第42节装配式预应力钢筋混凝土水池施工

给水排水工程施工南京工业大学市政工程系梅凯目录第四章水工程构筑物施工第一节现浇钢筋混凝土水池施工第二节装配式预应力钢筋混凝土水池施工第三节沉井施工第四节地下水取水构筑物-管井施工第五节江河取水构筑物浮运沉箱法施工第4.1节现浇钢筋混凝土水池施工一、提高水池混凝土防水性的措施1、外加剂防水混凝土2、普通防水混凝土调整和控制配合比、提高密实度和抗渗性二、钢筋混凝土构筑物的整体浇筑将底板和池壁分开浇筑。底板浇注：大面积应分块、间隔浇注，块间设伸缩缝浇注应连续，以免设伸缩缝池壁应分层浇注，相邻两层时间间隔初凝时间三、构筑物严密性试验渗水检验：通过满水试验，检查构筑物渗漏量和表面渗漏严密性检验：消化池进行闭气试验。1、满水试验方法充水：分三次充水，每次1/3,速度2m/d,间隔24h。水位检测：水位测针精度1/10mm,间隔24h蒸发量测定:无盖水池时测蒸发量水池的渗水量测定：2L/m2浸湿面积.24h2、闭气试验消化池：在泥区进行满水试验，沼气区进行闭气试验。1、试验主要仪器、设备压力计、温度计、大气压力计和空气压缩机。2、测读气压将池内气压升至试验压力并稳定，即为初读数，间隔24h，测读未读数。同时，测读池内气温和大气压力。第4.2节装配式预应力钢筋混凝土水池施工一、预应力混凝土水池的构造施工特点：现场浇筑的池底、池壁采用预制、现场拼装、环向施加预应力钢丝、喷设水泥砂浆保护层。这种水池的容积可达15000m3。当水深超过6m的水池，在竖向宜施加预应力钢筋，池壁厚度不应小于120mm，宽度1~1.25m，两侧做成凹槽形，壁板外侧宜做成弧形，有助于钢丝的受力均匀。二、装配式水池构件吊装吊装方案：方案1、先柱、梁、顶板，由中心向外，壁板最后；优点：吊车可进入池中作业，操作方便；方案2、依次吊装柱、梁、壁板以后再吊装顶板。适用：大直径，避免池中部的顶板安装难。构件之间缝隙之间用微膨胀水泥砂浆填塞。三、预应力钢筋(钢丝)的张拉材料：预应力钢筋：热处理钢筋钢丝：碳索钢丝也称高强钢丝，预应力钢筋和钢丝的切断：应采用切断机或砂轮锯切断，不得采用电弧切割，以防物理性能变化。张拉钢筋施工方法：连续配筋、不连续配筋1、连续配筋连续配筋：缠丝机沿池壁转动，由于钢丝的缠绕，使池壁混凝土结构向内产生预加应力。缠丝钢筋：直径为3～5mm，缠丝机行走速度约为23.5m/min，回转小车行走速度约为31.6m/min，张拉应力可达150～200N/mm2。缠丝机工作：可由上向下或相反方向绕圈。池壁两端不能用绕丝机缠绕的部位，应在顶端或底端使钢丝加密或改用电热法张拉。2、不连续配筋不连续配筋：钢筋一根一根地在池壁上张拉，每周安置若干根张拉方法：千斤顶张拉、电热法张拉电张拉原理：将钢筋通电，使温度升高，长度廷仲到一定程度，将两端固定。当撤去电源，钢筋冷却后，便产生了温度应力。照此方法可进行2～3次。电张拉方法：钢筋通电后，由牵引夹具牵引，循作用方向延伸，达到要求距离后，停止通电，锚固钢筋。张拉电源：电焊机、直流发电机供给，应一次完成。通电时间5～l0min，每根钢筋反复通电张拉不应超过3次。如发生裂纹，应更换预应力钢筋。四、预应力钢筋保护层作用：使钢筋(钢丝)不锈蚀、提高水池不透水性要求：保护层施工：在水密性检查合格后，满水条件将水泥砂浆喷涂在缠丝，砂桨强度300号；喷涂前，使基层洁净、湿润；出浆要稳定和连续。并保持厚度均匀、密实。喷完后应及时养护，养护14d；第4.3节沉井施工应用：位于高地下水位、流沙、软土等地段及现场窄小地段采用大开槽方法修建埋深较大而横断面尺寸相对不大的构筑物（地下水源井、地下泵房等）。施工程序：基坑开挖、井筒制作、井筒下沉及封底。1、先在地面上预制井筒2、在井筒内将土挖出，井筒借自身的重量或附加荷载的作用下，克服井壁于土层之间摩擦阻力及刃脚下土体的反力而不断下沉直至设计标高为止3、封底，完成井筒内的工程一、质量检查与控制井筒下沉过程中，由于水文地质资料不全，下沉控制不严格等原因，可能发生井筒倾斜、井筒裂缝、下沉过快或不下沉等情况，对比应及时采取措施加以校正。1、土体破坏沉井下沉过程中，可能产生破坏土的棱体。因此，在土的破坏棱体范围内有已建构筑物时，应采取措施，保证构筑物安全，并对构筑物进行沉降观察2、井筒倾斜校对A、挖土校正法：在下沉较慢的一边多挖土，下沉快的一边的刃脚处将土夯实或做人工垫层，使井筒恢复垂直。B、井筒外壁挖填校正法：在井筒外壁一边开挖土方，相对一边回填土方。3、下沉过程中障碍物处理孤石、其他障碍物：孤石用刨挖法、风镐凿碎、坚硬孤石用炸药消除。