路基施工分册 65页

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  • 2022-04-26 发布

路基施工分册

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1软基处理1.1一般规定1.1.1软土地基上公路路堤的设计与施工,应遵循下列技术规范及规程:(1)《公路工程地质勘察规范》(JTJ064);(2)《公路土工试验规程》(JTJ051);(3)《公路工程抗震设计规范》(JTJ004);(4)《公路路基设计规范》(JTGD30);(5)《公路软土地基设计与施工技术规范》(JTJ017);(6)《公路土工合成材料应用技术规范》(JTJ/T019);(7)《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》(JTGF80/1);1.1.2软土地基工程地质勘察应按《公路路基设计规范》(JTGD30)表7.6.1的特征指标综合地鉴别软土。1.1.3软土地基路堤设计应进行稳定验算与沉降计算。1.1.4根据软土物理力学性质指标、路堤高度、工程位置以及新建(改线)与新老路基拼接的不同情况,分别划分计算段落。1.1.5软土地基路堤的稳定验算一般采用瑞典圆弧滑动法中的固结有效应力法、改进总强度法。验算时按施工期和营运期的荷载分别计算稳定安全系数。当计算的稳定安全系数小于《公路路基设计规范》(JTGD30)表7.6.4-1的规定时,应针对稳定性进行处治设计。1.1.6地基沉降计算主固结沉降采用分层总和法计算,总沉降宜采用沉降系数与主固结沉降计算。当工后沉降不满足《公路路基设计规范》(JTGD30)表7.6.4-2的要求时,应针对沉降进行处治设计。1.1.7一级公路设置辅道,或一级公路采用机非分离的横断面时,辅道或非机动车道可以采用二级公路的工后沉降标准。1.1.8软土地基处理方案应根据软土物理力学性质指标、建设工期、工后沉降标准以及建设条件等,按新建、新老路基间接拼接(拼接缝位于中央分隔带)、新老路基直接拼的不同情况,本着经济、环保的原则确定。n1.1.9为避免不均匀沉降导致路面横向裂缝或“跳车”,应按下列原则划分处理段与过渡段:(1)对工后沉降要求严格的路段宜设置两级过渡段,即处理段、第一过渡段与第二过渡段,处理段长度为5~7倍填土高度,第一过渡段与处理段长度相同,第二过渡段长20~30m。(2)对工后沉降要求不太严格的路段宜设置一级过渡段,即处理段与过渡段,处理段长度为5~7倍填土高度,过渡段长20~30m。(3)管涵、箱涵、箱通可不设过渡段,处理段长度为填土高度的5~7倍,涵(通)轴线两侧各10~15m。(4)软基路段与非软基路段之间,不同处治方案、不同工后沉降标准的交界面,应设置20~30m的过渡段。1.1.10桥涵构造物处理段与过渡段的允许工后沉降:管涵基础处理范围为涵轴线两侧各15m,箱涵及箱通基础处理范围为涵(通)轴线两侧各20m。(1)桥头路基处理范围包括台后25m和台前1.5倍的桥台高度范围外再加一排保护桩。(2)小桥桥台两侧25m的处理段各接一个过渡段,过渡段长25m。(3)大、中桥桥台两侧25m的处理段各接两个过渡过段,每个过渡段长25m。处理段与过渡段容许工后沉降如表1.1.1:表1.1.1桥涵构造物处理段与过渡段容许工后沉降工程位置允许工后沉降道路等级大、中桥小桥涵洞通道一般路段处理段第一过渡段第二过渡段处理段过渡段一级公路≤10cm≤15cm≤20cm≤10cm≤20cm≤20cm≤30cm二级公路≤20cm≤25cm≤20cm≤25cm≤30cm≤50cm1.1.11新建或新老路基间接拼接,软土地基处理主要是解决稳定与沉降问题,可根据当地的软土地基处理经验及便于质量控制的原则,采用经济、效果好的处理方案。n软基路段新老路基直接拼接的主要问题是:拼接路基处理不当有可能导致老路基失稳;新老路基产生较大的差异沉降会影响路面的平整度或导致路面纵向开裂等。因此,新老路基直接拼接宜采用加固桩复合地基。1.1.12水塘路基新老路基拼接的软基处理要进行稳定性分析,避免由于水塘排水、清淤、软基处理施工等特定的施工环境下,导致边界条件的破坏,出现老路面开裂、老路基失稳等病害,应采用预防边界条件被破坏的处理方法。1.2一般路段的软基处理方法1.2.1在江苏省干线公路新建以及改建拼接过程中,进行稳定性验算后,如果正常的施工不会对老路发生破坏性扰动或影响时,可按普通路段的软基处理方法进行施工。1.2.2普通路段的软基处理方法包括:(1)垫层与浅层处理基底表层处理后设置砂砾垫层,或土工合成材料与砂砾垫层配合使用。浅层处理可采用基底换填碎石土(宕渣、山场碎石土……)石灰土、水泥土、石灰水泥土,或基底翻晒外掺石灰、水泥等无机结合料处治。(2)预压及等(超)载预压一般预压(欠载预压)高度为路床顶面设计标高+预压期沉降量;等载预压为路床顶面设计标高+土方等代路面结构荷载高度+土方等代行车荷载高度+预压期沉降量;超载预压则指在等载高度上超填1m或1m以上的预压土。(3)土工合成材料(土工网、土工格栅)法土工合成材料抗拉强度高,耐酸碱性能好,不易腐蚀,破断延伸率低,与土壤间有较大的摩擦系数,可以增加路基的稳定性。采用土工合成材料处理软基,为软土地段路基的机械化施工创造了条件,缩短工期,调节和扩散了路堤填土荷载,改善了软基承载条件,能有效调节不均匀沉降。常用的土工合成材料有钢塑格栅、塑料格栅、编织土工布、无纺土工布、塑料格室等。(4)塑料排水板结合等超载预压法n塑料排水板是一种排水固结材料,是借助插板机将带状塑料排水板插入软基中,通过路堤填筑荷载预压使软土中的水沿塑料板的通道排出,以达到加固地基的目的。该方法具有:①良好的滤水性和排水效果;②塑料材料具有一定的强度及延伸率,能适应软土地基的变形;③塑料排水板断面尺寸小,插板时对地基扰动小;④塑料排水板重量轻,运输方便,插板机械效率高,施工速度快;⑤塑料材料质量稳定,施工质量易于控制,加固地基成本低。在硬壳层较薄、软土层较厚的软土路段,为了控制工后沉降、保持新老路面的变形协调,除在铺设一层50cm厚砂砾垫层,打设塑料排水板进行处理外,必须结合等(超)载预压。根据打设深度的不同,塑料排水板采用两种规格,一般打设深度在15m以内采用厚度为4mm的塑料排水板,要求纵向通水量>50cm3/s;打设深度大于15m,采用厚度4.5mm的塑料排水板,要求纵向通水量>65cm3/s。塑料排水板打设间距为1.3m~1.5m,最大打设深度为25m。根据以往工程实例证明:塑料排水板本身质量的好坏、实际打设深度是否满足设计要求直接影响软土路基的处理效果,故建议采用测深式粘合型塑料排水板。(5)水泥搅拌桩水泥搅拌桩分为粉喷桩和湿喷桩,粉喷桩处理适用于处理深度小于12m的软土,且软土天然含水量在50~70%为佳,软土天然含水量小于40%或大于80%时不能使用粉喷桩处理;湿喷桩处理适用于处理深度小于20m的软土,且软土天然含水量在30~60%为佳,软土天然含水量大于70%时不能使用湿喷桩处理。粉喷桩处理除了对于软土天然含水量为60~80%且处理深度小于12m的软土有优势外,其余情况下湿喷桩处理有优势,因为在一般情况下湿喷桩处理的成桩均匀性要明显优于粉喷桩。为改善路堤底面的受力条件,水泥搅拌桩处理段路堤底部宜铺设厚度30cm左右的石灰土垫层(掺灰量以6%左右为宜)。涵洞、通道位置,经计算工后沉降量如大于30cmn,则其地基宜采用水泥搅拌桩处理,桩间距宜采用1.1~1.2m。对于工后沉降量小于30cm而大于20cm,则其地基宜采用土工合成材料加筋配合等载预压进行处理。桩基桥台位置,经计算工后沉降量如大于30cm,则对其台前及台后地基宜采用水泥搅拌桩处理,然后再施工桩基础及进行台后路基填筑。对于沉降量小于30cm而大于10cm的位置,台前不用水泥搅拌桩处理而直接做桩基,台后则采用土工合成材料加筋配合等载或超载预压进行处理。桥台处水泥搅拌桩桩距宜采用1.1~1.2m,处理长度不小于5~7倍桥头填土高度,为保证沉降的缓和过渡,桥头与一般路段间应设置20~30m的桥头过渡段和20~30m的一般过渡段,过渡段应采用桩距增大的过渡方法,不应采用桩长减小的过渡方法,且对于软土天然含水量大于70%或计算总沉降量大于80cm等的特殊软土路段,必须注意桩间距的均匀过渡,并在过渡段沿路基底部全宽铺设足够长度的双向土工格栅。对于一般软基段,用水泥搅拌桩处理路段路堤宜采用欠载预压,预压高度为路床设计高加预压期沉降量,即预压期末(一般为60~90天)路床顶面理论上应沉到设计高,铺筑路面前无需移去预压土方量,仅需整理路床即可;对于软土天然含水量大于70%或计算总沉降量大于80cm等的特殊软土路段,用水泥搅拌桩处理路段路堤宜采用等载或超载预压。粉喷桩处理深度不宜大于12m,湿喷桩处理深度不宜大于20m。(6)预应力薄壁管桩对于处理深度大于12m且软土天然含水量大于70%的软土或处理深度大于20m的软土不宜采用水泥搅拌桩处理,这时应采用预应力混凝土薄壁管桩等方式进行软基加固处理。处理深层软土地基可采用预应力薄壁管桩,管桩型号可选用直径400mm,内径60~70mm。可选用锤击或静压沉桩方式,用焊接法接桩。桩顶现浇混凝土桩帽通过桩塞混凝土与管桩连接,桩帽为矩形,边长100cm。桩帽之间及桩帽顶层铺设50cm碎石垫层。碎石垫层中间布设土工格栅或直径8mm间距30cm的钢筋网。拓宽部分的路基荷载通过垫层与桩帽的传递,由管桩承担大部分荷载。(7)轻质路堤n常用的轻质填料有粉煤灰、固化粉煤灰、泡沫聚苯乙烯(EPS)块等。(8)软土地基的处理方法还包括强夯、砂桩、碎石桩、现浇混凝土薄壁管桩(PCC桩)、现浇混凝土Y型桩、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)、预制钢筋混凝土打入桩等。