旋流池半逆作法施工工法中冶集團(tuán)華冶資源開發(fā)有限責(zé)任企業(yè)汪慶濤王海平劉洪忱劉連合江青海1序言天鐵大型旋流池為一敞開式地下鋼筋混凝土圓形構(gòu)造，內(nèi)徑14m，深22m，基坑開挖場狹窄，經(jīng)方案比較，決定采用人工挖孔灌注樁排加圓形鋼筋混凝土護(hù)壁的支護(hù)系統(tǒng)，鋼筋混凝土護(hù)壁即未來本體池壁的一部分，采用半逆作法施工，工程順利完畢，為此后類似工程提供了成功范例。經(jīng)總結(jié)提煉形成本工法，其內(nèi)容簡述如下。2工法特點(diǎn)2.1本工法旋流池外筒采用從中往下，分節(jié)分段的半逆作法施工措施，突破了老式的施工措施，具有新奇性的特點(diǎn)。2.2運(yùn)用設(shè)計(jì)承載樁和在施工縫的內(nèi)側(cè)澆注環(huán)形牛腿，成功的處理了防沉降、防水、抗浮等技術(shù)難題，具有獨(dú)具匠心的施工措施和構(gòu)造特色。2.3擋土、支護(hù)、防水截滲效果好。充足運(yùn)用了池壁具有自身強(qiáng)度高、剛度大和抗?jié)B性能好的特點(diǎn)。2.4施工速度快。外筒池壁分節(jié)從中往下進(jìn)行制作，從而到達(dá)多種資源趨于均衡，便于組織協(xié)調(diào)，有助于施工工效的提高，增進(jìn)了施工進(jìn)度。2.5構(gòu)造抗?jié)B性能好。在井壁環(huán)形施工縫的處理采用遇水膨脹膠條，處理了水平施工縫的滲漏問題。2.6協(xié)調(diào)性好。每節(jié)施工工藝，工作量大體均衡，材料、機(jī)具、人員、工期能很好地協(xié)調(diào)。2.7構(gòu)造整體性好，池中心線與垂直度能有效控制。分節(jié)施工井壁砼均為一次澆筑成型，豎向未留設(shè)任何施工縫，同步有措施樁的支承，可懸空作業(yè)，故池內(nèi)土石方采用機(jī)械開挖與人工相配合的方式，池體不會(huì)產(chǎn)生傾斜、位移等，不必進(jìn)行糾偏等。3合用范圍該工法合用于粘土、粉質(zhì)粘土、砂土、砂卵石土、砂礫石土和泥巖粘土等土質(zhì)的地下鋼筋砼構(gòu)筑物或大型深基礎(chǔ)基坑的形成，也合用于場地狹窄、埋深較深的基礎(chǔ)和構(gòu)筑物的施工，如地下旋流池、泵房、沉淀池、水池、油庫、超高層建筑深基礎(chǔ)等工程的施工。4工藝原理半逆作法---重要指旋流池外筒池壁的防水鋼筋混凝土構(gòu)造的施工，根據(jù)圖紙構(gòu)造形式，池壁筒體分為兩部分，-14.0m平面如下采用逆作法進(jìn)行施工，-14.0m以上采用順作法施工。池壁筒體施工完后采用正常施工措施由下往上施工。5施工工藝流程和操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程池壁筒體擬采用-14.0m下上分段交替流水施工環(huán)節(jié)如下：1.順作法：①放線→eq\o\ac(○,2)第一層挖土挖至-14.0m→截樁→冠梁及120砌體護(hù)壁墊層施工（面層抹1：2.5水泥砂漿）、放線→eq\o\ac(○,3)綁扎鋼筋→eq\o\ac(○,4)回填砂→eq\o\ac(○,5)支設(shè)冠梁及井壁模板→澆筑砼→eq\o\ac(○,6)綁扎-10.5m至-6.5m井壁鋼筋、平臺預(yù)留鋼筋→eq\o\ac(○,7)支設(shè)-10.5m至-6.5m模板→eq\o\ac(○,8)澆筑-10.5m至-6.5m砼。2.逆作法：①第二層挖土→eq\o\ac(○,2)清理土壁→eq\o\ac(○,3)120砌體護(hù)壁墊層（面層抹1：2.5水泥砂漿）→=4\*GB3④綁扎-14.0m~-16.16m井壁鋼筋→eq\o\ac(○,5)回填砂、墊層施工、放線→eq\o\ac(○,6)支設(shè)模板→eq\o\ac(○,7)澆筑砼3.