土方工程施工实施细则,建议收藏
一、开挖条件
1.示意图和现场图
现场开挖示意图和土方开挖准备现场照片分别见图1-1和图1-2。
2.注意事项
①山区施工,应事先了解当地地层岩性、地质构造、地形地貌和水文地质等。
②在陡峻山坡脚下施工,应事先检查山坡坡面情况,如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时,应做妥善处理。
③在夜间施工时,应合理安排工序,防止错挖或超挖。
3.施工做法详解
施工工艺流程:施工准备→设置控制桩→设临时排水沟。
(1)主要机具
测量仪器、铁锹(尖、平头)、手锤、手推车、梯子、铁镐、撬棍、龙门板、土方密度检查仪等。
(2)作业条件
①土方开挖前,应摸清地下管线等障碍物,并应根据施工方案的要求,将施工区域内的地上、地下障碍物摸清楚和处理完毕。
②建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线(桩),标准水平桩及按方案确定的基槽的灰线尺寸,必须经过检验合格,并办完预验手续。
③场地表面要按施工方案确定的排水坡度清理平整,在施工区域内,要挖临时性排水沟。
④开挖基底标高低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据工程地质资料,在开挖前采取措施降低地下水位,一般要降至低于开挖底面500mm,然后再开挖。
4.施工总结
①土方开挖前,应编制施工方案,并经审批,向操作人员进行技术安全交底。
②土方工程应在定位放线后,方可施工。在城市规划区域内,应根据城市规划部门测放的建筑界限、街道控制桩和水准点测量。
③在施工区域内,有碍施工的已有建筑物和构筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等,应在施工前妥善处理。
④施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等,应先做好必要的加宽、加固等准备工作。
二、平整场地
1.示意图和现场图
现场平整场地示意图和现场平整场地照片分别见图1-3和图1-4。
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2.注意事项
场地平整应经常测量和校核其平面位置,水平标高和边坡坡度是否符合设计要求。平面控制桩和水准控制点应采取可靠措施加以防护,定期复测和检查,土方不应堆在边坡边缘。
3.施工做法详解
施工工艺流程:场地勘察→对现场规划→场地平整施工。
①当确定平整工程,施工人员首先应到现场进行勘察,了解场地地形、地貌和周围环境。根据总平面图及规划了解并确定平整场地的大致范围。
②平整前必须把现场平整范围内的障碍物如树木、电线、电杆、管道、房屋、坟墓等清理干净。场地如有高压线、电杆、塔架、地上和地下管道、电缆、坟墓、树木、沟渠以及旧有房屋、基础等进项拆除或搬迁、改建、改线;对附近原有建筑物、电杆、塔架等采取有效的防护和加固措施,可利用的建筑物应充分利用。在黄土地区或有古墓地区,应在工程基础部位,按设计要求位置,用洛阳铲进行详探,发现墓穴、土洞、地道、地窖、废井等应对地基进行局部处理。
③场地平整时,需要标定平整范围,适宜采用网格式施工方法。在施工过程中,需要经常复核标高。
4.施工总结
①平整场地的表面坡度应符合设计要求,如无设计要求时,一般应向排水沟方向做成不小于0.2%的坡度。
②平整后的场地表面应逐点检查,检查点为每100~400m2取一点,但不少于10个点;长度、宽度和边坡均为每20m取一点,每边不少于1个点。
一、人工挖基槽(坑)
1.示意图和现场图
人工挖基槽(坑)示意图和现场照片分别见图1-5和图1-6。
2.注意事项
①定位桩、轴线引桩、水准点、龙门板不得碰撞,必须用混凝土筑护。
②对邻近建筑物、道路、管线等除了规定的加固外,应随时注意检查、观测。
③距槽边600mm挖200mm×300mm明沟,并有2‰坡度,排除地面雨水,或筑450mm×300mm土硬挡水。
3.施工做法详解
施工工艺流程:测量放线→定桩位→基槽开挖。
①开挖浅的条基,如不放坡时,应先沿灰线直边切除槽轮廓线,然后自上至下分层开挖。每层深500mm为宜,每层应清理出土,逐步挖掘。
②在挖方上侧弃土时,应保证边坡和直立壁的稳定,抛于槽边的土应距槽边1m以外。
③在接近地下水位时,应先完成标高最低处的挖方,以便在该槽处集中排水。
④挖到一定深度时,测量人员及时测出距槽底500mm的水平线,每条槽端部开始,每隔2~3m在槽边上钉小木橛。
⑤挖至槽底标高后,由两端轴线引桩拉通线,检查基槽尺寸,然后修槽清底。
⑥开挖放坡基槽时,应在槽帮中间留出800mm左右的倒土台。
4.施工总结
①严禁超挖,发生超挖后,不得随意填平,须经设计处理。
②桩群上开挖,应在打完桩间隔一段时间后对称开挖。
③尽量减少对基底的扰动,如不及时施工,应在底标高以上留300mm的土层待以后开挖。
④应防止漏钎和步数不够。
二、机械挖基坑(槽)
1.示意图和现场照片
机械挖基坑(槽)示意图和现场照片分别见图1-7和图1-8。
2.注意事项
①挖土方时应注意保护定位标准桩、轴线引桩、标准水准点,并定期复测检查定位桩和水准基点是否完好。
②开挖施工时,应保护降水措施、支撑系统等不受碰撞或损坏。挖土时应对边坡支护结构做好保护,以防碰撞损坏。
③基底保护:基坑(槽)开挖后应尽量减少对基土的扰动。如果基础不能及时施工时,可在基底标高以上预留300mm土层不挖,待做基础时再挖。
④雨季施工时有槽底防泡、防淹措施;冬期施工槽底应及时覆盖,防止槽底受冻。
3.施工做法详解
施工工艺流程:测量控制网布设→分段、分层均匀开挖→修边、清底。
(1)测量控制网布设
①标高误差和平整度标准均应严格按规范标准执行。机械挖土接近坑底时,由现场专职测量员用水平仪将水准标高引测至基槽侧壁。然后随着挖土机逐步向前推进,将水平仪置于坑底,每隔4~6m设置一标高控制点,纵横向组成标高控制网,以准确控制基坑标高。最后一步土方挖至距基底150~300mm位置,所余土方采用人工清土,以免扰动了基底的老土。
②测量精度的控制及误差范围见表1-1。
表1-1 测量精度的控制及误差范围
③对地质条件好、土(岩)质较均匀、挖土高度在5~8m以内的临时性挖方的边坡,其边坡坡度可按表1-2取值,但应验算其整体稳定性并对坡面进行保护。
表1-2 临时性挖方边坡值
(2)分段、分层均匀开挖
①当基坑(槽)或管沟受周边环境条件和土质情况限制无法进行放坡开挖时,应采取有效的边坡支护方案,开挖时应综合考虑支护结构是否形成,做到先支护后开挖,一般支护结构强度达到设计强度的70%以上时,才可继续开挖。
②开挖基坑(槽)或管沟时,应合理确定开挖顺序、路线及开挖深度,然后分段、分层均匀下挖。
③采用挖土机开挖大型基坑(槽)时,应从上而下分层、分段,按照坡度线向下开挖,严禁在高度超过3m或在不稳定土体之下作业,但每层的中心地段应比两边稍高一些,以防积水。
④在挖方边坡上如发现有软弱土、流砂土层时,或地表面出现裂缝时,应停止开挖,并及时采取相应补救措施,以防止土体崩塌与下滑。
⑤采用反铲、拉铲挖土机开挖基坑(槽)或管沟时,其施工方法有下列两种。
a.端头挖土法:挖土机从坑(槽)或管沟的端头,以倒退行驶的方法进行开挖,自卸汽车配置在挖土机的两侧装运土。
b.侧向挖土法:挖土机沿着坑(槽)边或管沟的一侧移动,自卸汽车在另一侧装土。
⑥土方开挖宜从上到下分层、分段依次进行。随时做成一定坡势,以利泄水。
a.在开挖过程中,应随时检查槽壁和边坡的状态。深度大于1.5m时,根据土质变化情况,应做好基坑(槽)或管沟的支撑准备,以防坍陷。
b.开挖基坑(槽)和管沟,不得挖至设计标高以下,如不能准确地挖至设计基底标高时,可在设计标高以上暂留一层土不挖,以便在抄平后,由人工挖出。
c.暂留土层:一般铲运机、推土机挖土时,为大于200mm;挖土机用反铲、正铲和拉铲挖土时,为大于300mm为宜。
⑦对机械施工挖不到的土方,应配合人工随时进行挖掘,并用手推车把土运到机械能挖到的地方,以便及时用机械挖走。
(3)修边、清底
①放坡施工时,应人工配合机械修整边坡,并用坡度尺检查坡度。
②在距槽底设计标高200~300mm槽帮处,抄出水平线,钉上小木橛,然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线(中心线)引桩拉通线(用小线或钢丝),检查距槽边尺寸,确定槽宽标准。以此修整槽边,最后清理槽底土方。
③槽底修理铲平后,进行质量检查验收。
④开挖基坑(槽)的土方,在场地有条件堆放时,一定留足回填需用的好土;多余的土方,应一次运走,避免二次搬运。
