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范文一：严寒地区CFG施工技术
严 寒 地 区 CFG 桩 施 工 控 制 技 术 研 究 报 告
中铁十六局集团有限公司
二 O 一二年五月
严寒地区 CFG 桩施工控制技术
1. 前言
为了适应经济快速发展, 满足经济日益增长的需要, 客运专线工程已经成为 我国铁路建设发展的主要方向。哈齐铁路客运专线地处冲积平原(松内平原), 贯穿龙凤湿地和扎龙湿地, 是连接哈尔滨和齐齐哈尔的经济大动脉。 也是我国第 一条在高纬度、严寒地区修建的高速铁路,设计时速 250km ,采用Ⅰ型板式无砟 轨道结构。
我国东北地区既有铁路冻害比较普遍, 路基冻胀和融沉使路基产生不均匀变 形, 破坏轨道的平顺性, 成为影响铁路运行速度和安全的重大隐患之一。 普通铁 路运行速度和技术标准较低, 对路基工程防冻胀措施往往重视不够。 而客运专线 路基工程防冻胀措施方面目前也没有成熟的经验。 面临着如严寒地区客专路基的 防冻胀问题、严寒地区无砟轨道板的铺设问题等,本文以管段内 400米路基试验 段为例,着重介绍了哈齐铁路客运专线在 CFG 桩施工方面的控制技术和施工工 艺,为今后严寒地区的客运专线建设提供了理论依据与施工指导。
2. 工程概况
2.1工程概况
本管段路基工程在安达市境内,里程为 DK133+621.499~DK134+025.499, 长度为 400m ,均为填方路堤 , 填筑高度 4~5 m,路基基床顶面宽度 13.4 m。基底 采用 CFG 桩加固, 桩身强度 C20, 桩径 0.4m , 桩间距 1.6m , 正方形布置, 桩长 15~ 21m ,桩顶设置 0.15m 碎石垫层,其上应力影响线范围内设 0.5m 厚 C40钢筋混凝 土板,每 20米设置一道伸缩缝,缝宽 0.02m 。两侧为 C40钢筋混凝土桩帽结构, 直径 1.1m , 厚度为 40cm , 基床表层填筑级配碎石 , 厚度不小于 0.4m; 基床底层顶面 以下 2m 范围内填筑 A 、 B 组非冻胀土 , 其下底层 0.3 m填筑 A 、 B 组土。路堤边坡 坡度为 1:1.5;路堤两侧设防冻胀护道 (填土 ), 护道宽 2.5m, 坡度为 1:1.5;护道顶 面位于基床表层与底层的分界线处 ; 并在护道中设置 0.3 m厚渗水层 (渗水土 ) 。 2.2地形地貌
本段路基位于黑龙江省西南部安达市与卧里屯之间, 该地区地势平坦, 稍有
起伏,局部为洼地,海拔高程一般为 144.6m ~146.0m ,地面最大起伏 1.5m 。 2.3工程地质
本段路基经过地区地层:表层为粉质粘土,黑色,软塑,厚度 1.5~2.0m ,
ó0 =140KPa;粉砂层, 厚度 0~3.5m ,ó
=90KPa;粉质粘土层,厚度 2~12m ,ó
0 =160KPa;粘土层,厚度 4~12m ,ó
=170KPa;桩底嵌入中、粗砂层深度约 1.2m ,
ó
=450KPa~550KPa 。
地震动峰值:0.05g(地震基本烈度Ⅵ度 )
2.4水文资料
沿线地下水为第四系孔隙潜水,地下水埋深 0.6~4.8m (高程 140.5~ 144.6m ) 。 地下水主要由大气降水及地表水补给, 以蒸发方式排泄, 水位变幅 1~ 3m 。地下水具有硫酸盐侵蚀性。侵蚀等级为 H1。
2.5气象资料
沿线大部属于中温带亚湿润~亚干旱大陆性季风气候区。冬季严寒干燥漫 长,夏季多雨凉爽,春、秋季干旱多风;蒸发强烈且持续时间长,蒸发量大于降 水量 3倍左右。 由于沿线最冷月平均气温均低于 -15℃, 属严寒地区。 年平均气温 4.1℃~4.7℃, 极端最高温度 38.7℃~40.8℃, 极端最低温度 -36.8℃~-39.3℃, 年平均降雨量 418.1~537.5mm ,年平均蒸发量 1411.2~1826.mm ,平均相对湿度 59%~64%, 年平均风速 2.9~4.0m/s, 最大定时风速 21.7~24.7m/s, 最大积雪厚 度 13~24cm ,最大季节冻土深度 189~272cm 。
3. 基本规定
1、 CFG 桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。
2、 CFG 桩复合地基设计时应进行地基变形验算。
3、技术人员应掌握所承担工程地基处理目的、加固原理、技术要求和质量标准 等。 施工中应有专人负责质量控制和监测, 并做好施工记录。 当出现异常情况时, 必须及时会同有关部门妥善解决。
4、施工过程中应有专人或专门机构负责质量监理。施工结束后应按国家有关规
定进行工程质量检验和验收。
4. 施工准备
1、施工前应具备下列资料和条件
(1)施工场地工程地质勘察报告和必要的水文资料;
(2) CFG 桩布桩图,并应注明桩位编号,以及设计说明和施工说明;
(3)建筑物场地邻近的高压电缆、电话线、地下管线、地下构筑物及障碍物 等调查资料;
(4)具备“三通一平”条件。
2、施工技术措施
(1)确定施工机具和配套设施;
(2)编制材料供应计划,标明所用材料的规格、质量要求和数量;
(3)试成孔不小于 2个,以复核地质资料以及设备、工艺是否适宜,核定选 用的技术参数;
(4)按施工平面图放好桩位;
(5)确定施打顺序及钻机行走路线;
(6)施工前,放好桩位、 CFG 桩的轴线定位及测量基线,并由监理、业主复 核;
(7)在施工机具上做好进尺标志。
3、 CFG 桩选用的水泥﹑粉煤灰﹑碎石﹑石屑(砂)﹑水等原材料应符合设计 要求,并按相关规定进行检验。
(1)本段 CFG 桩水泥采用 P.042.5水泥。
(2)粉煤灰采用Ⅱ级或Ⅲ级粉煤灰。
(3)粗骨料粒径采用 5~50mm, 砂的含泥量应小于 3%。
(4)长螺旋钻孔内泵压混凝土灌注施工,坍落度控制在 180±20mm 。
5. 施工工艺
图 1 CFG桩施工工艺流程图
1、桩机就位
桩机就位后, 调整钻杆与地面垂直, 并使钻杆对准桩位中心, 现场技术人员 检查桩位偏差及垂直度。 CFG 桩垂直度允许偏差不大于 1.0%, 桩位偏差 (纵横向) 不大于 50mm 。
2、钻进成孔
A 钻孔开始时,关闭钻头阀门,操纵下移钻杆,钻头触及地面时,启动马达钻 机。钻进应先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。
B 桩机操作手和现场读尺人员要密切配合,钻机每钻进 1m, 读尺人员要及时 通知桩机操作手记录电流数据, 操作手在电流表电流发生明显变化时, 要通知现 场读尺人员做好钻机进尺及土层变化的记录。 当电流显示已进入硬土层时, 要控 制进尺,确保嵌入深度满足设计要求。
C 桩身进入持力层的深度要求:一般对于第四系地层应嵌入砂类土或硬塑黏土 深度不小于 2m, 对于下伏基岩地段应嵌入全风化层不小于 1m 。
D 钻孔至设计高程后,要对地质情况进行详细的记录。
E 发现地质情况与设计不符,要及时通知设计单位。
F 在成孔过程中,发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,防止桩孔偏斜、位移 及钻杆、 钻具损害。 当钻至设计标高后, 一般采用静止提拔, 但对易卡钻的区域, 在圆砾层内允许采用边转边提,离开圆砾层后采用静止提拔。
3、混凝土搅拌
混凝土搅拌严格按配合比进行配料。计量要准确,拌合料坍落度要控制在 180±20mm ,拌和时要先投碎石,再投水泥、粉煤灰和外加剂,最后投放石屑、 砂子和水,充分搅拌,每盘搅拌时间不少于 60s 。
4、现场试验人员主要工作
A 每台班抽验现场检验混凝土坍落度 3次。
B 每台班在现场作一组(3块)混凝土试件,进行 28标准养护试件抗压强度检 验。现场试验人员要记录取样试件与当日对应灌注的 CFG 桩的编号。
5、灌注及拔管
钻孔至设计高程后或嵌入硬层深度满足设计要求后, 停止钻进, 开始泵送混
凝土, 当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管, 严禁先提管后泵料。 钻杆应采用静止 提管, 施工中严格控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量, 混凝土泵送量应于与 提拔速度相配合,保证连续提拔,保证桩体连续、均匀、密实。现场技术人员应 记录混凝土灌注的起止时间,推算单桩混凝土灌注量。
6、施工桩顶高程宜高出设计高程不少于 50cm ,灌注成桩完成后,桩顶盖土封 顶予以保护。
7、移机
上一根桩施工完毕, 钻机移位, 进行下一根桩的施工。 当桩机移至下一根桩 位施工时,应根据轴线或周围桩的位置对须施工的桩位进行复核。
6.CFG 桩施工质量控制措施
1、所用的水泥和粗细骨料品种、规格、质量应符合设计要求。
2、桩体连续密实,不得有断桩、缩径等缺陷。
3、允许偏差
A 桩长:不小于设计深度,桩顶高程:±50mm 。
B 钻孔垂直度≤1.0%。
C 桩径:不小于设计值 。
D 桩位:50mm 。
4、成品保护
(1)桩头保护
A 为了保证桩顶高程和桩顶的强度,应设置保护桩长,一般为 50-70cm 。
B 成桩后严防重型机械行走或扰动,防止使桩头压松造成桩顶混凝土不成型、 断桩。
C 桩体达到一定强度(一般 3-7d )后方可挖槽,清土采用小型机械设备及人 工开挖、运输,严禁开挖过程中机械撞击桩头。
D 桩头才用水泥锯四刀法进行切割,严禁重锤直接将桩头打断。
E 合理安排施工顺序,避免后续桩基施工对已施工桩头的破坏。
(2)桩间土保护
A 为了避免扰动桩间地基土,桩顶高程以上预留 50cm 保护土层。
B 清理桩间土时预留至少 10cm 采用人工清除找平;避免对地基土的扰动。
5、质量检验
A 低应变检测
CFG桩施工完毕后,按成桩总数的 10%进行检测,且每检验批不少于 5根。 桩体质量检验在成桩 28天后进行,采用低应变动力检测 CFG 桩桩身完整性。 B 复合地基承载力检测
采用载荷试验进行复合地基承载力检测和单桩承载力试验。 检测合格后方可进 入下道工序。
7. 常见问题及处理措施
1、堵管的预防措施
(1)混合料配合比应合理。混合料的配合比:粉煤灰掺量宜控制在 70kg/m~ 90kg/m的范围内,条件允许时,宜采用Ⅰ级粉煤灰,碎石宜采用 5-25mm 的连续 级配碎石,防止粒径过大穿越弯管时堵塞弯头或造成混合料和易性差。
(2)严格控制混合料坍落度。施工时坍落度宜控制在 160~200mm 。坍落度太 大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧, 导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。 (3)严格按工艺操作,钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空 气从排气阀排出, 待钻杆内管及输送软、 硬管内混合料充满连续时方才提钻。 若 提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。 (4)防止设备缺陷造成堵管。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻 杆不能垂直连接, 否则也会造成堵管。 混合料输送管要定期进行清洗, 否则管路 内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
(5)钻杆达到设计高程后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,钻杆 芯管及输送管充满混合料, 应及时提钻, 若不及时提钻, 在泵送压力下会使钻头 处的水泥浆液挤出, 使钻头阀门处产生无水泥浆的干硬少浆的混合料塞体, 堵塞 管道。
2、窜孔的预防措施
在饱和粉土、 粉细砂层中成桩经常会遇到下面情况, 打完 1号桩后, 在施 工相邻的 2桩时, 发现未结硬的 1号桩的桩顶突然下落, 当 2号桩泵入混合料时, 1号桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。由于窜孔对成桩质量的影响,施工
中应采取的预防措施:
(1)采取隔桩、隔排跳打方法;
(2)减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;
(3)改进钻头,合理提高钻头钻进速度;
3、桩头空芯的预防措施
施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵 送混合料时, 排气阀将空气排出, 若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出, 就会 导致桩体存气, 形成空芯。 为避免桩头空芯, 施工中应经常检查排气阀的工作状 态,发现堵塞及时清洗。
4、桩端不饱满的预防措施:
这主要是因为施工中为了方便阀门的打开, 先提钻后泵料所致。 这种情况 可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔, 影响 CFG 桩的桩端承载力。 为 杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。 5、 缩径、断桩的预防措施
(1)严格控制拔管速度,尤其是饱和黏土、地下水丰富的孔位,应严格将拔 管速度控制在 2.0~2.5m/min,且送料、拔管应连续均匀。实践证明,将钻头保 持在埋深 0.5m 左右,基本可消除饱和黏土中 CFG 断桩率。
(2)备足混合料,随钻随浇注,防止停工待料。
(3)经常检查螺旋直径,防止螺旋磨耗造成桩径不足。
(4)严格控制清表后的地基压实质量,提高原地面地基承载力同时,在长 螺旋支腿处外加设枕木, 减少地基接触应力, 防止长螺旋机走行挤压造成桩基断 桩、变形。
6 、钻头阀门打不开的预防措施
采用下开式钻头或其他先进工艺的钻头, 防止泥浆回灌或砂粒, 小卵石等 卡住。 调整桩长,令桩端穿过透水性好、高水头的砂土或卵石层进入粘土层。 7、短桩及处理措施
施工不当造成桩顶标高低于设计标高并超过验标允许范围时, 应采用接桩办 法进行处理。开挖桩体周围土层至桩顶下 10cm ,接桩模板直径大于桩体直径 200mm ,剔平桩顶并用水冲洗干净,采用比桩体强度高一等级的豆石混凝土进行
浇注至设计标高。施工过程中需注意保护好桩间土。
8. 冬季施工措施
1、混凝土采用冬季施工配合比,拌和时采用热水拌和,对混凝土运输罐车采取 保温措施,保证混凝土的入模温度。
2、对混凝土泵泵头、泵管采取保温措施,防止泵管中混凝土温度过低。
3、对刚施工完成桩基及时覆盖土进行保温,防止拌合料在初凝前遭到冻结。
4、 施工完成的桩基或者施工完成清除保护土层和桩头后, 应采用覆盖玉米秸秆, 并在玉米秸秆上盖土的方法对桩间土和桩头进行保温, 防止桩间土冻胀造成桩体 拉断。
9. 安全保证措施
1、钻机施工前,要对场地地基承载力进行检验,防止因地基承载力不满足要求 导致钻机支腿下陷失稳,造成钻机倾覆。
2、严格钻机操作规程,严禁违规操作。
3、钻孔作业施工应做好孔口防护,防止人或异物坠入。
4、夜间施工应有足够的照明。
5、高压泵管不得超压使用,防止高压泵管破裂。
6、钻杆上的泥土要及时清理,防止坠下伤人。
10. 环境保护措施
1、在距居民生活区较近的施工现场,必须采取必要的噪声控制设施,或将施工 时间调整到非敏感时间段。
2、生产和生活垃圾应采用密闭运土车运走,不得随意乱弃。
3、夜间照明灯光应集中照射,避免灯光扰民。
4、施工现场要注意洒水,避免扬尘。
结束语 :
高纬度严寒地区的路基施工有其特殊性, 有许多方法还值得我们研究, 在今后的 施工中还应认真总结。
