扶壁式码头（精选八篇）
扶壁式码头 篇1
1 简易龙门吊设计
考虑施工方便和模板受力合理性, 扶壁分三层进行施工, 每层模板上部留有圆台螺母, 用于上层钢筋、模板、砼施工等。模板采用定型大片钢模板形式
最重的钢模板大概5吨每块, 根据模板及安装的特点, 结合码头基坑开挖的断面尺寸选定由10T电动葫芦起吊的简易龙门吊。该门式起重机主要组成部分包括:刚性支腿、主梁桥架、10T电动葫芦、吊钩总成、大车走行及操作、运行机构。
2 简易龙门吊安装
2.1 临时轨道基础施工
为确保龙门吊正常安全的运行, 在临河侧采用断面尺寸200×300mm的钢筋砼轨道梁, 岸侧直接利用码头后轨道梁基础60cm厚水泥稳定碎石层及10cm厚C15混凝土垫层, 待码头主体完成后在其上进行码头后轨道梁的施工。
2.2 安装轨道
本工程的码头轨道梁选用QU80型钢轨, 为节省成本简易式龙门吊亦选用QU80型钢轨, 待码头主体施工结束后再用于工程上。
(1) 放线:根据起重机轨距在轨道梁上放线, 弹出轨道中心线, 再按轨道底宽, 弹出轨道底边线, 以岸侧的轨道线为基准, 根据轨距, 用全站仪定出另一侧轨道中心线, 同样弹出轨道中心线。 (2) 调整标高:根据所测标高, 添加所需的垫板。 (3) 轨道上位:分别轨道吊装到轨道梁上, 放在所需位置, 把轨道底面用20mm左右厚度的木板垫起来, 以便放置钢垫板和防震垫片。 (4) 轨道找正、定位、固定:将轨道下的木板抽出, 轨道接头间隙不应大于2mm左右, 接头左、右、上三面偏移均应小于1mm, 用15cm长铆钉对轨道中心线位置及标高校正好的轨道进行加固。
2.3 龙门吊吊装
(1) 龙门吊各主要结构件摆放到起吊位置。 (2) 吊装行走梁, 放到指定位置并支垫稳妥;吊装门腿, 用定位螺栓连接门腿和行走梁之间的法兰连接板。 (3) 分别用缆绳、地锚固定4个支腿, 用手拉葫芦调整支腿的垂直度。 (4) 算好主梁索点, 选用捆绑主梁的钢丝绳, 捆绑主梁。钢丝绳在棱角处垫好半圆铁和垫木, (并把其固定使其不能在起吊过程中掉下来) 。钢丝绳吊装时的夹角要调整到最佳角度, 但最大不能大于120度。 (5) 试吊:主梁吊起100~200mm后, 停车检查平衡情况, 必要时加适量的配重, 保证主梁水平吊起。检查绳索栓挂捆绑和衬垫情况, 并进行适当的调整;反复升降几次, 检查制动情况, 必要时调整制动器的制动力矩, 确认不打滑不溜勾。 (6) 在吊装指挥员的指挥下, 正式吊装主梁。尽量半路不停, 一次平稳起吊成功送到位。顺序为:起升-旋转-变幅 (吊车A趴臂, 吊车B起臂) , 整个吊装过程在指挥员的严密控制下进行, 避免出现二吊车受力失衡。 (7) 将支腿缆绳间断松开 (中间的先不松开) , 牵引移动支腿, 与主梁基本对位后, 将缆绳重新绷紧, 并用手拉葫芦调整垂直。 (8) 上人, 停在脚手架上。高处作业人员必须系好安全带, 到上边一定要把安全带挂在牢固的地方。 (9) 然后将主梁慢慢放下, 同时在上边人员的指挥下, 吊杆前后左右适量进行调整, 待座板对正后, 将定位钎打入螺栓孔, 穿入定位螺栓, 用高强度螺栓连接上下法兰座板。 (10) 拆卸栓挂主梁的钢丝绳, 撤走汽车吊;吊装小车;铺设电线电缆, 固定电气箱柜。
起重机安装完毕后, 对起重机全面检查, 无问题后将通电试机, 现场负责人将对该机各部位调试作自检记录, 以保证将存在问题完全排除, 达到该设备运行各项标准。
3 简易龙门吊运行
在龙门吊正式运用于施工前对龙门吊进行相关的运行试验, 在空载试验、静载试验及动载试验后检查龙门吊是否出现裂痕、连接松动、构件损坏等影响龙门吊运行及安全的缺陷。
模板采用定型大片钢模板形式, 采用简易龙门吊进行吊装安装和拆除, 对倒角及立墙进行流水作业, 有效的既缩短了工期又提高了施工安全保证。
4 简易龙门吊拆除
本次使用的龙门吊自重约15吨, 主梁约6吨, 小车约0.5吨, 刚性腿约2吨每个, 行走机构约每组1吨。利用现场的1台QY50K型轮胎吊车及1台QUY-50A履带吊, 拆除起重能力完全没有问题。
4.1 拆除施工方法流程:
(1) 小车行驶至靠近履带吊位置; (2) 在断电后用履带吊拆除小车; (3) 小车拆除后吊放置指定位置; (4) 对龙门吊4支腿进行拉索对拉固定, 每支腿至少两根对拉索; (5) 两吊车配合对主梁进行拆除; (6) 分别对支腿进行拆除。
5 简易门吊施工优越性
5.1 施工安全性高
首先设备结构自身安全性高, 其次基础稳定性强, 再者使用简易龙门吊视野开阔, 不留死角, 操作可控性强。
5.2 工作效率高, 大大节省工期
由于门吊可以吊着模板自由的纵横向移动, 模板拆除后, 稍微放下与地接触, 刷油后直接起吊到下一个作业段安装。不需要像汽车吊一样, 由于臂长不够, 一般都是拆除后放地上刷油, 然后吊车移位, 就位后起吊安装模板。相比而言减少了二次倒运模板和吊车移位的时间。同时, 由于简易门吊比较灵活机动, 操作方便, 其安装效率明显比汽车吊高了很多。
5.3 占用场地面积小, 对其它工序施工干扰小
由于码头前沿作业范围狭小, 如果选用汽车吊, 在模板安拆的过程中, 吊车占位就堵住了施工通道, 对材料的运输和其他作业段的施工都有干扰, 同时拆除后的模板也需要场地堆放, 整体上占用场地的面积较大。而简易门吊施工, 则不需要占用场地, 操作全部在基槽内完成。
5.4 经济合理, 节约成本
利用这种方式可以节约费用至少16.8万元。同时门吊施工灵活机动的穿插吊装一些其他构件, 无形中提高了生产率, 节约了成本。
本工程具有地质情况良好但交通不够便利、结构简单但战线较长、码头施工均在一条线上且临时龙门吊临时轨道梁可作为码头轨道梁的基础的工程特点, 使用简易龙门吊可以充分发挥龙门吊作业覆盖面大、效率高、速度快、操作方便并安全系数高的特点。
6 注意事项
(1) 门吊的选用, 需根据模板计算好净高和净宽。 (2) 门吊的基础需要稳定, 根据图纸情况进行设计。 (3) 开车前应认真检查机械设备、电气部分和防护保险装置是否完好、可靠。 (4) 必须听从信号员指挥, 但对任何人发出的紧急停车信号, 都应立即停车。 (5) 工作停歇时, 不得将起重物悬在空中停留。严禁吊物在人头上越过。 (6) 夜间作业应有充足的照明。 (7) 司机操作室必须设在视野良好的位置。 (8) 安装拆除时候, 2台汽车吊要要听从指挥, 步调一致。
7 结束语
简易龙门吊以其结构特点以及强大的实用性而被广泛的应用于多种工程中, 应用简易龙门吊可以有效提高工程效率, 降低工程成本, 保证工程施工质量, 无论在操作还是拆装上相对于其他的方式具有更高的性能。
参考文献
[1]柯文荣.对国外一个大型扶壁结构码头实例的引用分析[J].水运工程, 1998 (3) .
