5主要工程的施工工艺
5.1地基处理
本段路基地基处理类型有强夯、强夯置换、冲击(振动)碾压、水泥土挤密桩等。 5.1.1 强夯施工工艺及方法 5.1.1.1工艺流程
清理整平场地确定夯点位置、测量高程起重机就位测量夯前顶标高按设计控制标准和要求,完成一个夯点的夯击重复以上工序,完成第一遍全部夯点的夯击用推土机将夯坑填平,测量场地高程时间后,按上述程序逐次完成全部夯击遍数用低能量满夯夯实并测量夯后场地高程 5.1.1.2施工方法 1.主要施工机具 1.1 夯锤
强夯锤锤重可取10~40t,底面形式宜采用圆形或多边形。夯锤的材质最好为铸钢,如条件所限,则可用钢板壳内填混凝土。夯锤底面宜对称设置若干个φ250~300mm与顶面贯通的排气孔,以利于夯锤着地时坑底空气迅速排出和起锤时减小坑底的吸力。锤底面积宜按土的性质确定,对于砂质土和碎石填土,采用底面积为2~4㎡较为合适;对于一般第四纪粘性土建议用3~4㎡;对于淤泥质土建议采用4~6㎡为宜。锤底静接地压力值可取25~40kPa,对于细颗粒土锤底静接地压力宜取较小值。
1.2 起重机具
宜选用15t以上的履带式起重机或其他专用的起重设备。当起重机吨位不够时,亦可采取加钢支腿的方法,起重能力应大于夯锤重量的1.5倍。采用履带式起重机时,可在臂杆端部设置辅助门架,或采用其他安全措施,防止落锤时机架倾覆。
1.3 脱钩器:要求有足够强度,起吊时不产生滑钩;脱钩灵活,能保持夯锤平稳下落,同时挂钩方便、迅速。
1.4 推土机:用T3-100型,用作回填、整平夯坑。
1.5 检测设备:有标准贯入、静载荷试验、静力触探或轻便触探等设备以及土工常规试验仪器。
2.作业条件
2.1 应有岩土工程勘察报告、强夯场地平面图及设计对强夯的效果要求等技术资料。
在规定的间隔
将场地表层松土
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2.2 强夯范围内的所有地上、地下障碍物已经拆除或拆迁,对不能拆除的已采取防护措施。
2.3 场地已整平,并修筑了机械设备进出道路,表面松散土层已经预压。雨期施工周边已挖好排水沟,防止场地表面积水。
2.4 已选定检验区做强夯试验,通过试夯和测试,确定强夯施工的各项技术参数,制定强夯施工方案。
2.5 当强夯所产生的振动对周围邻近建(构)筑物有影响时,应在靠建(构)筑物一侧挖减振沟或采取适当加固防振措施,并设观测点。
2.6 测量放线,定出控制轴线、强夯场地边线,钉木桩或点白灰标出夯点位置,并在不受强夯影响的处所,设置若干个水准基点。
3.操作工艺
3.1 强夯技术参数选定
强夯前应通过试夯选定施工技术参数,试夯区平面尺寸不宜小于20m×20m。在试夯区夯击前,应选点进行原位测试,并取原状土样,测定有关土性数据,留待试夯后,仍在此处附近进行测试并取土样进行对比分析,如符合设计要求,即可按试夯时的有关技术参数,确定正式强夯的技术参数。否则,应对有关技术参数适当调整或补夯确定。一般强夯技术参数的选择下表。
强夯技术参数表 项次 1 项目 锤重和落距 施工技术参数 锤重G与落距h是影响夯击能和加固深度的重要因素;锤重一般10-40t;落距一般不宜小于8m,多采用8-25m等几种 锤重G与落距h的乘积称为夯击能E,一般取600-5000KJ,单击夯击能应2 夯击能和平均夯击能 根据现场确定。夯击能的总和(由锤重、落距、夯击坑数和每个夯击点的夯击次数算得)除以施工面积称为平均夯击能,一般对砂质土取500—1000KN/m。夯击能过小,加固效果差;夯击能过大,对于饱和粘土,会破坏土体形成橡皮土,降低强度 夯击点布置可根据基底平面形状进行布置。