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深圳地鐵羅湖站收口網施工新技術應用

  • 時間:2016-05-10 10:12:48????????瀏覽量:????????作者:...
摘 要 介紹在深圳羅湖地鐵站施工中一些新技術及新技術的應用效果, 包括大體積混凝土裂縫控制技術、 DW-U 型鋼邊橡膠止水帶技術 、超深基坑信息法施工技術、土釘墻支護技術 、建筑防水新技術、新型模板與腳手架施工技術、粗直徑鋼筋連接技術、可回收錨桿應用技術、人工挖孔咬合樁技術等 ,可供同類型工程施工參考。
深圳地鐵羅湖站收口網施工新技術應用
1、工程概況:
 
   羅湖站處于羅湖口岸/深圳火車站地區, 是深圳地鐵一期工程的起始站。該站為地下三層車站 , 自上而下分別為交通層、站廳層和站臺層 ,總建筑面積 41 598 m2 。交通層位于建設路下面 ,車站斜穿深圳火車站廣場,兩者成 22°的夾角。
 
   車站的長度 302 .48 m , 高度 13 .24 m ,最大寬度 33 .95 m , 基坑開挖深度為 20 m 。地質條件復雜多變,北段圍護結構采用人工挖孔咬合樁及鋼管支撐、錨桿支護 ;南段在交通層土方開挖 7 m 后再向下開挖約 13 m ,采用土釘噴錨支護。交通層的長度 411 .98 m , 高度 6 .4 m , 最大寬度 111 .20 m 。圍護結構采用人工挖孔咬合樁 +錨桿、土釘噴錨支護。
深圳地鐵羅湖站收口網施工新技術應用
2、深基坑支護結構優化:
   本工程原設計方案為:車站主體主要采用 800 mm 厚地下連續墻作為側向圍護結構, 地下連續墻從自然地面做起, 嵌固深度 4 m 。出入口通道也采用地下連續墻, 作為交通層柱基礎的連續墻 800 mm 厚 ,其它的 600 mm 厚, 地下連續墻同樣從自然地面做起, 嵌固深度 3 .5 m 或 4 .0 m 。采用 600 mm , t =16 mm 的鋼管支撐 ,沿深度方向設置四層 , 水平間距 3 m 。當基坑寬度大于 22 m 時 ,在支撐中部設組合型鋼立柱, 立柱間距為 6 m 。
深圳地鐵羅湖站收口網施工新技術應用
   車站交通層主要采用 1 200 mm @1 300 mm人工挖孔樁擋土 ,嵌固深度 5 m ,外加 1 000 mm @ 800 m m 旋噴樁做止水帷幕。其中 , 羅湖商業城側采用 1 200 m m @1 000 mm 人工挖孔樁, 嵌固深度10 m 。要求施工時采用半逆筑法, 不設水平支撐 羅湖站的圍護結構工程實行總價包干的設計施工總承包模式。由施工單位根據地質勘察報告、現場踏勘后掌握的情況以及相應的施工經驗 ,采用北京理正深基坑支護結構設計軟件進行計算復核。對整個工程的圍護結構進行全面優化, 確定采用的圍護結構型式為 :交通層圍護結構分別采用人工挖孔咬合樁+錨桿和土釘墻 ;車站主體圍護結構分別采用人工挖孔咬合樁 +錨桿、人工挖孔咬合樁 +鋼支撐和土釘墻 ;出入口通道均采用土釘墻;2 號風道采用人工挖孔咬合樁 +鋼支撐。
 
   通過對圍護樁、鋼支撐以及土釘噴錨等內容進行施工優化 ,減少了大量的鋼支撐和錨桿 ,比原招標價節省工程投資 1 968 萬元。同時, 圍護結構的施工工期提前了約 4 個月 ,而且有利于文明施工, 取得了較好的經濟和社會效益。
 
3、施工新技術的應用:
 
