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【摘 要】本文结合江(门)肇(庆)高速公路G12合同段路基深层软基处理的施工实践,分析深层软基处理各种方案的特点及适用性,论述了软基加载控制要点,探讨了深层软基处理施工过程的技术控制措施。
【关键词】深层软基;处理 ;施工方案
1工程概况
江门至肇庆高速公路是珠江三角洲经济区外环公路西环段,位于珠江三角洲西部地区,路线起于江门市杜阮镇(接江鹤高速公路),终于肇庆四会市东城区(接广贺高速公路),项目沿线与江鹤、佛开、广明、广肇、广贺高速公路连接,实现与珠江三角洲地区高速公路网络有机连接。G12合同段段均在肇庆市境内,路线沿途经高要林场和鼎湖区沙浦镇,起讫里程为K75+100~K81+700,全长6.6km。其中K75+100~K78+700为分离式路基,K78+700~K81+700为整体式路基;主要工程内容包括:隧道工程、涵洞工程、路基工程(软基处理)、桥梁工程、防护及排水工程、改沟、改路工程等。本工程有路基挖方13.83万方,填方75.36万方。软基处理:管桩30万米、塑料排水板268万米;钢筋砼圆管涵349.5m/10道(均为1-D1.5),钢筋砼通道涵226.59m/7处(均为4×3m)。改沟、(渠)河工程1625m/7处,改路工程615m/6处。根据勘察资料,地层由第四系覆蓋层冲积层及海陆交互沉积层亚粘土、淤泥质亚粘土及少量砂层和基底下石炭系灰岩及其风化层组成。
2软基处理方案的制定
根据本合同段软土的特点、施工工期长和计算分析结果,软基处理方案如下:
1)一般软土路段、圆管涵路段、座板式桥台路段采用塑料排水板堆载预压处治。
2)箱涵路段、扶壁式桥台路段采用管桩复合地基堆载预压处治。
3)结合计算分析结果,按如下原则设置等载或超载预压:
①圆管涵路段、座板式桥台路段采用超载预压、
②一般路基段采用等载或超载预压。
③箱涵路段、扶壁式桥台路段采用等载预压。
④座板式桥台路段台前超填10m,并采用欠载预压。
4)预压区设置2~3层土工格栅。
5)其它
①塑料排水板间距采用相对较密的间距,为0.9~1.2m,深度全部打穿软土。
②管桩间距为1.8~2.4m,桩底穿透软土进入下卧层不小于2m,桩顶设置30cm碎石褥垫层。单桩承载力不小于300kN,复合地基承载力不小于180kPa。
③圆管涵、座板式、柱式桥台采用反开挖方式施工。箱涵、扶壁式桥台采用非反开挖方式施工。
2.1一般软土路段采用塑料排水板堆载预压处置
塑料排水板间距采用相对较密的间距,为0.9-1.2米,都全部打穿软土,沿路基横向宽度上,塑料排水板打至路基两侧坡脚外各1米,砂垫层宽出路基两侧各2米,厚度为50cm。
2.2箱涵路段、扶壁式桥台路段采用管桩复合地基堆载预压处置
管桩间距为1.8-2.4米,桩底穿透软土进入下卧层不小于2米,桩顶设置30cm碎石褥垫层,桩顶设置1*1*0.35米的C25钢筋混凝土托板,单桩承载力不小于300KN,复合地基承载力不小于150KPa。
3软基处理方案的实施
3.1塑料排水板施工过程控制
3.1.1技术准备
(1)熟悉、审查了施工图纸和有关的设计资料,对文件进一步了解和分析设计。
(2)施工现场调查和施工测量,计划用水用电方案、原材料试验、试验器具进行了检验和标定。
3.1.2施工现场准备
施工前,根据测量放样确定路基边线,清除地表附着物、平整场地,清理后的地表无植物根系、浮土。在水田、菜地等一般路段须先清理,平整场地,清除表土、杂草和浮泥等,并开挖出纵横向排水沟排除积水,做好临时排水沟,然后晾干压实。对于在常年积水或池塘(鱼塘)地段施工,应先在用地范围内修好围堰,并将围堰内的水抽干,清除表层淤泥并晒干后才能填水稳性和透水性好的粗粒砂性土。围堰可用草袋或其它可行方法修筑。在一般情况下,围堰顶宽1.0-2.0m,高度以超过常水位50cm为宜。围堰采用黏性土修筑,无渗漏,同时应保证整个施工期间始终处于完好状态。
