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【摘 要】 在电厂的建设过程中,对于建筑物的结构要求要比一般的房建工程的要求更高更具体,对于基坑的维护都是施工方亟需解决的技术难题。要求所有电厂建筑和地下工程在施工挖掘中都要做好相关的技术学习。基坑施工的过程中,会遇到很多技术上的难题,在使用先进的机械设备的时候也要充分的考虑到基坑的安全问题。在保障了生产安全的前提下就必须考虑到一个重要问题——坑道的支护。本文中我们从具体的电厂锅炉房的基坑施工支护为例,在技术上探讨电厂建筑物基坑在施工中使用的支护以及对于土质的施工建设控制措施的研究,就支护的方法的考虑也是掘进基坑设计中最为主要的因素。
【关键词】 基坑开挖;支护;电厂建筑;新奥法施工
对于电厂的日常使用中,地下层使用的频率很高,所以在施工的过程中对于建筑物的下部基础施工要尤其的注意,不仅要满足结构承载的要求,还要满足电厂的使用要求。在电厂建筑物基坑开挖过程中,机械的震动会对周围的岩层有一定的扰动,尤其是周边的电力设备的影响。这时基坑中岩石的压力就很难以控制,极易发生安全事故。基坑的支护是缓解和减少岩石产生的附加压力,降低安全隐患的概率。以便在基坑工作中安全、平稳的运行。下面我们就以电厂建筑物中的6#锅炉房的基坑支护作为例子进行说明。
一、6#锅炉房的基坑支护的介绍
在6#锅炉房的基坑的开挖之前,首先要选定一片开阔的施工区域,对于该区域内的地质情况要做出相应的勘察,了解地质的结构,最为主要的是了解地下水的发育情况。水量过大会对电厂的电力供应产生很大的影响,同时大量的地下水会有一定的导电能力,会使得电厂在生产中有一定的安全隐患。
在划定的区域中,形成一个封闭的施工范围,在范围区域进门口有保安维护安全秩序,(如图一)并在大门口的另外一侧设置有机械设备维修房、材料库、现场办公室。在整个施工区域内,要在较为明显的位置安装生产安全警示牌。必须在中央部位设置基坑开挖区域,区域边上有相对较大的空地以及大型开挖机械停放区域。用一条宽约六米的道路将空地、汽车停放区和基坑开挖区域连接在一起。为了在开挖的过程中有效的排除地下水或者是因下雨导致的大量水积留下来的情况,在开挖的两个对角设置有两个集水坑。在6#锅炉房的中间爆破区域要设置两条安全通道,是后期施工中的救援逃生通道,必须时刻保证通道的安全和畅通。接下来就是对于锅炉房的基坑开挖,以及开挖的支护过程。
图一 锅炉开挖爆破施工阶段区域定置化图
二、6#锅炉房的基坑支护施工方案
在电厂建筑物基坑支护设计中,新奥法使用的概率十分之高,它摒弃了传统方法的复杂,不仅解决了费时、费力、费钱的弊端,还在时间和效率上得到了提升。当遇到岩石扰动较为严重的地段,最为优先考虑的就是新奥法。新奥法是一种支护手段,在开挖阶段,使用高强混凝土喷射结合锚杆支护相结合,在此之中,锚杆发挥其性能上的优势,柔性的特性可以很好的与围岩紧密的粘合在一起,起到了保护作用,它的柔性也在一定程度上发挥出很大的优势,不同于刚性构件,它在一定程度上允许围岩有一定量的变形,使其不会产生附加应力,杆件上的力也传递出去,从而达到更好的稳定围岩的作用。
在顺序上,新奥法与传统隧道的施工方法也存在很大的差异,严格按“超前探测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测”的工艺要求进行施工,具体的顺序是提前进行开挖,这时候用高强混凝土和锚杆作第一次的支护,等到混凝土到达强度后再作第二次支护,很短的时间内,支护就能达到要求的强度,这样做的目的是有效的保证了围岩的稳定,不会受到二次破坏,这样的施工方法对围岩的扰动也是最小的,有效的降低了事故发生的概率,顺利的通过岩层压力无法确定的地段,保证了人身和财产安全。因此,这项技术才会受到很广泛的使用。
此外我们要注意的是,电厂建筑物基坑支护设计中还要考虑支护中出现大量地下水的情况,我们对支护有着不一样的要求,首先要对地下水发育充足的地域进行人工降水,在基础对角设置两个个露天降水井,在喷射混凝土前,要铺设一定的防水材料,尤其在接缝处(伸缩缝、沉降缝、变形缝、施工缝)填塞防水材料,这样方可继续喷射混凝土。在喷射混凝土后,混凝土中埋设管道,其中包括纵横向排水管和横向排水管道,使得在水分多余的情况下,结构内部的水能够排除,定期还要疏通管道,以便内部的水及时排出,减小水对结构承载的影响。
三、基坑支护设计计算
[基本信息介绍](见下表)
内力计算方法 增量法
规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