施工及验收依据 :
[1]《客运专线铁路路基工程施工质量验收标准》 TB10751-2010;
高寒地区 CFG 桩施工控制技术 分报告之一
[2]《铁路工程基桩检测技术规程》 TB10218-2008;
[3] 《哈齐铁路客运专线基桩检测工作手册》 ;
[4] 《哈齐客运专线混凝土工程质量控制手册》 ;
[5] 哈齐铁路客运专线设计文件。
参考的规范及标准
[1]《长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程》 DB13(J)31-2001; [2]《哈大客运专线路基工程质量控制手册》 2007年 10月。
范文二：严寒地区施工组织设计
营城子至松江河高速公路抚民至靖宇段 04-1标段 实施性施工组织设计
第一章 施工组织设计说明
一、编制依据
1营城子至松江河高速公路抚民至靖宇段建设项目 JF03标段招标文件。 2吉林省高建局 《营城子至松江河高速公路抚民至靖宇段建设项目管理办法》 。 3《营城子至松江河高速公路抚民至靖宇段两阶段初步设计》
4同类工程施工资料及相关工法。
5可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。
6交通部颁发的有关勘测、 设计标准及规范; 国家及交通部现行的其他相关 《规 范》 、 《规程》 、 《办法》 。
二、编制范围
本施工组织设计的编制范围为营城子至松江河高速公路抚民至靖宇段 04-1标段,起讫里程 K201+600~K207+140,长 5.54公里。工程内容包括:路基、路面 垫层、桥涵、隧道(右线起止里程 YK203+280~YK205+150,长 1870m ,左线起止 里程 K203+295~K205+190,长 1895m 。 ) 、防护、排水等工程项目。
三、编制原则
1遵循工程建设规律和技术规律,围绕质量目标,合理安排工艺流程和施工顺 序。
2充分利用现有设备,做到配套、实用,合理安排冬、雨季施工。尽量减少临 时工程及物资运输量,科学布置施工平面图,统筹安排各单项工程进度。
3合理布置施工场地,尽量减少工程损耗,降低生产成本。
4采用先进的组织管理技术, 合理计划, 统筹安排, 制定合理的施工组织方案, 以进行有节奏、均衡、连续的施工。
5明确营松高速公路的重要性,严格现场施工管理,务必实现项目管理目标。 四、编制所遵循的技术规范和标准
1 《公路工程国内招标文件范本》
2 《公路路基施工技术规范》 JTJ F10— 2006
3 《公路路面基层施工技术规范》 JTJ 034— 2000
4 《公路隧道施工技术规范》 JTJ 042— 1994
5 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》 JTG F30— 2003
6 《公路工程质量检验评定标准》 JTG F80/1— 2004
7 《公路工程施工安全技术规程》 JTJ 076— 1995
8 《公路桥涵施工技术规范》 JTJ 041— 2000
9 《公路工程预算定额》 JTG/T B06-02— 2007
五、施工指导思想
为圆满完成营(城子)至松(江河)高速公路抚民至靖宇段 04-1标段工程 , 根据招标文件 , 在认真阅读和充分理解设计意图及对施工现场作详细调查的基础 上 , 并结合我单位的施工经验, 以信守合同、 确保工期和质量、 合理控制工程造价、 优质高效文明施工为指导思想,编制本工程施工组织设计。
六、施工组织原则
确保工程安全、工程质量和工程进度,满足环保要求,合理划分施工段落和 施工工序,积极采用新材料、新工艺、新技术、新设备,合理配置和组织施工生 产人员及先进生产机械设备,备足各项工程施工材料,运用网络计划技术,平行 流水作业。
第二章 工程概况
一、项目概述
营城子至松江河高速公路抚民至靖宇高速公路是东北骨架公路网规划的一条 高速公路,是吉林省“十一五”重点建设项目。营城子至松江河高速公路抚民至 靖宇路段起于辉南县抚民镇,止于靖宇县濛江乡境内拟建中的鹤大高速公路,路 段长 52.698公里。
我公司承建的 04-1合同段线路长 5.54km , 起讫里程为 K201+600~K207+140。 主要工程为隧道 3765m/2座、涵洞 525m/12座、中桥 52.04m/1座,小桥 55.58m/2座,开挖表土 35910m3,路基挖土方 148441m 3,路基软石开挖 36652m3,挖出非适 用材料 82795m3,填筑土方 249280m 3,填筑石方 267420m3,换填风化岩 85300m3, 浆砌片石 34231m3,粉喷桩 8525m 。
龙岗隧道为双向分离式隧道,洞门为削竹式洞门。隧道内地质主要为强风化 黑云母花岗岩、少量弱风化黑云母花岗岩,岩体破碎,围岩自稳能力差。
两隧道中心距 30~68m,洞形为三心圆形,隧道最大开挖跨度 13m ,最大开挖 高度 10.51m 。隧道纵面均为单向坡,左幅纵坡为 2.715%,右幅纵坡为 2.763%。 隧道左线施工长度 1895m , 起讫里程为 K203+295~K205+190, 。 其中衬砌结构 为普通明洞 50m (进口 25m ) 、Ⅲ级围岩 354m (其中停车带 40m ) ,Ⅳ级围岩 893m (其中停车带 40m ) 、Ⅴ级围岩 598m (其中加强段 370m ) 。进口位于 R=2700圆曲线 上,出口位于直线上,中部位于直线及 R=4007.61的圆曲线上。
隧道右线施工长度 1870m , 起讫里程为 YK203+280~YK205+150。 Ⅲ级围岩 346m (其中停车带 40m ) ,Ⅳ级围岩 731m (其中停车带 40m ) 、Ⅴ级围岩 744m (其中加强 段 360m ) 。进口位于 R=2300圆曲线上,出口位于直线上,中部位于 R=4000的圆曲 线上。
二、沿线自然地理概述
1 地形地貌
我项目路线所经区域位于长白山西北麓中低山区之龙岗山脉,和山间河谷冲 积平原头道松花江两大地貌单元,中低山区南西北高,海拔标高 800~1200m 。东 部的濛江流域及其以南地区为典型的高原丘陵区,虽然海拔一般在 800米以上, 但相对高度不大,这里水系发达,沼泽丛生。
2 地层岩性与地质构造
项目区属于龙岗背斜的西北翼。区内大多岩石埋深浅,部分路段岩石出露地 表。沟谷表层一般为第四纪冲积物所覆盖,下部为玄武岩所填充,高处则为未被 玄武岩覆盖的混合花岗岩。
3 工程地质
全线为低山地貌, 线路处的微地貌为流水地貌, 线位沿低山前缘绕过榆树岔, 沿河而行。 线路的漫滩之上, 沿河段的砂砾历经也较大, 表层为性质差的种植土, 下部土层为漫滩相的细粒冲积物,其力学性能较差,但厚度一般不超过 1.5m ,下 部为砂砾层。
4 水文地质
项目所在区水系较发育,为松花江流域,受地势影响大都来自龙岗山脉,以 龙岗山脉为主要分水岭,以西主要河流为蛤蟆河、龙湾河,以东主要为珠子河、 空杨树河、青龙河、黄泥河、石门子河,水位年内年计变化不大,许多支流在雨
季水位会暴涨,泛滥成灾。 6~9月为丰水期, 10~3月为枯水期。
5 地震
据《中国地震动参数区划图》 (GB18306-2001)和《吉林省地震动参数区划工 作图》 , 本项目所处地区地震动峰值加速度为 0.05g , 地震反应谱特征周期 0.35s , 相应的基本地震烈度为 6度。
6 水文气象
本项目所在区域为大陆性湿润半湿润气候区,四季变化明显,冬长酷寒而多 雪, 夏短而早霜, 秋季低云而少雾, 春季干旱风大。 所在区域平均风速每秒两米, 冬季多西北风。冻胀和翻浆为公路的主要病害。年平均气温为 2.5,极地最高气温 为 33.6,极地最低气温为 -42.2。
三、社会环境
1 交通运输条件
本项目交通运输以公路为主,省道 302干线并行于线路右侧,市、镇、乡间 都有公路相通,等级较低,行车条件差。
2 筑路材料、工程用水及用电
本项目需要的筑路材料主要为石料、砂砾、碎石、砂、粘土和水等,砂极为 缺少。
沿线地表水丰富、地下水发育,溪流以及地下水出露较多,经化验合格后采 集使用,全线无特殊缺水地段。
沿线电力情况供应基本良好,电力充足。在供电紧张期间,采用自发电方式 过渡。
3 技术标准
采用全封闭、全立交、全部控制出入的四车道高速公路标准设计,设计行车 速度 100km/h, 路基宽度为 26m , 行车道宽度 233.75m 。 桥涵设计荷载公路 -I 级, 林场道路、消防通道 1316m 。隧道建筑总宽度为 10.75m 、限界高度为 5.0m ,行车 道宽 7.5m 。桥涵设计荷载采用公路 -Ⅰ级,其余技术指标均符合部颁《公路工程技 术标准》 (JTGB01-2003)的规定值。
4 通讯条件
沿线通讯条件较好,施工中可采用宽带网络系统、程控电话和移动电话相结
合的方法实现内外联络。
四、主要工程数量
本标段依据施工图纸和工程数量清单,主要工程数量见表 2.1~表 2.4。 五、工程特点
1 本标段主要工程为隧道,隧道工程是控制工期的重点工程,施工中应制定 合理的施工方案和安全保证措施。
2 由于地质条件较复杂,尤其是隧道围岩较差,施工中加强测试、勘探等超 前地质预报工作。
3 工程所在地为自然林保护区,要节约用地,保护环境,不得乱砍乱伐;并 要加强林区用火、用电安全教育,保证林区安全。沿线植被、林木生长茂密,自 然环境和地下水资源的保护是一项不容轻视的重要工作。 。
4 本标所处地段气候寒冷,冬季较长,解决好冬季施工是隧道施工的关键。
5 本标段工期紧张,并且施工期内跨越冬季雨季,需精心组织、科学安排确 保本标段施工任务安全、快速、高质量完成。
第三章 施工组织规划
一、施工组织机构及职能分配
1 组机织构
我单位将组建 “营城子至松江河高速公路抚民至靖宇段 04-1标段项目经理部” , 按照项目法组织施工,实行项目经理负责制,全权代表我公司履行合同中规定的 权利和义务,使业主和监理工程师满意。
项目经理部设 8个业务部室,下辖 16个施工队,以项目工期、安全、质量、 效益四项指标为导向,以精干高效、一专多能的组织机构人员为指挥核心,以统 筹兼顾、快速运作、平行流水交叉作业为手段,强化组织管理职能,全面履行合 同。
本标段工程设立的组织机构见 图 3.1。
2职能分配
项目部主要人员及科室管理职责见 表 3.2:
表 2.1路基工程主要工程数量表
表 2.2桥梁工程主要工程数量表
表 2.3涵洞工程概况表
表 2.4隧道工程概况表
图 3.1 组织机构框图
管理职责表 3.2
管理职责表 3.2-1
表 3.3劳动力配置及施工任务划分表
二、施工任务划分
劳动力配置及施工任务划分表见表 3.3。
三、资源配备
1 机械设备配置
我们将合理组织投入一批性能优良、生产率高、故障率低的隧道施工设备、 路基施工设备、砼施工设备,充分满足工程任务的需求,确保施工工期。拟投入 的主要施工机械设备及检测仪器详见下 表 3.4-3.7。
隧道工程主要设备配置表 3.4
隧道工程主要设备配置表 3.4-1
路基、桥涵主要设备、模具配置表 3.5-1
主要材料试验、测量、质检仪器设备表 3.7-1
主要材料试验、测量、质检仪器设备表 3.7-2
主要材料试验、测量、质检仪器设备表 3.7-3
主要材料试验、测量、质检仪器设备表 3.7-4
主要材料试验、测量、质检仪器设备表 3.7-5
拌合站、锚喷站机械设备表 3.6
2主要施工力量
根据本标段工程内容、数量及工期要求,结合本投标人企业定额水平,经测 算本标段平均投入劳力 930人,最高峰达 1740人。随着工程的进展和情况变化, 各队人员实行弹性编制,动态管理。
3 财力配置
每月月底由计划科拟定下一月的施工计划安排,按施工计划由财务科合理调 配资金,保证施工的顺利进行,避免因资金断链影响总体施工进度和工期安排。 4 设备、人员动员周期
进场后,本投标充分进行施工前的开工动员,首先由项目经理召集各部室领 导和施工队长进行管理层的施工动员,然后由各部室领导和施工队队长对其管辖 范围内管理人员、 作业层班长及专业施工人员进行施工动员。 动员的主要内容是:介绍建设本工程的基本情况和建设意义;讲述本标段工程的施工特点、难点、施 工方法和注意事项;强化对工期、质量、安全、环保和成本意识的教育;明确本 标段整体创优规划及创优目标、体系和措施。
5 设备、人员和材料运到施工现场的方法
根据工程进度安排和业主、监理工程师要求,人员、物资及设备分期分批进 入现场,并根据现场变化随时加以调整。
主要管理人员、 第一批施工人员共 200人和部分先期使用的机械设备, 在 2009年 5月 16日进驻现场。首批机械设备主要有工程指挥车、载重汽车、推土机、挖 掘机、发电机及测试仪器。进场后主要工作包括:详细了解、调查施工现场,修 筑便道,清理场地,修建临时房屋,选择材料供货商,办理有关证件手续,征求 业主、监理工程师意见及进行工程咨询。
第二批施工人员和所有主要施工设备,在 2009年 6月 20日进驻工地,并调 试良好;施工人员约 930人,机械设备有自卸汽车、混凝土拌合机及先期开工应 配备的其它大型机械设备,尽快形成规模施工能力,主要工作有充实配件,进行 机械设备测试,设立各种施工作业标志。
第三批施工人员和设备根据后期开工的各分项工程施工进度提前进入施工现 场。
设备采用汽车和火车联运、汽车运输两种方式运至工地;人员分批乘坐汽车 至施工现场;材料采用公路运输。
四、临时工程设施建设
1施工便道
施工便道采用新建及利用既有道路相结合的方式。 K201+600~K203+280隧道入 口段从省道 302到榆树岔村利用既有的水泥道路,从榆树岔村到龙岗隧道进口需 拓宽改造填筑 4.3km 村道和林道(土路, 2-3m 宽) ,新修便道 0.5km ,工程数量较 大; K205+190~K207+140隧道出口段前期临时设施和准备工作前期便道从 302省道 到小北山村利用既有的村间水泥路,从小北山村到隧道出口施工场地新修便道 4.3km ,在隧道出口施工期间永久便道从 302省道木材检查站口到 K206+994中桥 可以利用既有的乡村水泥路需要改造拓宽填筑 3.7km , K206+994中桥到龙岗隧道 出口利用线路路基新修建便道 1.85km 。
施工便道路基宽度 4.5m ,每 200m 设一处会车道,会车道宽 8.0m ,长度 15m 。 利用既有施工便道曲线半径较小处,根据实际地形尽量顺直。
便道经过冲沟或水沟地段埋设钢筋砼圆管,靠河沟或山崖一侧设置浆砌防撞 墩,防撞墩表面用红白油漆涂刷。施工便道线路纵坡控制在 5%范围内,困难地段
控制在 10%以内,直线地段做成 2%横坡,曲线地段根据曲线半径设置外超高,便 道一侧施作排水沟, 排水沟尺寸为 0.430.6m , 便道采用当地石场的碎石废碴或砂 石土填筑,厚度 50~120cm。
2施工用电
在隧道进口各安装两台 800KVA 变压器供洞内外设备用电。 分别配置 3台 250KW 发电机组并联组成备用电源,停电后供洞内照明、抽水、混凝土施工及拌和站用 电,工程用电正与当地电力部门协商解决,估计一个月内可基本解决。前期考虑 使用发电机供电。
项目部安装 1台 200KVA 变压器供项目部生活用电和中桥施工用电。
3通讯联络
与当地移动公司、电信部门联系建立临时通讯系统。
4生产、生活用房
项目部住房采用租赁临时场地,自建彩钢板房办公主楼和宿舍为两层及其它 配套设施为一层平房,住房面积约 1189m2,房间结构尺寸按 3.535m 和 336m 布 置,占地 2870m 2。施工队靠近施工工点设置,与生产区分开设置,新建住房面积 约 4900m 2,施工队住房采用彩钢板新建住房;房间结构尺寸为 3.535m 。房间内放 置 3张上下床,每个房间住 6个人。 (见附图)
