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【摘 要】 本文以三门核电一、二期排水箱涵工程为例,从水文地质条件影响及针对性措施、施工重难点及针对性措施、进度管理等三个方面阐述了排水箱涵工程的施工技术管理要点。
【关键词】 排水箱涵工程;施工技术管理;水文地质;进度
三门核电一、二期排水箱涵工程,是1~4#机组冷却水入海通道工程,起点于1~4#虹吸井,终点于排水口工程的排水井前,主体结构为4×4m净空的钢筋砼箱涵,每台机组配备2根箱涵,最长箱涵长度为810m,最宽处为8根箱涵并列处,结构外周宽47m。基坑长度830m,最大宽度97m,基坑开挖上口面积约5万平方米,开挖总方量74.8万m3。基坑开挖圆满完成了任务,但是在施工构成中,仍然留下了很多遗憾,下文将做出详细总结,希望对以后类似工程有一定的借鉴意义。
1 工程概况
三门核电一、二期期排水箱涵工程在平面上总体划分为两个流水施工段,以基坑中间的人工岛分隔,第一段先施工人工岛以西部分,包括1#、2#虹吸井开挖及支护、1#虹吸井至人工岛段箱涵开挖和支护。第二段后施工人工岛以东部分,包括人工岛本身的开挖、人工岛至终点段箱涵的开挖和支护。
2 施工技术管理——工程控制关键点及针对性措施
根据以上工程概况,结合本工程的现场情况,实施前认为基坑支护施工以及进度管理是本工程的控制关键点。
2.1水文地质条件影响及针对性措施
本工程土层对施工有较大影响的①—1回填块石与②淤泥,同时施工区域地下水位标高约为+2.0m。①—1回填块石主要影响桩基施工,②淤泥主要影响开挖施工。
(1)桩基施工。本工程钻孔灌注桩施工顶标高为+3.0m,施工场地平均标高-1.50m为回填块石层。对于内支撑灌注桩,由于净距只有0.2m,在冲孔施工时,上部块石向两侧挤压,加之浇灌水下砼时的超灌,势必造成邻近桩体的成孔困难,强冲施工又会对邻近桩体的砼产生影响。为解决上述施工担忧点,本工程拟采用两套方案:①施工前在工程桩相同工况条件下进行试桩,实际检验中间孔成孔的难易程度,桩身强度达设计强度后采用低应变检测中间孔两侧的桩体完整性;②如进度及质量不满足要求,则考虑在灌注桩施工区域每10m一段进行开槽,将槽内块石全部清除后采用粘土从一侧进行回填,同时将基槽内的地下水挤出。回填结束后采用压路机进行反复碾压,以增加回填土的密实度,以方便钢护筒的安装以及减小灌注桩浇筑水下砼超灌量。
(2)而帷幕旋喷桩顶标高为+2.0m,同样存在在块石层中施工问题,引孔可考虑采用专门机具解决,速度及工艺均较为成熟,但在块石层成桩体的均匀性以及密实度目前尚无可借鉴的工艺标准与控制参数,为此,采用与灌注桩一致的处理方案:①施工前在相同工况条件下按设计建议施工参数进行试成孔,桩身强度达设计要求后开挖检验成桩质量;②如桩身质量不满足要求,则对施工区给予换填处理。
(3)人工岛处搅拌桩顶标高为+1.0m与+0.0m。对于搅拌桩,必须考虑对块石层进行换填处理,同时受地下水的影响,必须对施工区域进行止水帷幕施工。
(4)对于地基加固高压旋喷桩,由于桩顶标高为-8.1m,必须进行块石层引孔施工。试桩无疑是一个稳妥的验证手段,但检验受桩身养护龄期的限制,周期很长。结合我司的进度计划及现场实际情况,目前1#虹吸井已基本具備支护桩条件,试桩后再进行施工严重拖延工期,但由于换填深度近5.0m,无疑加大了放坡开挖深度,基坑边坡是否稳定尚需验算,必要时请设计给予验算复核。
(5)开挖施工。由现有图纸来看,支撑内土方大部分为②淤泥土,其承载力很低,土方运输车辆无法在上部行驶,需考虑构造施工便道。