①綁扎-6.5m至±0.00m井壁鋼筋、平臺預(yù)留鋼筋→eq\o\ac(○,7)支設(shè)-6.5m至±0.00m模板→eq\o\ac(○,8)澆筑-6.5m至±0.00m砼。4.①第三層挖土→eq\o\ac(○,2)清理土壁→eq\o\ac(○,3)120砌體護(hù)壁墊層（面層抹1：2.5水泥砂漿）及底板墊層→=4\*GB3④綁扎-16.16m~-22.0m井壁鋼筋→eq\o\ac(○,5)支設(shè)模板→eq\o\ac(○,6)澆筑砼詳細(xì)見圖5.1-1.圖5.1-1井壁施工分段示意圖5.2操作要點(diǎn)根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案及有關(guān)闡明，設(shè)計(jì)規(guī)定采用半逆作法施工。池壁筒體施工第一段先施工-10.5米至-14.0米施工段，該段完畢后，按設(shè)計(jì)規(guī)定砼強(qiáng)度需到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%方可進(jìn)行下段井壁施工（養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天）；此段養(yǎng)護(hù)期間，轉(zhuǎn)入-10.5米至-6.5米施工段施工，待該段然施工完畢后；再轉(zhuǎn)入-14.0米至-16.16米處井壁施工段，在該段養(yǎng)護(hù)期間，施工-6.5米至±0.00米施工段，在-14.0米至-16.16米砼強(qiáng)度到達(dá)75%時(shí)再進(jìn)行-16.16米如下一次施工至底板。此段施工完后井外部進(jìn)行土方回填，最終自下而上施工筒內(nèi)平臺。5.2.1旋流沉淀池與層流水處理相鄰，地質(zhì)條件復(fù)雜，天然地基承載力特性值fak≥150kpa,±0.000相稱于絕對標(biāo)高600.50m地質(zhì)狀況：第一層土質(zhì)為素填土（自然地坪599.80m至593.14m，約6.66m）;第二層土為黃土狀粉質(zhì)粘土（593.14m至584.14m，約9.00m）;第三層土為粉質(zhì)粘土（594.14m至569.33m，約24.81m）;均未見地下水。5.2.2基坑開挖由于土方量較大，池內(nèi)的土方量約為2萬多方。第一次采用大開挖至-14.0米，支撐樁施工完后進(jìn)行第一段井壁施工，池內(nèi)采用一臺小型挖土機(jī)挖土，22米深度以內(nèi)使用液壓伸縮臂式挖土機(jī)（其有效臂長為22米）向外取土，另設(shè)一臺40式塔吊用于吊土和施工，外井壁預(yù)留20cm的土人工挖除，詳見土方開挖圖附圖5.2.2-1（一、二、三）。反鏟使用150T履帶吊吊入和吊出旋流池。第一段土方開挖時(shí)，在地面上撒出井外壁輪廓線，預(yù)留20cm的土人工挖除以保證其井壁的圓度，其垂直度使用線錘進(jìn)行控制。其下部每段的圓度和垂直度均使用線錘進(jìn)行控制，從已施工完的上段內(nèi)井壁往下吊線錘，用鋼尺進(jìn)行測量。在每段井壁鋼筋接頭部位外井壁土方向外挖出500高，100深的環(huán)形槽以滿足焊接卡具施工。土方開挖附圖一土方開挖附圖二土方開挖附圖三圖5.2.2-1土方開挖圖5.2.3鋼筋工程1.鋼筋制作鋼筋所有在現(xiàn)場臨設(shè)場地內(nèi)集中加工制作，然后運(yùn)到施工點(diǎn)就位綁扎。鋼筋進(jìn)場必須有出廠合格證，進(jìn)場后按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢查，經(jīng)檢查合格后才能使用。