0628机械化衬砌标准化施工指南.docx
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0628机械化衬砌标准化施工指南
南水北调东线山东段渠道工程
混凝土机械化衬砌标准化施工指南
南水北调东线山东干线有限责任公司
二O一一年七月
前言
为规范和指导南水北调东线山东段渠道工程中的混凝土机械化衬砌施工,明确和细化施工工序、质量检验和质量评定的操作流程,促进工程建设,保证工程质量,特编写本指南。
本指南的编写以《渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程》NSBD5-2006和《渠道混凝土衬砌机械化施工质量评定验收标准(试行)》NSBD8-2007为依据,先期实施的南水北调东线济平干渠工程和南水北调中线京石段应急供水工程为本指南的编写提供了施工经验。
本指南内容包括:
前言、总则、主要材料的采购与管理、渠床整理、排水暗管系统施工、砂砾料垫层施工、聚苯乙烯保温板施工、复合土工膜施工、渠道混凝土衬砌施工、伸缩缝施工、渠道监测设备和施工期渠道观测等章节及附录。
本指南起草单位:
南水北调东线山东干线有限责任公司。
目录
1总则1
2主要材料的采购与管理2
2.1一般规定2
2.2材料选择要求2
2.3材料质量检验3
2.4材料管理9
3渠床整理施工10
3.1一般规定10
3.2设计要求10
3.3施工方法10
3.4质量控制与检验12
3.5质量评定13
4渠基排水系统施工20
4.1一般规定20
4.2设计要求20
4.3施工方法20
4.4质量控制与检验21
4.5质量评定22
5砂砾料垫层施工28
5.1一般规定28
5.2设计要求28
5.3施工方法29
5.4质量控制和检验29
5.4质量评定30
6聚苯乙烯保温板施工35
6.1一般规定35
6.2设计要求35
6.3施工方法35
6.4质量控制与检验37
6.5质量评定37
7复合土工膜施工42
7.1一般规定42
7.2设计要求42
7.3施工方法43
7.4质量控制与检验46
7.5质量评定47
8混凝土施工52
8.1一般规定52
8.2设计要求52
8.3生产性施工检验54
8.4混凝土生产54
8.5混凝土运输55
8.6边坡机械化衬砌施工56
8.7建筑物与渠道交叉部位人工衬砌施工58
8.8渠底衬砌施工58
8.9抹面施工59
8.10混凝土养护59
8.11特殊天气施工60
8.12衬砌质量控制与检验61
8.13衬砌混凝土质量评定62
8.14衬砌混凝土板外观质量评定62
9伸缩缝施工80
9.1一般规定80
9.2设计要求80
9.3施工方法80
9.4质量控制与检验84
9.5质量评定84
附录90
1总则
1.0.1为规范和指导南水北调东线山东段渠道工程中的混凝土机械化衬砌施工,明确和细化施工工序、质量检验和质量评定的操作流程,促进工程建设,保证工程质量,特编写本指南。
1.0.2本指南适用于南水北调东线山东段渠道工程中的混凝土机械化衬砌施工。
1.0.3施工单位应依据本指南,结合工程项目特点,制定渠道混凝土机械化衬砌施工作业指导书。
1.0.4施工单位应严格按设计图纸、设计文件、国务院南水北调工程建设委员会办公室和相关行业颁布的现行规程、规范和标准要求进行施工。
1.0.5施工关键工序作业人员,削坡设备、衬砌设备、抹面设备操作人员必须经培训后上岗。
1.0.6渠道混凝土衬砌设备必须具备自动混凝土上料、布料、振捣密实、挤压成型功能;抹面设备必须具备与衬砌设备同轨自行走、挤压抹平、提浆压光功能。