2.2施工重难点及针对性措施
(1)协调管理
本工程箱涵段基坑开挖深度近18m,虹吸井处开挖深近20m,基坑侧壁安全等级为一级,基坑内部施工周期长,基坑安全属本工程重点。在基坑开挖施工前,组织业内专家对施工方案进行评审,集思广益,确保施工方案切实可行,具有实际指导意义。组织落实专业的施工队伍进行施工,严格按审批的施工方案及设计要求进行施工,禁止盲目追求进度而在支护结构未达设计强度前进行开挖。在开挖及基坑内部施工期间,加强自身监测以及与专业监测单位的沟通,明确基坑变形警戒值。在施工过程中及时准确得对监测单位反馈的监测数据进行分析,以指导施工,做好信息化施工。施工前编制应急预案并备好应急物资,事态一旦发生,确保能在最短的时间内启动应急预案,将危险降底至最小值。
(2)爆破施工管理
在爆破施工的同时,其他作业面也在同步施工,因此必须做好爆破安全措施以避免对其他作业面施工机具、人员以及已完工程的影响。爆破施工的所有作业人员必须经专业培训,持证上岗。爆破施工前,必须编制爆破专项施工方案,并经公安机关批准。现场设置爆破警戒区域,合理安排爆破施工与其他施工内容的穿插作业,药包起爆时,影响范围内的所有机具、人员必须撤离,并指派专人负责警戒工作。对爆破影响范围内的主体结构,尽量组织在爆破结束后进行。
(3)围护结构施工管理
灌注桩及外侧帷幕旋喷桩作为围护结构,其施工质量牵涉开挖过程的基坑稳定以及后期箱涵制作基槽内作业人员的安全,因此灌注桩以及帷幕旋喷桩的施工质量控制是基坑支护施工的重中之中。
针对性措施:桩基在施工前必须在相同工况下进行试成孔,并详细记录各施工控制参数,随后按设计要求对桩体进行检测,以检测合格的桩体施工参数作为施工控制依据指导施工。加强过程质量控制,要求现场质检人员必须对每到工序全程监控。成桩后按设计和有关规范要求委托有资质的监测单位对成桩进行低应变检测。
加强桩基工程检测只是一个手段,属事后控制措施,要保证桩基的施工质量,其关键还在于人,强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。 (4)钢护筒安装管理
本工程1#虹吸井处围护桩局部采取了不均匀配筋的方式,朝向基坑侧进行了加强筋加密,经我司核算,此处配筋较富余量不大,在下放钢筋笼过程中,如钢筋笼扭转超过5度的话,钢筋笼受力即发生变化而影响结构安全,为此不均匀配筋钢筋笼的下放是灌注桩施工控制重点。
安装钢护筒时,在钢护筒上口朝向基坑侧做标示,在钢筋笼下放过程中,利用钢护筒上标示来控制钢筋笼的扭转,即便如此,由于钢筋笼的现场拼接仍使得加强筋存在一定程度的扭转,为此,我司拟在原设计配筋的基础上,另增加两根加密筋,以增加钢筋笼的施工允许扭转角,确保结构安全。
(5)立柱桩格构柱施工管理
立柱桩格构柱的平面位置及垂直度对整个内支撑体系的安全起重要作用,同时立柱桩后期需埋置在箱涵墙壁内,如偏差过大,则支撑及箱涵墙壁无法施工,因此,立柱桩的定位及垂直度控制是基坑支护工程的控制重点。
首先对每根立柱桩均独立测量定位,确保立柱桩的精确定位。将格构柱加长引出地面2.0m左右,采用两只经纬仪分别对格构钢立柱两个平面的垂直度及扭转进行控制,满足要求后,在钢护筒处增加限位固定格构柱上端,防止钢筋笼上浮造成格构柱不准,随后再浇注灌注桩水下砼。
(6)汛期施工管理
基坑开挖面积大,基坑上部块石层基本没有阻水能力,雨季来临时,雨水会岩块石层全部流进基坑,因此必须所好雨季的排水措施,确保基坑安全。
