吊车混凝土-岩壁吊车梁混凝土施工工法.docx
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1、吊车混凝土 岩壁吊车梁混凝土施工工法 岩壁吊车梁混凝土施工工法中国水利水电第十四工程局中国水利水电第六工程局中国水利水电第十二工程局二七年五月五日审查: 校核: 编制: 目录1前言12工法特点13工法使用范围14工艺原理15施工工艺流程及操作要点15.1施工工艺流程15.2操作要点25.2.1准备工作25.2.2基岩面清理35.2.3测量放线35.2.4排架搭设35.2.5斜面模板安装35.2.6梁体钢筋安装45.2.7预埋件安装45.2.8直面模板安装45.2.9堵头模板安装45.2.10清仓、验收55.2.11混凝土拌制、运输55.2.12混凝土入仓、振捣55.2.13收仓抹面55.2.1
2、4养护55.2.15直面、斜面脱模及成型混凝土保护55.3混凝土温控65.3.1温度控制指标65.3.2温度控制方法65.3.3温度检测方法75.3.4混凝土冷却通水76资源投入86.1施工人员配置86.2设备及材料87质量控制97.1原材料质量控制97.2施工过程质量控制107.2.1资源控制107.2.2基础面质量控制107.2.3脚手架质量控制107.2.4模板质量控制107.2.5钢筋质量控制107.2.6预埋件安装质量控制117.2.7监测仪器安装质量控制117.2.8分缝处理质量控制117.2.9仓位验收质量117.2.10浇筑质量控制117.2.11混凝土温度质量控制137.2.
3、12养护质量控制137.2.13成型混凝土保护质量控制137.3混凝土外观质量控制148安全措施149环保措施159.1废水的处理159.2噪声防治措施159.3空气污染防治措施1510效益分析1511应用实例1611.1广西龙滩地下电站岩壁吊车梁混凝土施工1611.2云南小湾地下电站岩壁吊车梁混凝土施工1611.3湖北三峡地下电站岩壁吊车梁混凝土施工17岩壁吊车梁混凝土施工工法1前言地下厂房土建工程施工中,岩壁吊车梁开裂机率较高,且开裂成因较为复杂,因此岩壁吊车梁砼施工是地下厂房的重点及难点,本工法通过以往对岩壁吊车梁混凝土浇筑的成功经验的总结及多次征求专家组的意见,岩壁吊车梁混凝土打破了常
4、规浇筑方式并采取多种先进的施工工艺,在岩壁吊车梁成型混凝土防裂技术有了进一步的提高。 2工法特点2.1根据开挖揭露的地质条件灵活确定混凝土分块,降低围岩不均匀变形对岩壁吊车梁混凝土造成的影响。 2.2合理确定浇筑高度,正确处理好混凝土浇筑与主厂房上下层开挖的关系,既能减小浇筑后下层开挖爆破振动对岩壁吊车梁混凝土的影响,又能保证浇筑高度不能太高,避免增加施工难度。 2.3采用温控混凝土,低坍落度砼对砼进行通水冷却,并可用聚丙烯腈微纤维混凝土替代常规混凝土提高抗裂性能。 24妥善处理了砼浇筑与岩锚梁受拉锚杆施工的关系,保证了岩锚梁受拉锚杆施工质量及施工的成功率,从而保证了岩锚梁受力时的整体安全3工