4.施工总结
①土方开挖前,应制定防止临近已有建筑物或构筑物、道路、管线发生下沉和变形的措施。必要时与设计单位或建设单位协商采取防护措施,并在施工中进行沉降或位移观测。
②挖土机沿挖方边缘移动:机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑(槽)和管沟深度的1/2,如挖土深度超过5m时应按专业性施工方案来确定。
③防止基底超挖:开挖基坑(槽)、管沟不得超过基底标高,一般可在设计标高以上暂留300mm厚的土层不挖,以便经抄平后由人工清底挖出。如个别地方超挖时,其处理方法应取得设计单位同意。
④合理安排施工顺序:严格按施工方案规定的施工顺序进行土方开挖,应注意宜先从低处开挖,分层、分段依次进行,形成一定坡度,以利排水。
⑤防止施工机械下沉:施工时必须了解土质和地下水位情况。推土机、铲土机一般需要在地下水位0.5m以上推铲土;挖土机一般需在地下水位0.8m以上挖土,以防机械自身下沉。正铲挖土机挖方的台阶高度,不得超过最大挖掘高度的1.2倍。
⑥控制开挖尺寸:防止边坡过陡,基坑(槽)或管沟底部的开挖宽度和坡度,除应考虑结构尺寸要求外,应根据施工需要增加工作面宽度,如排水设施、支撑结构等所需宽度。
⑦在地下水位以下挖土:必须有技术和施工措施方案,对于地质资料反映有粉细砂、粉土、中粗砂等土层的工程项目,必须有截水、降水等有效防止流砂的措施,并制定行之有效的降排水方案。
三、拉铲挖掘机的施工方法
1.示意图和现场照片
拉铲挖掘机示意图和现场照片分别见图1-9和图1-10。
2.注意事项
施工过程中,在距槽底设计标高200~300mm槽帮处抄出水平线,钉上木桩,然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线(中心线)引桩拉通线(用小线或铅丝),检查距槽边尺寸,确定槽宽标准,以此修整槽边。最后人工紧随挖土机械清除槽底土方。
3.施工做法详解
施工工艺流程:测量放线→挖掘机挖土方。
挖掘机施工方法见表1-3。
表1-3 挖掘机施工方法
4.施工总结
①凡机械挖不到的地方,应配合人工随时进行开挖,并用手推车把土运到机械挖到的地方,再用机械挖走。放坡施工时应人工配合机械修整边坡,并用坡度尺检查坡度。
②开挖基坑(槽)、管沟的土方,在场地有条件堆放时,应留足回填需用的好土,多余的土方,应一次运走,避免二次搬运。
一、土钉墙
1.示意图和现场照片
土钉墙施工示意图和现场照片分别见图1-11和图1-12。
2.注意事项
①成孔后应及时安插土钉主筋,立即注浆,防止塌孔。
②施工过程中,应注意保护定位控制桩、水准基点桩,防止碰撞产生位移。
3.施工做法详解
施工工艺流程:排水设施的设置→基坑开挖→边坡处理→设置土钉→钻孔→插入土钉钢筋→注浆→铺钢筋网→喷射面层→土钉现场测试。
(1)排水设施的设置
①水是土钉支护结构最为敏感的问题,不但要在施工前做好降排水工作,还要充分考虑土钉支护结构工作期间地表水及地下水的处理,设置排水构造措施。
②基坑四周地表应加以修整并构筑明沟排水和水泥砂浆或混凝土地面,严防地表水向下渗流。
③基坑边有透水层或渗水土层时,混凝土面层上要做泄水孔,按间距1.5~2.0m均布插设长0.4~0.6m、直径40mm的塑料排水管,外管口略向下倾斜。
④为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水,应在坑底设置排水沟和集水井。排水沟应离开坡脚0.5~1.0m,严防冲刷坡脚。排水沟和集水井宜采用砖砌并用砂浆抹面以防止渗漏。坑内积水应及时排除。
(2)基坑开挖
①基坑要按设计要求严格分层、分段开挖,在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面达到设计强度的70%以前,不得进行下一层土层的开挖。每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑移破坏的能力,实际工程中常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相等。每层开挖的水平分段也取决于土壁自稳能力,且与支护施工流程相互衔接,一般多为10~20m长。当基坑面积较大时,允许在距离基坑四周边坡8~10m的基坑中部自由开挖,但应注意与分层作业区的开挖相协调。
②挖土要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后要采用小型机械或人工进行切削清坡,以使坡度与坡面平整度达到设计要求。
(3)边坡处理
为防止基坑边坡的裸露土体塌陷,对于易塌的土体可采取下列措施:
①对修整后的边坡,立即喷上一层薄的混凝土,强度等级不宜低于C20,凝结后再进行钻孔;
②在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层,钢筋保护层厚度不宜小于20mm,面层厚度不宜小于80mm,而后进行钻孔和设置土钉;
③在水平方向上分小段间隔开挖;
④先将作业深度上的边壁做成斜坡,待钻孔并设置土钉后再清坡;
⑤在开挖前,沿开挖面垂直击入钢筋或钢管,或注浆加固土体。
(4)设置土钉
①若土层地质条件较差时,在每步开挖后应尽快做好面层,即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆;若土质较好的话,可省去该道面层。
②土钉设置通常做法是先在土体上成孔,然后置入土钉钢筋并沿全长注浆,也可以是采用专门设备将土钉钢筋击入土体。
(5)钻孔
①钻孔前应根据设计要求定出孔位并做出标记和编号,钻孔时要保证位置正确(上下左右及角度),防止高低参差不齐和相互交错。
②钻进时要比设计深度多钻进100~200mm,以防止孔深不够。
③采用的机具应符合土层的特点,满足设计要求,在进钻和抽钻杆过程中不得引起土体塌孔。在易塌孔的土体中钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔。
(6)插入土钉钢筋
插入土钉钢筋前要进行清孔检查,若孔中出现局部渗水、塌孔或掉落松土,应立即处理。土钉钢筋置入孔中前,要先在钢筋上安装对中定位支架,以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于25mm。支架沿钉长的间距可为2~3m左右,支架可为金属或塑料件,以不妨碍浆体自由流动为宜。
(7)注浆
①注浆材料宜选用水泥浆、水泥砂浆。注浆用水泥砂浆的水灰比不宜超过0.4~0.45,当用水泥净浆时水灰比不宜超过0.45~0.5,并宜加入适量的速凝剂等外加剂以促进早凝和控制泌水。
②一般可采用重力、低压(0.4~0.6MPa)或高压(1~2MPa)注浆,水平孔应采用低压或高压注浆。压力注浆时应在孔口或规定位置设置止浆塞,注满后保持压力3~5min。重力注浆以满孔为止,但在浆体初凝前需补浆1~2次。
③对于向下倾角的土钉,注浆采用重力或低压注浆时宜采用底部注装方式,注浆导管底端应插至距孔底250~500mm处,在注浆同时将导管匀速缓慢地撤出。注浆过程中注浆导管口应始终埋在浆体表面以下,以保证孔中气体能全部逸出。
④注浆时要采取必要的排气措施。对于水平土钉的钻孔,应用孔口部压力注浆或分段压力注浆,此时需配排气管并与土钉钢筋绑扎牢固,在注浆前与土钉钢筋同时送入孔中。
⑤向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时,宜预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算出实际向孔内注入的浆体体积,以确认实际注浆量超过孔内容积。
⑥注浆材料应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
⑦注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净。注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。
⑧为提高土钉抗拔能力,还可采用二次注浆工艺。
(8)铺钢筋网
①在喷混凝土之前,先按设计要求绑扎、固定钢筋网。面层内钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合设计规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,但在喷射混凝土时不应出现振动。