在龙岗隧道进出口不远处设置火工品库,火工品库包括雷管库、炸药库和看 守房,入口占地面积约 1110m 2,出口占地面积约 1156m 2,房屋面积 240m 2,库存量 设计为 6t ,按安全要求规定呈三角形布置,并报经当地公安部门核准。 (见附图) 空压机房采用彩钢板活动房,房屋宽度为 5m ,高度为 4.0m (见附图) 。生产 房屋包括钢筋棚、木工棚、水泥库、炸药库、雷管库、材料库、机修间、发电机 房、工地值班室、工地试验室等。
在工地建造临时房屋时,房屋四周设排水沟,在生活区及施工区域内设垃圾 堆放区,把垃圾及时清理至指定地点。所有房屋均采用锅炉取暖。
5拌和站与钢构件加工厂
分别在进出口各设电子自动计量混凝土拌合站 1座:拌合站搅拌喷射混凝土 料,生产能力 50m 3/h;拌合楼搅拌混凝土料,生产能力 100m 3/h,集中加工各种砼 预制件,满足隧道施工需要。在洞口附近设混凝土预制厂,两个洞口均设置钢结
构加工厂集中加工隧道工区管段的钢结构构件,实现工厂化管理,保证加工、生 产的质量。
拌合站、 堆料场采用 C15砼硬化, 设污水沉淀过滤池, 四周做好防排水设施。 在施工现场设设备维修间,进行各种机械设备的日常维修保养工作,保证各 种机械的正常运转,保障施工生产的正常进行。
6预制厂
根据工程实际情况, 我部计划设置 1座预制厂。 预制厂位于 K206+600~K206+750段路基上,负责管段内的的中桥、小桥和通道的预应力空心板梁预制。隧道出口 的拌和站负责预制梁混凝土的拌和及运输。涵洞盖板及小型构件的预制根据现场 的实际情况来制定临时预制厂位置。
7供风、供水、通风
供风:在龙岗隧道抚民端线路中间设一座空压机站,配置 7台 20m 3空压机; 在龙岗隧道靖宇端线路中间设一座空压机站,配置 7台 20m 3空压机。主风管道采 用 φ250mm 无缝钢管,供风至隧道内。考虑冬季施工,空压机房采用保暖措施,建 筑封闭彩钢板房。送风管路采用 Ф200mm 钢管,法兰盘联接。
为储存风量,缓解风压损失,在主管线上隔段增设风包,在管线最低和末端 处加设油水分离器,经常排放高压风管和风包中的积水、油污,保证供风质量 供水:隧道采用无塔供水,安装 φ80mm 钢管。其余工程施工及混凝土养护用 水采用修建蓄水池从河流及水井中抽取。
通风:在龙岗隧道抚民端安装 2台 2*55kw轴流风机,在龙岗隧道靖宇端安装 2台 2*55kw轴流风机, , 再利用车行横通道进行巷道式通风, 并辅以射流风机通风; 风管采用 Φ1500mm 高强、柔性软式通风管,悬挂在拱腰下 0.5m 边墙上。
8文化、娱乐设施
在施工驻地设文化室、娱乐室、电视房、报刊杂志阅览室,有扑克、象棋、 羽毛球等,同时配备乒乓球桌和台球桌,丰富施工人员的业余文化生活。
9工地临时排水设施
工地生活及生产房屋的修建,选择在雨季不受洪水和泥石流及山体滑坡影响, 在冬季不受下雪和刮风影响太大,并且相对较高的地方 , 在房屋四周设置排水沟 , 以便将场地内积水排入原有水系;同时在线路及施工便道两侧 (或单侧 ) 设置临时
排水系统,以保证工程的正常进行。
10工地污水和垃圾处理
在生活区和施工区域内设垃圾池,将其区域内的污水、污物、垃圾弃置在垃 圾池内并定期喷洒消毒药水,待池满后用密封的垃圾罐车运到监理工程师指定的 地点。
11工地防火、防风、防爆安全设施
工地临建房屋加设缆绳,并采用一些不易下滑重物压顶,以防大风天气损坏 房屋,危及人员安全。在施工现场和施工现场人员居住区、材料堆放区、机械设 备采取一切有效的防火与消防措施,配备一定数量的灭火器材,如干粉灭火器、 砂桶、 铁锹、 高压喷水管等, 并在施工机械车辆上也配备适当数量的手持灭火器。 爆炸物品设专人昼夜看护, 安装报警装置, 在其存放区设栅栏或铁丝网进行围护。 五、总体平面布置图
详见附图 1:施工总平面布置示意图
六、施工技术准备
第一批施工人员进驻现场后即开始技术准备工作,技术准备工作分为内业和 外业技术准备工作。
内业技术准备工作主要包括:①认真阅读、审核施工图纸,编写审核报告; ②进行临时工程设计;③编制实施性施工组织设计;④编写各种施工工艺标准、 保证措施及关键工序工作指导书;⑤编写技术管理办法和实施细则;⑥进行岗前 培训等。
外业技术准备工作主要包括:①现场详细调查;②与设计单位办理现场桩橛 交接手续,并进行复测与护桩;③料源的调查与合格性测试分析并编写报告;④ 测试仪器的计量标定;⑤测量放样。
七、施工技术交底
技术交底是在单位工程或分部分项工程正式施工前,对参与施工的有关管理 人员、技术人员和工人进行的一次技术性的交待与说明。包括设计交底、施工组 织设计交底、分项工程施工交底、设计变更工程洽商交底。
1 施工交底制度
1.1技术交底的目的是使参与施工的人员对施工对象从设计情况、 建筑结构特
点、技术要求到施工工艺等方面有一个较详细的了解,做到心中有数,以便科学 地组织施工和合理地安排工序,避免发生施工操作错误。
1.2施工交底:通过向施工人员说明工程主要部位、 特殊部位及关键部位的作 法,使施工人员了解设计意图、建筑物的主要功能、建筑及结构的主要特点,掌 握施工图的主要内容。图纸作法及设计要求交底分两步进行。第一步,由项目技 术负责人对各专业工程师进行交底。第二步,由各专业工程师对工长及施工操作 人员进行交底。
1.3施工组织设计交底:项目技术负责人组织项目各专业管理人员召开施组设 计交底会,通过介绍施组的主要内容,使项目人员掌握工程特点、施工部署、任 务划分、进度要求、主要工种搭接关系、施工方法、主要机械设备及各种管理措 施。
1.4设计变更及工程洽商交底:专业工程师在办理设计变更和工程洽商之后, 应及时将设计变更和工程洽商的主要原因、部位及具体变更做法向相关专业技术 人员、 施工管理人员、 施工操作人员交待清楚, 以免施工时漏掉或仍按原图施工。 1.5分项工程技术交底主要包括:施工工艺、规范、规程要求、材料使用、质 量标准及技术安全措施。对非常规工序、新技术项目(新技术、新工艺、新结构) 和重点部位的特殊要求等,要编制作业指导书进行着重交待,把住关键部位的质 量、技术关。
1.6技术交底一般通过填写“技术交底记录”以书面的形式进行交底, 必要时 还可以用图表(含平面图、剖面图、节点详图等) 、实物、小样、口头交待、现场 示范操作等形式进行。
1.7技术交底要做到可操作性,详细明了,使施工人员能够实施。
1.8技术交底内容要和施组、施工方案吻合,不发生矛盾。
1.9技术交底后交底人、接受人、工程室负责人复核三方签字。
2 技术交底原则
2.1技术交底实行“三级”逐级交底和会签。
2.2交底有文字和口头两种, 但分部、 分项细部大样、 配比、 新工艺、 新结构、 新技术均应以文字进行交底,口语交底只用于图集解释。
2.3技术交底应相互签字。
2.4包括安全技术交底。
3 技术交底的责任
3.1分级交底,分级负责,谁交底,谁负责。
3.2按公司技术、质量的具体责任分工执行,并按奖罚规定严肃追究制。 3.3项目部的交底由工程部长负责主持和批准。
3.4新材料、新技术、新结构的技术交底由项目部总工程师主持和批准。 3.5专业技术交底由专业技术负责人主持和批准, 施工程序的交底由工长主持 和批准。
3.6施工队的技术交底由技术负责人进行向班组交底。
3.7班组长向作业人员进行交底。
3.8所有技术交底书必须进行复核和检查并对此负有责任。
八、施工报检制度
为了确保营松高速公路施工质量 , 保证施工进度,制定如下施工报检程序 :
1 每个单位工程开工之前都要向驻地监理工程师进行报检。
2 单位工程开工后,每施工完成一个分项工程、分部工程都要向监理工程师 进行报检。
3 每完成一个分项工程、分部工程现场技术员要进行自检、自检合格后报质 检工程师进行复检,复检合格后报监理工程师检查,合格后进行下道工序施工。 4 施工过程中实行自检、复检、交叉检、报检制度,使工程在施工过程中一 次报检验收检查合格。
5 施工过程中每完成一道工序必须进行自检和复检,没有进行自检和复检不 的向现场监理工程师报检。
6 在施工检查过程中如发现没有进行自检或复检就向监理工程师报检,每发 现一次罚款 100元。
7施工过程中严格按照施工程序进行合理施工, 做到每完成一道工序就及时自 检、复检、报检制度。确保施工任务顺利完成。
九、工期安排
1 工期安排
招标文件要求总工期 :为 2009年 5月 1日~2011年 9月 30日 ;
阶段性工期 :土石方工程、中小桥、涵洞、路面垫层等构造物工期 :2010年 10月 15日前完成;隧道工期 :2010年 11月 31日前完成;防护、排水环保绿化及其 他工程工期 2011年 8月 31日完成。
投标拟定工期:
根据本投标人承建类似工程的经验和资源配置情况及施工日期推迟情况,拟 计划 2009年 5月 16日开工, 2011年 9月 30日竣工。
各分项进度如下:
施工准备: 2009年 5月 16日 ~2009年 6月 25日
路基工程: 2009年 6月 25日 ~2010年 6月 31日
涵洞及通道工程: 2009年 6月 25日 ~2010年 5月 31日
桥梁工程: 2009年 6月 25日 ~2010年 9月 15日
隧道工程: 2009年 6月 25日 ~2010年 11月 31日
路基附属: 2009年 8月 01日 ~2011年 8月 31日
收尾配套: 2011年 9月 01日 ~2011年 9月 30日
注 :考虑冬季影响 ,11月 16日~次年 03月 15日路基及附属、 桥涵不安排施工, 隧道采取冬季施工措施进行冬季施工。
2施工总体计划表
施工总体计划表见附表 1。
3 主要进度指标的确定
根据隧道各级围岩开挖断面、支护结构及投入的设备,结合设计及以往施工 经验确定施工方法及进度指标。各级围岩施工方法及进度指标见表 3.8。
表 3.8 各级围岩施工方法及进度指标表
4 物资材料计划
物资材料计划按工程进展情况逐批组织进场,以保证工程施工为原则。 5 保证措施
5.1针对本工程之特点, 安排有类似工程施工经验的专业施工队伍承担本工程 的施工任务。重点是龙岗隧道、钻孔桩、软基处理及涵洞工程等。以丰富的施工 技术经验,专业化作业达到保证工作质量、缩短工序作业时间、提高生产效率的 目的。
5.2成立经验丰富、 功能齐全、 精干高效的现场项目经理部负责本工程的施工 组织。强化施工指挥调度与协调工作,提高决策速度和工作效率。加强与建设单 位、设计、监理和有关单位或部门的沟通联系,及时准确反馈和获取有关施工要 求的信息指导施工。对施工全过程实行有效监控,及时解决问题避免搁置延误。 项目经理部设在现场,靠前组织指挥。
5.3组织桥梁、 隧道、 软基处理和不良地质整治施工方面的工程技术人员对施 工方案进行认真研究和优化,重点研究和解决主要机械设备的选型配套、钻孔桩 成孔、地质处理加固等技术问题。成立现场专家组进行技术咨询、课题攻关,及 时解决施工中存在的技术难题。
5.4施工所需机械设备按施组安排提前落实,提前组织进场,进行维护,保证 其在使用过程中处于良好工作状态,满足施工要求。定期进行保养,防止机械出 现故障而耽误施工,影响工期。
5.5积极与地方政府、公路、防火、林业等有关部门加强联系,对施工用地、 工程拆迁、公路跨线作业、河道占用等重大问题要提前考虑,及早提出施工方案 报相关部门批准,保证施工按计划实施。
5.6积极与设计方针对设计中的疑问或变更加强联系, 并提供相关资料, 尽快 得到澄清和解决。按规定程序和规定时间在自检合格的基础上,向监理工程师报 检,办理报检手续签证确认后,及时转入下一工序的施工。
5.7以工作质量保证工序质量, 以工序质量保证工程质量, 杜绝因质量问题而 耽误时间、延误工期。采取可靠的安全保证措施确保作业安全,杜绝出现安全事 故影响施工。为确保雨季的正常施工,对临时设施、施工设备、主要施工场地采 取一定的防汛加固措施,备足抢险器材和物资,减少洪涝对工期的影响和延误。 5.8坚持文明施工,减少或避免对交通、环境、居民的干扰和影响,防止由此 引起群众阻工和有关部门强制停工造成工期损失。
5.9实行工期目标责任制,建立阶段工期目标考核制度。奖快罚慢,奖完成计
划罚完不成任务,调动施工人员的积极性。
5.10不断优化施工方案和生产要素配置,合理配置先进的机械设备,实现专 业化、工厂化施工,建立起路基、桥梁、隧道、混凝土生产运输四条机械化施工 生产线。提高设备的完好率、利用率和施工机械化作业程度,为工程施工赢得时 间和主动。
第四章 施工方案、施工方法
第一节 路基工程
一、工程数量
路基工程主要工程量详见表 2.1。
二、施工方案
工程施工在完成导线点复测、施工放样等准备工作就绪后进行。
1 土方开挖
首先按设计要求准确放出边坡开挖边线和截水沟,施工采用推土机配合挖掘 机自上而下分段、分台阶开挖;装载机和挖掘机配合自卸汽车装运;人工配合挖 掘机整修边坡,使边坡一次成型,并按设计边开挖边防护,尤其按设计的要求做 好高边坡的开挖、防护及雨水疏导,确保边坡的稳定安全。
2 石方开挖
为避免引发滑坡等地质灾害以及爆破飞石对森林植被的破坏,石方爆破均采 用浅孔小梯段分层爆破,严禁大爆破;边坡采用预裂爆破、光面爆破和微差爆破 技术。装载机、挖掘机配合自卸汽车装运。人工配合挖掘机整修边坡,使边坡一 次成型,并按设计边开挖边防护,确保边坡的稳定安全。
3 路基填筑
3.1一般路基填筑
在施工前,根据地形实际情况,采用人工或人工配合推土机清表,在地表挖 台阶。先进行地基处理,填前夯压实,边坡按设计要求进行防护;填土路基按照 “三阶段、四区段、八流程”的施工程序组织施工,施工中采用平地机,推土机清 场及摊铺,压路机分层碾压,压实厚度和压实遍数根据现场填筑试验段所测试数 据确定。压实度的检测视颗粒组成而定,填土路基采用重型击实试验法测定,压 实度检测采用灌水法、灌砂法或环刀法、弯沉检测以及经监理工程师批准的检验
方法进行检验。
填石路基施工时采用“卸上推下”法进行施工,每次卸车堆积到平整的作业 面边缘并随卸随向前推铺,保证大粒径材料的稳定填充。施工时采用不易风化的 开山石料填筑分层摊铺、 50T 的振动压路机分层压实,坡面采用大于 25厘米的石 块进行台阶式码砌,码砌厚度为 1~2米。
3.2零填挖路基
零填挖路床顶面以下 0~80cm 范围内的压实度,不应小于 96%,如不符合,翻 松后再分层压实,使压实度达到规定的要求。
3.3结构物处的回填
待结构物混凝土的强度达到规范规定的强度后进行结构物处的回填,回填时 采用透水性材料砂砾,两侧同时分层、对称、水平填筑,填筑宽度不小于 4m, 每层 松铺厚度不超过 15cm ,振动冲击夯夯实,压实度符合设计及规范要求。两头路基 采用开挖土质台阶连接。
4 边坡防护
为避免因挖方边坡暴露时间过长,引发地质灾害,路堑边坡严格按设计图纸 及施工规范要求分台阶边开挖边防护,同时在路堑开挖过程要认真做好地面排水。 三、施工方法
1路堑开挖
施工前按图恢复中线,复测横断面,测设出开挖边线。先做出堑顶截水沟及 路基防护设施,为土石方施工做好准备。对深挖路堑因边坡较高,易于坍塌,且 工程数量大,施工前要详细调查深挖段的工程地质情况,工程量的大小和工期安 排计划,配备各类机械设备和劳动力。
1.1 土方开挖
土方开挖采用机械施工为主人力施工为辅,施工时分段进行,每段自上而下 分层开挖,并及时用人工配合挖掘机整刷边坡。“图 4.1.1土方路堑开挖施工工 艺框图”。
1.1.1 施工前仔细调查自然状态下山体稳定情况,分析施工期间的边坡稳定 性,发现问题及时加固处理。
1.1.2 施工前切实做好地表排水工程,排出的水不得危及附近建筑物、道路
和农田。
1.1.3 加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺,早做边坡防护。 1.1.4 人工开挖时,开挖人的间隔应 >3m,并应互相照应,以防碰撞伤人。 1.1.5 雨季未完工程要做好施工中临时排水处理。
