2013年大型施工企业岩土工程施工技术论文汇总.pdf

2 0 1 3 年第 8 期 西部探矿工程 9 图1应力释放孔 防挤沟平面布置圈 数 甚至停止沉桩 l 2 d 合理控制打桩速率 使土体留 有时间释放 内力 2 合理安排打桩顺序 在各种防护措施中 合理 的压桩顺序是最经济实用的 施工顺序的科学安排 遵守背离被保护对象的原则 先施工靠近被保护对象 处桩位 然后 背离该被保护对象施工 因先 打的桩有 遮帘 作用 这样做可削弱后排桩 的挤土效应 减少土 体位移 本工程总体施工方 向自西 向东进行 内部施工顺 序 由南 西 北三侧包围式向东进行施工 开始先在南 面最外侧由外向背离居民楼方向施工 3 排桩 然后在西 面最外侧 由外 向背离太平路方 向施工 3 排桩 3 钻孔取土 引孔 由于浅层挤土效应 比较明 显 因此可采用钻孔取土来减少挤土效应 本工程桩 压桩前在桩位处进行钻孔取土 取土孔孔径为 5 0 O mm 取土深度为 2 3 m 钻孔取土应随钻随用 不宜放置时间 过长 3 3 压桩过程的监测 施工过程 中 应对周边建 筑物 道路 管线等进行 严密的监测 建立信息化数据档案 以便及时采取相应 的保护措施 确保工程的顺利进行 施工期间应根据监 测数据及时控制和调整施工进度和施工方法 3 3 1 监测 内容 1 在桩基施工区域外侧沿周边每隔2 0 m布置一 个监测点 监测土体水平位移和地表隆起量 2 在施工 区域周 边建筑物 上每幢布 6 个监测 点 监测土体水平位移和地表隆起量对建筑物的影响 3 摸清施工区域周边高压电缆 污水 雨水 电 信 自 来水及燃气管线的准确位置 对其进行监测 3 3 2 监测要求 1 所有测试点 测试设备需加强保护 以防损坏 2 桩基施工前 必须取得初读数 且至少 2 组 3 在桩基施工期间 观测频率2 次 d 4 监测报表应及时上报业主 监理和施工方 3 3 3 变形监测允许值 1 周围道路变形 地面隆起量小于5 0 m m 水平位 移小于4 O mm 2 污水 雨水 电信等管线变形 隆起量小 于 4 O mm 水平位移小于 3 0 mm 3 周边建筑物的变形允许值按 建筑地基基础设 计规范 G B 5 0 0 0 7 2 0 O 2 确定 4 监测结果 本工程在压桩过程 中对南面建筑物 西面和北面 的道路及管线进行 了实时监测 监测结果见表 3 表3 监测结果表 5 结束 语 预应力混凝土管桩虽属 于挤土桩 施工过程 中 会对周围建 构筑物及道路 管线等产生不同程度的影 响 但从本工程施工的实际情况来看 只要施工过程中 挤土防护方法得当 措施到位 就不会产生破坏性 的影 响 还是可以将影响程度控制在规范允许范围之内的 参考文献 1 林顺康 林 昌勤 谢正宇 静压预应力管桩施工的挤土效应 及预防措施 J 山西建筑 2 0 0 5 1 8 l O 5 1 o 6 2 黄喜华 挤土效应对建筑密集区静压预应力管桩施工的危 害及防治 J 广西城镇建设 2 0 0 7 1 0 7 9 8 0 2 0 13年大型施工企业岩土工程施工技术论文汇总 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 8 4 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 残积土 6 8 39 6 1 40 6 5 38 全风化岩 高程 M 70 0 63 2 70 0 63 5 62 9 56 1 50 4 43 9 3 1 3 4 46 0 39 5 40 5 34 0 35 4 28 9 15 4 9 3 25 8 19 3 22 8 16 3 22 1 15 3 20 4 14 3 13 5 7 0 5 6 1 2 5 9 0 2 15 3 8 5 23 3 17 2 63 4 57 3 60 6 54 5 55 1 49 0 40 5 34 4 36 4 30 3 31 6 25 5 34 5 37 7 47 7 40 9 42 3 35 5 35 6 28 8 27 9 21 1 设计桩顶标高 设计桩底标高 中风化残留体 45 5 39 4 51 5 45 4 工程桩 杂填土 淤泥 粉质粘土 淤泥质土 粘土圆角砾 卵砾石 强风化岩 微风化岩 中等风化岩 超深冲孔灌注桩施工技术 超深冲孔灌注桩施工技术 赵红岗 1 张天宝 1 陈腾力 2 1中建海峡建设发展有限公司 福州 350003 2中国建筑股份有限公司 北京 100037 摘要 摘要 本文通过工程事例 介绍了超深冲孔灌注桩施工技术 分别对滤砂机滤砂 冲孔灌注桩桩底清孔工艺 桩 顶等关键施工技术进行详细介绍 从而提高超深孔冲孔灌注桩成桩质量和施工效率 供类似工程参考 关键词 关键词 超深 冲孔灌注桩 施工技术 1 工程概况 1 工程概况 福建 工程位于福州市 路黄金地段 总 建筑高度 158m 四层地下室 单层地下室面积约 5000m 2 地下室埋深约 20m 桩基工程设计为冲孔 灌注桩 桩端持力层为中风化花岗岩或微风化花岗 岩 各岩层之间的含砂率高达 14 18 施工 孔深达 55m 80m 浇注桩身砼空孔高度达 18m 22m 施工难度大 且本工程地质条件复杂 具体 地质条件如 图 1 所示 2 施工难点 2 施工难点 本工程地质条件复杂 地层中含有卵石 中 风化残留体及陡岩 强风化厚度在 15m 以上 桩端 穿透这些岩层有一定的难度 各岩层之间的含砂率高达 14 15 施 工孔深最深达 80m 桩底清渣难 