于进水笼头高度,并用笆,竹篾,编筐或木围护,以防止 泥沙阻塞吸水笼头. 井点排水适用于渗透系数为0.5,150m/d的土壤,尤 其在2—50m/d的土壤中效果最好;降水深度一般可达4, 6m,二级井点可达6—9m.超过9m应选用喷射井点或深 井点法,具体可视土层的渗透系数,要求降低地下水位的深 度及工程特点等条件,选择适宜的井点排水法和所需设备. 轻型井点排水法适用于土层渗透系数为0.1,80m/d 的情况.轻型井点排水法是由带有滤管的井点管和集水管 等所组成的管路系统与泵辅系统(包括离心泵和真空泵等) 共同作用,完成人工降低地下水位的重要方法之一,并获得 广泛使用. 电渗井点法排水适用于土层渗透系数<0.1m/d的情 况.其原理是用两根电极插人土中,分别通过正负直流电以 后,土粒向阳电极移动,水分子向阴电极移动,由此将水汇集 于管中,用水泵抽出地面. (3)其他排水法.对于土质渗透较大,挖掘较深的基坑 可采用板桩法或沉井法.此外,视现场条件,工程特点及工 期等因素,还可采用帷幕法,即将基坑周围土用硅化法,水泥 灌浆法,沥青灌浆法以及冻结法等处理成封闭的不透水的帷 幕.这种方法除自然冻结法外,其余均因设备多,费用大,在 桥涵基础施工时较少采用. 从造价上考虑,管井降水费用高,轻型井点降水次之,集 水明排造价最低,正因为如此,许多本应采用管井降水的基 坑,由于种种原因,却采用集水明排,挖集水坑强行排水,特 别是在承台开挖时,在水量大,渗透性较好的含水层中,强行 集水明排,地下水在快速流出时,冲刷并携带大量泥沙,产生 流砂,流砂一旦发生,砂层处于"液化"状态,土层强度大大 降低,基坑支护结构和被支护士体容易失稳,造成事故.在 齐泰高速公路嫩江特大桥,在基坑开挖时,采用了有效措施, 避免了流砂现象的出现,提高了施工的安全性.接下来我们 对该桥基坑施工工艺加以阐述. 1工程概况及方案选定 座落在嫩江下游的嫩江公路大桥连接齐齐哈尔和白城, 是黑龙江西部高速公路主干道,桥梁全长1432.52m.地质 层为淤泥质亚粘土,细砂,中砂,粗砂,砾砂为主要构成.在 主桥承台施工时采用围堰筑岛的 施工方法 59运动场围网施工方法集群跨越通信施工方法真石漆的施工方法水磨石地坪施工方法田间道路工程施工方法 ,该围堰筑岛是在 2007年11月份,2008年1月份完成的,由于当时气温低, 在筑岛时出现了夹冰现象,致使在岛面以下8m处,有厚近 50em的永冻层,给基坑开挖施工带来了一定的难度,如果 集水井降水效果不理想的话,极易产生流砂,因此在基坑开 挖时我们充分考虑到这一点,为防止塌方保证施工安全,针 对开挖基坑深(挖深达11m),经过现场勘察,研究决定采用 钢管桩加钢板进行围护. 在基坑开挖前,钻集水井,(集水井数量考虑1.3保险系 数)再用振拔机将钢管(q~320螺旋钢管)桩打入预定桩位, 然后开挖基坑.在开挖过程中,前8m采用的坡率为1:1, 随后3m为垂直挖方.挖到预定8m位置后,在继续下挖的 3m范围内,边挖方边放置钢板,(钢板为1.5mX6mX 5mm).当钢板跟随至设计挖深处时,钢板和钢管桩用电焊 连接在一起,钢管上部以中8钢筋做拉线固定在地面上,防 止边坡塌方,以提高安全性,如图1所示. (下转第119页) 收稿日期:2010-07—11 作者简介:马义春(1955一):男,高级工程师;从事公路工程施工及造价工作. ? ll7? 第9期赵书海,孙哈南:桥梁伸缩缝病害原因分析及施工工艺质量控制总第199期 @GQF—C型,GQF—Z型,GQF—L型,GQF—F型伸缩 缝安装之前,安装时的实际气温与出厂时的温度有较大出入 时,须调整组装定位空隙值,伸缩缝定位宽度误差为 ?2/11/1'1,要求误差为同一符号,不允许一条缝不同位置上同 时出现正负误差. ?安装时伸缩缝的中心线与梁端中心线相重合.如果 伸缩缝较长,需将伸缩装缝分段运输,到现场后再对接,对接 时,应将两段伸缩缝上平面置于同一水平面上,使两段伸缩 缝接口处紧密靠拢,并校直调正.用高质量的焊条,逐条焊 接,焊接时宜先焊接顶面,再焊侧面,最后焊底面,要分层焊 接,确保质量,并及时清除焊渣.焊接结束后用手提砂轮机 磨平顶面. ?伸缩缝的标高控制与固定采用龙门吊架和10X10角 钢作定位角钢,使伸缩缝上顶面比两侧沥青混凝土面层的标 高低约2—3mm,控制伸缩缝的标高,然后对伸缩缝的纵向 直线度也进行调整.伸缩缝的标高与直线度调整到符合设 计要求后,可进行临时固定,固定时应沿桥宽的,端向另一 端依次将伸缩缝边梁上的锚固装置与预留槽内的预埋钢筋 每隔2—3个锚固筋焊一个焊点,两侧对称施焊,以保证抄平 后的伸缩缝不再发生变位,严禁从一端平移施焊,造成伸缩 缝翘曲.绑轧钢筋用钢筋头垫好. ?伸缩缝的焊接:固定后应对伸缩缝的标高应再复测一 遍,确认在临时固定过程中未出现任何变形,偏差后,把异型 钢梁上的锚固钢筋与预埋钢筋在两侧同时焊牢,最好一次全 部焊牢.