钢制阻降水围壁系统施工工法.ppt

北京建工集团有限责任公司二一五年十月钢制阻降水围壁系统施工工法5/22/202411 前言 近年来大多沿海城市经济发展迅速，建设用地紧张，填海造地成为获取建设用地的主要手段，填海造地区域工程施工过程中阻降水成为新的施工难点。北京建工集团有限责任公司联合设计、监理等相关单位针对渤海造船厂新建厂房工程建设地点为填海区域，受海床深度高低差异较大影响导致回填厚度不统一、回填料分布不均匀，进而导致强夯回填土透水率极大，涨潮时采用明排方式无法满足施工要求，且潮水涨落对基坑边坡稳定影响较大，根据现场实际情况及施工经验分析探讨，考虑诸多因素影响，从初步方案确定到工程实践运用进行了专项技术研究，总结形成了“钢制阻降水围壁系统”施工工法，解决了填海区域潮汐水位以下工程施工时阻降水和基坑保护的施工难题，“钢制阻降水围壁系统”施工工法施工过程中，承台施工环境良好，提高工人作业效率，节省工期，节约成本。5/22/202422 工法特点2.0.1 钢围壁可提前预制，施工时只需吊装就位，安装方便，钢围壁可循环使用，使用完毕后经简单改制还可作为模版使用，符合环保理念。2.0.2 与止水帷幕等传统施工方法相比，本工法具有施工工期短，施工方法简单，设备及劳动力投入少，节约成本等诸多特点。2.0.3 “钢制阻降水围壁系统”既为承台施工提供良好工作面，为工人作业提供便利条件，增加工人作业效率，同时也为承台模板安装加固提供了可靠支撑。2.0.4 “钢制阻降水围壁系统”具有足够的刚度，如发生侧壁泥石滚落，能够为围壁内的作业人员提供有效的安全保护。5/22/202433 适用范围本工法适用于近海回填区域，受潮汐或地下水位变化影响的基础工程施工时的阻降水及基坑保护。5/22/202444 工艺原理此工法原理是将阻水和降水抗浮统筹考虑，利用钢的不透水性和强度较高的特性，选用无底钢围壁，达到阻水效果，同时结合混凝土垫层形成密闭空间并向密闭空间内注水，达到抗涌效果，形成“钢箱阻水抗涌法”。5/22/202455 工艺流程及操作要点5.1工艺流程钢围壁预制阶段钢围壁设计按图加工成品钢围壁质量检查出场现场施工阶段垫层施工钢围壁安装开阀抗涌围壁内排水承台施工钢围壁转移到下一承台施工5/22/202465.2 操作要点 5.2.1 钢围壁预制要点钢围壁的设计应着重考虑围壁系统的刚度，开挖区域的土质，潮汐时的水位，承台的结构尺寸等综合因素，选择合理厚度的钢材，确定相关技术参数，科学设计钢围壁支撑加固，能够抵抗土和水带来的侧压力，并确保在吊装和倒运过程中不发生变形。5/22/20247 应根据承台的结构尺寸和当地海水潮汐水位的情况，确定钢围壁的结构尺寸，钢围壁的结构尺寸要大于承台结构尺寸，为承台施工预留足够工作面；钢围壁的顶面标高要高于施工期间当地海水潮汐最高水位，确保潮汐时能将海水挡在钢围壁以外。钢围壁预制数量可根据要施工的承台个数，钢围壁的周转次数，工期安排等因素确定。钢围壁的预制应严格控制焊接质量，所有焊缝全部要求满焊，焊缝饱满，不得有焊瘤、焊渣、裂缝等质量缺陷。钢围壁预制完成后，进行结构尺寸检查及焊缝检查，检查合格后方可进行使用。5/22/20248 钢围壁下部设置排水阀，排水阀的设置应考虑潮汐时涌入水的总量、排空时的速率、排空总时间等，以此确定排水阀的孔径、数量、间距等参数。排水阀的间距不宜超过5m。同时考虑围壁内侧需要安装手动开关，内侧排水管距离箱壁不宜小于30cm，外侧根据实际情况设置，不宜小于10cm。