滲流井豎井鋼筋用量計算-以榆神工業區萬鎮引水工程滲流井（鉆井）項目WS02井豎井為例

■南鵬飛 王東明 王明海 劉浩

(地質礦產部地質工程勘查院 陜西西安 710600)

滲流井豎井鋼筋用量計算-以榆神工業區萬鎮引水工程滲流井（鉆井）項目WS02井豎井為例

■南鵬飛 王東明 王明海 劉浩

(地質礦產部地質工程勘查院 陜西西安 710600)

本文以榆神工業區萬鎮引水工程滲流井（鉆井）項目ws02井豎井為例，結合工程實際施工工藝對ws02井豎井鋼筋用量計算做了初步的研究，此算法簡單應用投影替代原理并結合施工實際簡單明了，在滲流井及類似工程工序單元工程鋼筋用量的簽認及簽證工作中很具有說明性，對滲流井工程施工及類似施工工程鋼筋量計算很有參考和借鑒意義。

滲流井豎井鋼筋量計算

1 引言

滲流井鋼筋用量的計算在滲流井施工項目工程設計預算，及工程施工過程中分部工程驗收中單元工程量的計算，以及施工過程中鋼筋實際用量超過設計用量的簽證等環節中都會牽扯到。本文將以榆神工業區萬鎮引水工程滲流井（鉆井）項目WS02井豎井鋼筋實際用量的計算為例對滲流井豎井鋼筋用量的計算做個簡單的研究。

2 滲流井

滲流井取水工藝于1995年獲得國家專利，它能充分截取地下水潛流量和激發地表水下滲補給，不破壞天然濾層，有效提高單井出水量。滲流井取水工程結構由豎井、平巷、硐室和滲流孔群組成（圖1a）。

圖1 滲流井取水原理示意剖面圖

WS02滲流井豎井設計總深度40m，現澆鋼筋混凝土井筒，第四系段內徑φ3.5m、外徑φ4.5m，雙排筋設置，澆筑單邊厚度0.50m，鋼筋保護層厚0.04m；基巖段采用全斷面爆破，開挖外徑4.1m，鋼筋混凝土支護單邊厚度0.30m，雙排筋設置，保護層厚0.04m。[1]、[2]、[3]

4 豎井鋼筋量計算

表1 每米鋼筋重量表

4.1 豎井不除去平巷口鋼筋用量計算

假設豎井為一個完整體沒有平巷開口計算總體鋼筋用量，再除去平巷開口處多加鋼筋的量則為豎井實際的鋼筋用量。

根據具體施工情況，本次計算主筋按照每模（1.5m）一次搭接計算鋼筋量，輔筋φ12號螺紋鋼筋最長9m，每圈按兩次搭接算，?10號直紋鋼筋按一圈一個搭接算，依據相關經驗值豎井鋼筋使用損耗系數取1.04，參照各種直徑鋼筋的每米重量（kg）表得到設計中涉及到的鋼筋每米重量（表1）[4]。

依據上面相關數據再結合豎井施工設計圖計算每模的鋼筋用量。（表2）

根據第四系和基巖段每模鋼筋量結合豎井各段尺寸計算得到不除去平巷口整個豎井的鋼筋量為8008.4502kg。（表3）

表2 每模鋼筋量計算表

4.2 豎井實際鋼筋量計算

3 滲流井WS02滲流井豎井

表3 不除去平巷口豎井鋼筋用量

根據設計圖可以看出豎井基巖段鋼筋是均勻分布的，所以說垂直井壁扣去等體積的混凝土里面鋼筋量應該是相等的，由于平巷口是個不規則的圖我們很難算出它垂直豎井井壁扣去混凝土的體積，根據投影原理，等面積的圖形垂直井壁扣去的混凝土體積應該是相等的。我們假設用高1.8m，寬1.6m的矩形垂直截取井壁算的扣去混凝土的體積，豎井基巖段一模混凝土的體積也能夠算得，根據投影原理也能推算出平巷口垂直截取豎井段的混凝土體積，從而可以推算出豎井扣去平巷口鋼筋量。具體計算如下：

（1）1.8m*1.6m矩形垂直截取豎井混凝土的體積（V假設）

截取物體沿內外弧拉直所得到的是個等腰梯形體。俯視圖相當于用1.6m定長的弦截取內外半徑分別為1.75m和2.05m的同心圓所得的圖形，根據計算的需要把它的內外弧拉直所得的圖形為等腰梯形（圖1c,d）。

（2）平巷口實際扣去混凝土的體積（V實際）

（3）每模混凝土的體積(V)

（4）實際扣去鋼筋的量（G扣）

（5）實際豎井+基巖段鋼筋量（G）

此算法的優點：（1）按照實際施工工藝每模為單位并考慮鋼筋損耗系數來計算，更接近施工中鋼筋的實際用量；（2）巧妙運用了投影等面積替代的思路，把一個不規則的曲面體（平巷口）等體積取代互換算出平巷口鋼筋用量。

榆神工業區萬鎮引水工程取水工程施工圖設計[5]對ws02滲流井豎井的計算是按照宏觀思路，是把整個豎井看做一個整體，只考慮一個搭接不考慮鋼筋損耗不除去平巷口鋼筋量來計算的，計算得到豎井和基巖段鋼筋總量為7670kg。

表4 除去平巷口豎井鋼筋用量

表4中我們可以看出計算的實際豎井+基巖段鋼筋量7942.1892kg大于設計豎井+基巖段鋼筋量7670kg。

滲流井豎井結構相對簡單這種算法和設計值都有一定的偏差，對于一些結構比較復雜的施工工藝來說設計更難從宏觀一一準確把握住鋼筋的實際用量的每一個環節，這種按實際施工工藝每模或者每一次搭接為單元的計算算法就更結合施工實際鋼筋用量。

5 結論

上述對榆神工業區萬鎮引水工程滲流井（鉆井）項目WS02井豎井鋼筋量的計算是按施工實際流程每模作為一個單元計算鋼筋的用量，這種算法相對簡單更切合施工實際，在施工工序單元工程量的簽認及簽證工作中更具說服力，對滲流井工程施工及類似施工工程鋼筋量計算很有借鑒意義。

[1]中華人民共和國水利部編 《水利水電工程地質勘察規范 (GB 50487-2008)》，中國計劃出版社，2009年7月.

[2]中國水利水電出版社編 《SL303-2004水利水電工程施工組織設計規范》，中國水利水電出版社，2004年11月.

[3]住房和城鄉建設部強制性條文協調委員會編 《工程建設標準強制性條文》，中國建筑工業出版社，2013年8月.

[4]本社編 《中華人民共和國國家標準GB/T14981-2009 R熱扎圓盤條尺寸、外形、重量及允許偏差》，鳳凰出版社，2009年10月.

[5]《榆神工業區萬鎮引水工程取水工程施工圖設計》，榆林市水利水電勘測設計院，2014年六月.

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TF748+.02[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-273-2