松散性砂土中復(fù)合搭板施工工法

PAGEPAGE17松散性砂土中復(fù)合搭板施工工法1前言1.1工法背景1.1.1隨著科技的發(fā)展，市政基礎(chǔ)設(shè)施不斷改善，建造中的橋梁越來(lái)越多，橋梁作為一種凝固的藝術(shù)，美化了城市環(huán)境，同時(shí)解決了城市日益繁忙的交通擁堵問(wèn)題。1.1.2傳統(tǒng)的施工方式道路與橋梁銜接處，由于地基、臺(tái)背填料及結(jié)構(gòu)物的剛?cè)嵝圆町惖戎T多原因，往往產(chǎn)生跳車(chē)現(xiàn)象。1.1.3道橋銜接處的跳車(chē)現(xiàn)象帶來(lái)了潛在的行車(chē)風(fēng)險(xiǎn)，降低了道路通行效率，導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)費(fèi)用大幅增加，也給交通帶來(lái)不良影響。1.2形成過(guò)程1.2.1鄭州市市政工程總公司的工程技術(shù)人員在多年的橋梁工程施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合分析多種地基處理技術(shù)，并經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，將CFG樁加固地基的方法引入橋梁工程施工中，提出了CFG樁復(fù)合地基橋頭搭板施工工藝。1.2.2在后來(lái)的應(yīng)用過(guò)程中，在CFG樁的褥墊層上又增設(shè)了一層水泥穩(wěn)定碎石層，使得橋頭搭板的穩(wěn)固性得到了進(jìn)一步提高。1.3應(yīng)用效果該工法有效的提高了橋頭搭板地基的支撐力，確保了搭板施工質(zhì)量，消除了橋頭跳車(chē)現(xiàn)象。2工法特點(diǎn)2.0.1本工法針對(duì)常見(jiàn)的橋頭跳車(chē)現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出了基礎(chǔ)暨地基加固理論，有效的降低了搭板在使用過(guò)程中由于行車(chē)反復(fù)沖擊造成的沉陷，提高了行車(chē)的舒適性，確保了橋梁的安全。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，其經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。3適用范圍3.0.1適用于3.0.2本工藝亦同樣適用于其他粘性土、粉土、砂土等地質(zhì)條件下的橋頭搭板的施工。4工藝原理4.0.1本工藝采用CFG樁進(jìn)行橋頭搭板下的地基加固，利用褥墊層和水泥穩(wěn)定碎石層更好的使下部樁體與樁間土共同承受上部荷載，使搭板的抗沉降效果發(fā)揮至最大，具體措施如下：4.0.2橋梁工程進(jìn)行到一定階段時(shí)進(jìn)行臺(tái)背填土，分層夯實(shí)至一定高度后，在搭板范圍進(jìn)行CFG樁施工，CFG樁施工完畢進(jìn)行褥墊層施工，然后再褥墊層上鋪設(shè)水泥穩(wěn)定碎石層，最后在水泥穩(wěn)定碎石層上施工鋼筋砼搭板。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程圖5.1-1松散性砂土中復(fù)合搭板施工工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1測(cè)量放線1控制點(diǎn)引測(cè)布置根據(jù)已知水準(zhǔn)點(diǎn)、坐標(biāo)點(diǎn)及設(shè)計(jì)圖紙測(cè)設(shè)搭板位置，并利用已有或新引測(cè)控制點(diǎn)對(duì)搭板位置位置進(jìn)行控制。引測(cè)控制點(diǎn)時(shí)要考慮后續(xù)施工過(guò)程，合理布置控制點(diǎn)位置，避免后續(xù)工作影響控制點(diǎn)使用。將控制點(diǎn)位置編號(hào)并繪圖記錄。對(duì)控制點(diǎn)采取防護(hù)措施進(jìn)行防護(hù)，如圈圍、標(biāo)示、加固等。2搭板放線根據(jù)搭板的形狀、尺寸以及相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行放線，放線時(shí)充分考慮后續(xù)工作的技術(shù)要求，如褥墊層及水穩(wěn)層的超寬設(shè)置。3鉆孔（樁）位置放線鉆孔位置放線應(yīng)根據(jù)搭板具體形狀和尺寸進(jìn)行，首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙信息及相應(yīng)的地基承載力要求，確定CFG樁相關(guān)參數(shù)（樁徑、間距及樁長(zhǎng)等），然后根據(jù)CFG樁參數(shù)進(jìn)行鉆孔位置放線。