3.1、混凝土裂縫控制技術:
深圳地鐵羅湖站收口網施工新技術應用
   本工程混凝土用量 >9 萬 m3 , 混凝土設計等級為 C30 , 設計抗滲等級為 S8 。
   在施工中,嚴格采取一系列施工措施 :①確定合理的混凝土配合比 ,并嚴格控制水泥、石子、砂、水等原材料的質量;②對主體結構合理分塊 ,減少溫差,控制溫度應力,減少混凝土的收縮;③嚴格控制進場混凝土的質量;④降低混凝土的入模溫度 ,控制好分層澆筑厚度 ,盡量選擇低溫時澆筑;⑤加強混凝土的振搗 ,提高混凝土的密實度 , 及時排出混凝土的泌水 ,對混凝土表面進行壓光處理 ,以控制混凝土的干縮裂縫 ;⑥加強混凝土的養護;⑦做好混凝土的溫度監測等。較好的控制了大體積混凝土的裂縫情況,從而保證了混凝土的施工質量。所有混凝土均采用輸送泵輸送直接到位, 提高了施工效率,為現場文明施工創造了條件。
    整個車站工程施工已完成了一年半時間,車站主體結構已通過驗收,質量評定等級為優良,外觀質量良好,僅在極個別地方存在輕度滲漏水狀況。經
考察,與深圳地鐵一期工程其它規模較小的地鐵車站相比較,羅湖站節省了40 ~ 60萬元的堵漏費用,取得了較好的經濟和社會效益。
 
3. 2、超深基坑信息法施工技術:
    羅湖站交通層基坑的挖深約7m,其基坑支護采用人工挖孔樁+錨桿或土釘噴錨的結構形式。車站基坑的挖深約20 m,其北側端部的基坑支護采用人工挖孔咬合樁+鋼支撐的支護形式;中段采用人工挖孔咬合樁+2一4層錨桿的支護形式;南端為土釘噴錨支護形式。
    由于羅湖站地處口岸地區,地理位置重要。周邊高樓林立,場地地質條件復雜,圍護結構型式多樣。為了減少車站圍護結構施工對周圍環境的不利影響,本工程采用了信息法施工技術,即在圍護結構施工期間建立施工安全監測系統。通過對樁(坡)頂水平位移及沉降、圍護樁變形(測斜)、圍護樁內力、鋼支撐軸力、錨桿軸向拉力、相鄰地層沉降、相鄰房屋的垂直沉降、傾斜和裂縫、坑外地下水位等內容的動態觀測,了解施工過程中支護結構的變化情況,并對監測所得的信息進行分析用以指導施工過程,修改設計,確保支護結構的安全,防止事故的發生,取得了良好的效果。同時,在本標段北段基坑支護中,通過對鋼支撐的監測,由原設計的4道鋼支撐優化成2道鋼支撐,節省施工費用60萬元,并且大大簡化了施工工序,縮短了工期。
 
3. 3、土釘墻支護技術:
    本工程充分利用車站南段大基坑套小基坑結構的特點,并結合工程地質資料進行綜合分析和技術優化。根據不同的地質條件,采用不同的土釘墻支護方案:車站南段基坑,雖然開挖14 m,但由于巖層較好,所以采用的土釘長度較短且土釘間距較大;而在交通層基坑,開挖深度雖然只有7m,由于是在淤泥質粘土和松散的雜填土中,采取的是復合形式的土釘墻支護方案,即在坡腳施打型鋼,型鋼間距為1m。上面施工土釘墻支護形式,制作土釘的長度加長,土釘數量加密。
    土釘墻支護在羅湖地鐵站工程中得到了運用。無論是在車站基坑中還是在交通層的基坑中,經過雨季大暴雨的沖刷,基坑暴露時間較長,但基坑坡面完整,坡體穩定,邊坡最大變形為10 mm,一般為2一5 mm。
    1)本工程中土釘墻支護技術在基坑開挖深度達到14 m的情況下能夠成功運用,證明了只要在土層較好或巖石地層中,土釘墻支護技術是能夠成功的運用在深基坑工程中的。
    2)在回填土層和淤泥質粘土中支護深度達到7 m,土體穩定性良好。噴錨支護的成功運用,證明了在土質條件較差的地層中,只要采取有效措施,土
釘墻支護技術也可適用。
    3)土釘墻支護技術施工設備少、操作方便、工藝簡單、用電和用水量少、環境無污染、噪音較低、施工速度快,為羅湖地鐵站工程的提前封頂,創造了有利的條件。
    4)土釘墻支護技術相對其它的支護結構形式,施工成本低,為工程節約了大量的投資,取得了顯著的經濟效益。
 