图1塑料排水板平面布置示意图
3.1.3桩位放样
按设计给定的排距、列距画出布桩图,标明排列的编号。同时应绘制排水板打插预控图,图上应标明分区分块设计的打插深度,作为实际打插时的预控深度。同时绘制打插布桩图,每施打一根在图上相应位置标出,以免遗漏。根据布桩图放出具体的桩位,做出鲜明的标志,施工中应经常注意检查和保护,丢失的及时补上。
3.1.4塑料排水板施工顺序及操作工艺
(1)施工工序
定位→将塑料排水板通过导管从管靴穿出→将塑料排水板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位→插入塑料排水板(长度不够时:接头处理→插入下一截塑料排水板)→拔管剪断塑料排水板。
(2)施工方法
(A)按施工组织设计确定的场地排水孔位置放线后,用竹签为标志定插孔位,塑排板放样时按路线横向S(S为塑料排水板的间距),纵向0.866S(S为塑料排水板的间距)布置塑料排水板,按等边三角形布置。
(B)施工场地与道路要符合插排水板的要求,诸如施工人员与机具的进出,临时设施(包括水电、通讯等)的安排。
(C)按设计给定的排距、列距画出布桩图,标明排列的编号。
(D)插板时,插板机就位后通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉,排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连,套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度,拔起套管后,锚靴连同排水板一起留在土中,然后剪断连续的排水板,即完成一个排水孔插板操作。插板机就可移位到下一个排水孔继续施打。 (E)在剪断排水板时,其露头与砂砾石垫层的长度按50cm控制。
(F)塑料排水板施工顺序为:定位→将塑料排水板通过导管从管靴穿出→将塑料排水板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位→插入塑料排水板(长度不够时:接头处理→插入下一截塑料排水板)→拔管剪断塑料排水板。
(a)定位插板间距按设计要求布置。塑料排水板间距允许偏差为±150mm,垂直偏差不应大于1.5%。钻机定位要求管靴与板位标记不大于±70mm。
(b)塑料排水板导管靴与桩尖塑料排水板导管靴与桩尖均采用圆形。桩尖平端与导管靴配合要适当,避免错缝,防止淤泥在打设过程中进入导管、增大对塑料排水板的阻力。
(c)插入塑料排水板塑料排水板入土深度以穿透淤泥层为准,实际打入深度不得小于设计深度。
3.2预应力管桩施工过程控制
3.2.1施工工序
施工塑料排水板→施工管桩→预压→施工桥涵。
3.2.2施工方法
1、施工顺序
打桩顺序综合考虑下列原则进行:一是从中间向四周施打;二是在桥台处时,由靠近桥台的一侧开始由近及远的施打;三是间隔跳打。
2、施工详图编制
打桩前编制平面布置图另注明編号及试打顺序。
3、桩尖选用构造尺寸符合规定、焊接质量好的桩尖。
4、现场试桩
(A)在施工前进行现场试桩试验,以确定合理的选锤和控制收锤的具体指标,并检验桩的可打性和桩的承载力。试桩按不小于1%工程桩数量且不少于3根实施。
(B)根据试桩情况确定配桩方案。尽量减少管桩外设长度,这样既可避免浪费,也可减少外露管桩对机移位影响。
5、管桩施工
(A)采用筒式柴油锤打桩机。柴油锤、桩帽及垫层的设置、送桩器及衬垫的设置按规程的规定确定。
(B)打桩时选用的冲击能控制合适的范围内,以保证既不会对桩身造成损害、又不会使管桩过多超深。
(C)第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直偏差不得大于1%,用两侧吊垂球目测的方式纠编,必要时,拔出重插。
(D)当桩身倾斜率超过0.8%时,及时找出原因并设法纠正;当桩尖进入硬土层后,严禁用移动桩机等强行回扳的方法纠徧。