PCC桩、Y型桩、CFG桩处理深度不宜大于25m。具体方法的选用应根据工程实际状况进行比选。1.3特殊拼接路段的软基处理方法1.3.1根据江苏省干线公路改扩建的自身特点,对于沿河塘路段的拼接过程中的软基处理要进行稳定性分析。要避免由于坡脚处河塘抽水、清淤、大面积湿喷桩施工等特定的施工环境下,导致的边界条件的破坏,出现老路面开裂、老路基边坡失稳等病害,应采用预防边界条件被破坏的处理方法。1.3.2在江苏省干线公路改扩建过程中,为防止边界条件的破坏,可采用以下方式进行沿河塘路段的地基处理:(1)“8”字形双头水泥搅拌桩“8”字形双头水泥搅拌桩,多用于建筑行业深基坑开挖的支挡防护,该方案能起很好的抗滑和止水帷幕作用。在排水清淤前,先在原道路路肩坡脚外侧3m,打设1~2排“8”字形双头水泥搅拌桩,待双头搅拌桩达到标准强度后,再进行排水、清淤,该方案能有效减小坡脚渗水,抵抗土压力,提高地基及路基的抗滑能力,避免因排水、清淤造成边坡失稳现象的发生。(2)长、短桩结合对于路基外侧有较大河塘段落,采用含水量较小的土料或透水性砂土回填,填筑顺序为由内侧向外侧,将沟塘水向外侧挤出,填土宽度超出5m以上,达到原地面高度后,在外侧抽水,减少填土中的含水量,便于粉喷桩、湿喷桩发挥强度效果。长、短桩分别按正方形布设,长桩与短桩间隔布设,长桩与短桩间距为1.0m,长桩与长桩、短桩与短桩间距为1.414米n。在长、短桩复合地基中,短桩桩长要求穿过表层软土层,主要起加固河塘淤泥或表层淤泥,增加抗滑性能。长桩要求打入持力层,起减小下层地基土的沉降,从而进一步减小路堤沉降的综合效果。在沿线地势较低,地下水位高,表层软土性质差、含水量大的路段,短桩建议采用粉喷桩,水泥用量60Kg/m;长桩采用湿喷桩,水泥用量50~60Kg/m。1.3.2长、短桩复合地基的优点:当表层软土性质比下层软土差时,长短桩复合地基能将上、下软土和粉、湿喷桩按不同的置换率进行复合地基分别处理,湿喷桩处理深度较深,但对河塘高含水量软土加固效果较差,短桩加固深度限于河塘淤泥及浅层软土,粉喷桩的水泥干粉吸水性较强,加之打设桩前填土顺序采用由里向外挤压塘水,填土外侧抽排水措施,具有较好的加固效果。长、短桩各司其职、相辅相成,对减小路基的沉降、增强路基的稳定以及抗水性能都有较好的效果。1.4设计标准1.4.1基准期及容许工后沉降对于新建(改线)路段中的软基路段路基工后沉降容许值对于一般路段取30cm,涵洞、箱型通道等小型构筑物及桥头过渡段处取20cm,桥梁等人工构造物与路堤毗连处取10cm(桥头段的处理长度为5~7倍桥头填土高度),而施工期沉降可不控制;新老路基直接拼接时,对于拓宽改建路段中的软基路段路基沉降,以原路基与拓宽路基路拱横坡度的工后增大值≤0.4%控制计算拓宽路基施工期总沉降与工后沉降。路基沉降计算采用分层总和法,主固结沉降量采用e-p曲线法计算,总沉降量计算采用沉降系数修正法,沉降系数取值为1.2~1.4,沉降计算的压缩层厚度按计算层底面的附加应力与有效自重应力之比不大于0.15控制。为保证沉降的缓和过渡,桥头与一般路段间应设置20~30m的桥头过渡段和20~30m的一般过渡段;软基不同处理方案的连接处以及同一种处理方案不同处理密度(如桩间距不同)的连接处也应采取必要的过渡措施。根据公路软基处理经验总结,上述过渡段或过渡措施应遵循均匀过渡的原则(如水泥搅拌桩间距的渐变等),并应在连接处的地表铺设双向土工格栅以均化差异沉降。1.4.2稳定验算的安全系数稳定验算时,按《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)计算稳定安全系数,其稳定安全系数K≮1.n1;营运期采用固结有效应力法(固结不排水的固结快剪指标),其稳定安全系数K≮1.2,考虑地震力(地震力的计算只考虑水平地震力的作用)时稳定安全系数K≮1.1。1.4.3加载速率加载速率关系到路堤在施工中的稳定性,设计采用两种平均速率:水泥搅拌桩处理路段及填高小于极限高度的路段取15cm/d,其余情况取10cm/d。施工中的速率可根据路堤变形及稳定观测(应采用沉降板观测竖向沉降、深层测斜管观测深层水平位移)的结果予以调整,要求路基竖向沉降速率小于1cm/d,深层水平位移小于0.3cm/d。对于一些软基特性不是很严重的地区,有些设计、施工单位将水泥搅拌桩处理路段加载速率放宽到不超过80cm/d,施工过程中未出现失稳现象,但一定要注意适用条件,慎重采用。1.4.4预压期水泥搅拌桩处理的路段预压期一般采用60~90天,对于软基不是很严重的路段不需上预压土,仅预留沉降量静置即可;对于天然含水量大于70%或计算总沉降量大于80cm等的特殊软土路段,应采用等载或超载预压,预压期建议不小于6个月。1.5路基拼接软基处理1.5.1浅层软基处理的施工质量管理及其注意事项浅层软土处在表层,深度<3m,一般采取换填的方法处理,按照不同情况采取以下不同的处理方法。1.5.2河塘清淤1.5.2.1利用塑排板处理的老路堤,或设计计算抽水后清淤影响老路堤稳定性的地段,经监理工程师复验后可采取不抽水分段清淤。即:采用纵向围堰将河塘水域隔断,在围堰内用铰刀式吸泥泵清淤。清淤完成后每隔5~8m筑横向围堰,分段抽水并回填素土,要求压实度80%,形成工作平面后进行软基处理。围堰尺寸和位置考虑清淤时的稳定性。1.5.2.2抽水不影响老路堤稳定的段落,可采用抽水清淤。通过经济比较,可选用石灰土、碎石土、砂砾、山皮土分层回填。原地表以下回填层:第1层压实度≥87%,以上的各层压实度≥90%,直至设计标高n。如果回填后还需进行软基处理的地段(如管桩或水泥搅拌桩等),则需用素土或砂砾回填,压实度≥80%。1.5.2.3河塘清淤前必须认真调查分析老路堤的稳定性,确保清淤时老路堤的稳定。施工过程中要密切监视老路堤的稳定变化情况,若出现异常情况(如老路堤边坡松动微裂)时必须立即报告监理工程师,并及时采取补救措施。1.5.2.4河塘清淤后,对不做管桩或其他软基处理的地段,原水面以下的填筑材料可采用透水性材料,如:砂砾、碎石土等,分层填筑厚度小于30cm。1.5.3地表软土的处理1.5.3.1清表后准备施工之前要认真进行调查,重点调查是否存在下列情况:(1)泥沼地段;(2)表层经常积水的地段;(3)暗沟、暗塘;(4)老路堤边坡或路面出现不均匀沉降的地段;(5)高填方的低洼地段;(6)机械行走时有弹簧土现象的地段。这些地段经常有窝状的软土存在,是影响路堤稳定的隐患。1.5.3.2软土层深度小于3m,且下卧层土质良好,可采取施工30~40cm水泥土或石灰土硬壳层处理,也可采用挖除换填的方法。根据实际情况,可选用石灰土、碎石土、砂砾、山皮土等换填至原地表,各层压实度≥93%。1.5.3.3软土层深度大于1.5m,且下卧层土质较软弱,可采用水泥搅拌桩进行处理,最小处理深度按4m控制。对于土工试验指标不属软土,但压缩沉降较大,超过拼接路堤沉降控制要求的地段,按上述方法进行处理。1.6水泥搅拌桩施工质量管理及其注意事项1.6.1准备工作1.6.1.1施工单位的选择n对所有水泥搅拌桩施工单位,各施工标段承包人要先审查其施工资质、信誉和业绩;各承包人将经初步筛选合格的施工单位,形成书面推荐报告,经驻地监理工程师审核后,上报业主,由业主批准后方可进场。1.6.1.2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。粉喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备;进场设备必须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示管道压力的压力表及配备深度传感器和重量传感器的电脑记录仪,所有装置必须经过计量部门检验标定,严禁使用市场上可以造假的电脑记录仪,一经发现应严格处理,应由业主定期对各桩机的电脑记录仪进行检测。储灰罐容量应不小于三根桩的用灰量加50~60kg。湿喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备;进场设备必须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示灌浆压力的压力表及配备深度传感器和流量传感器的电脑记录仪,这种装置必须经过计量部门检验标定,严禁使用市场上可以造假的电脑记录仪,一经发现应严格处理,应由业主定期对各桩机的电脑记录仪进行检测。深桩施工机械动力应大于45kW以上,钻头叶片三层,每层两片,上下层间距300mm,水平两片叶片夹角30度,每片叶片宽100mm。水泥浆制浆池的容量应不小于三根桩的用浆量加50~60kg。1.6.1.3材料水泥为32.5级普通硅酸盐水泥,所用水泥应确保质量,严禁使用过期、受潮、结块、变性的劣质水泥。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%。n粉喷桩所用水泥建议全部由各标段承包人负责统一提供,并按规定经监理工程师验收合格后方可使用,业主应安排专人负责每个标段粉喷桩水泥总用量的定期与不定期检查。湿喷桩应采用新国标32.5#普通硅酸盐袋装水泥(P·O32.5),应是国家免检产品。1.6.1.4场地准备清除地表的杂草、树根、耕植土等,填前翻松20~30cm,掺石灰拌和均匀后整平并压实至87%。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设计的要求,确定合理可行的施工顺序。