1.1.6 路堑基床施工,开挖接近堑底时,鉴别核对土质,然后按基床设计断 面测量放样,开挖修整;或按设计采取压实、换填等措施。
1.2 石方开挖
软石开挖方法和工艺与土方基本相同。
对于无法采用挖掘机和大马力推土机开挖的次坚石和坚石路堑,采用梯段松 动控制爆破加边坡预裂光面爆破技术进行施工,并采用分层、按排、多药量、群 炮、光面、微差爆破方法。
1.2.1深孔梯段爆破
1.2.1.1爆破设计方法及参数
1.2.1.1.1 梯段高度 H :纵向掘进时开挖面较窄,梯段高度不宜太大,横向开 挖时可适当大些,具体高度根据实际情况选定,一般以 5~6m为宜。
1.2.1.1.2 炮孔平面布置:主爆孔采用梅花形布置,为提高破碎效果,减少 大块率, 以适宜装运和用作填料, 布置时采用宽孔距小抵抗线法, 即较大的孔距 a , 较小的排距 b , a/b≥ 2。拟采用 b(W)=2.0~2.5, a=4.0~6.0。采用倾斜钻孔法, 每一次应超钻 (0.1~0.31)W
d
,具体数据根据现场实验而定。
对强风化岩,第一排和第二排单孔装药量:
Q =(0.25~0.35)a 2H t 2W d
风化岩及微风化岩,第一排和第二排装药量:
Q =(0.35~0.45)a 2Ht 2Wd(kg)
Ht ——梯段高度, W
d
——最小抵抗线。
第三排至第五排装药量按 10%~30%药量增加,增加量应根据现场实验而定。 1.2.1.2 起爆方法
主爆孔采用塑料导爆管和毫秒雷管实施孔外延期微差挤压爆破。具体实施方 法为根据实际情况采用由上而下,分层分台阶爆破的施工方法,以保证各工序间 实行流水作业。
1.2.1.2.1 钻孔与炮孔验收
严格按照钻孔设计要求进行钻孔,在装药之前,首先检查炮孔位置、方向、 深度是否符合要求,孔内是否有残渣、积水或堵孔,发现不符合要求的应及时处 理,以免影响爆破效果。
1.2.1.2.2 起爆药包的制作
在现场工作间,将导爆管按孔深和孔外所需的长度剪断,然后与雷管进行组 装,把组合组装好的带导爆管的雷管插入药包中,并用绞布缠紧,将药卷与插好 管的药卷捆绑在一起放入孔底。
1.2.1.2.3 装药和堵塞:
深孔控制爆破采用两端间隔装药,中间不装药部位长 1~2米。炮孔的堵塞为 2-3米。
1.2.1.2.4 网络的连接和起爆:
完成上述工序后进行网络连接,人员撤离危险区后进行爆破。
1.2.2 光面爆破
1.2.2.1主要参数的选定:
最小抵抗线 W=(7~20)D , D为钻孔直径
炮孔间距 a=(0.6~0.8)W
单孔装药量, 用线装药密度 Qx 表示即 : Qx=q2a 2W , q 为松动爆破单耗药量。 在光爆孔装药时,使用小直径的药卷,沿钻孔深度间断绑在传爆线上,药卷 置放于近正常装药炮孔的一边。当采用硝铵炸药时,药卷长一般为 200mm ,直径为 32mm , 药卷间距为 300~600mm , 底部装药一般比上部多 2~3倍。 炮孔要全部堵塞, 坚硬完整的岩石可只堵孔口处 600~900mm 。
1.2.2. 起爆采用国产塑料导爆管同时起爆。钻爆参数见 表 4.1.2。
梯段爆破施工工艺见“ 图 4.1.3” 、光面爆破施工工艺框图 “图 4.1.4” 。 钻爆参数表 表 4.1.2
1.2.3 石方开挖注意事项
1.2.3.1 对于开挖深度大于 6.0m ,且石方数量较大的工点,采用小型潜孔钻 机钻孔,实施梯段松动控制爆破。
1.2.3.2 对于开挖深度小于 6.0m , 且石方数量较小的工点, 采用凿岩机钻孔, 实施梯段松动控制爆破。
1.2.3.3 为提高破碎效果, 降低大块率, 并降低爆破震动效应, 采用大孔距, 小排距 (邻近系数 m=a/b=2.0~2.5) 梅花形布孔,并采用导爆管毫秒雷管实施逐排 微差挤压爆破。
1.2.3.4 为确保边坡稳定、美观,路堑边坡均采用预留光爆层法进行光面爆 破。采用潜孔钻机沿边坡面钻孔进行光面爆破时,如边坡设计有平台,可分平台 进行光爆; 如设计坡面无平台时, 可从堑顶沿坡面钻孔, 一次钻到坡脚进行光爆。 采用凿岩机钻孔进行光面爆破时,因受钻孔深度限制,采用小台阶式光面爆破。 无论采用何种光爆方法,确保炮眼痕迹率达到 80%以上。
1.2.3.5 为确保基底平整坚实,不论采用潜孔钻机还是凿岩机钻孔进行爆破, 到最底层 2.0m 时,均用凿岩机钻孔进行爆破,并严格控制钻孔深度和孔底标高, 适当缩小孔距和排距,采用逐排微差起爆方法。
图 4.1.3深孔梯段爆破施工工艺框图
1.2.3.6 顺层路堑开挖应保证顺层清刷, 不得欠挖, 切忌在坡脚大拉槽开挖, 以免形成顺层滑坡,爆破时应严格控制药量,严禁放大炮,坡面不平整处用浆砌 片石嵌补。
1.2.3.7 硬质岩石基床 , 将路基面按设计纵坡和横坡修整,施工时采用控制爆 破,做到路基面平顺,肩棱整齐,超挖部位严禁回填素土,应采用砼或级配碎石 找平。
1.2.3.8 挖方段施工完后,及时开挖边沟,严禁路面积水和积淤。
1.3垫层施工
1.3.1路基准备:
1.3.1.1在铺筑垫层前,应从开挖好的路堑上将所有浮土、 杂物清除干净,并严 格整型和压实使其符合设计图纸要求。
1.3.1.2路床表面上的车辙或松软部分和压实不足的地方以及任何不符合规定 要求的表面都应翻松、清除或掺填同类材料重新进行整修碾压。
1.3.1.3施工前对路基进行复验,同时保证路基排水设施的完好。
1.3.1.4恢复中线测量:直线段每 20~25m 设一桩, 平曲线每 10~15m 设一桩。 1.3.2摊铺:
1.3.2.1分层平行摊铺,每层铺设的宽度,应超出路堤的设计宽度 300mm ,以 保证修整路基边坡后的路堤边缘有足够的压实度。
1.3.2.2采用重型振动压路机碾压,并根据所配置的压路机械确定压实总厚度。 1.3.2.3每层的松铺厚度通过试验确定。摊铺必须用经监理工程师批准的机械 进行作业,将集料按松铺厚度均匀地摊铺在规定的宽度上。
1.3.3拌和及整型:
1.3.3.1级配碎石的最大粒径不应超过 31.5mm (方孔筛) , 压碎值不应大于 26%。 碎石中不应含有粘土块、植物等有害物质,针片状颗粒总含量不应超过 20%。 1.3.3.2拌和结束后,其含水量应稍高于最佳含水量,以弥补碾压过程中的水 分消耗。
1.3.3.3在整型过程中,必须禁止任何车辆通行。
1.3.3.4当监理工程师认为由于气候情况, 运料工作会引起路床面产生破坏或 车辙,或者会使材料产生污染时,则应停止运料工作。
1.3.4压实:
1.3.4.1每一层摊铺整型后, 随即用经监理工程师同意的压路机在全宽上进行 碾压。碾压方向均应与中心平行,其顺序是;直线段由边到中,超高段由内侧向
外侧,依此顺序进行碾压。碾压时,后轮应重叠 1/2轮宽,后轮必须超过两段的 接缝处,使每个摊铺碾压层整个厚度和宽度完全均匀地压实到规定的压实度为止。 压实后表面应平整、无轮迹或隆起,并有正确的断面和合适的路拱。
1.3.4.2压 路 机 碾 压 速 度 , 头 两 遍 以 采 用 1.5~1.7km/h为 宜 , 以 后 用
2.0~2.5km/h。
1.3.4.3凡在压路机具压不到的地方, 用机夯夯实, 直到达到规定的压实度为 止。
1.3.4.4每层的压实应连续进行。
1.3.4.5应按监理工程师选定的地点进行表面平整度和厚度检查。 凡超过规定 允许偏差时均应返工作到合格标准。
1.3.4.6任何为压实或部分压实的集料被雨淋湿,应翻松晾晒至要求含水量, 重新整平碾压成型。
1.3.5在压实后的外侧主线两车道的内侧沿道路纵向铺设土工格栅, 格栅纵向 与道路纵向一致,两幅间搭接宽度大于 20cm ,用塑料带绑扎,绑扎间距 25cm 。 2 路基填筑
2.1 路堤填筑试验段
在监理工程师的指导下,对各类适用填料做 100m 试验路段且填土高度不小于 1m ,取得数据以确定松铺厚度、压实方法、压实设备的类型,最佳组合方式、压 实遍数、 压实速度等。 取土场填料每 2000 m 3或在土质变化时应取样进行土工分析, 以确保填料的规格,压实度和 CBR 值满足规范要求。
路堤填筑前,在监理工程师的指导下,对各类适用填料在 100m 试验路段做压 实试验, 取得数据以确定松铺厚度、 压实方法、 压实设备的类型、 最佳组合方式、 压实遍数、压实速度、最佳含水量及碾压时含水量允许偏差等。
路基现场压实试验工艺框图见图 4.1.5。
填筑路堤前,先对路基基底进行处理,清除所有非适用性的材料及其它杂质 腐殖土,并做好基底的回填、压实工作,路堤基底的压实度符合设计要求,经监 理工程师验收合格后方可进行路基填筑施工。
2.2 基床底层及以下路基填筑
在进行大面积填筑前,根据选用的填料和摊铺压实机械,选取有代表性的地
段和部位,对不同性质填料分别进行填筑工艺试验,确定填料级配、含水量、摊 铺厚度、压路机行走速率和碾压(夯实)遍数等关键的施工工艺参数。
针对本线路过渡段多、 部分路基工点长度较短的特点, 以两个结构物或每 200m 路基为一个施工工区进行路基填筑,填筑按路基横断面全宽一次分层填筑,纵向 分层压实,不同性质填料分别在不同段落或层次填筑。
2.2.1填料施工工艺流程见图 4.1.6。
2.2.2 工艺要点与技术措施
2.2.2.1 路堤填筑前清除基底表层植被及腐植土,挖除树根,做好临时排水 设施。地基表层为松散土层时,厚度不大于 0.3m ,将原地表碾压密实;厚度大于 0.3m 时,将松土翻挖,分层回填压实或采取其他地基加固措施,碾压后的压实度 不小于 90%。
水田、 堰塘地段, 严格按照施工设计的地基处理情况进行换填和粉喷桩处理。 若水塘还保留一部分,则应按浸水路堤的要求修筑。
填高小于路床厚度(80cm )或土质挖方地段,其地基表层一定厚度属下路床 的范围,应按下路床的要求处治。
2.2.2.2原地面横坡为 1∶ 5~1:1.25时,原地面要挖台阶,台阶宽度不小于 2m 。当基岩面上的覆盖层较薄时,先清除覆盖层再挖台阶;当覆盖层较厚且稳定 时,可予以保留,即在原地面挖台阶后填筑路堤。地面横坡陡于 1:1.25地段的陡 坡路堤,必须检算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性,抗滑稳定安全 系数不小于 1.25。否则,采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施。 2.2.2.3测出基底处理后的原地面标高, 依照设计资料精确测放路基边线及线 路中心线,打桩标示;直线地段每 20m 一个桩,曲线地段每 10m 一个桩,并在桩 上作出虚铺厚度的标记。
2.2.2.4 路基填筑采用横断面全宽一次分层填筑、纵向水平分层压实方法。 当原地面高低不平时,先从低处分层填筑,并由两边向中心填筑。
2.2.2.5不同类别的填料分别填筑, 每一水平层的全宽采用同一组别的填料填 筑,每种填料累计总厚度不小于 50cm 。对于不同种类的填料,遵循有利于层间土 层的渗透反滤的原则施工。填筑路床顶最后一层时,压实后的厚度不小于 100cm 。 2.2.2.6按工艺试验确定的所处部位 (基床底层以下路堤或基床底层) 的合理
填筑时路基两侧各加宽 50cm 以上,以保证边坡压实质量。
2.2.2.7 使用推土机初平,再用平地机精平。摊铺整平过程中尤其注意防止 填料离析,使每一摊铺层填料中的粗细料摊铺均匀、层面平整。
2.2.2.8 洒水或晾晒
填料的含水率应控制在工艺试验确定的施工允许含水率范围内。在填料生产 场未作含水率调整的填料含水率较低时,应及时采用洒水措施,含水率过大时, 采取摊铺晾晒措施降低填料含水量。
2.2.2.9按工艺试验确定的碾压速度、 碾压遍数, 用重型振动压路机按先两边 后中间(曲线地段先曲线内侧后曲线外侧),先慢后快的原则进行碾压。各区段 交接处互相重叠压实,纵向搭接长度不小于 2m ,纵向行与行之间的轮迹重叠不小 于 40cm ,上下两层填筑接头错开不小于 3m 。如发现有凹凸不平现象,采用人工配 合及时补平,使碾压好的路面平整度符合要求。
2.2.2.10用普通重型振动压路机按上述规定碾压后,再采用具有连续压实控 制 /智能压实功能的振动压路机进行碾压和检测,以控制压实质量的均匀性。对埋 有沉降观测装置的周边不能碾压的部位,采用冲击夯进行夯实。填至基床底面、 基床表层底面标高后,及时恢复中线,进行水平标高测量,检查路基宽度。按照 设计结构尺寸进行路面整修后,达到路面平整,横向排水坡符合设计要求。
2.2.2.11用灌砂法、灌水法检测压实度,检测时取土样的底面位置为每一压 实层底部,用环刀法试验时,环刀中部处于压实层厚的 1/2深度。
2.3基床表层施工
基床表层按路基横断面全幅拉开距离分层填筑,分三层填筑,每层填筑厚度 图 4.1.6 基床底层及以下路堤填筑施工工艺流程图
20-25cm ,曲线地段外侧超高均匀分配到每一层,但确保每层厚不超过 25cm 。当分 两层填筑每层超过 25cm 时,则采取均分三层填筑的方法施工。为保证基床表层施 工质量,每一填筑区段不少于 200m ,并严格按“四区段、八流程”施工工艺组织 施工。
在进行大面积填筑前,根据生产的填料和选用的摊铺压实机械,进行填筑工 艺试验,确定填料施工配合比、施工控制含水量、摊铺厚度、压路机行走速率和 碾压(夯实)遍数等关键的施工工艺参数。
2.3.1 施工工艺流程见 图 4.1.7。
2.3.2 工艺要点与技术措施
2.3.2.1 基床表层填筑前对基床底层的压实质量和几何尺寸进行复查确认。 2.3.2.2 对路堑换填地段,当开挖至换填底面标高时,将开挖表面整理平顺 整齐,并按设计做成向两侧的横向排水坡。
2.3.2.3 依照设计资料精确测放路基边线及线路中心线,打桩标识;直线地 段每 10m 一个桩, 曲线地段每 5m 一个桩, 并在桩间挂线标识出填料分层摊铺厚度。 2.3.2.4 将拌和好的级配碎石混合料用自卸汽车尽快运输到现场,防止水分 蒸发损失过多。
2.3.2.5 采用摊铺机按工艺试验确定的摊铺厚度铺摊,曲线超高段将超高均 匀分摊到每层上,但确保每层厚不超过 25cm, 当分两层填筑每层超过 25cm 时,则 采取均分三层填筑的方法施工。摊铺前根据测量标线调整好摊铺机左右的控制高 图 4.1.7 基床表层填筑施工工艺流程图
度。
2.3.2.6 摊铺时,在摊铺机后面配备人员及时消除粗细集料离析现象。对于 粗集料“窝”和粗集料“带”,应添加细集料并拌和均匀;对于细集料“窝”, 应添加粗集料,并拌和均匀。
2.3.2.7 整型后,当表面尚处湿润状态时应立即进行碾压。如表面水分蒸发 较多,明显干燥失水,在其表面喷洒适量水分,再进行碾压。
2.3.2.8 直线地段,由两侧路肩开始向路中心碾压;曲线地段,由内侧路肩 向外侧路肩进行碾压。碾压时,遵循先轻后重、先慢后快的原则,先采用轻型压 路机静压几遍,然后再采用重型压路机振动碾压;压路机的碾压行驶速度开始采 用慢速,以后几遍逐渐加快,但最大速度不超过 4km/h。沿线路纵向行与行之间压 实重叠不小于 40cm ,各区段交接处,纵向搭接压实长度不小于 2m ,上下两层填筑 接头错开不小于 3.0m 。
2.3.2.9用普通重型振动压路机按上述规定碾压后, 再采用具有连续压实控制 智能压实功能的振动压路机进行碾压和检测,以控制压实质量的均匀性。
2.3.2.10表面修整养护。局部表面不平整,要洒水补平并补压,使其外形质 量达到设计要求。已施工的基床表层禁止任何车辆通行。
2.4 填石路基
当土石混合填料的石料含量超过 70%时,按填石路基施工。修筑填石路堤,应 将石块逐层水平填筑, 分层厚度不宜大于 500mm , 大面向下, 小面向上, 摆放平稳, 紧密靠拢,所有缝隙填以小石块或石屑。填石路基的边部 2m 厚度内,用坚硬、不 易风化的大石块并垫平、 嵌紧。 边坡表面码砌成 20cm 台阶。 在路床顶面以下 500mm 的范围内铺填有适当级配的砂石料, 最大粒径不超过 100mm 。 所有填石路堤材料应 在料场进行破碎使填料颗粒符合要求。