本工程地下室为四层 桩顶距现有地面高度 达 18m 22m 浇注桩身砼时 桩顶砼面控制难 3 施工技术要点 3 施工技术要点 3 1 施工工艺流程 图 1 工程地质剖面图 3 1 施工工艺流程 图 1 工程地质剖面图 桩位测量放样 制作砼护壁 桩位核样 桩机就位 冲至持力层并达到设计要求终孔 安放钢筋笼 下导管 先采用正循环工艺清孔 冲孔并用滤砂机滤砂加快冲进速度 泥浆制备 26 XX 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 护壁 桩位中心 油漆标记3 油漆标记1 油漆标记4油漆标记2 图 3 1 1 桩位对中图 实心钻头空心钻头 图 3 1 2 空心钻头与实心钻头图 3 2 冲击成孔 3 2 1 对中 3 2 冲击成孔 3 2 1 对中 桩机就位后施打前应进行对中复核桩位位置 采用两 台经纬仪 角度交汇法 重新核样出桩位中心点 并用红 色油漆在护壁上标示 如右图所示 3 2 2 冲至持力层要求终孔 3 2 2 冲至持力层要求终孔 查看地质报告 对地质报告揭示素填土中夹含填石的部位在开 挖护壁之前先采用钩机进行清障 开孔前先把较大填石清除 确保开孔不偏孔 冲孔桩机对位时应保持桩机的平稳 轨道下的枕木应 用砂袋垫平垫实 对位后应保证天车梁的型心与桩位偏差不 大于 20mm 机台前后高差不大于 10mm 防止出现斜孔 开孔阶段 成孔中心必须对准桩位中心 冲孔 机必须保持平稳 不能发生位移 倾斜和沉陷 开始时用 小冲程密击 并及时加片石 砂砾石和粘土泥浆护壁 遇中风化花岗岩残留体时 应更换实心钻头 采用实 心钻头嵌岩 穿透残留体岩层后再更换为空心钻头继续施工 当进入持力层后应冲进约 100mm 后清孔并取样 会同监理 建设单位现场人员一起对其岩样 进行鉴定 确定岩样为设计要求的持力层并做好确认记录 再按设计要求进行冲进 3 33 3滤砂机滤砂净化泥浆滤砂机滤砂净化泥浆 3 3 1 滤砂机 3 3 1 滤砂机 滤砂机参数 设备型号 JSN 2D 外形尺寸 长 宽 高 1600 1500 2300 重 量 1000kg 功 率 潜污泵电机 22 千瓦 振动筛电机 3 千瓦 图 3 1 施工工艺流程图 图 3 1 施工工艺流程图 反循环工艺清孔 沉渣满足设计要求 安放隔水塞 浇注砼 采用双桶捞勺检测砼面浇注高度 达到设计要求超灌高度 成桩 27 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 生产效率 150m 3 h 主要功能 泥浆过滤处理 用 途 适用于桥梁 桩基等工程用钻机 过滤范围 分离固相粒度范围 0 02 8mm 3 3 2 滤砂机作用原理 3 3 2 滤砂机作用原理 分析前期试桩结果 孔底沉渣可能是造成承载力较低的原因之一 因此采用先进的泥浆净化机 来过滤泥浆 在停止冲渣的时候泥浆中的砂砾不会马上沉淀造成沉渣不达标 影响单桩承载力 设置一个为循环池和一个为净化池 泥浆净化机安装在两个泥浆池之间 泥浆由孔内循环出来 后进入循环池 由泥浆净化机自带的泥浆泵泵吸经过泥浆净化机 当泥浆经过净化机时 净化机对 泥浆进行过滤处理 处理后的泥浆进入净化池 之后再由净化池流入孔内 完成一个循环过程 3 4 桩底清孔 3 4 1 对清孔工艺进行分析 3 4 桩底清孔 3 4 1 对清孔工艺进行分析 据地质报告描述 地层中多以砂性土 残积土 卵石 强风化花岗岩为主 部分地区存在中风 化残留体需要穿过 岩层含砂率高达 14 18 施工孔深 50m 80m 孔底清渣难度大 针对此情 况 在桩底清孔前对泥浆比重进行调配 泥浆比重控制在 1 15 1 25 之间 反循环清孔开始前 先 用正 反循环对桩底沉渣进行扰动 使积聚在一起的沉渣变为散状的颗粒 这样孔底沉渣容易排出 3 4 2 正反循环相结合的清孔方法 3 4 2 正反循环相结合的清孔方法 先用正循环清孔工艺进行清孔 即关闭阀门 B C 打开阀门 A 利用高比重 1 20 1 25 的泥 浆将大粒径的悬浮沉渣清除 此循环约 20 分钟后 关闭阀门 A 将阀门 B C 打开 让泥浆充满泥 浆输送管之后开启反循环泵 关闭阀门 B 打开阀门 A 进行反循环清孔 反循环清孔过程中进行数 次正反循环相结合 让泥浆在孔底形成对冲 搅拌沉渣 达到顺利排出较小沉渣的目的 图 3 4 1 正反循环相结合清孔工艺图图 3 4 1 正反循环相结合清孔工艺图 沉 淀池 泥 浆池 泥 浆 泵 反 循 环 泵 桩 位 阀 门A 阀 门 B 阀 门C 泥 浆 沟 正 循 环 清 孔 泥 浆 循 环 图 桩 位 阀 门 A 阀 门B 阀 门C 泥 浆 沟 反 循 环 清 孔 泥 浆 循 环 图 沉 淀池 泥 浆池 泥 浆 泵 反 循 环 泵 28 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 3 5 桩顶砼面检测 3 5 桩顶砼面检测 桩身砼浇注到接近桩顶 含超灌量 时 应随时测量顶部砼面标高 避免过多砍桩或接桩 采 用常规的测锤探测桩顶砼面方法一般应用于二层以内的地下室 测量的结果较为准确 而本工程地 下室为四层 桩顶孔孔高度为 18m 22m 采用常规测锤检测砼面时 判断不准确 从测锤重量上和 三个层 泥皮 浮浆及砼层 的比重考虑 测锤在泥皮 浮浆及砼层都有可能停留 因此对常规的 测锤进行改进 在测锤底部增加两个捞勺 通过捞勺捞取砼渣样 判断桩顶砼面 具体施工方法详 见图 3 3 4 应用情况 4 