4、井筒裂缝的预防及其补救措施井筒裂缝：原因：井筒四周土压力不均匀而造成的。措施：a、保证必要的井筒设计强度；b、使井筒达到规定强度下沉；c、在井筒内安设支撑d、已经发生裂缝：必须在井筒外挖土，减少土压力。同时用水泥砂浆、环氧树脂或其他补强材料涂抹裂缝进行补救。5、井筒不沉或突沉（1）井筒下沉速度过快：原因：井筒外壁与土之间的摩擦力减小、土的耐压强度较小措施：a、在井筒外部将土夯实，增加土与井壁之间的摩擦力；b、在沉到将近设计标高时，保持刃脚处的土方不挖；c、下沉到设计标高时，立即封底。d、在刃脚处修筑单独式混凝土支墩或圈梁。（2）突沉现象:突沉是指一次快速下沉很大的深度。原因：a、在弱土层内；b、锅底开挖太深（3）井筒不沉：主要原因：a、刃脚下部遇有障碍；b、是下沉摩擦阻力过大措施：高压水枪第4.4节地下取水构筑物-管井施工管井:垂直安装在地下的取水构筑物组成:井壁管、滤水器、沉淀管、填砾层和井口封闭层。一、管井的施工方法浅井:采用人力钻孔；深井：机械钻孔。施工程序：施工准备、钻孔、安装井管、填砾、洗井、抽水试验。1、施工前的准备工作查清钻井场地及附近地下与地上障碍物的确切位置，避开或采取适当保护措施。做好水、电、路、通讯四通，设备要求范围平整场地。确定施工方法和机具、准备黏土、砾石和管材、在使用前运至现场。开钻前，安装好钻具，检查各项安全设施。2、护壁与冲洗（1）泥浆护壁作业泥浆护壁：由黏土、水组成的胶体混合物作用：固壁、携砂、冷却和润滑、冲洗介质要求：成井后必须尽快洗井，以防含水被泥壁封死（2）套管护壁作业套管护壁：无缝钢管做套管要求：井孔应垂直并呈圆形套管护壁作业具有无需水源、护壁效果好、保证含水层透水性，可以分层抽水等优点，但是需用大量的套管，技术要求高，下降拔起困难，费用较高。（3）、清水水压护壁作业清水水压护壁：钻进是近年来在总结套管护壁和泥浆护壁的基础上发展起来的一种方法。清水在井孔中相当于一种液体支撑，其静压力除平衡土压力及地下水压力外，还给井壁一种向外的作用力，此力有助于孔壁稳定。适用：结构稳定的黏性土及非大量露水的松散地层，且具有充足水源的凿井施工特点：此法施工简单，钻井和洗井效率高，成本高，但护壁效果不长久。3、凿井机械与钻进（1）冲击钻进原理：靠冲击钻头直接冲碎岩石形成井孔。主要有绳索式冲击钻机和钻杆式冲击钻机。（2）回转钻进原理：依靠钻机旋转，同时使钻具有在地层上具有相当压力，而使钻具慢慢切碎岩层，形成井孔。其优点是钻进速度快、机械化程度高，并适用于坚硬的岩层钻进；缺点是设备比较复杂。（3）锅锥钻进锅锥是人力与动力相配合的一种半机械回转式钻机。这种钻机制作与修理都较容易，取材方便；耗费动力小，操作简单，容易掌握；开孔口径大，安装砾石水泥管、砖管、陶土管等井管方便，钻进成本较低。4、井管的安装井管安装前的准备工作下管填砾石与井管外封闭5、洗井、抽水试验与验收（1）洗井目的：a、清除在钻进过程中孔内岩屑和泥浆b、排出滤水管周围含水层中的细颗粒，疏通含水层，以增大滤水管周围的渗透性能，减少进水阻力，延长使用寿命。要求：在下管、填砾、封井后立即进行。以免形成孔壁泥皮固结，造成洗井困难。方法：活塞、压缩空气、水泵和泥浆泵、化学、二氧化碳洗井法、高速水喷射洗井法。（2）抽水试验目的：在正确评定单井或井群的出水量和水质，为设计施工及运行提供依据。（3）管井的验收验收资料：管井柱状图、颗粒分析资料、抽水试验资料、水质分析资料及施工说明。管井竣工验收标准A、管井单位出水量设计值基本相符；B、管井抽水稳定后，井水粗砂含量应小于1/5万、中砂含量应小于1/2万、细砂含量应小于1/1万（体积比）第4.5节江河取水构筑物浮运沉箱法施工取水构筑物施工方法：围堰法、浮运沉箱法。围堰法：是指用围堰圈隔基坑，并在抽干堰内水量条件下进行修建。浮运沉箱法：是指预先在岸边制作取水构筑物（沉箱）通过浮运或借助水上起重设备吊运到设计的沉放位置上，再注水下沉到预先修建的基础上。一、浮运沉箱法的施工特点浮运沉箱法：适用于淹没式江心取水口构筑物的施工。要求：具备足够的水上机具设备和潜水工作人员；取水口构筑物常采用钢筋混凝土制作；充分做好施工准备工作；掌握水文、地质、气象、当地技术经济资料。结构形式：整体沉箱、装配式结构，分段预制，水下拼装。二、浮运沉箱法施工施工内容：（1）合理选择预制沉箱（取水口结构）的场地；（2）水下开挖基槽、抛筑块石基础、进行整平作业；（3）沉箱下水、浮运、定位和下沉至基础上。（4）进行必要的水下混凝土填筑或抛石围护工作；（5）铺设水下管道等。在上述施工过程中，沉箱的下水、浮运、定位、下沉是浮运沉箱法施工的关键工序。