[發(fā)明專利]一種型鋼混凝土綜合管廊快速建造施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811364961.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109457728B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉磊;劉歷波;徐夢(mèng)達(dá);霍繼煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工程大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D29/045
• 分類號(hào): E02D29/045;E02D31/02
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1.一種型鋼混凝土綜合管廊快速建造施工方法，包括如下步驟：

1)、型鋼混凝土骨架制作：包括焊接，其主要步驟如下：

焊接主要機(jī)具主要包括：

電焊機(jī)、焊把線、焊鉗、面罩、小錘、焊條烘箱、焊條保溫桶、鋼絲刷、石棉條、測(cè)溫計(jì)；

環(huán)境溫度低于0℃，對(duì)預(yù)熱，后熱溫度應(yīng)根據(jù)工藝試驗(yàn)確定；

焊接工藝流程

作業(yè)準(zhǔn)備、電弧焊接，包括平焊、立焊、橫焊、仰焊、焊縫檢查；

焊接速度

要求等速焊接，保證焊縫厚度、寬度均勻一致，從面罩內(nèi)看熔池中鐵水與熔渣保持等距離2～3mm；

焊接電弧長(zhǎng)度

根據(jù)焊條型號(hào)不同而確定，要求電弧長(zhǎng)度穩(wěn)定不變，酸性焊條為3～4mm，堿性焊條為2～3mm；

焊接角度

根據(jù)兩焊件的厚度確定，焊接角度有兩個(gè)方面，一是焊條與焊接前進(jìn)方向的夾角為60～75°；二是焊條與焊接左右?jiàn)A角有兩種情況，當(dāng)焊件厚度相等時(shí)，焊條與焊件夾角均為45°；當(dāng)焊件厚度不等時(shí)，焊條與較厚焊件一側(cè)夾角應(yīng)大于焊條與較薄焊件一側(cè)夾角；

收弧

每條焊縫焊到末尾，應(yīng)將弧坑填滿后，往焊接方向相反的方向帶弧，使弧坑甩在焊道里邊，以防弧坑咬肉，焊接完畢，應(yīng)采用氣割切除弧板，并修磨平整，不許用錘擊落；

清渣

整條焊縫焊完后清除熔渣，經(jīng)焊工自檢確無(wú)問(wèn)題后，方可轉(zhuǎn)移地點(diǎn)繼續(xù)焊接；

在相同條件下，焊接電源比平焊電流小10％～15％；

采用短弧焊接，弧長(zhǎng)為2～3mm；

焊條角度根據(jù)焊件厚度確定；

兩焊件厚度相等，焊條與焊條左右方向夾角均為45°；兩焊件厚度不等時(shí)，焊條與較厚焊件一側(cè)的夾角應(yīng)大于較薄一側(cè)的夾角；焊條應(yīng)與垂直面形成60°～80°角，使角弧略向上，吹向熔池中心；

鋼結(jié)構(gòu)為防止焊接裂紋，應(yīng)預(yù)熱、預(yù)熱以控制層間溫度；當(dāng)工作地點(diǎn)溫度在0℃以下時(shí)，應(yīng)進(jìn)行工藝試驗(yàn)，以確定適當(dāng)?shù)念A(yù)熱，后熱溫度；

2)、管廊基坑開(kāi)挖

基坑開(kāi)挖深度4.8m，場(chǎng)地土層主要為粉土與細(xì)砂層，開(kāi)挖深度范圍內(nèi)不存在地下水；

由于基坑開(kāi)挖深度為4.8m＜5m，不屬于深基坑；開(kāi)挖場(chǎng)地不存在地下水且土體自穩(wěn)能力強(qiáng)，基坑邊坡進(jìn)行1∶0.75放坡，同時(shí)進(jìn)行噴錨支護(hù)；

3)、管廊墊層鋪設(shè)

4)、級(jí)配碎石墊層材料配比

主要由粗集料、細(xì)集料組成；粗集料的質(zhì)量控制指標(biāo)主要是碎石壓碎值和顆粒組成，粗集料的壓碎值不大于30％，針片狀顆粒含量不大于20％；細(xì)集料主要是控制好石屑的顆粒組成、含泥量和摻加量，保證級(jí)配連續(xù)；

