廟坡抽水站灰土井的施工設計
發布時間：2018-01-23 共1頁
1 工程概況及灰土井設計
廟坡站位于蒲城縣東陽鄉廟坡村北，該站由北干渠直接引渠抽水，是蒲城分干渠的首級站。站內主要設置有主廠房、付廠房、變電站各一座，抽水機組6臺，吸水池6個，引水管道6條，輸水管道3條。
地質資料證明二期抽黃灌溉干渠以下各級抽水站大部分建于渭北高塬的自重或非自重濕陷性黃土上。廟坡站|考試|大|一級建造師|基礎為Ⅱ級自重濕陷性黃土。為了消除地基的濕陷性，設計上對抽水站地基的處理大部分站都采用2∶8灰土擠密樁加固，但在施工過程中由于該站地基土質堅硬（紅膠泥土），干密度大，使得在打樁造孔過程中難度很大，速度慢，嚴重影響工程的進度。因此，建設局考慮到幾個站都存在地基打樁困難的情況，經與西北水利科學研究所協商，在廟坡站進行地基原位靜力載荷試驗與浸水載荷試驗，根據試驗結果，對廟坡站的地基承載力和濕陷性作出評價，對地基處理方案提出建議。經過載荷試驗，測出廟坡站地基的容許承載力為200kPa，極限承載力為500kPa，而廟坡站為單層廠房，設計荷載為100～150kPa，由此可見廟坡站基地的承載力完全可以滿足設計要求，但是考慮到抽水站地基不完全均勻，為了提高安全性和承載的均勻性，建設局研究后將原設計的灰土擠密樁變更為灰土井施工方案，這樣做在施工方法上是可行的，在技術上是可靠的，在經濟上是合理的，擠密樁節約投資，工期也能加快。
灰土井的處理深度為柱基下5．75m，廠房0-0線以下10．5m，共設灰土井31個，3∶7灰土工程量共2500m3。
2 灰土井的施工規范與依據
（1）灰土井的施工根據國標（GBJ202-831），地基與基礎工程施工及驗收規范第三章地基的第一節，灰土地基的規范要求控制。
（2）灰土施工要依據施工現場選取合格的土料與白灰，做3∶7灰土擊實試驗報告進行施工質量控制。
3 廟坡站灰土井施工質量控制
3．1 灰土井的放線與開挖
按圖紙和變更要求，對灰土井的位置進行放線。精確測出廠房的軸線和中線高程，再根據圖紙的尺寸放灰土井的開挖線，反復校核沒有問題，即可|考試|大|一級建造師|以動工挖土。在開挖過程中，長、寬、深的誤差控制在0～50mm范圍內，只能超挖，不能欠挖；要求邊挖邊量、隨時校正，保證灰土井的幾何尺寸符合設計要求。挖好后，技術人員要進行詳細校核，并填寫土方開挖質檢表，經驗收合格后才能進行灰土回填。
3．2 材料要求
（1）白灰要求：灰土的材料主要是白灰。首先要選好白灰。石灰是一種氣硬性無機膠凝材料，煅燒正常的石灰大多為白色或淺黃色，呈松軟多孔狀態。但在煅燒時由于室內溫度不均勻和石灰石塊體大小不同等原因，會形成過火石灰和欠火石灰，欠火石灰不能熟化，無法使用，過火石灰熟化過程慢，這些顆粒拌合于灰土中，施工完成后才開始熟化，產生體積膨脹，影響工程質量。所以在購灰時要選用質量比較好的生石灰。其次石灰在熟化后，必須過篩，粒徑不能超過5mm。防止大塊灰摻入灰土之中，造成脹裂，影響回填質量。另外工地還應注意，生石灰在存放過程中易吸收空氣中的水分和二氧化碳，自行消化而失去活性，因此不能長期存放，一般不超過一個月。
（2）土料要求：施工所需土料不得含有有機雜質，料疆石等，土粒應符合規范要求，凍土堅決不能使用，土料必須過篩，粒徑不得超過15mm。
3．3 施工與質量控制
（1）拌和：灰和土過篩后，用專用量斗量灰、量土，嚴格按3∶7體積比進行拌合。拌合要有專人負責計量，拌合|考試|大|一級建造師|要均勻，干拌兩遍，入坑加水后再翻攪兩遍，直到灰土含水量適宜、顏色一致時為止。
