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原文传递一种型钢混凝土综合管廊快速建造施工方法

专利名称：	一种型钢混凝土综合管廊快速建造施工方法
摘要：	本发明提供了一种型钢混凝土综合管廊快速建造施工方法，包括如下步骤：1)、型钢混凝土骨架制作：2)、管廊基坑开挖；3)、管廊垫层铺设；4)、级配碎石垫层材料配比；5)、材料备料；6)、施工操作；7)、垫层铺设；8)、管廊沟模板支设与混凝土浇筑。本专利所述的一种型钢混凝土综合管廊快速建造施工方法，解决了施工空间不足造成的质量问题；节省了现场钢筋混凝土现场绑扎的时间；有效提高了工作效率，大大节约了工期。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	河北工程大学
发明人：	王晓磊;刘历波;徐梦达;霍继炜
专利状态：	有效
申请号：	CN201811364961.5
公开号：	CN109457728A
分类号：	E02D29/045(2006.01)I;E;E02;E02D;E02D29
申请人地址：	056000 河北省邯郸市光明南大街199号
主权项：	1.一种型钢混凝土综合管廊快速建造施工方法，包括如下步骤：1)、型钢混凝土骨架制作：包括焊接，其主要步骤如下：焊接主要机具主要包括：电焊机(交、直流)、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉条、测温计；环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定；焊接工艺流程作业准备、电弧焊接，包括平焊、立焊、横焊、仰焊、焊缝检查；焊接速度要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离2～3mm为宜；焊接电弧长度根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为3～4mm，碱性焊条一般为2～3mm为宜；焊接角度根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个方面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为60～75°；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为45°；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角；收弧每条焊缝焊到末尾，应将弧坑填满后，往焊接方向相反的方向带弧，使弧坑甩在焊道里边，以防弧坑咬肉。焊接完毕，应采用气割切除弧板，并修磨平整，不许用锤击落；清渣整条焊缝焊完后清除熔渣，经焊工自检(包括外观及焊缝尺寸等)确无问题后，方可转移地点继续焊接；在相同条件下，焊接电源比平焊电流小10％～15％；采用短弧焊接，弧长一般为2～3mm；焊条角度根据焊件厚度确定；两焊件厚度相等，焊条与焊条左右方向夹角均为450；两焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧的夹角应大于较薄一侧的夹角；焊条应与垂直面形成600～800角，使角弧略向上，吹向熔池中心；钢结构为防止焊接裂纹，应预热、预热以控制层间温度；当工作地点温度在0℃以下时，应进行工艺试验，以确定适当的预热，后热温度；2)、管廊基坑开挖基坑开挖深度4.8m，场地土层主要为粉土与细砂层，开挖深度范围内不存在地下水；由于基坑开挖深度为4.8m＜5m，不属于深基坑；开挖场地不存在地下水且土体自稳能力强，基坑边坡进行1∶0.75放坡，同时进行喷锚支护；3)、管廊垫层铺设4)、级配碎石垫层材料配比主要由粗集料、细集料等组成；粗集料的质量控制指标主要是碎石压碎值和颗粒组成，一般粗集料的压碎值不大于30％，针片状颗粒含量不大于20％；细集料主要是控制好石屑的颗粒组成、含泥量和掺加量，保证级配连续；5)、材料备料为便于控制混合料的级配，材料备料时宜按4档备料，分别是：20mm～30mm碎石、10mm～20mm碎石、5mm～10mm碎石、0～5mm石屑；6)、施工操作铺筑路面垫层前，将开挖的基坑用振动压路设备碾压3～4遍；如表层过干、表层松散应适量洒水使之湿润；准确施工放样摊铺施工前现场进行放样及挂线，由中线组提供中边桩位置，1/2宽处设活动的拉线桩，根据设定的松铺系数由测量人员计算、测设钢线标高，保证线