灌注水下混凝土清完孔之后,就可将预制的钢筋笼垂直吊放到孔内,后要加以固定,然后用导管灌注混凝土,灌注时混凝土不要中断,否则易出现断桩现象。全套管施工法的施工顺序。其一般的施工过程是:平场地、铺设工作平台、安装钻机、压套管、钻进成孔、安放钢筋笼、防导管、浇注混凝土、拉拔套管、检查成桩质量。全套管施工法的主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都类同。压入套管的垂直度,取决于挖掘开始阶段的5~6m深时的垂直度。因此应该随使用水准仪及铅垂校核其垂直度。
采用浸水毛砂回填容易达到一定的密实度;从力学观点看,管道在砂中受到传来外力比在土石中要均匀,管道不容易遭到破坏。而采用土石回填又不能进行夯实,难于保证土方回填的密实度。所以一般上下水管道工程中,管道周围的回填材料要求用砂,距离管道一定范围外再用价格比砂低的土做回填料。
在海底铺设输送石油和天然气管道的工程。海洋管道包括海底油、气集输管道,干线管道和附属的增压平台,以及管道与平台连接的主管等部分。其作用是将海上油、气田所开采出来的石油或天然气汇集起来,输往系泊油船的单点系泊或输往陆上油、气库站。海洋油、气管道的输送工艺与陆上管道相同。海洋管道工程在海域中进行,工程施工的方法则与陆上管道线路工程不同。
沿革20世纪50年代初期,人们开始在浅海水域中寻找石油和天然气。随着海洋油气田的开发,首先出现了海洋输气管道。天然气必须依靠海洋管道外输,浅海中采出来的原油则可由生产平台直接装入油船。在深海中采出来的原油,大型油船停靠生产平台会威胁到平台安全,因此出现了海中专用于停靠大型油船的单点系泊。这样,就要有连接各生产平台与单点系泊之间的输油管道。70年代,在海域中开发了大型油气田以后,开始建设了大型海洋油气管道,把开采的油气直接输往陆上油气库站。
主要特点是:①施工投资大。在一般海域中铺设一条中等口径的海洋管道需要一支由铺管船、开沟船和10余只辅助作业的拖船组成庞大的专业船队。此外,还需要供应材料、设备和燃料的船只等。租用专业船队的费用是海洋管道施工中的主要费用,由于这一费用较高,致使海洋管道施工费用比陆上同类管道要高1~2倍。②施工质量要求高。不论是在施工期间或投产以后,海洋管道若发生事故,其维修比陆上管道维修困难得多,因此,海洋管道施工要确保质量。③施工环境多变。海况变化剧烈而迅速,如风浪过大,施工船队难以保持稳定。在这种情况下,往往须将施工的管道下放到海底,待风浪过后再恢复施工。④施工组织复杂。海洋管道施工中,管道的预制,船队的配件、燃料和淡水的供应等,都需要依靠岸上的基地;船队位置和移动方向的确定,也是依靠岸上基地的电台给予紧密配合。因此海洋管道施工具有海陆联合组织施工的特点。(zi8v8kra)
反插法是在拔管过程中边振边拔,每次拔管0.5~1.0m,再向下反插0.3~0.5m,如此反复并保持振动,直至桩管全部拔出。在桩尖处1.5m范围内,宜多次反插以扩大桩的局部断面。穿过淤泥夹层时,应放慢拔管速度,并减少拔管高度和反插深度。在流动性淤泥中不宜使用反插法。
复打法是在单打法施工完拔出桩管后,立即在原桩位再放置第二个桩尖,再第二次下沉桩管,将原桩位未凝结的混凝土向四周土中挤压,扩大桩径,然后再第二次灌混凝土和拔管。采用全长复打的目的是提高桩的承载力。局部复打主要是为了处理沉桩过程中所出现的质量缺陷,如发现或怀疑出现缩颈、断桩等缺陷,局部复打深度应超过断桩或缩颈区1m以上。复打必须在 次灌注的混凝土初凝之前完成。
灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。
钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。灌注桩由早的100多年前的1893年,因为工业的发展以及人口的增长,高层建筑不断增加,但是因为好多城市的地基条件比较差,不能直接承受由高层建筑所传来的压力,地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层,建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩,必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。于是在随后的50年之后,即20世纪40年代初随着大功率钻孔机具的研制成功首先在美国问世,二战后,世界各地特别是欧美发达 经济复苏与发展,时至今日,随着科学技术的日新月异发展,钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。当然,在我国,钻孔灌注桩设计及施工水平也得到了长足的发展。
