陶崇霞,蘇曉濤
(中國水利水電第三工程局有限公司,西安 710016)
文章編號:1006—2610(2015)05—0053—03
卡塔爾臨海地區市政工程
——大型人井施工技術
陶崇霞,蘇曉濤
(中國水利水電第三工程局有限公司,西安 710016)
根據人井的結構設計以及技術要求,介紹了直徑為1.65、1.8和3.2 m等多套人井鋼模和內襯玻璃鋼替代傳統的木模施工技術,從工程應用的效果看,不僅使大型人井GRP玻璃鋼內襯厚度控制在6 mm,而且保證了40 cm鋼筋混凝土澆筑和范本安裝準確不變形,圓心偏差控制在10 mm內。
臨海地區;市政工程;人井鋼模
卡塔爾路賽CP1工程是以“基礎設施+機電”為主的工程,總投資達到13億美元以上。其中配套的給排水系統(包括:污水、雨水、灌溉水和飲用水)及大型人井和閥室全部為暗埋管線井室,由于施工區域地處臨海地區,井室設置較深(開挖深度均在5~9 m以內),在開挖過程中注意做好相應的排水和安全防護措施,人井總數量為2 000多個,均布在整個施工區域內。其中人井設計類型比較多,有方形的、有下方上圓形的、有整體圓形的,單種不同井室外徑尺寸的就有十幾種類型。井室均為薄壁素混凝土、鋼筋混凝土墻板結構,內部采用環氧煤焦油瀝青和GRP玻璃鋼內襯防腐,與土壤接觸的外壁采用涂瀝青油、貼防水膜和瀝青保護板作防腐。
為了解決技術上的缺陷,專業技術人員根據人井的結構特點和技術要求,自行設計并加工了直徑為1.65、1.8和3.2 m等多套人井鋼模和內襯玻璃鋼替代了傳統木模。在工程的應用中,不僅使人井GRP玻璃鋼內襯控制在6 mm,而且保證了40 cm鋼筋混凝土澆筑和范本安裝準確不變形,確保圓心偏差控制在10 mm內。
技術改革就是為了提高施工進度,保證施工質量,降低資源投入,采用鋼模和內襯玻璃鋼后,在施工過程中操作簡單方便,不存在復雜工序,對于沒有從事過此類工作的人一學便會,2個技術工人帶領幾組力工可以同時對幾個人井施工,省去在加工廠或現場模板加工程序,在很大程度上提高了生產進度、節約了人員投入,并且改善圓心偏差控制在允許范圍內。
由此可見,采用鋼模和內襯玻璃鋼替代木模施工技術,大大降低了大型人井材料成本,提高了施工進度,縮短了工期,改善了施工條件,保證了施工質量,改善了以人為本的安全施工環境。是實現快速施工、提高工藝水平的有力措施,有較大的推廣前景。對今后進行大型市政供排水系統建設,具有很好的參考價值。
3.1 施工流程
人井施工主要施工流程為:測量放點→開挖→墊層澆筑→底板澆筑→井墻澆筑→井蓋板預制→井蓋板安裝→管路安裝→回填→管墩、流道。有襯砌玻璃鋼的井墻段、井蓋板為檢查井施工的重要工序,開挖、墊層、底板等混凝土、鋼筋工序屬傳統工藝,其施工較為常見。玻璃鋼內襯設計厚度6 mm,襯貼于污水檢查井內壁混凝土表面。
3.2 成品玻璃鋼內襯施工
外表面平整、光滑,附著面粗糙并有梅花形鑲設同材質的玻璃鋼定位點,如圖1 ~4所示。定位點呈“U”形環,環帶寬5 cm,環內徑4 cm,如圖1和2所示。定位點在混凝土澆筑時直接鑲入混凝土內,起到止推、錨固作用,玻璃鋼襯里主要靠定位點鑲入混凝土來襯貼于混凝土表面。

圖1 井蓋板玻璃鋼內襯立面圖

圖2 井蓋板玻璃鋼內襯剖面圖

圖3 玻璃鋼定位圖

圖4 井蓋板玻璃鋼內襯圖
3.3 井墻段玻璃鋼襯砌施工
井墻段玻璃鋼襯砌施工順序:井底板驗收→井墻段墻體立模→安裝玻璃鋼襯里→玻璃鋼襯里支撐→混凝土澆筑→拆模→混凝土養護。
井墻模板設計以混凝土側壓力45 kN/m2來制作。井墻外側模板采用定型鋼模板,由8號槽鋼作帶、3 mm厚鋼板作面、螺栓連接。
井墻內側采用玻璃鋼作襯里兼作模板,沿玻璃鋼內襯30 cm均勻布置豎向10 cm×10 cm方木帶,角鋼架對撐。
