倒冠式古墓坑复原施工工法.docx

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倒冠式古墓坑复原施工工法

“倒冠式”古墓坑复原施工工法

编制：

XXXX有限公司

二OXX年十二月

“倒冠式”古墓坑复原施工工法

1前言

国家地下文物的出处，多由古墓葬中出土。

古墓坑的挖掘、保护与展示是遗址长期文物保护的关键。

但多数会在发掘或盗墓的过程中造成破坏。

如何修复与复原是古墓坑保护与展示的关键。

我们施工的XXXX遗址—XX墓地保护工程，共发现了九组十九座XX诸侯及夫人墓葬，十座车马坑，发掘出土各类珍贵文物一万两千余件，是全省第一座遗址类博物馆。

古墓发掘后，古墓坑的加固和复原是古墓坑保护的关键，在本工程中我们通过多方案的比较、论证和多次试验，最终确定采用钢筋混凝土桩及喷射混凝土进行加固，然后采用特殊配比的仿真泥基原土进行原土复原。

这个项目的古墓坑复原施工均采用了此工法进行施工，达到原古墓坑壁所要表现的效果，而且不空不裂，得到文物保护专家的一致好评。

“倒冠式”车马坑古墓坑永久式加固技术和仿真泥基原土特殊配比现申请国家专利，施工工法的关键技术20XX年12月6日，经XX省住房和城乡建设厅组织省内有关专家组成鉴定委员会，鉴定结论为达到国内领先水平。

2工法特点

该工法具有如下特点：

2.1技术先进、操作方便、经济适用、安全可靠

2.2古墓坑的尺寸比较大、深度比较深，一般都超过5m深。

局部古墓坑之间的距离较小

2.3古墓坑的上口尺寸小，下口尺寸大，呈“倒冠式”。

2.4使古墓坑达到永久加固、坑壁复原效果

2.5仿真泥基原土，施工操作简便、复原土不空不裂

3适用范围

本工法适用于正在发掘的“倒冠式”古墓坑、一般古墓坑的加固及原土复原或已开挖完毕的古墓坑进行加固复原，也适用于类似于坑壁加固及原土复原的古建筑、仿古建筑、现代建筑的施工。

4工艺原理

在古墓坑的四周作直径为1000mm的人工成孔灌注桩，人工成孔灌注桩的间距为1.6m—4m不等,在古墓坑壁有塌方处，用拉梁连接灌注桩，形成局部倒冠小框架结构，用原土装袋填充注浆固结，进行局部土体加固。