3. 4、結構防水新技術:
    本工程防水設計的指導原則是“以防為主,多道防線,剛柔結合,因地制宜,綜合治理”。車站主體、出入口、交通層主體結構防水等級為一級,結構不允許滲水,表面不得有濕漬;風井防水等級為二級,結構不允許滲水、漏水,表面允許有少量濕漬。車站以提高結構自防水性能為主,附加柔性防水層為輔,多道防線,層層設防的整體防水方案。柔性防水層采用全包防水,結構底板和側墻采用PVC防水卷材外包防水,頂板采用聚氨醋防水涂料防水,PV C防水
板與聚氨醋防水涂料的過渡連接采用聚硫密封膏;交通層結構底板采用PV C防水卷材外包防水;側墻采用聚氨醋防水涂料防水;頂板采用聚醋復合片材+聚氨醋涂料防水。車站和交通層的施工縫和變形縫采用外貼式橡膠止水帶和中埋式橡膠止水帶。變形縫采用雙組份聚硫密封膏嵌縫,再鋪設聚醋片材和聚氨醋涂料密封,作為變形縫防水加強層措施。整個工程共使用了PVC防水卷材43 800 m2,聚氨醋防水涂料18 780 m2,聚醋復合片材加涂聚氨醋22 350 mz。
    由于防水設計要求高,施工縫等特殊部位的防水措施顯得十分重要。為了保證本工程特殊部位的防水施工質量,經過借鑒專家意見和其他城市地鐵的施工經驗,所有環向施工縫及車站主體結構的后澆帶均采用DW-U型鋼邊橡膠止水帶,共計1 980DW-U型鋼邊橡膠止水帶是兩邊鑲嵌了鍍鋅鋼板帶的橡膠復合體。橡膠帶兩端設有橡膠凸緣,系選用優質橡膠制造而成,具有足夠的強度和韌性承受變形縫兩端混凝土構件的有效變形量。
    鋼邊橡膠止水帶埋設在變形縫或施工縫兩端先后澆筑的混凝土結構中,由于鋼邊橡膠止水帶兩邊的鋼板帶和橡膠凸緣使鋼邊橡膠止水帶與混凝土牢固地咬合在一起,從而有效地阻止地下水沿施工縫從結構外側向結構內側滲水。同時,鋼邊橡膠止水帶具有足夠的強度承受施工縫兩端構件在設計有效變形范圍內產生的拉伸和扭曲,且不會導致鋼邊橡膠止水帶在混凝土中松動,因此有效提高了施工縫的防水效果。
    鋼邊橡膠止水帶具有止水效果好、環境適應性強、施工工藝簡單、安裝方便快捷等特點;單根止水帶的長度可根據實際的施工縫長度組織廠家生產,從而可以減少接口,既有利于止水效果,又減少了浪費;安裝施工不受天氣影響,有利于加快施工進度。
    在深圳羅湖地鐵站整個防水工程施工中,通過對每道工序,特別是防水薄弱部位的精心施工,確保了防水質量。完工后對每一區、段防水工程分段驗收,工程質量均為優良,確保了工程防水高標準的質量要求。
 
3. 5、新型模板與腳手架施工技術:
    按常規統計,模板工期約占鋼筋混凝土結構施工的5000。因此,合理選擇模板和支頂系統,將是縮短工期很關鍵的一環。為了有效縮短工期,加快工程進度,本工程模板和支頂體系采用了以下類型:
    (1)所有的施工縫均采用永久性新模板深圳快易收口網;
    (2)在車站的板與側墻連接處,設計為倒“八”字型結構;交通層的柱設計為圓柱。因此,工程中就采用了新型的鋼定型模板,能滿足施工精確度高、安裝方便、混凝土外觀質量良好的要求;
    (3)支頂體系采用碗扣式新型腳手架支撐體系,節省了腳手架鋼管的一次性投入。
    所有施工縫斷面采用快易收口網,使用效果良好,混凝土接合面均比較密實,整個車站基本未見滲漏水現象。
    采用定型模板可減去拉桿螺栓的施工,施工時混凝土沒有發生爆?,F象,且混凝土的表面質量良好,結構尺寸精確度高,不需修整結構表面;模板周轉次數多。
    采用碗扣式腳手架,裝拆快捷方便,降低了工人勞動強度,便于科學化和標準化管理;可根據現場施工條件,組裝成各種規格尺寸的腳手架和頂架,滿足
各種施工要求,且有利于安全和文明施工。
    新型模板和腳手架的應用,操作簡單方便,加快了施工進度,節約了工期,并且節省了施工成本。
 