填石路堤应使用重型或振动压路机分层洒水压实。压实时继续使用小石块或 石屑填逢,直到压实顶面稳定,无下沉、无轮迹、石块紧密、表面平整为止。 填石路基采用沉降观测法检测,压实度满足设计要求。
2.4.1 施工工艺
2.4.1.1 填料要求:
2.4.1.1.1 路堤部分(即 80cm 以下)宜用强度大于 30Mpa ,但最大粒径不大
于 40cm 的石块填筑,超过 40cm 的石块应破碎改小或检出用以码砌边部。
2.4.1.1.2 路床部分 (30~80cm ) 应采用强度大于 30Mpa , 粒径应小于 150mm , 上部 30 cm 厚的最大粒径不大于 10cm 、下部 30 cm 厚的最大粒径不大于 20cm 的优 质石块填筑,超过最大粒径的必须破碎改小。
2.4.1.1.3 用于填石路基边部(2m 厚度内)码坡应选用 60Mpa 以上、不易风 化的、最小边不小于 30cm 的石块。
2.4.1.2 填筑
2.4.1.2.1 测量放样及基底处理施工操作要点与土方路基相同;
2.4.1.2.2 合理安排石料运行路线,专人指挥,按水平分层,先低后高,先 两侧后中央卸料;
2.4.1.2.3 摊铺平整用大型推土机进行,个别不平处,配合人工用细石块、 石屑嵌紧;
2.4.1.2.4 如石块级配较差, 可于每层表面空隙里扫入石渣、 石屑、 中粗砂, 再以振动压路机碾压,反复数次使空隙填满。
2.4.1.2.5 对于少量人工摊铺,填筑填石路堤时,先铺填大块石料,大面朝 下,小面向上,摆平放稳,再用小石块找平,最后压实。
2.4.1.2.6 填石路基采用沉降观测法检测,压实度满足设计要求。
填石路基采用沉降观测法检测,压实度满足设计要求。石方路基填筑施工工 艺框图见 图 4.1.8。
2.4.2 土石混合填料填筑
在土石混填时,如岩性或土石混合比相差较大,采用分层或分段填筑;如不能分 层分段填筑,将硬质石块的混合料铺筑在填层的下面,并不使石块过分集中或重 叠, 其上再铺软石料混合料, 进行整平压实。 土石路堤必须分层填筑, 逐层压实。 不得采用倾填法施工。分层的填筑厚度确定,根据试验段路基确定的厚度进行铺 筑。
当土石混合填料的石料含量超过 70%时,先铺大块石料,且大面向下,放置平 稳,再铺小块石、石渣或石屑嵌缝找平,然后碾压。当石料含量小于 70%时,土石 可混合铺筑,但必须使硬质石块、特别是尺寸大的硬质石块集中。
在路床顶面以下 500mm 的范围内,填以有适当级配的土石混合料,最大粒径
不超过 100mm 。
土石混填路基检测方法用灌沙法检测,压实度满足设计要求。
2.5 结构物背回填
2.5.1 待涵身圬工达到设计强度 70%后方可进行填筑;
2.5.2 桥台、 涵身背后及挡土墙背后的填料应采用强度大于 30Mpa , 最大粒径 10cm ,且耐风化的碎石填筑。压实施工中宜用人工配合小型机械碾压,压路机达 不到的地方,使用 TV80NK 冲击夯,从构造物基础顶面至下路床的压实度均应达到 96%。两侧边部按填石路基或浸水路堤的要求处理,基础以下的基坑,可用挖基下 部材料回填,压实度达 94%以上。
图 4.1.8石方路基填筑施工工艺框图
2.5.3 涵洞背及台背回填时,注意与已填路基的衔接,在回填过程中将已填 路基分层挖台阶,分层回填夯实。
2.5.4 台背填土:桥梁、明涵、暗涵台背填土,顺路线方向长度,顶部为构 造物基础顶面至下路床顶面的高度的 2倍加 3m ;底部距基础内缘不小于 3m ;涵洞 填土长度每侧不小于 2倍的孔径大小。
2.5.5 路基填挖结合部处理
2.5.5.1 填挖高差 3m 以上,或地面坡度较陡路段,横向半挖半填路基和纵向 填挖转换路的填挖结合部,均应进行强化处理。
2.5.5.2 结合部的填方部分按一般路基处理,其中,过度区域的填料质量要 求适当提高, 压实度应比相应层的压实度提高 1%~2%, 且必须从底部往上填筑 (应 先按填层厚度挖台阶) ,同时按每层填方量开挖山体,移挖作填,压实后再挖上一 层所需方量。不允许将大量挖方堆到底部,而影响分层填筑。
2.5.5.3 结合部的挖方区应将表土全部清除干净、留作绿化用,再按填方部 分的需要进行开挖, 选渗透性好的、 风化程度低的、 颗粒较小的材料填到过渡区。 2.5.5.4 填方区填高 1m 时须用振动压路机复压 2~3遍后再往上填。
2.5.5.5 挖方区为土质(含强度低的软石)时,填至上路堤顶面后,应将结 合区超挖至下路床底面,然后用冲击压路机全面补压 2~3遍,铺设土工格栅,绷 紧、固定,再分两层填筑下路床。待有一定工段长度后一并铺筑上路床。
2.5.5.6 挖方区为整体性好的坚石、次坚石时,填方区填至下路床顶后,用 冲击压路机将填方部分补压 2~3遍,铺筑上路床。待铺筑路面底基层时在填挖结 合部先铺双层土工格栅。
2.5.5.7 当横向半挖半填路段的地面自然横坡陡于 1:2.5时,还应先进行填 挖间路基稳定性分析,稳定系数不小于 1.25。当不够稳定时,则应根据地形、地 质条件在路堤边坡下方设技挡工程或栈桥。
2.5.5.8 当结合部的原坡面有地下水出露时, 应根据地形设置截、 排水盲沟, 防止其渗透至填挖接触面。截水盲沟的底面和背水面应铺设防渗土工布;排水盲 沟通过填方区段的侧壁和底面均铺设防渗土工布。填土路基的盲沟顶还需要铺设 反滤土工布。
3粉喷桩施工
3.1粉喷桩施工准备
在设计提供的各种技术资料的基础上做补充工程地质勘探,进一步了解地基 土的性质、埋藏条件。在有代表性的地段必须钻探取土样,作室内配方试验,使 现场情况符合设计要求。
机械设备,根据加固深度选择合适的钻机型号,进场的钻机必须具有一定的 手续和性能良好。主要机具包括:喷粉桩机及配套水泥罐、贮灰罐及喷粉系统、 空气压缩机等。
喷粉所用的加固材料为 425#普通硅酸盐水泥,水泥应具有质量合格证,严禁 使用受潮、结块、变质的水泥。
施工场地的准备:包括机械进出场的道路桥梁, 施工用电, 地下障碍物排除, 有无高压线等。 场地平整要按设计要求高出桩顶标高 1米, 施工完后, 截取桩头。 3.2施工工艺
3.2.1施工工艺图见图 4.1.9
3.2.2施工准备:包括施工测量、排水、清基及地面平整、组装架立喷粉桩机 等。检查主机各部连结,液压系统、电器系统、喷粉系统各部分安装调试情况及 灰罐、管路的密封连结情况是否正常,作好必要的调正和紧固工作,排除异常情 况后,方可进行操做。
3.2.3钻孔定位:采用 PH-5A 型粉喷桩机施工。根据设计及现场孔位放线,调 整钻机机台,保证桩位和垂直度。
3.2.4下钻:启动主电机下钻,待搅拌钻头接近地面时,启动自动记录仪空压 机送气并继续下钻,避免喷射口堵塞,影响顺利钻进。在钻进的同时,拟接受加 固的土体在原位受到搅动。
桩体喷粉要一气呵成,不得中断,每根桩宜装一次灰并搅喷完。喷粉深度在钻杆 上标线控制,喷粉压力控制在 0.5~0.8Mpa 。
单位桩长喷粉量是控制成桩的关键,喷粉量随桩体强度要求而定,一般为不 小于 50kg/m,每个工程的喷粉量应一次大致调定。 喷粉宜先中轴后边轴, 先里排后 外排的次序进行,亦可由一端向另端进行。
3.2.5钻进结束:钻到设计深度时,停止钻进,钻孔深度要确保设计桩长,钻 头反钻,但暂不提升。打开送料阀门,关闭送气阀门,喷送加固粉体。
提升:确认加固粉体到达桩底后提升搅拌钻头,边旋转边提升,提升速度保 持在 1.0~1.2m/min,同时边通过喷粉系统将水泥通过钻杆端喷嘴定时喷入被搅动 的土体,使土体和水泥充分拌合。
提升结束,桩体形成。当钻头提升到低于桩顶面约 500毫米,喷粉系统停止向 孔内喷射水泥,打开送气阀,关闭送料阀,搅拌钻头在原位转动二分钟,以保证 桩头均匀密实。 搅拌钻头再次钻进设计复搅深度时, 反钻提升进行第二次搅拌 (复 搅) 。为保证质量,桩上部 1.5~2.5米可复钻孔喷粉一次。
3.3施工操作要点
施工前根据工艺设计性质进行工艺性试桩,掌握对现场的成桩经验及各种操 作技术参数, 包括电脑自动记录仪使用情况, 如钻进速度、 提升速度、 搅拌速度、 气体流量、 空气压力等, 并参照有关规定确定各项施工参数, 试桩不宜少于 2根。 控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度达到设计要求。 配置电脑自动记录仪,正确记录各种参数并自动打印输出:桩号、日期、始 打和结束时间、 设计桩长、 实际桩深、 每延米的喷粉量及累计数量、 搅拌深度等, 确保粉喷桩的质量。
定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查, 其直径磨耗量不得大于 10毫米。
在喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉时,第二次喷粉接桩,其喷粉重叠长 度不得小于 1米。
钻头钻至设计深度,应有一定的保留时间,以保证加固粉料到达桩底,具体 时间由工艺性试验确定。
为保证喷粉量和复搅长度的到位,钻头反转喷粉搅拌应慢速提升。
粉喷桩应自然养护 14天以上始可挖土,桩基上部土层应尽可能用人工开挖, 以避免挖土机、推土机在其上行驶和挖土,将桩头压碎,或水平作用力下造 成断桩。
3.4施工质量控制
粉喷桩属地下隐蔽工程,其质量控制应贯穿在施工的全过程。施工过程中必
粉喷桩施工工艺流程图 4.1.9
须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况,记录其处 理方法及措施。
粉喷桩严格按规定要求施工,保证桩位准确,水泥用 425#普通硅酸盐水泥, 每延米用量不得小于 50公斤。整桩要求复搅,桩径满足设计要求。喷灰时严格把 握送灰速度,要求连续足量,确保成桩质量。
粉喷桩施工完毕一个月进行检测,其无损检测保证粉喷桩完整性,静载压桩 单桩承载力应符合规定,检测合格后方可填筑路堤。
将桩体挖出,测量桩直径符合设计规定;桩身应连续密实,用实物冲击有坚 实感,不得出现喷粉不匀或漏喷现象,桩位偏差在 10厘米以内,垂直度偏差不大 于桩长的 1%。
随机对开挖的桩体切取试样进行 28天立方体无侧限强度和压缩试验,应满足 设计强度和压缩模量要求。
用静载取桩数 1%(不少于三根)或动测法取桩数 10%(不少于 5根)测定复 合地基承载力,应满足设计地基承载力要求。
4路基整修
4.1 在路基土石方完成,构造物已经完成并回填之后进行路基整修。
4.2 恢复各项标桩,按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵坡、横 坡、边坡及相应的标高等。
4.3 土质路基应用人工或机械刮土或补土的方法整修成型。
4.4边沟的整修应挂线进行。 各种水沟的纵坡用仪器检测, 修整到符合设计要 求。
5 路基防护及排水工程
5.1 防护工程
本标段路基防护主要有挡土墙、三维植被网、拱形骨架等。
5.1.1做到坡面密实和平整,才可进行砌筑,且砌体质量达到设计标准。 5.1.2浆砌片石、块石要与垫层密贴,不允许有空隙。
5.1.3 挡土墙基坑应分段跳槽开挖,严禁大拉槽,护面墙每 10~15m 设一道 2cm 宽的沉降缝,缝内填塞沥青麻筋,泄水孔、窝状砂砾反滤层与墙体同步进行。 浆砌要扣咬紧密,杜绝通缝,坡背也必须挂线施工。
5.1.4 坡背填土采用设计要求的填料分层填筑、 压实, 并设不小于 3%的横坡, 以利排水,坡背泄水孔处按规范操作,坡背填料严禁倾倒回填。
5.1.5 边坡防护在砌筑砌体时应按设计要求刻槽施工。
5.2 排水工程
5.2.1 严格按照设计坡比放样、开挖和砌筑,防止超欠挖,防止雨水冲刷坍 塌。
5.2.2 平曲线处边沟施工时,沟底纵坡与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允 许曲线内侧有积水或外溢现象发生。
5.2.3 铺砌边沟前,应对其进行修整,沟底、沟壁坚实平整,断面尺寸符合 设计要求。
5.2.4 浆砌圬工的石料强度必须符合设计要求,采用色泽均匀,结构密实, 不易风化,无裂纹的硬质石料。
5.2.5 水泥砂浆用料符合设计要求,配合比通过试验确定。在运输过程或在 储存器中发生离析、泌水的砂浆,砌筑前应重新拌合,已凝结的砂浆不得使用。 5.2.6 截水沟的水要排到两端低处的涵或河谷中。
5.2.7 急流槽基础应嵌入地面,边坡急流槽的汇集流水进入过渡段及出口处 设置跌水等,均应按图纸所表示或工程师指示进行施工。
5.3绿化工程
应按照绿化工程布置图的图纸标出种植地段、种植位置及其品种轮廓,并 进行放样,在种植之前这些布置要得到监理工程师的检查认可。所有植物应考虑 公路沿线地区特点,选择适合于当地气候条件易于生长的、并有丰满的干枝体系 和茁壮的根系。植物应无损树节、摩擦树皮、受风冻伤害或其他损伤,植物外观 应显示出正常健康状态, 能承受上部及根部的适当修剪。 无特殊规定或图纸标明, 所有植物应在苗圃采集。
5.3.1、整理绿化地:
种植前应对路堤、中央分隔带的绿化种植区内进行地表准备,覆盖表土范围 的地表面, 先进行粗略平整, 进行深翻, 原土过筛。 在 80cm 以内没有杂物和白灰。 当土壤质地较差时,要采取换土措施为将来植物生长打下基础。对土壤压实有三 种方法:a 、浇水压实; b 、车辆压实; c 、用压路机压实。对土壤压实是保证草坪
地是否平整的关键措施。因此,我们十分重视。绿化地压实后,还要进行放线细 致整顿, 把地平高差控制在±2cm 以内。 种植地段应修整到符合监理工程师指示的 线形和坡度,并具有舒顺的外型。在种植中所有的大石块、土块、硬土及其他杂 物和不适于种树的材料,均应由自工地移走。处理好表土和底土应分开,并得到 监理工程师的认可。 。
5.3.2、树坑开挖
5.3.2.1、 刨坑时应以所定位置为中心按规定划一圆圈作为刨坑的范围。 刨坑、 刨槽位置要准确,坑径应根据根系、土球大小及土质情况而定,刨坑、刨槽要直 上直下成桶型,不得上大下小或上小下大,以免造成窝根或填土不实。坑径一般 可比植物的根系或土球直径大 0.2-0.3M 。
5.3.2.2、挖坑时应把表土和底土分别置放,不同的土质也分开堆放。堆放位 置以不影响栽植为宜。刨坑到规定深度后在坑底填底土。
5.3.3、苗木种植
5.3.3.1种植前按照设计要求首先要选择树冠丰满 , 分枝点高度及分枝方向合 理,生长态势良好的树木。
5.3.3.2、 植物以单株、 成捆、 大包或容器内装有一株或多株植物运到工地后, 均应分别系有清楚的标签,标明植物的名称、尺寸、树龄或其他详细资料,这对 鉴别植物是否符合规定是必要的。当不能对各单株植物分别标明时,标签内应说 明成捆、成包以及容器内的各种规格植物的数量。
5.3.3.3、规则式种植保持对称平衡,行列种植树木应在一条线上,相邻植株 规格合理搭配,种植树木保持直立,在行道、行列树必须横平竖直,栽植时可按 10或 20株按规定位置准确的栽上一株作为对齐的依据,然后再分别栽植 , 注意观 赏面的合理朝向。
5.3.3.4、种植绿篱的株行距应均匀、深浅一致。种植带土球树木时,不易腐 烂的包装物必须拆除。珍贵树种应采取树冠喷雾、树干保湿和树根喷生根激素等 措施。种植裸根树木时,先在坑底松填约 150MM 厚是表土。应将种植穴底填土呈 半圆土堆,置入树木至 1/3时,应轻提树根,使其充分接触土壤,随填土分层塌 实。带土球树木必须塌实穴底土层然后种植塌实。
5.3.3.5、坡式种植时应由上向下种植。落叶乔木在非种植时,应根据不同的
情况分别采取疏枝、环状断根或在适宜的季节起苗用容器假植等处理。苗木进行 强修剪,剪除部分侧枝,保留的侧枝也应疏剪,保留树冠的 1/3,同时加大土球体 积。