扶壁式码头 篇2
1.钢筋混凝土悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙，宜在石料缺乏、地基承载力较低的路堤地段采用，装配式的扶壁式挡土墙不宜在不良地质地段或地震动峰值加速度为0.2g级(原八度)以上地区采用。
2.悬臂式挡土墙高度不宜大于6m，
当墙高大于4m时，宜在墙面板前加肋。墙顶宽度不应小于o.2m,，扶壁式挡土墙高度不宜大于lom。墙顶宽度不应小于0.2m。
3.每段墙的底板、面板和肋的钢筋应一次绑扎，宜一次完成混凝土浇筑;浇筑混凝土应按现行铁路混凝土与砌体工程施工规范的有关规定施工。
扶壁式挡土墙的设计探讨 篇3
随着我国社会的发展, 人们对土地的需求越来越大。而我国又是一个多山地且地形复杂的国家, 在房屋建筑, 交通道路, 水利工程等工程建设中, 需要修建一些挡土墙等支挡结构。挡土墙可用于支撑土体, 维持土体稳定, 防止土体变形失稳的作用, 并经常用于治理土体坍塌, 滑坡等地质灾害的发生。由于当前需要对挡土墙进行大量的建设, 而且挡土墙对人身财产安全起着非常关键的作用, 因此, 如何把挡土墙设计好, 是一项重要的任务。本文结合工程实例, 主要对扶壁式挡土墙进行设计和计算方面进行探讨。
1 挡土墙的选型
挡土墙形式多种多样, 都有各自的使用条件及优缺点。挡土墙按其在结构形式上的分类, 有重力式挡土墙、薄壁式挡土墙、锚定式挡土墙、加筋土挡土墙等几种。而按其刚度形式, 可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙以及临时支撑三种形式。
1. 1 重力式挡土墙
人们最开始使用的一种挡土墙就是重力式挡土墙, 其历史非常悠久。至今, 重力式挡土墙的应用依然非常广泛。重力式挡土墙是由块石等砌筑而成, 相对其他挡土墙来说是一种很原始的挡土墙。在石块丰富的山区, 就地取材很方便, 另外其结构很简单, 在施工方面也就很方便。由于这种形式的挡土墙是凭借自身的重力保持墙体稳定性, 因此, 其抗剪、抗拉强度比较低。进而, 重力式挡土墙的墙身不能做的太高, 一般高度要小于6 m。由于重力式挡土墙自重较大, 因此, 它对地基的承载力要求比较高。重力式挡土墙可以根据墙的背面的倾角的不同, 有仰斜式, 竖直式, 俯斜式三种形式。
1. 2 锚定式挡土墙
锚定式挡土墙一般由预制的钢筋混凝土立柱和挡土板构成墙面, 以及与倾斜或者水平的锚杆或者锚定板所组成。锚杆或者锚定板与挡土墙立柱相连, 另一端锚固在相对稳固的土层或者岩层中。在锚定式挡土墙中, 土层的侧向土压力传给挡土板, 挡土板再传给立柱。而锚杆或者锚定板则会形成锚固力或称为抗拔力, 使立柱保持稳定。在对挡土墙的墙体要求较高时, 以及块石缺少的地区比较适合, 而且锚定式挡土墙的墙身截面较小, 自重不是很大, 对地基承载力无要求。
1. 3 加筋土挡土墙
加筋土挡土墙与锚定式挡土墙有些类似。但加筋土挡土墙无立柱, 是由墙面板, 以及类似于锚定式挡土墙中起锚杆作用的拉筋条构成。拉筋的一端与垂直墙面联接, 另一端水平地埋在压实的填土中, 按照一定的高度间隔和水平距离布置。这种挡土墙把墙后的侧向土压力传给墙体, 再通过拉筋与土体之间形成的摩擦形式, 传给拉筋。从而保持其土体稳定性。
1. 4 薄壁式挡土墙
悬臂式挡土墙和扶壁式挡土墙是薄壁式挡土墙的两种主要形式。悬臂式挡土墙由底板和立壁组成, 其中底板的踵板和趾板与立板组成了三个悬臂, 其挡土墙的高度可达9m。扶壁式挡土墙是在悬臂式挡土墙的基础上, 沿挡土墙长度方向每隔相应的距离布置扶壁把踵板和立壁联接起来。其高度一般可达15 m。
2 扶壁式挡土墙的介绍
扶壁式挡土墙是由墙面板、墙趾板、墙踵板以及按照一定距离设置的扶壁而组合成的一种挡土墙。如图1 所示。扶壁式挡土墙的特点如下。
1) 通过扶壁的连接, 立板和墙踵板能够形成一个受力的整体结构, 能大大提高挡土墙的刚度和整体性。
2) 扶壁能分担相当一部分的土压力, 从而达到减小立板的变形的目的。
3) 它主要由挡土墙自重和墙后填土的重力来提供抗倾覆力矩; 主要由地基对挡土墙的摩擦力满足其抗滑稳定性要求。
4) 墙趾板能大幅度地减少挡土墙对地基的压力, 并且墙趾板的存在也能很好地改善地基反力的不均匀性。
而在实际工程中, 有时候天然地基的承载力往往达不到设计要求。这时候常常需要对天然地基进行处理。进行地基处理的方法有很多, 目前, 在扶壁式挡土墙下使用桩基础是一种较常用的挡土墙地基处理方法。
桩基扶壁式挡土墙的优势如下。
1) 桩基础能提高地基承载力, 使其满足挡土墙对地基的要求。
2) 对边坡起到加固作用。采用这种结果能较好满足工程要求, 并且能扩大挡土墙的应用范围。
3 工程实例
工程概况: 工程为湖北省松滋市某工业园挡土墙。其场地整平标高为100. 00 m, 场地西侧现地面标高最低为70. 50 m场地平整后其场地西侧将形成高约20 ~ 30 m人工填土边坡, 为防止该边坡崩塌拟在该段修建挡土墙。
周边环境: 拟建场地位于松滋市某工业园工业用地西侧。该拟建挡土墙整体呈南北走向, 拟建挡土墙场地起伏变化较大 ( 两端高, 中间低) , 场地地貌属丘陵地貌单元。
工程地质条件如下。
1) 层杂填土人工堆积层, 杂色, 松散, 主要由表土、黏土、粉土、卵石和砂混合组成, 夹大量植物根系。成分不均, 均匀性差, 堆填时间不一致。全场分布, 厚1. 00 ~3. 80 m, 平均厚度为1. 56 m。
2) 层粉质黏土第四系全新统冲积层, 黄褐色、灰褐色, 稍湿, 可塑状态, 含中密粉土和灰白色高岭土, 无摇震反应, 切面光滑, 稍有光泽, 干强度较低, 韧性一般, 中等压缩性。厚0. 90 ~ 5. 50 m, 平均厚度为2. 38m。
3) 层粉质黏土夹卵石第四系上 ( 晚) 更新统冲积层, 杂色, 湿, 密实, 粒径一般为2 ~ 4 cm, 最大大于10 cm, 大于20 mm约为60% , 以白色、灰色、浅红色石英、火成岩、硅质岩等为主, 磨圆度较好, 外形以亚圆形为主, 交错排列。充填物以粉质黏土为主。厚1. 80 ~ 5. 00 m, 平均厚度为2. 96 m。
4) 层细沙第四系上 ( 晚) 更新统冲积层, 黄褐色, 稍湿, 密实, 以长石、石英为主, 含少许白云母片, 局部胶结成块状。厚1. 50 ~ 12. 70 m, 平均厚度为4. 29 m。
5) 层砂岩三叠系, 黄色, 厚层状结构, 风化裂隙较发育, 中风化, 岩芯较完整, 单节岩芯最大长度可达0. 20 m, 一般长度0. 05 m左右。此层未穿透。
本工程根据综合分析工程概况, 周边环境以及工程地质条件, 选择的挡土墙类型为扶壁式挡土墙。
4 挡土墙的设计计算
4. 1 扶壁式挡土墙的设计原则
确定作用在桩基扶壁式挡土墙结构上的主要荷载, 运用结构内力计算理论, 分析受力特性, 再进行设计计算。
1) 挡土墙受到侧向土压力的作用, 而计算侧向土压力方面, 库伦土压力理论和朗肯土压力理论, 是工程中所采取的两种方法。库伦土压力理论和朗肯土压力理论计算简便, 在工程中应用很广泛。本工程采用第二破裂面法进行土压力的计算。