应用情况 本桩基工程施工前先试桩 6 根 静载结果 单桩承载力达到设计要求的 18600KN 桩身超声波 检测桩身质量均为 类桩 本桩基工程试桩顺利完成 受到了业主和监理的好评及一致的肯定 为公司在福州X X 地区赢得了 良好的声誉 5 施工总结与体会 5 施工总结与体会 通过本桩基工程的实践 成功解决了超深冲孔灌注桩泥浆含砂率高 桩底清渣难 桩顶砼面控 制难等施工难题 对保证超深孔冲孔灌注桩施工质量具有重要意义 参考文献 参考文献 1 重量重 能够落至砼 面 1 重量重 能够落至砼 面 优点 优点 2 更直观 判断砼面简 单 2 更直观 判断砼面简 单 3 减少判断时间 判断 时间减少为 3min 3 减少判断时间 判断 时间减少为 3min 带标记的麻绳 砼面标高 浮浆面标高 泥皮面标高 超灌 空孔高度 捞勺 自然地面 设计桩顶标高 C 图 3 5 改进后捞勺检测砼面示意图 图 3 5 改进后捞勺检测砼面示意图 29 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 大直径钻孔桩混凝土灌注施工平台的应用 大直径钻孔桩混凝土灌注施工平台的应用 田国印 黎人亮 马亮 黄克起 中国建筑第六工程局有限公司桥梁公司 天津 300457 摘要 摘要 重庆中渡长江大桥主墩桩基采用钻孔灌注桩 桩基位于长江河滩位置处 由于钻孔灌注桩混凝土灌 注 1 必须保证首批混凝土方量满足导管埋深 1 米要求 故主墩桩基混凝土灌注所需的储料斗的直径 高度 均较大 混凝土运输车无法直接将混凝土放入储料斗中 需要在桩基旁边设置一临时抄垫使混凝土运输车 尾部抬高 便于将混凝土放入到储料斗中 大直径钻孔桩混凝土灌注施工装置及其构建平台 解决了传统 构建直径桩基水下混凝土灌注平台耗时 浪费原料 产生过多的固体废弃物 不易施工等缺点 实现了操 作简单 施工便捷 提高施工效率 节能环保 关键词 大直径 钻孔桩 混凝土灌注 施工平台 1 绪论 1 1 概述 桩基水下混凝土灌注是桩基施工中最为关键的一个环节 混凝土的灌筑质量直接关系到 桩基施工的总体质量 目前 小直径桩基在进行水下混凝土灌筑时 由于其桩径较小 首批 混凝土方量较少 因此混凝土下料储料斗直径 高度均较小 混凝土运输车可以直接将混凝 土放入到储料斗中 但大直径桩首批混凝土方量较大 所需的储料斗的直径 高度均较大 因此混凝土运输车无法直接将混凝土放入储料斗中 需要在桩基旁边设置一临时抄垫平台使 混凝土运输车尾部抬高 便于将混凝土放入到储料斗中 对于传统的在混凝土运输车下方填筑碎石块和预制混凝土板来增加混凝土运输车高度 的方法不仅需要大量的碎石块等填筑材料 而且在施工过程中极易发生由于操作不当而将一 些体积较大的石块或者建筑废料等填筑材料掉进桩孔内引发不必要的麻烦 而且所使用的材 料不能周转利用 预制混凝土板体积大 整体刚性不好 易破碎 较为笨重 移动不便 且 不利于回收 因此如何方便 经济 高效 无污染的实现大直径钻孔桩混凝土灌注平台搭设 是工程建设者努力追求的目标 1 2 工程概况 重庆市江津中渡长江大桥主墩桩基采用钻孔灌注桩 桩基为嵌岩 端承桩 单个承台下 方布置 12 根桩基 桩基直径为 2 8m 桩基最大长度为 45m 单根桩基最大混凝土方量为 277m 桩基混凝土灌注采用水下混凝土灌注方法 首批混凝土灌注方量为 8 6m 需要制作至 少 9m 容积的大料斗 主墩桩基布置图如图 1图 1 所示 图图 1 主墩桩基布置图 单位 cm 54 XX XX 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 本工程主墩钻孔灌注桩灌注施工平台采用预制钢结构平台施工 2 施工平台搭设方案比较 本文主要进行建筑废弃砖渣填筑 预制混凝土板 预制钢结构平台三种施工平台搭设方 式进行比较 其比较结果如表 1 所示 表 1 施工平台方案比选表 方案 人力 机械设备 物力 施工进度 建筑废弃 砖渣填筑 共需 4 人 司机 3 人 工人 1 人 挖掘机 2 台 自卸式汽车 1 台 1 个平台共需废弃砖渣 15m 3 可作为 1 根桩基 周转使用 费用为 0 02 万元 单桩 较慢 预制混凝 土板 共需 5 人 司机 2 人 工人 3 人 吊车 1 台 挖掘机 1 台 1 个平台共需钢筋 0 5t 混凝土为 10m 3 合计 0 6 万元 可作为 6 根桩基周转使用 费 用为 0 1 万元 单桩 较慢 预制钢结 构平台 共需 4 人 司机 1 人 工人 3 人 吊车 1 台 1 个平台共需钢材 3t 钢材回收残值为0 8万 元 实际使用费用为 0 75 万元 可作为 24 根桩基周转使用 费用 为 0 03 万元 单桩 较快 注 施工进度仅为构建桩基混凝土浇筑平台需要的时间 综合上表 采用建筑废弃砖渣填筑方案 所需费用较少 但施工进度较慢 需要提前联 系查找附近建筑废弃砖渣场所 在施工过程中也极易发生因操作不当而将一些体积较大的石 块或者建筑废料等填筑材料掉进桩孔内引发不必要的麻烦 而且不能周转利用 又不利于保 护环境 故不适合作为桩基混凝土浇筑平台使用 采用预制混凝土板方案 其体积大 整体 刚性不好 易破碎 较为笨重 移动不便 周转次数少 所需费用多 且不利于回收 故不 适合作为桩基混凝土浇筑平台使用 采用预制钢结构平台方案 其自重小 加工制作简便 周转次数多且移动便利 无污染 可回收利用 因此 采用预制钢结构平台作为桩基混凝土 浇筑平台较为适合 3 使用预制钢结构平台的可行性 