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向地下77米超深处浇筑混凝土,有什么好的施工方法?

2021-12-04 03:58:53 | 阅:

太平洋在线代理下载、项目概况

向地下77米超深处浇筑混凝土,有什么好的施工方法?

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大家对这个位于上海的深坑酒店肯定不陌生太平洋后台下载,这座深坑酒店选址在旧矿场形成的深坑,依附深坑岩壁而建。其中地上2层,地上裙房1层地下室,坑内16层,其中水下永久2层。

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位于深坑的酒店,不禁令人眼前一亮,这创意真的让人非常非常想去睡一晚太平洋下载网。但是对于工程建设人员来说却并不美好,他们面临着非常多的工程施工难题。首先要解决的就是如何把混凝土向下超深77m保质保量地输送的问题,这是工程能否顺利进行的关键。

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二、向下超深输送混凝土的方案比选

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酒店选址的深坑近似圆形,上宽下窄,坡度较陡,坡角约80度,其面积约为36800平方米,最深处距地表约77m。而深坑酒店主体结构主要位于坑内,坑底基础回填混凝土达14000m³,主体结构混凝土达到40431 m³。到底采用什么施工方法进行施工呢?项目部经过讨论想出了三种方案:

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方案一:研发一套具有高效缓冲效果的固定泵管,将其固定于崖壁上,采用一泵到底技术输送混凝土;

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方案二:研发一种适宜超深基坑(77m)的溜槽,设置于坑顶与坑底之间,并在溜槽底部设置固定泵的混凝土输送技术;

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方案三:在坑顶设置汽车泵,通过汽车泵—溜槽—固定泵的三级接力技术实现混凝土向下输送。

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1、施工方案一特点分析:

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(1)崖壁泵管布设困难,需进行崖壁爆破处理,泵管固定打设锚杆,需搭设约77m高脚手架;

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(2)沿陡峭崖壁易堵管、爆管,一旦堵管或爆管,维修代价大;

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(3)不需要在坑底设置固定泵。但坑底结构跨度达到200余米,固定泵管沿崖壁布设后,仍需水平泵送。

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(4)研制的缓冲泵管对混凝土性能要求高。

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2、施工方案二特点分析:

(1)需搭设近77m高、约150m长的溜槽,溜槽支架搭设困难;

(2)溜槽布置区域无垂直运输装置,现场吊装难度大;

(3)支架搭设完成后,二次调整困难。

(4)混凝土速度易控制,不需要专门进行配合比设计。

3、施工方案三特点分析:

(1)利用坑底几处-50m平台位置设置固定泵,减少溜槽搭设高度。仅需搭设13m高的溜槽及支撑溜槽的架体;溜槽设置及架体搭设简单;

(2)混凝土输送速度可以通过汽车泵稳定控制;

(3)通过利用几处-50m平台,混凝土向下泵送距离小(约27m),不易发生堵管或爆管的现象;

4、三种施工方案比选:

通过对以上三种方案进行对比分析,我们认为方案三在技术可行性、经济合理性及工期等方面更具优势,对此我们把方案三作为最佳方案。

三、施工方案中的关键施工技术

1、在施工现场选择合适的汽车泵、固定泵位置

1)利用天宝三维扫描仪TX5,对崖壁进行扫描,得到崖壁点云模型。

2)通过汽车泵BIM模型结合崖壁模型选择泵车最佳布置点,既北侧-50m平台上方,可避开泵管与崖壁碰撞处实现爆破量=0,且断面较规则可作为溜槽搭设位置;

2、汽车泵、固定泵选型

通过搅拌站技术人员共同调查上海市场可知,上海市场汽车泵臂长最长为66m,但相对66m较为普遍的为62m汽车泵,且62m汽车泵较为稳定,且可以按时供应,经协商提前2天预约即可,最后与搅拌站技术人员选定的汽车泵为SY5502THB 62E,达到目标要求。

按照《混凝土泵送施工技术规程》JGJ/T-2011[1],当倾斜或垂直向下泵送施工时,高差大于20m时,应在倾斜或垂直管下端设置弯管或水平管,弯管和水平管折算长度不宜小于1.5倍的高差。根据现场向下深度27m,水平泵送长达200m,经计算选用,超高压混凝土输送泵HBT803-1818-DRRR。

3、溜槽设计方案

1)通过选定的三级接力输送位置,利用结合三维激光扫描的BIM技术来确定汽车泵向坑内下伸的长度,依据计算结果,汽车泵能下伸37m。

2)依据现场实际地形设计溜槽,画出溜槽设计图纸

通过汽车泵下伸臂长可知,溜槽搭设高度为13m,通过受力计算确定溜管支架。混凝土沿溜槽向下压力:P1=ρg sinαh,混凝土滑动过程中产生的滑动摩擦力P2=ρgcosαhμ,即只要P2<P1,即依靠混凝土自重产生的动力足够补偿混凝土在溜管中的摩擦阻力。进过多次计算及多次试验可知,溜槽角度为30°~60°为最佳角度。溜管采用直径600mm、考虑磨损,采用厚度10mm的Q235B半圆管制作,溜管上端设置容量为0.5㎥的圆锥台形状接料斗。

4、混凝土配合比设计

经试验,当混凝土到场坍落度为210±10mm,粗骨料粒径为5-20mm,砂率为0.47±0.01时,混凝土向下超深77m三级接力输送能顺利进行,且输送至坑底混凝土和易性较好,不易发生离析,混凝土试块强度检测合格≧C35。

5、汽车泵与固定泵上下协调

1)计算协调汽车泵和固定泵工作时排量

根据选择的SY5502THB 62E汽车泵型号可知其高低压排量,以及固定泵HBT803-1818-DRRR的排量,通过计算和试验可知当汽车泵排量在30%~40%时与固定泵90%~100%排量向对应,在现场试验后,每次混凝土固定泵料斗内混凝土溢出次数≤3次,达到目标要求。

2)根据试验所统计混凝土向下输送时间、混凝土罐车交换时间等数

据确定上下协调发出指令时间,做好现场交底。

经现场实际操作统计数据,坑顶混凝土罐车一车结束另一车开始两车交换时间约1min,混凝土从汽车泵开始输送至坑底-77m处施工区域约需1min,汽车泵停止泵送时溜管内仍有约0.2m³混凝土将溜至固定泵料斗内。故当需停止输送混凝土时,坑底泥工指挥需提前约1min指令汽车泵停止输送输送混凝土,而固定泵操作工需待溜管内混凝土全部输送完毕方可停止固定泵工作。

四、现场混凝土浇筑图片

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