②钢筋网片可焊接或绑扎而成,网格允许偏差为±10mm。铺设钢筋网时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或300mm,如为搭接焊则单面焊接长度不小于网片钢筋直径的10倍。网片与坡面间隙不小于20mm。
③土钉与面层钢筋网的连接可通过垫片、螺帽及土钉端部螺纹杆固定。垫片钢板厚8~10mm,尺寸为(200mm×200mm)~(300mm×300mm)。垫板下空隙需先用高强水泥砂浆填实,待砂浆达到一定强度后方可旋紧螺帽以固定土钉。土钉钢筋也可通过井字加强钢筋直接焊接在钢筋网上等措施。
④当面层厚度大于120mm时宜采用双层钢筋网,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设。
(9)喷射面层
①喷射混凝土的配合比应通过试验确定,粗骨料最大粒径不宜大于12mm,水灰比不宜大于0.45,并应通过外加剂来调节所需早强时间。当采用干法施工时,应事先对操作人员进行技术考核,以保证喷射混凝土的水灰比和质量达到设计要求。
②喷射混凝土前,应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查和试运转。
为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值,可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋段作为厚度标志。喷射混凝土的射距宜保持在0.6~1.0m范围内,并使射流垂直于壁面。在有钢筋的部位可先喷钢筋的后方以防止钢筋背面出现空隙。喷射混凝土的路线可从壁面开挖层底部逐渐向上进行,但底部钢筋网搭接长度范围以内先不喷混凝土,待与下层钢筋网搭接绑扎之后再与下层壁面同时喷射混凝土。混凝土面接缝部分做成45°角斜面搭接。当设计层厚度超过100mm时,混凝土应分两次喷射,一次喷射厚度不宜小于40mm,且接缝错开。混凝土接缝在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑,并喷少量水润湿。
③面层喷射混凝土终凝后2h应喷水养护,养护时间宜在3~7d,养护视当地环境条件可采用喷水、覆盖浇水或喷涂养护剂等方法。
④喷射混凝土强度可用边长为100mm的立方体试块进行测定。制作试块时,将试模底面紧贴边壁,从侧向喷入混凝土,每批至少留取3组(每组3块)试件。
(10)土钉现场测试
土钉的施工监测应包括如下内容。
①支护位移、沉降的观测;地表开裂状态(位置、缝宽)的观察;附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝宽度观测;基坑渗、漏水和基坑内外地下水位的变化。
②在支护施工阶段,每天监测不少于1~2次;在支护施工完成后、变形趋于稳定的情况下每天1次。监测过程应持续至整个基坑回填结束为止。
③观测点的设置:每个基坑观测点的总数不宜少于3个,间距不宜大于30m。其位置应选在变形量最大或局部条件最为不利的地段。观测仪器宜用精密水准仪和精密经纬仪。
④当基坑附近有重要建筑物等设施时,也应在相应位置设置观测点,在可能的情况下,宜同时测定基坑边壁不同深度位置处的水平位移,以及地表距基坑边壁不同距离处的沉降。
⑤应特别加强雨天和雨后的监测,以及对各种可能危及支护安全的水害来源(如场地周围生产、生活用水,上下水管、贮水池罐、化粪池漏水,人工井点降水的排水,因开挖后土体变形造成管道漏水等)进行观察。
4.施工总结
①成孔:孔径、孔深要保证,孔中杂物、碎土块及泥浆要清除干净。
②推送土钉主筋就位:土钉主筋应位于钻孔中心轴上,并保证推送过程中的钻孔壁不损坏,孔中无碎土泥浆堵塞。
③喷射混凝土:保证正确的配合比、水灰比及外加剂掺量比,并按实际操作规程进行养护。
④注浆:土钉一般采用压力注浆,注浆时一定要注满整个钉孔,以免减弱土钉的作用,影响土钉墙的稳定性。
⑤施工应合理安排施工顺序,夜间作业应有足够的照明设备,防止砂浆配合比不准确。
二、砖砌挡土墙
1.示意图和现场照片
砖砌挡土墙示意图和现场照片分别见图1-13和图1-14。
2.注意事项
①砌筑顺序以分层进行为原则。底层极为重要,它是以上各层的基石,若底层质量不符合要求,则要影响以上各层,所以应分层砌筑。
②相邻挡土墙高差较大时应先砌筑高墙段。挡土墙每天连续砌筑高度不宜超过1.2m。砌筑中墙体不得移位变形。
③砌筑挡土墙应保证砌体宽(厚)度符合设计要求,砌筑中应经常校正挂线位置。
3.施工做法详解
施工工艺流程:基础测量放线→基坑开挖→砂浆拌制→扩展基础浇筑。
(1)基础测量放线
根据设计图纸,按围墙中线、高程点测放挡土墙的平面位置和纵段高程,精确测定挡土墙基座主轴线和起讫点、伸缩缝位置,每端的衔接是否顺直,并按施工放样的实际需要增补挡土墙各点的地面高程,并设置施工水准点,在基础表面上弹出轴线及墙身线。
(2)基坑开挖
①挡土墙基坑采用挖掘机开挖,人工配合挖掘机刷底。基础的部位尺寸、形状埋置深度均按设计要求进行施工。当基础开挖后若发现与设计情况有出入时,应按实际情况调整设计,并向有关部门汇报。
②基础开挖为明挖基坑,在松软地层或陡坡基层地段开挖时,基坑不宜全段贯通,而应采用跳槽办法开挖,以防止上部失稳。当基地土质为碎石土、砂砾土、黏性土等时,将其整平夯实。
③基坑用挖掘机开挖时,应有专人指挥,在开挖过程中不得超挖,避免扰动基底原状土。
④基坑刷底时要预留10%的反坡(即内高外低),预留坡底的目的是防止墙内土的加压力引起挡土墙向外滑动。
⑤开挖基坑的土方,在场地有条件堆放时,一定要留足回填土应用的好土;多余的土方应一次在运走,避免二次倒运。
⑥在基槽边弃土时,应保证边坡稳定。当土质好时,槽边的基土应距基槽上口边缘1.2m以外,高度不得超过1.5m。
(3)砂浆拌制
①砂浆宜采用机械搅拌,投料顺序应先倒砂、水泥,最后加水。搅拌时间宜为3~5min,且不得少于90s。砂浆稠度应控制在50~70mm。
②砂浆配制应采用质量比,砂浆应随拌随用,保持适宜的稠度,一般宜在3~4h使用完毕,当气温超过30℃时,宜在2~3h使用完毕。发生离析、泌水的砂浆,砌筑前应重新拌和,已凝结的砂浆不得使用。
③为改善水泥砂浆的和易性,可掺入无机塑化剂或微沫剂等有机塑化剂,其参量应通过试验确定。
④砂浆试块:每工作台班需制作立方体试块两组(6块),如砂浆配合比变化时,应相应制作试块。
(4)扩展基础浇筑
①开挖基槽及基础后检查基底尺寸及标高,报请监理工程师验收,浇筑前要检查基坑底预留坡度是否为10%(即内低外高),预留坡度的作用是防止墙内土的挤压力引起墙体向外滑动,验收合格后方可浇筑垫层。
②进行放线扩展基础,支模前放出基础底边线和顶边线之间挂线控制挡土墙的坡度。
③支模:采用15mm覆膜光面多层模板,操作时按从下到上边校正边加固,保证施工位置平整不漏浆。
④浇筑:浇筑时用振动棒振捣,防止出现蜂窝、麻面等影响质量和观感的现象。每个10~15m设置一道变形缝,变形缝用30mm聚苯乙烯板隔离,要求隔离必须完整彻底不得有缝隙,以保证挡土墙各段完全分离。
4.施工总结
①砌筑挡土墙外露面应留深10~20mm勾槽缝,按设计要求勾缝。
②预埋泄水管用位置准确,泄水孔每隔2m设置一个,渗水处适当加密,上下排泄水孔应交错位置。
③泄水孔向外横坡为3%,最底层泄水管距地面高度为30cm。进水口填级配碎石反滤层进行处理。
三、地下连续墙
1.示意图和现场照片
地下连续墙施工示意图和现场照片见图1-15和图1-16。
2.注意事项
①钢筋笼制作、运输和吊放过程中,应采取技术措施,防止变形。吊放入槽时,不得擦伤槽壁。
②挖槽完毕应尽快清槽、换装、下钢筋笼,并在4h之内灌注混凝土,在灌注过程中,应固定钢筋笼和导管位置,并采取措施防止泥浆污染。
③注意保护外露的主筋和预埋件不受损坏。
④施工过程中,应注意保护现场的轴线桩和水准基点桩,不变形、不位移。
3.施工做法详解
施工工艺流程:导墙设置→槽段开挖→泥浆的配置和使用→清槽→钢筋笼制作及安放→水下浇筑混凝土→接头施工。
(1)导墙设置
①在槽段开挖前,沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙,导墙可采用现浇或预制工具式钢筋混凝土导墙,也可采用钢质导墙。
②导墙深度一般为1~2m,其顶面略高于地面100~200mm,以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100~200mm,内墙面应垂直,内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为40~60mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为±10mm,内外导墙间距允许偏差±5mm,导墙顶面应保持水平。
