《市政工程管理與實務》

主講：董祥

二級建造師執業資格考試水處理場站工程施工課前提示：現澆（預應力）混凝土水池施工技術（常考；案例題考點）沉井施工技術（常考）水池施工中的抗浮措施構筑物滿水試驗的規定（常考）現澆（預應力）混凝土水池施工技術一、施工方案與流程（一）施工方案涉及鋼筋混凝土、預應力混凝土施工方案，都包括以下內容：結構形式、材料與配比、施工工藝及流程、模板及其支架設計、鋼筋加工安裝、混凝土施工、預應力施工等二、施工技術要點（一）模板、支架施工（1）模板及其支架應滿足澆筑混凝土時的承載能力、剛度和穩定性要求（2）各部位的模板安裝位置正確、拼縫緊密不漏漿；對拉螺栓、墊塊等安裝穩固；模板上的預埋件、預留孔洞不得遺漏，且安裝牢固；在安裝池壁的最下一層模板時，應在適當位置預留清掃雜物用的窗口。在澆筑混凝土前，應將模板內部清掃干凈，經檢驗合格后，再將窗口封閉二、施工技術要點（一）模板、支架施工（3）采用穿墻螺栓來平衡混凝土澆筑對模板側壓力時，應選用兩端能拆卸的螺栓或在拆模板時可拔出的螺栓。對跨度不小于4m的現澆鋼筋混凝土梁、板（指水池頂板及梁，其模板位于構件下承重），其模板應按設計要求起拱；設計無具體要求時，起拱高度宜為跨度的1/1000～3/1000例如：對L=10m的鋼筋混凝土梁、板，模板起拱高度10~30mm二、施工技術要點（一）模板、支架施工（6）池壁與頂板連續施工時，池壁內模立柱不得同時作為頂板模板立柱（∵頂板模板立柱是軸心受壓構件，池壁內模立柱無此功能）。頂板支架的斜桿或橫向連桿不得與池壁模板的桿件相連接。池壁模板可先安裝一側，綁完鋼筋后，分層安裝另一側模板（內模一次支好，外模隨支隨澆，否則高池壁混凝土澆筑、振搗均困難），或采用一次安裝到頂而分層預留操作窗口的施工方法（內、外模一次支好，外模分層開窗澆筑混凝土）。（二）止水帶安裝止水帶分類：1、柔性止水帶（塑料、橡膠）：用于變形縫壁板單元間用橡膠止水帶接縫的功能：①止水；②消除不均勻沉降的影響；③消除板脹縮變形的影響。（二）止水帶安裝止水帶分類：2、金屬止水帶：不提倡用于變形縫（金屬止水帶在伸縮縫中的部分應涂防銹和防腐涂料），現在多用于施工縫（底板—池壁間、池壁—頂板間）埋鋼板（金屬止水帶），進一步提高施工縫處抗滲。（但不提倡使用，因為若滲漏，鋼板會生銹、穿透）【歸納】施工縫處理：老混凝土鑿毛→清理干凈（清縫）→潤濕→坐漿（鋪與混凝土同配比的水泥砂漿）→澆筑新混凝土。（二）止水帶安裝（2）塑料或橡膠止水帶接頭應采用熱接（加熱熔化后擠壓在一起），不得采用疊接；接縫應平整牢固，不得有裂口、脫膠現象；T字接頭、十字接頭和Y字接頭，應在工廠加工成型（二）止水帶安裝（4）金屬止水帶接頭應按其厚度分別采用折疊咬接或搭接；搭接長度不得小于20mm；咬接或搭接必須采用雙面焊接（6）止水帶安裝應牢固，位置準確，其中心線應與變形縫中心線對正，止水帶不得有裂紋、孔洞等。不得在止水帶上穿孔或用鐵釘固定就位（三）鋼筋施工（1）加工前對進場原材料進行復試，合格后方可使用。（2）根據設計保護層厚度、鋼筋級別、直徑和彎鉤要求確定下料長度并編制鋼筋下料表。（3）鋼筋連接的方式：根據鋼筋直徑、鋼材、現場條件確定鋼筋連接的方式。主要采取綁扎、焊接、機械連接方式。