5/22/202495.2.2 钢围壁系统施工控制要点施工前与气象部门沟通，了解施工时每天的潮汐情况，根据潮汐安排工程施工，统筹施工工序，科学合理安排施工时间。1、垫层施工的控制要点基坑场地平整后，进行混凝土垫层的施工。垫层施工前进行混凝土的试配工作，确定混凝土的配合比，在混凝土中掺入早强剂，控制混凝土的初、终凝时间。垫层施工范围要大于钢围壁平面尺寸，每边最小要大于20cm，以免在钢围壁落位时压坏混凝土垫层，影响二者结合。施工后在钢围壁就位位置上进行抹平，保证钢围壁落位后与垫层间结合紧密，钢围壁落位后在围壁外侧一周进行防水砂浆处理，确保钢围壁与垫层有机结合形成整体，达到阻水效果。垫层施工完毕后，混凝土强度达到设计值的75%时，可进行钢围壁的安装。5/22/2024102、钢围壁安装控制要点垫层施工完毕后，进行钢围壁的吊装作业，吊装前进行测量放线，在垫层上定出承台中心轴线，在钢围壁上标注四面轴线。吊装时采用起重机和人工配合的方式进行就位。吊装前在钢围壁四角安装牵引绳，起重机吊起移位至垫层上方慢慢下放，下放至距垫层10cm高处停止，人工牵引对准钢围壁上轴线与承台中心轴线后慢慢落位，确保钢围壁就位准确，误差满足要求。5/22/202411 5/22/2024123、开阀抗涌措施控制要点钢围壁准确就位后，静待潮汐，涨潮时海水水位迅速上升，开启排水口，运用“连通器”原理，海水进入钢围壁内，钢围壁内外水压平衡，达到抗涌效果。涨潮时钢围壁内水位图5/22/2024134、围壁内排水施控制要点此时应组织作业人员做好承台钢筋绑扎的工作准备，退潮时，水位下降，钢围壁内水从排水口迅速排净后关闭排水阀。5/22/2024145、承台施工控制要点排水后施工环境良好，工人作业效率增加，再次涨潮来临前承台钢筋绑扎完毕，同时垫层混凝土强度上升，利用钢筋自重与混凝土垫层抵抗海潮上涌，使海水无法侵入。再次涨潮承台内施工5/22/202415至此，钢围壁内承台施工将不再受海水潮汐影响，承台施工可进入下一步工序的施工，承台模板的安装。承台模板支撑系统可借助钢围壁进行支设。承台浇筑混凝土，养生，达到拆模条件后拆除承台模板。吊装钢围壁进入下一个承台施工。模板支撑利用钢围壁进行5/22/2024166 材料与设备6.1 主要材料钢板、型钢(工字钢I20a）、阀门（DN100*8钢管，配法兰盘）、焊条、混凝土等。6.2 工具与设备常用工具：钢卷尺、钢直尺、扳手、牵引绳、水泵、对讲机等。常用设备：履带式起重机、电焊机、经纬仪、水准仪、试验检验设备等。5/22/2024177.1 执行的标准、规范建筑用压型钢板（GB/T12755）钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）建筑钢结构焊接技术规程（JGJ81）混凝土外加剂应用技术规范（GB50119）7.2 质量控制措施和质量管理方法7.2.1根据围壁设计要求选购合格材料，严禁使用不合格的材料。钢围壁预制严格按照设计图纸进行施工，焊缝满足设计和规范要求，吊点应焊接准确，确保吊装时平面位置和垂直度的正确。7.2.2 吊装就位前进行测量精细放样，确保承台与钢围壁位置准确。7.2.3 施工中应加强过程管理，抓住细节，密切关注潮汐动态，各工序施工时间科学选择，合理布置，各阶段施工应衔接顺畅，不得延误，错过时机。7 质量控制5/22/2024188 安全措施8.0.1 加强安全教育，定期组织职工学习安全生产知识和各种规章制度，安全操作规程。新工人上岗前必须先进行安全知识培训，经考试合格后方准上岗。