③导墙宜筑于密实的地层上,背侧应用黏性土回填并分层夯实,不得漏浆。每个槽段内的导墙应设一个溢浆孔。
④导墙顶面应高出地下水位1m以上,以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上,且不低于导墙顶面0.3m。
⑤导墙混凝土强度应达70%以上方可拆模。拆模后,应立即在两片导墙间加支撑,其水平间距为2.0~2.5m,在导墙混凝土养护期间,严禁重型机械通过、停置或作业,以防导墙开裂或变形。
⑥采用预制导墙时,必须保证接头的连接质量。
(2)槽段开挖
①挖槽施工前,一般将地下连续墙划分为若干个单元槽段。每个单元槽段有若干个挖掘单元。在导墙顶面画好槽段的控制标记,如有封闭槽段时,必须采用两段式成槽,以免导致最后一个槽段无法钻进。一般普通钢筋混凝土地下连续墙工程挖掘单元长为6~8m,素混凝土止水帷幕工程挖掘单元长为3~4m。
②成槽前对成槽设备进行一次全面检查,各部件必须连接可靠,特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。
③为保证机械运行和工作平稳,轨道铺设应牢固可靠,道碴应铺填密实。轨道宽度允许误差为±5mm,轨道标高允许误差±10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳,并使悬挂中心点和槽段中心一线。钻机调好后,应用夹轨器固定牢靠。
④挖槽过程中,应保持槽内始终充满泥浆,以保持槽壁稳定。成槽时,依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时,依砂泵是否潜入泥浆中,又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣,操作简便,排泥效率高。但开始钻进须先用正循环方式,待潜水泵电机潜入泥浆中后,再改用反循环排泥。
⑤当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时,可辅以采用冲击钻将其破碎,用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面;成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度,应利用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况,不断调整钻机操作,并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。
⑥挖槽时应加强观测,当槽壁发生较严重的局部坍落时,应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后,应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目,合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应做好施工记录。
(3)泥浆的配制和使用
①泥浆必须经过充分搅拌,常用方法有:低速卧式搅拌机搅拌、螺旋桨式搅拌机搅拌、压缩空气搅拌、离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上。
②在施工过程中应加强检验和控制泥浆的性能,定时对泥浆性能进行测试,随时调泥浆配合比,做好泥浆质量检测记录。一般做法是:在新浆拌制后静止24h,测一次全项(含砂量除外);在成槽过程中,一般每进尺1~5m或每4h测一次泥浆密度和黏度。在成槽结束前测一次密度、黏度;浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水量和pH值应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定,稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。
③通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆,如重复使用,必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理,它是利用泥浆和土渣的密度差,使土液沉淀,沉淀后的泥浆进入贮浆池,贮架池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可,但要视现场条件和工艺要求合理配置。如采用原土渣浆循环时,应将高压水通过导管从钻头孔射出,不得将水直接注入槽孔中。
④在容易产生泥浆渗漏的土层施工时,应适当提高泥浆黏度和增加储备量,并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏,应及时补浆和堵漏,使槽内泥浆保持正常。
(4)清槽
①当挖槽达到设计深度后,应停止钻进,仅使钻头空转,将槽底残留的土打成小颗粒,然后开启砂泵,利用反循环抽浆,持续吸渣10~15min,将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。
②当采用正循环清槽时,将钻头提高槽底100~200mm,空转并保持泥浆正常循环,以中速压入泥浆,把槽孔内的浮渣置换出来。
③对采用原土造浆的槽孔,成槽后可使钻头空转不进尺,同时射水,待排出泥浆密度降到1.1g/mm3左右,即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时,为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定,应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。
④清理槽底和置换泥浆结束1h后,槽底沉渣厚度不得大于200mm;浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm,槽内泥浆密度为1.1~1.25g/mm3、黏度为18~22s、含砂量应小于8%。
(5)钢筋笼制作及安放
①钢筋笼的加工制作,要求主筋净保护层为70~80mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面,并确保钢筋保护层厚度,宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底的距离应有100~200mm,当采用接头管时,水平钢筋的端部至接头管或混凝土及接头面应留有100~150mm间隙。纵向钢筋应布置在水平钢筋的内侧。为便于插入槽内,钢筋底端宜稍向内弯折。钢筋笼的内空尺寸,应比导管连接处的外径大100mm以上。
②为了保证钢筋笼的几何尺寸和相对位置准确,钢筋笼宜在制作平台上成型。钢筋笼每棱边(横向及竖向)钢筋的交点处应全部点焊,其余交点处采用交错点焊。对成型时临时绑扎的钢丝,宜将线头弯向钢筋笼内侧。为保证钢筋笼在安装过程中具有足够的刚度,除结构受力要求外,尚应考虑增设斜拉补强钢筋,将纵向钢筋形成骨架并加适当附加钢筋。斜拉筋与附加钢筋必须与设计主筋焊牢固。钢筋笼的接头当采用搭接时,为使接头能够承受吊入时的下段钢筋自重,部分接头应焊牢固。
③钢筋笼制作允许偏差值为:主筋间距为±10mm;箍筋间距为±20mm;钢筋笼厚度和宽度为±10mm;钢筋笼总长度为±50mm。
④钢筋笼吊放应使用起吊架,采用双索或四索起吊,以防起吊时间钢索的收紧力而引起钢筋笼变形。吊时要注意在起吊时不得拖拉钢筋笼,以免造成弯曲变形。为避免钢筋吊起后在空中摆动,应在钢筋笼下端系上溜绳,用人力加以控制。
⑤钢筋笼需要分段调入接长时,应注意不得使钢筋笼产生变形,下段钢筋笼入槽后,临时穿钢管搁置在导墙上,再焊接接长上段钢筋笼。钢筋笼吊入槽内吋,吊点中心必须对准槽段中心,竖直缓慢放至设计标高,再用吊筋穿管搁置在导墙上。如果钢筋笼不能顺利地插入槽内,应重新吊出,查明原因,采取相应措施加以解决,不得强行插入。
⑥所有用于内部结构连接的预埋件、预埋钢筋等,应与钢筋笼焊牢固。
(6)水下浇筑混凝土