井墻外側鋼模板采用吊車吊裝輔助人工就位、安裝、校正和支撐加固。玻璃鋼內襯亦采用吊車吊裝就位,安裝角鋼架、下方木,通過調節角鋼架上的絲杠來頂撐方木進行校正和加固玻璃鋼模板。
井墻澆筑,采用泵送混凝土入倉澆筑,分層澆筑、振搗,澆筑24 h后或混凝土強度達到1 MPa后,可拆鋼模板和玻璃鋼內襯的支撐系統。混凝土養護到要求齡期,井墻段玻璃鋼襯施工完成。
3.4 井蓋板玻璃鋼砌襯施工
由于人井數量多,因此采用預制的方法進行。井蓋設計為C40鋼筋混凝土,板厚為25 cm,蓋板外徑為1 650、2 000、3 200 mm等。
玻璃鋼襯砌施工:人工將玻璃鋼襯里置于平坦的混凝土地板或鋼板上,在玻璃鋼襯里上直接放置混凝土墊塊并綁扎鋼筋,混凝土保護層5 cm,鋼筋安裝驗收完后,安裝模板(定型木模板或鋼模板)進行混凝土澆筑襯砌,混凝土施工按相關規范進行,混凝土強度達到1 MPa后可拆模。玻璃鋼襯里隨混凝土的凝固、硬化,逐漸與混凝土粘結。玻璃鋼板面與混凝土之間的粘結力很小,如同膠合板面板(不刷脫模劑的情況下)與混凝土粘結力一般,其結合力主要靠玻璃鋼板面上的定位點與混凝土錨固粘結。蓋板混凝土養護到期即蓋板預制完成,成品蓋板采用吊車安裝至井上。
3.5 現場施工檢查及措施
(1) 玻璃鋼與混凝土表面砌襯,結實牢固,但在井身段的襯砌施工中,若混凝土澆筑速度過快或振搗控制不好,會出現玻璃鋼內襯鼓包現象。這就要求在澆筑過程中,注意觀察玻璃鋼外觀情況,如發現有鼓包跡象,可以及時調整澆筑速度來避免和控制,對鼓包部位用撐子回頂調整好后方可繼續澆筑。
(2) 澆筑時玻璃鋼范本產生扭曲情況,主要是:① 立模時,絲杠有些調得長,有些調得短,豎向方木帶不垂直,造成整個玻璃鋼受力不均,當澆筑高度和混凝土則壓力逐漸增大,受力不均則產生扭曲。② 布料和澆筑方向控制不好,產生受力不均。通過澆筑中注意觀察,調整支撐系統、對稱布料、對稱振搗可以減輕或避免扭曲情況。
(3) 玻璃鋼表面有壓痕,圓形玻璃鋼圓平滑度不夠或變成多邊形結構,外觀不美。玻璃鋼強度高,但材質較柔軟,當混凝土側壓力過大時,玻璃鋼受壓變成多邊形。澆筑中多觀察,適當地控制澆筑速度,另外在立玻璃鋼內襯支撐時,在玻璃鋼內襯背2道1 mm的鋼板或1道三合板,這樣可以增加玻璃鋼抗彎曲能力、提高玻璃鋼范本與方木帶之間的抗滑力,避免跑模、鼓包變形等現象。
玻璃鋼材質,經地方試驗室根據美國試驗與材料協會ASTM標準進行檢測,各項指標為:密度1.59 kg/cm3, 抗壓強度264 MPa,抗沖強度277 MPa,硬度52洛氏,耐燃時間4~5 s, 燃燒率0.4 mm/s。
玻璃鋼材料,具有材質輕、高強度、抗沖耐磨、耐溫、耐久、重防腐的性能。
混凝土運輸設備采用德國奔馳10 m3的混凝土攪拌罐車,測量設備采用全站儀,廠家為Leica,型號為TCR802。
(1) 遵照卡塔爾國家現行的《施工技術規范》QCS-2002標準執行。
(2) 施工完成后保證人井GRP玻璃鋼內襯控制在6 mm,保證40 cm厚鋼筋混凝土澆筑和范圍安裝準確不變形,保證圓心偏差控制在10 mm內。
(3) 施工所使用的相關材料及廠家必須經過咨詢或業主批復。
在施工工程中,健全各項安全管理制度、操作規程、安全事故應急方案,保證整個施工過程必須符合當地安全環境保護的要求。
(1) 對新進的員工,上崗之前必須參加環安部組織的安全知識培訓;對特殊的工種 (如:拖車司機、塔吊司機、吊車司機、泵機操作手等)必須通過專業培訓、考試合格,方可持證上崗;
(2) 所有員工進入施工現場,必須規范佩戴安全帽、安全帶、身穿工裝和反光背心、勞保鞋等進行作業;
(3) 現場施工部位周圍設有安全防護欄和警示標示,斜坡面設有安全防護網,死角部位設有醒目的安全標記;
(4) 環安部每天設有專人檢查,每周1次安全例會,每月1次安全大檢查研究解決現場施工預防安全隱患的對策,確保施工人員的安全。
