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关键词:检测工作;施组优化;改变检测方案
中图分类号:TU712.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)03-0137-03
1 概 述
试验检测在项目管理上更多赋予对进场材料,施工半成品,成品的质量检测。主要起到自检、抽检、监督作用。可随着工程质量要求的不断提高,试验检测已经渗透到,整个施工过程的各个环节。在铁路和公路工程,路基施工是一项较大的分部工程。合理的施工组织设计和精细的施工管理是路基施工质量的重要保证。试验室必须利用专业的检测人员,合理的检测方法对水文、地质、气候、填料、取土场和检测设备等进行全面调查、分析,提出详尽数据,确保质量、工期、成本。将试验检测与施工管理相结合,使项目管理向精细化管理逐步推进。
2 原路基施工方案设计
原路基施工方案设计图,如图1所示。
①广西资兴高速公路K61+040~K61+760段路基计划施工日期2014年3月至2014年10月止,施工工期210d,共需填筑土方30万m3,分别由K60+740~K61+000、K61+790~K61+830路基取土11万m3,不足土方调大叶岭隧道(中心里程K63+130,运距约1 735 m)弃渣19万m3进行填筑。主要填料为砂类土和碎石类土。
②K61+040~K61+760段路基施工完成后,利用路基沉降期间,在该段路基上建设本标段1#T梁预制场。梁场建设日期2014年11月至12月共60 d,计划2015年1月份生产首件梁片。路基施工和梁场建设周期表,见表1。
3 实际施工情况
由于征拆原因,K61+040~K61+760段路基实际开工日期为2014年10月3日。至2015年12月18日止已填筑土方11万m3,此时当地已开始进入雨季(后期经统计2015年1月至2015年7月共只有32 d晴天),无法进行路基施工。此时施工工期已滞后生产计划近一年,这对后期梁片生产、竣工日期及公司声誉产生巨大的影响。
4 施组优化
4.1 K61+040~K61+760段路基具备填石的条件
①根据总体施工组织设计,K63+470~K63+771段路基为深路堑(距K61+040~K61+760路基约2 150 m),需向弃土场弃方约82万m3,其中石方49万m3。
②调大叶岭隧道弃渣与该里程大挖方段石方填筑K61+040~K61+760路基,运距约增加415 m,走施工便道实际运距增加约700 m 。
③根据《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)。填石路基和中硬、硬质石料土石路堤,施工过程中的每一压实层,可用试验段确定的沉降差指标检测压实质量。
④根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)。中硬岩石单轴饱和抗压强度为(30~60)MPa,硬质岩石单轴饱和抗压强度≥60 MPa,代表性岩石有岩浆岩类(花岗岩、闪长岩、玄武岩等)、沉积岩类(硅质、铁质胶结的砾岩及砂岩、石灰岩、白云岩等)、变质岩类(片麻岩、石英岩、大理岩、板岩、片岩)。
⑤经广西力诚勘察设计有限公司地质钻探后确定,该大挖方段单饱和抗压强度大于30 MPa石料约有30万m3。
4.2 施组优化方案
①将K61+040~K61+760段路基填筑由土质路堤改为填石路堤。
②原大叶岭隧道弃渣运至弃土场,改调K63+470~K63+771段大挖方段中硬以上石料填筑。
4.3 优化方案的实施
4.3.1 试验段施工
①在原土质路堤上设置不小于400 mm厚的过渡层,过渡层填料粒径应符合D15
为保证压实质量,填料粒径应不大于500 mm,并不宜超过层厚的2/3,不均匀系数宜为15~20。对于超过尺寸石料均辅以液压式冲击锤机械解小。填石路堤碾压时,行走时速控制在每小时4 km以内。按照“先压边缘、后压中间,先慢后快,先静压、后振动”的操作进行,由外向内、纵向进退式进行。横向接头重叠0.3~0.5 m,前后相邻两区段间纵向重叠0.8~1.0 m。压实时随时用小石块或石屑补平及填满坑洞和间隙。直到在重轮下不出现石块转动,表面平整均匀,压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时为止。
②沉降差采用标准:压实沉降差平均值应不大于3 mm,标准差不大于2 mm。
③压实沉降差检测方法。
