‘壹’ 什么是120度砂石垫层急急急。。。。。。
铺设的管道由钢筋混凝土材料制成,下部分是砂石垫层,上部分填土,包角A表示砂石垫层的截止位置(管道圆半径与砂石垫层顶面相交而形成的扇形角度),A可以是120度,也可以是180度。
120度的就叫120度砂石垫层。
‘贰’ 沉管基础处理与覆土回填
尽管沉管隧道基础所承受的荷载通常较低,对地质条件的适应性比较强,但由于在基槽开挖过程中,不论使用哪一种挖槽方法,槽底表面都不会太平整,槽底表面与沉管底面之间必将存在很多不规则的空隙,导致地基土受力不均匀而局部破坏,从而引起不均匀沉降,使沉管结构受到局部应力而开裂,故必须进行基础处理(基础填平)。
沉管隧道基础处理的方法很多,主要分先铺法和后填法两大类。在管段沉放前进行的处理方法称先铺法,又叫刮铺法,包括刮砂法和刮石法;后填法是先将管段沉没在沟槽底的临时支座上,随后再补填垫实,它包括喷砂法、灌砂法、灌囊法、压砂法、压浆法等。
后填法的优点是在处理过程中基本上不干扰航运,不需特殊的专用设备,不受气象条件的影响,不需大量潜水作业,便于日夜连续施工,操作简易,省工省费用,全过程进行信息化控制。所以,目前大型沉管隧道的基础处理多用后填法,如喷砂法、压砂法、压浆法。
如沉管管段的地基土特别软弱时,仅靠上述“垫平”处理是不够的,还需进行特别处理。处理方法有置换法(以粗砂置换软弱土层,但地震时有液化危险,不安全)、打砂桩并加载预压法(需花费大量时间等待固结,影响工程进度,一般不用)、桩基法等。另外也可采用减轻管段的重量的办法,但效果不大。
基础处理结束后,还要对管段两侧和顶部进行覆土回填,以确保隧道的永久稳定。回填材料为级配良好的砂、石。为了使回填材料紧密地包裹在沉管管段上面和侧面不致散落,需要在回填材料上面再覆盖石块、混凝土块。全面回填工作须在相邻的管段沉放完后进行,采用喷砂法进行基础处理或采用临时支座时,则要等到管段基础处理完,落到基床上再回填。采用压注法处理时,先对管段两侧回填,但要防止过多的岩碴存落管段顶部。回填覆盖采用“沉放一段,覆盖一段”的施工方法,在低平潮或流速较小时进行。管段两侧应对称回填,回填应均匀,不要出现堆积和空洞现象。
一、先铺法(刮铺法)施工工艺
1.基本工序(图8-23,图8-24)
(1)在浚挖沟槽时先超挖0.6~0.8 m;
(2)沿沟槽底面二侧打数排短桩,安设导轨以便在刮铺时控制高程和坡度;
(3)用抓斗或通过刮铺机的喂料管,其宽度为管节底宽加 1.5~2m,长度为一节管节长度的范围内,投放铺垫材料。
(4)按导轨所规定的厚度、高程以及坡度,用刮铺机将铺垫材料刮平;
图8-23 先铺法基本工序图
图8-24 先铺法
1—碎石垫层;2—驳船组;3—车架;4—桁架及轨道;5—刮板;6—锚块
(5)在管节里灌足压载水,有时再压砂石料,使其产生超载,而使垫层压紧密贴;若铺垫材料为碎石,通过管节底面上预埋的压浆孔,向垫层里压注水泥膨润土斑脱土混合砂浆。
2.先铺法的缺点
(1)需要特制的专用刮铺设备;
(2)作业时间长,干扰航道;
(3)刮铺完后需经常清除回淤土或坍坡的泥土;
(4)当管节底宽较大,超过 1 5 m时,施工较困难。
二、后填法施工工艺
1.后填法施工的类型
后填法施工的类型主要有:①喷砂法;②灌囊法;③压浆法;④压砂法;⑤桩基法。
2.后填法的基本工序
后填法的基本工序如图8-25 所示。
图8-25 后填法的基本工序图
(1)浚挖沟槽时,先超挖 1m左右;
(2)在沟底安设临时支座(此项工作是后填法中的一项比较主要的工序):
①水底临时支座,多数是用道碴堆成;②道碴堆的常用尺度为7m×7m×(0.5~1.0)m;③搁在临时支座上的支承板通常随管节一起浇制,一起沉埋,其尺寸一般为2m×2m×0.5m;④支承板由设在与管节底面之间的液压千斤顶实现调整定位。