多種規(guī)格、級別的鋼筋分類堆放，并進(jìn)行類別和檢查狀態(tài)的標(biāo)識。鋼筋翻樣人員要熟識圖紙、會(huì)審記錄和施工規(guī)范，按圖紙規(guī)定的鋼筋規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量精確地填寫鋼筋料表，計(jì)算出鋼筋的用量。鋼筋制作前表面應(yīng)潔凈，粘著的油污、泥土、浮銹使用前須清理潔凈。鋼筋以機(jī)械加工為主，ф8以上用機(jī)械加工，ф8（含ф8）如下手工制作；I級鋼筋伸直采用鋼筋調(diào)直機(jī)。鋼筋切斷應(yīng)根據(jù)鋼筋型號、直徑、長度和數(shù)量，長短搭配，先斷長料后斷短料，盡量減少和縮短鋼筋短頭，以節(jié)省鋼筋。鋼筋對焊接頭和焊接制品的機(jī)械性能必須符合鋼筋焊接及驗(yàn)收的專門規(guī)定。2.鋼筋綁扎熟悉圖紙，查對半成品鋼筋的級別、直徑、尺寸和數(shù)量與否與料牌相符，如有錯(cuò)漏應(yīng)糾正增補(bǔ)。劃出鋼筋安裝位置線，如鋼筋品種較多時(shí)，應(yīng)在混凝土墊層或已安裝好的模板上標(biāo)明多種型號、構(gòu)件的鋼筋規(guī)格、形狀和數(shù)量。墻板鋼筋施工時(shí)，其豎向鋼筋綁扎按軸線位置及墻寬設(shè)置鋼筋固定支架定位，以保證其位置精確。為加緊施工進(jìn)度，井壁的水平鋼筋采用綁扎搭接，接頭百分率不不小于50%；上下段井壁的鋼筋采用搭接焊焊接。3.為了保證鋼筋位置精確，采用下列技術(shù)措施：注意成品保護(hù)，鋼筋頂面不得直接踩踏及放置工具，小型機(jī)械要用墊板，操作人員行走使用木跳板。墊塊：所有墊塊采用相似標(biāo)號的水泥砂漿預(yù)制，墊塊布置為@1000mm雙向。墻預(yù)留的鋼筋在施工縫的上面沿預(yù)留鋼筋高度至少可綁扎3道水平分布鋼筋。澆筑混凝土?xí)r派專人看護(hù)鋼筋、鐵件及預(yù)埋管，嚴(yán)禁人踩踏板的鋼筋或混凝土輸送管碰撞預(yù)留的鋼筋。5.2.41.模板的選擇1）因考慮施工進(jìn)度及強(qiáng)度規(guī)定，砼護(hù)壁墊層施工耗時(shí)長、不適宜澆筑、工序多等弊端，施工-10.5m～-22.0m外側(cè)護(hù)壁墊層改為采用一般燒結(jié)紅磚砌120砌體，內(nèi)抹1：2.5水泥砂漿，冠梁及底板下側(cè)墊層按原設(shè)計(jì)施工。2）因外井壁模板固定僅靠后部支頂，故采用自身剛度較大的定型鋼模板，鋼模板使用5mm厚鋼板，背面槽鋼背楞。其他部分采用膠合板支模，內(nèi)楞采用75×100mm的木方，外楞采用ф48×3.5mm的鋼管，膠合板模板在支設(shè)前，按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行配模設(shè)計(jì)。并將模板進(jìn)行編號，按設(shè)計(jì)的模板尺寸進(jìn)行加工制作，然后按配板圖進(jìn)行支設(shè)。2.模板施工技術(shù)措施1）模板使用前要涂刷脫模劑，嚴(yán)禁在模板表面涂刷廢機(jī)油。頂板及梁下的立桿必須落在經(jīng)平整扎實(shí)的地面上，立桿下加設(shè)通長木板底座。預(yù)埋件及預(yù)留孔事先按位置配好模板，以保證其位置精確，安裝牢固。施工縫的位置模板相連時(shí)，在相連模板之間粘貼海綿條，以防止漏漿。2）模板的平整度、垂直度是模板控制的重點(diǎn)，使用線錘進(jìn)行控制，最大垂直度每段控制在5mm以內(nèi)，整個(gè)外井壁的垂直度控制在20mm以內(nèi)。