4竣工測(cè)量及內(nèi)業(yè)資料工程完工后按照竣工資料和質(zhì)檢評(píng)定要求實(shí)測(cè)竣工高程，填寫(xiě)各種報(bào)表。5.2.2臺(tái)背填土1臺(tái)背回填必須在橋臺(tái)混凝土強(qiáng)度滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定并在隱蔽工程驗(yàn)收合格后進(jìn)行。2臺(tái)背回填前尚應(yīng)徹底清除基坑內(nèi)的雜物、淤泥等至原狀土。3橋臺(tái)背后回填土采用填滲水土，填土按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及規(guī)范要求留取坡度，保證頂面不積水。4臺(tái)背填土應(yīng)分層回填壓實(shí)，每層虛鋪以15㎝為宜，可在橋臺(tái)上用紅漆分劃分層線以利控制，采用小型夯實(shí)機(jī)械夯實(shí)，及時(shí)調(diào)整含水量，保證回填的質(zhì)量。5.2.3鉆機(jī)就位1將長(zhǎng)螺旋鉆移至待鉆孔位置，調(diào)整鉆機(jī)水平，將鉆頭錐尖對(duì)準(zhǔn)樁位中心。圖5.2.3-1長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁示意圖2根據(jù)鉆機(jī)架上的前后和左右的鉛錘調(diào)節(jié)鉆桿垂直度，確保垂直度偏差小于1%。3然后再次檢查鉆頭錐尖是否對(duì)準(zhǔn)樁位中心，對(duì)中和豎直這兩個(gè)步驟反復(fù)進(jìn)行，直到鉆機(jī)鉆桿豎直的正對(duì)樁位中心。5.2.4混合料攪拌1根據(jù)能使CFG樁達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的配合比進(jìn)行配料，經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量后，按碎石-水泥-粉煤灰、外加劑-砂、水的先后順序進(jìn)行上料，使分裝材料均勻混合在砂及碎石之間，有利于拌合均勻及減少揚(yáng)塵。2每盤(pán)拌合時(shí)間不得少于1分鐘?；旌狭咸涠瓤刂圃?6～20cm，在泵送前混凝土泵料斗及攪拌機(jī)攪拌筒應(yīng)備好熟料。5.2.5鉆進(jìn)成孔1鉆孔開(kāi)始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門(mén)，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。一般應(yīng)先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時(shí)糾正。2在成孔過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。3當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)預(yù)定標(biāo)高時(shí)，在動(dòng)力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處作醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)。當(dāng)動(dòng)力頭底面達(dá)到標(biāo)記處樁長(zhǎng)即滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。4施工時(shí)還需考慮施工工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減。5.2.6灌注1CFG樁成孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開(kāi)始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿(mǎn)混合料后開(kāi)始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。2成樁的提拔速度宜控制在2m/min左右，成樁過(guò)程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺(tái)供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量。