①混凝土配合比应符合下列要求:混凝土的实际配置强度等级应比设计强度等级高一级;水泥用量不宜少于370kg/m3;水灰比不应大于0.6;坍落度宜为18~20cm,并应有一定的流动度保持率;坍落度降低至15cm的时间,一般不宜小于1h;扩散度宜为34~38cm;混凝土拌合物含砂率不小于45%;混凝土的初凝时间,应能满足混凝土浇灌和接头施工工艺要求,—般不宜低于3~4h。
②头管和钢筋就位后,应检查沉渣厚度并在4h以内浇灌混凝土。浇灌混凝土必须使用导管,其内径一般选用250mm,每节长度一般为2.0~2.5m。导管要求连接牢靠,接头用橡胶圈密封,防止漏水。导管接头若用法兰连接,应设锥形法兰罩,以防拔管时挂住钢筋。导管在使用前要注意认真检查和清理,使用后要立即将黏附在导管上的混凝土清除干净。
③在单元槽段较长时,应使用多根导管浇灌,导管内径与导管间距的关系一般是:导管内径为150mm、200mm、250mm时,其间距分别为2m、3m、4m,距槽段端部均不得超过1.5m。为防止泥浆卷入导管内,导管在混凝土内必须保持适宜的埋置深度,一般应控制在2~4m为宜。在任何情况下,不得小于1.5m或大于6m。
④导管下口与槽底的间距,以能放出隔水栓和混凝土为度,一般比栓长100~200mm。隔水栓应放在泥浆液面上。为防止粗骨料隔水栓,在浇筑混凝土前宜先灌入适量的水泥砂浆。隔水栓用钢丝吊住,待导管上口贮斗内混凝土的存量满足首次浇筑,导管底端能埋入混凝土中0.8~1.2m时,才能剪断钢丝,继续浇筑。
⑤混凝土浇筑应连续进行,槽内混凝土面上升速度一般不宜小于2m/h,中途不得间歇。当混凝土不能畅通时,应将导管上下提动,慢提快放,但不宜超过300mm。导管不能作横向移动。提升导管应避免碰挂钢筋笼。
⑥随着混凝土的上升,要适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土以下一般保持持2~4m。不宜大于6m,并不小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。
⑦在浇灌过程中应随时掌握混凝土浇灌量,应有专人每30min测量一次导管埋深和管外混凝土标高。测定应取三个以上测点,用平均值确定混凝土上升状况,以决定导管的提拔长度。
(7)接头施工
①连续墙各单元槽段间的接头形式,一般常用的为半圆形接头。方法是在未开挖一侧的槽段端部先放置接头管,后放入钢筋笼,浇灌混凝土,根据混凝土的凝结硬化速度,徐徐将接头管拔出,最后在浇灌段的端面形成半圆形的接合面,在浇筑下段混凝土前,应用特制的钢丝刷子沿接头处上下往复移动数次,刷去接头处的残留泥浆,以利新旧混凝土的结合。
②接头管一般用10mm厚钢板卷成。槽孔较深时,做成分节拼装式组合管,各单节长度为6m、4m、2m不等,便于根据槽深接成合适的长度。外径比槽孔宽度小,直径误差在3mm以内。接头管表面要求平整光滑,连接紧密可靠,一般采用承插式销接。各单节组装好后,要求上下垂直。
③接头管一般用起重机组装、吊放。吊放时要紧贴单元槽段的端部和对准槽段中心,保持接头管垂直并缓慢地插入槽内。下端放至槽底,上端固定在导墙或顶升架上。
④提拔接头管宜使用顶升架(或较大吨位吊车),顶升架上安装有大行程(1~2m)、起重量较大(50~100t)的液压千斤顶两台,配有专用高压油泵。
⑤提拔接头管必须掌握好混凝土的浇灌时间、浇灌高度,混凝土的凝固硬化速度,不失时机地提动和拔出,不能过早、过快和过迟、过缓。如过早、过快,则会造成混凝土塌落;过迟、过缓,则由于混凝土强度增长,摩擦阻力增大,造成提拔不动和埋管事故。一般宜在混凝土开始浇灌后2~3h即开始提动接头管,然后使管子回落。以后每隔15~20min提动一次,每次提起100~200mm,使管子在自重下回落,说明混凝土尚处于塑性状态。如管子不回落,管内又没有涌浆等异常现象,宜每隔20~30min拔出0.5~1.0m,如此重复。在混凝土浇灌结束后5~8h内将接头管全部拔出。
4.施工总结
①地下连续墙施工,应制定出切实可行的挖槽工艺方法、施工程序和操作规程,并严格执行。挖槽时,应加强检测,确保槽位、槽深、槽宽和垂直度等要求。遇有槽壁坍塌事故,应及时分析原因,妥善处理。
②钢筋笼加工尺寸,应考虑结构要求、单元槽段、接头形式、长度、加工场地、现场起吊能力等情况,采取整体式分节制作,同时应具有必要的刚度,以保证在吊放时不致变形或散架,一般应适当加设斜撑和横撑补强。钢筋笼的吊点位置、起吊方式和固定方法应符合设计和施工要求。在吊放钢筋笼时,应对准槽段中心并注意不要碰伤槽壁壁面,不能强行插入钢筋笼,以免造成槽壁坍塌。
③在施工过程中,应注意保证护壁泥浆的质量,彻底进行清底换浆,严格按规定灌注水下混凝土,以确保墙体混凝土的质量。
④槽底沉渣过厚:护壁泥浆不合格,或清底换浆不彻底,均可导致大量沉渣积聚于槽底,在灌注水下混凝土前,应测定沉渣厚度,符合设计要求后,才能灌注水下混凝土。
⑤槽孔偏斜:当出现槽孔偏斜时,应查明钻孔偏斜的位置和程度,对偏斜不大的槽孔,一般可在偏斜处吊住钻机,上下往复扫钻,使钻孔正直;对偏斜严重的钻孔,应回填砂与黏土混合物到偏孔处1m以上,待沉积密实后,再重复施钻。
四、内支撑
1.示意图和现场照片
内支撑示意图和现场施工照片分别见图1-17和图1-18。
2.注意事项
①支撑安装就位后,不准撞砸焊接接头,不准在刚焊完的钢材上浇水。
②焊接时不准随意在焊缝外的母材上引弧。
③土方开挖应严格遵守“分层开挖”的原则,挖土和吊放施工材料时严禁碰撞钢支撑。
3.施工做法详解
施工工艺流程:型钢支撑加工→立柱、钢围囹施工→型钢支撑拼装→施加预顶力形成支撑体系→监测→支撑拆除。
(1)型钢支撑加工
①按设计图纸加工钢支撑。钢支撑连接必须满足等强度连接要求,应有节点构造图,接头宜设在跨度中央1/4~1/3范围内。焊接工艺和焊缝质量应符合国家现行标准《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ 81)的规定。
②焊接拼装按工艺一次进行,当有隐蔽焊接时,必须先施焊,经检验合格后方可覆盖。
③加工好的型钢支撑应在加工场所进行质量验收,并编号码放。
④钢支撑长度较长时,可分段加工制作,组装可采用法兰连接。
(2)立柱、钢围囹施工
①立柱通常由型钢组合而成。立柱施工采用机械钻孔至基底标高,孔内放置型钢立柱,经测量定位、固定后浇筑混凝土,使其底部形成型钢混凝土柱。施工时应保证型钢嵌固深度,确保立柱稳定。立柱施工应严格控制柱顶标高和轴线位置。
②围囹通常由型钢和钢缀板焊接而成。钢围囹通过牛腿固定到围护结构。牛腿与围护结构通过高强膨胀螺栓或预埋钢件焊接连接与钢围囹焊为一体。
③当支护结构为连续墙时可不设钢围囹,型钢直接支撑在连续墙预埋钢板上;当支撑在帽梁上时也可取消钢围囹。
(3)型钢支撑拼装
①待支护结构立柱、钢围囹施工验收完毕,并且土方开挖至设计支撑拼装高程,开始进行钢支撑拼装,采用吊车分段将钢支撑吊放至设计标高,并按照节点详图进行拼装。
②将钢支撑一端焊接在钢围囹上,另一端通过活接头顶在钢围囹上。
③钢支撑拼装组装时要求两端高程一致,水平方向不扭转,轴心成一直线。
(4)施加预顶力形成支撑体系
①施加预顶力应根据设计轴力选用液压油泵和千斤顶,油泵与千斤顶需经标定。
②支撑安装完毕后应及时检查各节点的连接状况,经确认符合要求后方可施加预顶力。
③钢支撑施加预顶力时应在支撑两侧同步对称分级加载,每级为设计值的10%,加载时应进行变形观测。如发现实际变形值超过设计变形值时,应立即停止加荷,与设计单位研究处理。
④钢支撑预顶锁定后,支撑端头与钢围囹或预埋钢板应焊接固定。
⑤为确保钢支撑整体稳定性,各支撑之间通常采用连接杆件连系,系杆可用小断面工字钢或槽钢组合而成,通过钢箍与支撑连接固定。
(5)监测
①钢支撑水平位移观测:主要适用经纬仪或全站仪,观测点埋设在同一支撑固定端与活端头处。
②钢支撑挠曲变形检测:包括水平挠曲变形和竖向挠曲变形,测点布设在端部及跨中,跨度较大的支撑杆件应适当增加测点。
③立柱竖向变形监测:测点布设在立柱顶部,使用水准仪进行监测。
④水平位移、挠曲变形、立柱竖向变形监测在基坑支护过程中应每天测量1次,基坑土方开挖至槽底、基坑变形稳定后,根据实际情况确定观测频率。
⑤对各项检测记录应随时进行分析,当变形数值过大或变形速率过快时,应及时采取措施,确保基坑支护安全。
(6)支撑拆除
支撑拆除应按照施工方案规定的顺序进行,拆除顺序应与支撑结构的设计计算工况相一致。
4.施工总结
①施工前应熟悉支撑系统的图纸及各种计算工况,掌握开挖及支撑设置的方式、预应力及周围环境保护的要求。
②施工过程中应严格控制开挖和支撑的程序和时间,对支撑的位置(包括立柱及立柱桩的位置)、每层开挖深度、预加顶力(如需要时)、钢围囹与支护体或支撑与围囹的密贴度应做周密检查。