(E)打桩时由班长及进行准确地填写打桩施工记录表,终止打桩时由监理工程师查验是否达到要求,由其签名后方可作为有效施工记录。
6、接桩
(A)接桩时保证新接桩节与原桩节同轴,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。
(B)当下节桩的桩头距地面0.5~1.0m时,即可进行焊接接桩。
(C)接桩时上下节桩段必须保持顺直,错位偏差不大于2mm,以便新接桩节的引导就位。
(D)上节桩找正方向后,对称点焊4-6点加以固定,待上下桩固定后进行满焊,施焊由两个焊工对称进行,确保焊接质量。
7、收锤标准
收锤标准采取双控原则,以进入桩端持力层2m、最后贯入度小于80cm∕10击为控制标准。
8、下列情况之一的暂停打桩并及时与设计、监理等有关人员研究处理:
——桩头混凝土剥落、破碎;
——柱身突然倾斜、跑位;
——地面明显隆起,邻桩上浮或移位过大;
——贯入度发生急剧变化时。
9、截桩头采用锯桩器裁割,严禁采用大锤横向敲击桩或强行板拉截桩。
10、管桩单桩承载力要求不小于300KN,复合地基承载力要求不小于180Kpa。管桩施工完后整平,开始施工托板。托板现场浇筑,要求托板的顶面大致平整。
3.3路基填筑施工过程控制
表1路基压实标准及填料粒径、强度(重型)
(1)路基压实度采用重型压实标准,按分层压实原则实施。路基压实度、填料最小强度应符合表5的要求。路床填料最大粒径应小于100mm,路堤填料最大粒径应小于150mm。
(2)对于软基路段,等载部分填土的压实度和填料要求应与上路床相同;对于超载部分的填土压实度,在(设计沉降量+0.5m)范围内,应不小于96%,超过部分的压实度应不小于90%。填料最小强度和最大粒径与下路堤的要求一致。
(3)对于软基路段,砂垫层以下的填土最大粒径不应超过5cm,其压实度应达到93%,砂垫层的压实度可按不小于90%控制。
(4)路基基底的压实度应不小于90%。
(5)对于涵洞台后、桥台台后过渡段填土,压实度要求不小于96%。
(6)土路肩填土压实度不小于90%。
(7)每一压实层均应检验压实度,经检验合格后方可填筑其上一层。压实度的的检验方法和内容按《公路工程质量检验评定标准JTGF080/1-2004》(土建工程)附录B的规定实施。密度法,每200m压实层查4处。
3.4路基沉降及位移观测
3.4.1软基监控目的
(1)稳定性控制
通过对沉降、侧向位移和孔隙水压力的综合分析,合理控制软基上的填土速率,达到安全、快速填筑的目的。
(2)确定卸载时机
通过对沉降、孔压资料的综合分析,掌握地基固结状况,预测总沉降和工后沉降量,为确定结构物反开挖施工、路基卸载、路面结构施工的最佳时机提供依据。
(3)评价处理效果,为交工、竣工验收提供依据。
目前,质检部门主要以工后沉降为依据进行交工验收、竣工验收时软基处理质量的评价。第三方可靠的监测资料可以用于软基效果评价和竣工验收之用。
3.4.2监测手段 (1)表面沉降
利用水准仪、设置在地表的沉降板观测地表沉降随路堤填筑高度、预压时间的变化规律。表面沉降资料可用于预测最终沉降、工后沉降,确定卸载时机,还可以判定路堤稳定性。
(2)孔隙水压力
利用振弦频率计和埋设在软土层中的孔隙水压力计监测路堤填筑过程中地基土孔隙水压力变化情况。可以用于判别地基的固结程度、评定地基稳定性。通常设置在软土厚度大、路堤填土高的路段。
(3)测斜
利用测斜仪和埋设在路堤坡脚附近的测斜管监测地基不同深度处的水平位移量。测斜是判定路堤稳定性的最可靠的手段,通常设置在软土性质差、路堤填土高的路段。
(4)分层沉降
利用分层沉降仪和埋在地基中的分层沉降管监测地基不同深度处的沉降量随路堤填筑、预压时间的发展规律。通过分层沉降监测可以分析不同土层的压缩性、确定有效压缩厚度、更准确地预测最终沉降和工后沉降。分层沉降通常设置在软土深厚的路段,一般设置在路基中线附近。
3.4.3监测工期与监测频率
