軟基地段施工技術方案(11頁).doc
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2022-08-08
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1、安景高速公路安徽段第六合同段軟基地段施工技術方案安通建設有限公司安景高速公路AJ-06標項目經理部 二零零六年四月十日本段軟土分布在K42+890K43+285,除去橋梁跨段外,路基段實際需處理里程為K43+018.3K43+284.4,設計處理長度為266.1m。(一)軟基處理前的準備工作軟基處理前場地平整原始場地會有低洼積水處和突兀的高地,軟基處理施工前應做好場地平整和施工期間的排水措施;同時又要保障施工機械的順利進場。方案設計和規范的要求先做好抽排水、清淤、回填,使整個場地(或某一工作區段)處在相對水平的面上,這個面我們稱之為“工作基準面”。工作基準面應有足夠的地基強度使施工順利進行。(2、二)軟基處理技術方案 根據軟基路基的設計主要原則,針對該路段地形及工程地質條件特點,分別進行了一半路堤段、橋坡段的處理方案。沿線無較大溝塘,未對溝塘段進行相應處理設計。1、一般路堤軟基處理方案a)淺層處理方案軟土層較薄或路基填土較低的地段,經計算,路基工后沉降量可滿足工后沉降控制標準的地段,采用淺層處理。淺層處理方案以設置碎石墊層為核心,根據軟土的地質情況并結合路堤的填土荷載、路堤的穩定性要求、路堤的差異沉降要求等條件,考慮是否采用單向土工格柵進行加強處理,本次設計鋪設3層土工格柵,第一層土工格布設在碎石墊層頂面,第二、三層依次向上鋪設40cm一層,墊層設計厚度40cm,墊層兩端土工布包邊。根3、據本標段軟基地質情況及設計要求,一般路堤軟基段采用淺層處理方案。、遵循“按圖施工”的原則和“邊觀察,邊分析”的方法進行清淤作業。清淤時,采用挖掘機逐層開挖,自卸車將淤泥運至棄土場,挖至設計深度后,立即對軟基兩側進行排水溝開挖,而后報請監理工程師檢驗。合格后,對軟基地層進行涼曬,用壓路機碾壓整平。不合格的情況下,根據監理工程師的意見進行繼續下挖處理,直至達到要求。、清淤完工并經監理工程師檢驗合格后,采用含泥量小于3%,粒徑小于5cm,干密度大于2.0t/m3的未風化的天然礫石或扎制碎石的級配碎石,在處理范圍里采用機械加人工以每層40cm的厚度進行逐層攤鋪、逐層碾壓,并且各層之間鋪設單向土工格柵。4、第一層攤鋪完后先采用推土機推平,對層面上的坑凹不平部分采用人工進行整平,然后在碎石層面上適當灑水,再用輕型壓路機碾壓。碾壓時,先輕后重、先慢后快、先兩邊后中間、最大速度不超過4Kmh,碾壓重疊輪跡為13,直至壓實度達到95%為止。然后依次往上攤鋪。當鋪至60cm厚時,先用推土機壓實,再用重型壓路機碾壓,使碎石墊層結構密實。對壓路機難以壓到的邊角部分采用小型夯實機具配合人工進行夯實。寬度為路基實際覆蓋寬度。、在碎石墊層地層兩邊采用最大拉伸強度大于5KN/cm,延伸率為10%時拉伸強度不小于4KN20cm,頂破力(50)不小于4KN的土工布進行包邊處理。包邊時沿路線方向鋪設,壓入墊層底面寬度不小于5、50cm,當碎石墊層的壓實度達到要求后再回折,回折寬度不小于2cm。、根據軟土的地質情況并結合路堤的填土荷載、路堤的穩定性要求等條件確定鋪設單向土工格柵的層數。第一層土工格柵布設在碎石墊層頂面,第二、三層依次向上鋪設40cm厚一層,各層之間鋪設碎石填料并且采用插釘將其固定于填土層表面。土工格柵接頭采用繩接,搭接寬度為10cm,用尼龍繩或鐵絲綁扎。、單向土工格柵采用GDL型,其主受力向抗拉強度不小于80KNm 。其施工工序為:鋪幅放樣與前幅邊緣搭接10cm并繩接端頭錨固預留邊緣搭接寬度10cm。、確保土工格柵的上下面填料無刺破土工織物的尖石等物。土工格柵按設計要求方向鋪設,其強度方向垂直公路中線6、,鋪設時保證拉直平順。