2) 墙面板简化模型为: 三边固定, 一边自由的连续板。水平方向可以近似按固支于扶肋上的连续板被来进行计算。竖向可以近似按固支于墙底板上的钢架梁来计算。
由于土压力的作用, 立板在设计时, 立板也可以由上到下逐渐变厚, 按照构造要求, 立板的最小厚度不小于0. 2m。而高度则根据土坡的高差确定, 但不宜超过15 m。
3) 扶壁和立板共同承受侧向土压力, 然后再传给底板。扶壁的计算可以简化为变截面的T型悬臂梁近似计算, 扶壁为T型板的腹板, 墙面板为T型板的翼缘。
扶壁的间距一般按构造要求一般为墙高的1 /4 ~ 1 /2。其厚度一般为扶壁间距的1 /8 ~ 1 /4, 也可采取与立板一样由上到下逐渐变厚的设计, 但最小厚度不小于0. 3 m。
4) 底板的计算可简化为: 其中墙趾板可简化为悬臂板进行设计计算, 墙踵板可简化为和墙面板一样的计算模型, 即三边固定, 一边自由的连续板。在进行底板设计时, 墙踵板宽度一般为挡土墙高度的1 /4 ~ 1 /2, 最下值为0. 5 m, 墙趾板宽度一般为挡土墙高度的1 /20 ~ 1 /5。底板厚度不小于0. 3 m。
4. 2 扶壁式挡土墙的尺寸确定
根据本工程的工程概况, 勘察资料以及扶壁式挡土墙的设计原则, 此工程的扶壁式挡土墙的尺寸如下:
挡土墙的墙高需要根据挡土墙内外土坡的高度差来决定, 根据本工程的填土要求挡土墙高度设计为12. 0 m, 立板的厚度为0. 4 m。底板长度为6. 6 m, 底板厚度为0. 5 m, 其中, 墙踵板的长度为5. 0 m, 墙趾板的长度为1. 6 m。如图2 所示。
5 总结
扶壁式挡土墙的设计必须在了解场地周边环境, 工程地质条件的基础上, 综合考虑经济, 工期, 安全, 施工工艺等各种因素, 进而合理选择设计方案。本工程实例中的扶壁式挡土墙正是从以上各因素出发, 进行综合分析而选择扶壁式挡土墙。扶壁式挡土墙结构合理、施工简单, 适合于对挡土墙的高度要求比较高, 以及对地基承载力要求不高。而且不占用空间,
是一种值得推广的挡土墙形式。但是, 就当前而言, 扶壁式挡土墙没有形成成熟的设计理论体系, 没有考虑结构与土体之间的相互作用, 需要我们进行进一步的探讨和研究。
参考文献
[1]高志强.挡土墙特征性研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2009.
[2]张长江.桩基扶壁式挡土墙设计理论及工程应用[D].北京:中国地质大学, 2013.
[3]任庚.高扶壁式挡土墙设计及应用研究[D].北京:中国地质大学, 2013.
[4]焦峰.扶壁式挡土墙结构的最优设计[D].兰州:兰州理工大学, 2004.
[5]严小宝.扶壁式挡土墙结构简化计算方法研究[D].西安:长安大学, 2013.
高扶壁式挡土墙的构造及计算要点 篇4
挡土墙在工程结构中的作用是防止土体坍塌和失稳。当墙身高度大于或等于8m时,采用重力式挡土墙,往往墙身过厚,很不经济。扶壁式挡土墙是一种轻型的支挡结构。由钢筋混凝土构成,它依靠墙身的重量及底板以上填土的重量来共同维持其平衡。扶壁式挡土墙的主要优点是厚度小、自重轻,其挡土高度一般在6m以上.经济指标较好。常常能收到满意的经济效果。
2 扶壁式挡土墙的组成
扶壁式挡土墙由面板、扶壁、趾板和踵板组成(见图1)。
3 泄水孔的布置
挡墙面板立面设置150mm×150mm方形泄水孔,间隔为2m,上、下排错位设置(见图2)。
4 计算原则
1)趾板可按固定在面板与踵板结合部的悬臂梁进行计算。
2)踵板可按支承在扶壁上的连续板计算。不计立板对底板的约束作用,踵板与面板按铰接。
3)扶壁按锚固于底板上的T型截面悬臂梁计算,立臂为梁截面的翼缘板,扶壁为腹板。
4)面板为固结在扶壁及底板上的三向固结板。
5 工程实例
5.1 情况简介
拟建福建凯圣生物质热电厂工程位于光泽县山区王家际村,东靠316国道,西侧为山麓,南侧及北侧均为荒地。场地高差比较大,为了减少征地成本,设计时总图平面设计将场地划分成不同的功能区域,各个区域采用挡土墙进行分割。现就一段厂区内道路边的挡土墙进行分析。场地土层分布为:(1)素填土;(2)耕植土;(3)坡积粉质黏土;(4)冲洪积粉质黏土;(5)含砾粉质黏土(6)残积粉质黏土。设计方案研讨时,业主方人员对建设环境进行了调查。附近缺少砌筑挡墙所需的石料。采购、运输、建造的预算费用较高。经方案比较后,扶壁式挡墙方案较为经济。业主方确定采用扶壁式挡土墙方案。挡土墙断面做法见图3。
5.2 墙背填料
由于此项目在山区,厂区平整时有大量的砂砾土,而砂砾土是非黏性土,内摩擦角较大作为填料时所产生的土压力也较小,可以减少挡土墙的断面。这样,就地取材,采用砂砾土做填料,可节省工程建设的费用,也有利于墙背积水的排出。
5.3 挡土墙计算
本文讨论的挡土墙位于山地,其前侧为一条厂区内道路。挡土墙受到墙背后填土的作用和地基变形,向前转动或移动,这些微小的转动或移动足以使作用在墙背上的力接近于主动土压力,因而采用主动土压力进行计算。这样工程偏于安全。
5.3.1 确定是否有第二破裂面(墙背后的填土按透水的砂砾土计算)
根据《挡土墙设计实用手册》[2]求第二破裂角:
墙背的极限角αKP=20.3°,β=15°,φ=30°
本工程考虑第二破裂面
第二破裂角(第二破裂面与竖直线的夹角)αE:
5.3.2 按库伦理论计算墙后土压力
5.3.3 抗倾覆稳定
经验算:倾覆力矩为Mq=1739(k N·m)
抗倾覆力矩MK=4950(k N·m)
Mq/MK=2.85>1.5,满足要求。
5.3.4 抗滑计算
由于挡土墙较高,水平推力很大。考虑设置抗滑榫。
作用于基础底的总竖向力N=1220k N,基底宽B=6.8m,基底偏心e=0.465m。基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn=2.935m。基底应力分布见图4。
1)凸榫的计算
基底作用弯矩:
基底应力:
凸榫前沿应力
凸榫前沿的被动土压力近似计算:
凸榫所受弯矩:
确定凸榫宽度:
由弯矩确定:
由极限状态法确定
考虑便于施工凸榫宽度取600mm。
2)滑移计算
滑移力413.2k N<455k N
抗滑移力(不考虑凸榫作用)1200×0.5=610 k N
所以,抗滑移满足要求(考虑抗滑的安全储备,仍采用凸榫)。
6 结语
本工程结合现场的实际情况和业主方的要求使用扶壁式挡土墙。墙后填料采用取自现场的砂砾土,更加节省材料,有利于成本的控制。作为永久性挡土墙,其使用寿命、安全性及观感效果均能达到业主方的要求。在山区工程的中使用有较大的灵活性。缺点是挖填方很大。在有岩石的山区不宜效仿,岩石的地区可用锚杆式挡土墙。
摘要：基于土的塑性极限分析理论,对于墙后无黏性土体的破坏模式,通过算例对扶壁式钢筋混凝土档土墙进行了有益的探讨,并介绍了工程设计实例,为山区大挖大填区建设永久性支挡结构工程的设计积累了经验。
关键词：扶壁式挡土墙,主动土压力,抗倾覆安全系数
参考文献
[1]刘兴远,雷用,康景远.边坡工程-设计.监测.鉴定与加固[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]薛殿基,冯仲林.挡土墙设计实用手册[K].北京:中国建筑工业出版社,2008.