（2）鋪設夯打：虛鋪厚度按規范要求人工夯打為200～250mm，考慮到冬季施工，我們按180mm控制，為了便于施工在井壁每180mm畫一道線，控制虛鋪度效果很好。攤鋪后的灰土料，要厚度均勻，表面平整，夯打6遍。由于灰土井是方型斷面尺寸，四角用夯打不到，必須進行人工補夯。
（3）質量控制：含水量的控制是很關鍵的一個環節。根據灰土擊實試驗報告的參數指標，含水量控制在20%～23%為宜，最低不小于18%，最大不超過24%。低了不易打實，高了則打成橡皮泥，出現翻漿現象。如何控制水量，我們是這樣做的：先在素土里面加水，浸泡幾天后，再篩土，加灰拌合，素土里加水不宜太多，不能超過18%，否則無法過篩，這樣拌合后水分不夠，需在鋪設灰土時 再補充一些水份，直至達到所需標準。素土的含水量加灰拌合后，灰土的含水量降低3%～4%。所以要保證灰土的夯打質量，在素土一次加足水份是不可能的，必須在灰土拌好后補充加水，而且要固定專人，以掌握水量的大小，補充加水最好是在井上完成。一層灰土潑灑一次水，這樣在較短時間就能攪拌，而且容易拌勻，然后再下井鋪設夯打。
（4）取樣檢測：抽樣檢測是質量控制的重要手段。每夯打一層，最少取一組樣，合格后再回填上一層。取樣深度要在夯打后的厚度2/3以下取樣，不能在頂面取樣，也就是在最薄弱的部位取樣。然后將化驗結果，即時通知施工員，符合要求后再進行下一層回填。若不符合要求，針對存在問題進行處理，直到合格為止（干密度必須控制在1．50～1．55t/m3范圍內）。
3．4 驗收與質量評價
質檢組堅持驗收程序，每一個坑為一個單元工程，填寫質檢表，驗收合格后再進行灰土回填。在灰土施工過程中，加強跟蹤檢查，加強隨機取樣抽查，做到每個坑抽查5個以上的樣。發現有質量問題，采取補救措施。該返工的堅決返工，決不姑息遷就。返工挖出的灰土已經鈣化，失去膠凝作用，要清理出場外，不能二次回填。
灰土夯打后的質量評定分為合格與優良兩個級別。達到設計干密度試樣合格率為總試樣數的≥90%，且不低于設計干密度的0．98為合格。達到設計干密度試樣合格率為總數的≥95%，且不低于設計干密度的0．98為優良。
4 幾點體會及建議
① 灰土比例掌握得一定要嚴密，灰少，土多干密度|考試|大|一級建造師|超出上限，灰大干密度低于下限。
② 含水量控制一定要穩定，不能忽大忽小，避免出現橡皮泥和翻漿現象。
③ 由于該站基礎有1/3厚度的紅土層，土方挖出后和黃土混攪在一起，在拌合灰土的過程中，又很難分開，這樣給質量控制帶來了一定困難，紅土多，干密度就大，黃土多，干密度就小。在今后的施工過程中應加強管理，嚴格按規范要求施工。灰土比例宜采用無底斗量，加水應固定專人掌握水量大小，保證灰土施工質量。對土質復雜的基礎，用黃土、紅土、混合土做幾種擊實試驗，以便更好地指導灰土井施工。
④ 廟坡站灰土井施工的優點是用料少，用工少，比較經濟，缺點是深度大，面積小，挖土難度大，邊角難|考試|大|一級建造師|夯實，每打一層人工要上下井一次，操作很不方便。針對廟坡站灰土井施工的優缺點，建議方案一：在以后灰土井基礎施工時基礎開挖將挖土改為條形，這樣可以用機械開挖，回填時，將有灰土的位置填成灰土，將其它部位填成素土，沿一個水平面向上鋪打，雖然多挖和多填了一些素土，但操作起來很方便，能加快工期且能保證工程質量。建議方案二：在以后各站的廠房、流道、吸水池基礎灰土施工中，針對廟坡站灰土井施工存在的優缺點，將灰土井施工可全部改為大面積灰土施工，厚度為1m厚。這樣施工起來更為方便，可用推土機開挖，壓路機碾壓灰土，便于大型機械化施工，且基礎整體質量較好。