采用钢球法测定路基的压实沉降差,来检测压实质量:
其一,在检测区段上,每20~40 m选择一个断面,每个断面6个测点,测点呈梅花形布置;
其二,待平地机粗平后,在选中的6个测点上布置钢球(直径不小于5 cm),钢球露出松铺面2~3 cm;待压路机将钢球碾压至与路面平齐,观测碾压钢球的初始高程,
其三,再来回强振,观测钢球高程,观测高程与初始高程点差值即为沉降差。当一个施工段沉降差平均值不大于3 mm,标准差不大于2 mm时,即认为达到压实标准。
其四,水准仪观测与测点(钢球)的距离不小于50 m为宜。
其五,每层填筑完成后测量该层顶面高程,相邻层位的高差就是压实厚度。
④填石路堤试验段总结:
松铺厚度40 cm,碾压遍数为6遍时:松铺系数为1.12,孔隙率检测结果为19.1%。满足规范要求;
松铺厚度50 cm,碾压遍数为6遍时:松铺系数为1.13,孔隙率检测结果为18.7%。满足规范要求;
松铺厚度60 cm,碾压遍数为6遍时:松铺系数为1.12,孔隙率检测结果为22.2%,经再次振压收光后,其孔隙率检测结果为20.7%,满足规范要求。
路堤施工后表面均无明显孔洞,大粒径石料不松动,铁钎撬动困难。
综合考虑施工经济及施工质量,最终选择填石路堤按松铺厚度50 cm进行摊铺,根据填筑上下路堤不同部位碾压5~6遍。在原资源配置基础上增加1台液压式冲击锺机械、5名普工进行较大坑洞的填补。压实沉降量与碾压遍数的关系,如图2所示。孔隙率检测结果汇总表,见表2。
4.3.2 施工记录情况
根据本段施工记录, 1台XG6204M压路机碾压一层需要 4 h,挖掘机一台每小时可装20车,汽车每运一车30 min,一台推土机摊铺一层5h。合理的机械、人员配备为:运距2.8 km,每部挖掘机可配4部自卸车装车,1台推土机摊铺, 1台压路机碾压。每天按此机械配备可完成2 800~3 000方填方。19万方填方70个工作日可完成。
4.3.3 孔隙率及本短路的爆破方案
孔隙率是控制填石路堤质量的重要技术指标之一,石料的粒径与级配直接影响孔隙率的大小。经查阅资料和与爆破施工队进行沟通了解,使用不同形状药包,选择合适爆破药量,装药方式,起爆位置、炮孔步距和深度,可得到不同料径和级配的填料。
用于本段路基填筑用石料开采的爆破方案:采用松动爆破。药包采用柱状乳化炸药。爆孔位置按网络状布置,最佳排距为三排,长度不限,孔距为(4×4) m。孔深根据设计边坡台阶标高控制在8~10 m。采用环向空气间隔装药(不耦合装药)和填塞间隔装药相结合的装药方式。起爆位置采用正向起爆方式。用药量按瑞典兰格福尔斯公式:
Q=K2w2+K3w3+K4w4
计算后,结合现场地质、孔深等因素,一般药量为(0.3~0.4)kg/m3。间距装药图示,如图3所示,起爆药包位置图如图4所示。所开采的石料试验分析结果,见表3,颗粒级配电线图,如图5所示。
采用以上爆破方法,爆破作用时间延长,降低了爆炸初压,破碎作用均匀,石块尺寸合适,级配较好,对底板和边坡损伤较小,有利于边坡稳定,适合路堑和边坡爆破。可以利用导峒做为药室,节省成本,加快施工进度。
4.4 施工方案优化结果
①填石路堤检测方法简便,检测设备只需水准仪或全站仪就可,不增设备、人员,省时、省力,两次填筑间隔时间较短。路基填筑几乎不受天气影响,小雨或阵雨天气均可施工。
②通过试验段确定的工艺参数,填石路堤填层可控制在 50 cm。减少了碾压层次,加快施工进度,工期满足业主及施工进度要求,公司声誉得到保证。
③改填石路堤后,检测人员,检测费用,检测时间减少,运输设备无需增加,只需增加一台石块解小机械设备。施工工艺较简单,沉降量缩小,提高路基质量。减少了施工管理成本,间接产生经济利益。
5 结 语
填石路堤、土石路堤施工技术的完善对于广西桂林地区喀斯特地貌和硅化岩、页岩、碎石类土分布较广的区域在建筑施工方面具有深远的意义。土石路堤压实质量的控制应通过室内大筒重型击实试验确定不同含石量(20%~70%)填料的最大干密度和最佳含水量。施工中应注意区别软质石料与中硬以上石料在压实质量上不同控制方法和检测手段。充分了解、熟悉不同路基的施工方法与质量要求,灵活运用于路基填筑施工。
参考文献:
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[5] 赵殿涛.高速公路路基填筑施工技术[J].交通标准化,2014,(12).
[6] 尹力新.石质路基施工技术探讨[J].交通标准化,2013,(6).
[7] Q/CR 9602-2015,高速铁路路基工程施工技术规程[S].