预制钢结构施工平台施工操作简便 周转次数较高能有效降低工程造价 且无污染 可 回收利用 同时还可以保证混凝土罐车通行安全 完全具备现场实施操作的可行性 4 使用预制钢结构平台总体方案 施工平台搭设施工流程 施工平台设计 构件加工 构件安装 试载 投入使用 4 1 施工平台设计 2 施工平台应根据桩基混凝土灌注所用的混凝土罐车车身尺寸及载重进行设计 并应满足 强度和刚度要求 本工程桩基混凝土灌注施工平台形式如下图所示 55 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 1 1 断面图 2 2 断面图 3 3 断面图 备注 1 防滑钢板 2 面板横向支撑 3 支撑桁架 4 构件间连接板 5 横向斜撑 6 横向连接 7 限位角钢 8 连接螺栓 4 2 施工平台构件加工 单个施工平台由 4 组零件 3 构成四榀桁架 桁架上焊接零件 2 面板横向支撑 再在 零件 2 上焊接零件 1 防滑面板 并在防滑面板靠近最上方布置一根限位角钢 防止砼运 输车因倒车过猛冲下支撑体系 在零件 2 上沿构件纵向单侧均匀分布四个零件 4 构件间连 接板 这样 就组成了一个完整的构件 两个本构件组成的体系通过零件 4 构件间连接 板 用零件 8 高强连接螺栓 连接而成 构成整个支撑砼运输车的桁架体系 4 3 施工平台构件的安装 桩基水下混凝土灌注之前 应准备出灌注混凝土场地 结合工程项目施工需要对桩口周 围承载力较差的粘质土进行填埋处理 利用附近拆迁所剩的建筑废料 填筑在桩基周围 增 加粘质土的承载能力 待施工场地准备好后 即可进行砼运输车支撑构件的拼装工作 56 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 根据混凝土运输车辆的技术参数 拟采用两块本构件拼装组成砼运输车的支撑构件 首 先 利用汽车吊分片吊装两块相同的本构件 吊装到位后 应使每个构件的零件 4 构件间 连接板 上的四个螺栓孔对准 然后用零件 8 高强连接螺栓 穿过连接口固定住本构件 如此 一个混凝土运输车支撑构件便安装结束 4 4 施工平台试载 桩基混凝土浇筑施工平台搭设完成后 应按照混凝土罐车载重的 1 1 倍荷载进行加载试 验 检查平台支架安装的牢固 整体及安全性进行全面检查 验收 保证平台支架满足强度 和刚度要求 确保投入使用后安全可靠 4 5 施工平台投入使用 施工平台在检查 验收及试载后方可投入使用 在使用时要安排专人负责检查施工平台 的异常情况 一旦发现异常应及时与现场负责人联系 异常情况解决后方可继续使用 5 钢结构施工平台使用结果 5 1 钢结构施工平台使用结果 本工程桩基混凝土灌注时采用预制钢结构平台取得了比较理想的效果 在使用时可以快 速地将整个平台移到所需的地方 既减少了资源的浪费 又保护了环境 同时还提高了施工 效率 有效降低了施工成本 5 2 关于使用预制钢结构施工平台的几点思考 1 预制钢结构施工平台底部可设置滑动轮 在移动时可人为进行操作 2 预制钢结构施工平台都尽量做成销接连接 使用时拆卸 拼装较为方便 此外 施 工平台还可以拆卸后利用运输车辆转运到另外施工现场继续使用 3 预制钢结构施工平台底部土质应有足够的承载力 避免因混凝土运输车辆产生的荷 载对桩基侧壁造成塌孔质量事故 6 结束语 大直径钻孔桩混凝土灌注钢结构施工平台具有加工制作简便 周转次数多且移动便利 可回收利用 能有效节约施工成本 加快施工进度等诸多优点 此外还符合企业节能 无环 境污染 降本增效的要求 在大直径桩基混凝土灌注施工时值得推广使用 参考文献 参考文献 1 徐维钧主编 桩基施工手册 北京 人民交通出版社 2007 2 赵风华主编 钢结构设计原理 北京 高等教育出版社 2009 作者简介 田国印 1980 年 男 高级工程师 2002 年毕业于东北林业大学国际工程管理专业 工学学士 研究方向 桥梁工程 E mail 734421232 马亮 1986 年 男 助理工程师 2008 年毕业于湖南大学土木工程专业 工学学士 研究方向 桥梁工程 E mail 420603294 57 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 东湖风景区湖底淤泥脱水固结一体化 施工技术 东湖风景区湖底淤泥脱水固结一体化 施工技术 杨磊 孟本文杨磊 孟本文 中建三局二公司基础设施工程公司 湖北 武汉 430065 中建三局二公司基础设施工程公司 湖北 武汉 430065 摘要 针对东湖风景区湖底淤泥含水量高 重金属镉 汞 铅 砷等含量超标 氮 磷含量高的情况 采 用脱水固结一体化工艺结合 FSA 泥沙聚沉剂和 HEC 高强高耐水土体固结剂进行处理 处理后泥饼及尾水含 水率 重金属含量等都达到了相关标准 处理后泥饼可作为农业 园林用土及填方材料 尾水可达到直接 排放标准 该工程的成功实施为今后城市内湖淤泥处理提供了良好的借鉴作用 关键词 脱水固结一体化 淤泥 环境 1 前言 东湖风景区是全国文明风景旅游示范区 因工程建设及风景区坏境保护要求 现需对工 程围堰范围内湖底淤泥进行清淤处理 根据地质报告和泥质分析报告 围堰内的淤泥总厚度 为 0 1 4 6m 整个需处理的淤泥平均厚度约 1m 总方量约为 35 万 m 3 在风景区内如此大 方量的淤泥运输会对景区交通造成很大的影响 且淤泥中的高重金属及有机质含量会对景区 造成严重污染 综合考虑以上因素 通过对国内外先进淤泥施工工艺进行比较 且结合施工 