钻孔灌注桩通常为一种非挤土桩,也有的为部分挤土桩。钻孔灌注桩的类型可以分为:a.按桩径大小分,可分为如下几种:小桩由于桩径小,施工机械、施工场地、施工方法较为简单,多用于基础加固和复合桩基础中(如:树根桩)。中桩成桩方法和施工工艺繁多,工业与民用建筑物中大量使用,是目前使用多的一类桩。大桩桩径大且桩端不可扩大,单桩承载力高,近20年发展快,多用于重型建筑物、构筑物、港口码头、公路铁路桥涵等工程。(zi8v8kra)
按成桩工艺,钻孔灌注桩可以分为:干作业法钻孔灌注桩;泥浆护壁法钻孔灌注桩;套管护壁法钻孔灌注桩。钻孔灌注桩具有以下技术特点:a.施工时基本无噪音、无振动、无地面隆起或侧移,因此对环境和周边建筑物危害小;b.大直径钻孔灌注桩直径大、入土深;c.对于桩穿透的图层可以在空中作原位测试,以检测土层的性质;d.扩底钻孔灌注桩能更好地发挥桩端承载力;e.经常设计成一柱一桩,无需桩顶承台,简化了基础结构形式;f.钻孔灌注桩通常布桩间距大,群桩效应小;g.某些利用“挤扩支盘”钻孔灌注桩可以有效减少桩径和桩长,提高桩的承载力,减少沉降量;h.可以穿越各种土层,更可以嵌入基岩,这是别的桩型很难做到的;i.施工设备简单轻便,能在较低的净空条件下设桩;j.钻孔灌注桩在施工中,影响成桩质量的因素较多,质量不够稳定,有时候会发生缩径、桩身局部夹泥等现象,桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随着工艺而变化,且又在较大程度上受施工操作影响;k.因为钻孔灌注桩的承载力非常高,所以进行常规的静载试验一般难以测定其极限荷载,对于各种工艺条件下的桩受力,变形及破坏机理现在尚未完全被人们掌握。设计理论有待进一步完善。
取水管沉放d1620钢管取水管材采用q235-a级钢材,长度14米一根,沉管段采用42m一根,现场焊接。钢制零部件均采用q235-b级钢材,螺栓采用4.8级普通螺栓,焊条采用e43型。钢制零部件所有钢制构件、管道及金属设备焊接完成后需进行防腐处理,内涂料采用ipn8710系列高分子防腐涂料衬涂,外防腐采用环氧沥青衬涂,内外防腐(二油)一层底漆两层面漆,总厚度不小于0.14mm。施工时严格遵守《化工设备管道防腐施工及验收规范》和《给排水管道工程施工及验收规范》,防腐由厂家直接制作。(1)管道焊接1)首先安排施焊人员二人同时进行,施焊位置应相应对称进行(即左右和上下对称)2) 点和 点位置先焊一段,随即在中径左右位置也焊一段焊缝3)将全环缝完全焊一层焊道。随后对称性分层焊满。4)全部采用二氧化碳方式进行焊丝直径φ1.2有 芯的焊丝。5)外环缝(或者内环缝)焊接完后应在反位置进行清根(可用角磨机或者碳弧气刨方式进行。如用后者方式,则刨后需磨掉氧化物)。清根要求需达到见到焊道出白。6)每完成一层焊道后应清理飞溅物及处理缺陷。如出现的凹坑(此缺陷不处理会影响下一层焊的质量(会出现焊后焊缝有气孔)或出现焊缝与母材间熔合不进紧密性的现象。
管道沉放在沟槽开挖完成,并由潜水员在水下整平后,起重船在沟槽上游,将焊接结束、验收合格的取水管由甲板驳船运到起重船前,每根42m钢管设置3个吊耳,两端各中部各布设一个,起重船放下吊钩,用三根钢丝绳将取水管与吊钩连接,起重船慢慢收钩,将取水管吊起后,在取水管的两端中部各焊一根钢管(亦可直接把全站仪架设在管道轴线上观察钢丝绳是否在管道轴线上),钢管长度在取水管下沉到位后能够伸出水面,在钢管上部各架设一部棱镜,起重船吊钩慢慢下放,岸上的全站仪观察棱镜,水下潜水员配合,将取水管按要求沉放到位后,由全站仪通过钢丝绳对取水管进行复测,同时潜水员在水下对取水管进行探摸,确认到位后,潜水员在水下将起吊用的钢丝绳子解开,取水管与取水管之间由潜水员在水下用土工布将接口处包箍后,再用哈呋进行连接。
取水头部四周抛石水下抛填护管块石、碎石的货源用水上运输船组织,现场配置船抛锚停泊在取水管轴线上,按照该泊船区域应抛石数量指挥石料船停靠船向水下抛填。水下抛石采用旋转扒杆起重船进行施工,块石在采石场装船前装在网兜内,再用吊车装至400t驳船上运至施工现场,用吊车将块石吊沉至水底后抛掉;抛填碎石宜采用导管抛填,潜水员水下配合,避免出现抛填过高或过低现象。