5.3.3.6、种植应按照设计图纸要求核对苗树木品种、规格及种植位置。种植 前要检查种植穴的大小及深度,不符合要求时要修整种植穴。 应进行苗木根系修 剪,宜将劈裂根、病虫根、过长根剪除,并对树冠进行修剪保持地上地下平衡。 种植时应在阴天或雨前进行,为了提高成活率,栽植各种苗木必须带土球移植。 土球规格应大于树木胸径的 15倍以上, 挖土球时应在大于土球 20cm 处进行挖掘, 待基本挖成时,再进行整修,使其符合要求。为了防止土球散坨,土球在缠草绳 前,最好用麻袋片包装住,而后包扎牢固。在进行装车,卸车时,轻拿轻放,防 止损坏土坨。在运输过程中,要进行适当覆盖或喷水,以免植物水分蒸腾过度, 影响成活。
5.3.3.7散苗、 裸根苗应掌握随掘、 随运、 随栽植, 尽量缩短根部的暴露时间, 以利成活。栽植前要对裸根苗的根系进行修剪,剪口要平滑,将带土球的苗和灌 木应该将围拢树冠的草绳剪断。 散苗时要轻拿轻放, 行道树要顺路的方向放树苗, 以免影响交通。散带土球的树木时,要注意土球完整,尽量少滚动土球。
5.3.3.8、 挖坑时坑径要大于土球 60-80cm , 便于种植时操作, 栽植时要分 3-4次夯实,使土球和土壤密接。栽种完毕后,每株树木要钉三根支撑,防止刮风而 倒伏倾斜
m、树木种植后应浇水、支撑固定 , 应在种植穴周围筑成 10-15CM 的灌水土 堰,土堰不得漏水。新植树木应在当天浇透第一遍水,以后根据当地的情况及时 补水。本标段高速公路树木,种植后每天浇水不得少于 3次。粘性土壤,宜适量 浇水, 根系不发达树种, 浇水量较多; 肉质根系树种浇水宜少。 秋季种植的树木, 浇足水后可封穴过冬。
第二节 桥梁工程
一、工程概述
桥梁主要工程数量见表 2.2。
二、 施工组织及工期安排
范文三：严寒地区钢材的选用
严寒地区铁塔结构钢材的选用
姚一丁
（内蒙古电力设计院 呼和浩特 010020）
【摘要】新版《钢结构设计规范》（GB50017－2003）颁布实行以来，内蒙古电力设计院根据内蒙古全域所处严寒地区的结构工作温度和杆塔结构的特性，在认真研读《钢结构设计规范》条文，并与行业标准《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T5154－2002）仔细比较的前提下，结合在严寒地区送电线路工程设计中积累的工作经验和研究试验成果，提出了在严寒地区，按照以不同连接方式来区分钢材选用的思路，确定铁塔钢材选用的原则。
【关键词】严寒地区 铁塔 钢材 选用
1 严寒地区钢材选用问题的提出背景
在提出问题之前，首先有必要搞清楚各种温度区的准确定义。宏观上人们依据纬度的高低（更准确地说是地球在公转当中与太阳的关系）把地球自北向南划分为北寒带、北温带、热带、南温带、南寒带，我国绝大部分地区属于从北极圈（北纬66°30′）～北回归线（北纬23°30′）的北温带，属于温带气候；常规和习惯上依冬季的温度高低，人们又把温度区划为寒冷、严寒等地区，而各种温度区的划分和准确定义，均来自于国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19－
81）的2001年版。为了对本文叙述的需要，并使读者了解各种温度划分的定义和标准，现将该国家规范的有关室外气象温度参数的标准定义内容介绍如下：
严寒地区：累年最冷月平均温度T ≤－10℃的地区定义为严寒地区，我国东北、华北的北纬40°30′以上的地区（即大致鞍山－张家口－大同－呼和浩特连线以北）以及陕西省榆林、甘肃省山丹和青海省格尔木均属严寒地区。
寒冷地区：累年（不少于3年）最冷月平均温度－10℃16～40＞40～60 ＞60～100N/mm 2≤16＞16～40＞40～60＞60～100 ℃
不小于 不小于 不小于
A
20
B
Q235
C 375～46026— F 、b 、Z 27 27
D －20 TZ
Q345钢材的化学成分
表2.3
化学成分（％）
牌号 质量等级
C ≤
Mn Si ≤P ≤0.0450.0400.035S ≤1.00～1.60 0.550.550.550.0450.02～0.150.015～～0.20 0.0400.035－ － 0.015
0.550.550.0300.0250.0300.025
Q345钢材的力学性能
表2.4 质量
厚度（直径），mm
牌号
等级 ≤16 ＞16～35 ＞35～50 ＞50～100N/mm2不小于不小于 不小于 ≤16 ＞16～100钢材厚度（直径），mm σb σs ，％＋20℃0℃－20℃－40℃ 屈服点σs ，MPa 抗拉强度伸长率冲击功，AkV ，（纵向），J 180°弯曲实验 d ＝弯心直径 a ＝式样厚度 325 295 275 470～63021 － D ＝＝3a
以上参数摘自于现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700－88）和《低合金高强度结构钢》（GB/T1591－94）。
从表中可以看出，同一牌号的钢，其等级的不同，主要体现在主要化学成分如碳、硫、磷的含量多少，以及冲击韧性试验合格保证的温度这两方面。等级越高，碳、硫、磷的含量越少，冲击韧性试验合格保证的温度也越低，表明钢材的韧性越好。
2.2 对《钢结构设计规范》的研读及与送电行业设计技术规定的比较
2.2.1 《钢结构设计规范》关于钢材选用的规定
新版《钢结构设计规范》（GB50017－2003）颁布以后，我们对其中有关钢材选用的规定，进行了仔细的研读。为完整、准确地理解其精神和要求，将《钢结构设计规范》的条文，（以楷体字）摘录于下：
“3.3.1 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。
承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢、和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。
3.3.2 下列情况的承重结构和构件不应采用Q235沸腾钢：
1、焊接结构
1）直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构。
2）工作温度低于－20℃时的直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳的结构以及承受静力荷载的受弯及受拉的重要承重结构。
3）工作温度等于或低于－30℃的所有承重结构。
2、非焊接结构。工作温度等于或低于－20℃的直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构。
3.3.3 承重结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。
焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。
3.3.4 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于0℃但高于－20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于－20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有－40℃冲击韧性的合格保证。
对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于－20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证”。
以上条文中，以黑体字标示的3.3.3条是必须执行的强制性条文。
2.2.2 如何解读《钢结构设计规范》对钢材选用的规定
《钢结构设计规范》关于钢材选用的所有规定，都基于一个出发点，那就是要防止脆性破坏的发生，这对于钢结构来说是至关重要的。能够导致脆性破坏或与之有关的的因素，规范都注意到了，总共有：结构的重要性、荷载特征、结构形式和连接方法、应力状态、工作温度、钢材厚度和工作环境等7项，其中应力状态、连接方法和工作温度是钢材选用主要考虑的因素。因此了解了各因素对防止脆性破坏发生所起的作用，也就可以掌握钢材选用的原则。
a ）结构的重要性
脆性破坏是一种先兆不明显、带有突然性质的破坏，建筑结构按自身破坏可能产生后果的严重性，分为重要的、一般的、次要的三种，其对应的安全等级为
一、二、三级，安全等级高的建筑应选用较好的钢材，一般的建筑，可选用普通钢材。对送电线路杆塔来讲，除特别重要的杆塔可算一级的重要建筑外，绝大部分送电线路杆塔均应属于安全等级为二级的一般建筑。
b ）荷载特征
在《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）中，对结构上的作用（荷载）除了按随时间的变异分为常提的永久、可变、偶然荷载外，还可按结构的反应特点分为：静力和动力荷载两类，“规范”区别不同类型的荷载有三种层次的选材要求：直接承受动力荷载的结构应选用综合性能（主要指塑性和韧性）较好的钢材；直接承受动力荷载特别是荷载重复作用频繁需要验算疲劳的结构，容易引起疲劳脆性破坏，要求使用综合性能更高的钢材，不使用Q235沸腾钢；承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构就可采用一般质量的钢材。
过去在界内对钢材的选用问题上，也曾经出现过不同的意见，最集中的疑义是关于对送电线路杆塔结构所受荷载性质的界定，即对风荷载是否属于动力荷载，存在着不同的理解。现在应该可以清楚地说，按随时间的变异划分，风荷载是随时间变化的可变荷载；再从引起的结构响应来衡量，风荷载是动态荷载（作用），它对结构产生的加速度作用是不可忽略的，这样的叙述在《高耸结构设计规范》及其它结构类专著中都有。对风荷载的动态荷载（作用）都要考虑其动力效应，如对风压考虑风振系数，钢管结构要避开临界风速，都是由于风荷载的不可忽略的加速度作用而采取的设计方法。是否要对钢结构进行疲劳验算，以及在钢材选用时提出更高的要求，主要是看由风荷载对结构产生的作用，以及所产生的破坏形态。在过去的《钢结构设计规范》中是以“吊车梁及类似结构”为衡量标准的，因此在界内造成了一些歧义，而新“规范”用“直接承受动力荷载或振动荷载”且“需要验算疲劳”（判断标准是应力变化的循环次数≥5×104）的结构来代替原“规范”中的“吊车梁及类似结构”，更科学、更合理，涵盖面更广，它把在过去提法中掺在一起的两层意思，明确为两个定义和范围均清晰的标准，解决了过去因判断杆塔结构究竟是不是“吊车梁及类似结构”而纠缠不清的问题。
c ）应力特征
这是指受力构件截面上的应力性质，由于脆断主要发生在受拉区，而且危险性较大，所以对受拉、受弯结构和构件应选用质量较好的钢材。
d ）结构形式和连接方法
钢结构的形式主要是以连接方式来划分，只有焊接和非焊接（螺栓或铆钉），对焊接结构，在焊接时的不均匀加热和冷却常使构件内产生很大的焊接残余应力，焊接构造及难以避免的缺陷又常使结构存在潜在的裂纹损伤，而焊接结构的整体刚性及连续性好的固有特点，又恰好易使这些缺陷和裂纹相互扩展贯通；而碳、硫、磷等有害元素的含量都对结构的焊接性能有影响，硫磷的偏析均较严重，硫能在焊接高温下（800～1000℃）出现热脆裂纹，磷偏析形成的富磷区促使钢材冷脆，因此所有承重结构对硫磷的含量均应有合格保证。而碳的含量，是决定焊接性能的最主要因素，因此焊接结构用钢材的质量要求要高于同样条件的非焊接结构，而且一定要保证碳含量，象Q235－A 级钢，在《碳素结构钢》（GB 700－1988）及其第1号修改通知单（自1992年10月7日起实行）中，明确规定A 级钢的碳含量不作为交货条件，不保证焊接质量，因此在主要焊接结构中不能使用Q235－A 级钢。
铁塔虽然以螺栓连接为主，但在塔脚支座和直接承受具有动力特性的导地线风荷载施加点的横担处，都有一些焊接构件，这些部位都是比较重要的部位。而且近年来焊接构件的数量呈增多的趋势：在较大的节点板处为解决螺栓多颗布置和缩短斜材退距，经常使用在主材肢平面上平焊一块钢板来加大主材肢宽的方法；为了保证导地线转动灵活，挂线金具越来越多地使用耳轴挂板，这样就大大增多了横担处的焊接构件，据统计一基±500kV 线路转角塔的导线横担挂线处的焊接钢材约有320kg ；塔脚的焊接钢材也有1000kg 以上。这些钢材都要选用焊接性能较好的钢材，起码不能使用Q235－A 级钢，对本工程标段也不能使用Q235沸腾钢。
e ）结构的工作温度
钢材的塑性和韧性都随温度的降低而下降，在低温尤其是脆性温度转换区时韧性急剧降低，容易发生脆性断裂，因此对处于较低负温下工作的结构、特别是焊接结构，应选用质量较好和脆性转变温度低于结构工作温度的钢材。
由于Q235－A 和Q235－B 沸腾钢，在浇注前，以较便宜的锰铁作为脱氧剂，
来脱去能使钢的热加工性能变差的氧化物，但脱氧不充分，仍有较高的含氧量，浇注时冷却速度快，气泡较多，内部组织不致密，氮是以固溶氮的形式存在，硫磷的偏析大，冲击韧性低，冷脆性和时效性也大，在低温及在动力荷载作用下易发生脆断，故对低温环境和直接承受动力荷载的结构限制使用Q235沸腾钢。
目前由于连铸连轧生产的钢材已占市场主导地位（超过80％），大多数钢材均为镇静钢，沸腾钢反而不易采购，故其价格已与沸腾钢持平。
而低合金结构钢含有比碳素结构钢较多的硅，硅是一种强脱氧剂，能使钢脱氧充分，钢液平静，故低合金结构钢不存在沸腾钢。
f ）钢材厚度
厚钢材辊轧次数少，压缩比小，组织欠密，所以与薄钢材相比，不仅强度较低，而且塑性、冲击韧性和焊接性能也较差，特别是在垂直于板厚Z 方向的拉力作用下会发生层状撕裂，因此厚度大的焊接结构应采用材质较好的钢材，现在专门有Z 向钢板，标准为《厚度发向性能钢板》（GB/T5313）。铁塔的塔脚座板，就属于此类。
g ）环境条件
露天环境下结构的钢材易产生时效，在有害介质作用下钢材易锈蚀，如有一定大小的拉应力存在，那将产生应力腐蚀现象，经过一定时间会产生延迟脆断，因此环境条件恶劣的结构要选用质量教好的钢材。
在综合考虑了各种影响因素后，《钢结构设计规范》对各种条件的承重钢结构用钢材应具有的力学性能和化学成分的合格保证分别作出了规定，分基本保证和特殊保证两类，基本保证又简称为“三项保证、四项保证和五项保证”，在“规范”中是以黑体字的强制性条文体现在3.3.3条中； 特殊保证简称为“六项保证”是以一般性条文体现在3.3.4条中。
2.2.3 《钢结构设计规范》与送电行业设计技术规定的比较
新版行业标准《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》（DL/T5154－2002）（以下简称为“杆塔规定”），自2002年9月1日起实施，我院在执行过程中对其中第6.1.1条关于严寒地区钢材选用的条文要求，感到有一些困难，认为该条文内容有一些问题，遂先后在内蒙古达永线和达乌500kV 送电线路初步设计审查会上，向主持审查的电力规划设计总院的有关领导，以及本规定负责归口管理
的电力规划设计标准化技术委员会反映，引起了重视，2003年4月20日电力规划设计总院在宁波组织“杆塔规定”的主要起草人员和有关专家，召开会议，对严寒地区送电线路杆塔钢材选用问题进行专题研讨，我院作为提出单位对发现的问题阐述了我们的如下观点：
首先将第6.1.1条的原文摘录如下：
“6.1.1杆塔用钢材一般采用Q235、Q345，有条件时也可采用Q390，或钢材强度等级更高的结构钢，质量标准应符合GB/T700《碳素结构钢》、GB/T1591《低合金结构钢》的要求。
对冬季计算温度等于或低于－20℃，对Q235钢尚应具有－20℃冲击韧性的合格保证；对Q345、Q390钢尚应具有－40℃冲击韧性的合格保证。”