场地实际情况 选择国家发明专利 清淤泥浆脱水固结一体化处理方法 能够很好的解决城 中景区湖底淤泥处理难题 2 工程概况 东湖通道工程规划北起二环线红庙立交与二环线水东段对接 南止于喻家湖路喻家山北 路道口 全长约 9 86 公里 除两端局部段采取高架和地面方式外 全线基本采取隧道建设 方式 其中穿东湖隧道段全长约 6 88 公里 团山隧道段长约 1 22 公里 地面段长约 0 70 公里 高架桥段长约 1 06 公里 湖中隧道段采用围堰挡水 堰内明挖施工 围堰总面积约为 55 万 m 2 工程范围内湖底 淤泥平均深度约 1 m 淤泥总处理量约 55 万 m 3 其中采用脱水固结一体化施工方法的为图 1 中围堰 1 2 3 区 总方量为 35 万 m 3 图 1 湖中段围堰总平面分布图 76 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 湖底淤泥含水率 重金属及有机质含量情况见表 1 表 1 湖底淤泥各类别指标情况 类别 检测指标 湖底淤泥 基本物理性质 含水率 52 71 热值指标 有机质 g kg 干基 8 2 13 重金属 总镉 mg kg 干基 0 06 0 16 总汞 mg kg 干基 0 047 0 086 总铅 mg kg 干基 27 4 54 3 总铬 mg kg 干基 47 5 85 3 总砷 mg kg 干基 8 13 4 总铜 mg kg 干基 20 6 38 4 总锌 mg kg 干基 72 3 139 总镍 mg kg 干基 36 4 50 4 肥份 总氮 g kg 干基 3 01 3 92 总磷 g kg 干基 1 1 86 3 清淤泥浆脱水固结一体化处理方法 3 1 关键技术产品及其机理 淤泥 脱水固结一体化 处理系统可对淤泥进行即时减量 将清淤泥浆迅速分离成清水 和泥饼 并可根据需要完成对重金属 微生物 病原体等有害物质的固结 消毒或钝化 特 别适合于污染重 施工场地小 周边土地资源稀缺的城市湖泊 河道清淤工程中对淤泥的减 量化 无害化 稳定化和资源化处理 该工艺中用到的关键技术产品为国家重点新产品 FSA 泥沙聚沉剂 HEC 高强高耐水土体 固结剂 FSA 泥沙聚沉剂可针对不同泥质 有机物含量 颗粒粒径的疏浚泥浆进行调质 使之比 表面积 改善排水性能的多组分复合材料 是针对环保清淤 围海造地等工程需要研制的泥 水分离产品 HEC 高强高耐水土体固结剂是一种无机水硬性胶凝材料 HEC 水化产物将被固结材料基 本单元粘结成为牢固的整体 从而产生较高强度和水稳定性 实现对有害物质的钝化和固封 3 2 控制标准 根据消纳单位对泥质的要求 同时参考武汉类似工程经验 处理后底泥的技术指标需满 足表 2 要求 表 2 淤泥处理后泥饼技术指标要求 淤泥处理后主要技术指标 目标值 含水率 40 处理后淤泥泥质标准 农用污泥中污染物控制标准 GB4284 84 泥质标准 PH 6 5 底泥侵入液重金属含量 小于 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB50853 1996 相关标准 凝聚力 Kpa 20 摩擦角 15 十字板抗压强度 Kpa 50 77 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 根据施工要求 淤泥处理后尾水需排入污水系统 按照市环保局的规定 尾水须达到表 3 排放标准才能排放 表 3 尾水处理后水质标准 尾水处理后水质指标 目标值 悬浮物 mg L SS 20 重金属含量 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准 其他指标 污水排入城镇下水道水质标准 CJ343 2010 3 3 施工工艺 3 3 1 湖面清障 东湖附近有较多渔民 在湖中也有较多的散落渔网等生活垃圾 因而在挖泥船下水前需 要保证湖面的干净 采用一艘特定清障船在围堰清淤区内进行湖面的彻底清扫 为接下来的 清淤提供保证 3 3 2 水下土方疏浚清淤 1 绞吸式挖泥船的施工原理 通过挖泥船把所挖掘的泥沙经过输泥管排出 经水上 潜管 岸管将泥沙输送至指定位 置 挖泥船将挖掘 输送等工序一次完成 2 清淤方法 1 挖泥船定位 首先利用 GPS 和电脑连接 显示施工区域和挖泥船实时方位 指导拖轮绑拖挖泥船至施 工断面内准确定位 松下钢桩 拖轮离开 抛左右边锚 然后挖泥船自行摆动校正船位 使 定位桩台车工作桩位于挖泥中线位置 并使绞刀头位于起挖位置 2 定位桩台车挖槽中心线定位 以定位桩台车上的工作桩为主桩 对准挖槽中心线下插水底 作为船舶横移摆动的中心 利用摆动缆交替收放 左右摆动挖泥 挖泥船左右横移摆动与挖槽中心线形成的摆动夹角以 40 为限 并通过利用另一根钢桩 副桩 进行换桩台车控制跨步前移 主桩前移的轨迹始 终保持在挖槽中心线上并等距均匀跨步 避免重挖或者漏挖现象 其挖泥平面呈扇形 3 扇区横挖法施工 先对清淤区进行分区 分块 尔后根据挖泥船的挖宽并留有 1 2 米的搭接宽度进行分 条 根据泥层厚度进行分层 利用定位桩为摆动中心 左右边锚配合绞刀横移摆动进行清淤 横移锚锚缆抛在开挖边线以外 锚缆方向与船身纵向轴线夹角以 80 100 为宜 以不背 不吊为原则 清除出的淤泥通过排泥管线吹填到排泥场 4 底泥输送 绞吸挖泥船开挖后的淤泥采用管道输送至指定地点 全封闭管道输送排除了输送过程中 污染物对水域的影响 并可灵活选择淤泥堆放地点 