对某些基础面积较大的建筑物或构筑物,为便于施工,可按梅花形或正方形网格布置(图1);对于办公3 夯击点布置及间距 楼、住宅建筑等,可根据承重墙位置布置夯点,一般可采用等腰三角形布点,这样保证了横向承重墙及纵墙和横墙交接处墙基下都有夯点;对工业厂房独立柱基础,可按柱网设置单夯点;夯击点间距一般为夯锤直径的3倍,一般为5-15m,第一遍夯点的间距宜大,以便夯击能向深部传递 夯击遍数应根据地基土的性质确定,一般为2-5遍,前2-3遍为“点夯”4 夯击遍数及击数 最后一遍为“满夯”(即锤印彼此搭接)以加固前几遍夯点之间的粘松的表土层,对于渗透性较差的细颗粒土,必要时夯击遍数可增加每个夯击点的夯击数以使土体竖向压缩量最大而侧向移动最小,或最后两击夯沉量之差小于试夯确定的数值为准,一般软土控制瞬时沉降量为5-8cm,废渣填石2
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地基控制的最后两击下沉量之差为2-4cm。每个夯击点的夯击数一般为3-10击,开始两遍夯击数宜多些,随后各遍击数逐渐减小,最后一遍只夯1-3击 通常待土层内超孔隙水压力大部分消散,地基稳定后再夯下一遍,一般时5 两遍之间的间隔时间 间间隔1-4周,对粘土或冲积土常为3周,若无地下水或地下水位在5m以下,含水量较少的碎石类填土或透水性强的砂性土,可采取间隔1-2d,或采用连续夯击而不需要间歇 由于基础的应力扩散作用,强夯处理范围应大于建筑物基础范围,具体放6 强夯加固范围 大范围可根据建筑结构类型和重要性等因素考虑确定。对于一般建筑物,每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的1/2~2/3,并不宜小于3m。对于重要工程应比设计地基长(L)、宽(B)各大出一个加固深度(H)、即(L+H)×(B+H) 加固影响深度H(m)与夯锤重、落距、夯击次数、锤底单位压力、地基土7 加固影响深度 性质、不同土层的厚度和埋藏顺序以及地下水位等有密切关系,应根据现场试夯或当地经验确定。缺少试夯资料或经验时可按表二预估,也可按修正的梅那氏(法)公式估算 3.2 强夯法的有效加固深度 强夯法的有效加固深度(m) 单击夯击能 (KN.M) 1000 2000 3000 4000 5000 6000 8000 碎石土、砂土等粗颗粒土 5.0~6.0 6.0~7.0 7.0~8.0 8.0~9.0 9.0~9.5 9.5~10.0 10.0~10.5 粉土、粘性土、湿陷 性黄土等细颗粒土 4.0~5.0 5.0~6.0 6.0~7.0 7.0~8.0 8.0~8.5 8.5~9.0 9.0~9.5 3.3 强夯顺序 强夯应分段进行,顺序从边缘夯向中央,对厂房柱基亦可一排一排夯,起重机直线行驶,从一边向另一边进行,每夯完一遍,用推土机整平场地,放线定位,即可接着进行下一遍夯击。强夯法的加固顺序是:先深后浅,即先加固深层土,其次加固中层土,最后加固表层土。最后一遍夯完后,再以低能量满夯一遍,有条件的宜采用小夯锤夯击为佳。 3.4 夯击时应按试验和设计确定的强夯参数进行,落锤应保持平稳,夯位应准确,夯击坑内积水应及时排除。若错位或坑底倾斜过大,宜用砂土将坑底整平;坑底含水量过大时,可铺砂石后再进行夯击。在每一遍夯击之后,要用新土或周围的土将夯击坑填平,再进行下一遍夯击。强夯后,基坑应及时修整,浇混凝土垫层封闭。 3.5 每夯击一遍完成后,应测量场地平均下沉量,并做好现场记录。