施工區域內不允許混凝土廢料等雜物亂堆亂倒,不允許混凝土運輸車在現場沖洗排污,不允許把帶有有機物、化學成分的有害物質隨意亂倒(環安部協助處理),所有的棄料和生活垃圾,均設置有明顯的標示牌分類堆放,有環安部定期組織專業隊統一清理。澆筑過程中所發生的混凝土棄料不能存留,待澆筑完成后必須清理干凈,集中放在指定的地點,輔助的泵車和罐車完成任務后絕不允許在現場清洗,必須到指定的地點清洗車輛。違反者將受到業主和監理或者環安部嚴厲的處罰。
經過測算,利用自己動手設計制作鋼模施工的成本,其中制作直徑為1.6 m的鋼模,預算單價約3 450 QR;直徑為1.8 m的鋼模,預算單價約3 550 QR,均能周轉6次。采用直徑為1.6 m的木模板,預算單價約3 275.8 QR;直徑為1.8 m的木模板,預算單價約4 220.21 QR,均能周轉4次。綜合價格和使用頻率的比較,采用鋼模代替木模施工工藝,能節約成本64萬QR(折合人民幣105.79萬元)。
我們利用CP1工程為載體,采用科研和生產相結合的方式,自己動手設計并加工了直徑為1.65、1.8和3.2 m等多套滿足施工要求的人井鋼模和內襯玻璃鋼,代替了傳統的木模施工技術。該技術在CP1項目人井施工中,不僅解決了人井GRP玻璃鋼內襯控制在6 mm厚的精度,同時也確保了40 cm厚鋼筋混凝土澆筑準確不變形以及圓心偏差控制在10 mm內的技術水平。與中國類似工程相比創造了國內領先技術水平,施工工藝進入同類工程前列。
[1] QCS-2002,施工技術規范[S].卡塔爾國.
Construction Technology of Large Manhole in Region Close to the Sea
TAO Chong-xia, SU Xiao-tao
(Sinohydro Engineering Bureau 3 Co., Ltd, Xi'an 710016,China)
In accordance with the structural design and technical requirements of the manhole, steel formworks and internal glass fibre reinforced plastic liner instead of the conventional wooden formworks for a couple of manholes with diameter of 1.65、1.8 m and 3.2 m, etc are described. From the engineering practice, the thickness of the internal glass fibre-reinforced plastic liner for the large manhole is controlled within 6 mm but also 40 cm reinforced concrete placement and accurate template installation are secured. Deviation of the circle center is controlled within 10 mm. Key words: region close to sea; municipal works; steel formwork for manhole construction
2015-07-09
陶崇霞(1969- ),女,甘肅省永靖縣人,工程師,從事水電工程施工與工程管理工作.
TU992
A
10.3969/j.issn.1006-2610.2015.05.015