5、法使用范围本工法适用于大中型水利水电工程地下厂房岩壁吊车梁混凝土施工。 4工艺原理先对不同围岩情况下的岩壁吊车梁混凝土表面裂缝产生的原因进行分析研究,并针对这些原因完善施工工艺和相应的控制措施来消除裂缝顽症。具体从原材料、配合比、混凝土浇筑时机、混凝土分块、入仓手段等方面进行控制。 5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程岩壁吊车梁施工程序受岩壁吊车梁受拉锚杆的布置型式的不同有一定的区别,大致有以下两种,当岩壁吊车梁受拉锚杆为预应力锚杆时其施工总程序为:岩壁吊车梁受拉锚杆造孔及受压锚杆施工岩壁吊车梁下层周边预裂岩壁吊车梁下拐点以下深层支护施工梁体钢筋、受拉锚杆预埋钢管安装及监测仪器埋设混凝土
6、浇筑受拉锚杆注装及第一次张拉等后续工序施工; 当岩壁吊车梁受拉锚杆为普通砂浆锚杆时其施工总程序为:岩壁吊车梁受拉锚杆及受压锚杆施工岩壁吊车梁下层周边预裂岩壁吊车梁下拐点以下深层支护施工梁体钢筋、受拉锚杆预埋钢管安装及监测仪器埋设混凝土浇筑。 混凝土浇筑工艺流程为:准备工作基岩面清理测量放线排架搭设斜面模板安装梁体钢筋安装预埋件安装直立面模板安装堵头模板安装清仓、验收混凝土拌制、运输混凝土入仓、振捣收仓抹面养护直立面及斜面模板脱模成型混凝土保护安全栏杆防护。 5.2操作要点5.2.1准备工作1、混凝土浇筑时机选择混凝土浇筑时机选择主要考虑因素为:1)、高边墙围岩变形对新浇混凝土的影响; 2)、下
7、层开挖爆破振动对新浇混凝土的影响。综合考虑上述因素,将岩壁吊车梁混凝土选择在如下时段进行浇筑: 1)、浇筑高度控制在3.54m(即下拐点至下层开挖面高度)。为减少爆破振动影响,可将下层先开挖一部分,使浇筑高度增加到68m)。 2)、下拐点以下系统支护施工结束。 3)、下层结构预裂和施工预裂结束。 2、混凝土配合比选择混凝土裂缝产生的原因通常为混凝土体积变化时受到约束或者由于外界荷载作用时混凝土自身产生过大的拉应力引起。而早期裂缝产生的主要原因是水泥水化热温升后迅速温降产生的拉应力超过允许抗拉强度,多数形成贯穿裂缝。为了减少和抑制混凝土内部因收缩而引起的早期裂缝,提高抗渗防水能力,增强抗冻融性,
8、提高混凝土毛细材料含量、增强混凝土自身抗拉能力、杜绝贯穿裂缝的发生。可采取了如下措施优化配合比: 1)、采用聚丙烯腈微纤维混凝土替代常态混凝土,提高混凝土毛细材料含量。微纤维掺量为1Kg/m3。粉煤灰掺量为20%。 2)、采用低热水泥替代中热水泥,减少混凝土自身内部水化热。 3)、掺入引气剂,改善混凝土的塑性及和易性,减少混凝土离析,提高混凝土的抗渗性、冻融性、耐久性。 4)、具备条件下尽量采用79cm的低坍塌度混凝土进行浇筑,减少水泥用量,从而减少混凝土自身水化热。 5)、尽量采用制冷混凝土进行浇筑,出机口温度控制在79。 3、混凝土分仓经试验表明,混凝土浇筑长度与混凝土表面附近的拉应力成正
9、比关系,浇筑长度越短,其表面产生的拉应力越小,裂缝出现的机率就越小。通过总结以往岩壁吊车梁混凝土浇筑的成功经验,分仓长度按10m15m/仓,局部地段可适当调整。为了减少因边墙不均匀变形所产生的裂缝,结合岩壁吊车梁部位岩石块体分布情况,可在上、下游较大的块体部位布设适当的结构缝。 5.2.2基岩面清理将岩壁吊车梁混凝土浇筑范围内的杂物、泥土、松动块体和混凝土喷层清除,并采用高压水冲洗干净。对于大面积的光滑结构面则需要进行人工凿毛。 5.2.3测量放线由专业测量人员用全站仪放出体型控制点并标示在明显的固定位置。并在方便度量的地方放出高程点,确定钢筋绑扎、立模边线以及梁顶抹面高程,并做好标记。 5.