施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m5.2.7移機(jī)（養(yǎng)護(hù)）1當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時(shí)由于CFG樁鉆出的土較多，應(yīng)人工及時(shí)清理，避免將臨近的樁位覆蓋，有助于減少施工中找樁位和設(shè)備就位的時(shí)間，提高工作效率。同時(shí)在已灌注CFG樁混合料臨近初凝時(shí)，人工將樁身保護(hù)樁長(zhǎng)大部分挖除，留下約20㎝的保護(hù)樁長(zhǎng)。2下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周?chē)鷺兜奈恢脤?duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。3灌注成樁完成后，樁頂采用濕氈布及塑料薄膜覆蓋，進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。5.2.8樁頭處理1人工開(kāi)挖清除保護(hù)土層。清除保護(hù)土層時(shí)不得擾動(dòng)基底土，亦須嚴(yán)格控制標(biāo)高，嚴(yán)禁超挖。2找出樁頂標(biāo)高位置，在同一水平面按同一角度對(duì)稱(chēng)放置2個(gè)或4個(gè)鋼釬，用大錘同時(shí)擊打，將樁頭截?cái)?。?yán)禁用鋼釬向斜下方擊打或用一個(gè)鋼釬單向擊打樁身或雖雙向擊打但不同時(shí)，以致樁頭受一定的彎矩造成樁身斷裂。3樁頭截?cái)嗪?，用鋼釬、手錘將樁頂從四周向中間休修平至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。樁頂標(biāo)高允許偏差0-20㎜。5.2.9鋪設(shè)褥墊層1樁間土保護(hù)土層和CFG樁樁頭清除至設(shè)計(jì)標(biāo)高，相關(guān)檢驗(yàn)完畢并合格后方可鋪設(shè)褥墊層。2褥墊層材料可選用粗砂、中砂或8-20㎜碎石，考慮到褥墊層的鋪設(shè)厚度要求及本工法后續(xù)的水泥穩(wěn)定碎石施工，本工法褥墊層厚度一般取150-200㎜。3褥墊層鋪設(shè)范圍為：水穩(wěn)層外邊緣外擴(kuò)100mm。4按夯填度0.9進(jìn)行虛鋪，用平板振搗器振實(shí)2～3遍。5.2.10鋪設(shè)水泥穩(wěn)定碎石1在褥墊層上鋪設(shè)水泥穩(wěn)定碎石時(shí)，因用料不多，采用裝載機(jī)卸料，卸料后用挖掘機(jī)履帶初步穩(wěn)壓。2穩(wěn)壓后測(cè)量水溫層高程，符合要求后進(jìn)行復(fù)壓。水穩(wěn)攤鋪應(yīng)稍微超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高，穩(wěn)壓后人工或機(jī)械清除多余材料，確保水溫層厚度。3鋪筑后的水溫層用濕氈布覆蓋養(yǎng)生。5.2.11搭板制作1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，水泥穩(wěn)定碎石層強(qiáng)度滿(mǎn)足要求后方可進(jìn)行搭板制作。2認(rèn)真加工并檢查鋼筋，確保搭板鋼筋的型號(hào)、規(guī)格、尺寸、數(shù)量符合設(shè)計(jì)要求。3模板采用鋼模板，架設(shè)時(shí)應(yīng)做到形狀準(zhǔn)確，架設(shè)牢固，接縫嚴(yán)密。4混凝土澆筑后采用插入式振搗棒及平板振動(dòng)器進(jìn)行振搗，振搗應(yīng)根據(jù)振搗器性能，做到充分、適度。5.2.12搭板混凝土初凝后加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)?；炷翝菜B(yǎng)護(hù)不得少于7d，澆水次數(shù)應(yīng)使混凝土保持濕潤(rùn)狀態(tài)，混凝土的養(yǎng)護(hù)用水要與拌制用水相同。采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)使混凝土覆蓋完全，并保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。6材料與設(shè)備6.0.1材料（見(jiàn)表6.工法所用到的主要材料表6.0.序號(hào)名稱(chēng)要求依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)水泥42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007）碎石石子粒徑8—25㎜砂粗砂、中砂或細(xì)砂粉煤灰Ⅱ級(jí)以上等級(jí)的粉煤灰泵送劑正規(guī)廠家合格產(chǎn)品6.0.2設(shè)備（見(jiàn)表6.工法所用到的主要機(jī)械設(shè)備表6.0.