论在短时间内对新塘水厂旧有净水构筑物进行局部池壁开孔的施工技术讨论

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摘要：面对日益增长的人口压力带来的用水压力，原有净水构筑物的进出水管道过水面积逐渐不能满足日益增大的用水量所对应提出的要求。因此，在增加新的水处理系统的时候，需要对原有构筑物的进出水管道进行扩大、增加、改移等工作。这些扩大、增加、改移等工作必然涉及到对原有池体的池壁进行重新开孔。重新开孔必须要保证：开孔施工必须在不影响池体原有结构和基础的稳定性和安全性下进行，且施工完成投产后对周边基础及建筑物无明显影响。不影响构筑物的原有功能，并且在新工艺管道接入后新工艺和新功能能够正常使用。然而，由于水厂实行24小时不间断生产，仅允许数小时的停水时间以配合施工，因此在池体开孔过程中，必须在在确保安全生产的前提下首先进行所有不影响生产的施工工序。待所有准备工作完成后，最后在有限短时间内进行只有在停水后才能进行的通水施工。这对净水构筑物的开孔接驳管道施工增加了很大的难度。因此，如何在保障水厂供水稳定的情况下进行施工，是本文叙述的重点。

关键词：剪力墙，套管 ，植根 ，开孔

Abstract: facing the growing population the pressure water pressure, the original water purification structures of pass in and out of water pipeline water area of gradually increasing water can not meet the corresponding to the request. Therefore, in adding new water treatment system, the need to pass in and out of the original structures water piping of expansion, increase, to move. These expand, add, to shift etc will inevitably involve to work on the original pool body of the pool wall to the holes. Hole must ensure that again: open hole construction must be no impact on the original structure and foundation pool body of stability and security, and construction after the production of complete on surrounding buildings based and no significant effect. Do not affect the original function structures, and in the new process piping after access of new technology and new function can normal use. However, due to the waterworks 24 hours continuous production, allowing only hours of water supply time to match the construction, therefore in the pool body hole in the process, must ensure the safety in production, first of all, all under the precondition of not influence the production of construction process. For all the preparations are done, the last time in limited short only in water supply will complete the construction. The water hole structures shuttle pipeline construction increased a lot of difficulty. Therefore, how to guarantee stability in water supply of the construction, is the key in this paper.

Keywords: shear wall, casing, rooted, the holes

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、工程概况

施工情况概述：时间：2010年6月10日。地点：广州市增城市新塘镇新塘水厂一号清水池。施工目的：需要在一号清水池池壁为500mm厚的剪力墙上接入新建DN2200管。池底标高为国家85高程6.1米，接入管道管中标高为国家85高程7.9米。新塘水厂仅可提供不多于5小时的一号清水池完全停水时间以供施工使用。一号清水池及周边均为砂砾岩基础。

二、施工方案及施工准备

1.施工方法概述：由于绝大部分施工过程中一号清水池仍然需要正常运行。开凿位置必然成为局部受集中荷载处。因此，必须在整个施工过程中对施工过程进行优化。将所有对清水池池壁结构无重大影响的工序优先完成。另外，对所有施工工序的施工方式进行严格控制，以保证施工的质量和安全。

根据上述指导思想，拟对池体开孔分为三个开凿步骤：初步开凿，二次开凿，最终开凿。池体开孔应首先对池壁开孔孔洞进行初步开凿。初步开凿是为满足对其后开凿位置周边以外的加强构砼构件以及止水环的安装提供施工条件。初步开凿完成以后，进行套管固定和浇筑加强作用的砼构件。然后使管道和加强构件进行软连接，固定管道。然后以尽可能精确的施工手段进行池壁的二次开凿。二次开凿为施工过程中最关键阶段。二次开凿是为了进一步缩短最终开凿所需要的施工量和施工时间。待二次开凿完成后，并且其他施工工作也相继完成，各部分施工部件完全具备使用功能后，在水厂配合供水设施停止工作的数小时短时间内将剩余需要开凿部分进行只能在完全停水状况下才能进行的最终开凿，最后打通接口。待所有工作完成后，恢复使用。

2.施工前准备：检查材料：按照施工图纸钢筋规格提前开料，植筋。穿墙套管加工以及2000mm长的DN2220短盲管。安排好各施工阶段的不同工种数量的施工人员。辅助设备：冲击钻&钻头备件；抽水泵 砂包，夜间照明，雨水鹏，脚手架，模板加工，加强作用的砼构件所需的C30混凝土，各施工阶段的不同工种数量的施工人员。测量放线：根据设计图纸中对工艺管道的要求，在现有清水池的池壁上放出套管安装的位置。孔径大于止水环直径10cm，并应注意避开一号清水池的柱子。