8.0.2 凡进入现场人员必须戴安全帽，不得穿拖鞋或赤脚进入现场。高处操作人员必须系安全带。机械所用电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电。8.0.3 移动、检修电器设备必须先切断电源，严禁带电操作。现场施工人员不得随意操作与自己工作无关的电器设备。对现场用电线路、设施进行定期检查，及时发现、消除事故隐患。8.0.4 钢围壁吊装过程中，应安排专人负责指挥，保证与吊装司机沟通及时、顺畅。其他无关人员不得进入施工现场，起重机回转半径内不得站人，在未吊装至垫层顶面10cm停止时，牵引人员不得靠前。8.0.5 钢围壁内有人员作业时，应对钢围壁进行变形观测，当观测到变形较大时，停止作业，进行全面检修、加固处理。5/22/2024199 环保文明施工措施9.0.1 对吊装机械进行优选，选择噪音小、震动低的设备进行工程构件吊装，同时在施工中控制废弃物、噪音、振动对环境的污染和危害，对施工产生的废弃物进行收集后集中处理。9.0.2 施工过程中做好对海域环境的保护工作，严禁将施工垃圾、施工废水随意抛弃在海域内。9.0.3 凡进入现场的材料、设备必须放置有序，放置任意堆放器材、杂物阻塞工作场地周围的通道或影响环境。9.0.4 施工中所用到的可循环使用材料如钢围壁等应注意保护，避免浪费。5/22/20242010 效益分析10.0.1 社会效益本工艺上填补了近海回填区域承台施工阻降水领域的空白，并积累了该领域施工的宝贵经验，虽无高科技技术手段的介入，但打破了人们常规的思维方式，开创了以简单方法创造巨大利益的思维模式，对类似工程施工有良好的借鉴意义。10.0.2 经济效益提高了施工技术与管理的科学性、综合性，确保了工程质量与安全，节省了工期。运用本工法指导施工，钢围壁阻降水系统的阻水抗涌效果良好，为工人作业提供了良好的工作面，大大提高了承台施工的效率，简化了施工管理的难度，预制钢围壁可循环使用，符合环保理念，取得了显著的经济效益。5/22/20242111 应用实例渤海造船厂新建厂房工程于2014年12月开工，工程位于葫芦岛市龙港区，总建筑面积40260，地上1层，主体结构为钢结构，基础结构型式为预应力钢筋砼桩、钢筋砼承台基础，工程特点为占地面积大、临海，距海最近仅为30m，施工地点为回填区域，承台开挖后存在大量涌水。5/22/202422钢围壁平面图5/22/202423钢围壁1-1剖面图5/22/202424钢围壁2-2剖面图5/22/202425 以上为渤海造船厂新建厂房工程用钢围壁设计图纸，选用钢材、支撑加固、结构尺寸均是根据此项目实际情况确定。此工程钢围壁在四根角立柱上安装4个吊点，在底部设置了6个排水阀，排水阀带有法兰片，关闭后能有效防水。在施工阶段钢围壁安装就位后，打开排水阀，待潮汐过后，将排水阀关闭。渤海造船厂新建厂房工程于2015年6月完成全部承台施工，通过整体复测各成品构件截面尺寸、位置坐标等检测项目合格，外观良好，工程质量达到相关规范标准和设计要求。期间缩短工期20天，产生经济效益约470余万元，总体施工效果得到了业主、设计、监理方及和同行业者的一致好评。5/22/202426 吊装钢围壁钢围壁就位5/22/202427 涨潮时进行注水抗涌落潮后进行承台施工5/22/202428 承台钢筋放样承台钢筋安装5/22/202429 再次涨潮承台施工不受影响5/22/202430 承台模板安装承台浇筑混凝土5/22/202431汇报完毕谢谢各位领导、各位专家！5/22/202432