1.6.2水泥搅拌桩复合地基的施工1.6.2.1水泥搅拌桩复合地基的施工流程:清表整平桩机就位对中中全程复搅上下各一次提杆出孔、桩机移位、进行后续桩体的施工喷浆提钻至规定高程、停喷预搅下钻并喷浆底部搅拌喷浆、间歇后提钻养生后报验、经批准后进行后续施工测量放线确定桩位按设计水灰比制备水泥浆液整平桩顶平面并复压至87%铺第一层砂垫层整平压实铺筑双向格栅或两层单向格栅铺第二层砂垫层整平压实报验、经批准后进行路基施工1.6.2.2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。水灰比应根据试桩的参数确定,一般为0.45~0.50。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≤70Kg/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km的软土段要求试桩不少于5根,通过试桩确定以下技术参数:n①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;②确定搅拌的均匀性,验证预定的工艺流程;③掌握下钻和提升的阻力,采取相应的技术措施;④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)浆搅拌提升,靠近离整平高程约0.50m处,重复喷搅以提高桩头质量,直至离整平高程约0.50m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。当复搅发生空洞或意外事故(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1.0m。(7)水泥搅拌桩的施工质量及检验要求见表1.6.2。表1.6.2水泥搅拌桩的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查频率检查方法备注1.桩距偏差±5cm抽查2%皮尺测量2.桩径≥设计值抽查2%尺量3.桩长≥设计值全部检查施工、监理工程师记录4.桩垂直度1.5%全部检查施工、监理工程师记录5.单桩喷浆量≥设计值,偏差+1%全部检查施工、监理工程师记录6.桩身7d强度≥0.6MPa抽查5‰钻孔取芯检测7.桩身28d强度≥1.0MPa抽查5‰钻孔取芯检测1.6.3水泥搅拌桩的施工控制注意事项1.6.3.1粉喷桩n(1)粉喷桩在进行室内配比试验时,水泥用量按软土的天然含水量不同而变化,应以施工图设计文件中每延米用量为中值、+5kg/m和-5kg/m三个水泥用量进行试验,并进行添加外掺剂的试验,根据室内配比试验结果确定实际施工时水泥用量以及外掺剂的选用。提供如下用量供参考:W土≤50%,水泥用量50kg/m;50%80%,应慎重采用粉喷桩。在进行室内配比试验时实际采用的水泥用量不能偏离设计水泥用量太多,否则应会同设计代表重新进行地质勘探。(2)加固处理软土的强度,应以无侧限抗压强度衡量,试件养护龄期为7d、28d、90d。一般要求R28≥0.8MPa,R90≥1.2MPa,但具体数值应以施工图设计文件为准。可参考两个经验公式:R28=1.49R7,R90=1.9R28。(3)承包人及有关施工单位要根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点,并在每台桩机上以醒目的标牌明示,供现场操作人遵守,并做好施工原始记录。①为保证粉喷桩的垂直度,应注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,垂直度偏差不得大于1.5%。②桩位的偏差不得大于5cm。③严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度和喷粉量达到设计要求。深度误差不得大于5cm,水泥用量的误差不得大于1%,并应有专人记录每根桩的水泥用量。④粉喷桩原则上要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层,并深入硬土层50cm,持力层深度除根据地质资料外,还应根据现场钻进时电流表的读数值来确定,当钻杆钻进时电流表的读数明显上升(正常情况下至少应上升30%),说明已进入硬土层,如能持续50cm以上则说明已进入持力层,每一工点初次打桩应深入硬土层至少100cm,以防止存在薄的硬土层,如探明的持力层深度与设计图出入不大或少量出入(即实际桩长与设计桩长相差在50cm之内)则由监理工程师签认,如出入较大,则应上报业主认可,必要时报设单位进行变更。⑤n搅拌机每次下沉(钻进开始与结束)或提升(喷粉开始与结束)的时间必须有专人记录,应根据成桩试验确定的技术参数进行施工,时间误差不得大于5秒,提升前要有等待送粉到达桩底的时间,防止出现提升却未喷粉的情况(这一点很重要,没有经验的粉喷桩机组经常犯这种错误),具体时间随机械类型与送灰管长度而变化,应由有关施工人员会同监理工程师根据成桩试验确定,监理工程师应严格控制。⑥一般情况下应在全桩长范围内重复搅拌一次,以增加水泥土的均匀性,并且复搅宜一次完成。如一次复搅确有困难,可在设计代表同意的条件下,分段喷粉,分段复搅,但二次喷粉至少应重叠0.3~0.5m,二次复搅至少应重叠1.0m以上。钻进提升时管道压力不宜过大(以不堵塞出粉孔为原则),以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞,这一点在高含水量(≥70%)区应特别注意。⑦供粉必须连续,拌和必须均匀。在成桩过程中,如发生意外(如停电、机械故障等)影响桩身质量时,应在12小时内采取补喷措施,补喷重叠长度以不小于1.0m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化为准,但在提升喷粉前要有等待送粉到达的时间,防止断桩。否则应重新打设,新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%,宜紧贴或重叠1/3桩径,并填报在事故记录中备查。所有接桩及补桩都必须报监理工程师认可。⑧对输灰管要经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度以60m左右为宜,不得超过80m。对使用的钻头要定期检查,其直径磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直径过大的钻头(以小于53cm为宜),以免桩身成型不好。对于软土天然含水量大于70%或计算总沉降量大于80cm等的特殊软土路段应注意粉喷桩的桩位施工顺序,在某一区域内,应先打设路基两侧及该处理段两头的粉喷桩,以形成一个封闭的区域,再逐圈往中心打设,这样的施工顺序会有利于整体的成桩质量。⑨粉喷桩的打设范围应严格按图纸执行,特别是桥头锥坡及护坡道范围内的粉喷桩,以确保路基稳定。⑩施工中其他问题A.若发生空洞情况应立即用素土回填空洞,重新下钻喷粉进行接桩处理,重叠长度不小于1m,直到成桩为止。B.现场实际的水泥土强度与设计要求的强度偏差应小于0.4MPa。nC.将施工形成的凹坑用石灰土填平,然后进行下道工序施工。D.粉喷桩施工完毕需养生28天,达设计强度后才能填筑路基和进行构造物施工。1.6.3.2湿喷桩(1)湿喷桩室内配比试验的目的是了解水泥的品种、掺入量、水灰比、外掺剂对水泥土强度的影响,为设计计算和施工工艺的确定提供可靠的参数。湿喷桩处理软基的效果如何,很大程度上取决于配比的选择是否适合当地工程地质条件(主要指软土的土质条件和天然含水量)。各施工标段承包人在施工前都必须根据设计文件提供的地质资料,选取典型地段钻探取样,按软土天然含水量及土性不同做室内配比试验(监理工程师同时取样做平行试验)。试验方法可参照《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》(TB-96)、《软土地基深层搅拌桩加固法技术规程》(YBJ225-91)的要求进行,水灰比宜选用0.4~0.5,水泥浆液中水泥用量与软土天然重之比宜大于7%而小于18%。(2)湿喷桩在进行室内配比试验时,水泥用量按软土的天然含水量不同而变化,应以施工图设计文件中每延米用量为中值、+5kg/m和-5kg/m三个水泥用量进行试验,水灰比取0.4、0.45、0.5进行试验、并进行添加外掺剂的试验,根据室内配比试验结果确定实际施工时水泥用量、水灰比、及外掺剂。提供如下用量供参考:W土≤50%,水泥用量50kg/m;50%70%时,应慎重采用湿喷桩。在进行室内配比试验时实际采用的水泥用量不能偏离设计水泥用量太多,否则应会同设计代表重新进行地质勘探。加固处理软土的强度,应以无侧限抗压强度衡量,试件养护龄期为7d、28d、90d。一般要求R28≥0.8MPa,R90≥1.2MPa,但具体数值应以施工图设计文件为准。可参考两个经验公式:R28=1.49R7,R90=1.9R28。(3)施工注意事项承包人及有关施工单位要根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点,并在每台桩机上以醒目的标牌明示,供现场操作人员遵守,并做好施工原始记录。①为保证湿喷桩的垂直度,应注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度,垂直度偏差不得大于1.5%。n②桩位的偏差不得大于5cm。③严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面,确保湿喷桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。深度误差不得大于5cm,水泥用量的误差不得大于1%。