本砂桩段位于K122+122~K122+622段,从我工区2号便道进入,路线位于冲沟,多为水田、积水,表层为淤泥质土,性质差,厚2。0—6.1米,变化大,其中K122+220~296位于斜坡、K122+450~2490位于坡脚,存在半副路位于水田上;该段软土深厚,纵横向变化大,设计处理方式为:砂垫层+土工格室+砂桩(注:土路拱中视情况设置加筋材料). 二、材料要求
1、砂垫层材料宜采用干净的中粗砂,细度模数〉2。7,含泥量小于5%,应具有良好的透水性,渗透系数不小于0。005cm/s,不含有机质、粘土块和其它有害物质,砂砾的最大粒径不得大于50mm。
原地面或砂桩顶部设置50cm的砂垫层起到横向排水的作用,并分两层进行压实,每侧超出路基地宽200cm,以防止填土时砂浆垫层外缘被土覆盖,堵住排水路径。
2、砂桩中的砂应采用含泥量不大于3%的中粗砂,细度模数大于2.7,有机制含量不大于1%,渗透系数不小于0.005cm/s。砂料应保持干燥,灌砂率不小于95%。砂桩灌入桩孔中的砂子不得含有5cm及以上的碎石。
软土厚度不大时,砂桩桩长要求打穿软土层;砂桩施工顺序采用由中间打向外围或隔排施工。
3、土工格室采用设计抗拉强度不小于150MPa,延伸率不大于15%,高度10cm。土工格室应按垂直路线方向铺设,以改善其受力性能,两幅格室之间用U型铆钉联接,接缝应尽可能靠近路基中部,不能设在路堤边坡范围内,铺设宽度为土工格室所在
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位置路基的宽度,土工格室上下层间接缝应错开不少于0.5m。 三、砂桩路段准备情况
1、进行测量放线,中桩、边桩不大于20m测设一组(与逐桩坐标表一致),并将水准,标高引入各控制桩顶,便于确定各项检测点的位置。
2、砂料已经过试验检验合格可以用来砂桩填料。 3、施工所需的检测设备都已进场。
4、施工所需的机械设备都已准备就绪,经试运行均能满足施工要求。 5、符合《福建省高速公路施工指南》所要求的其它要求。 四、施工方案
在砂前,首先在路基两侧开挖排水沟,以保证路基施工期间的排水畅通,并结合地形在软基路段开挖纵横向排水沟,对个别排水不利的地段,则采用集水坑抽水的方式排除路基范围内的水,为后续的软基处理施工创造有利条件。挤实砂桩:采用重复压拔管法施打振动挤实砂桩加固路基,成桩工艺效果较好,对松散的粉细砂土地基挤密效果尤其显著。经砂桩处理过的饱和松散砂土地基可防止振动液化。地基承载力和相对密度均有显著提高,能够满足列车作用下,不发生液化的要求。 1、施工工艺
①、桩机就位。根据门架振动挤压砂桩机走向钢轨标出的桩位标记,移动桩机,使桩机对准打桩线;启动0。5t 卷扬机,按照下横梁上标出的桩位标记移动导向架,使桩管(尖)对准打桩点,并将卷扬机离合器刹紧;松动1t 卷扬机离合器,使桩尖接触桩位点。
②、启动桩锤电机使桩锤振动,桩管沿桩位下沉(桩管必须下沉到设计深度).
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③、灌砂。根据桩深,按规定的灌砂量将砂子装入桩管内;如果桩管一次容纳不了应灌入的全部砂料,剩余的砂料待桩管提升后,振动挤实一段时间以后再补充装入.
④、沉桩过程中的振动挤实。第一次把桩管提升80~100cm,提升时桩尖自动打开,桩管内的砂料流出。
⑤、降落桩管,振动挤压15~20S(注意观察料斗中砂料的变化,如砂料没有减少,说明桩尖没有打开,要继续提升桩管,直到桩尖打开为止.)
⑥、其后,每次提升桩管50cm,挤压时间以桩管难以下沉时为宜.按上述办法经多次往复升降压拔桩管,灌砂挤密地基.
⑦、完成该桩灌砂量,桩管提升至地面。尔后将桩管移到下一根桩位。 2、施工要点
①、砂料。以中粗混合砂为宜,含泥量不超过3%,在饱和砂土中施工时,使用天然湿度砂或干砂均可。
②、桩管下沉过程中,应沿导向架,并始终保持同导向架平行。如发生桩管偏斜须及时扶正桩管。
③、打桩顺序。尽可能采取接近梅花型的插打法,施工推进按先打第一排的各桩,接着向前推进隔一排打第三排的各桩,然后再退回打第二排各桩,以此类推。 ④、启动卷扬机电机时,卷扬机离合器必须松开,以免烧坏电动机。 ⑤、导向架横向移动时,必须将1t 卷扬机移动手把刹紧。
⑥、扶管桩对位时,一定要在停机状态下进行,并在桩管的横向和纵向有专人观
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察桩管对位情况,发现偏斜,要随时纠正,以保证管桩垂直下沉.