(3)管节沉埋完毕(在临时支座上搁妥)后,往管底空间回填垫料。
3.喷砂法
(1)此法主要是从水面上用砂泵将砂、水混合料通过伸入管节底下的喷管向管底喷注,填满空隙。喷填的砂垫层厚度一般为 1m。
(2)喷砂作业需一套专用的台架,台架顶部突出在水面上,可沿铺设在管节顶面上的轨道作纵向前后移动(图8-26)。
(3)在台架的外侧,悬挂着一组(三根)伸入管节底部的 L 形钢管。中间一根为喷管,直径为 100cm,旁边两根为吸管,直径为80mm。
(4)作业时将砂、水混合料经喷管喷入管节底下空隙中,喷射管作扇形旋移前进。在喷砂进行的同时,经两根吸管抽吸回水。从回水的含砂量中可以测定砂垫的密实程度。
(5)喷砂时从管节的前端开始,喷到后端时,用浮吊将台架吊移到管节的另一侧,再从后端向前端喷填,如图8-27 所示。
图8-26 喷砂法原理
1—喷砂管;2—回吸管
图8-27 喷砂台架
1—喷砂台支架;2—喷管及吸管;3—临时支撑;4—喷入砂垫
(6)喷砂作业的施工进度约为200m3/h。当管节底面积为 3000~4000m2时,喷砂作业的实际时间仅 15~20h,大约两天便可完成。
(7)喷砂完毕后,随即松卸临时支座上的定位千斤顶,使管节的全部(包括压载物)重量压到砂垫层上去进行压密。这时产生的沉降量,一般在 5mm 以下。通车以后的最终沉降量,一般都在 15mm以内。
喷砂法的优缺点与适用性:
(1)优点:在清除基槽底的回淤土时十分方便,可在喷砂作业前,利用喷砂设备逆向作业系统进行。
(2)缺点:喷砂台架体积庞大,占用航道影响通航;设备费用昂贵;对砂子的粒径要求较严,因而增加了喷砂法的费用。
(3)适用性:适用于宽度较大的沉管隧道。
4.灌囊法
(1)首先在开挖好的基槽底面先铺一层砂、石垫层,然后于管节沉放前在管节底面下事先系扣上空囊袋一并下沉,先铺垫层与管节底面之间留出 15~20cm的空间。
(2)待管节沉放完毕后,从工程船上向囊袋内灌注由黏土、水泥和黄砂配置成的混合砂浆,直至管节底面以下的空隙全部填满为止,如图8-28 所示。
图8-28 灌囊法
(3)囊袋的尺寸按一次灌注量而定,一般不宜过大,以能容纳 5~6 m3为度。制造囊袋的材料要有一定牢度,并有较好的透水性和透气性,以便灌注砂浆时顺利地排出囊袋中的水和空气。
(4)混合砂浆的强度(标号)要求不高,只需略高于基槽原状土即可,但其流动性应较大。
(5)灌浆时,从水面通过 1m 直径的消防软管,靠砂浆自重自行灌注,而不加压。灌注时须采取适当措施防止管节顶起,除密切观测外,还可采取间隔(跳挡)轮灌等措施。
5.压浆法
(1)这是一种在灌囊法的基础上进一步改进和发展而来的处理方法,可省去较贵的囊袋,繁复的安装工艺、水上作业和潜水作业。
(2)在浚挖沟槽时,也是先超挖 1m 左右,然后摊铺一层厚约 0.4~0.6m 的碎石,但不必刮平,只要大致整平即可。再堆设临时支座所需的道碴堆,完成后即可沉埋管节。
(3)在管节沉埋结束后,沿着管节二侧边及后端底边抛堆砂、石封闭栏至管底以上1m左右,以封闭管底周边。
(4)然后从隧道内部,用压浆设备,通过预埋在管节底板上的Φ80mm 压浆孔,向管底空隙压注混合砂浆(图8-29)。
图8-29 压浆法
1—碎石垫层;2—砂;3—石封闭栏;4—压入砂浆
(5)混合砂浆由水泥、膨润土、黄砂和缓凝剂配成。强度应低于原地基强度。压浆材料也可用低标号、高流动性的细石子混凝土。压浆的压力不必太大,一般比水压大0.1~0.2MPa。压浆时同样对压力要慎加控制,以防顶起管节。