水泥浆液应按预定的配比拌制,并应加入缓凝剂,使之在成桩前不发生初凝现象(缓凝剂的加入剂量应随桩长及成桩时间而变化,在试桩时由监理工程师决定),保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成,用完后再拌制下根桩所需浆液,并应有专人记录每根桩水及水泥用量。制备好的浆液不得离析,不得停置过长,超过2h的浆液应予废弃。向浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利输浆。④湿喷桩原则上要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层,并深入硬土层50cm,持力层深度除根据地质资料外,还应根据钻进时电流表的读数值来确定,当钻杆钻进时电流表的读数明显上升(正常情况下至少应上升30%),说明已进入硬土层,如能持续50cm以上则说明已进入持力层,每一工点初次打桩应深入硬土层至少100cm,以防止存在薄的硬土层,如探明的持力层深度与设计图出入不大或少量出入(即实际桩长与设计桩长相差在50cm之内)则由监理工程师签认,如出入较大,则应上报业主认可,必要时报设计单位进行变更。⑤搅拌机每次下沉(钻进开始与结束)或提升(泵送浆液开始与结束)的时间必须有专人记录,应根据成桩试验确定的技术参数进行施工,时间误差不得大于5秒,提升前要有等待送浆到达桩底的时间,防止出现提升却未喷浆的情况(这一点很重要,没有经验的机组经常犯这种错误),具体时间随机械类型与送浆管长度而变化,应由有关施工人员会同监理工程师根据成桩试验确定,监理工程师应严格控制。⑥一般情况下应在全桩长范围内重复搅拌一次,以增加水泥土的均匀性,并且复搅宜一次完成。如一次复搅确有困难,可在设计代表同意的条件下,分段喷浆,分段复搅,但二次喷浆至少应重叠0.3~0.5m,二次复搅至少应重叠1.0m以上。钻进与提升时管道压力不宜过大(以不堵塞出浆孔为原则),以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。⑦n供浆必须连续,拌和必须均匀。一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机钻头下沉至停浆面以下0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升。如因故停机超过3h,为防止浆液硬结堵管,应先折卸输浆管路,清洗后备用。此根未完桩作报废处理或在12h内采取补喷措施,补喷重叠长度以不小于1.0m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化时为准,但在提升喷浆前要有等待送浆到达的时间,防止断桩。否则应重新打设,新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%,宜紧贴或重叠1/3桩径,并填报在事故记录中备查。所有接桩及补桩都必须报监理工程师认可。⑧对输浆管要经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度以60m左右为宜,不得超过80m。对使用的钻头要定期检查,其直径磨耗量不得大于1cm,但也不宜采用直径过大的钻头(以不大于设计桩径加3cm为宜),以免桩身成型不好。⑨应注意湿喷桩的桩位施工顺序,在某一区域内,应先打设路基两侧及该处理段两头的湿喷桩,以形成一个封闭的区域,再逐圈往中心打设,这样的施工顺序会有利于整体的成桩质量。湿喷桩的打设范围应严格按图纸执行,特别是桥头锥坡及护坡道范围内的湿喷桩,以确保路基稳定。⑩施工中其他问题A.若发生空洞情况应立即用素土回填空洞,重新下钻喷浆进行接桩处理,重叠长度不小于1m,直到成桩为止。B.现场实际的水泥土强度与设计要求的强度偏差应小于0.4MPa。C.将施工形成的凹坑用石灰土填平(包括桩头足尺取样试坑),然后进行下道工序施工。D.深层搅拌桩施工完毕需养生28天,达设计强度后才能填筑路基和进行构造物施工。1.7CFG桩的施工质量管理及其注意事项1.7.1主要参数水泥采用42.5#普通水泥,CFG桩采用振动沉管机械,桩径500mmn,梅花型布置。水泥:粉煤灰:碎石:砂的配比一般为5:15:55:25(根据试验结果进行调整)。水灰比一般为0.4~0.5。桩身设计强度(28d)为2.0MPa。1.7.2施工准备1.7.2.1根据材料供应计划,标明所用材料的规格、技术要求和数量;1.7.2.2按施工平面图放好桩位,若采用钢筋混凝土预制桩尖,需埋入地表以下30cm左右;1.7.2.3复核测量基线、水准点及桩位、CFG桩的轴线定位点,检查施工地所设的水准点是否会受施工影响;1.7.2.4振动沉管机沉管表面应有明显的进尺标记,并以m为单位。1.7.3施工前的工艺试验为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制,核对地质资料,在工程桩施工前,应先做不少于2根试验桩,并在竖向全长钻取芯样,检查桩身混合料密实度、强度和桩身垂直度,根据发现的问题,修订施工工艺。1.7.4CFG桩施工工序(1)桩机进入现场,根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度,并进行设备组装。(2)桩机就位,高速沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%。(3)启动马达沉管到预定标高,停机。(4)沉管过程中做好记录,及时记录电流表的电流,并对土层变化予以说明。(5)停机后立即向管内投料,直到混合料与进料口齐平。混合料按设计配比经搅拌机加水拌和,拌和时间不得少于1min,如粉煤灰用量较多,搅拌时间还要适当放长。加水量按坍落度3~5cm控制,成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜。(6)启动马达,留振5~10s开始拔管,拔管速度一般为1.2~1.5m/min(拔管速度为线速度,不是平均速度),如遇淤泥或淤泥质土,拔管速率应放慢。拔管过程中不允许反插。如上料不足,须在拔管过程中空中投料,以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩长。n(7)沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,用粒状材料或湿粘性土封顶,然后移机进行下一根桩的施工。(8)施工过程中,抽样做混合料试块,一般一个台班做一组(3块),试块尺寸为15cm×15cm×15cm,并测定28d抗压强度。(9)施工过程中,应随时做好施工记录。(10)在成桩过程中,随时观察地面升降和桩顶上升。(11)钻机移位,施打顺序采用间隔跳打,可以隔一根桩也可隔多根桩。1.7.5施工中的注意事项(1)混合料坍落度的控制大量工程实践表明,混合料坍落度过大,桩顶浮浆过多,桩体强度也会降低。坍落度控制在3~5cm,和易性很好,当拔管速率为1.2~1.5m/min时,一般桩顶浮浆可控制在10cm左右,成桩质量容易控制。(2)拔管速率的控制拔管速率太快,将会造成桩径偏小或缩颈断桩。国产振动沉管机拔管速率都较快,可以通过增加卷扬系统中滑轮组的动滑轮数量来改变拔管速度,也可通过电动机-变速箱系统来实现。(3)通常桩顶混合料密实度差,强度低,对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。(4)为做到水下成桩,要求钻杆钻至设计标高后不提钻,先向空心钻杆内灌注约8m高的混合料,然后再提钻进行桩底混合料灌注。之后,边灌注边提钻,保持连续灌注,均匀提升,可基本做到钻头始终埋入混合料内1m左右。严禁采用先提钻后灌注混合料,形成往水中灌注混合料的错误作法。(5)做好成孔、搅拌、压灌、提钻各道工序的密切配合,提钻速度应与混合料泵送量相匹配,严格掌握混合料的输入量大于提钻产生的空孔体积,使混合料面经常保持在钻头以上1m,以免在混合料中形成充水的孔洞。n1.8预应力管桩的施工质量管理及其注意事项PTC管桩,处理软土深度>10m的软基,采用φ400的先张法预应力混凝土薄壁管桩,静压法施工,压桩至设计深度后再浇注桩帽,铺筑碎石垫层和加筋网,形成复合地基。1.8.1准备工作PTC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。需配置的主要施工机械和设备如下:(1)静力压桩机:设计压桩力60T,要求静压机压桩力大于100T(特殊地质状况另行确定),压桩速度≥1m/min,一次压桩行程1.5m~2.0m,静压机自带压力表并经过标定;(2)起重机(起吊重量≥3T);长挂车;推土机;振动压路机(3)水准仪;经纬仪;皮尺;直尺;3m直尺;锤球绳;以上机械和设备数量至少要满足每个工点,每日连续正常施工及工期要求。(4)其他准备工作:①施工前根据地质资料和设计文件,了解现场的地质情况、水文情况、土层土质情况,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。②修建供工程施工所用的临时便道,做好施工时的排水措施。根据PTC桩的堆放数量,选择若干靠近临时便道,开阔平整的场地作为PTC桩的临时堆场n1.8.2PTC桩的施工清表整平桩位放样填前地表土翻松20~30cm、掺灰5%、压实至87%经纬仪调整垂直度静压第一节桩电焊接桩静压第二节桩起吊第二节桩填筑20cm灰土、整平压实至90%静压机就位检查焊接质量和垂直度重复前面的压桩工艺直至设计标高检查整桩质量开挖桩帽土体形成土模绑扎桩帽钢筋、现浇砼、养护养护铺筑钢筋网或钢塑格栅铺筑第二层碎石垫层、整平压实铺筑第一层碎石垫层、整平压实报验PTC桩的施工流程:PTC桩由于长细比大、自重大,在起吊、运输过程中过大的动荷载易使PTC桩产生环裂。