以上设备应按生产厂家的要求进行安装、调试,必须经实验性衬砌并取得成功后方可正式投入使用。
1.0.7质量控制人员应相对固定,不得随意更换。
1.0.8质量控制人员必须认真详实地填写施工过程质量控制检测记录,记录应细化到时间、天气、部位、桩号、工作内容、使用工法与设备、检测数据、作业人员、检测人员等,确保资料真实、完整、具有可追溯性。
1.0.9现场相关人员在施工前应接受安全文明生产教育,施工过程中应遵守机械化衬砌安全生产规定。
2主要材料的采购与管理
2.1一般规定
2.1.1主要材料包括水泥、粉煤灰、砂石骨料、外加剂、聚苯乙烯保温板、土工布、复合土工膜、双组份聚硫密封胶、闭孔泡沫塑料板等。
2.1.2为保证材料质量,南水北调东线山东干线有限责任公司对聚苯乙烯保温板、土工布、复合土工膜、双组份聚硫密封胶、闭孔泡沫塑料板等材料实行集中招标采购,施工单位需按合同规定采购中标厂家的合格产品。
2.1.3对于非集中招标采购的材料,施工单位一般应向监理工程师推荐3~5个同类厂家,由监理工程师组织建管、设计、施工等单位进行考察,确定合格的生产厂或供应商。
生产厂家必须具有生产经营资质、产品生产许可证及满足施工要求的供应能力。
其产品标准、生产经营规模、资金状况、信誉等应符合相关要求。
施工单位从合格的生产厂或供应商中选择一家报监理工程师批准后签订供货合同。
2.1.4主要材料进场必须附有产品合格证和质量检验报告(材质证明),并进行外观检验和取样,送具备相应资质单位检验。
检验合格的材料方可用于工程。
2.1.5材料的接收、储存、发放管理必须设专人负责。
2.1.6砂、石骨料应无碱活性反应,水泥、粉煤灰、外加剂的碱含量应经检测满足相应规定要求,且混凝土中总含碱量不大于2.5kg/m3。
2.2材料选择要求
2.2.1水泥应选用旋窑生产的强度等级为42.5的普通硅酸盐低碱散装水泥。
优先使用掺加矿渣作为混合材的水泥,不建议使用R型水泥。
性能指标满足《通用硅酸盐水泥》GB175-2007中的各项要求。
2.2.2粉煤灰选用烧失量、需水量比低的Ⅰ级散装低钙粉煤灰。
性能指标满足《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》DL/T5055-2007中的各项要求。
2.2.3砂、石骨料应就地优选无碱活性反应,且物理力学性能指标满足《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001中的各项要求的材料。
2.2.4混凝土中必须掺加外加剂,外加剂的性指标及掺外加剂混凝土的性能指标应满足设计文件和《混凝土外加剂》GB8076-2008中的各项要求。
2.2.5拌和水的质量技术要求见《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001。
2.2.6乳化沥青、塑料薄膜等选用产品性能指标符合设计文件及相关规范要求的产品。
2.3材料质量检验
2.3.1砂石料源、质量,施工前必须进行现场勘查,品质认证。
砂料质量检验项目和质量标准见表2-1。
粗骨料的质量检验项目和质量标准见表2-2。
2.3.2混凝土配合比实验前,应检测一次水泥、粉煤灰、外加剂的碱含量及砂石骨料的碱活性。
如更换料源必须重新做混凝土配合比实验和碱含量、碱活性检测。
地表水、地下水和其它类型水在首次由于拌和与养护混凝土时,须经检验合格方可使用。