软基监控时间从软基处理施工完成时开始到预压期结束、路基卸载为止。监测工期暂定2年,如因工程需要,监控期限可适当延长。考虑到广东省雨季多、路基有效施工时间上的特点,实际操作可以按填土层数划分,每填一层土,要求观测2~4次表面沉降,1~3次分层沉降,2~4次孔压,2~4次测斜。在实际监控过程中,可根据各监控断面实测数据的变化大小、填筑情况和降雨情况对监测频率进行动态调整。
3.4.4监测断面设置原则
对于路基稳定性较好,以工后沉降预测为主的路段监测断面间距可以定为100m~200m,对于稳定性较差的路段监测断面间距宜控制在100m以内,桥头、高填土路段、软土厚度变化较大的路段监测断面适当加密。监测断面位置现场确定时应优先考虑以下路段:
(1)桥涵搭板末端处及距离搭板末端50m处或过渡段末端各设1个监测断面;
(2)路基附近有较深塘涌的路段;
(3)软土厚度大、软土性质差的路段;
(4)填土高度大的软基路段;
(5)沿路基横向软土厚度变化较大的路段(如丘陵边缘地带)。
按照上述监测断面设置原则,将监测断面分为两大类,普通监测断面和重点监测断面。
图2普通监测断面示意图
普通监测断面只进行表面沉降监测。主线复合地基路段的监测断面分别在路中线、左右路肩处设置6块沉降板(每处桩顶和桩间土各设置1块),主线其他软基路基段的监测断面分别在左右路肩处设置3块沉降板;匝道、分离式路基复合地基路段的监测断面分别在左右路肩处设置4块沉降板(每处桩顶和桩间土各设置1块),匝道、分离式路基其他软基路基段的监测断面分别在左右路肩处设置2块沉降板。
重点监测断面除了表面沉降外,还进行分层沉降、孔压、侧向位移中的一项或多项监测。
图3重点监测断面示意图
3.4.5卸载标准
(1)软基路段卸载标准为:连续三个月路基中心沉降量≤5mm/月,工后沉降推算值小于容许值,预压时间不小于6个月。
(2)软基卸载注意事项
1、当达到了卸载标准时,可卸载上路面。卸载时应考虑预抛高值。
2、当卸载后土基的压实度和回弹模量等指标达不到设计要求时,应翻松达不到要求的填土层,并重新碾压直至达到要求。
3、卸载土方不能临时堆放在路基上,要及时运至指定的弃土场和立交、服务区及地方建设工地。
3.5路基加载
3.5.1关于欠载、等载、超载高程分别如下:
(1)、当预压高度h=0m时,为欠载预压。欠载高程=上路床顶高程。
(2)、当预压高度h=0.9m时,为等载预压。等载高程=路面设计高程+路面结构层与路基填料厚度换算差值。
(3)、当预压高度h大于0.9m时,为超载预压。超载高程=等载高程+超载高度。
3.5.2超载时间要求
对于超载,宜根据监测资料来确定超载的时间,原则上应在预压1个月后方可超载,超载期间应严格控制填土速度,并加大监测密度,以保证路堤的稳定性。
3.5.3卸载高度要求
预压路堤顶面在卸载前的任何时候都不应低于预压标高30cm,也不应高于预压标高20cm。有沉降后要及时补填,一般情况下每15天应回补一次。
总结
1、对于软土地基,使用塑料排水板深插入软土地基,将地基下部的地下水排到地表。施工完塑料排水板后,开始填筑路基,荷载不断作用于软基,地下水由于受到挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层,由砂垫层向两侧排出,软基中的土颗粒的有效應力不断增加,加速地基固结沉降,达到了提高地基强度的目的。因此,塑料排水板最适宜软土层较厚,地下和地表水发育,土质湿软的地带,缺点是需要预压的时间长。
2、预应力管桩复合地基处理,在塑料排水板排水固结的基础上,提高了基底承载力,缩短了预压时间,加快了施工进度,缺点是投资较大,在工期要求较紧的软基处理项目可以采取预应力管桩复合地基处理的方式。
参考文献:
[1]JTJ013-1995,公路路基设计规范[S].
[2]YBJ235-1991,预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程[S].
[3]JTGF10-2006,公路路基施工技术规范[S].