形顺直并看护好线、桩，挂线测量按打桩、紧线、调线、挂线的顺序进行，为了避免由于基准钢丝绳的垂度影响垫层摊铺的平整度，其钢立柱纵向间距不宜过大，直线宜为10m，曲线宜为5m，并用紧线绳拉紧，同时要防止现场作业人员扰动钢丝绳，以免造成摊铺面波动，钢丝绳长度不宜过短，200m左右为宜，并且在摊铺前及时进行高程、横坡等各项指标的检查，发现问题及时处理；摊铺设备的选型摊铺设备的选型非常重要，应选择摊铺性能好的全自动找平摊铺机，摊铺机的摊铺效果必须满足摊铺料不离析、级配良好、稳定、平整度、横坡度均符合规范要求；摊铺过程应随时检查摊铺层厚度及路拱横坡，由使用的级配碎石混合料的总量与面积校验平均厚度，不符合要求时根据铺筑情况及时进行调整，根据测量标高计算松铺系数指导施工，在施工过程中微调松铺系数时，及时按照换算结果调整挂线；混合料必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺过程不得随意变换速度或中途停顿，摊铺速度应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定；拌和好的成品料运至现场应及时按确定的松铺厚度均匀、匀速的摊铺，摊铺过程中尽可能少收料斗，严禁料斗内混和料较少时收料斗；为确保摊铺机行走方向的准确性，可在路槽上洒白灰线，以控制摊铺机行走方向，摊铺机要保持适当的速度均匀行驶，不宜间断，以避免垫层出现“波浪”和减少施工缝；试验人员要随时检测成品料的配合比和含水量，并及时反馈拌和站；摊铺现场要有专人消除粗细骨料离析现象，如果发现粗集料窝应予铲除，并用新拌混和料填补，此项工作必须在碾压之前进行，严禁薄层贴补；摊铺宽度较大时，施工应采用两台摊铺机梯队作业，两台摊铺机宜功能一致，最好为同一机型，以保证路面基层厚度一致、完整无缝、平整度好；两台摊铺机一前一后相隔约5～10m同步向前摊铺混和料，为保证标高和平整度，纵向接合部采用移动式基准线，并一起进行碾压，尽可能避免纵向接缝；7)、垫层铺设基坑开挖完毕后在基坑底部首先铺设铺设30cm厚的级配碎石垫层，在此之上浇筑15cm后的C15混凝土垫层；混凝土垫层是素混凝土，在此类工程项目中作为型钢混凝土结构与地基土的中间层，作用是使其表面平整，也起到保护管廊结构主体的作用；垫层的工艺流程基层处理、找标高、弹水平控制线、混凝土搅拌、铺设混凝土、振捣、养护；基层处理把粘结在混凝土基层上浮浆、松动混凝土、砂浆等用錾子剔掉，用钢丝刷刷掉水泥浆皮，然后用扫帚扫净；混凝土搅拌根据配合比，其强度等级不宜低于C10，核对后台原材料，检查磅秤的精确性，作好搅拌前的一切准备工作，后台操作人员认真按混凝土的配合比投料，每盘投料顺序为石子、水泥、砂、水，应严格控制用水量，搅拌要均匀，搅拌时间不少于90s；制作试块《建筑地面工程施工质量验收规范》的要求制作试块，按每一楼层建筑地面工程不应少于一组，当每层建筑地面工程面积超过1000m2时，每增加1000m2各增做一组试块，不足1000m2按1000m2计算；铺设混凝土混凝土垫层厚度不应小于60mm，为了控制垫层的平整度，首层地面可在填土中打入小木桩，30mm×30mm×200mm，拉水平标高线在木桩上做垫层上平的标记，间距2m左右。在楼层混凝土基层上可抹100mm×100mm，找平墩，用细石混凝土，墩上平为垫层的上标高；大面积地面垫层应分区段进行浇筑，分区段应结合变形缝位置、不同材料的地面面层的连接处和设备基础位置等进行划分；铺设混凝土前先在基层上洒水湿润，刷一层素水泥浆，水灰比为0.4～0.5，然后从一端开始铺设，由室内向外退着操作；找平混凝土振捣密实后，以墙上水平标高线及找平堆为准检查平整度，高的铲掉，凹处补平，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，应按设计要求的坡度做；养护已浇筑完的混土垫层，应在12h左右覆盖和浇水，一般养护不得少于7d，冬期施工操作时，环境温度不得低于+5℃，如在负温下施工时，所掺防冻剂必须经试验室试验合格后方可使用，氯盐掺量不得大于水泥重量的3％，小于、等于C10的混凝土，在受冻前混凝土的抗压强度不得低于5.0N/mm；便于后期进行地下综合管廊的防水性能进行测试，混凝土垫层施工完毕后需要进行垫层上部防水层铺设；8)、管廊沟模板支设与混凝土浇筑管廊型钢骨架吊装管廊基坑内部垫层防水铺设完毕紧接着就要进行型钢骨架的吊装工作，考虑到管廊钢骨架本身自重较大，本项目中管廊骨架设置为5m一个标准节段，通过后期预留的连接接口拼装成整体再施行浇筑；本项目中每个标准段