(6)压浆法可解决地震区软弱地基的液化问题(如我国宁波甬江水底隧道就是采用此种基础处理方法)。
6.压砂法
(1)此法与压浆法很相似,但压入的不是水泥砂浆,而是砂、水混合料。所用砂的粒径为0.15~0.27mm,注砂压力比静水压力大 50~140kPa。
(2)压砂法具体做法是:
在管节内沿轴向铺设Φ200mm 输料钢管,接至岸边或水上砂源,通过泵砂装置及吸料管将砂水混合料泵送(流速约为3 m/s)到已接好的压砂孔,打开单向球阀,混合料压入管底空隙。
停止压砂后,在水压作用下球阀自动关闭。每次只连接三个压砂孔,当一个压砂孔灌注范围填满砂子后,返回重压先前的孔,其目的是填满某些小的空隙。
完成一段后再连接另外的孔,进行下一段压砂作业。压砂顺序是从岸边注向中间,这样可避免淤泥聚积在隧道两端。待整个管节基础压砂完成后,再用焊接钢板封闭压砂孔。
(3)压砂法的优缺点(我国广州珠江沉管隧道也成功地采用压砂基础):
优点。设备简单,工艺容易掌握,施工方便;对航道干扰小,受气候影响小。
缺点。在管底预留压砂孔时,要认真施工和处理,否则容易造成渗漏,危及隧道安全。此外,在砂基经压载后会有少量沉降。
7.桩基法
(1)当沉管隧道下的地基特别软弱时,其容许承载力很小,仅作“垫平”处理是不够的。采用桩基础支撑沉管,承载力和沉降都能满足要求,抗震能力也较强,桩较短,费用较小。
(2)沉管隧道采用水底桩基础后,由于施工中桩顶标高不可能达到齐平,为使各桩能均匀受力,必须在桩顶采取一些措施。这些措施大体有以下三种:
水下混凝土传力法。基桩打设好后,在桩群顶灌注水下混凝土,并在其上铺一层砂石垫层,使沉管荷载经砂石垫层和水下混凝土层均匀传递到桩基上,如图8-30 所示。
灌囊传力法。在管节底面与桩群之间,用灌囊法填实。
活动桩顶法。在所有的基桩上设一小段预制混凝土活动桩顶。活动桩顶与预制混凝土之间,留有一空腔。管节沉埋完毕后,向空腔中灌筑水泥砂浆,将活动桩顶顶升至与管底密贴接触(图8-31)。待砂浆强度达到要求后,卸除千斤顶,管节荷载便能均匀地传到桩群上。活动桩顶可用钢桩制作,在基桩顶部与活动桩顶之间,用软垫层垫实,垫层厚度按预计沉降来确定。管节沉放完毕后,再于管节底部与活动桩顶之间,灌注水泥砂浆填实。
图8-30 水下混凝土传力法
1—基桩;2—碎石;3—水下混凝土;4—砂石垫层
图8-31 活动桩顶法
1—活动桩顶;2—尼龙布套;3—压浆孔
三、覆土回填工艺
(1)回填工作是沉管隧道施工的最终工序,回填工作包括沉管侧面回填和管顶压石回填。
(2)沉管外侧下半段,一般采用砂砾、碎石、矿碴等材料回填,上半段则可用普通土砂回填。
(3)顶部回填处理分四层进行(图8-32),即:①顶部片石保护层;②碎石反滤层;③一般回填材料;④经挑选过的回填材料。
图8-32 沉管隧道回填处理实例
‘叁’ 砂石回填用什么方法取样,有什么规范没有
砂石回填取样方法:
(1)环刀法。每段每层进行检验,应在夯实层下半部(至每层表面以下2/3处)用环刀取样。
(2)罐砂法。用于级配砂石回填或不宜用环刀法取样的土质。
采用罐砂法取样时,取样数量可较环刀法适当减少。取样部位应为每层压实后的全部深度。
取样应由施工单位接规定现场取样,将样品包好、编号(编号要与取样平面图上各点位标示一一对应)送试验室试验。如取样器具或标准砂不具备,应请试验室来人现场取样进行试验。施工单位取样时,宜请建设单位参加,并签认。
砂石回填取样规范:
砂石回填取样数量,应依据现行国家标准及所属地区或现行标准执行。
1、依据《建筑工程质量检验评定标准》取样
(1)填方和柱基、基坑、基槽、管沟的回填
a、柱基回填:抽取柱基总(个)数的10%,但不少于5个;