【关键词】深层软基;处理 ;施工方案
1工程概况
江门至肇庆高速公路是珠江三角洲经济区外环公路西环段,位于珠江三角洲西部地区,路线起于江门市杜阮镇(接江鹤高速公路),终于肇庆四会市东城区(接广贺高速公路),项目沿线与江鹤、佛开、广明、广肇、广贺高速公路连接,实现与珠江三角洲地区高速公路网络有机连接。G12合同段段均在肇庆市境内,路线沿途经高要林场和鼎湖区沙浦镇,起讫里程为K75+100~K81+700,全长6.6km。其中K75+100~K78+700为分离式路基,K78+700~K81+700为整体式路基;主要工程内容包括:隧道工程、涵洞工程、路基工程(软基处理)、桥梁工程、防护及排水工程、改沟、改路工程等。本工程有路基挖方13.83万方,填方75.36万方。软基处理:管桩30万米、塑料排水板268万米;钢筋砼圆管涵349.5m/10道(均为1-D1.5),钢筋砼通道涵226.59m/7处(均为4×3m)。改沟、(渠)河工程1625m/7处,改路工程615m/6处。根据勘察资料,地层由第四系覆蓋层冲积层及海陆交互沉积层亚粘土、淤泥质亚粘土及少量砂层和基底下石炭系灰岩及其风化层组成。
2软基处理方案的制定
根据本合同段软土的特点、施工工期长和计算分析结果,软基处理方案如下:
1)一般软土路段、圆管涵路段、座板式桥台路段采用塑料排水板堆载预压处治。
2)箱涵路段、扶壁式桥台路段采用管桩复合地基堆载预压处治。
3)结合计算分析结果,按如下原则设置等载或超载预压:
①圆管涵路段、座板式桥台路段采用超载预压、
②一般路基段采用等载或超载预压。
③箱涵路段、扶壁式桥台路段采用等载预压。
④座板式桥台路段台前超填10m,并采用欠载预压。
4)预压区设置2~3层土工格栅。
5)其它
①塑料排水板间距采用相对较密的间距,为0.9~1.2m,深度全部打穿软土。
②管桩间距为1.8~2.4m,桩底穿透软土进入下卧层不小于2m,桩顶设置30cm碎石褥垫层。单桩承载力不小于300kN,复合地基承载力不小于180kPa。
③圆管涵、座板式、柱式桥台采用反开挖方式施工。箱涵、扶壁式桥台采用非反开挖方式施工。
2.1一般软土路段采用塑料排水板堆载预压处置
塑料排水板间距采用相对较密的间距,为0.9-1.2米,都全部打穿软土,沿路基横向宽度上,塑料排水板打至路基两侧坡脚外各1米,砂垫层宽出路基两侧各2米,厚度为50cm。
2.2箱涵路段、扶壁式桥台路段采用管桩复合地基堆载预压处置
管桩间距为1.8-2.4米,桩底穿透软土进入下卧层不小于2米,桩顶设置30cm碎石褥垫层,桩顶设置1*1*0.35米的C25钢筋混凝土托板,单桩承载力不小于300KN,复合地基承载力不小于150KPa。
3软基处理方案的实施
3.1塑料排水板施工过程控制
3.1.1技术准备
(1)熟悉、审查了施工图纸和有关的设计资料,对文件进一步了解和分析设计。
(2)施工现场调查和施工测量,计划用水用电方案、原材料试验、试验器具进行了检验和标定。
3.1.2施工现场准备
施工前,根据测量放样确定路基边线,清除地表附着物、平整场地,清理后的地表无植物根系、浮土。在水田、菜地等一般路段须先清理,平整场地,清除表土、杂草和浮泥等,并开挖出纵横向排水沟排除积水,做好临时排水沟,然后晾干压实。对于在常年积水或池塘(鱼塘)地段施工,应先在用地范围内修好围堰,并将围堰内的水抽干,清除表层淤泥并晒干后才能填水稳性和透水性好的粗粒砂性土。围堰可用草袋或其它可行方法修筑。在一般情况下,围堰顶宽1.0-2.0m,高度以超过常水位50cm为宜。围堰采用黏性土修筑,无渗漏,同时应保证整个施工期间始终处于完好状态。
图1塑料排水板平面布置示意图
3.1.3桩位放样