扶壁式码头 篇5
在山谷、山麓、河谷中会经常堆积较厚的坡积土,形成土质高边坡。在工程建设过程中,如果边坡上的岩土体的任何一部分由于强度不足或消失而导致滑动,易会形成滑坡,有时会造成不可估量的损失。目前抗滑桩是滑坍抢修综合治理之一。扶壁式挡土墙是一种钢筋混凝土薄壁式挡土墙,一般在较高的填方路段采用来稳定路堤,以减少土石方工程量和占地面积。扶壁式挡土墙,断面尺寸较小,踵板上的土体重力可有效地抵抗倾覆和滑移,竖板和扶壁共同承受土压力产生的弯矩和剪力,相对悬臂式挡土墙受力好。
河南某园建工程建立在高填土边坡上,在雨水浸泡下产生了滑坡,对该滑坡采用抗滑桩+扶壁式挡土墙联合支护措施,支护效果良好。
2 工程概况
2.1 原有园建工程介绍
某园建工程为三阶景观墙(见图1)。该园建工程建立在山坡上,山坡坡面没有进行处理,填土直接填在原有的山体边坡上,山体边坡没有进行处理,而且填土没有经过压实或压实度不够,便修建了园建工程,另外园建工程上部没有采取防水措施,在土压力作用下,第三阶挡土墙出现了倾斜和开裂。在雨水的长期浸泡下,第三阶挡墙和第二阶挡墙都出现倾斜和开裂(见图2),因此,必须对园建工程进行加固处理。
2.2 场地地层
根据钻探结果及区域地质资料,按勘察所揭露的地层时代、成因及各土层的岩性特征、物理力学性质及工程特性指标,将地基土自上而下划分为4个工程地质层。
(1)层杂填土(Q4ml):杂色,较松散,主要由粉质黏土及少量建筑、生活垃圾组成。该层普遍分布于场地地表,层厚2.80~0.30m。
(2)层粉质黏土(Q4al+pl):褐黄色,可塑状态,个别硬塑状态,局部可见灰白色、灰绿色条纹及团块、黑色铁锰质结核,干强度中等,韧性中等,无摇震反应,切面稍有光泽,局部含碎石、块石及风化岩石碎屑。层厚5.70~0.70m。
(3)层强风化砂岩夹页岩(Pt2y):强风化,砂岩颜色主要有紫红色、灰白色、淡褐色、暗棕黄色,中粒砂状结构,主要成分为石英、长石,岩屑,胶结物为硅质;页岩颜色主要有褐红、棕红、青灰色,少量黄色、绿色,具有薄页状或薄片层状的节理,泥质结构,主要成分为黏土矿物如高岭石、蒙脱石、水云母等。页岩与砂岩厚度之比为1/10~1/3。岩层倾向180°,呈东-西走向,倾角24~27°。该层结构大部分破坏,矿物质成分显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,岩体质量指标RQD<25,岩石质量指标为很差,等级为Ⅴ级。层厚16.00~4.50m。
(4)层中风化砂岩夹页岩(Pt2y):中风化,砂岩颜色主要有紫红色、灰白色、淡褐色、暗棕黄色,中粒砂状结构,主要成分为石英、长石,岩屑,胶结物为硅质;页岩颜色主要有褐红、棕红、青灰色,少量黄色、绿色,具有薄页状或薄片层状的节理,泥质结构,主要成分为黏土矿物如高岭石、蒙脱石、水云母等。砂岩与页岩厚度之比为1/10~1/3。岩层倾向180°,呈东-西走向,倾角24~27°。该层结构部分破坏,沿节理面有次生矿物质,风化裂隙发育,岩体被切割成岩块,岩体较破碎,岩体质量指标RQD=25~50,岩石质量指标为差,等级为Ⅳ级。该层最大揭露厚度11.3m。
3 抗滑桩+扶壁式挡土墙设计
3.1 设计思路
1)设计原则:(1)安全第一,确保整个填土景观墙的安全稳定;(2)保留第一阶挡墙,尽量修复第二阶挡墙,重建第三阶挡墙;(3)尽可能降低工程造价。
2)设计参数及荷载的确定
边坡按永久性边坡考虑:(1)荷载设定:坡顶的空地,按15k Pa考虑,在施工期间和建成之后的使用期间,禁止大吨位车辆通行;(2)边坡安全系数:边坡直接影响园建工程的稳定,边坡按一级边坡考虑,安全系数取γ0=1.1。(3)地下水及影响:边坡的坡顶尽管设计有截水沟,但原边坡坡面以上为填土,在计算时,填土按饱和重度计算;原边坡坡面以下在勘察阶段未发现地下水,边坡的坡面以下不考虑地下水。
3)边坡支护方案:填土为黏土,无法利用现有的压实、加固措施对土体进行处理;另外该园建工程下面的瀑布墙已经建好,因此没有场地对填土实施挖除、重新压实,经反复论证,结合相关规范[2],对中间的瀑布墙、第三阶和第二阶挡墙进行如下支护:
(1)扶壁式挡土墙+抗滑桩联合支护,挡土墙底板与抗滑桩桩顶浇注到一起,其钢筋进行可靠的连接,增强两种支护结构的整体性;
(2)扶壁式挡墙底板加厚,起到抗滑桩联系梁的作用;
(3)抗滑桩顶部之间,扶壁式挡土墙的底部下设垫层;
(4)按整个边坡以上填土的滑坡推力,对抗滑桩进行稳定性和强度等计算;
(5)扶壁式挡土墙按扶壁式挡土墙的实际高度进行稳定性和强度等计算。
3.2 简要计算过程
目前的通用计算软件都是针对扶壁挡土墙和抗滑桩的单独计算,无两者的联合的计算,本文的计算思路和步骤为:
1)首先按常规的扶壁式挡土墙计算,对扶壁式挡土墙进行墙身和配筋设计;
2)将扶壁式挡土墙计算得到的底部抗滑力作为抗滑桩顶部的外部推力,将填土作为潜在滑坡,计算其下滑推力,将此推力作为外部推力施加在桩身的相应位置上,然后对抗滑桩进行计算和配筋。
设计和计算简图如图3所示。
3.3 设计要求
1)填料
(1)回填土前应将坡面以上的垃圾等杂物清理干净。
(2)检验回填土的质量有无杂物,粒径是否符合规定,以及回填土的含水量是否在控制的范围内;如含水量偏高,可采用翻松、晾晒或均匀掺入干土等措施;如遇回填土的含水量偏低,可采用预先洒水润湿等措施。
(3)回填土应分层铺摊。每层铺土厚度根据土质、密实度要求和机具性能确定。一般蛙式打夯机每层铺土厚度为200~250mm;人工打夯不大于200mm,每层铺摊后随之耙平。
(4)回填土每层至少夯打3遍。打夯应一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,纵横交叉。
(5)回填土的压实度不宜小于90%。每层回填土夯实后,应按规范规定进行环刀取样,测出干土的质量密度,达到要求后,再进行上一层的铺土。
(6)修整找平:回填土全部完成后,应进行表面拉线找平,凡超过标准高程的地方,及时依线铲平;凡低于标准高程的地方,应补土夯实。