序號(hào)名稱(chēng)單位需用量備注長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)臺(tái)1裝載機(jī)臺(tái)1攪拌機(jī)臺(tái)1混凝土輸送泵臺(tái)1發(fā)電機(jī)臺(tái)1備用配電箱個(gè)1電焊機(jī)臺(tái)1調(diào)直機(jī)臺(tái)1坍落度筒個(gè)1試塊模具套2切割機(jī)臺(tái)1鐵锨把若干洋鎬把若干全站儀臺(tái)1經(jīng)緯儀臺(tái)1水準(zhǔn)儀臺(tái)1蛙式夯臺(tái)2壓路機(jī)臺(tái)1振搗棒套2平板振動(dòng)器臺(tái)17質(zhì)量控制7.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)7.1.1《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）7.1.2《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002）7.1.3《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）7.1.4《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）7.1.5《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GBT50107-2010)。7.1.6《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ18-2003）7.2質(zhì)量控制要點(diǎn)7.7.2.2臺(tái)背回填用土應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，分層夯實(shí)，確保壓實(shí)度達(dá)標(biāo)7.2.3鉆機(jī)就位準(zhǔn)確穩(wěn)定，對(duì)中和豎直這兩個(gè)步驟反復(fù)進(jìn)行，確保鉆桿垂直度達(dá)標(biāo)7.2.4拌合所用材料應(yīng)具備合格證及復(fù)檢合格證明，混合料拌合時(shí)按碎石-水泥-粉煤灰、外加劑-砂、水的先后順序進(jìn)行上料，使分裝材料均勻混合在砂及碎石之間7.2.5鉆進(jìn)時(shí)需考慮施工工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減，確保樁長(zhǎng)符合要求7.2.6鉆進(jìn)到位進(jìn)行灌注時(shí)應(yīng)先泵料再拔管，加強(qiáng)后臺(tái)供料管理，確保灌注連續(xù)進(jìn)行7.2.7移機(jī)開(kāi)鉆新孔時(shí)，應(yīng)再次對(duì)該孔樁位進(jìn)行復(fù)合，確保樁位準(zhǔn)確7.2.8處理樁頭時(shí)應(yīng)對(duì)稱(chēng)、軸向水平、同時(shí)捶打鋼釬，保證截樁成功同時(shí)避免對(duì)樁體產(chǎn)生不良影響7.2.9水溫層鋪設(shè)宜采用超厚消減法，確保結(jié)構(gòu)層厚度，嚴(yán)禁貼補(bǔ)7.2.10施工搭板時(shí)認(rèn)真加工并檢查鋼筋，確保搭板鋼筋的型號(hào)、規(guī)格、尺寸、數(shù)量符合設(shè)計(jì)要求。混凝土振搗充分、適度，及時(shí)覆蓋養(yǎng)生7.2.11CFG樁復(fù)合地基橋頭搭板施工允許偏差應(yīng)符合表7.2.11表7.2.11項(xiàng)目序號(hào)檢查項(xiàng)目允許偏差或允許值檢查方法主控項(xiàng)目1234567一般項(xiàng)目1234567898安全措施8.1確保本工法安全實(shí)施的依據(jù)8.1.1《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》。8.1.2《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》。8.1.38.1.48.1.58.1.6《8.1.78.2確保本工法安全實(shí)施的控制措施8.2.1建立完善的施工安全保證體系，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)源調(diào)查，制定管理方案和應(yīng)急計(jì)劃，落實(shí)安全技術(shù)交底和安全檢查整改制度，制定獎(jiǎng)罰措施。8.2.2基坑清理時(shí)要消除基坑上面的物體墜落隱患，下面操作人員佩戴安全帽，操作夯實(shí)機(jī)械人員佩戴絕緣手套。