按设计给定的排距、列距画出布桩图,标明排列的编号。同时应绘制排水板打插预控图,图上应标明分区分块设计的打插深度,作为实际打插时的预控深度。同时绘制打插布桩图,每施打一根在图上相应位置标出,以免遗漏。根据布桩图放出具体的桩位,做出鲜明的标志,施工中应经常注意检查和保护,丢失的及时补上。
3.1.4塑料排水板施工顺序及操作工艺
(1)施工工序
定位→将塑料排水板通过导管从管靴穿出→将塑料排水板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位→插入塑料排水板(长度不够时:接头处理→插入下一截塑料排水板)→拔管剪断塑料排水板。
(2)施工方法
(A)按施工组织设计确定的场地排水孔位置放线后,用竹签为标志定插孔位,塑排板放样时按路线横向S(S为塑料排水板的间距),纵向0.866S(S为塑料排水板的间距)布置塑料排水板,按等边三角形布置。
(B)施工场地与道路要符合插排水板的要求,诸如施工人员与机具的进出,临时设施(包括水电、通讯等)的安排。
(C)按设计给定的排距、列距画出布桩图,标明排列的编号。
(D)插板时,插板机就位后通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉,排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连,套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度,拔起套管后,锚靴连同排水板一起留在土中,然后剪断连续的排水板,即完成一个排水孔插板操作。插板机就可移位到下一个排水孔继续施打。 (E)在剪断排水板时,其露头与砂砾石垫层的长度按50cm控制。
(F)塑料排水板施工顺序为:定位→将塑料排水板通过导管从管靴穿出→将塑料排水板与桩尖连接贴紧管靴并对准桩位→插入塑料排水板(长度不够时:接头处理→插入下一截塑料排水板)→拔管剪断塑料排水板。
(a)定位插板间距按设计要求布置。塑料排水板间距允许偏差为±150mm,垂直偏差不应大于1.5%。钻机定位要求管靴与板位标记不大于±70mm。
(b)塑料排水板导管靴与桩尖塑料排水板导管靴与桩尖均采用圆形。桩尖平端与导管靴配合要适当,避免错缝,防止淤泥在打设过程中进入导管、增大对塑料排水板的阻力。
(c)插入塑料排水板塑料排水板入土深度以穿透淤泥层为准,实际打入深度不得小于设计深度。
3.2预应力管桩施工过程控制
3.2.1施工工序
施工塑料排水板→施工管桩→预压→施工桥涵。
3.2.2施工方法
1、施工顺序
打桩顺序综合考虑下列原则进行:一是从中间向四周施打;二是在桥台处时,由靠近桥台的一侧开始由近及远的施打;三是间隔跳打。
2、施工详图编制
打桩前编制平面布置图另注明編号及试打顺序。
3、桩尖选用构造尺寸符合规定、焊接质量好的桩尖。
4、现场试桩
(A)在施工前进行现场试桩试验,以确定合理的选锤和控制收锤的具体指标,并检验桩的可打性和桩的承载力。试桩按不小于1%工程桩数量且不少于3根实施。
(B)根据试桩情况确定配桩方案。尽量减少管桩外设长度,这样既可避免浪费,也可减少外露管桩对机移位影响。
5、管桩施工
(A)采用筒式柴油锤打桩机。柴油锤、桩帽及垫层的设置、送桩器及衬垫的设置按规程的规定确定。
(B)打桩时选用的冲击能控制合适的范围内,以保证既不会对桩身造成损害、又不会使管桩过多超深。
(C)第一节管桩起吊就位插入地面时的垂直偏差不得大于1%,用两侧吊垂球目测的方式纠编,必要时,拔出重插。
(D)当桩身倾斜率超过0.8%时,及时找出原因并设法纠正;当桩尖进入硬土层后,严禁用移动桩机等强行回扳的方法纠徧。
(E)打桩时由班长及进行准确地填写打桩施工记录表,终止打桩时由监理工程师查验是否达到要求,由其签名后方可作为有效施工记录。
6、接桩