5)、材料備料

為便于控制混合料的級(jí)配，材料備料時(shí)按4檔備料，分別是：20mm～30mm碎石、10mm～20mm碎石、5mm～10mm碎石、0～5mm石屑；

6)、施工操作

鋪筑路面墊層前，將開(kāi)挖的基坑用振動(dòng)壓路設(shè)備碾壓3～4遍；如表層過(guò)干、表層松散應(yīng)適量灑水使之濕潤(rùn)；

準(zhǔn)確施工放樣

攤鋪施工前現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行放樣及掛線，由中線組提供中邊樁位置，1/2寬處設(shè)活動(dòng)的拉線樁，根據(jù)設(shè)定的松鋪系數(shù)由測(cè)量人員計(jì)算、測(cè)設(shè)鋼線標(biāo)高，保證線形順直并看護(hù)好線、樁，掛線測(cè)量按打樁、緊線、調(diào)線、掛線的順序進(jìn)行，為了避免由于基準(zhǔn)鋼絲繩的垂度影響墊層攤鋪的平整度，其鋼立柱縱向間距不宜過(guò)大，直線為10m，曲線為5m，并用緊線繩拉緊，同時(shí)要防止現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員擾動(dòng)鋼絲繩，以免造成攤鋪面波動(dòng)，鋼絲繩長(zhǎng)度200m左右，并且在攤鋪前及時(shí)進(jìn)行高程、橫坡各項(xiàng)指標(biāo)的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理；

攤鋪設(shè)備的選型

攤鋪設(shè)備的選型非常重要，應(yīng)選擇攤鋪性能好的全自動(dòng)找平攤鋪機(jī)，攤鋪機(jī)的攤鋪效果必須滿足攤鋪料不離析、級(jí)配良好、穩(wěn)定、平整度、橫坡度均符合規(guī)范要求；

攤鋪過(guò)程

應(yīng)隨時(shí)檢查攤鋪層厚度及路拱橫坡，由使用的級(jí)配碎石混合料的總量與面積校驗(yàn)平均厚度，不符合要求時(shí)根據(jù)鋪筑情況及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)測(cè)量標(biāo)高計(jì)算松鋪系數(shù)指導(dǎo)施工，在施工過(guò)程中微調(diào)松鋪系數(shù)時(shí)，及時(shí)按照換算結(jié)果調(diào)整掛線；

混合料

必須緩慢、均勻、連續(xù)不間斷地?cái)備仯瑪備佭^(guò)程不得隨意變換速度或中途停頓，攤鋪速度應(yīng)根據(jù)拌和機(jī)產(chǎn)量、施工機(jī)械配套情況及攤鋪層厚度、寬度確定；

拌和好的成品料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)及時(shí)按確定的松鋪厚度均勻、勻速的攤鋪，攤鋪過(guò)程中少收料斗，嚴(yán)禁料斗內(nèi)混和料較少時(shí)收料斗；

為確保攤鋪機(jī)行走方向的準(zhǔn)確性，在路槽上灑白灰線，以控制攤鋪機(jī)行走方向，攤鋪機(jī)要保持適當(dāng)?shù)乃俣染鶆蛐旭偅婚g斷，以避免墊層出現(xiàn)“波浪”和減少施工縫；

試驗(yàn)人員要隨時(shí)檢測(cè)成品料的配合比和含水量，并及時(shí)反饋拌和站；

攤鋪現(xiàn)場(chǎng)要有專人消除粗細(xì)骨料離析現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)粗集料窩應(yīng)予鏟除，并用新拌混和料填補(bǔ)，此項(xiàng)工作必須在碾壓之前進(jìn)行，嚴(yán)禁薄層貼補(bǔ)；

攤鋪寬度較大時(shí)，施工應(yīng)采用兩臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)，兩臺(tái)攤鋪機(jī)功能一致，為同一機(jī)型，以保證路面基層厚度一致、完整無(wú)縫、平整度好；兩臺(tái)攤鋪機(jī)一前一后相隔約5～10m同步向前攤鋪混和料，為保證標(biāo)高和平整度，縱向接合部采用移動(dòng)式基準(zhǔn)線，并一起進(jìn)行碾壓，避免縱向接縫；

7)、墊層鋪設(shè)

基坑開(kāi)挖完畢后在基坑底部首先鋪設(shè)30cm厚的級(jí)配碎石墊層，在此之上澆筑15cm厚的C15混凝土墊層；

混凝土墊層是素混凝土，作為型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與地基土的中間層，作用是使其表面平整，也起到保護(hù)管廊結(jié)構(gòu)主體的作用；

墊層的工藝流程

基層處理、找標(biāo)高、彈水平控制線、混凝土攪拌、鋪設(shè)混凝土、振搗、養(yǎng)護(hù)；

基層處理

把粘結(jié)在混凝土基層上浮漿、松動(dòng)混凝土、砂漿用鏨子剔掉，用鋼絲刷刷掉水泥漿皮，然后用掃帚掃凈；

混凝土攪拌

根據(jù)配合比，其強(qiáng)度等級(jí)不低于C10，核對(duì)后臺(tái)原材料，檢查磅秤的精確性，作好攪拌前的一切準(zhǔn)備工作，后臺(tái)操作人員認(rèn)真按混凝土的配合比投料，每盤(pán)投料順序?yàn)槭印⑺唷⑸啊⑺瑧?yīng)嚴(yán)格控制用水量，攪拌要均勻，攪拌時(shí)間不少于90s；