井壁直徑控制使用50m鋼卷尺測量，在每段內(nèi)井壁上用墨線標(biāo)出八個(gè)對稱的方向線，支完模后使用鋼尺測量，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。3）逆作法段內(nèi)模施工時(shí)上部留設(shè)混凝土澆筑漏槽(俗稱：假牛腿)，見附意圖5.2.4-1。圖5.2.4-1井壁支模示意圖3.模板的拆除承重模板（梁、板底模）的拆除時(shí)間應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。拆模次序?yàn)楹笾炔穑戎Ш蟛?，先拆非承重模板，后拆承重模板。拆除跨度較大的梁底模時(shí)，應(yīng)先從跨中開始，分別向兩端進(jìn)行。拆模時(shí)不要用力過猛，拆下的材料要及時(shí)運(yùn)走。模板拆下來后使用塔吊吊出池外隨即清理潔凈，板面涂刷隔離劑，按規(guī)格分類堆放整潔。5.2.5混凝土工程1.混凝土澆筑混凝土采用懸臂泵車澆筑，混凝土自出料口下落的自由傾落高度不得超過2m，如超過2m時(shí)必須采用串筒或其他防止混凝土離析的措施?；炷寥肽Ｌ帲刻幣渲?臺插入式振搗器，振搗是快插慢拔，振動(dòng)時(shí)間以不冒氣泡為準(zhǔn)，插入深度為進(jìn)入下層混凝土5cm。井外壁處使用鉤竿將振動(dòng)棒送到位進(jìn)行振搗。混凝土澆筑時(shí)應(yīng)派專人觀測模板鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件、插筋等有無位移變形狀況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即停止?jié)仓?，并在混凝土初凝前修整完畢?.混凝土澆筑技術(shù)措施混凝土澆筑前檢查鋼筋、預(yù)埋件的數(shù)量、規(guī)格、位置、標(biāo)高與否符合設(shè)計(jì)規(guī)定，模板幾何形狀及截面尺寸與否對的?；炷翝仓掷m(xù)進(jìn)行，控制混凝土的間歇時(shí)間，混凝土的間歇時(shí)間不準(zhǔn)不小于混凝土的初凝時(shí)間?；炷烈謱訚仓?，每層澆筑厚度不不小于500mm，混凝土的受料斗內(nèi)嚴(yán)禁進(jìn)入空氣，以防止形成堵管。3.混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑12小時(shí)后內(nèi)應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。采用覆蓋塑料薄膜和麻袋進(jìn)行保溫保濕養(yǎng)護(hù)。混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于一種星期。4.混凝土試塊制作試塊的制作取樣按監(jiān)理規(guī)定安排專人統(tǒng)一制作。試塊組數(shù)按每100盤并且≯100m3不少于一組，當(dāng)一次持續(xù)澆筑超過1000m3時(shí)，每5.2.7施工縫的處理本工程特點(diǎn)按深度將旋流池外筒壁分兩段逆做法施工，施工時(shí)，存在水平施工縫的留設(shè)及防水、外筒壁構(gòu)造基部的防沉處理及新舊混凝土接茬處混凝土的抗?jié)B漏等一系列問題，這些問題如處理不妥，會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量隱患，影響工程進(jìn)度和工程整體質(zhì)量，為處理施工難題，采用如下措施。1.