廟坡抽水站灰土井的施工設(shè)計(jì)

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　　1 工程概況及灰土井設(shè)計(jì)

　　廟坡站位于蒲城縣東陽鄉(xiāng)廟坡村北，該站由北干渠直接引渠抽水，是蒲城分干渠的首級(jí)站。站內(nèi)主要設(shè)置有主廠房、付廠房、變電站各一座，抽水機(jī)組6臺(tái)，吸水池6個(gè)，引水管道6條，輸水管道3條。

　　地質(zhì)資料證明二期抽黃灌溉干渠以下各級(jí)抽水站大部分建于渭北高塬的自重或非自重濕陷性黃土上。廟坡站|考試|大|一級(jí)建造師|基礎(chǔ)為Ⅱ級(jí)自重濕陷性黃土。為了消除地基的濕陷性，設(shè)計(jì)上對(duì)抽水站地基的處理大部分站都采用2∶8灰土擠密樁加固，但在施工過程中由于該站地基土質(zhì)堅(jiān)硬（紅膠泥土），干密度大，使得在打樁造孔過程中難度很大，速度慢，嚴(yán)重影響工程的進(jìn)度。因此，建設(shè)局考慮到幾個(gè)站都存在地基打樁困難的情況，經(jīng)與西北水利科學(xué)研究所協(xié)商，在廟坡站進(jìn)行地基原位靜力載荷試驗(yàn)與浸水載荷試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)廟坡站的地基承載力和濕陷性作出評(píng)價(jià)，對(duì)地基處理方案提出建議。經(jīng)過載荷試驗(yàn)，測(cè)出廟坡站地基的容許承載力為200kPa，極限承載力為500kPa，而廟坡站為單層廠房，設(shè)計(jì)荷載為100～150kPa，由此可見廟坡站基地的承載力完全可以滿足設(shè)計(jì)要求，但是考慮到抽水站地基不完全均勻，為了提高安全性和承載的均勻性，建設(shè)局研究后將原設(shè)計(jì)的灰土擠密樁變更為灰土井施工方案，這樣做在施工方法上是可行的，在技術(shù)上是可靠的，在經(jīng)濟(jì)上是合理的，擠密樁節(jié)約投資，工期也能加快。

　　灰土井的處理深度為柱基下5．75m，廠房0-0線以下10．5m，共設(shè)灰土井31個(gè)，3∶7灰土工程量共2500m3。

　　2 灰土井的施工規(guī)范與依據(jù)

　　（1）灰土井的施工根據(jù)國標(biāo)（GBJ202-831），地基與基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范第三章地基的第一節(jié)，灰土地基的規(guī)范要求控制。

　　（2）灰土施工要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)選取合格的土料與白灰，做3∶7灰土擊實(shí)試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行施工質(zhì)量控制。

　　3 廟坡站灰土井施工質(zhì)量控制

　　3．1 灰土井的放線與開挖

　　按圖紙和變更要求，對(duì)灰土井的位置進(jìn)行放線。精確測(cè)出廠房的軸線和中線高程，再根據(jù)圖紙的尺寸放灰土井的開挖線，反復(fù)校核沒有問題，即可|考試|大|一級(jí)建造師|以動(dòng)工挖土。在開挖過程中，長、寬、深的誤差控制在0～50mm范圍內(nèi)，只能超挖，不能欠挖；要求邊挖邊量、隨時(shí)校正，保證灰土井的幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求。挖好后，技術(shù)人員要進(jìn)行詳細(xì)校核，并填寫土方開挖質(zhì)檢表，經(jīng)驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行灰土回填。

　　3．2 材料要求

　?。?）白灰要求：灰土的材料主要是白灰。首先要選好白灰。石灰是一種氣硬性無機(jī)膠凝材料，煅燒正常的石灰大多為白色或淺黃色，呈松軟多孔狀態(tài)。但在煅燒時(shí)由于室內(nèi)溫度不均勻和石灰石塊體大小不同等原因，會(huì)形成過火石灰和欠火石灰，欠火石灰不能熟化，無法使用，過火石灰熟化過程慢，這些顆粒拌合于灰土中，施工完成后才開始熟化，產(chǎn)生體積膨脹，影響工程質(zhì)量。所以在購灰時(shí)要選用質(zhì)量比較好的生石灰。其次石灰在熟化后，必須過篩，粒徑不能超過5mm。防止大塊灰摻入灰土之中，造成脹裂，影響回填質(zhì)量。另外工地還應(yīng)注意，生石灰在存放過程中易吸收空氣中的水分和二氧化碳，自行消化而失去活性，因此不能長期存放，一般不超過一個(gè)月。

　?。?）土料要求：施工所需土料不得含有有機(jī)雜質(zhì)，料疆石等，土粒應(yīng)符合規(guī)范要求，凍土堅(jiān)決不能使用，土料必須過篩，粒徑不得超過15mm。

　　3．3 施工與質(zhì)量控制

　?。?）拌和：灰和土過篩后，用專用量斗量灰、量土，嚴(yán)格按3∶7體積比進(jìn)行拌合。拌合要有專人負(fù)責(zé)計(jì)量，拌合|考試|大|一級(jí)建造師|要均勻，干拌兩遍，入坑加水后再翻攪兩遍，直到灰土含水量適宜、顏色一致時(shí)為止。