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法,并在吊装过程中轻吊轻放,禁止采用拖吊的方法,避免产生较大的动荷载。在工地现场起吊时,必须有安全员在现场组织实施,监理工程师进行旁站监督。汽车运输时用长挂车,桩的悬臂不超过1.5m,在汽车运输时,应该绑牢、分层叠放并错位布置,不宜超过5层。在工地现场堆放时,必须选择坚实平整的场地或垫木支承,堆高不应超过5层。其质量及检验要求见表1.8.2-1。表1.8.2-1PTC桩的运输、起吊和堆放质量及检验要求检查项目质量要求检查规定备注检查频率检查方法1.管桩运输运输时的桩悬臂长度≤1.5m随时皮尺测量2.管桩堆放场地坚实平整或垫木随时目测3.管桩堆高≤5层随时目测4.起吊方式二端起吊随时目测1.8.2.1路基底板的施工技术要求如下:n(1)先清除地表的杂草、树根、耕植土等,整平地表。在新路基外侧开挖临时排水边沟。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。(2)翻松地表土25cm,掺石灰后整平压实,每层压实厚度不大于20cm,压实度达到87%,并形成不小于2%的外向横坡。(3)填筑20cm石灰土(压实厚度),掺灰6%,整平后压实,压实度达到90%,并形成不小于2%的外向横坡。(4)路基底板的施工质量及检验要求见表1.8.2-2。表1.8.2-2路基底板的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1.底层厚度≥25cm6处/2000m2尺量2.底层压实度≥87%6处/2000m2密度法测量3.灰土层厚度≥20cm6处/2000m2尺量4.灰土层压实度≥90%6处/2000m2密度法测量5.底板处理宽度≥新路堤坡脚线+2m6处/200m皮尺测量1.8.2.2PTC桩的施工技术要求如下:(1)桩位放样:根据设计文件和技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样,采用经纬仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记,圆心位置用小木桩标记,并注意保护所作标记。(2)压桩:用钢丝绳绑住桩身单点起吊,小心移入桩机,然后调平桩机,开动纵横两向油缸移动桩机调整对中,同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。第一节桩入土30~50cm后检查和校正垂直度,垂直度控制在0.5%以内,开动压桩装置,记录压桩时间和各压力表读数,保持连续压桩并控制压桩速度1m/min~2m/min。(3)接桩及焊接要求:接桩时其桩头应高出地面1.0m左右;接桩前下节桩的桩头加上定位板,然后将上节桩吊放在下节桩端板上,依靠定位板将上下桩接直,其错位偏差不应大于2mmn;上下桩如有空隙,用锲形铁片全部垫实焊接牢固;管桩焊接之前,上下端表面用铁刷清理干净,直至其坡口处刷出金属光泽;焊接时应分层焊接,在坡口四周先对称点焊6点,焊接由两个焊工对称进行;焊接层数不得少于2层,层间焊皮要清理干净,焊缝应达到三级焊缝要求;焊接好的桩接头应自然冷却,冷却时间至少8min,严禁用水冷却。(4)送桩:送桩前用水准仪确定地面标高,在送桩杆上作记号,送桩过程中进行跟踪,动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫,桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。(5)终止压桩:正常情况按设计压桩力送桩,达到设计高程后持荷(正常压力)10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型的地段,若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况,应暂停施工并及时报告监理工程师,分析和找出原因后提出处理措施。(5)PTC桩的施工质量及检验要求见表1.8.2-3:表1.8.2-3PTC桩的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1.桩位偏差±10cm抽查2%经纬仪检查纵横方向2.第一节桩垂直度≤0.5%查施工和监理工程师记录经纬仪测量3.后续桩垂直度≤1%查施工和监理工程师记录经纬仪测量4.接桩时错位偏差≤2mm全部尺量5.焊接层数≥2层全部目测6.焊接点数≥6点(对称位置)全部目测7.桩长度≥设计深度全部锤球法测量8.桩头标高偏差±5cm抽查2%水准仪测量9.桩身完整性符合设计要求100%低应变检测1.8.3PTC桩帽的施工1.8.3.1PTC桩施工结束后,报请监理工程师验收合格后,才可进行桩帽施工。1.8.3.2在桩头位置开挖已填筑的灰土层,开挖的长度、宽度和深度以桩帽设计尺寸为依据。开挖后进行整修,形成土模。1.8.3.3按照设计要求绑扎钢筋,浇注混凝土并养护。n1.8.3.4PTC桩帽的施工质量及检验要求见表1.8.3。表1.8.3PTC桩帽的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1.轴线偏位偏差±15mm抽查2%经纬仪检查纵横方向2.平面尺寸偏差±30mm抽查2%皮尺测量3.帽顶标高偏差±20mm抽查2%水准仪测量4.混凝土强度符合设计要求抽查2%取样试验28d1.8.4碎石垫层和加筋网的施工1.8.4.1垫层材料应采用未风化的干净砾石或轧制碎石,自然级配,粒径为20~50mm,含泥量小于3%。1.8.4.2铺筑第一层碎石,推土机整平,碎石缝隙用石屑填充,以激振力200KN以上的振动压路机先稳压1~2遍,再振压3~4遍。1.8.4.3铺筑钢塑格栅(或钢筋网),若为钢筋网则应有简易防锈处理,钢塑格栅(或钢筋网)与其下面的碎石垫层贴合紧密平整。1.8.4.4铺筑第二层碎石,施工工艺与第一层碎石相同。1.8.4.5碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求见表1.8.4。表1.8.4碎石垫层和加筋网的施工质量及检验要求检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1.固体体积率≥80%4处/2000m2灌砂法检查2.垫层平整度12mm4处/200m3m直尺测量3.垫层纵断高程偏差+5~-15mm4断面/200m水准仪测量4.垫层宽度大于设计宽度4断面/200m皮尺测量5.垫层厚度偏差-10~-25mm4处/2000m2尺量6.加筋网钢塑格栅搭接长度≥设计值4处/2000m2尺量双向80KN/m钢筋网间距≤设计间距4处/2000m2尺量n1.8.5施工控制注意事项(1)桩长控制及检查:PTC桩属地下隐蔽工程,监理工程师必须认真负责,保证每根桩都达到设计深度。在PTC桩压入前,应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求,可在PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。压桩按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工,在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后,通过锤球法来检查桩的打入深度,并记录每个桩位的实测深度。(2)桩身垂直度控制及检查:压桩过程中,桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20m处,成90°方向设置经纬仪各1台,检查桩身垂直度并记录。(3)施工过程控制及检查:PTC桩起吊时,监理工程师应在现场检查堆放场地、起吊方法,防止桩断裂或环裂。施工过程中,监理工程师全过程旁站,施工人员应检查和记录静压机压力表读数、压桩速度,若出现异常应及时停止并报告监理工程师。接桩、焊接时,监理工程师应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度,并复核桩头标高是否达到设计要求。(4)桩施工结束后质量控制:PTC桩施工结束后,若有高出地面的桩头,应小心保护,严防施工机械碰撞。机械挖土时,应控制铲斗入土深度,严防挖土机铲斗碰桩,导致桩头破损。压桩完毕,须进行验收,验收合格后才能进行下道工序施工。1.9软基处理的检测方法及质量控制标准1.9.1水泥搅拌桩静载试验1.9.1.1检测依据《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017)《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》(TB10113)《软土地基深层搅拌桩加固法技术规程》(YBJ225)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79)《建筑地基基础处理技术规程》(GB50007)1.9.1.2试验工作程序n(1)静载试验应至少在一个月龄期后进行,也可按试验分析需要确定静载试验时间。(2)静载试验应按下列要求进行:①静载试验的压板可用圆形、方形或矩形。单桩荷载试验的压板直径与桩径相等;单桩复合地基静载试验压板的尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定;桩间土静载试验压板的尺寸应限于桩间天然地基面积之内。