的自重约为5t，起重机根据吊装质量选用，吊装过程中的具体操作规程参照《建筑施工起重吊装安全技术规范》(GJ276‑2012)所规定的内容执行；管廊模板支设型钢骨架吊装完毕后就要进行管廊模板支设工程，为克服涨模、接头错位、漏浆、断面不方正等缺陷，根据以往施工经验并加以改进，并以模板质量要求进行模板工程的施工及验收，其主要材料选用如下：1)模板：采用光滑坚硬的双面酚醛树脂覆盖面胶合板；2)木方：采用60×80无曲双面刨光顺直的硬质木方；模板安装前必须将模板表面清理干净，清扫安装部位的垃圾及杂物，模板拆除时应在砼强度能保证其构件不变形和棱角保证完整时，方可拆除，拆除时且不得任意乱敲，搭设满堂钢管脚手撑架，撑架的立杆间距为600×600mm，步距600，撑架搭设先放线、后布小横杆立立杆，立杆底部加垫板，不得有松动现象，防止因种种原因下滑及破坏下陷，管廊模板支设具体操作规程参见JGJ162‑2008《建筑施工模板安全技术规范》执行；管廊混凝土浇筑模板搭设完成后，后续需要进行混凝土浇筑，本实验中地下综合管廊主体混凝土采用C40，混凝土的抗渗能力为0.6Mpa；在模板周围下料时，混凝土入仓下料不得冲击模板，卸料点与模板的距离保持在1～1.5m，严禁在预埋件部位直接下料，需由人工填满，在进行水平钢筋网浇筑层下料时，一次卸料的堆料高度控制在50cm以下，浇筑坯层厚度不大于30cm；采用大功率手持式振捣棒，按照规定的振捣间距、振捣方向、振捣角度和振捣时间均匀有序地振捣，振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉并开始泛浆为准，避免欠振和过振，为保证永久面的外观质量，模板边采用复振工艺，可有效地减少混凝土表面气泡，复振后出现的浮浆、泡沫在下料前要用木制刮浆板刮除，浇筑过程中出现的少量混凝土泌水及时排除，如混凝土泌水较多，与现场试验人员及时联系调整，浇筑后用刮尺刮平，再用木制抹具提出浆液后，用铁制抹具抹平收光，混凝土浇筑施工技术工艺参照《建筑结构工程施工规范》GB 506666‑2011执行；管廊主体防水地下综合管廊防水意义重大，在实际工程设计中应该遵循以下一些原则：材料选用原则：在主体结构材料选择时应该根据结构所处的环境选择耐久性好的材料进行施工，否则防水工程再好，主体结构寿命跟不上防水无从谈起，每种防水材料的适用范围有限制，防水材料应该结合管廊工程所在的场地的腐蚀环境特点、施工条件和建造方法等因素的基础上选用合适的防水材料；不同部位防水方法各异的原则：地下综合管廊全长设置数量众多的分支口、变形缝、施工缝、通风口等，不同部位应该选用不同的防水措施，例如主体结构宜选用两道柔性防水材料设置在结构迎水面，而对于局部施工缝、接口等位置除了设置外层防水外还应该埋设止水带等多种防水措施。地下综合管廊的防水材料及适用性地下综合管廊的防水材料应选用耐久性好施工成熟可靠的合成高分子类防水材料；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；防水铺设本项目工程中采用SBS/APP改性沥青卷材，注意事项如下：施工工具：汽油喷灯(3.5升)、滑轮、刷子、压子、剪子、卷尺、扫帚；基层处理：基层为水泥砂浆找平层，基层必须坚实平整，不能有松动、起鼓、面层凸起或粗糙不平等现象，否则必须进行处理，基层必须干燥，含水率要求在9％以内，测试时在基层表面放一块卷材，经3‑5h后如其下表面基本无水珠时即可施工；在施工前要认真清扫基层表面上残留的水泥砂浆残渣、灰尘及杂物，然后涂刷底油，要求涂刷均匀一致，一次涂好，干燥8h以上(以气温而定，不粘脚为宜)一般每平方米用量为0.2；复杂部位处理：阴阳角部位均应做成八字形，对伸缩缝等拐角部位均应做附加层，一般宽为30cm，搭接为6‑8cm；卷材铺贴：铺贴卷材前，要量好要施工的防水面积，然后根据材料尺寸合理使用材料，从最低处开始铺贴，先将卷材按位置放正，长边留出8cm接茬、短边留出10cm接茬；然后点燃喷灯对准卷材底面及基层表面同时均匀加热，喷灯嘴距卷材表面约30cm为宜，待卷材表面熔化后，随即向前滚铺卷材，并把卷材压实压平，接茬部分以压出熔化沥青为宜，滚压时不要卷入空气和异物，并防止偏斜、起鼓和折皱，最后再用喷灯和压子均匀细致的把接缝封好，防止翘边，防水卷材铺设的具体工艺及标准参照《建筑防水工程技术规程》DBJ15‑19‑2006。本专利所述的一种型钢混凝土综合管廊快速建造施工方法，解决了施工空间不足造成的质量问题；节省了现场钢筋混凝土现场绑扎的时间；有效提高了工作效率，大大节约了工期。
所属类别：	发明专利