　　（2）鋪設(shè)夯打：虛鋪厚度按規(guī)范要求人工夯打?yàn)?00～250mm，考慮到冬季施工，我們按180mm控制，為了便于施工在井壁每180mm畫一道線，控制虛鋪度效果很好。攤鋪后的灰土料，要厚度均勻，表面平整，夯打6遍。由于灰土井是方型斷面尺寸，四角用夯打不到，必須進(jìn)行人工補(bǔ)夯。

　?。?）質(zhì)量控制：含水量的控制是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。根據(jù)灰土擊實(shí)試驗(yàn)報(bào)告的參數(shù)指標(biāo)，含水量控制在20%～23%為宜，最低不小于18%，最大不超過24%。低了不易打?qū)?，高了則打成橡皮泥，出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象。如何控制水量，我們是這樣做的：先在素土里面加水，浸泡幾天后，再篩土，加灰拌合，素土里加水不宜太多，不能超過18%，否則無法過篩，這樣拌合后水分不夠，需在鋪設(shè)灰土?xí)r 再補(bǔ)充一些水份，直至達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。素土的含水量加灰拌合后，灰土的含水量降低3%～4%。所以要保證灰土的夯打質(zhì)量，在素土一次加足水份是不可能的，必須在灰土拌好后補(bǔ)充加水，而且要固定專人，以掌握水量的大小，補(bǔ)充加水最好是在井上完成。一層灰土潑灑一次水，這樣在較短時(shí)間就能攪拌，而且容易拌勻，然后再下井鋪設(shè)夯打。

　　（4）取樣檢測(cè)：抽樣檢測(cè)是質(zhì)量控制的重要手段。每夯打一層，最少取一組樣，合格后再回填上一層。取樣深度要在夯打后的厚度2/3以下取樣，不能在頂面取樣，也就是在最薄弱的部位取樣。然后將化驗(yàn)結(jié)果，即時(shí)通知施工員，符合要求后再進(jìn)行下一層回填。若不符合要求，針對(duì)存在問題進(jìn)行處理，直到合格為止（干密度必須控制在1．50～1．55t/m3范圍內(nèi)）。

　　3．4 驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)價(jià)

　　質(zhì)檢組堅(jiān)持驗(yàn)收程序，每一個(gè)坑為一個(gè)單元工程，填寫質(zhì)檢表，驗(yàn)收合格后再進(jìn)行灰土回填。在灰土施工過程中，加強(qiáng)跟蹤檢查，加強(qiáng)隨機(jī)取樣抽查，做到每個(gè)坑抽查5個(gè)以上的樣。發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題，采取補(bǔ)救措施。該返工的堅(jiān)決返工，決不姑息遷就。返工挖出的灰土已經(jīng)鈣化，失去膠凝作用，要清理出場(chǎng)外，不能二次回填。

　　灰土夯打后的質(zhì)量評(píng)定分為合格與優(yōu)良兩個(gè)級(jí)別。達(dá)到設(shè)計(jì)干密度試樣合格率為總試樣數(shù)的≥90%，且不低于設(shè)計(jì)干密度的0．98為合格。達(dá)到設(shè)計(jì)干密度試樣合格率為總數(shù)的≥95%，且不低于設(shè)計(jì)干密度的0．98為優(yōu)良。

　　4 幾點(diǎn)體會(huì)及建議

　　① 灰土比例掌握得一定要嚴(yán)密，灰少，土多干密度|考試|大|一級(jí)建造師|超出上限，灰大干密度低于下限。

　?、?含水量控制一定要穩(wěn)定，不能忽大忽小，避免出現(xiàn)橡皮泥和翻漿現(xiàn)象。

　　③ 由于該站基礎(chǔ)有1/3厚度的紅土層，土方挖出后和黃土混攪在一起，在拌合灰土的過程中，又很難分開，這樣給質(zhì)量控制帶來了一定困難，紅土多，干密度就大，黃土多，干密度就小。在今后的施工過程中應(yīng)加強(qiáng)管理，嚴(yán)格按規(guī)范要求施工?；彝帘壤瞬捎脽o底斗量，加水應(yīng)固定專人掌握水量大小，保證灰土施工質(zhì)量。對(duì)土質(zhì)復(fù)雜的基礎(chǔ)，用黃土、紅土、混合土做幾種擊實(shí)試驗(yàn)，以便更好地指導(dǎo)灰土井施工。

　?、?廟坡站灰土井施工的優(yōu)點(diǎn)是用料少，用工少，比較經(jīng)濟(jì)，缺點(diǎn)是深度大，面積小，挖土難度大，邊角難|考試|大|一級(jí)建造師|夯實(shí)，每打一層人工要上下井一次，操作很不方便。針對(duì)廟坡站灰土井施工的優(yōu)缺點(diǎn)，建議方案一：在以后灰土井基礎(chǔ)施工時(shí)基礎(chǔ)開挖將挖土改為條形，這樣可以用機(jī)械開挖，回填時(shí)，將有灰土的位置填成灰土，將其它部位填成素土，沿一個(gè)水平面向上鋪打，雖然多挖和多填了一些素土，但操作起來很方便，能加快工期且能保證工程質(zhì)量。建議方案二：在以后各站的廠房、流道、吸水池基礎(chǔ)灰土施工中，針對(duì)廟坡站灰土井施工存在的優(yōu)缺點(diǎn)，將灰土井施工可全部改為大面積灰土施工，厚度為1m厚。這樣施工起來更為方便，可用推土機(jī)開挖，壓路機(jī)碾壓灰土，便于大型機(jī)械化施工，且基礎(chǔ)整體質(zhì)量較好。