②压板底高程应与地基顶面高程相同,压板下宜设中、粗砂找平层。③总加载量不宜小于设计要求值的两倍,加荷等级可分为8~12级。④当加载量尚未超过设计要求值时,1h内垂直变形增量小于0.1mm才可加下一级荷载;当加载量大于设计要求值后,1h内垂直变形小于0.2mm即可加一级荷载。⑤当出现下列现象之一时,可终止试验:A.垂直变形S急剧增大,土被挤出或压板周围出现明显的裂缝;B.总加载量已为设计要求值的两倍以上;C.累计的垂直变形量已大于压板宽度的10%。当为第一种情况时,其对应的前一段荷载为极限荷载。⑤卸载观测:每级卸载为加载时的两倍。每级卸载后,隔15min测读一次,隔半小时再读一次,即可卸下一级荷载。全部卸载后,当测读到30min回弹量小于0.1mm,即认为稳定。(3)承载力的确定①当极限荷载能确定时,取极限值的一半。②如总加载量已为设计要求值的两倍以上,取总加载量的一半。③按相对变形值确定:根据设计对沉降的要求和桩端土层的软硬,可取S/b=0.004~0.010所对应的荷载值(b为底板宽度);当加载量小于该荷载值的1.5倍时,取总加载量的一半。(4)报告格式及内容①工程概况n②测试依据、方法③检测成果汇总及分析④结论及建议1.9.2水泥搅拌桩质量检测1.9.2.1总则(1)基本要求检测工作必须认真、负责、公正、及时,确保检测工作准确,做到资料真实、评判准确、数据可靠。(2)检测工作检测工作主要分为三方面,一是现场测试(包括现场取芯和标准贯入试验);二是室内试验;三是资料整理,报告编写。(3)检测依据及参考标准①业主制定的有关检测文件;②现场检测所用钻孔取芯和标准贯入试验参照《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》(TB10113-96)、《软土地基深层搅拌桩加固法技术规程》(YBJ225-91)、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)有关规定执行;③室内土工试验按照《公路工程土工试验规程》(JTJ051-93)有关规定执行,同时参照《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ-94)、《建筑地基基础处理技术规程》(GB50007-2002)和《工程岩体试验方法标准》(GB/T-99)。1.9.2.2现场检测工作要求(1)仪器设备①百米钻机配以标准贯入试验设备、泥浆泵、岩芯管钻头、取样器、样盒、封样材料等;②水准仪、钢卷尺;③现场记录本、芯样标签。(2)人员配备n①检测组指定现场带队负责人一名,全面负责现场工作,必须持证上岗,并及时向监理工程师、业主汇报工作进展和发现的重大质量问题。②根据检测工作量的大小,安排检测人员和设备的数量。③每台钻机必须有一名以上富有现场经验的专业技术人员负责现场的技术工作;机长、副机长各1人;取样员1人;其它助手2~3人。(3)现场检测①开钻前准备A.平整场地:以便钻机顺利就位;B.调整水平和垂直度:用水准仪进行钻机水平和垂直度校正;C.挖泥浆池:以便泥浆泵正常工作形成循环泥浆。②检测桩位的确定A.在保证业主确定的检测频率的基础上,每个段落不低于2根,抽检桩应尽可能覆盖施工单位每一种施工桩机,且均匀分布。B.检测桩的成桩龄期一般应达到28天,在特殊情况下,经业主批准,施工单位可申请进行14天龄期的检测,强度按28天的检测标准执行。如14天抽检不合格,施工单位可申请28天的强度检测,但28天的检测费用由承包人承担。C.抽检桩位在施工单位及监理工程师提供的桩位图和施工记录等资料基础上,由检测单位随机确定,桩位必须采用现场测量方法确定。③钻探及取样A.检测孔位布置在水泥土深层搅拌桩桩头,并偏离中心100mm左右,采用钻孔直径(直径91mm~108mm)。B.用岩芯管回转钻进方法,严格控制回次进尺,每回次不超过1.5m,要采取正确的钻探及取样方法,尽量保持岩芯的连续完整性,使芯样采取率大于等于60%,使质量评判有可靠的依据。C.当孔底有残留岩芯或浮泥时,要进行清孔,保证标贯试验顺利进行。保证孔内残留浮土厚度不大于取土器废土段长度。nD.水泥土样取出后,依次摆放整齐,即时填写回次岩芯牌,一般每回次均应选取有代表性岩芯样品,如有软质岩样也应选取,及时密封保存,保证天然含水量和原状结构,送交试验室做抗压强度试验,每根桩最低不少于三个样(上、中、下)。E当判断孔底以下属加固效果不完全的土层时,也可采用取土器取样,并应注意:a.优先采用静压方式,如采用锤击,应做到重锤少击。b.下放取土器必须平稳,避免戳坏孔壁使孔底淤积浮土,或者撞击孔底,引起土样扰动。c.提升取样器时要做到平稳,切勿陡然升降或碰撞孔壁,以免土样失落。E.原状芯样必须立即进行芯样描述并编号,必须注明时间、地点、检测孔号、深度、取样人姓名等。每根桩取样完成后,对所取芯样进行拍照。F.芯样描述内容:颜色、颗粒组成、结构构造特征、外观特征、气味、密实程度、均匀性、含灰量、硬度(坚硬、中硬、稍硬)、状态等。在此基础上首先确定属水泥土还是桩体土。所谓水泥土,其颜色呈水泥色,状态坚硬-稍硬,手捏易碎裂但无塑性,对有塑性的部分属桩体土,再描述状态即硬塑、可塑、软塑、流塑。G.桩体土分层以回次为基础,如遇性质状态不同的桩体土层,应单独分出一层,并注意标贯击数的抗压强度数据的配套。H.钻进深度应超过施工桩长0.5m并取出桩底土样进行描述记录,据此确定实际桩长和端承条件。I.芯样应在3天内送现场或室内试验室,进行抗压强度试验。搬运和送样时应采取措施防止试样受到扰动和挤压。④标准贯入试验沿桩体深度方向每隔1.5m进行标准贯入试验,当标贯击数<10击时,采取原状水泥土芯样。每根桩取芯不少于三个(上、中、下)。且必须先取芯样随后立即进行标准贯入试验。A.为了保证标准贯入试验用钻孔的质量,要求采用回转钻进,当钻进至试验标高以上15cm处,应停止钻进,清除孔底残土。nB.下钻具时缓慢下放,避免松动孔底土。C.实测标贯击数应按试验杆长进行击数修正,修正系数见表1.9.2-1。表1.9.2-1实测标贯击数修正系数表探杆长度(m)≤36912151821修正系数α1.00.920.860.810.770.730.70D.标准贯入试验所用的钻杆应定期检查,钻杆相对弯曲小于1/1000,接头应牢固,否则受锤击后钻杆会侧向晃动。E.标准贯入试验应采用自动脱钩的自由落锤法,并减少导向杆与锤间的摩阻力,以保持锤击能量恒定。F.标准贯入试验时,先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底。标贯试验分两段进行:a.预打阶段:先将贯入器打入土中150mm,如锤击已达50击,贯入度未达150mm,记录实际贯入度。b.试验阶段:将贯入器再入土300mm,记录每打入100mm的锤击数,累计打入300mm的锤击数即为标准贯入击数。当累计击数已达30击,而贯入度未达300mm,应终止试验,记录实际贯入度△S及累计锤击n,按下式计算贯入300mm的锤击数N。N=300n/△S式中:△S—对应的锤击数n的贯入度(mm)。G.提出贯入器,取贯入器的土样进行签别,描述记录。⑤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、成桩状态以及端承条件,并判断桩长。描述内容包括:A.芯样性质:土/水泥土/水泥nB.颜色:灰色/灰黑色/黄色等C.状态:流塑/软塑/可塑/硬塑/坚硬D.搅拌均匀性(分级标准见表1.1.9-2)表1.9.2-2水泥芯样描述标准表搅拌均匀性现场取芯情况搅拌均匀水泥土搅拌纹理清晰,无水泥粒块搅拌不够均匀水泥土搅拌纹理不连续,含水泥粒块且颗粒直径<2cm搅拌不均匀水泥土无搅拌纹理,夹水泥块或较多水泥富集快,且水泥土颗粒直径>2cm1.9.2.3室内试验(1)水泥土室内抗压试验设备①压力机或万能试验机及配套附件,压力机的精度要求达到0.1N;②切割机、磨石机;③切土工具:切土刀、钢丝锯;④其他:承样盘、卡尺、直尺。(2)水泥土室内抗压试验操作流程①收样验样收到水泥土样后,按照送样单位的“送样单”清点土样查核样数,履行相应手续,并尽快进行抗压试验。如不能当即试验,应采取适当措施对水泥土样进行养护。②开样切样A.开样前检查水泥土样密封情况,标签完整、标签字迹清楚情况;B.开样时不得撕坏标签;C.切样时两端面应平整,试样两端面不平整度误差不得大于0.5mm;nD.两端面应垂直于试样轴线,最大偏差不得大于10mm;E.试件高度与直径之比宜为1.0~1.5(根据试样软硬程度作适当调整);F.切好的试样连同原标签送专人记录。③记录测量A.记录人详细记录原始标签上的如下内容:工程名称、标段里程号、试样野外编号、水泥土样采集深度、采样日期、芯样状态(坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑);B.对试样进行室内描述,以校核野外记录。C.制备好的试样精确测量其高度、直径,精确到1mm。试样形状如不完整有残缺应在记录表中注明。D.在准备过程中应确保试样含水量无变化。④试验A.试验机由专人操作;B.将试件置于试验机承压板中心,调整球形座使试件两端面均匀接触;C.以每秒0.2~0.5MPa的速度加荷(对软弱土样可适当降低加荷速度),直至试样破坏,记录破坏荷载,精确到0.1N。D.有条件时应尽可能在现场进行试验,以免运输过程中对芯样强度造成影响。⑤试验成果整理A.按下式计算水泥土单轴抗压强度:R=式中:R-水泥土单轴抗压强度(MPa);P-试件破坏荷载(N);A-试件截面积(mm2)。B.对于桩体龄期超过28天的,强度结果应按照《粉体搅拌法加固软弱土层技术规范》(TB10113-96)的规定,换算为28天强度。