③型钢支撑安装时必须严格控制平面位置和高程,以确保支撑系统安装符合设计要求。
④应严格控制支撑系统的焊接质量,确保杆件连接强度符合设计要求。
⑤支护结构出现渗水、流砂或开挖面以下冒水,应及时采取止水堵漏措施,土方开挖应均衡进行,以确保支撑系统稳定。
⑥施工中应加强监测,做好信息反馈,出现问题及时处理。全部支撑安装结束后,需维持整个系统的安全可靠,直至支撑全部拆除。
五、拉锚护坡挡土墙组合
1.示意图和现场照片
拉锚护坡挡土墙示意图和现场照片分别见图1-19和图1-20。
2.注意事项
①土方开挖前,应编制详细的土方开挖方案,在取得支护结构设计单位认可后方可实施。
②应严格遵循先撑后挖的原则。
③土方开挖宜分层、分段、对称的进行开挖,使支护结构受力均匀。
④挖土期间基槽严禁大量堆载。
3.施工做法详解
施工工艺流程:施工准备→测量放线→砌筑施工。
此工艺适合深基坑现场场地有一定余量、对施工进度要求较高的情况。上部土钉墙可以提高施工速度,节省造价,同时又可以给外管线施工提供方便。土钉墙高度、锚杆直径、锚固长度、预应力设计值、锁定值、桩径、桩间距等需经设计确定。桩间面层喷射30~50mm厚C20细石混凝土。支护施工时需避开地下管线等障碍,距基坑上口线5.0m范围内严禁堆载重物。
4.施工总结
①墙背回填要均匀摊铺平整,并设不小于3%的横坡逐层填筑、逐层夯实,严禁使用膨胀土和高塑性土,每层压实厚度不宜超过20cm。根据碾压机具和填料性质应进行压实试验,确定填料分层厚度及碾压遍数,以便正确地施工。
②砌筑挡土墙外露面应留深10~20mm勾槽缝,并应按设计要求勾缝。
一、填方土料的要求及土质的检验
1.现场照片
土质检验现场照片见图1-21。
2.注意事项
施工工艺流程:施工准备→分层回填与夯实→图纸检验。
①淤泥和淤泥质土一般不能用作填料,但在软土或沼泽地区,经过处理使含水率符合压实要求后,可用于填方中的次要部位。
②含水率符合压实要求的黏土性,可用作各层填料。
③级配良好的碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应取得设计单位的同意)和爆破石渣,以及性能稳定的工业废料,可用作表层以下的填料。
3.施工做法详解
①检验回填土的种类、粒径是否符合规定,清楚回填土中草皮、垃圾、有机物等杂物。
②进行土料土工试验,内容主要包括液限、塑限、塑性指标、强度、含水量等项目,其检验方法、标准符合相应的规定。
③回填前对土料进行击实试验,以测定最大干密度、最佳含水量。
④当土的含水量过大时,应采取翻松、晒干、风干、换土回填、掺入干土或其他吸水性材料措施;如土料过干,则应预先洒水湿润。
4.施工总结
①以砾石、卵石或块石作填料时,分层夯实时其最大粒径不应大于400mm;分层压实时,其最大粒径不应大于200mm。
②碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅用于无压实要求的填方。
二、回填土分层摊铺
1.示意图和现场照片
回填土分层摊铺示意图和现场照片分别见图1-22和图1-23。
2.注意事项
①回填时,应注意保护定位标准桩、轴线桩、标准高程桩,防止碰撞损坏或下沉。
②基础或管沟的混凝土,砂浆应达到一定强度,不致因填土受到损坏时,方可进行回填。
③基槽(坑)回填应分层对称进行,防止一侧回填造成两侧压力不平衡,使基础变形或倾倒。
④夜间作业,应合理安排施工顺序,设置足够照明,严禁汽车直接倒土入槽,防止铺填超厚和挤坏基础。
⑤已完填土应将表面压实,做成一定坡向或做好排水设施,防止地面雨水流入基槽(坑)浸泡地基。
3.施工做法详解
施工工艺流程:土料检验与控制→基底处理→初步整平→分层摊铺→机械碾压。
①填土前应检验土料质量、含水量是否在控制范围内。土料含水量一般以手握成团、落地开花为适宜。当含水量过大,应采取翻松、晾干、风干、换土回填、掺入干土或其他吸水性材料等措施,防止出现橡皮土。如土料过干(或砂土、碎石类土)时,则应预先洒水湿润,增加压实遍数或使用较大功率的压实机械等措施。各种压实机具的压实影响深度与土的性质、含水量和压实遍数有关,回填土的最优含水量和最大干密度,应按设计要求经试验确定。其参考数值见表1-4。
表1-4 土的最优含水量和最大干密度参考表
注:1.表中土的最大干密度应以现场实际达到的数字为准。
2.一般性的回填可不作此项测定。
②基底处理
a.场地回填应先清除基底上的垃圾、草皮、树根,排除坑穴中积水、淤泥和杂物,并应采取措施防止地表滞水流入填方区,浸泡地基,造成基土下陷。
b.当填方基底为耕植土或松土时,应将基底充分夯实或碾压密实。
c.当填方位于水田、沟渠、池塘或含水量很大的松散地段,应根据具体情况采取排水疏干,或将淤泥全部挖除换土、抛填片石、填砂砾石、翻松、掺石灰等措施进行处理。
d.当填土场地地面陡于1/5时,应先将斜坡挖成阶梯形,阶高0.2~0.3m、阶宽大于1m,然后分层填土,以利结合和防止滑动。
③回填土应分层摊铺和夯压密实,每层铺土厚度和压实遍数应根据土质、压实系数和机具性能而定。一般铺土厚度应小于压实机械压实的作用深度,应能使土方压实而机械的功耗最少。通常应进行现场夯(压)实试验确定。常用夯(压)实工具机械每层铺土厚度和所需的夯(压)实遍数参考数值见表1-5。
表1-5 填方每层铺土厚度和压实遍数
④填方应在边缘设一定坡度,以保持填方的稳定。填方的边坡坡度根据填方高度、土的种类和其重要性,在设计中加以规定,当无规定时,可按表1-6采用。
表1-6 永久性填方的边坡坡度
注:1.当填方的高度超过本表规定的限值时,其边坡可做成折线形,填方下部的边坡应为(1:1.75)~(1:2.00)。
2.凡永久性填方,土的种类未列入本表者,其边坡坡度不得大于45°/2,为土的自然倾斜角。
3.对使用时间较长的临时性填方(如使用时间超过一年的临时工程的填方)边坡坡度,当填高小于10m时可采用1:1.50;超过10m可做成折线形,上部采用1:1.50,下部采用1:1.75。
⑤在地形起伏处填土,应做好接槎,修筑1:2阶梯形边坡,每台阶高可取500mm,宽为1000mm。分段填筑时,每层接缝处应做成大于1:1.5的斜坡。接缝部位不得在基础、墙角、柱墩等重要部位。
⑥人工回填打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打。夯实基槽及地坪时,行夯路线应由四边开始,然后夯向中间。用蛙式打夯机等小型机具夯实时,打夯之前应对填土初步整平,打夯机依次夯打,均匀分开,不留间歇。基槽(坑)回填应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。回填高差不可相差太多,以免将墙挤歪。较长的管沟墙,应采取内部加支撑的措施。回填管沟时,应用人工先在管道周围填土夯实,并应从管道两边同时进行,待填至管顶0.5m以上,方可采用打夯机夯实。
⑦采用推土机填土时,应由下而上分层铺填,不得采用大坡度推土,以推代压,居高临下,不分层次和一次推填的方法。推土机运土回填,可采取分堆集中,一次运送方法,以减少运土漏失量。填土程序宜采用纵向铺填顺序,从挖土区段至填土区段,以40~60m距离为宜,用推土机来回行驶进行碾压,履带应重叠一半。
⑧采用铲运机大面积铺填土时,铺填土区段长度不宜小于20m,宽度不宜小于8m。铺土应分层进行,每次铺土厚度不大于300~500mm;每层铺土后,利用空车返回时将地表面刮平,填土程序一次横向或一次纵向分层卸土,以利行驶时初步压实。
⑨大面积回填宜用机械碾压,在碾压之前宜先用轻型推土机推平,低速预压4~5遍,使表面平实,避免碾轮下陷;采用振动平碾压实爆破石渣或碎石类土,应先静压,而后振压。
⑩碾压机械压实填方时,应控制行驶速度,一般平碾、振动碾不超过2km/h;羊足碾不超过3km/h,并要控制压实遍数。碾压机械与基础或管道应保持一定距离,防止将基础或管道压坏或使其移位。
11☛用压路机进行填方压实,应采用“薄填、慢驶、多次”的方法。碾压方向应从两边逐渐压向中间,碾轮每次重叠宽度约150~250mm,边坡、边角边缘压实不到之处,应辅以人力夯或小型夯实机具夯实。碾压墙、柱、基础处填方,压路机与之距离不应小于0.5m。每碾压一层完后,应用人工或机械(推土机)将表面拉毛,以利结合。
12☛用羊足碾碾压时,碾压方向应从填土区的两侧逐渐压向中心。每次碾压应有150~200mm的重叠,同时应随时清除粘于羊足之间的土料。为提高上部土层密实度,羊足碾压过后,宜再辅以拖式平碾或压路机压平。
13☛用铲运机及运土工具进行压实,其移动均须均匀分布于填筑层的全面,逐次卸土碾压。