混凝土的材料的质量检验项目和质量标准见表2-3。
2.3.3聚苯乙烯保温板、土工布和复合土工膜一般按30000m2为一个检验批随机抽取一组试样;聚乙烯闭孔泡沫塑料板一般按300m3为一个检验批随机抽取一组试样。
上述材料不足一批按一批计。
监理和设计另有要求的,按要求取样。
具体质量检验项目和质量标准见表2-4和表2-5。
2.3.4其它没有具体列出材料的质量检验项目和质量标准见设计文件及相关规范。
;
2.4材料管理
2.4.1材料接收:
材料到货后,须核对其名称、型号、规格、品种、数量是否与供货单、供货合同一致,建立台帐。
2.4.2材料储存
1水泥、粉煤灰储存
1)水泥、粉煤灰储罐设置除尘装置和明显标识。
经常检查储罐的严密性,防止粉煤灰、水泥受潮,宜一个月倒罐以此。
2)水泥入罐温度不宜超过55℃。
混凝土搅拌时的水泥温度不宜高于50℃,且不宜低于10℃。
3)水泥储存超过6个月,使用前要重新进行检验,按重新检验确认的水泥等级使用。
2骨料储存
骨料储存场地应进行适当的硬化处理,有相应的隔离和排水措施,并标识。
料堆应设置防雨、防雪、防晒设施,不允许料堆积水和泥土污染。
3外加剂储存
外加剂应须储存在阴凉、干燥、通风的仓库中,防止日晒、受冻、污染、进水或蒸发,如有沉淀现象,则经性能检验合格后方可使用。
4双组份聚硫密封胶储存
双组份聚硫密封胶须储存在阴凉、干燥、通风的仓库中,在不高于27℃的条件下,自生产之日起,储存期不超过6个月。
5排水暗管储存
1)无砂管可露天分类竖向排放。
2)PVC管材存放在阴凉、干燥、通风的简易仓库内,不得与油质物质同库存放。
6其它材料储存
乳化沥青、聚苯乙烯保温板、聚乙烯闭孔泡沫塑料板、复合土工膜、土工布等应设置仓库分别储存,明显标识,配备灭火设备。
2.4.3材料发放:
须详细记录发放时间、发放人、领用人、发放材料的名称、型号、规格、品种、批次、数量等信息。
表2-1砂料质量检验项目表
项次
检查项目
质量标准
检验方法
检验数量
主
控
项
目
1
含泥量(%)
≤3
现场取样
专项检测
每500m3
检验一次
2
泥块含量
不允许
3
有机物含量
不深于标准溶液的颜色
4
云母含量(%)
≤2
一
般
项
目
1
表观密度(kg/m3)
≥2500
2
硫化物及硫酸盐含量
≤1
3
细度模数
2.4~3.0
4
轻物质含量(%)
≤1
5
坚固性(%)
≤8(有抗冻要求的)
表2-2粗骨料的质量检验项目表
项次
检查项目
质量标准
检验方法
检验数量
主
控
项
目
1
泥土杂质含量
≤1%
现场取样、
专项检测
每500m3
检验一次
2
泥块含量
不允许
3
有机物含量
不深于标准溶液的颜色
4
针片桩颗粒含量
≤15%
一
般
项
目
1
压碎值
≤16%(水成岩);
≤20%(变质岩、火成岩)
现场取样、
专项检测
每500m3
检验一次
2
坚固性
≤5%(有抗冻要求的)
3
石料强度
≥混凝土强度的1.3倍
4
硫化物及硫酸盐含量
≤0.5%
5
表观密度(kg/m3)
≥2550
6
吸水率(%)
≤2.5
7
超逊径含量
超径
原孔筛<5%,超径筛为0
逊径
原孔筛<10%,超径筛<2%
表2-3混凝土材料质量检验项目表
名称
检验项目
质量指标
检验方法
检验数量
水
泥
胶砂强度
GB175-1999
现场取样、
专项检测
每400t
检测一次
安定性
沸煮法合格
凝结时间
初凝≮45min;终凝≯12h
细度
0.08mm方孔筛余量≤12%
标准稠度用水量
MgO含量
一个配比
检测一次