如有困难,可先将一侧焊牢,待达到预定的安装气 温时,再将另一侧全部焊牢.注意焊点与型钢距离不小于 5cm,以免型钢变形.在焊接的同时,应随时用3m直尺,塞 尺检测异型钢的平整度,平整度应控制在0,2mm范围,否 则很容易出现跳车现象.在固定焊接时,对经常出现的预留 槽内预埋筋与异型钢梁锚固筋不相符现象,要采用U型,L 型,s型钢筋进行加固连接,以确保缝体与梁体的牢固连接. 连接处焊缝长度应不小于10cnl,应按照规范要求,采用浅 接触,保证焊接长度.严禁出现点焊,跳焊,漏焊等现象.伸 缩缝焊接牢固后,应尽快将预先设定的临时固定卡具,定位 角钢用气割枪割去,使其自由伸缩,此时应严格保护现场,防 止车辆误压. ?模板安装.模板多采用泡沫板,纤维板,薄铁皮等,模 板应做的牢固,严密,能在混凝土振捣时而不出现移动,并能 防止沙浆流人伸缩缝内,以免影响伸缩.为防止混凝土从上 部缝口进入型钢内侧沟漕内,型钢的上面必须要用胶布封 好. ?应在两侧设置钢筋网,带肋钢筋网顶部应低于路面标 高3c册,设置qb5带肋钢筋网(10×lo)防裂钢筋网. (4)混凝土浇筑. ?浇筑前应在缝两侧铺上塑料布,保证混凝土不污染路 面. ?混凝土振捣时应两侧同时进行,为保证混凝土密实, 特别是型钢下混凝土的密实,用振捣棒振至不再有气泡为 止. ?混凝土振捣密实后,用抹板搓出水泥浆,分4—5次按 常规抹压平整为止.这道工序应特别注意平整度,混凝土面 比沥青路面的顶面略低1,2mm为宜,过高或过低都会造 成跳车现象. (5)伸缩缝安装完成后桥梁的养护. ?水泥混凝土浇筑完成后,然后覆盖麻袋或草苫子,严 格洒水养护,养护期不少于7d.养护期间严禁车辆通行. ?经过养护,水泥混凝土强度达到设计强度的50%以 上后,可安装橡胶密封条,安装前必须把缝内充当模板的泡 沫板,纤维板,漏浆的混凝土硬块全部掏干净后,嵌入橡胶 条. 5桥梁伸缩缝的施工质量控制 (1)在伸缩缝施工之前,各施工,监理人员,要对操作人 员进行详细的技术交底,对工人进行现场操作 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 . (2)是对每一道伸缩装置在浇筑混凝土前一定要经监 理进行检查验收,检查重点一是要看预埋筋与主梁钢筋连接 的牢固性,二是要看异型板间距是否满足当时温度时的设计 宽度和与两侧路面标高平顺,三是检查模板做的是否牢固, 严密,四是检查浇筑前梁端及原混凝土界面是否洁净.以上 所有工序检查合格后,为防止混凝土从上部缝口进入型钢内 侧沟漕内,在异型钢的上面用胶布封好.方可进行混凝土施 工,在伸缩缝施工混凝土浇筑全过程中都要有旁站监理. (3)注意伸缩缝混凝土浇筑后的养生,一定要采用保水 分的土工布覆盖养生,养生期间严格控制车辆的闯入.待混 凝土强度达到设计强度时方可通车. (上接第117页J 图1方案示意图 2流砂的产生及工艺原理 在基坑开挖完成后,由于遇到连雨天,江水迅速上涨 (达2m高),个别集水井降水达不到预期目标,致使水位超 过承台底面,为了保证承台施工,随之采用的是明排降水方 法,而此时,在个别降水井位处基坑局部出现涌砂现象.常 规施工方法为:(1)补加集水井数量;(2)换集水井水泵,放 人大泵量水泵,加大集水井排水量.而以上方法均由于场地 和用电量的限制而无法实施,也会无形增加施工成本.为防 止塌方保证施工安全,经过现场勘察,试验研究,决定在钢 板背后填筑碎石(卵石)之后,形成了一层有效的隔断层,粒 料可以将细砂阻隔住,防止其流动,这样就有效的控制了流 砂,随着粒料之间的空隙被细砂填满密实,进而减少了堰体 的渗透系数,降低了渗水量.随后采用明排的方法将基坑内 多余的水排除基坑外,达到了预期的目的,顺利的完成了承 台施工.工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 图如图2所示. 图2深水基坑开挖工艺流程图 3施工要点 (1)集水井钻完后及时洗井以确保渗水. (2)集水井间距均匀以确保排水效果. (3)集水井的数量一定要够用. (4)集水井所用的水泵的排水量要足够. (5)钢管桩在开挖后一定要用拉线牵引,防止钢管桩倾 倒. (6)在施工中回填的粒料为碎石(或卵石). 该方法通过在齐泰公路嫩江大桥B4 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 段22,23岛 上的应用,与其他施工方法相比,施工简便易行,节约了工 期,大大降低了工程成本,经济效益显着.该技术为深水基 坑明挖探索出一条可行之路,具有广阔的应用前景. 参考文献: [1]苏建林.公路工程施工技术[M].北京:人民交通出版社 2OO2. ? ll9?