秦沈客運專線施工調查報告路基部分

2021-09-05 21:35:03 字數 4767 閱讀 1234

一處易國華

秦沈客運專線路基土石方工程數量大,軟土路基較長,約有100多公里,路基排水不良需排水固結,擬採用砂井、塑料排水板、粉噴樁、碎石樁、旋噴樁、攪拌樁等方法處理,已初步確定小橋涵處地基以攪拌樁與旋噴樁加固為主,路基段以粉噴樁處理為主。

一.路基土石方

秦沈客運專線路基以土方為主,具備機械施工條件的地段採用機械施工,不具備機械施工條件的採用人工和小型機械施工。安排路基施工順序的原則是:地基加固先進行,高填路堤先填築,凡影響正線施工的改路、改河、改溝等工程先施工,路塹頂截水溝先挖通。

主要施工機械擬安排推土機、挖掘機、裝載機、平地機、振動壓路機、自卸汽車等。

施工前準備工作包括:

(1)施工測量放樣:在開工前對測量控制點進行恢復、加密和加固,並根據設計圖紙放出線路中線、路堤坡腳和其它構築物的精確位置,複核路基橫斷面。

材料試驗:對沿線準備用作填料的材料進行土工試驗並確定其各項指標,包括天然密實度、含水量、液限、塑性指數、有機物含量、易溶鹽含量以及用作填料的土樣的最大幹密度,最佳含水量等。對路基附屬工程用料:

片石、水泥、砂、碎石、鋼筋、土工布等材料進行檢驗和試驗,並將結果報監理工程師審批。

路基填築前,按不同填料,先做填築試驗,其目的是選定合理的機具裝置,最佳的填料含水量、適當的填鋪層厚度及經濟的碾壓次數,用以指導其後同類填料大規模填築施工。填築試驗避免選在淤泥、水田及水塘地段。

填土區段劃分為四區段、八流程水平分層填築施工,四區段為:

填土區段、平整區段、碾壓區段、檢測區段;八流程為:填料選擇、基底處理、攤鋪平整、含水量控制、振動碾壓、檢測簽認、路基成型、邊坡修整。整個路堤施工做到區段清晰,流程合理,保證填方地段施工質量、密實度符合規範要求。

填築中先用推土機送料,平地機整平,機械不能及的邊角、涵洞邊及台後,用人工配合攤鋪及小型機械碾壓。填土壓實要求、壓實標準及實施方法,應嚴格按技術規範和試驗段有關資料執行,填土壓實工藝流程圖如下:

路基開挖一般根據地形地質特點及施工機械效能,合理選擇開挖方法,無論採用何種方法開挖,都必須保證塹坡的穩定平順及按設計的開挖坡率。路塹開挖前須做好地面排水設施,包括截水溝、排水溝。尤其是塹頂截水溝必須先做,倘若因工期不能完成砌築的,也應將溝挖通。

以防塹頂山坡水直接沖刷塹坡。雨季或地下水豐富時,應做好每一開挖層的引排水工作,以確保開挖面乾燥無水,利於施工作業。

本線路軟土路基地段較長,約有100km,地基加固以粉噴樁為主,結合攪拌樁和旋噴樁。

二.粉噴樁

粉噴樁是在軟土地基中輸入粉粒體加固材料(水泥或石灰粉)通過攪拌機械,原位地基土強制性攪拌混合,使地基土與加固料發生化學反應,在穩定地基土的同時提高其強度的方法。粉噴樁加固地基具有如下特點:

(1) 採用噴粉作為固化劑,不再向地基內注加水分,反而能

充分吸收周圍軟土中的水分,因此加固後地基的初期強度高,對含水量高的軟土,加固效果尤為顯著,在軟土地基上使用,可以增強地基的承載能力,降低地基的沉降量,同時加快軟土地基的沉降速度。