b、基槽和管沟回填:每层按长度20~50m取样1组,但每层不少于1组;
c、基坑和室内回填:每层按100-500m2取样1组,但每层不少于1组;
d、场地平整填方:每层按400~900m2取样1组,但每层不少于1组。
(2)灌砂或灌水法的所取数量可适当减少。
2、依据上海市标准《地基处理技术规范》取样
(1)整片垫层
a、面积≤300m2时:环刀法为30~50m2布置一个;贯入法为10~15 m2布置一个。
b、面积≥300m2时:环刀法为50~100m2布置一个;贯入法为20~30 m2布置一个。
(2)条形基础下垫层
a、参照整片垫层要求。
b、环刀法每20m至少布置一个;贯入法每5m至少一个。
(3)单独基础下垫层
a、参照整片垫层要求。
b、每个单独基础下垫层不少于两个测点。
(备注:1、现场取样必须是在见证人的监督下,由取样人员按要求在测点处取样,而取样、见证人员、必须时通过资格考核。
2、在见证人员陪同下,送样人应准确填写下述内容:委托单位、工程名称、试验项目、设计要求、现场土样的鉴别名称、夯实方法、测点标高、测点编号、取样日期、取样地点、填单日期、取样人、送样人、见证人以及联系电话等。同时还应附上测点平面图)。
‘肆’ 雨水管道施工,120度混凝土基础如何施工求专家告诉
先浇筑平齐管外壁部分的混凝土,待安装管道完毕,经校正平面位置、管内底高程后,再浇筑管道两侧120度基础混凝土部分。
‘伍’ 求关于 石粉、中粗砂、粘性土 在管道施工回填中的步骤以及分别应该注意的问题
1.级配砂石配合比:骨料:充填料=6:4,骨料直径2.5~5cm,充填料为中粗砂。2.级配砂石含泥量、有机物含量均不得超过5%二、 施工准备1.主要机具振动压路机、手推车、铁锹、喷水用水管、小线、木桩、钢尺等。2.作业条件2.1基坑已验收完毕,并办完引检手续。2.2设置回填厚度的标志,并在回填标高的控制桩上画出每步回填的分层厚度,回填厚度250300mm。三、施工工艺1.工艺流程:处理地基表面→级配砂石 →分层铺筑厚度→洒水 →碾压 → 找平验收2.处理地基表面:将地基表面上的杂物和浮土清理干净,原有地基应平整。3.级配砂石进场后,应会同有关部门进行材料确定,是否达到设计及规范要求。4.回填级配砂石之前,地基纤探的针孔应灌砂完毕。5.分层铺筑砂石:5.1铺筑砂石的每层虚铺厚度250mm左右,但不超过300 mm,分层厚度控制按照标高桩的分档标志进行控制,但保证夯实后的厚度达到200 mm。5.2采用20吨机械碾子进行夯实。边角处用立夯夯实。5.3回填时如发现砂窝或石子成堆现象,应将该处砂子或石子挖出,分别填入级配好的砂石。5.4洒水:铺筑级配砂石在振捣前应根据砂石含水率和气候条件,适当的洒水以保持砂石的最佳含水量,一般在8%~12%。5.5立夯夯实时,应不少于4遍。每步夯完后,应及时测出回填的干容重,级配砂石的干容重yd>2.1g/cm3.压实系数不小于0.95。6.1干容重的测定采用换砂法进行试验。6.2最后一层回填夯、压密实后,表面应拉线找平,并符合设计标高。四、质量标准1.基底土质必须符合设计要求。2.级配砂石的干容重必须符合设计要求。3.级配砂石的配料必须正确,拌和均匀,虚铺厚度符合规范规定。4.分层留槎符合要求,接槎密实、平整。5.允许偏差:顶面标高:土15mm表面平整度:20mm含水量:士2%五、成品保1.回填砂石前,应注意保护好现场轴线桩、标高桩,并经常复测。2.级配砂石成活后,如不连续施工,应适当洒水润湿。六、安全注意事项1.每台立夯单独设置分体小闸箱,接拆电源由专业电工进行。2.每台立夯的电源线不得超过50米。3.使用立夯时,必须戴绝缘手套,一人拖动立夯,一人移电线。立夯使用完毕后应急时收回存放。