三、施工过程

1. 初步开凿

在测量放线位置进行开孔位置的初步开凿。由于一号清水池处于正常生产状态，生产过程中的常水位标高为4米，因此对开凿部分底端受到压力最大。根据设计方验算，此阶段开凿的安全范围为池壁外立面以内约150-200mm厚度处。开凿此深度主要是为了满足让止水翼环能够深入到原有清水池池壁以内。由于此阶段开凿对池壁影响相对较少，因此开凿方式可采用人工电动冲击钻进行开凿，并以电焊机配合切割开凿后外露的原有池壁外层钢筋。此施工过程的质量控制只需要对最终开凿平面的把控即可。从此施工阶段开始，应全天24小时观测开凿位置及周边部分是否有开裂。如发现开凿部分有轻微渗水情况则属于正常范围。

2植根

初步开凿完成后，可以进行对开凿部分周边以及开凿部分的内腔按照施工图纸规定的植入深度（通常不小于150mm）、数量和尺寸、间距进行植根，植根应由有经验有资质的单位施工。由于开凿孔径大于止水环直径100mm，因此开凿部分内腔处植根的钢筋外露部分长度为50mm加上止水环翼环的宽度。以保证此部分植根钢筋能与止水环焊接。

3加强作用的砼构件及DN2200止水环和短管段安装

采用临时措施将止水环固定于永久安装位置，并与开凿部分内腔处植根进行焊接。焊接固定后对翼环两侧与植根焊接部分的空隙填充膨胀混凝土。

然后进行开凿部分以外起加强池壁作用的砼构件进行施工。加强作用的砼构件的环状钢筋以及箍筋均与开孔开凿部分周边植根进行焊接。箍筋同时与止水环外壁焊接。至此，止水环位置永久固定。待钢加强部分的钢筋绑扎焊接完毕后，安装模板。由于一号清水池池壁以外为砂砾岩结构，因此加强作用部分底部可直接作用于池外岩面以上。此措施可避免与加强作用的砼构件连接的植根处于单一受力的状况。

由于加强作用的砼构件为一环状结构，浇筑混凝土的时候底部难以振捣致密，因此可采取首先浇筑水泥砂浆填充满开凿部分以下的砼构件部分，再浇筑抗渗等级为S6的C30混凝土。混凝土养护14天后对DN2200短管与DN2200套管之间采用水泥麻绒进行软接固定。另外，在距离加强砼构件约1米外位置浇筑混凝土支墩，使混凝土支墩对接入一号清水池的DN2200管道起主要支撑作用，最大程度减少DN2200止水翼环和DN2200管道软接后的位移。

4二次开凿

池壁影响相对较少的施工已全部完成。此施工阶段为最关键阶段。二次开凿的施工质量将直接影响最终停水凿通池壁所需要的时间。因此，二次开凿需要采用人工手锤+凿笔作为施工方法。整体开凿平面施工进度需要整体推进，质量控制必须要以确保开凿面在整个二次开凿过程中始终处于总体厚度平均。此质量控制目的是为了使清水池池壁相对较薄的开孔位置剩余部分钢筋混凝土能够均匀承受清水池内正常运行的水产生的受力。如若开凿部分无明显开裂现象，仅出现渗水状况，则可开凿至剩余壁厚不小于100mm的状态。如果有二次开凿完成后，可将DN2200短管与新建管道焊接，完成管道施工。

5最终开凿

待上述施工全部完毕，水厂配合停水期间，可派施工人员携带施工机具进入一号清水池池内对开凿部分进行与第一第二次开凿方向的逆向进行开凿。由于剩余开凿部分较薄，可采用人工电动冲击钻和大型手锤进行开凿，并以电焊机配合切割清水池内层钢筋。施工过程中需要注意对清水池内施工位置做好通风等安全措施。此时剩余池壁属于无侧向水压力施工，可适当增强施工强度以减少停水时间。待开凿完成后，采用快干水泥对原有池壁开孔后割断外露的钢筋以及开孔周边凹凸不平的池壁采用包裹。由于停水时间仅数小时，若最终开凿的施工时间越短，则留给快干水泥凝固的时间越长，施工的质量效果就越高。最后，对开凿部分的混凝土和钢筋等杂物废料清理干净，以免日后影响水质。最后一号清水池回复供水。整个施工过程至此完成。通水后应继续对开孔接入部分的加强构件和DN2200管道进行沉降位移及外观表面观测。如无明显位移和漏水现象，方可正式使用。

四 结束语

鉴于供水设施的长期连续运行性，因此需要对剪力墙池壁进行三个阶段分段开凿，才能保证施工对生产的影响降到最低。开孔施工必须在确保100%安全的前提下进行。同时施工顺序必须严格控制和合理安排，特别是对开凿施工工人的施工前教育，以确保开凿质量达到施工方案的要求。各项施工工序在施工之后必须进行检测，待检测合格后方可进行下一道工序施工。

参考文献：

1. 钢筋混凝土发酵池壁的开孔技术 作者：徐志钧出版刊物：《上海调味品》1982年04期

2. 剪力墙结构洞的处理方案探讨 作者：田巍;戴春军出版刊物：《黑龙江科技信息》2003年第09期

3. 剪力墙结构洞的处理作者：李海元出版刊物：《建筑工人》 2008年07期

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。