10、2.4排架搭设先将基岩面采用反铲或其它设备碾压、夯实找平,再按技术措施搭设钢管脚手架和枋木三角架,承重排架和施工排架必须分开、独立搭设。脚手架的顶端配置可调节丝杆,底部配置托撑。 5.2.5斜面模板安装1、模板及支撑体系1)、模板选型主要考虑因素为:经济性; 透气性; 强度和刚度保证率; 表面平整度; 易操作性。 通过对芬兰维萨模板、胶合板、酚醛覆模胶合板及普通钢模板在以往工程中的应用进行了对比选型,适宜选择维萨模板或酚醛覆模胶合板作为岩壁吊车梁混凝土施工的主模板,模板尺寸1512202440mm,部分普通小钢模和木模作为辅助。 图5.2.5模板及支撑体系示意图2)、支撑体系整体支撑体系采用4
11、0mm钢管。 直立面模板采用5080mm300mm枋木或100mm50mm矩形钢作为背枋,背枋后采用40mm钢管和12mm拉筋进行加固; 斜面模板采用5080mm250mm枋木或100mm50mm矩形钢作为背枋,背枋后分别采用80120mm750mm枋木三架、40mm钢管和12mm拉筋进行加固,也可直接用40mm钢管支撑固定。 堵头模板采用5080mm400mm枋木作为背枋,背枋后采用40钢管和12拉筋进行加固。 模板及支撑体系参见图5.2.5。 2、斜面模板安装采用1812202440mm定型酚醛覆模胶合板或者维萨模板进行人工组装,安装前涂刷脱模剂。模板组装后要求整个模板面平整光滑。考虑在混
12、凝土浇筑过程中承重排架下沉,斜面模板在高程上整体向上抬高2cm组装。模板与基岩面接触处若有空隙,应采用木板和双面胶拼补。底模安装完成后,进行测量检查模板是否符合设计要求并为结构钢筋的安装放线。 5.2.6梁体钢筋安装钢筋在加工厂按下料单进行分批制作并编号,仓内采用手动葫芦吊运,双面焊接和绑扎连接,钢筋安装过程中预先将进人孔(下料孔)预留出来。保护层采用在钢筋与模板之间垫置强度不低于结构设计强度的混凝土垫块,尺寸为10cm10cm5cm(长宽厚)。混凝土垫块制作时先预埋设铁丝,便于与结构钢筋扎紧固定。垫块应互相错开,分散布置。在各排钢筋之间,用短钢筋支撑以保证位置准确。 5.2.7预埋件安装预埋
13、件安装包括有桥机轨道螺栓预埋、监测仪器预埋、排水管预埋、冷却水管预埋和受拉锚杆梁体钢管预埋。预埋件均应通过测量放线确定出设计安装位置,埋设安装时应详细记录施工过程,埋设完毕经检验合格后方可进行混凝土浇筑。 5.2.8直面模板安装直立面模板采用1512202440mm定型酚醛覆模胶合板或者维萨模板人工进行组装,模板安装前应涂刷脱模剂。为了保证直立面与斜面相交处模板拼缝的密实性,在两者相交处可采用6080mm三角方木条进行过渡,方木条整条布置,采用通长钉子将其钉在斜面模板上。 5.2.9堵头模板安装堵头模板采用12拉筋固定,模板外露拉筋采用预埋锥套连接。模板与基岩面接触处若有空隙,应采用木板和双面
14、胶拼补。施工缝处键槽模板采用2cm厚木板制作成盒子,钉在两端模板内侧,所有穿过施工缝的钢筋均在两端的模板上钻孔留出。 5.2.10清仓、验收当模板全部安装就位后,组织人工对仓面内焊碴、杂物等进行清理,然后对仓面检查验收。施工缝缝面及键槽槽面应凿毛处理并用水冲洗干净。 5.2.11混凝土拌制、运输混凝土按照事先申报并经过审批的配合比从拌合系统拌制。采用混凝土搅拌车运输,运输时应考虑混凝土浇筑能力及仓面具体情况,满足混凝土浇筑间歇时间要求。混凝土应连续、均衡地从拌合楼运至浇筑仓面,在运输途中不允许有骨料分离、漏浆、严重泌水、干燥及过多降低坍落度等现象。 因故停歇过久,已经初凝的混凝土应作废料处理,