8.2.3鉆機(jī)移動(dòng)及就位時(shí)應(yīng)采取措施確保鉆機(jī)部件與周?chē)h(huán)境存在物的安全距離。8.2.4泵送系統(tǒng)的連接部件應(yīng)檢查，確保連接緊密，避免混合料泄露引發(fā)事故。8.2.5焊接操作人員應(yīng)佩戴合格的防護(hù)用具，如面罩、手套等。8.2.6澆注搭板8.2.79環(huán)保措施9.1本工法實(shí)施過(guò)程進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的依據(jù)9.1.1中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法9.1.2中華人民共和國(guó)消防法9.1.3中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法9.1.4建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例9.1.5建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法9.1.6城市市容和環(huán)境衛(wèi)生管理?xiàng)l例9.1.7城市建筑垃圾管理規(guī)定9.1.89.1.9建筑施工場(chǎng)界噪聲限值9.1.109.1.119.2本工法實(shí)施過(guò)程的環(huán)?？刂拼胧?.2.1建立、健全施工期間環(huán)境管理體系和各項(xiàng)環(huán)境管理規(guī)章制度，如調(diào)查環(huán)境因素，制定環(huán)境管理方案和應(yīng)急計(jì)劃，落實(shí)環(huán)境交底制度和檢查制度，制定獎(jiǎng)罰措施等。9.2.2施工人員的生活污水要排入市政排水系統(tǒng)，禁止隨地亂排。9.2.3對(duì)易產(chǎn)生粉塵、揚(yáng)塵的作業(yè)面和裝卸、運(yùn)輸過(guò)程，制定操作規(guī)程和灑水降塵制度。9.2.4材料運(yùn)輸車(chē)輛嚴(yán)格管理，不超載、不遺灑、不揚(yáng)塵，文明駕駛，遵守交通法規(guī)。9.2.5定期測(cè)量施工現(xiàn)場(chǎng)噪聲，超過(guò)指標(biāo)后要采取技術(shù)措施降噪，如更新設(shè)備或搭設(shè)隔音設(shè)施。9.2.6施工產(chǎn)生的渣土要集中堆放，必要時(shí)覆蓋防塵。9.2.7土方運(yùn)輸選擇合格的運(yùn)輸車(chē)輛，做到運(yùn)輸過(guò)程不散落，車(chē)輛出場(chǎng)沖洗車(chē)輪，減少車(chē)輛攜土，保證施工現(xiàn)場(chǎng)及道路的清潔。10效益分析10.1經(jīng)濟(jì)效益該工法采用強(qiáng)化質(zhì)量的措施，重點(diǎn)在于質(zhì)量可靠穩(wěn)定，因此施工時(shí)的經(jīng)濟(jì)投入會(huì)有一定幅度的提高（主要是CFG樁費(fèi)用），但如從長(zhǎng)期來(lái)看，其質(zhì)量穩(wěn)定，行車(chē)效果好，維修周期延長(zhǎng)，工程壽命周期內(nèi)的總體費(fèi)用相應(yīng)降低。10.2社會(huì)效益采用本工法進(jìn)行搭板施工，加強(qiáng)了搭板施工質(zhì)量，消除了橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，增強(qiáng)了行車(chē)舒適性和行車(chē)安全性，通過(guò)延長(zhǎng)維修周期從而保證了橋頭搭板處的交通通行順暢，進(jìn)而可為整條交通線路的通暢及減輕城市交通壓力提供一積極的的保證。11應(yīng)用實(shí)例該工法在國(guó)道107線鄭州段改建工程跨南水北調(diào)大橋項(xiàng)目（七標(biāo)）及鄭州市鄭東新區(qū)龍子湖區(qū)博學(xué)路道路及排水工程三標(biāo)段等工程中進(jìn)行了應(yīng)用，工程效果良好。11.1國(guó)道107線鄭州段改建工程跨南水北調(diào)大橋項(xiàng)目（七標(biāo)）該標(biāo)段施工內(nèi)容包括雨水工程、道路工程及橋梁工程，其中橋梁工程（南水北調(diào)大橋）所跨為南水北調(diào)總干渠（國(guó)務(wù)院重點(diǎn)工程）。該項(xiàng)目所處位置地質(zhì)狀況為松散性砂土，施工有一定難度，尤其是橋梁搭板的施工，為保證搭板施工質(zhì)量，鄭州市市政工程總公司用“松散性砂土中復(fù)合搭板施工工法”進(jìn)行了搭板施工，用該工法施工搭板獲得了很好的工程效果，搭板地基得到了長(zhǎng)久有效加固，保證了質(zhì)量，能夠有效消除橋頭跳車(chē)，促進(jìn)車(chē)輛順利、安全