针对性措施:雨季施工期间,对基坑的排水采取三道截、排措施:第一道是基坑坡口外侧的截水沟,主要拦截地表径流水,同时作为排水主通道;第二道是+2.0m旋喷桩外侧的排水沟,主要是截、排地下水的主要设施;第三道是-8.1m基坑底明排水沟,是排出基坑内雨水的主要设施。三道排水沟在垂直方向分成三级,由最低至最高分级抽排。同时,现场建立防汛应急预案,准备必要的应急物资。一旦排水设施无法满足现场要求,立即启動应急预案进行排险。险情过后,重新对排水设施进行加强设置。
2.3进度管理
本工程施工内容多,工序之间制约关系明确,因此工期显得尤为紧张。要确保工期首先必须在各工序的施工组织协调上下足功夫,必须确保各工序的有序衔接。每到工序开始前,做好充足的施工准备工作,确保先决条件满足后,立即能进场施工。本工程基坑支护施工是制约基坑内土方开挖及结构施工的关键工序。对于各种桩基工程,开工前做成桩试验,一为后续施工提供施工控制参数,二是通过成桩试验确定工序施工时间参数,在工期给定的情况下为机具及人员的配备提供依据。对于箱涵结构施工,本工程使用定型钢模以加快模板及周转的施工进度。对于围檩、钢砼支撑等砼结构,掺加早强剂,以提高其早期强度,以方便下道工序尽早开工。加强进度管理,充分利用网络技术以周为单位进行进度控制,及时了解分析进度滞后原因并采用纠偏措施。加强施工机具及人员的配备量,除特殊天气原因外,本工程所有工程拟组织三班连续施工作业。提高现场职工待遇,做好职工思想工作,确保节假日施工的顺利进行。加强项目部的质量及安全管理,杜绝质量及安全事故的发生,以优良的质量管理及良好的安全管理促进施工有序进行。
3 结语
经过上述努力,三门核电一、二期期排水箱涵工程顺利竣工,并在后续使用过程中取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]江强,陈凌宇,王植林,陈军.排水箱涵下沉法就位施工技术[J].施工技术.2013(10)
【关键词】 排水箱涵工程;施工技术管理;水文地质;进度
三门核电一、二期排水箱涵工程,是1~4#机组冷却水入海通道工程,起点于1~4#虹吸井,终点于排水口工程的排水井前,主体结构为4×4m净空的钢筋砼箱涵,每台机组配备2根箱涵,最长箱涵长度为810m,最宽处为8根箱涵并列处,结构外周宽47m。基坑长度830m,最大宽度97m,基坑开挖上口面积约5万平方米,开挖总方量74.8万m3。基坑开挖圆满完成了任务,但是在施工构成中,仍然留下了很多遗憾,下文将做出详细总结,希望对以后类似工程有一定的借鉴意义。
1 工程概况
三门核电一、二期期排水箱涵工程在平面上总体划分为两个流水施工段,以基坑中间的人工岛分隔,第一段先施工人工岛以西部分,包括1#、2#虹吸井开挖及支护、1#虹吸井至人工岛段箱涵开挖和支护。第二段后施工人工岛以东部分,包括人工岛本身的开挖、人工岛至终点段箱涵的开挖和支护。
2 施工技术管理——工程控制关键点及针对性措施
根据以上工程概况,结合本工程的现场情况,实施前认为基坑支护施工以及进度管理是本工程的控制关键点。
2.1水文地质条件影响及针对性措施
本工程土层对施工有较大影响的①—1回填块石与②淤泥,同时施工区域地下水位标高约为+2.0m。①—1回填块石主要影响桩基施工,②淤泥主要影响开挖施工。