C.将工程名称、标段里程号、试样野外编号、水泥土样采集深度、采样日期、芯样状态(坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑)、试样尺寸、破坏荷载、无侧限抗压强度等n,记入固定格式的表中。D.相关试验人员在记录表中签字后,报试验工程师审核。(3)报告分析和成果评判水泥土深层搅拌桩的质量是依据现场测试的芯样描述和标准贯入击数以及室内芯样的无侧限抗压强度值进行评判。①水泥土深层搅拌桩质量评判根据现场测试的芯样描述和标准贯入击数以及室内芯样的无侧限抗压强度值,按1.9.2-3-(4)有关规定进行质量评分。②水泥土深层搅拌桩检测报告内容水泥土深层搅拌桩检测报告包括下面几方面:A.概述:简要介绍工程概况以及检测日期,检测成果汇总表等。B.检测试验方法:主要包括现场桩位的确定方法以及现场测试方法和室内试验方法。C.水泥土深层搅拌桩桩身抽检成果:主要包括检测孔号、所处位置、桩排号、龄期、每一深度处的标贯击数及无侧限抗压强度值。D.水泥土深层搅拌桩综合质量评定:对每根桩的桩身质量评价,分为优、良、合格、不合格四个等级,最后对整批桩的桩身质量进行综合评价。E.附件:提供现场原始检测记录、检测桩位图、芯样照片等。③水泥深层搅拌桩质量检测报告的工作程序及步骤规定A.现场试验负责人在阶段工作结束后1天内将现场记录归纳汇总送交报告编写人;B.室内试验负责人在试验工作结束后1天内将试验成果整理汇总后送交报告编写人;C.报告编写人根据规定要求,分析整理资料,3天内完成报告初稿,送审阅人审阅;D.审阅通过后,由报告编写人负责印刷报告,并送检测组长审定、盖章,检测报告要求在现场测试结束后一个星期内完成;E.报告编写人负责送报告给业主,负责其余报告的登记、存档。(4)附件:水泥土深层搅拌桩施工质量的检验与评判方法n①检测工作范围与要求A.桩距、桩径、喷灰量的检测控制由监理工程师进行全程检验控制。B.桩长、桩身质量由业主负责检测。C.抽检的桩位必须由检测单位随机确定。D.根据水泥土深层搅拌桩检测结果将作为业主对监理工程师进行考核的依据。②水泥土深层搅拌桩施工质量的基本要求A.施工记录齐全,记录正确。B.桩距、桩径、水泥掺入量、桩长等指标达到设计要求,否则判定为不合格桩。C.检测中若桩身沿深度方向30cm长度无水泥,可判为断桩,如遇“断桩”则判定为不合格桩。D.桩体沿深度方向,加固软粘土时,当标贯击数小于4击时,若取芯无侧限抗压强度Rd<0.03MPa,则判定为不合格桩。E.当按照标贯击数、状态、无侧限抗压强度评分为不合格桩存在疑义时,也可利用相邻钻孔或单独布置钻孔对桩身标贯击数和相应软土层标贯击数进行对比验证。若桩身某层土平均标贯击数低于相应软土层平均标贯击数的1.5倍时可判为不合格桩。F.施工时的计量装置必须经有关部门认可。③水泥土深层搅拌桩钻孔取芯、标贯质量评分标准A.评分标准根据芯样的硬度或状态抗压强度和标准贯入击数(采用经过杆长修正后的标贯击数),按表1.9.2-3和表1.9.2-4的规定计分,将每根被检测桩的综合得分按以下标准分为四级:100-90分为优,89-80分为良,79-67.5分为合格,<67.5分为不合格。表1.9.2-3上部(桩身二分之一以上)土名硬度或状态标贯贯入试验无侧限抗压强度n硬度记分击数记分强度(MPa)记分桩体土坚硬-稍硬100>20100>0.45100硬塑7510750.15-0.4575可塑-软塑25-505500.05-0.1550流塑0<50<0.050表1.9.2-4下部(桩身二分之一以下)土名硬度或状态标贯贯入试验无侧限抗压强度硬度记分击数记分强度(MPa)记分桩体土坚硬-稍硬100>15100>0.45100硬塑759750.15-0.4575可塑-软塑25-504550.03-0.1550流塑0<40<0.030(具体计算时按标贯击数进行线性内插)B.计分方法a.对桩每层钻芯试样检验成果,标贯击数按70%计,无侧限抗压强度按15%计,硬度或状态描述按15%计,算出该层分数,再用层厚加权,得出该桩综合得分。b.当某层缺抗压强度的检测数据时,则不计该检测项目,按标贯击数占80%,硬度或状态描述占20%计算该层分数。c.当描述为两种状态之间,可取中值。C.总体评价a.上部和下部各占50分。b.要求水泥土深层搅拌桩检测合格率达到100%;c.上部(桩身二分之一以上)应达到75分以上,下部应达到60分以上,否则判为不合格桩。D.不合格桩的处理na.对不合格的评判应事实清楚、证据充分、结论公正。b.若某一检测段出现1根不合格桩,则在附近随机抽取2根桩进行检测,如合格则该桩所代表的这批桩合格,但需扣除10根桩的费用。若2根桩中有1根不合格,则表明该检测段整批桩不合格,需进行补桩,补桩费用由承包人自理。c.对不合格桩除在工地现场采取措施外,应及时向监理工程师、业主报告,以便迅速向有关部门传达信息,决定是否需要采取地基补强措施。n2新老路基拼接干线公路在改扩建拼接路段施工过程中每个标段按首件工程认可制的要求,选择具有代表性的施工段落作为施工试验段,来确定压实机具的组合、最佳含水量、松铺厚度、碾压遍数、施工工艺等。及时写出试验报告并报批。拼接路堤施工要求多点分段平行流水施工,确保在计划工期内完成路基拼接施工。每个施工段采取五流程、三阶段组织流水作业,确保施工进度。五流程:(1)施工准备:清表,修筑临时便道、临时排水设施,取土坑排水和便道,拆除护坡、边沟等;(2)基底处理:填前翻松、掺灰并压实,开挖台阶等;(3)分层填筑:按预定的松铺厚度上土,翻拌晾晒或补水,掺灰拌和、平整压实;(4)分层检测报验:按规定自检,测量压实度、石灰剂量、含水量等,报请监理工程师抽查,合格后进行下道工序;(5)整修:每层完成后应对路基的边坡、坑槽、表层松散、剥落层进行整修,特别是雨后或间隔时间较长的填土层,需刮除松散层、洒水复压,保证层间接合不留夹层。三阶段:(1)填前翻晒或补水作业阶段;(2)掺灰、(若必要时)平整、碾压阶段;(3)自检、报验、复检阶段。2.1准备工作2.1.1机械准备为满足拼接路堤提高压实度的要求,施工必须配置重型压实机械。每个施工段须配置:平地机1台、路拌机1台、重型振动压路机2台(激振力+自重≥40T)、静压路机2台(自重≥18T)、挖掘机、推土机、小型压实机具、洒水车、其他辅助机械和设备等。n2.1.2清表准备拼接路堤的清表分以下两部分:(1)原路堤以外的新征地范围,清除表面杂草、树根、种植土,清理深度根据耕植土厚度决定,清出的种植土应集中堆放。填方地段在清理完地表后,应整平压实到规定要求,才可进行填方作业;(2)原路堤以内的清表,包括清除表面杂草、树根、边沟拆除,隔离栅支墩拆除,老路堤防护砌石拆除,坡面清理,清表深度控制在30cm。拆除的防护片石,集中在线外堆放,将来作为新路堤排水沟或隔离栅基础使用。严禁将土(或边坡清表土)和石块混合后作为填料回填新路堤。2.1.3临时便道、便桥和施工排水的准备2.1.3.1临时施工便道,应保证路基、路面施工过程使用,标高高于原地表30~50cm,土基密实,有简易砂石路面,厚度不小于10cm,宽度5~7m;2.1.3.2临时便道通过灌溉渠、排水渠时必须设置临时涵管,确保排灌顺畅不积水;2.1.3.3对附近无法绕行的河流,须修建临时便桥,便桥要求确保施工机械和车辆通过时的可靠与安全;2.1.3.4临时排水设施,可在新路堤边沟外侧开挖临时排水沟,梯形断面不宜小于60cm×60cm,纵坡不小于3‰,临时排水沟和灌溉渠不能共用和互通;2.1.3.5路基拼接前对旧路面的表面排水,要相对集中设置排水通道;对中央分隔带排水,超高段横向排水管要临时引至新路基外的排水沟中。2.1.4填前整平压实准备2.1.4.1新征地部分要填前整平、翻松20~30cm,根据现场情况可掺石灰拌和均匀后整平,压实度应≥90%;2.1.4.2老路堤的护坡道、排水沟及隔离带(水沟边缘至原隔离栅)先整平,当排水沟低于地表时,需要将表层挖除,分层回填压实至原地表;当排水沟高于地表时,高出部分整平,压实厚度约20cm;若压实厚度大于20cm,则分二次整平压实。2.1.4.3老路堤坡脚外至新路堤坡脚外,须全部整平压实,并形成不小于2%外向横坡。n2.1.5复测定线2.1.5.1恢复新拼接路基的边缘线,根据标高确定填筑边缘线;2.1.5.2超宽填筑不小于50cm;2.1.5.3按照设计的台阶高度在老路边坡上定出每层台阶开挖线,并作出明确标记;2.1.5.4埋设沉降及位移观测标、路线导线控制桩、水准点等,并做好保护。2.1.6土源准备2.1.6.1开挖土场临时排水沟,修建临时便道,按照条式取土法取土;2.1.6.2取土坑拟采取一次取土深度不宜超过3m,取土范围按设计文件要求实施。取土坑四周的边坡坡度:粘土、亚粘土不小于1:1.5,粉砂土不小于1:2;2.1.6.3挖方利用土场、借土场和其他取土场用作填料的土应进行下列试验项目,其试验方法按《公路土工试验规程》(JTJ051-93)办理。试验项目如下:A、液限、塑限、塑性指数、天然稠度或液性指数;B、颗粒大小分析试验;C、含水量试验;D、天然密度试验;E、相对密度试验;F、土的击实试验;G、土的强度试验(CBR值);H、有机质含量试验及易溶盐含量试验。2.2路堤拼接2.2.1标准试验路基土的压实最佳含水量及最大干密度及其他指标应在相应土源使用半个月前,在取土地点取具有代表性的土样进行击实试验确定。击实试验方法按现行部颁《公路土工试验规程》(JTJ051-93)进行。每一种土至少应取一组土样试验。施工中如发现土质有变化,应及时补做相关的土工试验。路基压实度应符合相关规范要求,一级公路土质路堤的压实度应不低于表2.2.1的标准。