制作試塊

《建筑地面工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求制作試塊，按每一樓層建筑地面工程不應(yīng)少于一組，當(dāng)每層建筑地面工程面積超過(guò)1000m2時(shí)，每增加1000m2各增做一組試塊，不足1000m2按1000m2計(jì)算；

鋪設(shè)混凝土

大面積地面墊層應(yīng)分區(qū)段進(jìn)行澆筑，分區(qū)段應(yīng)結(jié)合變形縫位置、不同材料的地面面層的連接處和設(shè)備基礎(chǔ)位置進(jìn)行劃分；

鋪設(shè)混凝土前先在基層上灑水濕潤(rùn)，刷一層素水泥漿，水灰比為0.4～0.5，然后從一端開(kāi)始鋪設(shè)，由室內(nèi)向外退著操作；

找平

混凝土振搗密實(shí)后，以墻上水平標(biāo)高線及找平堆為準(zhǔn)檢查平整度，高的鏟掉，凹處補(bǔ)平，用水平木刮杠刮平，表面再用木抹子搓平，有坡度要求的地面，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的坡度做；

養(yǎng)護(hù)

已澆筑完的混土墊層，應(yīng)在12h左右覆蓋和澆水，養(yǎng)護(hù)不得少于7d，冬期施工操作時(shí)，環(huán)境溫度不得低于+5℃，如在負(fù)溫下施工時(shí)，所摻防凍劑必須經(jīng)試驗(yàn)室試驗(yàn)合格后方可使用，氯鹽摻量不得大于水泥重量的3％，小于、等于C10的混凝土，在受凍前混凝土的抗壓強(qiáng)度不得低于5.0N/mm；

便于后期進(jìn)行地下綜合管廊的防水性能進(jìn)行測(cè)試，混凝土墊層施工完畢后需要進(jìn)行墊層上部防水層鋪設(shè)；

8)、管廊溝模板支設(shè)與混凝土澆筑

管廊型鋼骨架吊裝

管廊基坑內(nèi)部墊層防水鋪設(shè)完畢緊接著就要進(jìn)行型鋼骨架的吊裝工作，考慮到管廊鋼骨架本身自重較大，管廊骨架設(shè)置為5m一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，通過(guò)后期預(yù)留的連接接口拼裝成整體再施行澆筑；

每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段的自重約為5t，起重機(jī)根據(jù)吊裝質(zhì)量選用，吊裝過(guò)程中的具體操作規(guī)程參照《建筑施工起重吊裝安全技術(shù)規(guī)范》(GJ276-2012)所規(guī)定的內(nèi)容執(zhí)行；

管廊模板支設(shè)

型鋼骨架吊裝完畢后就要進(jìn)行管廊模板支設(shè)工程，為克服漲模、接頭錯(cuò)位、漏漿、斷面不方正缺陷，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)并加以改進(jìn)，并以模板質(zhì)量要求進(jìn)行模板工程的施工及驗(yàn)收，其主要材料選用如下：1)模板：采用光滑堅(jiān)硬的雙面酚醛樹(shù)脂覆蓋面膠合板；2)木方：采用60×80無(wú)曲雙面刨光順直的硬質(zhì)木方；

模板安裝前必須將模板表面清理干凈，清掃安裝部位的垃圾及雜物，模板拆除時(shí)應(yīng)在砼強(qiáng)度能保證其構(gòu)件不變形和棱角保證完整時(shí)，方可拆除，拆除時(shí)且不得任意亂敲，搭設(shè)滿堂鋼管腳手撐架，撐架的立桿間距為600×600mm，步距600，撐架搭設(shè)先放線、后布小橫桿立立桿，立桿底部加墊板，不得有松動(dòng)現(xiàn)象，防止因種種原因下滑及破壞下陷，管廊模板支設(shè)具體操作規(guī)程參見(jiàn)JGJ162-2008《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行；

管廊混凝土澆筑

模板搭設(shè)完成后，后續(xù)需要進(jìn)行混凝土澆筑，本實(shí)驗(yàn)中地下綜合管廊主體混凝土采用C40，混凝土的抗?jié)B能力為0.6Mpa；