3. 6、粗鋼筋連接技術:
    本工程鋼筋連接數量大且工期短,要求鋼筋連接技術能夠滿足快速施工、全天候施工的要求;結構復雜,大量采用粗鋼筋且配筋密集,尤其是梁的配筋密集,要求鋼筋連接時盡量減少混凝土澆筑的困難;鋼筋工程量大,要求粗鋼筋連接能夠節約鋼材、降低工程成本;質量標準高,要求鋼筋接頭質量穩定,便于施工現場檢測。為此,在車站底板、中板、頂板,側墻,交通層的底板、側墻和所有的梁,粗鋼筋全都采用了直螺紋套筒連接技術。所有鋼筋接頭經抽檢,全部符合規范和設計要求。
 
3. 7、可回收錨桿應用技術:
    本工程在1 #,2#出入口通道的支護結構采用了JCE可回收式錨桿,不但創造了一定的經濟效益,而且在社會效益方面,也產生了積極的影響。主要體現在以下方面:
    (1)可回收錨桿為壓縮型錨桿,可以直接節省支護材料,同時由于回收后的錨索可以重復利用,其經濟效益就更加明顯;
    (2)回收式錨桿的研發和應用是建筑領域強化“綠色、環保”意識的具體體現;
    (3)可回收錨桿不會產生常規錨桿在作為臨時支護時形成的地下污染、侵犯臨近建筑的地下空間、成為后續工程的地下障礙物等弊端。
 
3. 8、人工挖孔咬合樁技術:
    本工程的車站北段、交通層和2號風道的圍護結構采用人工挖孔咬合樁技術。人工挖孔咬合樁總數為46 7根,共澆筑混凝土9 217 m3,共用鋼筋999. 5 to
    圍護結構采用人工挖孔咬合樁后,施工機械較為簡單,施工投入成本少,施工速度不受機械條件的限制,在施工場地范圍內,可全面展開施工。人工挖孔咬合樁的施工工藝較為簡單,工人容易掌握操作,施工過程比較容易控制;施工質量有保證,其擋土和止水效果都非常好;施工速度快,在整個工程中,僅用3個月的時間就完成了整個圍護結構的人工挖孔咬合樁的施工工作。為車站主體結構提前116天封
頂,創造了良好的開局,贏得了較好的社會效益。
    在有抗拔設計的結構中,人工挖孔咬合樁還可起到抗拔的作用。同其它深基坑的支護形式相比,人工挖孔咬合樁的單價低,可大大降低工程造價。本工程中,與招標方案相比,節約工程造價約650萬元。
 
4、應用效果分析:
    深圳地鐵羅湖站工程新技術的推廣應用,產生了十分顯著的經濟效益和社會效益,不僅控制了關鍵環節的施工質量,而且大大縮短了施工工期,僅用一年時間就完成了車站兩層主體結構的施工,為深切}地鐵如期通車創造了十分有利的條件。
    1)改進施工工藝,提高工程質量
    通過應用大體積混凝土質量控制技術、粗鋼筋連接、新型防水材料及施工工藝等新技術,保證了工程結構的安全可靠性和使用功能;提高了建筑物的使用壽命和耐久性;保證了工程施工質量。
    2)加快施工進度,確保工程工期
    超深基坑信息法施工技術的應用,不僅加快了圍護結構的施工,而且為土方開挖和主體結構的施工創造了良好的條件,大大加快了施工進度;新型模板和腳手架的應用,不僅降低了工人的勞動強度,而且提高了工效,加快了施工進度,從而為總體工期目標的提前完成打下了基礎。
    3)降低施工成本,經濟效益顯著
    新技術的推廣應用,使得各個項目都不同程度地降低了施工投入,其中大體積混凝土裂縫控制、新型防水材料及施工工藝的應用,有效地降低了防滲堵漏的費用,經濟效益顯著。
    4)保護環境,創建文明施工現場
    可回收錨桿技術的應用,符合社會對于環保的要求,可以說是一項綠色環保的技術。

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