(1)桩基施工。本工程钻孔灌注桩施工顶标高为+3.0m,施工场地平均标高-1.50m为回填块石层。对于内支撑灌注桩,由于净距只有0.2m,在冲孔施工时,上部块石向两侧挤压,加之浇灌水下砼时的超灌,势必造成邻近桩体的成孔困难,强冲施工又会对邻近桩体的砼产生影响。为解决上述施工担忧点,本工程拟采用两套方案:①施工前在工程桩相同工况条件下进行试桩,实际检验中间孔成孔的难易程度,桩身强度达设计强度后采用低应变检测中间孔两侧的桩体完整性;②如进度及质量不满足要求,则考虑在灌注桩施工区域每10m一段进行开槽,将槽内块石全部清除后采用粘土从一侧进行回填,同时将基槽内的地下水挤出。回填结束后采用压路机进行反复碾压,以增加回填土的密实度,以方便钢护筒的安装以及减小灌注桩浇筑水下砼超灌量。
(2)而帷幕旋喷桩顶标高为+2.0m,同样存在在块石层中施工问题,引孔可考虑采用专门机具解决,速度及工艺均较为成熟,但在块石层成桩体的均匀性以及密实度目前尚无可借鉴的工艺标准与控制参数,为此,采用与灌注桩一致的处理方案:①施工前在相同工况条件下按设计建议施工参数进行试成孔,桩身强度达设计要求后开挖检验成桩质量;②如桩身质量不满足要求,则对施工区给予换填处理。
(3)人工岛处搅拌桩顶标高为+1.0m与+0.0m。对于搅拌桩,必须考虑对块石层进行换填处理,同时受地下水的影响,必须对施工区域进行止水帷幕施工。
(4)对于地基加固高压旋喷桩,由于桩顶标高为-8.1m,必须进行块石层引孔施工。试桩无疑是一个稳妥的验证手段,但检验受桩身养护龄期的限制,周期很长。结合我司的进度计划及现场实际情况,目前1#虹吸井已基本具備支护桩条件,试桩后再进行施工严重拖延工期,但由于换填深度近5.0m,无疑加大了放坡开挖深度,基坑边坡是否稳定尚需验算,必要时请设计给予验算复核。
(5)开挖施工。由现有图纸来看,支撑内土方大部分为②淤泥土,其承载力很低,土方运输车辆无法在上部行驶,需考虑构造施工便道。
2.2施工重难点及针对性措施
(1)协调管理
本工程箱涵段基坑开挖深度近18m,虹吸井处开挖深近20m,基坑侧壁安全等级为一级,基坑内部施工周期长,基坑安全属本工程重点。在基坑开挖施工前,组织业内专家对施工方案进行评审,集思广益,确保施工方案切实可行,具有实际指导意义。组织落实专业的施工队伍进行施工,严格按审批的施工方案及设计要求进行施工,禁止盲目追求进度而在支护结构未达设计强度前进行开挖。在开挖及基坑内部施工期间,加强自身监测以及与专业监测单位的沟通,明确基坑变形警戒值。在施工过程中及时准确得对监测单位反馈的监测数据进行分析,以指导施工,做好信息化施工。施工前编制应急预案并备好应急物资,事态一旦发生,确保能在最短的时间内启动应急预案,将危险降底至最小值。
(2)爆破施工管理
在爆破施工的同时,其他作业面也在同步施工,因此必须做好爆破安全措施以避免对其他作业面施工机具、人员以及已完工程的影响。爆破施工的所有作业人员必须经专业培训,持证上岗。爆破施工前,必须编制爆破专项施工方案,并经公安机关批准。现场设置爆破警戒区域,合理安排爆破施工与其他施工内容的穿插作业,药包起爆时,影响范围内的所有机具、人员必须撤离,并指派专人负责警戒工作。对爆破影响范围内的主体结构,尽量组织在爆破结束后进行。
(3)围护结构施工管理
灌注桩及外侧帷幕旋喷桩作为围护结构,其施工质量牵涉开挖过程的基坑稳定以及后期箱涵制作基槽内作业人员的安全,因此灌注桩以及帷幕旋喷桩的施工质量控制是基坑支护施工的重中之中。
针对性措施:桩基在施工前必须在相同工况下进行试成孔,并详细记录各施工控制参数,随后按设计要求对桩体进行检测,以检测合格的桩体施工参数作为施工控制依据指导施工。加强过程质量控制,要求现场质检人员必须对每到工序全程监控。成桩后按设计和有关规范要求委托有资质的监测单位对成桩进行低应变检测。