基坑等级 三级
基坑侧壁重要性系数γ0 0.90
基坑深度H(m) 5.280
嵌固深度(m) 7.720
桩顶标高(m) -1.000
桩材料类型 钢板桩
├每延米截面面积A(cm2) 198.00
├每延米惯性矩I(cm4) 23200.00
└每延米抗弯模量W(cm3) 1600.00
有无冠梁 无
放坡级数 1
超载个数 3
支护结构上的水平集中力 0
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1.内撑0.000——
2.内撑0.000——
Ks=3.387>=1.200,满足规范要求。
对于任何一项电厂基坑工程来说,都会面临多种支护方案的选择,且各种方案的适用范围、条件、造价差别相当大。在招标大会中,各单位的支护结构费用相差甚多,有的甚至会达到一倍以上的情况并不少见,其原因采用支护和设计方法的不同。因此,如何使得基坑工程不会对电厂其他的使用起到干扰作用,同时还要在安全的范围之内进行基坑的開挖和支护。并且还要投资费用低,这些都是摆在我们面前急待解决的难点支护方案的优化原则:
(1)通过优化选出最佳设计方案,做到使基坑稳定、安全;
(2)通过优化可以做到投资最少,做到经济上合理;
(3)通过优化保护周围环境带来环境效益;
(4)通过优化减少工程事故的发生,减少财产损失。
四、结束语
遇到有关于电厂的建筑施工时,对施工方法要求格外的严格,充分考虑了结构物会给电力生产带来的影响的同时,还有使得建筑物满足使用的要求。对于施工中的基坑开挖要在对于支护安全方面下功夫。对于支护要做出相应的预案,来保证支护工程安全顺利的进行,在文中也详细介绍了施工中常用的新奥法的支护顺序和施工范围,对应的技术指标也进行了分析,对具体的6#锅炉房的地基基础施工作为案例进行施工叙述,并对基坑支护的抗倾覆计算进行了说明,这些都是为了保证施工正常运行作准备,对有效遏制深基坑开挖出现的施工事故具有重要意义。
参考文献:
[1]赵文.浅谈工程建设项目项目分包管理[J].沿海企业与科技,2003(5):18-42.
[2]何佰洲,刘禹.基坑工程建设合同与合同管理[M].大连:东北财经2004.人学出版社:35-67.
[3]王波,高延发,牛学良等.软岩巷道支架结构稳定性分析技术[J].煤炭工业出版社,2009,13(16):98-102.
【关键词】 基坑开挖;支护;电厂建筑;新奥法施工
对于电厂的日常使用中,地下层使用的频率很高,所以在施工的过程中对于建筑物的下部基础施工要尤其的注意,不仅要满足结构承载的要求,还要满足电厂的使用要求。在电厂建筑物基坑开挖过程中,机械的震动会对周围的岩层有一定的扰动,尤其是周边的电力设备的影响。这时基坑中岩石的压力就很难以控制,极易发生安全事故。基坑的支护是缓解和减少岩石产生的附加压力,降低安全隐患的概率。以便在基坑工作中安全、平稳的运行。下面我们就以电厂建筑物中的6#锅炉房的基坑支护作为例子进行说明。
一、6#锅炉房的基坑支护的介绍
在6#锅炉房的基坑的开挖之前,首先要选定一片开阔的施工区域,对于该区域内的地质情况要做出相应的勘察,了解地质的结构,最为主要的是了解地下水的发育情况。水量过大会对电厂的电力供应产生很大的影响,同时大量的地下水会有一定的导电能力,会使得电厂在生产中有一定的安全隐患。
在划定的区域中,形成一个封闭的施工范围,在范围区域进门口有保安维护安全秩序,(如图一)并在大门口的另外一侧设置有机械设备维修房、材料库、现场办公室。在整个施工区域内,要在较为明显的位置安装生产安全警示牌。必须在中央部位设置基坑开挖区域,区域边上有相对较大的空地以及大型开挖机械停放区域。用一条宽约六米的道路将空地、汽车停放区和基坑开挖区域连接在一起。为了在开挖的过程中有效的排除地下水或者是因下雨导致的大量水积留下来的情况,在开挖的两个对角设置有两个集水坑。在6#锅炉房的中间爆破区域要设置两条安全通道,是后期施工中的救援逃生通道,必须时刻保证通道的安全和畅通。接下来就是对于锅炉房的基坑开挖,以及开挖的支护过程。
图一 锅炉开挖爆破施工阶段区域定置化图
二、6#锅炉房的基坑支护施工方案
在电厂建筑物基坑支护设计中,新奥法使用的概率十分之高,它摒弃了传统方法的复杂,不仅解决了费时、费力、费钱的弊端,还在时间和效率上得到了提升。当遇到岩石扰动较为严重的地段,最为优先考虑的就是新奥法。新奥法是一种支护手段,在开挖阶段,使用高强混凝土喷射结合锚杆支护相结合,在此之中,锚杆发挥其性能上的优势,柔性的特性可以很好的与围岩紧密的粘合在一起,起到了保护作用,它的柔性也在一定程度上发挥出很大的优势,不同于刚性构件,它在一定程度上允许围岩有一定量的变形,使其不会产生附加应力,杆件上的力也传递出去,从而达到更好的稳定围岩的作用。