（5）應在混凝土澆筑之前對安裝完畢的鋼筋進行隱蔽驗收。（四）無粘結預應力施工1、無粘結預應力筋技術要求預應力筋外有外包層，其外才是混凝土。無粘結預應力筋與混凝土的結合靠兩頭的錨具，中間無粘結力。（四）無粘結預應力施工1、無粘結預應力筋技術要求（1）預應力筋外包層材料，應采用聚乙烯或聚丙烯，嚴禁使用聚氯乙烯（即PVC，∵硬度、強度、壽命）；（3）必須采用I類錨具，錨具規格應根據無粘結預應力筋的品種、張拉噸位以及工程使用情況選用。2、無粘結預應力筋布置安裝（1）錨固肋數量和布置，應符合設計要求；設計無要求時，應保證張拉段無粘結預應力筋長不超過50m，且錨固肋數量為雙數；（2）安裝時，上下相鄰兩無粘結預應力筋錨固位置應錯開一個錨固肋；以錨固肋數量的一半為無粘結預應力筋分段（張拉段）數量；每段無粘結預應力筋的計算長度應考慮加入一個錨固肋寬度及兩端張拉工作長度和錨具長度。2、無粘結預應力筋布置安裝2、無粘結預應力筋布置安裝（3）應在澆筑混凝土前安裝、放置（∵有外包層）。（4）無粘結預應力筋不應有死彎，有死彎時必須切斷。（5）無粘結預應力筋中嚴禁有接頭。3、無粘結預應力張拉（1）張拉段無粘結預應力筋長度小于25m時，宜采用一端張拉；張拉段無粘結預應力筋長度大于25m而小于50m時，宜采用兩端張拉；張拉段無粘結預應力筋長度大于50m時，宜采用分段張拉和錨固。【對比】橋梁的預應力張拉4、封錨要求（1）凸出式錨固端錨具的保護層厚度不應小于50mm；（2）外露預應力筋的保護層厚度不應小于50mm；（3）封錨混凝土強度等級不得低于相應結構混凝土強度等級，且不得低于C40。【對比】橋梁預應力混凝土的封錨要求（五）混凝土施工（1）鋼筋（預應力）混凝土水池（構筑物）是給水排水廠站工程施工控制的重點。對于結構混凝土外觀質量、內在質量有較高的要求，設計上有抗凍、抗滲、抗裂要求（實際上還有抗壓強度的要求）。（五）混凝土施工（3）混凝土澆筑后應加遮蓋灑水養護，保持濕潤并不應少于14d。灑水養護至達到規范規定的強度。【對比】水泥混凝土路面的養護【歸納】有抗滲要求的混凝土，保濕養護不少于14d；其他混凝土，保濕養護一般不少于7d。（六）模板及支架拆除（2）采用整體模板時，側模板應在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時，方可拆除（即“拆模不傷構件”，一般≥2.5MPa）；其他模板應在與結構同條件養護的混凝土試塊達到規定強度時，方可拆除。（3）模板及支架拆除時，應劃定安全范圍，設專人指揮和值守。（六）模板及支架拆除序號構件類型構件跨度L（m）達到設計的混凝土立方體抗壓強度標準值的百分率（%）1板≤2≥502＜L≤8≥75＞8≥1002梁、拱、殼≤8≥75＞8≥1003懸臂構件—≥100【例題（歷年真題I）】下列現澆鋼筋混凝土水池伸縮縫橡膠止水帶固定方法中，正確的是（）。A、設架立鋼筋B、穿孔后用鐵絲綁扎C、螺栓對拉D、用AB膠粘結【答案】A沉井施工技術沉井是一個壁式結構，上無頂、下無底。沉井適用于含水、軟土地層條件下半地下或地下泵房等構筑物施工。沉井將來可做圍護結構的外墻。當沉井下沉到地下水位以下時，井內會有滲水，按是否排水分為排水下沉和不排水下沉兩種。排水下沉：沉井里面的水抽掉，可以人下去挖土或用風鎬。