其他古墓坑壁采用土钉锚杆,喷射混凝土。

最后用仿真泥基原土进行覆面，最终达到古墓坑永久加固、坑壁复原的效果。

5施工工艺流程及操作要点

5.1方案的论证和确定

对“倒冠式”古墓坑的特点、质量、成本、工期进行综合分析、提出如下施工保护方案：

见表5.1

对“倒冠式”古墓坑加固方案对比表

见表5.1

经文物专家和工程技术人员多次反复比较、论证。

最终选定：

方案

序号

文物保护方法

技术特点

质量

经济性

工期

安全性

结论

方案一

混凝土连续墙

土方开挖到一定标高后，然后进行钢筋网片的绑扎，最后支模浇筑混凝土。

容易保证

费用高

工期长

一般

不合理

方案

二

工字钢焊接成“井”字型

用水汉民

在古墓坑侧壁底部施工钢管桩，侧壁施工工字钢焊接成“井”字型，上部与框架梁进行连接。

不易保证

费用低

工期

比较短

一般

不合理

方案

三

人孔桩、锚杆加喷射混凝土，并在表面进行仿真泥基原土覆面

坑壁采用土钉锚杆,绑扎钢筋网片，坑壁喷射120mm厚的C25钢筋混凝土，

容易保证

一般

工期一般

高

合理选用

采用人孔桩、锚杆加喷射混凝土，并在表面进行仿真泥基原土覆面。

5.2工艺流程

人工成孔灌注桩→土钉墙施工→仿真泥基及原土施工

5.3人工成孔灌注桩施工

人工成孔灌注桩的桩径为1000mm，桩长有设计确定。

工艺流程：

放线定桩位及高程→开挖第一节桩孔土方→支护壁模板放附加钢筋→浇筑第一节护壁混凝土→逐层往下循环作业→检查验收→吊放钢筋笼→浇筑桩身混凝土（随浇随振）

5.3.1放线定桩位及高程：

依据古墓坑和桩布置图，确定好桩位中心，以中点为圆心，以桩身半径加护壁厚度为半径画出上部（即第一步）的圆周。

撒石灰线作为桩孔开挖尺寸线。

孔位线定好之后，必须进行复查，办好预检手续后开挖。

5.3.2开挖第一节桩孔土方：

开挖桩孔应从上到下逐层进行，先挖中间部分的土方，然后扩及周边，有效地控制开挖孔的截面尺寸。

每节的高度应根据设计图纸要求，应为1.0m。

5.3.3支护壁模板附加钢筋：

采用现浇钢筋混凝土井圈,上下护壁间用钢筋连接，护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。

5.3.4浇筑第一节护壁混凝土：

桩孔护壁混凝土每挖完一节以后应立即浇筑混凝土。

人工浇筑，人工捣实，坍落度控制在100mm，确保孔壁的稳定性。

5.3.5检查桩位（中心）轴线及标高：

每节桩孔护壁做好以后，必须将桩位十字轴线和标高测设在护壁的上口，然后用十字线对中，吊线坠向井底投设，以半径尺杆检查孔壁的垂直平整度。

随之进行修整，井深必须以基准点为依据，逐根进行引测。

保证桩孔轴线位置、标高、截面尺寸满足设计要求。

5.3.6吊放钢筋笼：

钢筋笼放入前先焊好保护层钢筋环，按设计要求为50mm（钢筋笼四周，在主筋上每隔2m设一个φ16耳环，作为定位垫块）；吊放钢筋笼时，要对准孔位，直吊扶稳、缓慢下沉，避免碰撞孔壁。

钢筋笼放到设计位置时，应立即固定。

遇有两段钢筋笼连接时，应采用搭接焊，双面焊接，接头数按50%错开，以确保钢筋位置正确，保护层厚度符合要求。

5.3.7浇筑桩身混凝土：

桩身混凝土可使用粒径不大于40mm的石子，坍落度80～100mm，机械搅拌。

用溜槽加串桶向桩孔内浇筑混凝土。

5.4土钉墙施工

工艺流程：

成孔（用人工洛阳铲）→清孔→置钉→孔内灌浆→编制钢筋网片→喷射混凝土

5.4.1成孔

成孔施工过程中应满足以下几点要求：

1、孔壁应顺直，以便安放钢筋土钉和灌注水泥浆。

2、孔壁不得有松土及塌陷现象，否则影响钢筋拉杆和土钉的承载力。

3、成孔的倾角度、成孔的深度，孔径及孔距的允许偏差符合规范要求。

5.4.2清孔

将孔挖至设计深度，清除虚土，检查土质情况是否符合设计要求。

5.4.3置钉

土钉钢筋采用每孔一根螺纹筋，土钉的长度要超过古墓坑的坑壁，为了保证土钉筋在孔中位置准确，在主筋上每隔2m焊接钢筋定位器，定位器为Ф8圆钢筋，尺寸及制作方法见下图：

图5.4.3-1图5.4.3-2

5.4.4孔内灌浆

1、第一次注浆采用活动注浆管。

2、第二次注浆管采用预埋管注浆。

3、注浆满后，孔口用水泥砂浆封堵。

5.4.5编制钢筋网片

编制钢筋网片的钢筋采用Ф8圆钢筋，钢筋网焊接或绑扎后，采用4根Ф16螺纹钢筋，长度400mm，与每根土钉呈“井”字型焊接在土钉头上，并压于网片筋之上。

5.4.6面层混凝土喷射

施工时，要对坑底进行保护，防止混凝土渗入土中，因古墓坑上口小，下口大，喷射混凝土时，混凝土的坍落度要小，喷射混凝土的间隔时间稍微加长，喷射顺序自上而下，喷头与受喷面距离600mm—1000mm，射流方向直接指向喷射面。