2)抗滑桩
(1)抗滑桩宜采用人工挖孔。
(2)抗滑桩底端应进入强风化砂岩夹页岩2.5m(按下坡计算),抗滑桩成孔后,由地质专业人员现场确认,并作相应记录后,方可浇注抗滑桩。
3)扶壁挡土墙
(1)扶壁挡土墙的底板与抗滑桩顶现浇到一起,抗滑桩中间的空隙,扶壁挡土墙底板以下500mm采用C10的素混凝土垫层。
(2)泄水孔按梅花形交错布置,间隔2m,采用φ50mm PVC管,并用透水土工布包裹PVC管,泄水孔的横坡为4%,在安装时,可通过钢筋对PVC管进行固定,对于墙面板方向的泄水孔,要使PVC管与正面模板接触紧密,PVC管的端面要形成相应的斜面,保证在浇筑混凝土的过程中PVC管周围不会漏浆,使面板光滑、平整。
(3)挡墙在拐角、弧度较大位置,平缓地段每隔15m,设置一道伸缩缝,缝宽为2cm,沿缝内、外、顶三方填塞沥青麻丝,深度20cm。
(4)挡墙墙背铺设400mm厚的透水层。
(5)在泄水孔进水侧设置反滤层,反滤层厚度200mm,反滤层底部设置厚度为100mm的黏土隔水层。
4)填土顶部的隔水层
坡顶的设计地表以下1m处布置一道隔水层,隔水层采用防水土工布,土工布上下各铺设一层200mm的黏土,下部黏性土应压实,压实度不低于90%,由瀑布墙中间向南、向北分别倾斜2%。
5)坡顶限制
挡土墙顶禁止堆放建筑材料等,禁止大吨位车辆通行。
4 结论
某园建工程共包括三阶景观墙,但由于原始岩质边坡没有处理便堆土进行建设,而且填土没有压实,因此第二道和第三道景观墙出现了破坏。
由于填土已完成,限于场地条件不能将填土挖掉重新设计,因此,本文采用抗滑桩+扶壁式挡土墙的联合支护措施对该园建工程进行了支护设计。设计效果良好,为相似的工程提供了工程经验。
摘要：某园建工程包含三阶景观墙,原山体边坡表面没有处理、填土没有压实,在雨水长期浸泡的情况下出现墙体开裂和倒塌等问题。由于场地有限而无法将填填土挖除、重填压实的前提下,采用了下部抗滑桩、上部扶壁式挡土墙的联合支护措施对该园建工程进行了修复,扶壁式挡土墙外形按景观墙设计,整个填土的下滑推力由抗滑桩和扶壁式挡土墙共同承担,目前该修复工程已完成,经监测完全满足规范要求,该设计成果对类似工程具有一定指导和借鉴意义。
关键词：抗滑桩,扶壁式挡土墙,联合支护,修复工程
参考文献
[1]JGJ120—99建筑基坑支护技术规程[S].
扶壁式码头 篇6
扶壁式混凝土挡土墙板(以下简称挡墙板)是城市桥梁工程常用的中小型混凝土构件,随着城市基础设施建设投入的加大和道路交通的发展,应用越来越广泛。相对现浇墙板而言,预制挡墙板采用工厂化生产,装配式安装,有利于快速安全施工,在工程应用中具有明显的优势。挡土墙板不仅是结构构件,还兼有装饰的作用,因此,对内在和外观质量有较高的要求。为了保证生产出合格的挡墙板,必须做好生产工艺过程质量的全面控制,以工序质量的保证满足产品质量的要求。
1 生产工艺流程及影响质量的环节
预制挡墙板生产工艺流程见图1,其中对外观质量产生影响的工序环节有脱模剂涂刷、混凝土浇注、脱模;对尺寸偏差有影响的工序为模具测量定位;对结构质量有影响的工序为混凝土配料搅拌、浇捣成型、钢筋骨架成型及装筋组模、蒸汽养护,上述工序应作为关键过程加以控制。
2 质量控制方法
2.1 外观质量控制
预制挡墙板外观质量要求墙板外露面光洁、色泽一致,不得有蜂窝、裂纹、露筋、缺边、掉角现象。因此应注意以下环节:
(1)挡墙板外露面的光洁程度取决于模板,因此,模板使用前要进行打磨除锈,确保其光滑、整洁,无污染物。
(2)脱模剂宜选用蜡质材料,其脱模效果好,且能封闭水分,减轻板面色差。在涂脱模剂时,应采用洁净的毛巾蘸取一定量脱模剂,然后均匀擦拭至少两遍,最后用干毛巾擦拭。
(3)为防止板面留有垫块痕迹,通常采用吊打成型,即钢筋骨架的支垫采用吊挂形式,不使用垫块。应注意钢筋骨架不要在已涂好的脱模剂的底板上错动,以免产生划痕影响板面外观;吊筋应牢固,吊点数量应保证骨架不下陷,防止出现露筋现象。
(4)混凝土的配制应选用普通硅酸盐水泥掺入适量的粉煤灰和高效减水剂,严格控制混凝土坍落度,应使每批挡墙板混凝土配比趋于同一水平。在板面浇注成型时,应将混凝土铺满整个板面厚度后,再进行振捣成型。尽量不要边浇注边振捣,避免混凝土对脱模剂冲刷产生板面色差。采用振动棒成型时,应使其不要触碰模板,并且振点的分布应保证混凝土振捣密实、不过振,既要防止出现板面蜂窝现象,也要避免混凝土离析。
(5)蒸汽养护制度合理与否对板面外观会产生一定的影响。如果静停时间不足、升降温速度过快,板面就容易出现裂纹;如果养护后达不到脱模强度而造成制品在模具内停留时间过长,则板面颜色会受到影响。因此应根据所用水泥品种、挡墙板混凝土体积大小合理确定蒸养制度。
(6)预制挡墙板外观缺陷中的缺边、掉角现象主要是在脱模工序形成的。由于板面凹凸装饰条的制约,必须水平起吊才能保证完整脱模。为此,在扶壁浇注前应确定脱模吊钩的位置,使其处于设计给定的位置。若设计未给定时,应通过计算确定挡墙板重心,使吊钩对称分布于重心两侧,并使吊索与水平夹角不大于60°。
2.2 尺寸偏差的控制
预制挡墙板尺寸准确与否主要由模具来决定,但也与模具组装和浇注成型因素有关,应对这三方面加以控制。
(1)在模具底板就位后,应先进行简单的支垫,然后用水准仪找平、用2m直尺和塞尺检查底板的平整度。经过反复调整使底板的侧向弯曲≤L/1000(L为板长)、平整度≤3mm后,垫实模具底板,用地锚定位,并定期进行核查。
(2)装筋组模后,用钢卷尺对模具的各细部尺寸进行量测,应使宽度控制在-1～0mm范围内、板面对角线差≤10mm,使板厚和板长达到设计标准值。
(3)混凝土浇注成型完毕后,检查板厚和板长,尺寸偏差控制在±5mm,确定无误后再行蒸养。
2.3 结构质量控制
预制挡墙板结构质量的优劣取决于钢筋骨架(包括预埋件)的制作和安装质量、混凝土强度等因素,在生产过程中应重点进行以下方面的控制。