(A)接桩时保证新接桩节与原桩节同轴,两施焊面上的泥土、油污、铁锈等预先清刷干净。
(B)当下节桩的桩头距地面0.5~1.0m时,即可进行焊接接桩。
(C)接桩时上下节桩段必须保持顺直,错位偏差不大于2mm,以便新接桩节的引导就位。
(D)上节桩找正方向后,对称点焊4-6点加以固定,待上下桩固定后进行满焊,施焊由两个焊工对称进行,确保焊接质量。
7、收锤标准
收锤标准采取双控原则,以进入桩端持力层2m、最后贯入度小于80cm∕10击为控制标准。
8、下列情况之一的暂停打桩并及时与设计、监理等有关人员研究处理:
——桩头混凝土剥落、破碎;
——柱身突然倾斜、跑位;
——地面明显隆起,邻桩上浮或移位过大;
——贯入度发生急剧变化时。
9、截桩头采用锯桩器裁割,严禁采用大锤横向敲击桩或强行板拉截桩。
10、管桩单桩承载力要求不小于300KN,复合地基承载力要求不小于180Kpa。管桩施工完后整平,开始施工托板。托板现场浇筑,要求托板的顶面大致平整。
3.3路基填筑施工过程控制
表1路基压实标准及填料粒径、强度(重型)
(1)路基压实度采用重型压实标准,按分层压实原则实施。路基压实度、填料最小强度应符合表5的要求。路床填料最大粒径应小于100mm,路堤填料最大粒径应小于150mm。
(2)对于软基路段,等载部分填土的压实度和填料要求应与上路床相同;对于超载部分的填土压实度,在(设计沉降量+0.5m)范围内,应不小于96%,超过部分的压实度应不小于90%。填料最小强度和最大粒径与下路堤的要求一致。
(3)对于软基路段,砂垫层以下的填土最大粒径不应超过5cm,其压实度应达到93%,砂垫层的压实度可按不小于90%控制。
(4)路基基底的压实度应不小于90%。
(5)对于涵洞台后、桥台台后过渡段填土,压实度要求不小于96%。
(6)土路肩填土压实度不小于90%。
(7)每一压实层均应检验压实度,经检验合格后方可填筑其上一层。压实度的的检验方法和内容按《公路工程质量检验评定标准JTGF080/1-2004》(土建工程)附录B的规定实施。密度法,每200m压实层查4处。
3.4路基沉降及位移观测
3.4.1软基监控目的
(1)稳定性控制
通过对沉降、侧向位移和孔隙水压力的综合分析,合理控制软基上的填土速率,达到安全、快速填筑的目的。
(2)确定卸载时机
通过对沉降、孔压资料的综合分析,掌握地基固结状况,预测总沉降和工后沉降量,为确定结构物反开挖施工、路基卸载、路面结构施工的最佳时机提供依据。
(3)评价处理效果,为交工、竣工验收提供依据。
目前,质检部门主要以工后沉降为依据进行交工验收、竣工验收时软基处理质量的评价。第三方可靠的监测资料可以用于软基效果评价和竣工验收之用。
3.4.2监测手段 (1)表面沉降
利用水准仪、设置在地表的沉降板观测地表沉降随路堤填筑高度、预压时间的变化规律。表面沉降资料可用于预测最终沉降、工后沉降,确定卸载时机,还可以判定路堤稳定性。
(2)孔隙水压力
利用振弦频率计和埋设在软土层中的孔隙水压力计监测路堤填筑过程中地基土孔隙水压力变化情况。可以用于判别地基的固结程度、评定地基稳定性。通常设置在软土厚度大、路堤填土高的路段。
(3)测斜
利用测斜仪和埋设在路堤坡脚附近的测斜管监测地基不同深度处的水平位移量。测斜是判定路堤稳定性的最可靠的手段,通常设置在软土性质差、路堤填土高的路段。
(4)分层沉降
利用分层沉降仪和埋在地基中的分层沉降管监测地基不同深度处的沉降量随路堤填筑、预压时间的发展规律。通过分层沉降监测可以分析不同土层的压缩性、确定有效压缩厚度、更准确地预测最终沉降和工后沉降。分层沉降通常设置在软土深厚的路段,一般设置在路基中线附近。
3.4.3监测工期与监测频率