不排水下沉：下沉過程中沉井井筒內是水或泥漿，人下不去，一般用抓斗水下挖土或用高壓水槍沖土成泥漿，然后用泥漿泵抽走。沉井施工程序：基坑開挖（或有，當地表土質不佳，如有大石塊影響下沉時，可先開槽）→地基加固處理→鋪砂墊層+墊木或素混凝土→澆筑沉井→養護到一定強度后抽墊木沉井下沉→邊挖土沉井邊下沉→沉井接高（沉井分節做、分節沉，留一定高度在地面）→沉井封底（澆素混凝土墊層→做鋼筋混凝土底板）沉井施工主要問題：下沉時超沉、傾斜。（二）地基與墊層施工（2）刃腳的墊層采用砂墊層上鋪墊木或素混凝土，且應滿足下列要求：（二）地基與墊層施工1）墊層的結構厚度和寬度應根據土體地基承載力、沉井下沉結構高度和結構形式，經計算確定；素混凝土墊層的厚度還應便于沉井下沉前鑿除；2）砂墊層分布在刃腳中心線的兩側范圍，應考慮方便抽除墊木；砂墊層宜采用中粗砂，并應分層鋪設、分層夯實；3）墊木鋪設應使刃腳底面在同一水平面上，并符合設計起沉標高的要求；平面布置要均勻對稱。二、沉井預制（一）結構的鋼筋、模板、混凝土工程施工混凝土應對稱、均勻、水平連續分層澆筑，并應防止沉井偏斜。（二）分節制作沉井（1）每節制作高度應符合施工方案要求且第一節制作高度必須高于刃腳部分；井內設有底梁或支撐梁時應與刃腳部分整體澆搗。底梁：增加沉井剛度+防止沉井下沉過快（井筒重力遠大于土摩擦力時，其下土不挖）（二）分節制作沉井（2）設計無要求時，混凝土強度應達到設計強度等級75%后，方可拆除模板或澆筑后節混凝土。（4）沉井每次接高時各部位的軸線位置應一致、重合，及時做好沉降和位移監測；必要時應對刃腳地基承載力進行驗算，并采取相應措施確保地基及結構的穩定。（二）分節制作沉井（5）分節制作、分次下沉的沉井，前次下沉后進行后續接高施工1）應驗算接高后穩定系數等，并應及時檢查沉井的沉降變化情況，嚴禁在接高施工過程中沉井發生傾斜和突然下沉；2）后續各節的模板不應支撐于地面上，模板底部應距地面不小于lm。三、下沉施工——由中間向四周對稱挖土，沉井利用自重下沉（一般不用外力）（一）排水下沉（1）應采取措施，確保下沉和降低地下水過程中不危及周圍建（構）筑物、道路或地下管線，并保證下沉過程和終沉時的坑底穩定。（2）下沉過程中應進行連續排水，保證沉井范圍內地層水疏干。（一）排水下沉（3）挖土應分層、均勻、對稱進行（∵防沉井偏斜）；對于有底梁或支撐梁沉井，其相鄰格倉高差不宜超過0.5m；開挖順序應根據地質條件、下沉階段、下沉情況綜合運用和靈活掌握，嚴禁超挖。（4）用抓斗取土時，井內嚴禁站人，嚴禁在底梁以下任意穿越。（二）不排水下沉（2）機械設備的配備應滿足沉井下沉以及水中開挖、出土等要求，運行正常；廢棄土方、泥漿應專門處置，不得隨意排放。（三）沉井下沉控制（1）下沉應平穩、均衡、緩慢，發生偏斜應通過調整開挖順序和方式“隨挖隨糾、動中糾偏”。（三）沉井下沉控制（4）沉井下沉監控測量1）下沉時標高、軸線位移每班至少測量一次，每次下沉穩定后應進行高差和中心位移量的計算；2）終沉時，每小時測一次，嚴格控制超沉，沉井封底前自沉速率應小于10mm/8h；沉井能否封底的判斷：沉井一般每天下沉0.5m，沉到位至少觀測8h（每小時測一次），看8h是否＜10mm。若滿足，可封底；若超過，應進行處理或等穩定后再封底。