廟坡站位于蒲城縣東陽鄉廟坡村北，該站由北干渠直接引渠抽水，是蒲城分干渠的首級站。站內主要設置有主廠房、付廠房、變電站各一座，抽水機組6臺，吸水池6個，引水管道6條，輸水管道3條。
地質資料證明二期抽黃灌溉干渠以下各級抽水站大部分建于渭北高塬的自重或非自重濕陷性黃土上。廟坡站|考試|大|一級建造師|基礎為Ⅱ級自重濕陷性黃土。為了消除地基的濕陷性，設計上對抽水站地基的處理大部分站都采用2∶8灰土擠密樁加固，但在施工過程中由于該站地基土質堅硬（紅膠泥土），干密度大，使得在打樁造孔過程中難度很大，速度慢，嚴重影響工程的進度。因此，建設局考慮到幾個站都存在地基打樁困難的情況，經與西北水利科學研究所協商，在廟坡站進行地基原位靜力載荷試驗與浸水載荷試驗，根據試驗結果，對廟坡站的地基承載力和濕陷性作出評價，對地基處理方案提出建議。經過載荷試驗，測出廟坡站地基的容許承載力為200kPa，極限承載力為500kPa，而廟坡站為單層廠房，設計荷載為100～150kPa，由此可見廟坡站基地的承載力完全可以滿足設計要求，但是考慮到抽水站地基不完全均勻，為了提高安全性和承載的均勻性，建設局研究后將原設計的灰土擠密樁變更為灰土井施工方案，這樣做在施工方法上是可行的，在技術上是可靠的，在經濟上是合理的，擠密樁節約投資，工期也能加快。
灰土井的處理深度為柱基下5．75m，廠房0-0線以下10．5m，共設灰土井31個，3∶7灰土工程量共2500m3。
2 灰土井的施工規范與依據
（1）灰土井的施工根據國標（GBJ202-831），地基與基礎工程施工及驗收規范第三章地基的第一節，灰土地基的規范要求控制。
（2）灰土施工要依據施工現場選取合格的土料與白灰，做3∶7灰土擊實試驗報告進行施工質量控制。
3 廟坡站灰土井施工質量控制
3．1 灰土井的放線與開挖
按圖紙和變更要求，對灰土井的位置進行放線。精確測出廠房的軸線和中線高程，再根據圖紙的尺寸放灰土井的開挖線，反復校核沒有問題，即可|考試|大|一級建造師|以動工挖土。在開挖過程中，長、寬、深的誤差控制在0～50mm范圍內，只能超挖，不能欠挖；要求邊挖邊量、隨時校正，保證灰土井的幾何尺寸符合設計要求。挖好后，技術人員要進行詳細校核，并填寫土方開挖質檢表，經驗收合格后才能進行灰土回填。
3．2 材料要求
（1）白灰要求：灰土的材料主要是白灰。首先要選好白灰。石灰是一種氣硬性無機膠凝材料，煅燒正常的石灰大多為白色或淺黃色，呈松軟多孔狀態。但在煅燒時由于室內溫度不均勻和石灰石塊體大小不同等原因，會形成過火石灰和欠火石灰，欠火石灰不能熟化，無法使用，過火石灰熟化過程慢，這些顆粒拌合于灰土中，施工完成后才開始熟化，產生體積膨脹，影響工程質量。所以在購灰時要選用質量比較好的生石灰。其次石灰在熟化后，必須過篩，粒徑不能超過5mm。防止大塊灰摻入灰土之中，造成脹裂，影響回填質量。另外工地還應注意，生石灰在存放過程中易吸收空氣中的水分和二氧化碳，自行消化而失去活性，因此不能長期存放，一般不超過一個月。
（2）土料要求：施工所需土料不得含有有機雜質，料疆石等，土粒應符合規范要求，凍土堅決不能使用，土料必須過篩，粒徑不得超過15mm。
3．3 施工與質量控制
（1）拌和：灰和土過篩后，用專用量斗量灰、量土，嚴格按3∶7體積比進行拌合。拌合要有專人負責計量，拌合|考試|大|一級建造師|要均勻，干拌兩遍，入坑加水后再翻攪兩遍，直到灰土含水量適宜、顏色一致時為止。