(1)钢筋应严格按照图纸材料表中给定的尺寸下料,所配置钢筋的级别、规格、数量、几何尺寸应符合设计要求。为保证主筋尺寸和形状的准确,应进行必要的放样。
(2)钢筋骨架可采用绑扎成型,绑丝应扎紧,不得有松动、折断、位移等缺陷,绑丝应背向模板。绑扎成型的钢筋骨架应稳定牢固,确保在浇注混凝土时不出现松动和变形。应对钢筋骨架的尺寸偏差进行控制,保证在允许范围内,即:受力筋、分布筋间距±10mm;箍筋间距±20mm;保护层厚度±5mm。
(3)与受力主筋相连的预埋件在预制挡墙板安装时要与基础埋件连接,其质量好坏直接决定了挡墙板的安装质量和结构安全,应作为特殊过程加以控制。因此,要求焊工必须持证上岗;电焊机等设备工作状况良好;焊接用钢筋必须复检合格、焊条经检验合格;焊接参数(焊接电流、焊接时间等)符合作业指导书规定、焊缝长度符合设计要求,并且焊缝处不得有缺口、裂纹、夹渣,焊药皮应敲除干净。
(4)在混凝土浇注前应进行隐蔽检查,检查内容包括:模板尺寸、平整度;钢筋骨架主筋、辅筋、外露筋、预埋件位置及尺寸偏差;钢筋保护层厚度;混凝土强度等级。要求模板尺寸、平整度应符合挡墙板尺寸偏差的规定,并按下限值进行控制;钢筋骨架主筋、辅筋、外露筋、预埋件及钢筋保护层厚度应符合设计图纸规定。
(5)对挡墙板混凝土质量应进行预控。首先,配合比设计要满足混凝土强度等级要求,应有足够的强度保证率。在混凝土配料搅拌时,应确保计量准确、搅拌均匀。其次,预制挡墙板板面通常采用插入式振动棒成型,振捣时间的确定应以混凝土表面出现浮浆和不再下沉为准,振点分布间距以不大于30cm为宜;而对于扶壁(即挡墙板肋部)的成型,因该部位钢筋比较密集,为使混凝土能够密实,应以附着式振动器为主、插入式振动棒为辅。第三,蒸汽养护对挡墙板板面颜色及混凝土强度均会产生影响,应严格执行养护制度,防止蒸养不足或过蒸。
3 过程质量检验
为指导预制挡墙板的生产,应针对制作过程中的关键工序,制定相应的作业指导书,对工序质量要求、检验内容、检验频率、接收准则、不合格的处理等做出规定,以此作为工序过程质量检验的依据。重点检验的项目应包括预埋件钢筋双面搭接电弧焊、混凝土拌合物、隐蔽检查、浇注成型、蒸汽养护,并最终对成品质量进行检验。检验过程中发现有不合格项,应对其进行处置。对过程质量检验应给予充分的重视,这是产品质量保证的基础。
4 结语
预制挡墙板制作工艺比较简单,多采用人工操作,但影响质量的环节较多,如果控制不到位,很容易使产品出现各式各样的缺陷。因此,应对工序质量加强控制、层层把关。只有这样,才能生产出“内坚外美”的产品来。
摘要：介绍了预制扶壁式混凝土挡土墙板的制作工艺,对影响质量的工序环节做了相关分析并给出了控制方法,强调了过程质量检验的重要性。
扶壁式码头 篇7
随着我国西部偏远山区交通和基础建设进程的加快,国内学者对于这些地区的边坡设计理论和实践工作在一定程度上已满足不了新的工程问题,且之前的研究系统性不强。很多地区边坡支挡结构形式过于单一,没有根据地层变化情况分段选用最优的支护方案,边坡设计坡率较小,导致占地面积大,工程造价过高,这些都与安全、经济和高效的边坡支护设计理念严重不符[1,2,3]。
鉴于此,本文结合工程实例,根据相关的支护设计理论,针对具体的工程地质情况,选择边坡填方支挡结构中可靠度高兼具经济性的扶壁式挡土墙进行优化设计,充分发挥扶壁式挡土结构的材料强度,以期对类似工程起到一定的指导作用和借鉴意义。
1 工程概况
某矿东区盘区接替项目风井场地为正方形,南北及东西向均为230 m,占地面积约80亩。建设工程因地而建,场地分为两个平台,即:705.0 m平台和682.0 m平台,高差23.0 m,建设空间较小,存在边坡稳定问题,为此对705.0 m平台与682.0 m平台之间的边坡进行治理设计。
根据GB 50330—2013建筑边坡工程技术规范,并结合拟建边坡的工程地质条件及拟建场地工程重要性,确定边坡工程安全等级为一级考虑,设计边坡稳定安全系数为1.35。
场地边坡分二级坡面支护,一级坡高12 m,AB段、HJ段均采用扶壁式挡墙,BCDEFGH采用锚索框架梁+锚杆喷射混凝土;二级坡高11 m,BD段采用扶壁式混凝土挡墙+微型桩支护,EFGH段二级坡面锚索框架梁+锚杆喷射混凝土;平台宽度2.9 m。
2 原设计方案
1)挡墙采用C30钢筋混凝土浇筑,墙顶宽0.5 m,墙底宽2.0 m,挡墙地面以上高11.0 m,墙趾宽1.0 m,厚度1.0 m,墙踵宽5.0 m,厚度1.0 m,基础总宽度为8.0 m。
2)挡墙基础埋深1.0 m,一级坡面AB段,HJ段及二级坡面BCD段基底设置0.5 m厚C15混凝土垫层,二级坡面DE段基础坐于基岩。
3)二级坡面边坡BCDE段挡墙基底采用4排150微型钢管桩,孔径150 mm,间距2.0 m,排距分别为2.0 m。边坡BC段桩长15 m,边坡CDE段桩长9 m,底部进入基岩不小于4 m,顶部伸入扶壁式挡墙基础900 mm。
4)扶壁式挡墙墙面设置3排锚杆,倾角12°,采用Φ28钢筋制作,二级坡面BCD段锚拉式挡板,锚杆长度分别为12 m,15 m,18 m,锚杆底部设置预制混凝土锚定板;一级坡面HJ段及二级坡面DE段锚杆长度均为12 m,孔径130。
5)挡墙每9 m设置一伸缩缝,缝宽20 mm,内填沥青木板。挡墙背后设置300 mm厚砂砾石反滤层。
6)墙体设置4排泄水孔,安装90 mm的PVC管,长度穿过墙体,进入反滤层100 mm,墙面外露100 mm,孔内端部包裹土工布。
3 设计优化
3.1 优化依据及方案
在施工过程中发现扶壁式挡墙下部坡体岩土体物理力学性质较差,岩体内部裂隙较发育且存在土岩结合面。组成坡体的土体为回填土,且含水量过大,在一级坡锚杆索注浆施工过程中,浆液几乎不发生扩散,说明该部分土体趋于饱和,物理力学性质与勘察报告严重不符,经计算,经微型桩处理后的地基承载力仍无法满足原设计扶壁式挡墙的要求。因此,需要对该区域扶壁式挡墙结构进行优化,以确保挡墙的稳定性。
对设计参数进行了如下调整:
1)挡墙截面调整:由原来的梯形变为平行四边形,截面尺寸由原来的墙顶厚500 mm,墙底厚2 000 mm变更为墙顶、底厚度均为400 mm,配筋也做相应的调整。该部分设计变更能够大大减小混凝土的使用方量,每延米减少混凝土方量9.35 m3,大大降低一级坡体上部荷载,提高了坡体的整体稳定性。
2)挡墙后扶壁的厚度及间距也做相应调整:每片挡墙中由原来的两个扶壁调整为三个扶壁,每片中扶壁的间距由原来的5 m调整为3 m;厚度由原来的800 mm调整为500 mm;钢筋间距及型号调整如图2所示。
3)预拉式挡板锚杆布置方式及长度调整:布置位置由原来的两个扶壁之间的墙面穿过调整为插入到扶壁内部,起到加长扶壁,提高挡墙抗倾覆稳定性的作用。同时,由原来的沿挡墙高度布置3排,改为4排,长度也由原来的18 m,15 m和12 m调整为18 m,15 m,12 m,12 m。
方案优化后的扶壁式挡墙尺寸及配筋图如图1所示。
3.2 稳定性分析
为验证优化设计方案的合理性,采用理正岩土计算6.0边坡分析软件对扶壁式挡墙的稳定性进行分析。由于优化方案中的挡墙墙身倾角为82°,并非直立的,理正中没有相关的模块,因此,对其进行一定的简化,该简化增加了滑裂面以外的土体,使得计算结果更加保守,在理论上是可行的。
1)简化后的挡墙原始条件。
2)墙身各部分尺寸,见图2。墙身总高12 m,墙体厚度为0.4 m,基础宽8 m,墙趾悬挑长1 m,墙踵悬挑长6.6 m,扶壁式挡墙基础高1 m,扶壁的间距为3 m,扶壁厚度为0.5 m。
3)物理参数。混凝土墙体容重25 k N/m3;混凝土强度等级为C30;纵筋和抗剪腹筋强度等级均为HRB335。
4)稳定性验算。
a.抗滑移稳定性验算。通过理正岩土计算6.0软件计算得知,在扶壁式挡墙支护下,边坡下滑力为370.715 k N,而抗滑力为847.173 k N。
抗滑移安全系数Kc=2.285>1.300,满足设计要求。
b.抗倾覆稳定性验算。通过理正岩土计算6.0软件计算得知,在扶壁式挡墙支护下,倾覆力矩为1 482.858 k N·m,抗倾覆力矩为7 453.884 k N·m。
抗倾覆安全系数K0=5.027>1.500,满足设计要求。
c.地基承载力及偏心距验算。墙趾处地基承载力:压应力=287.389≤360.000 k Pa,满足设计要求。墙踵处地基承载力:压应力=136.197≤390.000 k Pa,满足设计要求。地基平均承载力:压应力=211.793≤300.000 k Pa,满足设计要求。
d.边坡整体稳定性验算。通过理正岩土计算6.0软件计算得知,在扶壁式挡墙支护下,边坡整体稳定:最小安全系数=1.424≥1.350,满足设计要求。
经上述计算可知,优化后的扶壁式挡土墙稳定性能够满足设计要求,说明该方案是可行的。
4 施工工艺及技术要求
4.1 施工工艺
扶壁式挡土墙施工流程如图3所示。
4.2 技术要求
1)扶壁式挡墙采用C30钢筋混凝土浇筑,墙顶宽400 mm,墙底宽400 mm,挡墙高11.0 m,墙趾宽1.0 m,厚度1.0 m,墙踵宽6.6 m,厚度1.0 m,基础总宽度为8.0 m。2)墙背设置300 mm厚砂砾石反滤层。3)墙体设置泄水孔,长度穿透墙体,墙面外露100 mm,内部深入反滤层100 mm,头部包裹土工布。4)挡墙基础埋深1.0 m,基底设置200 mm~300 mm C15混凝土垫层,具体厚度根据基底标高而定。5)挡墙基底设置4排150微型钢管桩,孔径150 mm,间排距2.0 m,边坡AB段桩长15 m,边坡BCD段桩长9 m,底部进入基岩不小于4 m,顶部伸入挡墙基础900 mm。6)挡墙每9 m设置一伸缩缝,缝宽20 mm,内填沥青木板。7)在坡顶平台上浇筑C15混凝土垫层。浇筑完成后按养护要求进行养护。8)钢筋加工及安装搭接按照设计图纸和相关规范要求进行。钢筋安装首先绑扎基础内钢筋,然后放置7 cm厚的砂浆垫块,且每平方米不少于4块。为保证钢筋绑扎时钢筋骨架的整体性,要在基础内钢筋绑扎完毕后安装架立钢筋和挡墙扶壁竖向主筋。9)墙身混凝土采用C30商混凝土。由于墙身较高,基础和墙身混凝土分五次进行浇筑,第一次浇筑为底板,模板采用尺寸为长×宽×高为244 cm×112 cm×1.8 cm木模板,模板后采用10 cm×10 cm方木,间距25 cm,加固采用穿心丝+架管。10)基础浇筑完毕并达到强度要求后进行脚手架搭设及墙身和扶壁钢筋绑扎。挡墙正面模板采用与基础相同规格的木模板,模板之间采用方木进行连接,方木截面尺寸为10 cm×10 cm,设置间距为25 cm。11)由于墙身存在一定倾角(79°),在浇筑前,脚手架必须加斜撑,防止浇筑时墙体倾斜过大甚至出现倒塌事故。12)墙身混凝土浇筑时,设置串筒,确保混凝土浇筑质量。与此同时,墙身预留振捣孔,以确保捣鼓密实。13)墙身设置4排泄水孔,左右间距为3 m,上下间距分别为3 m,2.5 m,3 m,在基础顶面以上0.3 m位置处设置15 m长仰斜排水孔,并用透水土工布包裹PVC管进口,在墙后泄水孔处设置碎石反滤层。14)墙后填土需墙体强度达到70%后进行。
5 结语
本文以某工程为研究背景,首先在对工程地质条件准确把握的基础上,详细阐述原设计方案的不足和设计方案调整的依据,在此基础上,采用理正岩土计算6.0分析软件对优化后的扶壁式挡土墙结构的稳定性进行分析,符合设计要求。最后,针对本工程的特点,对优化后的扶壁式挡墙施工工艺和技术要求进行了详细介绍,对类似工程具有一定的借鉴意义。
参考文献
[1]陆建军,何勇华.扶壁式钢筋混凝土挡土墙施工技术[J].山西建筑,2009,35(36):102-103.
[2]陈群,李建刚,彭钦帮.扶壁式挡墙在工程运用中的探讨[J].西部交通科技,2009(11):21-24.
[3]张珊菊,李彰明.扶壁式挡墙在建筑土质高边坡中的分析设计与工程应用[J].广东土木与建筑,2003(10):12-15.
[4]张晓莹.扶壁式挡土结构受力分析及其设计计算[J].山西建筑,2006,32(19):69-70.