当排距超出挖泥船单泵输送能力时 可 在中途串接接力泵加压 将泥浆输送到指定的淤泥处理场 3 淤泥脱水固结 通过吸泥船将疏浚泥浆经过管道输送至沉淀池 经过格栅机栏污和重力沉淀后 自流入 调节池 泥浆在调节池完成浓度调理后 再泵送至均化池 在输送管道中投加固化剂 泥浆 在均化池均化后泵送至板框压滤机进行泥水分离 形成泥饼 泥饼采用自卸式密闭槽车输送 78 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 至消纳单位 调节池 均化池 沉淀池的上清液以及淤泥脱水的滤出液经过泵送至尾水反应 沉淀池反应后达标排入管网 处理流程见图 2 图 2 脱水固结工艺流程图 4 结果分析 4 1 处理后泥饼含水量分析 处理后的泥饼送至检测单位进行含水量 重金属等指标检测 将前面 20 次检测的含水 量情况作统计 统计情况见图 3 图 3 泥饼含水量 从图 3 可以看出 这 20 次的含水量的平均值为 37 35 且都符合泥饼含水量 40 能很好的满足要求 从检测结果也可以看出重金属含量 凝聚力 摩擦角等都符合指标要求 4 2 尾水处理后悬浮物含量分析 处理后尾水需排至市政管网污水管道 所以尾水要送检测单位进行悬浮物含量 重金属 含量等主要指标的检测 同样取前面 20 次检测结果进行统计分析 分析结果见图 4 图 4 尾水悬浮物 SS 含量 79 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 从图 4 可以看出 20 次尾水悬浮物含量检测结果平均值为 SS 17 55mg L 且都符合尾 水悬浮物 SS 20mg L 的标准 从检测结果也可以看出重金属指标及其他相关指标都符合要 求 5 结语 本文介绍了清淤泥浆脱水固结一体化处理方法施工工艺及处理后泥饼 尾水的控制标 准 并对处理后泥饼含水量 尾水悬浮物 SS 含量进行了统计分析 得出了使用此方法处理 后的泥饼 尾水能够达到规范标准 利用清淤泥浆脱水固结一体化处理方法处理后东湖整体 水质也有所改善 且处理后泥饼可用作回填土 园林种植土 对湖底淤泥进行了二次利用 参考文献 参考文献 1 建筑工程绿色施工评价标准 GB T 50640 2010 2 绿色施工导则 3 全国建筑业绿色施工示范工程申请与验收指南 作者简介 作者简介 杨磊 男 1985 年 湖北荆州人 中建三局二公司基础设施工程公司 邮箱 337959148 研究方向 爆炸理论及其应用 80 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 钢管混凝土柱轴向受压承载力的理论研究 钢管混凝土柱轴向受压承载力的理论研究 王力尚 中建中东有限责任公司 阿联酋迪拜 摘要 运用塑性力学理论 对钢管的三向应力和核心混凝土的约束机制进行了研究 认为在塑性阶段 外围 钢管的三向应力 符合 R Von Mises 屈服条件 核心混凝土的三向受压大大地提高了钢管混凝土构件的极 限承载力 采用不同的核心混凝土破坏准则 所得到的结果不一样 关键词 三向应力 核心混凝土 约束机制 极限承载力 破坏准则 Theory Study on Axial Loading Capacity of Steel Tube Confined High strength Concrete Columns Theory Study on Axial Loading Capacity of Steel Tube Confined High strength Concrete Columns Wang Lishang China State Construction Engineering Corporation Middle East L L C Dubai UAE Abstract This paper analyses steel tube s three dimension stress and concrete core s structural system by constraint mechanics We think that steel tube s dimension stress character abide by R Von Mises Law in constraint mechanics Three dimension stress of the concrete core causes the increase of ultimate load With different concrete core s strength theory we can obtain different results Keywords three dimension stress the concrete core constraint mechanics ultimate load concrete core s strength theory 1 问题的提出 近几十年来 钢管混凝土材料已经从普通混凝土到高强混凝土 钢管混凝土技术以其独 特的结构形式 结构体系和施工工艺及方法 使其应用领域越来越广 受力结构已从简单轴 向受压发展到复杂受力结构 现代钢管混凝土结构已经广泛应用于各种领域 工业厂房 高 层和超高层建筑 拱桥和地下结构 还有高耸结构 随着材料力学 弹性力学 塑性力学 等理论的不断发展 钢管混凝土结构的自身理论 技术和材料也不断的更新 正在以独特的 优势发挥最大作用 