关键词:水泥搅拌桩、水泥土的配合比、施工工艺及质量控制、砂垫层、检测
1 工程概况
我公司承建的沪宁高速公路扩建工程位于扬子淮地台区中,属Ⅶ级地震烈度设防区,地层属第四系全新统冲湖积层,软土是沿线主要的不良地质。标段内全部进行软基处理,其中:水泥搅拌桩45万延米,处理深度5-12米,为软基处理的主要方式,水泥搅拌桩的施工技术要求高、难度大。
2 水泥搅拌桩室内配比试验
2-1 材料要求
2-1-1 水泥搅拌桩加固材料采用425#普通硅酸盐水泥,通过室内实验和成桩试验确定施工水泥用量为60kg/m.
2-1-2 所购置水泥应是国家免检产品,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥.根据工程需要,选择具有早强、缓凝、减水、节约水泥用量等性能的外掺剂,纯净的生石膏粉作为选用的外掺剂,掺入量宜为水泥用量的2%~3%,要求生石膏粉通过0.075mm的方孔筛大于85%。
2-1-3 若采用其他的固化剂,必须对产品的质量进行全面的检测,并作室内配方的比较、试验,确定证明其性能较水泥优越,或性能与水泥相当且成本低,污染程度小时方可使用.
2-2 成桩试验
水泥搅拌桩施工前必须进行成桩试验,成桩试验应达到下列要求并取得以下技术参数:
2-2-1 检验室内实验的水泥土的配合比,是否适用于现场。
2-2-2 满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量等.
2-2-3 检验桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求,即28天龄期的强度不低于1.0Mpa.
2-2-4 检验单桩允许承载力和双桩允许符合地基承载力(28天)能否分别达到150Kpa和300Kpa。
2-2-5 检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求。
2-2-6 掌握下钻和提升的阻力情况,选择合理的技术措施.
2-2-7 根据地层、地质情况确定复喷范围,成桩工艺性试验桩数各施工段落不少于5根.
3 水泥搅拌桩施工工艺及质量控制
3-1准备工作
3-1-1 机械设备:水泥搅拌桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备,在施工前做好机械设备的保养、试机工作,确保在施工期间正常作业。机械和设备如下:深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备、其他辅助设备等。
3-1-2场地准备:清除地表的杂草、树根、耕植土等,填前翻松20~30cm,掺石灰5%拌和均匀后整平并压实至87%,并形成不小于2%的外向横坡。在拓宽路基外侧开挖临时排水边沟,保证施工期间的排水。临时排水边沟不能和农田排灌沟渠共用,在施工期间不能长期积水。根据设计文件和施工组织计划的要求,确定合理可行的施工顺序。
3-2水泥搅拌桩复合地基的施工
3-2-1水泥搅拌桩复合地基的施工流程
3-2-2 水泥搅拌桩的施工方法
水泥搅拌桩采用“两喷四搅”法施工:湿喷桩机第一次下钻时喷出总浆量的20-40%,第一次提钻时喷出设计的剩余浆量,即两喷;全过程四次搅拌,即四搅。
3-2-3 水泥搅拌桩的施工技术要求
(1)水泥浆液制备须有充分的时间要求大于4min,以保证搅拌的均匀性和水泥的水化。水泥浆从灰浆拌合机导入集料斗时,必须过滤筛,把水泥硬块剔出。水灰比应根据试桩的参数确定,一般为0.45~0.5。浆液进入储浆罐中必须不停顿搅拌,以保证浆液不离析。
(2)喷浆量控制:设计28d无侧限抗压强度≥1.0Mpa,喷浆量在室内试验基础上,每米提高水泥用量5Kg,并控制最小水泥用量≥50Kg/m,最大水泥用量≤70 Kg/m,水泥用量为两次喷浆量之和。
(3)施工顺序由内侧向外侧,每公里的软土段要求试桩不少于5根,通过试桩确定以下参数:a、满足设计喷入量的各种参数,如:钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量、两次喷浆量的分配;b、确定搅拌的均匀性,验证预定的工艺流程;c、掌握下钻和提升的阻力,采取相应的技术措施;d、确定软土含水量和喷浆量的关系,求得最佳喷浆量和浆液的水灰比;
(4)湿喷桩机下钻和提钻速度是控制喷浆量的关键因素,由试桩确定,一般钻进速度≤1.0m/min.钻头到达桩底后搅拌喷浆1~2min、间歇后提钻,确保底部有足够的灰量,提钻速度≤0.8m/min,确保搅拌均匀.