软基监控时间从软基处理施工完成时开始到预压期结束、路基卸载为止。监测工期暂定2年,如因工程需要,监控期限可适当延长。考虑到广东省雨季多、路基有效施工时间上的特点,实际操作可以按填土层数划分,每填一层土,要求观测2~4次表面沉降,1~3次分层沉降,2~4次孔压,2~4次测斜。在实际监控过程中,可根据各监控断面实测数据的变化大小、填筑情况和降雨情况对监测频率进行动态调整。
3.4.4监测断面设置原则
对于路基稳定性较好,以工后沉降预测为主的路段监测断面间距可以定为100m~200m,对于稳定性较差的路段监测断面间距宜控制在100m以内,桥头、高填土路段、软土厚度变化较大的路段监测断面适当加密。监测断面位置现场确定时应优先考虑以下路段:
(1)桥涵搭板末端处及距离搭板末端50m处或过渡段末端各设1个监测断面;
(2)路基附近有较深塘涌的路段;
(3)软土厚度大、软土性质差的路段;
(4)填土高度大的软基路段;
(5)沿路基横向软土厚度变化较大的路段(如丘陵边缘地带)。
按照上述监测断面设置原则,将监测断面分为两大类,普通监测断面和重点监测断面。
图2普通监测断面示意图
普通监测断面只进行表面沉降监测。主线复合地基路段的监测断面分别在路中线、左右路肩处设置6块沉降板(每处桩顶和桩间土各设置1块),主线其他软基路基段的监测断面分别在左右路肩处设置3块沉降板;匝道、分离式路基复合地基路段的监测断面分别在左右路肩处设置4块沉降板(每处桩顶和桩间土各设置1块),匝道、分离式路基其他软基路基段的监测断面分别在左右路肩处设置2块沉降板。
重点监测断面除了表面沉降外,还进行分层沉降、孔压、侧向位移中的一项或多项监测。
图3重点监测断面示意图
3.4.5卸载标准
(1)软基路段卸载标准为:连续三个月路基中心沉降量≤5mm/月,工后沉降推算值小于容许值,预压时间不小于6个月。
(2)软基卸载注意事项
1、当达到了卸载标准时,可卸载上路面。卸载时应考虑预抛高值。
2、当卸载后土基的压实度和回弹模量等指标达不到设计要求时,应翻松达不到要求的填土层,并重新碾压直至达到要求。
3、卸载土方不能临时堆放在路基上,要及时运至指定的弃土场和立交、服务区及地方建设工地。
3.5路基加载
3.5.1关于欠载、等载、超载高程分别如下:
(1)、当预压高度h=0m时,为欠载预压。欠载高程=上路床顶高程。
(2)、当预压高度h=0.9m时,为等载预压。等载高程=路面设计高程+路面结构层与路基填料厚度换算差值。
(3)、当预压高度h大于0.9m时,为超载预压。超载高程=等载高程+超载高度。
3.5.2超载时间要求
对于超载,宜根据监测资料来确定超载的时间,原则上应在预压1个月后方可超载,超载期间应严格控制填土速度,并加大监测密度,以保证路堤的稳定性。
3.5.3卸载高度要求
预压路堤顶面在卸载前的任何时候都不应低于预压标高30cm,也不应高于预压标高20cm。有沉降后要及时补填,一般情况下每15天应回补一次。
总结
1、对于软土地基,使用塑料排水板深插入软土地基,将地基下部的地下水排到地表。施工完塑料排水板后,开始填筑路基,荷载不断作用于软基,地下水由于受到挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层,由砂垫层向两侧排出,软基中的土颗粒的有效應力不断增加,加速地基固结沉降,达到了提高地基强度的目的。因此,塑料排水板最适宜软土层较厚,地下和地表水发育,土质湿软的地带,缺点是需要预压的时间长。
2、预应力管桩复合地基处理,在塑料排水板排水固结的基础上,提高了基底承载力,缩短了预压时间,加快了施工进度,缺点是投资较大,在工期要求较紧的软基处理项目可以采取预应力管桩复合地基处理的方式。
参考文献:
[1]JTJ013-1995,公路路基设计规范[S].
[2]YBJ235-1991,预应力钢筋混凝土管桩施工技术规程[S].
[3]JTGF10-2006,公路路基施工技术规范[S].