5.5古墓坑壁仿真泥基原土覆面施工

根据研制的仿真泥基原土专用配比进行现场搅拌，用普通抹灰工具涂抹在喷完混凝土的侧壁上，形成仿真泥基，随即将过筛处理后的古墓坑同层土粘贴到仿真泥基上。

拌和好的仿真泥要在一小时内用完。

要求环境温度不低于5°C。

6材料与设备

材料与设备表表6

序号

材料名称

规格型号

用途

1

钢管

Φ48*3.0

支护

2

扣件

十字扣、转扣、接头扣

支护

3

竹胶板

15mm厚

支护

4

木板

6000mm×300mm×50mm

支护

5

钢筋

Ф12、Ф25等

6

混凝土

7

专用仿真泥基

覆面

8

洛阳铲

成孔

9

搅拌机

10

钢筋加工机械

11

电焊机

12

泵送混凝土设备

13

喷射混凝土设备

14

通风设备

人孔桩

7质量控制

7.1、严格遵守国家施工规范和技术操作规程以及工程质量验评标准，在分部、分项工程质量评定中，按国家工程质量验评标准进行评定。

7.2、所有原材料、半成品必须有出厂合格证或质保书及试验报告，如其中有复印件必须由原件单位加盖印章，并注明原件在何处。

有关材料进场后，材料员要及时填写“原材料质检通知单”送交取

样员，监理见证抽检合格后方可使用。

7.3做好定位测量放线、标高、垂直及古墓坑监测等工作，定位放线以质检员验收复核后方可进入下道工序施工并及时办理定位放线记录和定位放线复核记录。

7.4仿真泥基原土覆面施工，厚度控制20mm以内，温度5°C以上。

超过一小时的仿真泥基拌合物必须废弃，不得继续使用。

8安全措施

8.1对新进场工人实行严格的安全三级教育考核制度，经考核合格后才能录用上岗。

8.2所有特殊工种人员一律持证上岗，并严格管理。

8.3各分部分项安全技术交底，由各施工员针对工程的实际情况进行有针对性的交底，由技术负责人审查签字后交班组负责人签字。

8.4井架口、出入处挂上醒目的安全标语牌，在成孔深度达到要求的，设置井口防护栏杆，并用安全网进行围护。

8.5进入施工现场一律正确戴好安全帽并系好帽带，任何人不得例外，井下作业设置挡土板，以防止土渣坠落伤人。

8.6桩身砼浇筑时作业人员必须系好安全带。

8.7现场架设线路均按三相五线制的要求架设，实行“三级”保护，并做到一机一闸一保护。

8.8仿真泥基原土施工的人员要做好个人防护措施，搅拌设备和计量器具要及时清洗。

9节能、环保措施

9.1在大门口设洗车台，所有外出车辆必须经冲洗，才能出大门，车辆本身应保持整洁，在装卸货物时尚须注意，不得因溢、漏、抛洒而污染道路。

9.2必须设施工垃圾及生活垃圾堆场，严禁将垃圾、杂物抛向场外及周围道路，垃圾定期由车辆运送至指定地点。

9.3尽量避免可以减少的噪音，经常维护、保养施工机具使之噪音为最小，在浇砼时振动器不得振动钢筋，噪音大的机具应尽量避免在公众休息时间内使用，汽车禁止鸣喇叭，夜间施工不得大声喧哗。

9.4内材料应分类堆放整齐，保证道路畅通无阻，不再使用的材料及时外运，尽量不占用场地。

材料进场应随施工进度有计划地进场，避免积压现象。

9.5施工现场如钢筋加工场、木工加工场、固定电箱等位置布置适量消防设备，以满足对安全生产的需要。

9.6仿真泥的施工能够合理地利用简单的材料进行组合施工，达到预期效果，有效地节约了能源和材料。

10效益分析

10.1“倒冠式”古墓坑复原施工方法的实施顺利、安全地完成了文物保护任务。

没有对文物造成损坏，保证了文物的安全，同时节省投资200余万元。

文物保护施工期间严格执行了文物保护的各种措施，监理单位、建设单位以及文物专家对施工过程、施工质量及施工进度十分满意，取得了良好的社会效益。

10.2通过古墓坑复原的施工，我们积累了丰富的施工经验，培养了一批技术骨干，锻炼了一支施工队伍，取得了良好的经济效益和社会效益。

10.3在施工过程中，全部采用人工进行施工，有效地减少对周围环境的污染，建筑垃圾进行回收利用，节约成本。

11应用实例

某墓地保护（XX博物馆）工程，主要发掘的墓葬是M91、M92、M62、M63、M64、M8、M31、M113、M114，见表11。

表11

序号

墓葬

编号

墓葬

深度

墓口尺寸

墓底尺寸

墓道尺寸

1

M91#

-9.7m

5.35*4.08m

6.45*5.34m

20*5.1-4.3m

2

M92#

-9.7m

5.9*4.28m

6.29*4.65m

16.9*3.55-3.5m

3

M62#

-7.45m

5.9*4.75m

6.55*5.5m

17.5*3.2m

4

M63#

-7.37m

6.4*5.95-5.03m

6.8*5.64m

17.5*3.15-3.3m、11.1*3.25-3.2m

5

M64#

-7.92m

6.48*5.48m

6.65*5.62m

17.7*3.4m

6

M8#

-8m

6.4*5.5m

6.65*5.6m

18.45*3.6-3.75m

7

M31#

-5.82m

5.48*4.28m

6.66*4.5m

9.38*2.86m

8

M113#

-13.35m

4.2*3.2m

4.2*5.2m

11.9*3.2m

9

M114#

-12.35m

5.5*4.3m

6.8*5.5m

9*3m

M91、M92、M62、M63、M64、M8、M31从20XX年6月5日开工至20XX年9月25日竣工，采用锚杆加喷射混凝土复原方法进行古墓坑的复原施工，取得了较好的效果，确保了古墓坑的真实性，采用了本工法，有效保证了工程质量，工程竣工后检验效果良好。

M113、M114从20XX年8月20日开工至20XX年11月20日竣工，采用锚杆加喷射混凝土复原方法进行古墓坑的复原施工，取得了较好的效果，确保了古墓坑的真实性，采用了本工法，有效保证了工程质量，工程竣工后检验效果良好。