3）如發生異常情況應加密量測；4）大型沉井應進行結構變形和裂縫觀測。（四）輔助法下沉用于沉井自重無法克服摩擦阻力時（1）階梯型井壁+灌砂——沉井外壁采用階梯形以減少下沉摩擦阻力時，在井外壁與土體之間應有專人隨時用黃砂均勻灌入，四周灌入黃砂的高差不應超過500mm（四）輔助法下沉（2）觸變泥漿套助沉——應采用自流滲入、管路強制壓注補給等方法（觸變泥漿通過沉井井壁預留的壓漿孔注入沉井外壁與土體之間，起減阻潤滑作用）；觸變泥漿的性能應滿足施工要求，泥漿補給應及時以保證泥漿液面高度；施工中應采取措施防止泥漿套損壞失效，下沉到位后應進行泥漿置換（用水泥漿/水泥砂漿）。觸變泥漿：用膨潤土或高粘土配制，有時加入外加劑。靜止時有一定的穩定性，運動時有減阻潤滑作用。（四）輔助法下沉（3）采用空氣幕助沉時，管路和噴氣孔、壓氣設備及系統裝置的設置應滿足施工要求；開氣應自上而下，停氣應緩慢減壓，壓氣與挖土應交替作業；確保施工安全。即：通過沉井壁孔，在沉井外壁與土體間注入高壓空氣，使沉井壁與土體脫離接觸，減小阻力。（四）輔助法下沉（4）沉井采用爆破方法開挖下沉時，應符合國家有關爆破安全的規定。（5）高壓射水助沉（壓入高壓水）（6）加壓助沉（沉井上口擱置槽鋼，上壓重物）五、沉井封底（一）干封底——先澆素混凝土墊層，養護到一定強度后，支模板，扎鋼筋，澆鋼筋混凝土底板。（二）水下封底——用導管法澆筑水下混凝土做素混凝土墊層，養護到混凝土達設計強度后，抽掉井內水，在干的狀態下澆鋼筋混凝土底板。（一）干封底（1）在井點降水條件下施工的沉井應繼續降水，并穩定保持地下水位距坑底不小于0.5m；在沉井封底前應用大石塊將刃腳下墊實。（3）采用全斷面封底時，混凝土墊層應一次性連續澆筑；有底梁或支撐梁分格封底時，應對稱逐格澆筑。（一）干封底（4）鋼筋混凝土底板施工前，井內應無滲漏水且新、老混凝土接觸部位鑿毛處理，并清理干凈。（5）封底前應設置泄水井，底板混凝土強度達到設計強度等級且滿足抗浮要求時，方可封填泄水井、停止降水。（二）水下封底（4）澆筑前，每根導管應有足夠的混凝土量，澆筑時能一次將導管底埋住。（5）水下混凝土封底的澆筑順序，應從低處開始，逐漸向周圍擴大（所挖井底中間低、四周高）；井內有隔墻、底梁或混凝土供應量受到限制時，應分格對稱澆筑。（二）水下封底（6）每根導管的混凝土應連續澆筑，且導管埋入混凝土的深度不宜小于1.0m；各導管間混凝土澆筑面的平均上升速度不應小于0.25m/h；相鄰導管間混凝土上升速度宜相近，最終澆筑成的混凝土面應略高于設計高程。（7）水下封底混凝土強度達到設計強度等級，沉井能滿足抗浮要求時，方可將井內水抽除，并鑿除表面松散混凝土進行鋼筋混凝土底板施工。【例題（歷年真題Ⅱ）】下列施工內容中，屬于排水下沉法沉井施工內容是（）。A、澆筑水下混凝土B、降低地下水C、水中挖土D、水下封底【答案】B水池施工中的抗浮措施水池浮力＞水池重力時，水池會上浮。抗浮措施：（1）增大重力：加厚底板厚度、往水池中注水（2）減小浮力：降低地下水（3）施加外力：池底板往下打錨桿（錨桿澆入底板混凝土中）一、構筑物設有抗浮設計時（1）當地下水位高于基坑底面時，水池基坑施工前必須采取人工降水措施（井點降水或集水明排），把水位降至基坑底下不少于500mm；以防止施工過程構筑物浮動，保證工程施工順利進行。