然而 在已有的一些钢管混凝土结构理论中 计算的钢管混凝土结构承载力与实际承载 力有差异 不能对钢管混凝土进行圆满解说 参见下图 94 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 0 1 212 素混凝土柱纯钢柱 规程采用的公式 99 规程采用的公式 日本规程采用的公式 承载力公式的 实际曲线 图 1 钢管混凝土各种规程承载力与套箍指标的关系曲线 Fig1 Bearing Capacity the Tube Confinement Index Curve of Some Technical Specification of Steel Tube Confined Concrete 从钢管混凝土各种规程采用的承载力与套箍指标的关系图中可以看出 DL T5085 1999 规程中的钢管混凝土承载力随着套箍指标 的增大先增大然后逐渐减小 当套箍指标 为 6 8 时 承载力计算值接近零 这与实际情况不相符 CECS104 99 规程 中的钢管混凝土承载力由两个公式表达 相交点的承载力值与套箍指标 的斜率不连续 而 且在接近纯钢柱时 承载力值突然下降 日本规程中的钢管混凝土承载力没有考虑二者的相 互促进作用 这与钢管混凝土结构的实际受力状态不相符 从钢管混凝土的组成结构看 当外围钢管壁厚很薄 趋于零时 就是素混凝土柱 反之 当核心混凝土趋于零时 就是纯钢柱 这是钢管混凝土的两个极限状况 因此 我们可以把 钢管混凝土结构理解成素混凝土柱随着外围钢管壁厚的逐渐增大 逐渐变成纯钢柱的一系列 过程 因此 我们提出以下几个问题进行商榷 1 核心混凝土为三向受压 钢管承受径向应力 环向应力和纵向应力 随着荷载的逐 渐加大 钢管对混凝土紧箍力也就越大 钢管的环向拉力也越大 这三者是相辅相成的 具 有内在的联系 关键在于如何确定这三个应力的关系 2 不能假设径向应力为零 许多理论研究中 分析外围钢管的应力时 假设外围钢管 径向应力为零 而在分析核心混凝土的三向受压时 又运用材料力学的半圆平衡求得 这本 身是一个矛盾 有的学者试图通过纵向应变来确定峰值荷载 也未解决上述问题 2 运用弹性力学 塑性力学分析钢管三向应力的关系 钢管的环向 径向和纵向应力 沿钢管壁厚变化的规律 5 3 从理论上研究钢管混凝土结构 再运用试验结果进行证明 将会加大钢管混凝土的 轴向受压公式的应用范围 2 基本规定 2 基本规定 本文从理论上运用极限承载力方法分析钢管混凝土结构 95 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 2 1 混凝土侧压力破坏准则 2 1 混凝土侧压力破坏准则 随着核心混凝土的周围压力的增大 混凝土的纵向承载力逐渐增大 出现应力重分布现 象 直到混凝土出现斜截面剪切破坏 下面用文献 9 混凝土的破坏准则建立钢管高强混凝 土柱的轴向承载力计算公式 该准则的表达式为 rcczcf 4 1 2 2 钢管的屈服屈服准则 2 2 钢管的屈服屈服准则 在钢管高强混凝土柱的轴压过程中 据 R Von Mises 屈服条件 钢管内部截面先达到屈 服 然后逐渐向外扩展 下面分析此时的钢管应力状态 由 R Von Mises 屈服条件得 2 222 2ssrsszsrszsf 2 根据结构处于最大荷载时的平衡条件算出的最大荷载数值 即极限承载力 3 理论分析 3 理论分析 符号说明 rc c zc 分别为混凝土的径向 环向 纵向压应力 rs s zs 分别为钢管的径向 环向 纵向应力 r a r b 分别为钢管的内径和外径 Ec Es 分别为 混凝土和钢管的弹性模量 fsAs fcAc 钢管高强混凝土构件的套箍指标 符号以受压为 正 3 1 在钢管混凝土轴向受压的过程中 由空间轴对称平衡方程得 8 3 1 在钢管混凝土轴向受压的过程中 由空间轴对称平衡方程得 8 0 rr srsrs 3 把 3 式代入 2 式 并对 zs 求根得 2 342 2 2 r rf r r rs s rs rs zs 4 令 s rs kf r r 则 sszs ss srs f kk b r kf b r kf b r kf 2 34 ln ln1 ln 2 5 则钢管的屈服承载力为 sscrc b a zss Af k A rdrN 2 34 2 2 6 96 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 3 2 混凝土的承载力 3 2 混凝土的承载力 由核心混凝土侧压力破坏准则可知 cscccA b a kfAfNln4 7 3 3 钢管高强混凝土构件的总承载力 3 3 钢管高强混凝土构件的总承载力 sscrccc sc Af k AAf NNN 2 34 3 2 8 为求得最大值 令 0 dk dN 并运用泰勒公式 b ab a b ln 化简得 2 2 222 222 3 1 ln12 ln12 ln4 cs c sscc scscc cs c AA A AfAf f a b AAAfN a b AA a b A k 9 则 1ccssccAfAfAfN 10 式中 4 4 2 2 3 1 3 1 b a AcAs Ac 其余各项皆采用钢管高强混凝土柱 的基本数据 用公式 9 计算文献 1 试件的轴向受压承载力与试验结果的比较 如表 1 误差在 10 左右 符合良好 表 1 文献 1 试件轴向承载力计算值与试验值比较 试件编号 2 2 3 1 AcAs Ac 计算值 