加强桩基工程检测只是一个手段,属事后控制措施,要保证桩基的施工质量,其关键还在于人,强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。 (4)钢护筒安装管理
本工程1#虹吸井处围护桩局部采取了不均匀配筋的方式,朝向基坑侧进行了加强筋加密,经我司核算,此处配筋较富余量不大,在下放钢筋笼过程中,如钢筋笼扭转超过5度的话,钢筋笼受力即发生变化而影响结构安全,为此不均匀配筋钢筋笼的下放是灌注桩施工控制重点。
安装钢护筒时,在钢护筒上口朝向基坑侧做标示,在钢筋笼下放过程中,利用钢护筒上标示来控制钢筋笼的扭转,即便如此,由于钢筋笼的现场拼接仍使得加强筋存在一定程度的扭转,为此,我司拟在原设计配筋的基础上,另增加两根加密筋,以增加钢筋笼的施工允许扭转角,确保结构安全。
(5)立柱桩格构柱施工管理
立柱桩格构柱的平面位置及垂直度对整个内支撑体系的安全起重要作用,同时立柱桩后期需埋置在箱涵墙壁内,如偏差过大,则支撑及箱涵墙壁无法施工,因此,立柱桩的定位及垂直度控制是基坑支护工程的控制重点。
首先对每根立柱桩均独立测量定位,确保立柱桩的精确定位。将格构柱加长引出地面2.0m左右,采用两只经纬仪分别对格构钢立柱两个平面的垂直度及扭转进行控制,满足要求后,在钢护筒处增加限位固定格构柱上端,防止钢筋笼上浮造成格构柱不准,随后再浇注灌注桩水下砼。
(6)汛期施工管理
基坑开挖面积大,基坑上部块石层基本没有阻水能力,雨季来临时,雨水会岩块石层全部流进基坑,因此必须所好雨季的排水措施,确保基坑安全。
针对性措施:雨季施工期间,对基坑的排水采取三道截、排措施:第一道是基坑坡口外侧的截水沟,主要拦截地表径流水,同时作为排水主通道;第二道是+2.0m旋喷桩外侧的排水沟,主要是截、排地下水的主要设施;第三道是-8.1m基坑底明排水沟,是排出基坑内雨水的主要设施。三道排水沟在垂直方向分成三级,由最低至最高分级抽排。同时,现场建立防汛应急预案,准备必要的应急物资。一旦排水设施无法满足现场要求,立即启動应急预案进行排险。险情过后,重新对排水设施进行加强设置。
2.3进度管理
本工程施工内容多,工序之间制约关系明确,因此工期显得尤为紧张。要确保工期首先必须在各工序的施工组织协调上下足功夫,必须确保各工序的有序衔接。每到工序开始前,做好充足的施工准备工作,确保先决条件满足后,立即能进场施工。本工程基坑支护施工是制约基坑内土方开挖及结构施工的关键工序。对于各种桩基工程,开工前做成桩试验,一为后续施工提供施工控制参数,二是通过成桩试验确定工序施工时间参数,在工期给定的情况下为机具及人员的配备提供依据。对于箱涵结构施工,本工程使用定型钢模以加快模板及周转的施工进度。对于围檩、钢砼支撑等砼结构,掺加早强剂,以提高其早期强度,以方便下道工序尽早开工。加强进度管理,充分利用网络技术以周为单位进行进度控制,及时了解分析进度滞后原因并采用纠偏措施。加强施工机具及人员的配备量,除特殊天气原因外,本工程所有工程拟组织三班连续施工作业。提高现场职工待遇,做好职工思想工作,确保节假日施工的顺利进行。加强项目部的质量及安全管理,杜绝质量及安全事故的发生,以优良的质量管理及良好的安全管理促进施工有序进行。
3 结语
经过上述努力,三门核电一、二期期排水箱涵工程顺利竣工,并在后续使用过程中取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]江强,陈凌宇,王植林,陈军.排水箱涵下沉法就位施工技术[J].施工技术.2013(10)