為避免已鋪好的土工格柵長期曝曬,土工格柵鋪設后與填筑其上的第一層填料之間的間隔時間不超過一周。因故需延長間歇時間時,采用表面覆土保護,覆土厚度不小于20cm。、在施工過程中若發現地質情況與設計提供資料不符或原設計的處治方法因故不能實施時,及時報告監理工程師申請變更。2、橋坡段軟基處理方案a)干振復合地基處理方案該段軟土呈多層發育,本次設計采用干振復合樁結合欠載預壓處理方案。成樁直徑25cm。在樁頂做30cm厚墊層,用于調整樁頂壓力的分布。布樁型式采用正三角形,按平行于橋臺走向布設;樁長經計算并結合該地區類似工程經驗最終確定為5m。橋坡段按2倍左右的臺后填土高度等分A、B、7、C段3個加固區處理,采用樁長不變,通過調整間距控制橋坡段與一般路堤段的差異沉降的方法進行過渡處理。A區樁間距0.8m,B區樁間距1.0m,C區樁間距1.2m。另外在臺前1.52倍左右的臺后填土高度范圍內及橋臺錐坡范圍被也要進行處理,稱為D區,樁間距1.2m,D區布設樁頂墊層,整平填土即可。橋臺基樁周圍調整干振樁布置,橋臺基樁周邊50cm的范圍不進行干振樁施工。復合樁處理段和一般路堤處理段的接頭部位設計采用鋪設一層5cm高強土工格室加強過渡處理,在接頭部位分別向兩側布設各5m長;格室鋪設在墊層的中間。干振樁的有效樁頂標高為工作基準面以下30cm處的標高,并據此推算干振樁的樁底標高。(三)沉降與穩8、定動態觀測 設計采用了加筋墊層處理方案及干振復合樁符合地基處理方案。設計原則是控制工后沉降、差異沉降,用控制總沉降和不同預壓時間的方法來控制工后沉降,使設計方案合理經濟。1、沉降量計算 干振樁方案的沉降根據復合地基的理論進行驗算,由群樁體本身壓縮變形及樁端土的壓縮變形采用壓縮曲線按分層總和法計算。淺層墊層處理方案,堆載預壓的沉降按固結排水法理論進行計算,地基主固結沉降量采用壓縮曲線按分層總和法進行計算,而軟基總沉降量包括加載時的瞬時沉降、主固結沉降及次固結沉降三部分,總沉降計算公式采用如下:S=mSc式中 S-地基的總沉降量; m-沉降系數,根據經驗取m=1.11.7; Sc-主固結沉降量。從9、上式得出,影響總沉降量的主導因素是主固結沉降,瞬時沉降在荷載加上后即完成,主固結沉降和填土加載高度、預壓時間密切相關,加上地層地質條件的變化,因此要保證足夠的預壓填土高度和預壓時間。沉降系數規范推薦取值范圍為1.11.7,其值應根據路堤高度、填料密度、地基的強度、填土速率等因素綜合確定。m計算公式如下:m=0.6160.7(h0.2+vh)+式中: 路堤的填料密度(t/m); h路堤高度(m); v填土速率修正系數; 地基處理類型修正系數; 地基條件修正系數。根據本次軟基處理類型及安徽地區相似工程經驗,本路的沉降系數取值范圍為1.151.3。2、觀測斷面及測點布置用于水平位移觀測的固定控制邊樁10、在現場施工時確定埋設位置。沉降板一般路段每間隔150200米設一個斷面,橋頭兩端設置一個斷面,在溝塘路基段上至少設置一個斷面;水平位移邊樁在接近或大于極限填土高度路段、橋頭路段溝塘路段上至少設置一個斷面,施工中沉降板的沉降速率大于控制標準時,及時補設位移邊樁。3、儀器埋設及數據測零、沉降板制備60601cm的沉降板,在完成鋪設墊層和深層豎向排水體工序或攪拌樁后即可埋設。每個觀測斷面布設三塊,分別位于路基中心和路肩處,為減少填土對沉降板的摩擦影響的措施,其附近填料最大粒徑不大于10cm,沉降板埋設后進行一星期零點測試,測試數據為沉降板的起始數據。、邊樁邊樁采用混凝土基座保護樁,埋設在路基坡腳外,11、每個觀測斷面在同一軸線上布設8根,分別位于坡腳和外緣8、9、10米處,并在離路基坡腳不小于25cm通視良好的地方埋設一固定樁。相對固定點的邊樁埋設好后,一周內連續測量各邊與固定樁之間的相對距離作為起始數據。、觀測頻率在預壓填土時,每填完一層及時對所有觀測儀標測量一次;如果兩次填筑間隔較長時,每3天觀測一次;如遇變形量接近或超過控制速率標準則采用加大觀測頻率,調整施工進度。