⑦、随时注意检查桩锤齿轮箱润滑油油量,要保持齿轮箱油位不低于齿轮下齿根(一般保持在3cm 以上).
⑧、做好交接班工作,桩机工作状态,电机运转情况,桩锤工作状态卷扬机系统有无问题,打桩深度,数量以及桩位都应记录交接清楚。
⑨、挤实砂桩机的桩尖部分对挤实砂桩施工质量和工效有很大影响,一般桩尖有三种型形式,即限位活瓣式、锥头式和加护套锥头式.在实际施工中,加护套锥头式桩尖较为理想。 3、质量要求 ⑴、质量控制
施工中应重点控制桩管下沉时间,挤压时间和灌砂量。当砂桩间距为1.5m 时: ①、桩管下沉时间:每米桩深下沉时间不少于110S,每根桩下沉所需时间应按桩身折算。
②、单桩所需的总时间(包括下沉时间和挤压时间)按下表定执行:
桩 深m 所需总时间(min) ⑵、质量检查 ①、检查设备及方法
质量检查设备采用轻型动力触探仪,这种仪器轻便灵活,操作简单,可沿深度连续测定,其测定结果与饱和砂土干密度之间的关系密切,误差小,相关性好,可根
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1。0 6.0 2。0 11。5 2。5 14.5 3。0 17。0 3.5 20.0 据N10 得出地层的干密度.触探仪探头规格:直径40mm,园锥角60°,(截面积12。5cm2)。检查方法:在选定的检查位置连续锤击贯入,记录贯入10cm 的锤击次数(落锤量10kg,落距50cm)。
②、检查时间:因打桩后孔隙水压力一天后基本消散,故质量检查的时间可在一天后进行。
③、检查位置:应选在三根桩组成的等边三角形中心.
④、检查数量:每台桩机打完桩的地段,按每30m 划分一个检查地段,并将此段沿线路纵向等分成四区,在第一、三或二、四区各抽查一处,有不合格时,则须在未检查的两区各抽查一处,以便评定施工质量和确定处理方法。 ⑶、质量评定
振动挤实砂桩工程的保证项目和允许偏差项目,应符合《公路工程检验评定标准》(JTGF80/1-2004)和《福建省高速公路路基施工标准化指南》质量检验评定标准规定.
检查试验记录和施工记录:
①、施工时,应以设计深度为依据,以桩管实际下沉深度和下沉时间的长短来判定桩深是否达到要求深度。
②、打桩后,要判定桩深范围内地层密度是否达到设计密度的标准为:自原地表测量,设计桩深在1.5m 以内者,设计桩深范围内的地层密度不应小于1。70g/cm3,相应锥探锤击次数不少于10 次;设计深度在1。5m 以下时,设计桩深范围的地层密度不应小于1。68g/cm3,相应锥探锤击次数不应少于9 次。对于粉细砂地层,
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沿深度连续有三个及以上锥探值不合要求时,即为不合格.
③、根据质量检查结果,评定施工质量的好坏,质量不合格者应分别情况,部分或成段进行补桩。 五、路基沉降、位移观测
本标段地质情况变化复杂,且大部分地段均为高填土,为保证土路基施工的安全和稳定,以及控制填土速率,应进行沉降和稳定观测的动态监控,以指导全线填土路基施工的顺利进行. 1、沉降板埋设
⑴在埋设地点挖500*500*200mm左右的土坑,坑内用厚30—50mm黄砂垫平压实。
⑵将沉降板平放在坑内,四周用黄砂填实填实并放平,再回填土整平压实。 ⑶填料时,应先在沉降板周围填料压实,以保护将沉降,护管套埋设于离底板30cm处。
⑷在上一层填料压实完毕后,在预埋位置挖去填料至护套管,打开管堵测定管头标高,两次标高之差即为观测间的沉降量,然后连接上一节连接管、护套管,测定管头标高,装好管堵,回填夯实,以后依次类推。带好管堵的管头高度应低于成型的填筑面3~5cm。 2、位移边桩的安设
本试验段没有位移边桩的安设 3、沉降观测
沉降观测分为路基施工加载期间观测和加载后观测两部分。路基施工加载期
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间沉降观测频率为1次/天,加载后7天内沉降观测频率为1次/2天,加载一个月后为1次/3——5天,加载三个月后为1次/7天。
通过观测,整理并绘制基底沉降—时间—荷载过程线,以有效控制路基的填筑速率,确保路基的稳定和安全,防止路基失稳。 4、控制标准
加载期间稳定控制标准:路堤中心沉降速率不大于10—15mm/d,侧向位移不大于5mm/d。如根据标准综合判断路基处于危险状态,应立即停止填筑,及时通知有关单位采取措施。
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