外筒壁的防沉措施外筒壁逆做法施工時(shí)，上下段鋼筋的連接采用搭接120焊，在上層筒壁施工時(shí)沿基坑周圍開挖上口為1400mm寬，下口寬1200mm，深1000mm的溝槽，回填砂子并在模板底部處澆筑100mm厚C10素混凝土墊層放線和支設(shè)模板用，詳細(xì)見土方開挖示意圖二。2.外筒壁環(huán)向水平施工縫的留設(shè)與處理在外筒壁逆做法施工時(shí)，上下兩層混凝土由于時(shí)間的關(guān)系，留有一條水平施工縫，施工縫的防水是關(guān)鍵所在，在施工縫的處理上采用遇水膨脹膠條，用鋼釘將其固定在上段井壁的底部。此措施便于排除空氣，有助于墻趾混凝土的密實(shí)。在下層混凝土澆筑時(shí)，為保證施工縫外墻趾混凝土的密實(shí)，減小由于混凝土在硬結(jié)過程中干縮，也許在新舊混凝土接合部位出現(xiàn)環(huán)狀裂縫，導(dǎo)致井壁滲水漏水，采用“假牛腿”施工，施工完后此部分砼因其不影響旋流池的構(gòu)造和使用功能，不對其進(jìn)行鑿除，既能節(jié)省大量的人、物力，加緊工程進(jìn)度，又可以作為施工縫抗?jié)B的后備保證措施，詳見附圖5.2.7-1。圖5.2.7-1施工縫抗?jié)B后備保證措施示意圖6材料與設(shè)備6.1材料重要施工材料有：鋼模板、膠合板、道木、“U”型卡、“3”型卡、鋼管、管卡、角鋼、鋼板、滅火器、木跳板、木枋、安全網(wǎng)、濾網(wǎng)、消防膠布管、砂、石、道渣以及砼早強(qiáng)劑、減水劑等，其詳細(xì)數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程量大小確定。6.2設(shè)備施工所采用的重要機(jī)具設(shè)備有：測量儀器、拖車、反鏟（1.5m3）、翻斗車、裝載機(jī)、壓路機(jī)、打夯機(jī)、砼泵車、平板振動(dòng)器、砼插入式振動(dòng)器、汽車吊、潛水泵、配電箱（柜）、漏電保護(hù)裝置、鋼筋切斷（割）機(jī)、鋼筋對焊機(jī)、鋼筋彎曲成型機(jī)、鋼筋調(diào)直機(jī)、萬能木工園鋸、木工平刨機(jī)、蛙式打夯機(jī)，電焊機(jī)等，其詳細(xì)數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程量大小確定。7質(zhì)量控制7.1重要質(zhì)量原則及檢查措施重要質(zhì)量原則：《混凝土構(gòu)造工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-）表7.1-重要質(zhì)量原則及檢查措施項(xiàng)次項(xiàng)目容許偏差檢查措施1標(biāo)高±30mm水準(zhǔn)儀或拉線、鋼尺檢查2軸線位置15mm鋼尺檢查3垂直度H/1000且<=30mm經(jīng)緯儀、鋼尺檢查4平面尺寸：長寬曲線部分半徑±100（L/200，且不不小于100mm）±83.5（L/200，且不不小于100mm）±42（±R/200，且不不小于50mm）拉線和尺量檢查5井壁厚度±15mm尺量檢查7.2順作法7.采用組合鋼模板或大鋼模和木模拼裝，外筒壁：內(nèi)模搭雙排腳手架支模和支撐；內(nèi)筒：外模搭雙排腳手架支模和支撐，內(nèi)模搭滿堂腳手架支模和支撐，設(shè)φ12mm@500mm×600mm對拉螺桿，防止砼澆灌時(shí)脹模。規(guī)定所有模板滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，使用前須涂刷脫模劑。7.外筒池壁豎筋按鋼筋受力狀況采用10d單面搭接焊，受拉區(qū)接頭錯(cuò)開50%。鋼筋應(yīng)保持潔凈，防止銹蝕和油污，其品種、規(guī)格、質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)規(guī)定。