沉降預壓期第一個月每周一次,第2-3月每半月一次,次后每月一次。 、觀測成果資料整理與初步分析各個儀標每次測定數據及時分析處理,并繪制成圖,繪制的曲線圖有:a. 荷載沉降時間過程線;b. 荷載側向變形時間過程線;c. 沉降速率12、曲線;d. 水平位移速率與時間荷載曲線;邊樁高程變化曲線。(四)雨季施工安排 1、保持工作面較大的縱橫坡度,設置排水溝,使雨水能迅速排走。2、淤泥隨挖隨運,墊料隨鋪隨壓,施工現場不留任何淤泥與墊料。3、施工工作面保持3%左右的橫坡和較好的平整度,避免積水。干振復合樁的施工工藝及對材料的要求 1、施工工藝選用15型振動錘振動沉管、管內投料成樁,采用連續施打順序施工。當土層中含水量大于30%時,符合料采用干料;當土層含水量小于20%時,則必須采用濕料;而當土層中的含水量小于25%,大于20%時,采用干料澆注成樁后,再在樁頭加少量水。成樁工藝流程如下:平整場地樁機就位調平機體沉管至設計標高投料振動拔13、管成樁移位一根樁2、材料對技術要求干振復合樁樁體以粉煤灰、石灰、水泥、外加劑為基本膠凝體系,按一定比例與砂、石、水拌合,經水化、硬化而形成的具有一定強度的人工石。各種材料要求如下:a)粉煤灰粉煤灰是樁體最主要的構成材料,其品質直接影響符合樁的強度和耐久性。一般三級以上粉煤灰均可用于復合樁,在干灰獲得比較困難的情況下,也可以采用濕灰或調濕灰,甚至陳灰,但在使用前應粉煤灰燒失量、細度和抗壓強度比等指標進行試驗。燒失量控制在12%以內,細度(45um篩余)不大于25%,28天抗壓強度比不小于60%。粉煤灰化學成分的變化范圍以及典型粉煤灰的化學成分見下表所示。 低鈣粉煤灰的化學組成氧化物SiO2Al214、O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3燒失量均值(%)50.627.17.12.81.20.51.30.38.2范圍(%)33.959.716.535.11.519.70.810.40.71.90.21.10.62.901.11.223.6 b)石灰復合樁的石灰通常采用磨細生石灰,為了保證樁體的強度,應篩去粒徑大于1mm的粗顆粒。但由于生石灰在野外施工現場很難保存,可以采用熟石灰。熟石灰可以通過生石灰自然陳化35天得到,陳化超過5天后的石灰不能采用,注意篩余粗大或未陳化的石灰粒徑,避免經陳化或未陳化的石灰受到雨淋。石灰等級劃分見下表所示。須采用二級或二級以上石灰。生石灰的等級劃分項 目15、鈣 質 生 石 灰鎂 質 生 石 灰一等 二等三等一等 二等三等有效鈣+氧化鎂含量(%) 858070807565未消化殘渣含量(5mm篩余)(%)71117101420c)水泥采用32.5級緩凝水泥。d)骨料骨料最大粒徑在15以下為宜,運用中砂作為細骨料,砂率控制在3040%,盡可能采用良好級配的砂石料,如瓜米石。e)樁體材料配比及強度復合樁膠凝材料建議配比(重量比)“粉煤灰:石灰:水泥:外加劑=1:0.24:0.14:0.05”,外加劑可選用硫酸鈉。復合樁材料比(重量比)及建議“膠凝材料:砂:石=1:1:2”。設計給出配比為參考值,應根據現場試樁情況進行調整。f)室內配比試驗根據配方分別稱量各種配料后,將其放在攪拌器內拌合均勻,然后將水用噴水設備均勻噴灑在混合料上,進行拌合,直至均勻。在選定的試模(777)內裝入一半試料,放在振動臺上振動1分鐘后,裝入其余的試樣再振動1分鐘;振搗成型方法也可采用人工搗實成型。最后將試件表面括平,蓋上塑料布防止水分過分蒸發過快。試樣成型后,根據實際的試塊強度決定拆模時間,一般為宜至兩天,為保證其濕度,拆模后的試件裝入塑料袋內,封閉后置于水中,進行標準水中養護。室內配合比,根據一般的工程經驗,以28天齡期的無側限抗壓強度:7天齡期強度qu0.8Mpa,28天齡期強度qu1.6 Mpa,90天齡期強度qu3.0 Mpa。