(2) 加固材料被全面噴射到攪拌產生的空隙中,並均勻分布在土中,

不會產生不均勻的混亂現象,有利於提高地基土的加固強度。

(3) 與旋噴樁和攪拌樁相比,輸入地基中的固化材料要少得

多無漿液排出,無地面隆起現象。

(4) 可以輸入的加固材料較多,對地基土加固適應性強,不

同的土質要求都有相應的固化材料。

(5) 粉噴樁法(乾法)是由旋噴法(濕法)改進而來,當原

地基土強度較高,或含水量較低時,濕法施工比乾法施工攪拌效果更理想,且加固效果更好。

2.1 施工程式

(1) 放樣定位;

(2) 移動鑽機,準確對孔,對孔誤差不得大於50mm;

(3) 利用支腿油缸調平鑽機,鑽機主軸垂直度應不大於1%;

(4)啟動電動機,根據施工要求,以ⅰ、ⅱ、ⅲ檔逐漸加速的順序,正轉預攪下沉。鑽至接近設計深度時,應低速慢鑽鑽機不可失原位鑽動1—2min。為保持鑽桿中間送風通道的乾燥,從預攪下沉開始直到噴粉為止,應在軸杆內連續輸送壓縮空氣。

(5)提公升噴粉攪拌,在確認加固料已噴至孔底時,按0.5m/min的速度反轉提公升。當提公升到設計停灰標高時,應慢速原地攪拌1—2min;

(6) 重複攪拌。為保證粉體攪拌均勻,須再次將攪拌頭下沉

到設計深度,提公升攪拌時,其速度控制在0.5-0.8m/min左右;

(7)鑽具提公升至地面後,鑽機移位對孔,按上述步驟進行下一根樁的施工。

2.2施工技術

粉噴樁施工前必須進行工藝性試噴,以掌握場地的成樁經驗和和各種技術引數,試噴進行時,應通知監理工程師參加,成樁經驗結果經監理工程師認可後,作為正式施工的依據,成樁經驗應達到下列要求:

(1) 滿足設計水泥噴入量的各種技術引數;

(2) 了解水泥的攪拌均勻程度;

(3) 了解下鑽及提公升的阻力情況,選擇合理的施工技術。

施工要求:

(1) 在施工前,對地面進行必要的清理,以便機械施工。

(2)施工的關鍵技術是噴粉,即將粉體固化劑用壓縮空氣輸送到鑽頭並射到土層中去,施工中要求噴粉連續、均勻,粉體噴入量要符合設計要求,採用氣固二相粉體流量測量儀,可以監測粉體噴入量的連續性和均勻性,對加固段進行逐段分析,並自動記錄分析結果,有效保證粉噴樁的施工質量。

(3)鑽孔時,應嚴格控制鑽孔深度,噴灰時間及停灰時間,確保粉噴樁樁長,定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度,樁身上部1/3樁長範圍內嚴格堅持進行重複攪拌,使水泥等加固料與土充分拌和,以提高上部樁身強度。為防止水泥等粉塵飛揚,造成環境汙染,當鑽頭提公升到地面以下0.5公尺時,噴粉機應停止噴粉,並鑽機迅速換檔下鑽,上部0.

5公尺範圍內用人工回填粘土,壓實。施工中如發現噴灰量不足,應進行整樁復噴,復噴的噴灰量應不小於設計用量,如遇停電、機械故障等原因中斷噴灰,在恢復噴粉時,其重疊長度應大於1公尺。

(4)樁體施工時,如發現鑽機有不正常的振動、晃動、傾斜、移位等現象,應立即停鑽檢查,必要時應提鑽重打。施工中隨時注意噴粉機和空壓機的運轉情況、壓力表的顯示變化、送灰情況。當送灰過程中出現壓力連續上公升等異常現象,應立即判明原因,停止提公升,原地攪拌,必要時應力予復打。

(5)粉噴樁施工時,認真填寫施工原始記錄,嚴禁塗改。

2.3施工機械和裝置

粉噴樁施工機械一般由攪拌主機、粉體固化材料供給機、空氣壓縮機、攪拌翼和動力部分等組成。國內一般採用0.5m孔徑,其機械配套,機械配套表見下頁**。

機械配套表

2.4質量檢驗

2.4.1施工期質量檢驗

(1)噴粉攪拌的均勻性。提公升噴灰過程中,須有自動計量裝置,隨時有指示噴粉過程中的各項引數,包括壓力、噴粉速度和噴粉量等;