（2）鋪設夯打：虛鋪厚度按規范要求人工夯打為200～250mm，考慮到冬季施工，我們按180mm控制，為了便于施工在井壁每180mm畫一道線，控制虛鋪度效果很好。攤鋪后的灰土料，要厚度均勻，表面平整，夯打6遍。由于灰土井是方型斷面尺寸，四角用夯打不到，必須進行人工補夯。
（3）質量控制：含水量的控制是很關鍵的一個環節。根據灰土擊實試驗報告的參數指標，含水量控制在20%～23%為宜，最低不小于18%，最大不超過24%。低了不易打實，高了則打成橡皮泥，出現翻漿現象。如何控制水量，我們是這樣做的：先在素土里面加水，浸泡幾天后，再篩土，加灰拌合，素土里加水不宜太多，不能超過18%，否則無法過篩，這樣拌合后水分不夠，需在鋪設灰土時 再補充一些水份，直至達到所需標準。素土的含水量加灰拌合后，灰土的含水量降低3%～4%。所以要保證灰土的夯打質量，在素土一次加足水份是不可能的，必須在灰土拌好后補充加水，而且要固定專人，以掌握水量的大小，補充加水最好是在井上完成。一層灰土潑灑一次水，這樣在較短時間就能攪拌，而且容易拌勻，然后再下井鋪設夯打。
（4）取樣檢測：抽樣檢測是質量控制的重要手段。每夯打一層，最少取一組樣，合格后再回填上一層。取樣深度要在夯打后的厚度2/3以下取樣，不能在頂面取樣，也就是在最薄弱的部位取樣。然后將化驗結果，即時通知施工員，符合要求后再進行下一層回填。若不符合要求，針對存在問題進行處理，直到合格為止（干密度必須控制在1．50～1．55t/m3范圍內）。
3．4 驗收與質量評價
質檢組堅持驗收程序，每一個坑為一個單元工程，填寫質檢表，驗收合格后再進行灰土回填。在灰土施工過程中，加強跟蹤檢查，加強隨機取樣抽查，做到每個坑抽查5個以上的樣。發現有質量問題，采取補救措施。該返工的堅決返工，決不姑息遷就。返工挖出的灰土已經鈣化，失去膠凝作用，要清理出場外，不能二次回填。
灰土夯打后的質量評定分為合格與優良兩個級別。達到設計干密度試樣合格率為總試樣數的≥90%，且不低于設計干密度的0．98為合格。達到設計干密度試樣合格率為總數的≥95%，且不低于設計干密度的0．98為優良。
4 幾點體會及建議
① 灰土比例掌握得一定要嚴密，灰少，土多干密度|考試|大|一級建造師|超出上限，灰大干密度低于下限。
② 含水量控制一定要穩定，不能忽大忽小，避免出現橡皮泥和翻漿現象。
③ 由于該站基礎有1/3厚度的紅土層，土方挖出后和黃土混攪在一起，在拌合灰土的過程中，又很難分開，這樣給質量控制帶來了一定困難，紅土多，干密度就大，黃土多，干密度就小。在今后的施工過程中應加強管理，嚴格按規范要求施工。灰土比例宜采用無底斗量，加水應固定專人掌握水量大小，保證灰土施工質量。對土質復雜的基礎，用黃土、紅土、混合土做幾種擊實試驗，以便更好地指導灰土井施工。
④ 廟坡站灰土井施工的優點是用料少，用工少，比較經濟，缺點是深度大，面積小，挖土難度大，邊角難|考試|大|一級建造師|夯實，每打一層人工要上下井一次，操作很不方便。針對廟坡站灰土井施工的優缺點，建議方案一：在以后灰土井基礎施工時基礎開挖將挖土改為條形，這樣可以用機械開挖，回填時，將有灰土的位置填成灰土，將其它部位填成素土，沿一個水平面向上鋪打，雖然多挖和多填了一些素土，但操作起來很方便，能加快工期且能保證工程質量。建議方案二：在以后各站的廠房、流道、吸水池基礎灰土施工中，針對廟坡站灰土井施工存在的優缺點，將灰土井施工可全部改為大面積灰土施工，厚度為1m厚。這樣施工起來更為方便，可用推土機開挖，壓路機碾壓灰土，便于大型機械化施工，且基礎整體質量較好。