15、在任何情况下,严禁在混凝土运输中加水后运入仓内。混凝土从混凝土搅拌车卸料时,自由下落高度应控制在2m以内,否则就加设缓降设施。 5.2.12混凝土入仓、振捣混凝土采用泵送、吊罐或胎带机入仓,下料时薄层平铺、对称下料,最大摊铺厚度控制在40cm左右,由仓位一端向另一端逐层推进,入仓的混凝土应及时平仓振捣,不得堆积。仓内若有粗骨料堆叠时,应均匀分布在砂浆较多处,不得用水泥砂浆覆盖,以免造成局部混凝土缺陷。浇筑过程中,模板工和钢筋工要加强巡视维护,发现异常情况及时处理。 采用小型插入式振捣器及时平仓振捣。振捣器操作遵循“快插慢拔”的原则,插入下层混凝土5cm左右。振捣器插入混凝土的间距按不超过振捣器
16、有效半径的1.5倍,距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2倍,插入位置呈梅花形布置,尽量避免触动钢筋和预埋件,必要时辅以人工捣固密实。振捣宜按顺序垂直插入混凝土,如略有倾斜,倾斜方向应保持一致,以免漏振。单个位置的振捣时间以1530s为宜,以混凝土不再下沉,不出现气泡,并开始泛浆为止。严禁过振、欠振。 5.2.13收仓抹面当混凝土浇筑结束后及时组织人工进行收仓抹面,抹面时控制好岩锚梁顶面高程,抹面要求梁顶平整光滑、高程准确,并注意应露出混凝土面的预埋件。 5.2.14养护混凝土浇筑完毕后12h18h及时进行人工洒水养护,并拆除堵头模板,岩壁吊车梁顶面及直立面覆盖黑毛毡采用花管流水养护,斜面采
17、用人工定期洒水养护,养护时间为90天。 5.2.15直面、斜面脱模及成型混凝土保护1、为了防止下层开挖爆破对岩壁吊车梁的损坏,需对浇筑完的岩壁吊车梁进行保护防止飞石,并严格控制爆破质点振动速度。 2、直立面模板待混凝土强度达到70%后拆除,拆除后采用双层竹跳板对其进行防护,顶面及轨道螺栓采用橡胶皮带防护。 3、斜面模板暂不拆模,待主厂房下挖至离岩壁吊车梁下拐点超过30m再拆除,以防止岩壁吊车梁成型混凝土受下层开挖爆破飞石的撞击破坏。 4、为有效削弱爆破振动对岩壁吊车梁混凝土浇筑造成的不利影响,在岩壁吊车梁混凝土浇筑之前,宜先沿下层开挖边线进行结构预裂,并同时在离设计边墙5.0m左右进行施工预裂
18、,利用两道预裂缝大幅度衰减下层中部梯段开挖爆破的振动波,两道预裂线之间的5.0m岩体作为保护层采用手风钻小药量开挖。 岩壁吊车梁混凝土安全质点振动速度如表5.2.15,混凝土养护及防护示意参见图5.2.15。 表5.2.15岩壁吊车梁混凝土安全质点振动速度混凝土龄期(d)0337728安全质点振动速度(cm/s)1.522557图5.2.15混凝土养护及防护示意图5.3混凝土温控采用温控混凝土,严格控制混凝土的出机口温度、入仓温度和浇筑温度是防止混凝土早期贯穿裂缝产生的有效手段。 5.3.1温度控制指标出机口温度为79,入仓温度为10C12C,浇筑温度为14C16C。 5.3.2温度控制方法1