(2)施工中,填寫質量檢驗單,施工人員和監理人員簽名後作為施工檔案,要求每根樁:

樁位偏差 ≤5cm;

有效樁長偏差 ≤±15cm;

樁頂標高偏差 ≤±5cm;

樁垂直度偏差 ≤1%;

(3)水泥經試驗合格後方可使用,按設計要求檢查每根樁的水泥用量,允許在±25kg範圍內調整;

2.4. 2工程竣工後的質量檢驗

(1) 施工外觀檢查:施工結束後,根據工程設計情況,選取一

定數量的樁進行開挖,測其直徑應符合設計要求,樁身應連續勻稱、拌和均勻,用打擊物衝擊應有堅實感。

(2) 輕便動力觸探試驗:由於制樁原因,粉噴樁的中心有50

—100mm的軟芯,含灰量較少,而樁周強度又普遍較大,故其測點位置應設在樁徑方向1/4處。

(3)標準貫入試驗:通過貫入阻抗,估計樁體的物理力學指標,檢驗不同齡期的樁體強度變化和均勻性。

三.攪拌樁

攪拌樁是利用水泥材料作為固化劑,通過特製的攪拌機械,在地基深處就地將施工注意事項固化劑(漿液)和軟土強制攪拌,使軟土硬結成為具有整體性、水穩定性和一定強度的水泥加固土,從而提高地基強度和增大變形模量,其獨特的優點如下:

(1) 攪拌樁法將固化劑和軟土就地攪拌混合,因而最大限度地

利用了原土;

(2)攪拌時較少使地基側向擠出,對周圍建築物的影響較小;

(3)按照不同土的性質及工程設計要求,合理選擇固化劑及其

配方,設計比較合理;

(3) 土體加固後重量基本不變,對軟弱下臥層不致產生附加影響;

(4) 可靈活選擇柱壯、壁狀、格柵狀等加固形式,同時,節省

大量鋼材,降低了造價。

3.1施工程式

(1)定位:起重機或塔架懸吊攪拌機到達指定樁位,對中。當地面起伏不平時,應使起吊裝置保持水平;

(2)預攪下沉:下沉速度太慢時,可由輸漿系統補給清水以利鑽進;

(3)製備水泥漿:按設計確定的配合比拌製水泥漿,待壓漿前將水泥漿倒入集料鬥中;

(4)提公升噴漿攪拌:攪拌頭下沉到設計深度後,開啟灰漿幫浦壓漿,邊噴漿邊攪拌,同時嚴格按設計確定的速度提公升鑽頭;

(5)重複上、下攪拌:攪拌頭提公升至設計標高時,集料鬥中的水泥漿應正好排空。可將攪拌頭再次旋轉下沉至設計加固深度後,攪拌提公升;

(6)清洗:注入適量清水,清洗管路;

(7)移位:進行下一根樁的施工。

3.2施工技術

攪拌樁施工前必須進行工藝性試噴,以掌握場地的成樁經驗和和各種技術引數,試噴進行時,應通知監理工程師參加。

控制水泥土攪拌樁施工質量的主要指標為:水泥用量、提公升速度、噴漿的連續性和均勻性、以及施工機械的效能等。為改善水泥土的效能和提高強度,可摻加木質素、磺酸鈣、石膏、三乙醇胺、氯化鈣、氯化鈉、水玻璃等外加劑。

施工中要求:

(1)施工現場應予平整,清除地上和地下一切障礙物。低窪地帶應抽水和清淤,開機前必須除錯,檢查樁機運轉和熟料管暢通情況。

(2)根據實際施工經驗,攪拌樁在施工到頂端0.3~0.5m範圍時,攪拌質量較差,因此,可將場地平整標高比設計確定的基底標高再高出0.3-0.5m,樁製作時施工到平整標高;

(3)施工前應確定機械的灰漿幫浦輸漿量,灰漿經輸漿管到達攪拌口的時間和起吊裝置提公升速度當施工引數;並根據成樁經驗,確定攪拌樁的配合比當各項引數和施工工藝。宜用流量幫浦控制輸漿速度,並使攪拌提公升速度和輸漿速度同步;

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