（2）在水池底板混凝土澆筑完成并達到規定強度時，應及時施做抗浮結構。二、當構筑物無抗浮設計時，水池施工應采取抗浮措施三、當構筑物無抗浮設計時，雨期施工過程必須采取抗浮措施（1）雨期施工時，施工中常采用的抗浮措施如下：1）基坑四周設防汛墻，防止外來水進入基坑；建立防汛組織，強化防汛工作。2）構筑物下及基坑內四周埋設排水盲管（盲溝）和抽水設備，一旦發生基坑內積水隨即排除。3）備有應急供電和排水設施并保證其可靠性。排水盲溝：水池底板開槽：三、當構筑物無抗浮設計時，雨期施工過程必須采取抗浮措施（2）當構筑物的自重小于其承受的浮力時，會導致構筑物浮起；應考慮因地制宜措施：引入地下水和地表水等外來水進入構筑物，使構筑物內、外無水位差，以減小其浮力，使構筑物結構免于破壞。【例題（歷年真題I）】大型水池施工中的實用抗浮措施不包括（）。A、降低地下水位B、基坑四周設防汛墻C、使水池內外無水位差D、構筑物增設錨桿【答案】D構筑物滿水試驗的規定一、試驗必備條件與準備工作（一）滿水試驗前必備條件（1）池體的混凝土或磚、石砌體的砂漿已達到設計強度要求；（2）①現澆鋼筋混凝土池體的防水層、防腐層施工之前；②裝配式預應力混凝土池體施加預應力且錨固端封錨以后，保護層噴涂之前；③磚砌池體防水層施工以后；④石砌池體勾縫以后；（一）滿水試驗前必備條件（3）孔洞、管口臨時封堵；（4）池體抗浮穩定；（5）充水、充氣、排水系統就緒；（6）安全措施到位。二、水池滿水試驗與流程（一）試驗流程試驗準備→水池注水→水池內水位觀測→蒸發量測定（無蓋水池測，有蓋水池不測）→整理試驗結論（二）試驗要求1、池內注水（1）向池內注水宜分3次進行，每次注水為設計水深（不是“水池高度”）的1/3（∵若一次注滿，水池壁易突然破壞，且浪費水源）。對大、中型池體，可先注水至池壁底部施工縫以上，檢查底板抗滲質量，當無明顯滲漏時，再繼續注水至第一次注水深度。（2）注水時水位上升速度不宜超過2m/d。相鄰兩次注水的間隔時間不應小于24h。（3）每次注水宜測讀24h的水位下降值，計算滲水量。（二）試驗要求2、水位觀測（2）注水至設計水深進行水量測定時，應采用水位測針（不是“水位標尺”）測定水位。水位測針的讀數精確度應達1/10mm。（3）注水至設計水深24h后，開始測讀水位測針的初讀數。（4）測讀水位的初讀數與末讀數之間的間隔時間應不少于24h。（5）測定時間必須連續。測定的滲水量符合標準時，須連續測定兩次以上。【歸納】滿水試驗流程：注水到1/3設計水深（≤2m/d）→停≥24h（觀測24h水位下降值）→注水到2/3設計水深（≤2m/d）→停≥24h（觀測24h水位下降值）→注水到設計水深（≤2m/d）→停24h→觀測水位初讀數→間隔24h→觀測水位末讀數。3、蒸發量測定（1）池體有蓋時可不測，蒸發量忽略不計。（2）池體無蓋時，須作蒸發量測定。用蒸發水箱測定——嚴密不滲、直徑500mm、高300mm的敞口鋼板水箱，并設水位測針，注水深200mm，水箱固定在水池中。三、滿水試驗標準滿水試驗合格標準有兩個：1、q≤[q]；2、目測水池外側不允許出現明顯滲流。兩項中任一項不合格，即滿水試驗不合格。（1）水池滲水量（q）計算：按池壁（不含內隔墻）和池底的浸濕面積計算。（