SO3含量
C3A铝酸三钙
<8%
C4AF铁铝酸四钙
碱量
粉
煤
灰
细度(45μm方筛余)(%)
Ⅰ级:
≤12;
每200t
检测一次
烧矢量
Ⅰ级:
≤5
需水量比(%)
Ⅰ级:
≤95
三氧化硫含量
≤3
砼
拌
和
用
水
PH值
>4
一种水
检测一次
不溶物(mg/L)
<2000
可溶物(mg/L)
<5000
氯离子(mg/L)
<1200
硫酸盐
<2700
混
凝
土
外
加
剂
固体含量
GB8076—1997
DL/T5100---1999
每100吨
检测1次
密度
水泥净浆流动度
PH值
使用前
检测一次
泡沫性能
氯离子含量
硫酸钠含量
总碱量
表2-4聚苯乙烯保温板质量检验项目表
检验项目
质量指标
检验方法
检验数量
表观密度(kg/m3)
≥20
现场取样、
专项检测
按验收批
最少检测1次
吸水率(%)
≤4(v/v)
弯曲强度(KPa)
≥220KPa
压缩强度(kPa)
≥100kPa(变形10%)
导热系数(W/m·k)
≤0.041
尺寸变化率
≤5%(70℃,48h后)
溶解性
短裂弯曲负荷
≥25N
弯曲变形
≥20N
板块尺寸(m)
按设计要求
表2-5复合土工膜质量检验项目表
检验项目
质量指标
检验方法
检验数量
单位面积质量(g/m2)
见相应产品标准
现场取样、
专项检测
每10000m2按
不同规格、厚度
各测一组
厚度(mm)
断裂强度(kN/m)
断裂伸长率(%)
纵横向梯形撕裂强力(kN)
CBR顶破强力(kN)
渗透系数(cm/s)
3渠床整理施工
3.1一般规定
3.1.1渠床整理指渠坡削坡、渠底清理和渠道与交叉建筑物部位的填筑。
3.1.2渠坡削坡在开挖或填筑成型后进行。
渠坡混凝土衬砌完成后,再进行渠底清理作业。
3.1.3削坡进度应与衬砌进度相适应,一般超前削坡长度在50m左右,以免削坡面积过大,搁置时间过长,造成基面次生损坏。
当下道工序不能及时施工时,应用塑料布或土工布对基面进行覆盖,保护坡面不开裂、不变形、不出现雨淋沟。
3.1.4渠道削坡应控制渠道中心线、坡肩线、坡比及削坡精度。
3.1.5渠道与交叉建筑物交接部位的填筑施工为关键工序,严格按照规定施工。
3.1.6砂质土建基面处齿槽易坍坡,进行下一道工序前必须重点检验整理。
3.1.7雨淋沟和和坍坡时要进行补坡,补坡前将坡面清理成锯齿形,分层回填,补坡厚度应高出设计断面10cm,压实后重新削坡。
3.1.8施工分界处衔接要顺直,不允许出现折线和施工界墙,渠坡不得出现凹凸不平等现象。
3.1.9渠坡施工必须配备足够的台车,削坡完成后施工人员通过台车往来交通,不得随意踩踏渠坡。
3.2设计要求
3.2.1根据输水渠沿线地形地质条件,不同渠段有不同的设计坡比(1:
2.25、1:
3和1:
4等)和渠底设计比降,应严格按不同渠段的设计要求进行施工。
3.2.2渠道削坡严禁超挖和欠挖,用2m直尺检查平整度不得大于±1cm,当上覆砂粒料垫层时,平整度不得大于±2cm。
3.2.3渠床超挖量大于30mm应分层回填压实削坡,处理后密实度不得低于原状土的密实度。
3.3施工方法
3.3.1渠床面分为粘性土、砂质土和砂砾料等类型。
根据渠床面类型,通过技术经济比较,可选用削坡机削坡或挖掘机粗削人工精削等削坡方法,优先考虑采用削坡机削坡。
3.3.2粘性土削坡
1削坡机削坡
挖掘机预留10~20cm保护层,再用削坡机进行精削整平。
削坡机按使用说明在已基本成型的渠道内安装调试完毕后,用测量仪器控制,将削坡机的机架调整到与设计坡比一致。