在模板周圍下料時(shí)，混凝土入倉(cāng)下料不得沖擊模板，卸料點(diǎn)與模板的距離保持在1～1.5m，嚴(yán)禁在預(yù)埋件部位直接下料，需由人工填滿，在進(jìn)行水平鋼筋網(wǎng)澆筑層下料時(shí)，一次卸料的堆料高度控制在50cm以下，澆筑坯層厚度不大于30cm；

采用大功率手持式振搗棒，按照規(guī)定的振搗間距、振搗方向、振搗角度和振搗時(shí)間均勻有序地振搗，振搗時(shí)間以混凝土粗骨料不再顯著下沉并開(kāi)始泛漿為準(zhǔn)，避免欠振和過(guò)振，為保證永久面的外觀質(zhì)量，模板邊采用復(fù)振工藝，可有效地減少混凝土表面氣泡，復(fù)振后出現(xiàn)的浮漿、泡沫在下料前要用木制刮漿板刮除，澆筑過(guò)程中出現(xiàn)的少量混凝土泌水及時(shí)排除，如混凝土泌水較多，與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員及時(shí)聯(lián)系調(diào)整，澆筑后用刮尺刮平，再用木制抹具提出漿液后，用鐵制抹具抹平收光，混凝土澆筑施工技術(shù)工藝參照《建筑結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB506666-2011執(zhí)行；

管廊主體防水

地下綜合管廊防水意義重大，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該遵循以下一些原則：

材料選用原則：在主體結(jié)構(gòu)材料選擇時(shí)應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境選擇耐久性好的材料進(jìn)行施工，否則防水工程再好，主體結(jié)構(gòu)壽命跟不上防水無(wú)從談起，每種防水材料的適用范圍有限制，防水材料應(yīng)該結(jié)合管廊工程所在的場(chǎng)地的腐蝕環(huán)境特點(diǎn)、施工條件和建造方法因素的基礎(chǔ)上選用合適的防水材料；

不同部位防水方法各異的原則：地下綜合管廊全長(zhǎng)設(shè)置數(shù)量眾多的分支口、變形縫、施工縫、通風(fēng)口，不同部位應(yīng)該選用不同的防水措施，主體結(jié)構(gòu)選用兩道柔性防水材料設(shè)置在結(jié)構(gòu)迎水面，而對(duì)于局部施工縫、接口位置除了設(shè)置外層防水外還應(yīng)該埋設(shè)止水帶多種防水措施；

地下綜合管廊的防水材料及適用性

地下綜合管廊的防水材料應(yīng)選用耐久性好施工成熟可靠的合成高分子類防水材料；

防水涂料

AST合成高分子防水涂料、JS防水涂料、聚脲防水涂料；

防水鋪設(shè)

采用SBS/APP改性瀝青卷材，注意事項(xiàng)如下：

施工工具：汽油噴燈、滑輪、刷子、壓子、剪子、卷尺、掃帚；

基層處理：基層為水泥砂漿找平層，基層必須堅(jiān)實(shí)平整，不能有松動(dòng)、起鼓、面層凸起或粗糙不平現(xiàn)象，否則必須進(jìn)行處理，基層必須干燥，含水率要求在9％以內(nèi)，測(cè)試時(shí)在基層表面放一塊卷材，經(jīng)3-5h后如其下表面基本無(wú)水珠時(shí)即可施工；

在施工前要認(rèn)真清掃基層表面上殘留的水泥砂漿殘?jiān)⒒覊m及雜物，然后涂刷底油，要求涂刷均勻一致，一次涂好，干燥8h以上，每平方米用量為0.2；

復(fù)雜部位處理：陰陽(yáng)角部位均應(yīng)做成八字形，對(duì)伸縮縫拐角部位均應(yīng)做附加層，寬為30cm，搭接為6-8cm；

卷材鋪貼：鋪貼卷材前，要量好要施工的防水面積，然后根據(jù)材料尺寸合理使用材料，從最低處開(kāi)始鋪貼，先將卷材按位置放正，長(zhǎng)邊留出8cm接茬、短邊留出10cm接茬；然后點(diǎn)燃噴燈對(duì)準(zhǔn)卷材底面及基層表面同時(shí)均勻加熱，噴燈嘴距卷材表面約30cm，待卷材表面熔化后，隨即向前滾鋪卷材，并把卷材壓實(shí)壓平，接茬部分壓出熔化瀝青，滾壓時(shí)不要卷入空氣和異物，并防止偏斜、起鼓和折皺，最后再用噴燈和壓子均勻細(xì)致的把接縫封好，防止翹邊，防水卷材鋪設(shè)的具體工藝及標(biāo)準(zhǔn)參照《建筑防水工程技術(shù)規(guī)程》DBJ15-19-2006。