KN 试验值 KN 计算值 KN 试验值 KN STCC 1 1 87 1057 926 1 14 STCC 2 1 87 1057 951 1 11 STCC 3 1 87 1182 1042 1 13 STCC 4 1 81 1369 1231 1 11 STCC 5 1 81 1488 1413 1 05 STCC 6 1 92 1801 1764 1 02 STCC 7 1 92 1801 1569 1 15 STCC 8 1 92 2069 1984 1 04 STCC 17 1 88 2211 1962 1 13 STCC 18 1 88 2473 2353 1 05 STCC 19 1 92 3318 2914 1 14 STCC 20 1 92 3788 3453 1 10 97 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 STCC 21 1 90 3476 3072 1 13 STCC 22 1 90 3947 3612 1 10 3 4 推广的混凝土破坏准则 3 4 推广的混凝土破坏准则 如果核心混凝土的破坏准则为 rcczcdf 文献 9 里 d 在 3 4 3 范围内取值 即系数随混凝土的强度变化而变化 则 a b AdA a b Ad k cs c 22 2 2 ln1129 ln14 11 4 4 2 22 2 2 3 1 1 ln1 3 4 b ad AfAf f a b AdAAfN sscc scscc 12 4 结论 4 结论 1 径向应力不为零 分析外围钢管的应力时 应当符合 R Von Mises 屈服条件 有明 确的表达式 避免了矛盾 2 表 1 的结果表明 采用上述方法计算的 值与文献 1 的计算结果相差较小 3 如果考虑核心混 凝土的系 数随混凝 土的强度 变化而变 化 破坏 准则为 rcczcdf 其计算公式为 4 4 2 3 1 1 b ad AfAfNsscc 4 当外围钢管壁厚很薄 趋于零时 就是素混凝土柱 反之 当核心混凝土趋于零时 就是纯钢柱 计算结果与实际结构受力状况相同 拓宽了钢管混凝土结构的计算范围 参考文献 参考文献 1 王力尚 钱稼茹 钢管高强混凝土柱轴向受压承载力试验研究 建筑结构 2003 33 7 2 王力尚 钱稼茹 钢管高强混凝土应力 应变全曲线试验研究 建筑结构 2004 34 1 3 蔡绍怀 钢管混凝土结构的计算与应用 北京 中国建筑工业出版社 1989 4 蔡绍怀 钢管混凝土结构 北京 中国建筑科学研究院 1992 5 CECS 104 99 高强混凝土结构技术规程 中国建筑工业出版社 1999 6 DL T5085 1999 钢 混凝土组合结构技术规程 中国电力工业出版社 1999 7 蔡绍怀 我国钢管混凝土结构技术的最新发展 土木工程学报 1999 4 16 26 8 徐秉业 刘信声 应用弹塑性力学 清华大学出版社 1999 9 9 过镇海 钢筋混凝土原理 清华大学出版社 1999 作者简介 作者简介 王力尚 男 1971 年 3 月 安徽萧县人 中建中东有限责任公司副总工 国家一级建造师 英 国皇家资深建造师 阿联酋迪拜 联系电话 00971 556029788 邮箱 wanglishang 清华大学工学硕士 美国霍特国际商学院 EMBA 研究方向 建筑结构 钢管高强混凝土结构 燥热地区 高层建筑关键施工技术 混凝土 钢结构 价值工程 98 中国建筑 2013 年技术交流会论文集 1 高层建筑中箍筋闪光对焊技术的推广应用 高层建筑中箍筋闪光对焊技术的推广应用 杨雪萍 1 孟召虎2 来文博3 1 杨雪萍 中建三局建设工程股份有限公司西北分公司 西安 710065 2 孟召虎 中建三局建设工程股份有限公司西北分公司 西安 710065 3 来文博 中建三局建设工程股份有限公司西北分公司 西安 710065 摘要 本文针对常规开口箍筋浪费钢材 施工难度大等诸多缺点 提出了在建筑工程施工中使用封闭式箍筋闪光对焊 施工工艺 论述了此工艺的原理及优点 详细分析了其施工工艺流程 操作要点 资源配备 质量控制和社会经济效益 分析表明封闭式箍筋闪光对焊技术能有效提高工程质量 提高劳动效益 降低成本 节约资源 保护社会环境 基于 封闭式箍筋闪光对焊技术的这些优势 建议将此技术广泛推广应用于各种结构类型的高层建筑结构 关键词 封闭箍筋 闪光对焊 推广应用 Application for Stirrups Flash Butt Welding Technology in High rise Building Yang xue ping Meng zhao hu Construction of three construction projects in the Northwest Branch Co Ltd Abstract This paper analyse the shortcomings of wasting of steel construction difficulty for common open steel stirrups propose the construction technology of closed stirrups flash butt welding in building construction discusses the principles and advantages of this technology anal