14☛填土层如有地下水或滞水时,应在四周设置排水沟和集水井,将水位降低。已填好的土层如遭水浸泡,应把稀泥铲除后,方能进行上层回填;填土区应保持一定横坡,或中间稍高两边稍低,以利排水;当天填土应在当天压实。
15☛雨期基槽(坑)或管沟回填,工作面不宜过大,应逐段、逐片地分期完成。从运土、铺填到压实各道工序应连续进行。雨前应压完已填土层,并形成一定坡度,以利排水。施工中应检查、疏通排水设施,防止地面水流入坑(槽)内,造成边坡塌方或使基土遭到破坏。现场道路应根据需要加铺防滑材料,保持运输道路畅通。
16☛冬期填方,要清除基底上的冰雪和保温材料,排除积水,挖出冰块和淤泥。对室内基坑(槽)和管沟及室外管沟底至顶0.5m范围内的回填土,不得采用冻土块或受冻的黏土作土料。对一般沟槽部位的回填土,冻土块含量不得超过回填总量的15%,且冻土块的颗粒应小于150mm,并应均匀分布。填方宜连续进行,逐层压实,以免地基土或已填的土受冻。大面积土方回填时,要组织平行流水作业或采取其他有效的保温防冻措施,平均气温在-5℃以下时,填方每层铺土厚度应比常温施工时减少20%~25%,逐层夯压实;冬期填方高度应增加1.5%~3.0%的预留下陷量。
4.施工总结
①土方回填前应清除基底的垃圾、树根等杂物,抽除坑穴积水、淤泥,验收基底标高。
②在耕植土或松土上填方,应在基底压实后再进行。
③对填方土料应按设计要求验收后方可填入。
④填方施工过程中应检查排水措施,每层填筑厚度、含水量控制、压实程度。填筑厚度及压实遍数应根据土质、压实系数及所用机具确定。
三、回填土分层标高控制
1.示意图和现场照片
回填土分层标高控制示意图和现场照片分别见图1-24和图1-25。
2.注意事项
①仪器精度每年都要进行校定,以免因仪器造成误差。
②注意卫生间等标高变化部位。
③长宽较大时,填土应分段进行。每层接缝处应制成斜坡形,上下错缝距离不得超过1m。
3.施工做法详解
施工工艺流程:阅读图纸→校正仪器→测量标高→进行自检。
回填土回填采用水准仪控制回填标高,当回填深度小于塔尺高度时将水准仪放置在坡边,利用坡上水准控制点进行控制。当回填深度大于塔尺高度时将水准仪放置在基坑内,利用护壁上的水准控制点进行控制。
4.施工总结
①减少传递,减少误差积累。
②要细心,要经常复核,以免出错。
四、夯实的方式
1.示意图和现场照片
夯实示意图和现场照片分别见图1-26和图1-27。
2.注意事项
①强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。
②六级以上大风天气,雨、雾、雪、风沙扬尘等能见度低时应暂停施工。
③施工时要根据地下水径流排泄方向,应从上水头向下水头方向施工,以利于地下水、土层中水分的排出。
④严格遵守强夯施工程序及要求,做到夯锤升降平稳,对准夯坑,避免歪夯,禁止错位夯击施工,发现歪夯时应立即采取措施纠正。
⑤夯锤的通气孔在施工时保持畅通,如被堵塞,应立即疏通,以防产生“气垫”效应,影响强夯施工质量。
⑥加强对夯锤、脱钩器、吊车臂杆和起重索具的检查。
⑦对土质不均匀的场地,只控制夯击次数不能保证加固效果,应同时控制夯沉量。地下水位高时可采用降水等其他措施。
3.施工做法详解
施工工艺流程:单点夯试验→施工参数确定→测高程、放点→点夯施工→满夯施工。
(1)单点夯试验
①在施工场地附近或场地内,选择具有代表性的适当位置进行单点夯试验。试验点数量根据工程需要确定,一般不少于2点。
②根据夯锤直径,用白灰画出试验点中心点位置及夯击圆界限。
③在夯击试验点界限外两侧,以试验中心点为原点,对称等间距埋设标高施测基准桩,基准桩埋设在同一直线上,直线通过试验中心点,基准桩间距一般为1m,基准桩埋设数量视单点夯影响范围而定。
④在远离试验点(夯击影响区外)架设水准仪,进行各观测点的水准测量,并做记录。
⑤平稳起吊夯锤至设计要求夯击高度,释放夯锤自由平稳落下。
⑥用水准仪对基准桩及夯锤顶部进行水准高程测量,并做好试验记录。
⑦重复以上两个步骤至试验要求夯击次数。
(2)施工参数确定
①在完成各单点夯试验施工及检测后,综合分析施工检测数据,确定强夯施工参数,包括:夯击高度、单点夯击次数、点夯施工遍数及满夯夯击能量、夯击次数、夯点搭接范围、满夯遍数等。
②根据单点夯试验资料及强夯施工参数,对处理场地整体夯沉量进行估算,根据建筑设计基础埋深,计算确定需要回填土数量。
③必要时,应通过强夯试验,来确定强夯施工参数。
(3)测高程、放点
对强夯施工场地地面进行高程测量。根据第一遍点夯施工图,以夯击点中心为圆心,以夯锤直径为圆直径,用白灰画圆,分别画出每一个夯点,如图1-28所示。
(4)起重机就位
①夯击机械就位,提起夯锤离开地面,调整吊机使夯锤中心与夯击点中心一致,固定起吊机械。
②提起夯锤至要求高度,释放夯锤平稳自由落下进行夯击。
(5)测量夯前锤顶标高
用标尺测量夯锤顶面标高。
(6)点夯施工
①重复(4)与(5)两步骤,至要求夯击次数。
②点夯夯击完成后,转移起吊机械与夯锤至下一夯击点,进行强夯施工。
(7)填平夯坑并测量高程
①第一遍点夯结束后,将夯击坑用回填土或用推土机把整个场地推平。
②测量推平后的场地标高。
(8)第二遍点夯放点
根据第二遍点夯施工图进行夯点施放。
(9)第二遍点夯施工
①进行第二遍点夯施工。
②按设计要求可进行三遍以上的点夯施工。
(10)满夯施工
①点夯施工全部结束,平整场地并测量场地水准高程后,可进行满夯施工。
②满夯施工应根据满夯施工图进行并遵循由点到线,由线到面的原则。
③按设计要求的夯击能量,夯击次数、遍数及夯坑搭接方式进行满夯施工。
(11)施工间隔时间控制
不同遍数施工之间需要控制的施工间隔时间应根据地质条件、地下水条件、气候条件等因素由设计人员提出,一般宜为3~7d。
4.施工总结
①不同遍数施工之间需要控制的施工间隔时间应根据地质条件、地下水条件、气候条件等因素由设计人员提出,一般为3~7d。
②强夯应参考场区岩土工程勘察报告、强夯施工文字和强夯施工记录。
③强夯的检测时间应根据工程规模和检测工程量由设计确定。一般对于碎石土和砂土地基,可取7~14d;粉土和黏性土地基可取14~28d。
一、降水井及观察井
1.示意图和现场照片
降水井及观察井示意图和降水井现场照片分别见图1-29和图1-30。
2.注意事项
①井点管口应有保护措施,可在井口周边砌筑保护台,防止杂物掉入井管内。
②为防止滤网损坏,在井管放入前,应认真检查,以保证滤网完好。
③降水时应采取措施,防止或减少降水对周围环境的影响。
④检查抽水设备时,除采用仪器仪表量测外,也可采用摸、听等方法并结合经验对井点出水情况逐个进行判断。
⑤当发现井点管不出水时,应判别井点管是否淤塞。发现井点失效,严重影响降水效果时,应及时拔管进行处理。
3.施工做法详解
施工工艺流程:测设井位、铺设总管→钻机就位→钻(冲)井孔→沉设井点管→投放滤料→洗井→井点拆除。
(1)测设井位、铺设总管
①根据设计要求测设井位、铺设总管。为增加降深,集水总管平台应尽量放低,当低于地面时,应挖沟使集水总管平台标高符合要求,平台宽度为1.0~1.5m。当地下水位降深小于6m时,宜用单级真空井点;当井深6~12m且场地条件允许时,宜用多级井点,井点平台的级差宜为4~5m。
②开挖排水沟。
③根据实地测放的孔位排放集水总管,集水总管应远离基坑一侧。
④布置观测孔。观测孔应布置在基坑中部、边角部位和地下水的来水方向。
(2)钻机就位
①当采用长螺旋钻机成孔时,钻机应安装在测设的孔位上,使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,孔位误差不得大于150mm。使用双侧吊线坠的方法校正调整钻杆垂直度,钻杆倾斜度不得大于1%。
②当采用水冲法成孔时,起重机安装在测设的孔位上,用高压胶管连接冲管与高压水泵,起吊冲管对准钻孔中心,冲管倾斜角度不得大于1%。
(3)钻(冲)井孔
①对于不易产生塌孔缩孔的地层,可采用长螺旋钻机施工成孔,孔径为300~400mm,孔深比井深大0.5m。塌土冲孔需加套管。
②对易产生塌孔缩孔的松软地层采用水冲法成孔时,使用起重设备将冲管起吊插入井点位置,开动高压水泵边冲边沉,同时将冲管上下左右摆动,以加剧土体松动。冲水压力根据土层的坚实程度确定:砂土层采用0.5~1.25MPa;黏性土采用0.25~1.50MPa。冲孔深度应低于井点管底0.5m。冲孔达到预定深度后应立即降低水压,迅速拔出冲管,下入井点管,投放滤料,以防止孔壁坍塌。
(4)沉设井点管
沉设井点管应缓慢,保持井点管位于井孔正中位置,禁止剐蹭井壁和插入井底,发现有上述现象发生,应提出井点管对过滤器进行检查,合格后重新沉设。井点管应高于地面300mm,管口应临时封闭以免杂物进入。