这一条文存在的问题主要反映在第二段文字中，它未加区别地将《钢结构设计规范》（GBJ17－88）中针对重级工作制和吊车起重量等于或大于50t 的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材选用要求，沿用到杆塔结构中，按此要求，当结构计算温度低于－20℃时，对Q235钢需选用Q235D 级钢，对Q345钢需选用Q345E 级钢，这些钢种首先是订货困难，其次价格也有较大幅度提高。 在该条的条文说明中，解释到“关于冬季计算温度，不是指最低温度，冶金部门推荐通常是连续5天室外温度的平均值，简单的计算方法可按室外最低温度加10℃即为冬季计算温度”。这一解释将《钢结构设计规范》（GBJ17－88）中针对采暖房屋内的冬季计算温度简易计算方法—按《采暖通风和空气调节设计规范》中规定的冬季空气调节室外计算温度＋10℃，作为处在室外的送电线路杆塔的冬季计算温度算法。（按新版国家标准《钢结构设计规范》（GB50017－2003）的规定，现在的衡量标准是“结构工作温度”取《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ19－87[2001年版]）中规定的最低日均温度）。
综上所述，我们认为“杆塔规定”第6.1.1条所存在的问题，归根到底是因为在起草规定时，没有非常完整、准确地理解和参考当时尚在使用的《钢结构设计规范》（GBJ17－88）中，关于钢结构选用钢材的所有条文规定及其条文说明，从而对严寒地区送电线路杆塔用钢材提出了过严的要求。
“宁波研讨会”与会人员学习了正在送审阶段的新版《钢结构设计规范》对钢材选用的规定和条文说明，在分析和界定了送电线路杆塔所受的荷载性质后，
对严寒地区送电线路杆塔钢材如何选用达成了共识。宁波会议之后规划院以电规总送[2003]33号文，下达了《严寒地区送电线路杆塔钢材选用的补充意见》，解决了问题。新版《钢结构设计规范》颁布后，我们认真地进行了学习，形成了本节所述，对影响钢材选用“7项因素”的解读和认识。
2.3 内蒙院在严寒地区钢材选用的经验
内蒙古自治区所辖各地的冬季计算温度（88“钢规”）和工作温度（新版“钢规”）均低于－20℃，按《民用建筑热工设计规程》（JGJ24－86）的规定，属于严寒地区；我们又认为铁塔上的焊接构件多集中在厚度较大的塔脚板、导地线挂线处以及较大节点板等处，都可按重要的受弯和受拉的焊接构件对待，基于这些条件，结合《碳素结构钢》（GB 700－1988）及其第1号修改通知单（自1992年10月7日起实行）明确规定A 级钢的碳含量不作为交货条件，不保证焊接质量，根据现行《钢结构设计规范》第3.3.2和3.3.3条的规定，我们在宁波会议之后，确定出我院的送电线路杆塔钢材选用原则如下：
1）Q235碳素结构钢镀锌塔材：
a ）不需焊接的角钢和钢板：可采用Q235各级钢材。
b ）需焊接的角钢和钢板：须采用除Q235－A 和Q235－B·F以外的钢材。
2）Q345低合金高强度结构钢镀锌塔材：
a ）不需焊接的角钢和钢板：可采用Q345各级钢材。
b ）需焊接的角钢和钢板：须采用除Q345A 以外的钢材。
c ）由于低合金结构钢以硅元素作为强脱氧剂，能使钢脱氧充分，钢液平静，不存在沸腾现象，组织致密，因此杆塔结构的主要材料，优先采用Q345低合金高强度结构钢。
2.4 对钢铁冶炼和铁塔加工企业的调查
近年来我们就钢材使用的问题，多次向钢铁冶炼和铁塔加工企业做调查咨询。据唐钢等钢铁冶炼企业介绍：现在Q235沸腾钢的生产企业在逐渐减少，因为它是模铸工艺产品，现在拥有和继续使用这种工艺设备的企业是少数，而且一般是应订货方的要求才生产。Q235－A 级钢也已经不是碳素结构钢的主要产品。当然Q235沸腾钢的价格是最便宜的，但Q235－B 级钢每吨也仅比Q235－A 贵50～100元。
我们向长期为内蒙古地区供货的大型铁塔加工厂如大吉、常熟、盛达等厂调查的结果，也基本一致反映，Q235－B 和Q345B 级钢的钢材采购基本不存在困难，只要有一定的数量即可。从2003年初开始，在我们内蒙古地区中标的许多塔厂，在按我们提出的钢材使用规定，加工供货时，都没有对指定Q235－B 和Q345B 级钢的钢材使用要求，提出异议，都能顺利执行。
这些调查和在内蒙古地区的使用经验，都证明按“规范”合理地提出钢材的使用要求，是完全可以实现的，而且钢铁冶炼企业本身在国内外竞争环境逐渐激烈的形势下，也在进行技术的创新和发展，我国330kV 以上送电线路的钢材需求大约是每年200万吨，钢铁冶炼企业是有积极性来配合我们的要求的，我们也不能在过去的水平上停滞不前，为了安全可靠，对钢材的使用即使适度地提高一点儿标准，也是合理可行的。
2.5 本文推荐的钢材使用原则的依据
基于上面对《钢结构设计规范》所列7种影响因素的深刻理解，现在可以对我们的钢材使用原则作出明确的解释：
a ）Q235钢
首先，由于严寒地区结构工作温度均较低（本工程呼伦贝尔标段的结构工作温度，更是处于－42.5℃的特别低的范围），依“规范”3.3.3的1条“焊接结构
3）工作温度等于或低于－30℃的所有承重结构，不应采用Q235沸腾钢. ”（Q235的沸腾钢，有Q235－A·F和Q235－B·F两种）。
由于《碳素结构钢》（GB/T700－88）标准及其第1号修改通知单（自1992年10月7日起实行）中，明确规定A 级钢的碳含量不作为交货条件，不保证焊接质量，因此在主要焊接结构中不能使用Q235－A 级钢。
《碳素结构钢》（GB/7700－88）标准第5.4.1.3条明确“Q235－A 钢的冷弯试验，在需方有要求时才进行，当冷弯试验合格时，抗拉强度上限可以不作为交货条件”（也就是说当要求Q235－A 级钢冷弯试验合格时，可以降低其抗拉强度为代价）。而“规范”3.3.3条的强制性条文要求“焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。”
正是由于上面这三个原因，我们确定对Q235碳素结构钢的选用原则为：一律不使用Q235－A 级钢（包括Q235－AF 沸腾钢），其中焊接构件也不使用Q235－
BF 沸腾钢。
b ）Q345钢
按《低合金高强度结构钢》（GB/T1591－94）的规定，Q345A 级钢不保证常温冲击韧性，而“规范”3.3.4条要求“对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度不高于－20℃时，对Q345钢应具有－20℃冲击韧性的合格保证。”如要满足这一条，需要采用Q345D 级钢，我们以重要的焊接结构考虑，推荐Q345钢的选用原则为：
对焊接的Q345钢材，采用只保证常温冲击韧性的Q345B 级钢，而对大量的螺栓连接的构件，不做任何限制，可使用Q345A 级钢。
3 结语
关于在钢结构设计时，注意从防止脆性破坏发生的角度，合理选用钢材的问题，就我国的设计规范的发展演变情况，用新版《钢结构设计规范》编制者自己在条文说明中的话来讲：“过去在这方面不够明确”。很大程度上，这也是我们送电线路铁塔结构设计界的实际状况的真实写照，更严重的是，现在也还有不少单位没有对此问题给以足够的重视，导致一些过去鲜有发生的由材质低劣而产生的质量事故不止一次地发生。
我们推荐的严寒地区钢材使用原则，基于对处于严寒地区特低工作温度区的铁塔，为防止钢材发生脆性破坏的考虑，并充分认识本工程及其铁塔的重要性，以重要的焊接和非焊接结构对待，合理地提出并在个别条件下适度提高了钢材选用标准，这是有内蒙古地区近年来的大量工程实践做参考的，也有对钢铁和铁塔生产企业的调查作为依据。
我们所了解的近况是，国家电网系统内的送电线路工程杆塔用钢材，自2006年初开始已经全部统一采用Q235B 和Q345B 级钢，当然这一方面反映了国内钢铁制造行业的技术进步和钢材市场的供求关系变化，另一方面也反映了我们行业内对钢材使用的重视，虽然在全国范围来讲这相当于提高了标准，但作为设计人员来讲也是乐见其成的，与本文的观点并不矛盾。
参 考 文 献
［1］《钢结构设计规范》（GB50017－2003）
［2］《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19－87）（2001年版）
［3］《钢结构设计规范理解与应用》崔佳等著（中国建筑工业出版社，2004）
［4］《钢结构疑难释义》刘声扬著（中国建筑工业出版社，2004）
作者介绍：
姚一丁（1956－），男，高级工程师，国家注册一级结构师，1981年太原工学院工民建专业毕业，从事高压输电线路工程设计工作25年，现任内蒙古电力设计院送电室结构专业（主任）工程师。
范文四：严寒地区节能计算书
居 住 建 筑 节 能 计 算 报 告 书
项目名称： 计 算 人： 校 对 人： 审 核 人：
设计单位： 计算工具：
软件开发单位：北京天正公司 软件版本号： 8.2Build120713
一、 项目概况
二、 建筑信息
三、 设计依据
1．《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93） 2．《天津市居住建筑节能设计标准》(DB29-1-2010)
3. 《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)
四、 围护结构基本组成
外墙类型1: 钢筋混凝土(外墙) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm 第5层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第6层：白灰砂浆, 厚度20mm 外墙类型2: 蒸压加气砼砌块(外墙) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：玻璃纤维网格布, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm
第5层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度190mm 第6层：白灰砂浆, 厚度20mm
外墙类型3: 蒸压加气砼砌块（封闭阳台栏板） 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm
第5层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度190mm 第6层：无机保温砂浆, 厚度30mm 第7层：水泥抗裂砂浆, 厚度5mm 分户墙类型1: 钢筋混凝土 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：水泥抗裂砂浆, 厚度5mm 第2层：无机保温砂浆, 厚度15mm 第3层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第4层：白灰砂浆, 厚度20mm
分户墙类型2: 蒸压加气砼砌块（普通分户墙） 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：白灰砂浆, 厚度20mm
第2层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度190mm 第3层：白灰砂浆, 厚度20mm
分户墙类型3: 蒸压加气砼砌块（楼梯间隔墙） 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：水泥抗裂砂浆, 厚度5mm 第2层：无机保温砂浆, 厚度15mm 第3层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度190mm
内墙类型1: 钢筋混凝土 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：水泥抗裂砂浆, 厚度5mm 第2层：无机保温砂浆, 厚度15mm 第3层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第4层：白灰砂浆, 厚度20mm 内墙类型2: 蒸压加气砼砌块（户内隔墙） 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：白灰砂浆, 厚度20mm
第2层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度90mm 第3层：白灰砂浆, 厚度20mm
内墙类型3: 蒸压加气砼砌块（封闭阳台隔墙） 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：水泥抗裂砂浆, 厚度5mm 第2层：无机保温砂浆, 厚度30mm 第3层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度190mm 第4层：白灰砂浆, 厚度20mm
内墙类型4: 蒸压加气砼砌块（楼梯间隔墙） 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：水泥抗裂砂浆, 厚度5mm 第2层：无机保温砂浆, 厚度15mm 第3层：加气, 泡沫混凝土2, 厚度190mm 第4层：白灰砂浆, 厚度20mm 屋顶类型1: 平屋面(挤塑板) 屋顶各层材料（由外至内）： 第1层：水泥砂浆1, 厚度20mm 第2层：卷材防水层, 厚度4mm 第3层：水泥砂浆1, 厚度20mm 第4层：水泥砂浆1, 厚度30mm
第6层：钢筋混凝土, 厚度100mm 第7层：白灰砂浆, 厚度20mm 门 类型1: 多功能户门
窗 类型1: 塑料中空玻璃(空气12mm) 传热系数：2.40 W/(㎡.K) 楼板类型1: 钢筋砼现浇板
楼板类型2: 钢筋砼现浇板（架空楼板）
楼板类型3: 钢筋砼现浇板（封闭阳台顶板，底板） 地面类型1: 细石混凝土地面 地面类型2: 细石混凝土地面 热桥柱类型1: 钢筋混凝土(挤塑板) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm 第5层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第6层：白灰砂浆, 厚度20mm 热桥梁类型1: 钢筋混凝土(挤塑板) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm 第5层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第6层：白灰砂浆, 厚度20mm 热桥梁类型2: 防火隔离带 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：矿棉、岩棉、玻璃棉2, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm 第5层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第6层：白灰砂浆, 厚度20mm 热桥过梁类型1: 钢筋混凝土(挤塑板) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm 第5层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第6层：白灰砂浆, 厚度20mm 外挑梁板类型1: 钢筋混凝土(挤塑板) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：钢筋混凝土, 厚度200mm 第5层：白灰砂浆, 厚度20mm 其他热桥1: 钢筋砼现浇板(挤塑板) 墙体各层材料（由外至内）： 第1层：外饰面, 厚度5mm