按照设计要求,水下抛填应分步进行。 步:打桩及横梁安装结束后,先抛填管底的碎石垫层及管底块石。第二步:待取水头部安装结束后,抛碎石于管周。第三步:抛填管周及管顶的护管块石。每一步抛石结束后,均需由潜水员对抛石按照设计要求进行理坡,水上用测杆测量配合,特别是对敷管基槽及取水头基床进行水下理坡时,需逐根检查并清除横梁留有的块石或碎石,抛石的标高不得高出管底标高,对碎石坡面由潜水员按要求整理至设计要求的斜坡。水下取顶管机头顶管结束后,由全站仪准确机头位置,先采用水下开挖挖出机头,机头底部1m的基底需清理完毕,便于水下切割及顶管段和沉管段的管道连接。
机头切割前取水泵房的阀门井闸阀需安装完毕,避免江水倒灌,保证施工安全。切割机头前,首先由操作人员在管道中把两节机头连接的卡子切割完毕,由潜水员水下指挥起重船先吊出 个机头,使江水灌入顶管的管段中,管道保持内外压力平衡,然后潜水员按照预先在机头和钢管连接处焊接的一圈钢筋箍切割完毕,吊出水面。沟槽埋管及架空管安装结束后,首先由潜水员沿取水管从江心侧往岸边进行探摸测量,在探摸测量过程中,要重点对管支座、抱箍、哈呋连接的螺栓进行探摸测量,确保每一根螺栓都按要求拧到位,同时对管道连接处进行测量,哈呋连接是否牢固,确保取水管在运行中,不会从管道连接处有沙进入取水管,在确认都按要求安装完毕后,通知业主对该工程进行整体验收。(zi8v8kra)
如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通,在下部提取导管上下振击,由于混凝土质量造成的导管堵塞,可以少量(根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管小安全埋深确定)提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放,以冲击疏通导管的方法进行处理;由于混凝土冲击力不足造成的,应及时加长上部导管的长度,而后,以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。
导管堵塞:灌注时间过长,而上部砼已接近初凝,形成硬壳,而且随时间增长,泥浆中残渣将不断沉淀,从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物,造成砼灌注极为困难,造成堵管,尽可能提高混凝土浇注速度,开始浇砼时尽量积累大量砼,产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇注,使砼和泥浆一直保持流动状态,可防导管堵塞;浇注混凝土过程中,应匀速向导管料斗内灌注,如突然灌注大量的混凝土导管内空气不能马上排出,可能导致堵管,若管内空气从导管底端排出,可能带动导管拔出混凝土面。混凝土的质量是堵塞导管的主要原因,必须把好质量,混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流动性差,导致堵管。导管使用后应及时冲洗,保证导管内壁干净光滑。
挖除换填片石或土、灰土垫层、素土换填、砂和砂石垫层、抛石挤淤、粉喷桩等。下面对工程中运用较多的几种方法做个介绍。挖除换填碎片石方法:当淤土层厚度在 4m 以内时,将需要处理的软土挖除,动力触探合格后,用碎片石换填,可采用分段挖除,分段 分层回填的方法。用于换填的石料强度应不小于 15mpa,分层厚度不宜大于 30cm,石料 粒径不应大于层厚的 2/3,依据规范,分层回填的 碎片石应碾压合格,表面石块嵌挤紧密无松动,用镐刨不动,一般采用激震力 320kn 以上的压路机强震碾压无轮迹。鉴于换砂不利于防渗,且 工程造价较高,故一般应就地取材,以换填粘土为宜。 挖出换填片石处置软基,效果较好,由于完全挖开处理,不会留有隐蔽危害,但是费用也较大,因此一般换填至超过地下水位 30cm 即可采 用回填素土的方法,所回填的素土应满足 cbr>8%,低液限,如果有条件设置渗沟、盲沟,对于路基的稳定会大有好处。
灰土垫层:灰土垫层常适用于处理 1~4m 厚的软弱土层。管道的基础是条形基础,作用于地基上的力也比其它建筑物小,而且是基槽开 挖后埋人地下,表面的软弱土一部分已被去掉,所以在管道施工中常用灰土(或素土)垫层来处理软弱性地区的管道基础,以提高承载力,减少 沉降力。 灰土垫层是将基础下面一定范围内的弱土层挖去,用一定体积比配合的灰土在 含水量情况下分层回填夯实或压实。(zi8v8kra)
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