(5)投放滤料
①滤料应从井管四周均匀投放,保持井点管居中,并随时探测滤料深度,以免堵塞架空。滤料顶面距离地面应为2m左右。
②向井点内投入的滤料数量,应大于计算值的5%~15%,滤料填好后再用黏土封口。
(6)洗井
①投放滤料后应及时洗井,以免泥浆与滤料产生胶结,增大洗井难度。洗井可用清水循环法和空压机法。应注意采取措施防止洗出的浑水回流入孔内。洗井后如果滤料下沉应补投滤料。
②清水循环法:可用集水总管连接供水水源和井点管,将清水通过井点管循环洗井,浑水从管外返出,水清后停止,立即用黏性土将管外环状间隙进行封闭以免塌孔。
③空压机法:采用直径20~25mm的风管将压缩空气送入井点管底部过滤器位置,利用气体反循环的原理将滤料空隙中的泥浆洗出。宜采用洗、停间隔进行的方法洗井。
(7)黏性土封填孔口
洗井后应用黏性土将孔口填实封平,防止漏气和漏水。
(8)连接、固定集水总管
井点管施工完成后应使用高压软管与集水总管连接,接口必须密封。各集水总管之间宜设置阀门,以便对井点管进行维修。各集水总管宜稍向管道水流下游方向倾斜,然后将集水总管进行固定。为减少压力损失,集水总管的标高应尽量降低。
(9)安装抽水机组
抽水机组应稳固地设置在平整、坚实、无积水的地基上,水箱吸水口与集水总管处于同一高程。机组宜设置在集水总管中部,各接口必须密封。
(10)安装排水管
排水管径应根据排水量确定,并连接严密。
(11)抽水
轻型井点管网安装完毕后,进行试抽。
当抽水设备运转一切正常后,整个抽水管路无漏气现象,可以投入正式抽水作业。开机一周后,将形成地下降水漏斗,并趋向稳定,土方工程一般可在降水10d后开挖。
(12)井点拆除
地下建、构筑物竣工并进行回填土后,方可拆除井点系统,井点管拆除一般多借助于倒链、起重机等,所留孔洞用土或砂填塞,对地基有防渗要求时,地面以下2m应用黏土填实。
4.施工总结
①降水期间应对抽水设备的运行状况进行维护检查,每天不应少于3次并做好记录。发现有地下水管线漏水、地表水入渗时,应及时采取断水、堵漏、隔水等措施进行治理。
②井点系统应以单根集水总管为单位,围绕基坑布置。当井点环宽度超过40m时,可征得设计同意,在中部设置临时井点系统进行辅助降水。当井点环不能封闭时,应在开口部位向基坑外侧延长1/2井点环宽度作为保护段,以确保降水效果。
③在抽水工程中,应经常检查和调节离心泵的出水阀门以控制流水量,当地下水位降到所要求的水位后,减少出水阀门的出水量,尽量使抽吸与排水保持均匀,达到细水长流。
④在抽水过程中,特别是开始抽水时,应检查有无井点淤塞的死井,如死井数量超过10%,则严重影响降水效果,应及时采取措施,采用高压水反复冲洗处理。
⑤井点位置应距坑边2~2.5m,以防止井点设置影响边坑土坡的稳定性。
⑥井点抽水时应保持要求的真空度,除降水系统做好密封外,还应采取保护坡面的措施,以避免随着开挖的进行使坡面因暴露造成漏气。
二、局部降水
1.示意图和现场照片
局部降水示意图和现场照片分别见图1-31和图1-32。
2.注意事项
①为防止滤网破坏,在井管放入前,应认真检查,以保证滤网完好。
②经施工完毕后,应在井口设置护栏,高度不低于1.2m,并加装井盖,防止杂物掉进井内。
③雨季施工,井口周边地面硬化,并做排水沟。
④冬期施工,井点联结总管上要覆盖保温材料,或回填30cm厚以上干松土,以防冻坏管道。
3.施工做法详解
施工工艺流程:放线定井位→钻机就位→成孔→下放井管→填滤料→封井→洗井。
(1)放线定井位
采用经纬仪及钢尺等进行定位放线。挖泥浆池、泥浆沟:泥浆池的位置可根据现场实际情况进行确定,但必须保证其离基坑开挖上口线的安全距离,确保其对后期基坑边坡的开挖及支护不会带来不良影响。
(2)钻机就位
采用反循环钻机进行施工,钻机中心位置尽量与所放的井位中心线相吻合,偏差不得超过50mm;先对钻机进行垂直度校验,确保钻杆的垂直度符合要求,垂直偏差不得超过5%。多台钻机同时施工时,钻机之间要有安全距离,进行跳打。
(3)成孔
以上各项准备就绪且均满足规定的要求后,即可进行井孔钻进施工,为保证洗完井后,井深满足设计的要求,可以根据情况适当加深。
(4)下放井管
井管为ф400无砂砾石滤水管,底部2m作为沉淀用。在混凝土预制托底上放置井管,四周拴10号钢丝,缓缓下放,当管口与井口相差200mm时,接上节井管,接头处用玻璃丝布密封,以免挤入混砂淤塞井管,竖向用4条30mm宽竹条固定井管。为防止上下节错位,在下管前将井管立直。吊放井管要垂直,并保持在井孔中心。为防止雨水泥砂或异物流入井中,井管要高出地面500mm,井口加盖。
(5)填滤料
井管下入后立即填入滤料。滤料采用水洗砂料,粒径为2~6mm,含泥量<5%,滤料沿井孔四周均匀填入,宜保持连续,将泥浆挤出井孔。填滤料时,应随填随测滤料填入高度,当填入量与理论计算量不一致时,及时查找原因,不得用装载机直接填料,应用铁锹或小车下料,以防不均匀或冲击井壁。
(6)井管四周用黏土封井
在离打井地面约1.0m范围内,采用黏土或杂填土填充密实。
(7)洗井
①在以上各项均完成后,必须及时进行洗井工作,防止井孔淤死,且在正反循环成孔中有少量泥皮影响降水井抽降效果的发挥,也要通过洗井将泥皮洗出。
②洗井采用空压气举法,成孔时尽量采用清水护壁,采用大功率的空压机洗井并下入优质的滤管滤料,这样才能保证最良好的透水性。洗井时要将井底泥砂吹净洗透,直至洗出清水。
③水泵安装、排水。清孔完毕后,根据降水设计计算中的降水井出水量情况,及井深选用3~5t/h的潜水泵抽水,同时还可根据现场地下水的出水量调整水泵的容量。用钢丝绳吊放至距井底2.0m处,铺设电缆和电闸箱,安装漏电保护系统。
④在完成其使用目的并拆除井泵后,按设计要求和施工方案进行处理,近地面部分按原貌予以修复。
4.施工总结
①井点使用时,基坑周围井点应对称、同时抽水,使水位差控制在要求的限度内。
②潜水泵在运行时应经常观测水位变化情况,检查电缆线是否和井壁相碰,以防磨损后水沿电缆芯渗入电动机内。同时,还必须定期检查密封的可靠性,以保证正常运转。
③采用沉井成孔法,在下沉过程中,应控制井位和井深垂直度偏差在允许范围内,使井管竖直准确就位。
④降水时应采取措施,防止或减少降水对周围环境的影响。
三、明沟排水与盲沟排水
1.示意图和现场照片
明沟排水与盲沟排水示意图和盲沟排水现场照片分别见图1-33和图1-34。
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2.注意事项
①雨水倒灌:雨季施工时,应注意在基坑(槽)周围设置挡水设施,以防雨水灌入基坑(槽)而引起边坡坍塌。
②水流不畅:冬季施工时,在排水管上部覆盖保温材料或覆盖30~50cm的松干土,以防温度过低而引起水流不畅。
3.施工做法详解
施工工艺流程:测量放线→排水沟开挖→细节施工→进行排水。
(1)排水沟的布置
排水沟布置在基坑两侧或四周,集水坑在基坑四角每隔30~40m设置,坡度宜为1‰~2‰。排水沟宜布在拟建建筑基础边0.4m以外,集水坑地面应比沟底低0.5m。水泵型号依据水量计算确定。明沟排水应注意保持排水通道畅通。视水量大小可以选择连续抽水或间断抽水。肥槽宽阔时宜采用明沟,狭隘时宜采用盲沟。
(2)普通明沟排水法
①在基坑(槽)的周围一侧或两侧设置排水边沟,每隔20~30m设置一集水井,使地下水汇集于井内。
②集水井的截面为600mm×600mm~800mm×800mm,井底保持低于沟底0.4~0.1m,井壁用竹筏、模板加固。
③若一侧设排水沟,应设在地下水的上游。
④一般小面积的基坑(槽)排水沟深0.3~0.6m,底宽等于或大于0.4m,水沟的边坡为(1:1.1)~(1:1.5),沟底设有0.1%~0.2%的纵坡,使水流不至于堵塞。
(3)分层明沟排水法
①基坑深度较大,地下水位较高以及多层土中上部有透水性较强的土时采用。
②在基坑(槽)边坡上设置2~3层明沟及相应集水井,分层阻截上部土体中的地下水。
(4)深沟降水法
①降水深度大的大面积地下室、箱形基础及基础群施工降低地下水位时采用。
②在建筑物内或附近适当位置于地下水上游开挖。纵长深沟作为主沟,自流或用泵将地下水排走。
③在建筑物、构筑物四周或内部设支沟与主沟沟通,将水流引至主沟排出。
④主沟的沟底应较最深基坑低1~2m。
⑤支沟比主沟浅500~800mm,通过基础部位填碎石及砂作盲沟,在基础回填前分段夯填黏土截断。
4.施工总结
①应注意防止上层排水沟下水流向下层排水沟,冲坏边坡造成塌方。
②抽水应连续进行,直到基础回填土后方可停止。
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