內(nèi)外層鋼筋設(shè)φ14鐵碼，間距不得不小于1.5m，呈梅花形布置。7.砼由攪拌站集中拌制，混凝土采用懸臂泵車澆筑，混凝土自出料口下落的自由傾落高度不得超過2m，如超過2m時(shí)必須采用串筒或其他防止混凝土離析的措施?；炷寥肽Ｌ?，每處配置2臺插入式振搗器，振搗是快插慢拔，振動(dòng)時(shí)間以不冒氣泡為準(zhǔn)，插入深度為進(jìn)入下層混凝土5cm。井外壁處使用鉤竿將振動(dòng)棒送到位進(jìn)行振搗。必須持續(xù)封閉澆筑。下節(jié)澆筑砼前須對上節(jié)水平施工縫鑿毛沖洗潔凈。8安全措施8.1嚴(yán)格遵照方案中的土方開挖程序，控制均勻挖土，防止外筒池壁下土模塌方等導(dǎo)致的人身傷亡事故，作好地表排水和坑內(nèi)排水，防止外側(cè)土模塌方和底部土模被浸泡。8.2進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)必須保證使用的機(jī)械、電器、線纜的安全，嚴(yán)禁漏電傷人。特種作業(yè)人員必須持證上崗，嚴(yán)禁無證作業(yè)。8.3井壁上部設(shè)安全欄桿并掛安全網(wǎng)等封閉，距離井壁外邊900mm，除爬梯處留缺口外，其他全封閉。進(jìn)入現(xiàn)場必須戴安全帽，穿工作服。井內(nèi)上下層立體交叉作業(yè)須掛安全網(wǎng)，高空作業(yè)須系安全帶，井下作業(yè)須穿膠鞋，所有電源、潛水泵須配觸電保護(hù)器。8.4塔吊由專人指揮，統(tǒng)一信號，防止發(fā)生碰撞，吊斗不得長時(shí)間空中懸掛，遇雷雨和六級以上大風(fēng)時(shí)嚴(yán)禁使用，同步作好防洪、防雨、防雷措施。8.5澆筑砼時(shí)，施工人員必須站在鋪設(shè)牢固的跳板上作業(yè)，不得出現(xiàn)探頭跳，防止踩空摔傷。振搗人員戴好絕緣手套，穿好絕緣鞋。8.6模板支設(shè)及拆除必須按操作規(guī)范進(jìn)行，嚴(yán)禁高空拋擲模板及腳手管。8.7機(jī)械設(shè)備要由專人管理、操作和保養(yǎng)。所有電器設(shè)備、電閘、開關(guān)、電線等，非操作人員不準(zhǔn)亂動(dòng)。8.8井內(nèi)電焊、氣焊等應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火制度，有專人看火。基坑附近應(yīng)設(shè)置消火栓、滅火器等防火設(shè)施。8.9定期、定人、檢查臨電設(shè)施的絕緣狀況，電源線與否有破壞現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)問題做到及時(shí)處理，室外配電箱加工制作成防雨型，設(shè)備安裝防雨罩。8.10配電箱必須安裝合格的漏電保護(hù)器，隨時(shí)關(guān)好電箱門。9環(huán)境保護(hù)措施9.1減少施工所產(chǎn)生的噪聲和環(huán)境污染；9.2道路要暢通、平坦、整潔、場地不得積水，建筑垃圾必須集中堆放，及時(shí)處理；9.3施工設(shè)備、架料等要集中堆放整潔，對進(jìn)入現(xiàn)場的材料要有標(biāo)識；9.4現(xiàn)場設(shè)施工公告牌、安全生產(chǎn)紀(jì)律宣傳牌、防火須知牌、安全無重大事故計(jì)數(shù)牌、工地重要管理人員公告牌等。10效益分析旋流池工程施工的常規(guī)及老式的措施有兩種：全開口式（大開挖土石方后，從下部往上部施工）；沉井式施工措施。第一種措施的缺陷：作業(yè)面要增大30m以上的園環(huán)，增長開挖土石方約0m3，影響和破壞四面其他工廠設(shè)施，引起部分廠區(qū)停