在顺序上,新奥法与传统隧道的施工方法也存在很大的差异,严格按“超前探测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测”的工艺要求进行施工,具体的顺序是提前进行开挖,这时候用高强混凝土和锚杆作第一次的支护,等到混凝土到达强度后再作第二次支护,很短的时间内,支护就能达到要求的强度,这样做的目的是有效的保证了围岩的稳定,不会受到二次破坏,这样的施工方法对围岩的扰动也是最小的,有效的降低了事故发生的概率,顺利的通过岩层压力无法确定的地段,保证了人身和财产安全。因此,这项技术才会受到很广泛的使用。
此外我们要注意的是,电厂建筑物基坑支护设计中还要考虑支护中出现大量地下水的情况,我们对支护有着不一样的要求,首先要对地下水发育充足的地域进行人工降水,在基础对角设置两个个露天降水井,在喷射混凝土前,要铺设一定的防水材料,尤其在接缝处(伸缩缝、沉降缝、变形缝、施工缝)填塞防水材料,这样方可继续喷射混凝土。在喷射混凝土后,混凝土中埋设管道,其中包括纵横向排水管和横向排水管道,使得在水分多余的情况下,结构内部的水能够排除,定期还要疏通管道,以便内部的水及时排出,减小水对结构承载的影响。
三、基坑支护设计计算
[基本信息介绍](见下表)
内力计算方法 增量法
规范与规程 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012
基坑等级 三级
基坑侧壁重要性系数γ0 0.90
基坑深度H(m) 5.280
嵌固深度(m) 7.720
桩顶标高(m) -1.000
桩材料类型 钢板桩
├每延米截面面积A(cm2) 198.00
├每延米惯性矩I(cm4) 23200.00
└每延米抗弯模量W(cm3) 1600.00
有无冠梁 无
放坡级数 1
超载个数 3
支护结构上的水平集中力 0
抗倾覆安全系数:
Mp——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩,对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定;对于锚杆或锚索,支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。
Ma——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。
锚固力计算依据锚杆实际锚固长度计算。
序号支锚类型材料抗力(kN/m)锚固力(kN/m)
1.内撑0.000——
2.内撑0.000——
Ks=3.387>=1.200,满足规范要求。
对于任何一项电厂基坑工程来说,都会面临多种支护方案的选择,且各种方案的适用范围、条件、造价差别相当大。在招标大会中,各单位的支护结构费用相差甚多,有的甚至会达到一倍以上的情况并不少见,其原因采用支护和设计方法的不同。因此,如何使得基坑工程不会对电厂其他的使用起到干扰作用,同时还要在安全的范围之内进行基坑的開挖和支护。并且还要投资费用低,这些都是摆在我们面前急待解决的难点支护方案的优化原则:
(1)通过优化选出最佳设计方案,做到使基坑稳定、安全;
(2)通过优化可以做到投资最少,做到经济上合理;
(3)通过优化保护周围环境带来环境效益;
(4)通过优化减少工程事故的发生,减少财产损失。
四、结束语
遇到有关于电厂的建筑施工时,对施工方法要求格外的严格,充分考虑了结构物会给电力生产带来的影响的同时,还有使得建筑物满足使用的要求。对于施工中的基坑开挖要在对于支护安全方面下功夫。对于支护要做出相应的预案,来保证支护工程安全顺利的进行,在文中也详细介绍了施工中常用的新奥法的支护顺序和施工范围,对应的技术指标也进行了分析,对具体的6#锅炉房的地基基础施工作为案例进行施工叙述,并对基坑支护的抗倾覆计算进行了说明,这些都是为了保证施工正常运行作准备,对有效遏制深基坑开挖出现的施工事故具有重要意义。
参考文献:
[1]赵文.浅谈工程建设项目项目分包管理[J].沿海企业与科技,2003(5):18-42.
[2]何佰洲,刘禹.基坑工程建设合同与合同管理[M].大连:东北财经2004.人学出版社:35-67.
[3]王波,高延发,牛学良等.软岩巷道支架结构稳定性分析技术[J].煤炭工业出版社,2009,13(16):98-102.