扶壁式码头 篇8
南水北调中线一期引江济汉进口段荆江大堤防洪闸土建及金结、电气设备安装工程位于荆州市荆州区境内, 桩号为2+950~4+100。主要包括:桩号2+950~4+100段的干渠和防洪闸土建及金结、电气设备安装工程、防洪闸两侧连接堤防土建工程等三个部分。
在防洪闸上、下游渠道两侧分别布置导航扶壁式挡土墙, 左右岸对称性布置, 采用C25钢筋混凝土扶壁式挡土墙结构。上游挡土墙总长138m, 共9节, 其中直线段4节, 每节长约15m, 弧形段共4节, 每节长16.23m;上游挡土墙底板宽14m, 厚1.2m, 后端设置齿槽;挡土墙高9.3m, 厚0.8m, 布置4排准50排水管;每节挡土墙设置3道扶壁, 扶壁间距为5.0m, 厚0.8m。下游游挡土墙总长148m, 共10节, 其中直线段5节, 每节长15m, 弧形段共5节, 每节长约16.23m;下游挡土墙底板宽14m, 厚0.8m, 后端设置齿槽;挡土墙高9.3m, 厚0.8m, 布置4排准50排水管;每节挡土墙设置3道扶壁, 扶壁间距为5.0m, 厚0.8m。
2 主要施工方法说明
为确保混凝土施工质量, 施工中每节挡土墙分两次施工, 尽量减少施工分缝, 确保混凝土外观质量, 分别为底板和墙身 (包括扶壁) 。上、下游扶壁挡土墙采用大型整体拼装木模板和定型组合钢模板, 满堂脚手架支撑。钢筋在钢筋场按设计图纸制作成型后编号, 运至作业面进行现场安装。混凝土在拌合楼拌合后, 混凝土搅拌车运至现场, 作业面挂设若干溜筒, 采用履带吊配吊罐入仓浇筑, 仓内人工平仓, 采用准100高频振捣器振捣, 挡土墙采用洒水和养护毯覆盖养护, 以保证混凝土强度。
根据施工现场实际情况及工期安排, 防洪闸上游挡土墙共9节, 左右岸对称性布置;下游游挡土墙左侧10节, 右侧9节;每节挡土墙设置3道扶壁, 扶壁间距为5.0m, 厚0.8m。在挡土墙施工中先底板、后墙身 (包括扶壁) 的顺序, 采用隔块跳仓浇筑施工。
3 模板制作安装
3.1 模板制作
模板制作前, 先根据混凝土设计图纸绘制出模板车间图报监理人批准, 然后根据车间图进行模板制作。
为确保混凝土施工质量和外观质量, 本工程施工中迎水面和背水面均采用了大型整体拼装木模板, 扶壁采用了定型组合钢模板。扶壁式挡土墙模板在混凝土浇筑过程中受混凝土侧压力作用, 其侧压力主要靠对拉螺栓固定, 模板采用准14对拉螺栓固定, 控制墙体厚度, 对拉螺栓布置间距和排距为0.6m×0.6m, 局部位置进行加密布置。模板采用满堂脚手架支撑固定。
大型整体拼装木模板平面尺寸为244cm×122cm, 主要由面板、加固系统、支撑系统三部分组成。面板系统采用木胶合板, 其厚度为18mm。定型组合钢模板采用Q235钢材制成, 钢模面板厚度为3mm。主要包括平面模板、阴角模板、阳角模板、连接角模等。
定型组合钢模主要由钢模板、连接件和支承件三部分组成。根据本工程结构物的特点, 施工中主要采用了P3015、P3006、P1015、P1009等五种型号钢模板, 局部配小木模进行组合配装能够满足各部位使用要求。
3.2 底板模板安装
底板模板安装前, 提前在混凝土垫层上预埋钢筋头, 外留10cm, 间距为150cm, 插入混凝土结构外边线, 确保模板根部到位。
模板制作完成后, 按照模板车间图进行模板钻孔, 孔径为14mm。底板模板均采用P3015及P1015两种组合钢模板, 外侧采用脚手架支撑, 内侧采用斜准14对拉螺栓加固, 布置两排, 间距75cm, 排距50cm。
3.3 墙身及扶壁模板安装
墙身迎水面和背水面模板均为大型拼装木模板, 模板采用18mm胶合板, 竖向为5cm×9cm木方, 间距为1.0m, 横向采用钢管与竖向木方拉丝固定。背水面模板采用满堂脚手架支撑, 迎水面和背水面模板采用穿孔对拉螺栓固定, 横向和竖向间距为60cm×60cm, 对拉螺栓采用准14螺纹丝, 中间为准20PVC穿管。模板外侧为纵横双排管管, 内撑采用准14钢筋以防止迎水面模板向内倾斜以保证混凝土墙断面尺寸。背水面扶壁模板采用组合钢模板, 满堂脚手架支撑, 穿孔对拉螺栓固定。混凝土浇筑完成拆模后, 对拉螺栓从PVC管中抽出, 预留PVC管孔采用高强砂浆逐个封堵。
在混凝土浇筑过程中, 安排专人负责经常检查, 逐个检查对拉杆螺帽有无滑丝、松动现象, 防止模板跑模、变形走样, 及时调整模板的形状和位置, 确保模板安全和混凝土质量。
4 钢筋制作安装
4.1 钢筋加工制作
进场钢筋经试验检验合格后, 按照施工图纸进行下料和加工制作, 钢筋的制作质量必须符合设计和规范要求。进行钢筋加工和安装的操作人员必须经岗前培训取得上岗证后方可作业。钢筋在钢筋场加工, 准25以上钢筋采用直螺纹套筒连接, 准22以下采用绑扎接头。直螺纹套筒连接前, 将钢筋接头连接范围内的浮锈、漆锈等清除干净。钢筋加工后进行取样试验, 经检验合格后再进行批量连接接头。连接后的钢筋进行外观检查并要符合规范要求。
4.2 钢筋安装
挡土墙底板钢筋安装前, 在垫层面上弹出钢筋位置和间距, 将已制作成型的钢筋运至现场, 采用塔吊或履带吊吊至作业面。底板钢筋一次绑扎完成。安装前, 底层钢筋采用砂浆垫块将钢筋垫起, 面层钢筋采用架立筋支撑, 然后按设计要求进行安装。由于先进行底板施工, 墙身和扶壁竖向钢筋无固定物, 因此, 根据其位置先搭设钢管脚手架样架, 再将竖向钢筋绑扎固定在脚手架上, 以确保其位置的正确性。
底板混凝土浇筑完成后, 及时在底板面上弹出墙身和扶壁边线, 对固定在脚手架上的竖向钢筋进行校正、调直。挡土墙墙身钢筋和扶壁钢筋一次性绑扎完成。扶壁面钢筋安装前, 按设计坡比搭设样架, 然后将扶壁面钢筋固定在样架上, 确保施工质量。
钢筋保护层采用已预制的同标号水泥砂浆垫块垫在模板与钢筋之间, 所有垫块相互错开, 均匀分散布置, 并将垫块牢固绑扎在钢筋上, 确保钢筋保护层。
5 混凝土浇筑主要方案
防洪闸工程挡土墙块数和浇筑次数多, 混凝土浇筑量大, 对原材料质量控制是确保混凝土施工质量的重要基础。
为改善混凝土性能, 提高混凝土质量, 合理降低水泥用量, 通过实验配合比分析比较, 混凝土挡土墙中采用掺量为0.8%的高效减水剂, 混凝土塌落度为80mm, 水灰比为0.5, 严格控制了混凝土水灰比和塌落度, 保证了混凝土拌合物质量。
底板和墙身混凝土水平运输采用9m3搅拌车运输, 垂直运输采用履带吊配吊罐入仓。墙身混凝土浇筑仓内挂设若干溜筒, 确保混凝土入仓下落时不离析。
开仓前对浇筑面进行洒水湿润, 然后从一侧开始分层浇筑, 采用台阶法浇筑, 每层厚度不大于40cm, 混凝土连续、均衡、快速及时地从拌合站运到浇筑面, 运输过程中混凝土无骨料分离、漏浆、泌水现象。因故中止且超过允许间歇时间, 再次浇筑前混凝土面按施工缝进行处理。先将浇筑面上的浮浆清除, 再进行凿毛, 采用高压水清洗干净, 再次浇筑前先在混凝土表面上铺筑2cm厚同等级水泥砂浆。在任何情况下严禁混凝土的运输途中加水后运入仓内。运输过程中转料及卸料时混凝土最大自由下落高度控制在2m以内。
混凝土仓面配备2台准100手持式高频振捣棒和2台准50mm软轴振捣器, 软轴振捣器主要用于边角、止浆附近以及钢筋密集部位的混凝土振捣。墙身和扶壁混凝土浇筑对称性逐层上升。
混凝土振捣采用人工振捣。振捣器插入混凝土的间距不超过振捣器作业半径的1.5倍。振捣器垂直按顺序插入混凝土, 间距一致, 防止漏振。振捣时将振捣器插入下层混凝土10cm左右。严禁振捣器直接碰撞模板、钢筋及预埋件。浇筑混凝土使用振捣器将混凝土捣实至可能的最大密实度, 每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡, 混凝土表面开始泛浆时为准, 同时避免振捣过度。
浇筑混凝土时严禁在仓内加水, 当混凝土和易性较差时, 采取加强振捣等措施;仓内的泌水必须及时排除, 避免外来水进入仓内, 模板、钢筋和预埋件表面粘附的砂浆随时清除。底板、墙顶及扶壁顶部混凝土收仓面采用人工抹面压光。抹面时先用木抹子提浆抹平, 再用铁抹子压光, 压光次数不小于3遍。
混凝土浇筑完毕后12~18h开始采用洒水结合养护毯养护, 养护时间不少于28d。为防止水分蒸发过快, 底板和墙身及顶板采用养护毯洒水覆盖养护。
6 结束语