根据预留保护层厚度确定每次进刀深度和削坡次数,利用测量仪器校核坡面高程,根据校核结果调整削坡进刀深度,确保削坡质量满足设计要求。
当土质较硬削坡机铣刨电机过载时,应减小削坡厚度,以保护设备和保证削坡质量。
削坡土应及时向外清运,防止埋过轨道而影响下道工序。
2挖掘机粗削人工精削
渠道开挖或填筑基本成型后,测放出坡脚线和坡肩线,测量人员采用仪器控制指挥挖掘机反铲粗削。
为保证削出的坡面平整,可将挖掘机的斗齿改造成平板状。
粗削坡应自上而下进行,将削坡土刮至渠底,运至指定地点。
人工精削在挖掘机粗削完成后进行。
先在坡脚线和坡肩线上每10m对应各设一控制标高桩,用细钢丝挂线,先削出一条基准线,并至少要在基准线上的1/2处设一个垂直坡面的高程控制桩,10m范围内可安排4~5人自上而下平行削坡作业,依此基准线人工精细削坡至设计坡面。
削坡从上而下进行,将削坡土清理至渠底,然后机械外运到指定地点。
每一削坡段均要操作人员填写施工记录,见表3-1削坡(清基)施工质量记录表。
3.3.3砂质土削坡
砂质土削坡宜使用削坡机削坡,也可采用挖掘机粗削人工精削的方法,削坡前先洒水湿润。
施工方法同3.3.2。
3.3.4砂砾料削坡
砂砾料削坡宜采用挖掘机粗削人工精削的方法。
施工方法同3.3.2中第2项。
3.3.5渠底清基
渠底整平分两次进行,第一次可以在清运削坡土时,使用推土机、刮平机等设备在测量仪器控制下粗清保护层,将渠底清理到设计高程以上10cm左右。
在需要浇筑渠底时,使用刮平机等设备再次清理,人工精整渠底。
利用施工测量控制网引测高程控制点,测量人员钉桩、挂高程控制线,人工按控制线找平清理。
施工过程中注意防止扰动原状基层。
3.3.6渠道与建筑物交叉部位填筑
1墩柱部位渠道填筑:
将墩柱周边杂物清理干净后,按试验参数回填,边刷粘土浆边回填,层填层验。
2排水建筑物(如排水倒虹吸、排水涵洞、分水口等)部位填筑:
将排水建筑物周边杂物清理干净后,用设计要求的材料按试验参数回填。
靠近排水建筑物处采用小型机械夯具或人工夯具分层夯填,填筑层厚不得大于15cm,边刷粘土浆边回填,层填层验。
排水建筑物顶部回填,在1m厚以内一般用小型机械夯具夯填或振动碾静碾,夯填1m后方可使用振动碾压。
3.4质量控制与检验
3.4.1坡肩及坡角线测量放线。
由测量人员操作施测,依据经复核后的施工测量控制网点(不少于2个)测放出渠道中心线,再测放坡肩开口线和渠底线,沿线每10m钉桩挂线标识控制。
渠口(底)边线的允许偏差:
直线段+20mm、曲线段+50mm,削坡后的平整度应不大于10mm/2m(铺砂垫层时为不大于20mm/2m)。
3.4.2渠道削坡不允许欠挖,超挖深度应不大于规范相关要求。
1削坡机削坡。
削坡机架每班均应检测调整,使其与设计坡比一致。
最后一次削坡前,应测量待削坡面高程一般不少于3点(即坡肩处、1/2坡、坡脚处)。
2挖掘机粗削人工精削。
挖掘机粗削时,沿坡肩线和坡脚线每10m布设一控制断面,每断面不少于3点(即坡肩处、1/2坡、坡脚处)。
人工精削时,断面控制桩应校核,并配测量仪器、2m靠尺等工具跟踪检验高程、坡比、坡面平整等,填写表3-1。
3.4.3渠底清基后平整度不大于10mm/2m,以渠道中心线和左、右边线,间距10~15m布设高程控制线,用测量仪器、2m靠尺等工具检验高程、渠底平整度等指标,填写表3-1。
3.4.4渠道与其交叉建筑物交接部位的填筑控制
1墩柱部位:
铺土厚度不大于15cm,每层压实度检测点应均匀分布于界面周围且不少于3点。