19、、出机口温度控制:采用制冷混凝土,骨料经过二次风冷,拌制过程中加冰,并保证冰在拌合过程中完全融化。 2、入仓温度控制:减小混凝土运输距离,尽量安排在低温时段浇筑。 3、浇筑温度控制:采用低热水泥,降低水化热。采取薄层浇筑法(摊铺厚度40cm),浇筑过程中及时振捣散热,并可预埋冷却水管通水散热。 5.3.3温度检测方法1、出机口温度、入仓温度和浇筑温度均采用普通水银温度计或电子测温计检测,检测时将温度计插入混凝土表层5cm以内,待温度计读数无明显变化时读取数值。 2、混凝土内部温度检测检测方法:岩壁吊车梁混凝土内部温度通过预埋电阻式测温管或电阻式测温计进行检测,利用电阻式温度计及数字电桥得出读数
20、后,通过公式换算成温度。换算公式:t5(Rt46.60),式中t:测点的温度(); Rt:仪器的电阻测值()。 检测频率:混凝土浇筑收仓通水后进行第一次温度检测。混凝土温度检测原则上按每4个小时测量一次,如果混凝土温度变化无规律性或者发生较大的突变,则将检测频率改为每12小时一次。 3、水温检测检测方法:水温检测采用普通水银温度计,检测时直接将温度计插入冷却水管进水管口或出水管口来获取读数,插入时间不少于3分钟。 检测频率:水温测量频率应混凝土温度测量频率一致,并应该有数值一一对应。 4、环境温度检测厂房内环境温度检测采用水银温度计直接读取,读取时温度计应放置在厂房内不少于15分钟,且温度计不
21、能够放置在混凝土上,也不能够放置在水中。 5.3.4混凝土冷却通水1、冷却水管布置冷却水管采用32PE管、=3.5mm,沿岩壁吊车梁轴线纵向“蛇型”布置,间距11.5m,一般布置23排,最里面一排距岩面50cm,最外面一排距混凝土设计直立面50cm。岩壁吊车梁顶面布设50钢管作为冷却水主供水管。冷却水管布置示意参见图5.3.4。 图5.3.4冷却水管布置示意图2、通水时间及流量混凝土浇筑收仓抹面时开始通冷却水,冷却水水温控制在1014,混凝土出现最高温度(38)前通水流量按3540L/min进行控制(一般为浇筑后的13d)。当混凝土最高温度出现后通水流量改为1820L/min。通水时进水管和出
22、水管每天互换一次。混凝土最高温度出现至混凝土温度降至30期间,每天降温按1控制,如果降温幅度过大,要将通水流量减小,反之则加大通水流量。当混凝土内部温度降至30以下时停止通冷却水,改通常流水。 3、通水流量检测检测方法:采用秒表配合水表或流量计进行。通过读取在固定的时间内的水流量,从而换算得出每分钟通水流量。 检测频率:通水流量检测频率应与水温、混凝土温度测量频率一致,并应该有数值一一对应。 6资源投入6.1施工人员配置人员配置主要跟施工强度及浇筑工期有关,还是以上面的长度310m、浇筑高度6.5m、分块长度1012m共分为68块的岩壁吊车梁混凝土浇筑为例,人员配置见表6.11。 表6.11主
23、要施工人员配置表管理人员8人安全员4人混凝土工30人钢筋工30人电焊工16人模板工30人电工4人修理工2人驾驶员4人普工20人合计148人6.2设备及材料岩壁吊车梁混凝土施工工期紧张、要求极高,为了满足工期要求和预期质量目标,对施工设备要精心比较选型,选择合理的入仓方式,具体设备配置及材料配置见表6.21、6.22。 表6.21主要施工设备配置表设备名称型号及规格单位数量备注自卸汽车15t辆3运输材料混凝土搅拌车6m3辆4运输混凝土胎带机或布料机台1混凝土入仓拖泵HBT-60A台2备用泵管m200含接头电焊机BX-330台8配电盘及其配套电缆钢筋弯曲机GW50B台1配电盘及其配套电缆钢筋切断机
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