第2层：耐碱玻纤网格布，抗裂砂浆, 厚度4mm 第3层：挤塑聚苯板, 厚度50mm 第4层：水泥砂浆, 厚度20mm 第5层：钢筋混凝土, 厚度200mm
五、 体形系数
六、 外墙
1．外墙主体部位热工计算：
外墙类型1: 蒸压加气砼砌块(外墙)
外墙类型2: 钢筋混凝土(外墙)
2．热桥主体部位热工计算：
热桥类型1(柱): 钢筋混凝土(挤塑板)
热桥类型2(梁): 钢筋混凝土(挤塑板)
热桥类型4(过梁): 钢筋混凝土(挤塑板)
3．外墙平均热工参数计算：
外墙保温形式：外保温
其中，东向墙体：
西向墙体：
南向墙体：
北向墙体
七、 变形缝
无变形缝
八、 屋顶
屋顶类型1: 平屋面(挤塑板)
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九、 架空或外挑楼板
架空楼板类型1: 钢筋砼现浇板（架空楼板）
十、 非采暖地下室上部地板
无不采暖地下室上部地板
十一、 分隔采暖与非采暖空间的隔墙
（包含公共管道井、电梯井、通风井、设备间等非采暖空间） 分隔采暖与非采暖空间的隔墙类型1: 蒸压加气砼砌块（户内隔墙）
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十二、 分隔采暖与非采暖空间的户门
十三、 楼梯间
1. 不采暖楼梯间隔墙：
楼梯间隔墙类型1: 钢筋混凝土
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2. 不采暖楼梯间户门：
十四、 外窗（含阳台门透明部分）
1．外窗类型列表：
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2．不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数和综合遮阳系数：
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3．外窗及敞开式阳台门气密性等级：
4．分户门气密性等级：
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5．楼梯间出入口门气密性等级：
6．外门窗抗结露因子：
7．外窗可开启面积与地面面积比：
8．凸窗设置： (1) 凸窗热工参数：
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(2) 凸窗顶（底）板：
凸窗顶(底) 板类型1: 钢筋砼现浇板
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(3) 凸窗档板：
凸窗挡板类型1: 钢筋砼现浇板
(4) 凸窗最大凸出长度及最大宽度：
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十五、 封闭阳台
1．封闭阳台隔墙：
2．封闭阳台窗隔墙上的窗：
无封闭阳台隔墙上的窗
3．封闭阳台外窗：
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4. 封闭阳台顶板：
封闭阳台顶板类型1: 钢筋砼现浇板（封闭阳台顶板，底板）
5．封闭阳台底板：
封闭阳台底板类型1: 钢筋砼现浇板（架空楼板）
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封闭阳台底板类型2: 钢筋砼现浇板（封闭阳台顶板，底板）
6．封闭阳台栏板：
封闭阳台栏板类型1: 蒸压加气砼砌块（封闭阳台栏板）
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十六、 阳台门下部门芯板
无开敞式阳台门
十七、 周边地面（保温层）
周边地面类型1: 细石混凝土地面
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十八、 地下室外墙（保温层）
无地下室外墙
十九、 结论
(一) 体形系数不满足标准要求。 (二) 外窗不满足标准要求。 (三) 外墙满足标准要求。 (四) 屋顶不满足标准要求。 (五) 不采暖楼梯间隔墙不满足要求。 (六) 不采暖楼梯间户门满足要求。 (七) 封闭阳台不满足要求。 (八) 架空楼板满足标准要求。
(九) 分隔采暖非采暖空间的隔墙不满足标准要求。 (十) 分隔采暖非采暖空间的户门满足标准要求。 (十一) 周边地面满足标准要求。
根据计算，该工程不完全满足 《天津市居住建筑节能设计标准》(DB29-1-2010) 的相应要求，需要进行热工权衡判断计算。
二十、 围护结构热工性能的权衡判断
1．建筑物耗热量指标计算参数：
(1) 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量参数：
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2．建筑物耗热量指标计算：
(1) 折合到单位建筑面积上单位时间内通过外墙的传热量(W/ m2)
∑m
=∑q Hqi εq i K q i F q i (t n -t i =1
e )
q Hq
A o =A o
＝ （1032.83）×（18.00 － （-1.20））／ 5747.26 ＝ 3.45 （W/m2）
(2) 折合到单位建筑面积上单位时间内通过屋面的传热量(W/ m2)
∑m
q Hw i
εw i K w i F w i (t n -t e )
q Hw =A o
=∑i =1
A o
＝ （330.28）×（18.00 － （-1.20））／ 5747.26 ＝ 1.10 （W/m2）
(3) 折合到单位建筑面积上单位时间内通过地面的传热量(W/ m2)
m
=q Hdi di K di F di (t n -t i =1
e )
q ∑εHd
A o =A o
＝ （7.58）×（18.00 － （-1.20））／ 5747.26 ＝ 0.03 （W/m2）
(4) 折合到单位建筑面积上单位时间内通过外窗(门) 的传热量(W/ m2)
q ∑q Hmci ∑[K mci F mci (t n -t e ) -I tyi C mc i F mci ]
Hmc =A o =A o
＝ 2.47 （W/m2）
(5) 折合到单位建筑面积上单位时间内通过非采暖封闭阳台的传热量(W/ m2)
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'i F mci ][K qmci F qmci ζ i (t n -t e ) -I tyi C mc q Hmyi ∑∑q Hmy =A o = A o
＝ 1.20 （W/m2）
(6) 单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量：
q HT =q Hq +q Hw +q Hd +q Hmc +q Hy
＝ 3.45 + 1.10 + 0.03 + 2.47 + 1.20 ＝ 8.25 （W/m2）
(7) 单位建筑面积的空气渗透耗热量：
q INF =
(t n -t e )(C p ρNV )
A o
＝（18.00 － （-1.20）） × （0.28 × 1.30 × 0.50 × 10218.14） ／ 5747.26 ＝ 6.21 （W/m2）
(8) 单位建筑面积的建筑物内部得热：
q IH =3. 8W /m 2
(9) 建筑物耗热量指标：
q H =q HT +q INF -q IH
＝ 8.25 ＋ 6.21 － 3.8 ＝ 10.66（W/m2）
3．建筑物耗热量指标计算结果：
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二十一、 权衡判断计算结论
通过围护结构热工性能的权衡判断，该工程的全年能耗 未超过 耗热量指标限值，完全满足 《天津市居住建筑节能设计标准》(DB29-1-2010) 节能建筑的规定。
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范文五：新疆严寒地区屋面排水的探讨
2004 年第 1 期
新疆严寒地区屋面排水的探讨
( )张开本石河子市三正监理公司 832000
中图分类号 : TV233. 4 文献标识码 :B 2 现使用的屋面排水存在的问题
自由排水适用于仓库屋面的排水 , 不适用于城 ( ) 文章编号 : 1008 - 0899 200401 - 0031 - 02
市居民小屋面的排水 , 特别是沿街建筑屋面不能装
饰 ,达不到美化城市的要求 ,不能形成新时代的艺术 1 屋面排水的现状 风格 ,反映不出时代的特征。 () 1. l 自由排水 : 建筑物的屋面三面 或全面无围护 不能满足社会公共安全的要求 : 如在 20 世纪 , ( ) 或多面敞开的自由落水形式也称面排水或线排 八 、九十年代曾出现过倒春寒的现象 , 冻融期较长 , 水 。 在屋面太阳直射点温度可达到 5 ?左右 , 可大气温 1. 2 集中排水 : 即把整个屋面的水集中到几个窄小 度在零度以下 , 屋面融化的水向下排泄到了檐口以 () 的管 槽内排泄的形式 。 下开始冻结形成冰凌 , 最长的可达 5 - 6 米 , 时有新 1. 2. 1 管排水 : 采用管材排水的方式 , 根据设置的 闻 ,某地有人在打冰凌时掉下楼摔死 ,有人被屋檐掉 部位可分为内排水和外排水 。 下的冰凌砸死 , 有的人在屋檐下走过时被冰滑倒摔 ( ) 1内排水 :管子设在室内的排水方式 。根据设 断胳膊腿的伤亡事故等等 , 严重危及人们的生命安 置的意图可分为专用排水和综合排水 。 全 。
不能满足设计要求 :在屋面设计时 ,设计师选用
了较小的落水斗或落水管 , 这种选用在无冰冻的南 排水管在室内专门设置的屋面排水 专用排水 : 方地区无可非议 ,完全满足使用功能 ,在我国北方地 系统 。 综合排区不宜采用窄小的外排水 ,特别是严寒地区 ,在春秋 水 : 利用室内污水排水管直接作为屋面 季节存在一个冻融循环期 , 在冻融循环期内窄小的
落水设施无法满足排水的要求 , 致使大量的水滞留 排水管 ,两者合二为一的方式。
( ) 2外排水 :管子设在室外的排水方式 。根据设 在屋面 。
) 计分为水平排水和垂直排水 。 l集中落水斗 : 一般宽在 500mm 左右 , 高度 水平排水 : 即在排水的位置采用水平管排水的 250mm 左右 , 前面封口 , 有限排水高度为 140mm , 水
(方式 。如雨蓬排水 , 小屋面在女儿墙上排水均采用 斗内铺设镀锌铁皮 , 在冻融期内每天上午 北京时
) 水平排水 。 间, 约十一点钟左右屋面上的冰雪开始融化 , 下午
约四 、五点钟屋面冰雪开始冻结 ,而首先冻结的是排
() 水日 铁皮导热系数大可屋面的水仍在向排水口汇 在屋檐口等处向下设置的垂直管 垂直管排水 :
集 ,严重的封闭水斗 。 材排水系统 。
采用外落水管排水 :管径一般为 DN80,DN100 , 1. 2. 2 槽排水 : 在屋面女儿墙上采用水槽排水 。可 由于落水管为铁质 , 导热系数大 , 有效空间窄小 , 经 分为大槽和小槽 。 过几天的冻融循环落水口完全封闭 ,影响排水 。 大槽排水 :通常采用钢筋砼制作的槽 ,直径一般 ) 3屋面较小坡度对排水不利 。目前在我们施工 在 500mm 左右 ,内铺设镀锌钢板 。 的工程中 , 屋面的坡度均为 2 % , 压力太小流速慢 , 小槽排水 :材料及做法与大槽相同 ,只是口径在 () 排水量较小 。因此应予以陶汰 , 特别是集中 小外 200mm,400mm之间 。
31 1. 3 综合排水
在近几年 , 部分公共设施屋面上出现了综合排
水 ,采用自由排水上面架设饰女儿墙 ,屋面排水相对
集中到一定范围内排出的方式 。
石河子科技
) (排水 , 排水口在 1 米以下的。 发生 ,存在各种各样的隐患 。
( ) 3综合外排水屋面坡度较小 ,排水不利 。目前 优先选用集中内排水和综合外排水3 设计使用的屋面均为 2 %的坡度 , 特别是在化雪期 , 认为住宅应优先选用 经过多年的观察和研究
(排水受冰渣阻力排水过慢 ,时有冰冻现象 特别在檐 集中内排水 ,公共设施应优先选用综合外排水 。
) 口处,对防水层不利 。 3. 1 集中内排水优点
4. 2 解决办法 利于排水 。集中内排水采用管材从室内通向屋
() l对于住宅楼应以一户为一个排水单位 , 一 面 , 管内温度通常在 5 ?以上 , 即使是在最寒冷的时 2 个单元有两个排水口使一个排水口承担 100m左右 节也是在 0 ?以上 , 管内气体能把屋面排水管周围
的排水面积 ,减少排水口承受力。 的雪融化 ,因此 ,它不受大气温度的限制利于排水。
( ) 2采用配套的材料 。在漏水斗上采用整体防 造型优美 。室内排水设施 , 装饰女儿墙任意造
() 水层 可自制,在入水斗内 ,防水层处加设铁箍固定 型 , 充分发挥设计者的设计风格 , 展现民族特征 , 美
防水层 ,防止漏水斗渗漏。 化城市 、美化生活 。
( ) 3加大坡度增加排水量 , 据我观察坡度在 3 % 低价安全美观 。综合内排水不需增加管材直接
以上较为理想 , 屋面基本不存水 , 只在檐口有少许 , 用排污管排水 ,造价低 ;楼上无冰凌 ,地上无冰块 ,居
不会造成冻害 。 民自由出入 ,人身安全得到了保证 。采用 PVC 管材 ,
不另设管 。 5 注意事项
( ) 抗风害免费用 。采用集中内排水 ,无檐口 ,有女 1室内专用排水系统不宜设在楼梯间 , 温度
() 儿墙围护 ,不受大风的危害 ,减少屋面维修和维修费 较低 一般比室内低 2 - 5 ?冻融期不利排水 。 用 。 ( ) ( ) 2排水管管材应为 PVC导热系数小, 管径
() 3. 2 综合外排水优点 应为 160mm ,不宜采用铸铁管 导热系数大。
( ) ( 3屋面竣工后内排水必须做闭水试验 , 综合 排水畅通 。综合外排水一般排水口较大 1 米以
) 上,雪水在屋面滞留的时间较短 ,排水量大 ,只在檐 外排水应做淋水试验 。
( ) 口滞留少量的水 ,第二天融化时大量的水排泄 ,屋面 4综合外排水应向南排 , 排水口应避开人员 大面积无集水 ,排水畅通 。 出入处 ,确保安全 。
随意造型 。综合外排水是在面排水的基础上改 ( ) 5住宅楼及小面积公共设施屋面应做内排水 , 造而成 , 在面排水上增设柱子 , 架空装饰造型 , 既不 大面积的公共施设宜做综合外排水或内外相结合方 限制排水又不影响设计 。 式 , 屋面坡度宜在 35 %以上 。内落水斗外径应在
方便施工 。技术人员只需理解设计意图 , 按照 250mm- 300mm , 内径不小于 160mm, 上设网罩 ,下留 施工工艺流程严格施工 ,没有特别复杂的工艺 ,不用 存槽 。
再制定其他方案 , 对工人来说 , 无过高要求 , 照常规 ( ) 6如果城市管网不能满足雨水排泄容量 , 可 操作即可 。 改造扩容 。新增管线和建集水池 , 集水池可建成敞
() 开式 底部敞开向大地排泄 , 也可建封闭式把水集 4 缺点及解决办法
() 存再利用 浇树 、浇花 、浇草 、喷撒路面。 4. 1 缺点
() 设计规定 l集中内排水承受排水面积过大 ,2 一个排水口所承受的面积不大于 200m, 个别屋面
2 达到 250m, 在冻融期内不能满足有效排水时限内
把水排净 。
( ) 2无配套材料 ,存在隐患 。在目前集中内排水
的漏斗与防水材料之间无配套材料 , 接合处不严
密 。加之施工质量不符合验评标准 , 时有渗漏现象
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