2排水建筑物部位:
须由低处向高处水平分层填筑,每层测点不少于3个。
建筑物两侧填筑施工应平行均衡上升,每层的压实度检测个数应加密。
排水建筑物顶部回填,严禁在1m厚以内用振动碾振动碾压。
并填写渠道与交叉建筑物连接部位处理施工记录表,详见表3-2。
3.4.5质量标准和检查方法见表3-3。
施工单位填写表3-4所示的渠床整理施工质量记录表,作为单元工程质量评定支持材料。
3.5质量评定
3.5.1渠床整理以施工验收长度100m并按渠道左坡、右坡和渠底分别作为一个单元工程。
3.5.2渠床整理单元工程质量评定表见表3-5。
3.5.3质量评定标准:
质量等级分合格和优良两级。
1合格:
主控项目检验点100%符合质量标准;一般项目不少于70%的检测点符合质量要求;
2优良:
主控项目检验点100%符合质量标准;一般项目不少于90%的检测点符合质量要求。
3.5.4单元工程质量达不到合格标准时,应及时处理,其质量等级按下列规定确定:
1经返工处理并经鉴定能达到设计要求的,其质量评定为合格;
2返工处理后部分质量指标仍达不到设计要求时,经设计复核,项目法人及监理机构确认能满足安全和使用功能要求,可不再进行处理;或经返工处理后,改变外形尺寸或造成永久性缺陷的,经项目法人、监理及设计确认能基本满足设计要求,其质量可按合格处理。
3.5.5渠床整理作为重要隐蔽工程,应在施工单位自评、监理单位复核合格后,由监理单位组织项目管理、设计、施工等单位进行联合验收签证。
表3-1削坡(清基)施工质量记录表
施工单位:
班组:
天气:
编号:
分部工程名称、编号
单元工程名称、编号
施工起止桩号
部位(左、右、底)
完成的工程量(m2)
完成日期及时间
坡
肩
线
/
左
坡
点号
A1
B1
C1
D1
E1
F1
G1
H1
I1
J1
K1
坐
标
设计值
允许误差:
直线0~+20mm
曲线0~+50mm
测量放线值
成型测量值
高
程
设计值
允许误差:
0~-10mm
测量放线值
成型测量值
坡
脚
线
/
右
坡
点号
A2
B2
C2
D2
E2
F2
G2
H2
I2
J2
K2
坐
标
设计值
允许误差:
直线0~+20mm
曲线0~+50mm
测量放线值
成型测量值
高
程
设计值
允许误差:
0~-10mm
测量放线值
成型测量值
边
坡
/
渠
底
点号
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
设计值
允许误差:
0~-10㎜
测量放线值
成型测量值
平
整
度
A1A2K1K2区内检测点
不少于15处
表3-1说明:
1)坡肩线与坡角线坐标、设计值、实测值均以渠道中心线的对应点为基准点计算得出;
2)A1、B1、C1…诸点的间距暂定为10m,各施工单位以控制削坡精度满足设计要求为原则,可适当调整。
a、b、c…诸点为A1A2、B1B2、C1C2…连线的中点,即坡长的1/2处。
见赴图。
3)渠底清基应增加中心线控制点、主要是高程控制(底坡)和平整度控制,适当修改此表即可;
4)如削坡机削坡、测量放线栏内的高程数据为最后一次削坡前为坡面施测的高程值,以此确定进刀深度。
。
附图:
A1B1C1D1E1F1G1H1I1J1K1
A2B2C2D2E2F2G2H2I2J2K2
注:
A1B1、B1C1…J1K1线为坡肩线,长度均为10m,A2B2、B2
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