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3.6 雨季施工时,夯坑内或夯击过的场地如有积水,应及时排除。夯坑回填土时,宜用推土机稍加压实,并稍高于附近地面,防止坑内填土吸水过多,夯击出现橡皮土现象。
3.7 冬季施工,如地面有积雪,必须清除。如有冻土层,应先将冻土层击碎,并适当增加击数。
3.8 强夯结束,待孔隙水压力消散后,间隔一定时间后进行检测,检测点数一般不少于3个。
5.1.2 强夯置换施工工艺及方法 5.1.2.1工艺流程
场地整平填料整平
标高测量标高测量
第一遍夯点放样继续填料施工
满夯
第一遍夯点施工
夯坑补
继续夯击施工整平
标高测量
完成一个墩体
场地整平碾
重复以上步骤完成全部墩体压
质量验收
5.1.2.2施工方法
1、施工设备准备
①、夯锤:圆形,重量16T,设3个排气孔,孔径为300mm。
②、起重机械:选用30t的履带式起重机,以满足夯锤起吊重量和提升高度,并设安全装置,防止夯击时臂杆后仰。
③、自动脱钩装置:有足够强度,起吊时不产生滑钩,脱钩灵活,能保持夯锤平稳下落,挂钩方便迅速。
④、测量仪器:全站仪、经纬仪 2、人员安排
强夯置换施工过程中,基本上都是以机械作业为主,杂工辅助。因此对劳动人员数量需求不是很大。
单机单班劳动力如下:起重机司机1名,起重工2名,辅助工2名。 3、施工步骤
①清理并平整施工场地,当表土松软时可铺设一层厚度为1.0~2.0m的砂石施工垫层;
②标出夯点位置,并测量场地高程; ③起重机就位,夯锤置于夯点位置;
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④测量夯前锤顶高程;
⑤夯击并逐击记录夯坑深度。当夯坑过深而发生起锤困难时停夯,向坑内填料直至与坑顶平,记录填料数量,如此重复直至满足规定的夯击次数及控制标准完成一个墩体的夯击。当夯点周围软土挤出影响施工时,可随时清理并在夯点周围铺垫碎石,继续施工;
⑥按由内而外,隔行跳打原则完成全部夯点的施工;
⑦推平场地,用低能量满夯,将场地表层松土夯实,并测量夯后场地高程。 5.1.3 冲击碾压施工工艺及方法
本区段部分软弱地基处理部分采用冲击碾压法。 5.1.3.1设计要求
⑴冲击碾压采用冲击型压路机进行冲击碾压,牵引机械选用QCY360型。 ⑵现场施工时冲击压实次数根据设计要求的压实度和沉降量控制值或现场施工时以冲击轮轮迹高差小于1.5m来控制冲击压实次数。对土基的压实度要求为:填方路段地基0-50厘米范围内压实度大于90%,挖方段地基0-50厘米压实度大于95%。
⑶冲击压实和振动碾压的加固范围超过路基两侧坡脚外宽度为处理深度的1/2~1/3,且不小于3.0m,为了避免结构物遭到损坏,必须制定相应措施,严格控制冲击碾压的范围。在距离结构物3-5m、暗涵顶面填土高度小于2m时,禁止用冲击式压实机进行冲击碾压。
⑷当存在下列情况,不得采用冲击压实技术:①地面以下23m范围内存在软土夹层;②粉土地基;③地层含水量大于60%地层;④附近受既有建筑物影响(如距桥台、防洪堤、危房或古建筑50m范围的路堤段);⑤各种已有复合地基加固的地基;⑥已设置路肩挡墙地段。
⑸冲击压实及振动碾压处理效果的评价标准通过现场试验确定。 5.1.3.2施工方法
施工前先进行工艺试验,根据检测结果分析选定工艺参数后再全面展开冲击碾压。冲击式压路机控制在8km/h的行驶速度,由路基外向内环形行走进行冲击碾压。
①路堤和路堑各选择长度不小于200m的试验段,对基底层面进行冲击碾压试验,碾压遍数为24遍。通过现场试验与检测情况进一步总结碾压速度、遍数、含水量等相
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