分析

简答题:某船闸建在淤泥质河床上，选用土石围堰形成无支护基坑，在基坑内施工船闸结构，船闸结构施工工期2 年，要经历2 个雨季。上游围堰顶标高+7.5m，河床最低处标高-5.0m；下游围堰顶标高+6.5m，河床最低处标高-5.5m。上下游围堰形成后，上游设计高水位+4.0m，平均水位+1.8m，设计低水位+0.3m；下游设计高水位+3.0m，平均水位+1.5m，设计低水位+0.1m。围堰采用深层水泥搅拌桩加固、止水，基坑汇水面积为50000m²。编制施工方案时，工程队配置了排水设备，以便及时抽出基坑积水，为结构混凝土施工创造了干施工条件，当地降雨量统计数据见表5。施工过程中，为了检查围堰结构质量，对深层水泥搅拌桩加固体进行了钻孔取芯，检测强度，在确认搅拌体强度达到设计要求后，进行后续施工。工程队在选择混凝土浇筑工艺时，比选了吊罐和泵送工艺，确定选用吊罐工艺。船闸闸首混凝土结构设置了后浇带，其浇筑时间设计未作规定。施工中，在浇筑完后浇带两侧混凝土后，进行了沉降位移观测，根据观测数据分析，两侧混凝土全部浇筑完成25d 后闸首结构已沉降稳定。船闸大体积混凝土浇筑前进行了温控设计，采取了满足大体积混凝土施工阶段温控标准的措施。在典型施工中，对混凝土内部最高温度和表面最低温度进行了监测，混凝土内部最高温度曲线见图5。
表5 当地降雨量统计数据表

图5 混凝土内部最高温度曲线

问题
1．写出深层水泥搅拌桩的主要施工步骤？水泥搅拌桩的钻孔取芯至少宜在成桩后多少天进行？
2．设计条件下，计算出上下游围堰中迎水面每延米承受的水平向最大水压力。（水的重度γ=9800N/m³）
3．计算基坑径流排水量及需配备的排水设备的最低总额定排水能力。
4．根据大体积混凝土施工阶段温控标准，给出图5 中b、c 点对应时间的混凝土表面最低温度控制值。此时，如环境气温骤降，为满足温控标准需采取哪些措施？
5．分别写出适合吊罐工艺和泵送工艺的混凝土坍落度范围和粗骨料级配要求。后浇带混凝土在两侧混凝土浇筑后至少多少天可施工？
6．在水运工程建设项目重大事故隐患清单中，围堰施工隐患易引发事故的类型有哪些?

正确答案

1．深层水泥搅拌桩的主要施工步骤为：
（1）搅拌机械就位、调平。
（2）预搅拌下沉至设计加固深度。
（3）边喷浆、边搅拌提升搅拌头直至预定的停浆面。
（4）重复搅拌下沉至设计加固深度。
（5）根据设计要求，喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面。
（6）提升搅拌头到无障碍高度，水平移动搅拌机械，定位在相邻搅拌位置上继续上述作业。水泥搅拌桩的钻孔取芯至少宜在成桩后90天进行。
2．上游围堰中迎水面每延米承受的水平向最大水压力为：0.5×[9800×(4.0+5.0)]×(4.0+5.0)×1=396900N。
下游围堰中迎水面每延米承受的水平向最大水压力为：0.5×[9800×(3.0+5.5)]×(3.0+5.5)×1=354025N。
3．查表5 得5 年一遇日最大降水量200mm；计算降水强度R=200/2=100mm/h=0.1m/h；基坑径流排水量为：Q=AR=50000×0.1=5000m³/h。需配备的排水设备的最低总额定排水能力为：5000×2=10000m³/h。理由如下：基坑径流排水设备根据基坑径流量及基坑设计施工要求确定，设备的排水能力应现场测定，其额定排水能力不宜小于基坑径流排水量的2 倍。
4．混凝土内表温差不大于25℃；图5 中b 点对应时间的混凝土内部温度为65℃，其表面最低温度控制值为：65-25=40℃。图5 中c 点对应时间的混凝土内部温度为50℃，其表面最低温度控制值为：50-25=25℃。气温骤降时，龄期低于28d 的混凝土应进行表面保温。保温材料应覆盖严密，接缝处重叠覆盖不少于300mm，边角处应加倍保温。
5．当采用吊罐入仓工艺时，混凝土坍落度宜为50~80mm，混凝土粗骨料宜用3 级级配，最大粒径不宜大于80mm。当采用泵送混凝土工艺时，混凝土坍落度宜为120~180mm，粗骨料宜采用连续级配。后浇带混凝土浇筑时间应满足设计要求。当设计未作规定时，应滞后于后浇带两侧混凝土的浇筑时间不少于30d。
6．围堰施工隐患易引发事故的类型有：坍塌、淹溺、船舶沉没。

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