(5)喷浆搅拌提升,靠近离整平高程约0.25m处,重复喷搅以提高桩头质量,直至离整平高程约0.25m处停止,然后回填石灰土或砂垫层至整平高程并压实,压实度≥87%。
(6)湿喷桩机钻杆下沉或提升的时间应有专人记录,时间误差不得大于5秒。当复搅发生空洞后意外事故(如停电、灰管堵塞等)而影响桩体质量时,钻机提升后应立即回填素土,进行重新喷浆复搅,在12小时内补救施工,其搭接长度不小于1.0米。
(7)水泥搅拌桩的施工质量及检验要求见下表:
3-2-4砂垫层的施工
水泥搅拌桩施工完成7天并检查合格后,进行砂垫层及土工格栅的铺设,砂垫层总厚度40cm。当填土高小于4.0m时,再砂垫层中部铺设一层土工格栅,当填土高度大于4.0m时,分别在砂垫层底面以上10 cm、30 cm出铺设一层双向土工格栅,土工格栅材料要求:经、纬向抗拉强度≥80KN/m,对应延伸率≤10%的双向土工格栅。
3-3水泥搅拌桩质量控制
3-3-1质量目标为:“把沪宁高速公路扩建工程建成质量一流、环境优美、管理先进、国内领先和国际一流的现代化高速公路”。
3-3-2施工中严格遵守业主和监理的各项要求,并进行各项质量检查和评定,对现场原始资料实行严格管理,要求应及时、真实、准确,资料管理设专职资料管理员进行统一管理。
3-3-3施工前应做首件工程,进行首件认可制度,同时认真总结首件施工工艺,取得相关的技术参数,试验每个施工方案的可行性,为后续施工总结积累相关经验。并成立三级检查制度:自检、互检、交接检。
3-3-4加强现场施工人员的理论学习和思想教育,提高管理人员和质量负责人的责任心及业务素质,将责任落实到个人在施工中严格采用预先控制、过程控制、最终控制的办法,认真执行“三检”制度,对每道工序严格检查把关,层层落实责任到人,消除质量隐患.
3-3-5严格监理程序,尊重监理工作。
3-3-6工地试验室试验人员和试验设备配备完整,能很好地配合施工进展完成各项施工试验,同时严格服从监理试验工程师的各项要求,及时报送各项试验数据,为工程施工质量保驾护航。
3-3-7加强进场原材料质量控制。加强施工现场安全工作,保证文明施工.
3-3-8现场施工中根据省扩指要求,我项目部配备了足够的施工和技术人员,保证了“一机一人”,并且全过程旁站,每个拌浆后台全都配置了泥浆比重仪,以保证现场旁站人员及时、准确的控制水泥浆的比重。由项目总工、工程部长、质检工程师不定期进行巡查,严格控制软基处理质量。
4水泥搅拌桩的施工注意事项
4-1根据施工实际情况对水泥搅拌桩施工进行双控:
(1)水泥搅拌桩施工达到设计桩长但电机电流小于60A时应继续下钻;
(2)水泥搅拌桩施工达到设计桩长的85%且电机电流大于120A时可以停止搅拌;
(3)试桩(不少于5根)中50%桩出现桩长小于设计值的85%、电流大于120A时应在补勘地质资料后调整处理方案;
(4)由于不同的施工机械标定电流不同,上述控制值是根据常见设备制定的,特殊设备由监理现场判断。
4-2桩机必须配置喷入计量装置,须定期标定(每生产1万米搅拌桩后重新标定),严禁无喷入计量装置的桩机投入使用,并记录瞬时喷浆量和累计喷浆量。浆液罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,保证每根桩的连续施工,当上述重量不足时,不得开始下一根桩的施工。
4-3严格控制喷浆标高和停浆标高,不得中断喷浆,确保桩体长度;两喷过程中严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升和下钻作业。
4-4施工中若发现喷浆量不足,由监理选择在该桩位的附近位置进行补桩。
4-5 桩体复搅施工时,应采用中~底速档钻进和提升,切勿采用高速档快速钻进和提升。
5、水泥搅拌桩的检测
5-1检测桩的确定:
5-1-1检测桩的成桩龄期一般应达到28天。在特殊情况下,可申请进行14天龄期的检测.龄期小于28天的桩,所测强度值不换算为28天龄期强度,直接采用实测强度进行桩体质量判定;龄期超过28天的强度须折算成28天强度,每超过一天实测强度折减1%,最多折减50%。
5-1-2检测单位根据施工单位及监理单位提供的桩位图和施工纪录等资料,随机选定检测桩。
5-2芯样描述
现场技术人员要通过钻进过程和标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性,同时观察标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承情况,并判断桩长。描述内容包括:
芯样性质:土/水泥土/水泥
颜色:灰色/灰黑色/黄色等
状态:流塑/软塑/可塑/硬塑/坚硬
搅拌均匀性5-3评分标准
总体评价:
上部应达到75分以上,下部应达到60分以上,否则判为不合格桩。
各检测桩根据综合得分按以下标准分为四级:100-90分为优,89-80为良,79-67.5分为合格,