n表2.2.1土质路堤压实度标准填挖类型路床表面以下深度(cm)压实度(%)路堤上路床0~30≥96下路床30~80≥96上路堤80~150≥94下路堤>150≥93零填及路堑路床0~30≥962.2.2压实度标准压实度等指标的分层检测及频率按照表2.2.2标准执行。表2.2.2土方路基质量检验标准检查项目质量要求和允许偏差检查规定备注检查频率检查方法1.压实度(上路床)0~30cm≥96%4断面/200米/层密度法,重型击实标准(下路床)30~80cm≥96%4断面/200米/层密度法,重型击实标准(上路堤)80~150cm≥94%4断面/200米/层密度法,重型击实标准(下路堤)>150cm≥93%4断面/200米/层密度法,重型击实标准(零填及路堑路床)0~30cm≥96%4断面/200米/层密度法,重型击实标准2.纵断高程(mm)-15,+104断面/200米水准仪检查3.路基宽度(m)≥设计值4处/200米尺量4.中线偏位(mm)504点/200米经纬仪检查5.横坡(%)±0.54断面/200米水准仪检查6.平整度(mm)≤154断面/200米三米直尺连续量3尺7.边坡(%)≤设计值4处/200米水准仪、钢尺检查8.弯沉(0.01mm)≤设计值按规范要求弯沉仪9.外观要求路基表面平整,边线顺直,曲线圆滑,无软弱和坑洼现象;边坡坡面平顺、稳定,无亏坡现象n2.2.3台阶控制标准拼接路堤的台阶是提高路堤拼接强度的重要保证,台阶开挖的技术要求如下:(1)一般台阶尺寸为60cm×90cm,保证台阶水平宽度≥90cm,最上层台阶100cm×150cm(由老路路肩边缘算起);(2)台阶立面要求机械开挖时预留10cm,用人工修整,台阶坡面可向老路堤倾斜,坡比控制在10:1,以利于接缝处压实,应注意施工过程中的排水问题。(3)台阶自下而上随填土进度逐层开挖,暴露台阶时间一般不超过3~4天完成最后一层填土;(4)台阶内侧重型压路机碾压不到的接缝部位,须采用小型振动夯机夯压密实;(5)台阶开挖时若老路堤出现渗水,须及时报告监理工程师,采取处理措施后才可继续施工;(6)台阶最上层土和新路堤同时翻松20cm,掺灰拌和,和新路堤同步整平压实;(7)超高段的台阶开挖,为调坡需要,可在96区以下(即:路床底面以下部分)逐渐调平,96区(即:路床底面)为水平坡,然后形成超高;(8)若原有路基的路肩部分质量较差,无法按要求开挖台阶,或即使能开挖台阶,其开挖后的质量也很差,不能符合规范要求。这种情况下,路基拼接可采用“全挖式”的拼接方式,即采用挖除原路肩,直接拼接,适当考虑设置土工织物。由于老路开挖后情况可能会比较复杂,可因地制宜采取相应措施进行处理,但其基本原则是对软弱部位必须进行处理后方可进行下一步施工,避免留下质量隐患。2.2.4土工格栅的施工2.2.4.1对于地基条件较差的地段,若路基底层要求铺筑土工格栅,则最下层台阶尺寸应采用100cm×150cm,保证格栅有1.5m伸入老路堤范围;2.2.4.2拼接路堤最上层土工格栅设在上路床顶面以下20cm,上路床施工要求预留20cm的填筑厚度和老路堤路肩加固一起施工。土工格栅在老路堤一侧须伸入老路路肩边缘2.0m,格栅长度按设计要求布置;2.2.4.3土工格栅施工技术要求如下:n(1)铺设土工格栅的土层表面应平整,表面严禁有碎、块石等坚硬凸出物;在距土工格栅8cm以内的路基填料其最大粒径不得大于6cm;(2)单向土工格栅在铺设过程时,应将格栅受力方向置于垂直于路堤轴线方向;(3)土工格栅的搭接应牢固,在受力方向联结处的强度不得低于材料设计抗拉强度,且其叠和搭接长度不应小于20cm;(4)土工格栅不允许有褶皱,应人工拉紧并采用插钉等措施固定土工格栅于填土层表面;(5)土工格栅铺筑后应及时填土(暴露时间不应超过48h),格栅上的第一层填土应采用轻型推土机或前置式装载机逐段推进。一切车辆、施工机械只允许沿路基的轴线方向行驶,禁止直接在格栅上行驶;(6)土工格栅上铺筑石灰土时,须采用场外拌和法施工。2.2.5土工格栅的质量检查与验收2.2.5.1基本要求:土工格栅的材料质量指标(如:抗拉强度、变形率等)应符合设计要求,外观无破损、无老化、无污染现象。2.2.5.2土工格栅施工质量的检查、验收见表2.2.5。表2.2.5土工格栅施工质量标准检查项目质量要求检查规定备注要求值或允许偏差质量要求检查频率检查方法1.下承层平整度或拱度8mm符合设计及规范要求4处/200m3m直尺测量2.格栅长度(mm)≥设计值符合设计要求抽查2%皮尺测量3.搭接宽度(mm)≥200mm(横向)≥150mm(纵向)符合设计及规范要求抽查2%皮尺测量4.外观要求土工格栅的表面不允许褶皱,土工格栅的插钉固定牢靠。目测n2.2.6石灰土施工扩建工程中石灰土的施工质量是路堤拼接施工的关键,提出如下技术要求:2.2.6.1石灰土施工的工艺流程土场按比例掺灰(控制总量的40%)闷料(掺生石灰粉闷料时间不少于2d,不大于3d;掺消石灰闷料时间控制在1d~2d)挖掘机翻拌1~2次,确保灰土均匀运料至现场平整稳压(压实度80%)按比例撒余下的消石灰(可采取划格或层厚控制灰剂量)旋耕机翻拌1~2次平整稳压路拌机翻拌一次随机检查含水量和粗颗粒含量(粒径2cm~5cm<10%)平整碾压密实达到规定层位压实度要求视情况洒水养生报验2.2.6.2石灰土施工注意事项(1)含水量控制为最佳含水量±1%,压实厚度控制在18cm~20cm以内;(2)石灰消解必须按规范实施,消石灰必须过筛,筛孔不大于2cm。严格控制未消解的颗粒掺入灰土中,以免引起爆裂而影响路基压实度;(3)灰剂量和相应压实度是影响灰土填筑的关键,需通过多组击实试验,确定灰剂量和标准击实关系曲线,控制施工压实度;(4)石灰土表层长期暴晒后,会开裂松散。雨后未完全消解的石灰微粒水化后膨胀,易导致灰土表层松散,因此进行下层施工前要求检查表层松散情况,采取洒水复压或雨后复压的措施。若松散较严重,应铲除表层松散部分,确保灰土无软弱夹层。2.3结构物回填2.3.1轻型桥台台背回填扩建工程中为防止桥梁的差异沉降,原则上采用桩柱式轻型桥台,台背回填提出如下技术要求:2.3.1.1若桥梁下部施工和路基施工不能同步时,桥台背后预留路基长度如下:特大桥不小于70m,大中桥不小于50m。小桥桥台必须和路基同步施工。n2.3.1.2桥台桩基必须提前施工,提前接桩,不浇筑台帽,台前台后和路基同步填筑到桥台设置底模的标高后,暂停填筑,浇筑台帽,台后留5~10m最后回填。或采用先填筑到台帽底标高,再钻桩、接桩(适用于无联系梁的桥台)。填料压实度和路基分层要求一致,台前和锥坡超宽填筑宽度和路基超宽一致。2.3.1.3靠近结构物1.0m的范围采用小型振动夯分层压实,压实厚度<15cm,96区以下,压实度应比相同层次路基压实度高1%~2%。96区应达到96%压实度。2.3.1.4桥头路堤底层要清理干净,不允许有松动的土层和杂物,并对底板进行掺灰处理后才能分层回填。2.3.1.5已完成的新路堤需挖台阶后,再与桥头预留路堤纵向拼接。每层台阶宽度应≥1.0m。2.3.2桥梁台背回填和老路堤回填的拼接2.3.2.1拆除旧桥拼接部分的耳墙、对老桥搭板下的脱空进行全面检查,当脱空>5cm、脱空长度>1/3搭板长度时,须对脱空进行处理。浆喷机喷C20小石子混凝土,填实脱空部分。2.3.22紧靠搭板拼接侧开挖台阶,台阶高度为搭板底面至上路床底面的距离。在上路床底面和顶面分别铺双向土工格栅,格栅长度为原搭板纵向长度加3m。格栅横向铺到新路堤的硬路肩中部,将新老路基的上路床连成整体。压实度要求同2.3.1.3。2.3.23老桥搭板因桥头沉降,使新、老桥搭板标高不一致,原则上以老桥搭板的标高为准,调整新桥搭板标高,高程差由路面结构层调整,特殊情况报监理工程师批准。2.3.3明通、明涵台背回填的拼接2.3.3.1提前施工通道,台背回填和路基同步施工,采用与路基同样的填料、压实度。2.3.3.2压路机在距台墙背1m内范围与路基施工同步,用小型振动压实工具分层压实,压实厚度<15cm,96区以下,压实度应比相同层次路基压实度高1%~2%。96区压实度应达到96%的要求。2.3.3.3当明通、明涵不能和路基同步施工时,台背后预留路堤长度不小于30m,已完成的新路堤纵向斜坡不小于1:5,纵向拼接时开挖台阶和台背路堤拼接。n2.3.4暗通、暗涵台背的回填(1)提前施工暗通、暗涵,台背回填和路基同步施工,按2.3.1的要求做好台背回填。(2)通道及涵洞顶部,回填50cm,采用小型振动压实工具分层压实,压实厚度<15cm,压实度要求同2.3.1.3,50cm以上和路堤纵向联成整体施工。(3)和老路堤的拼接施工,拆除老的涵洞和通道的一字墙,开挖60×90cm台阶和老路拼接,涵洞及通道顶部20cm处设一层单向土工格栅,格栅伸入老路堤不少于1.5m,横向和新拼通道、涵洞等长度,纵向两端之间长度为通道、涵洞跨径加10m。2.3.5反开挖涵洞及通道的台背回填(1)在局部分离、填土高度较小地段的涵洞,净高<3m的人通和机通,可以采用反开挖方法进行通道施工,以加快路基填筑的速度。(2)反开挖的底部宽度为构筑物宽度加2m,作为构筑物施工的工作宽度。为满足纵向拼接施工的要求,两侧填筑路堤开挖边坡不小于1:1。(3)构筑物完成后,清理基底,在两侧路堤的边坡开挖台阶,台阶尺寸为30cm×30cm,将石灰土在场外拌和均匀,含水量高于最佳含水量1%左右,用小型振动压实机具分层压实,压实厚度<15cm,压实度要求同2.3.1.3。(4)当地建材条件允许时,可采用透水性材料回填,如砂砾、碎石土。在保证基槽安全前提下,基槽的边坡率可适当减小,底部宽度不变。回填材料分层压实,压实厚度<15cm,压实度不低于同层位路堤的压实度。2.3.6施工应注意的问题(1)构筑物回填应组织专门的作业组,配合路基施工,做到机具配足、责任到人,与路堤填筑同步进行。(2)构筑物回填要加强监理工程师力度,保证检测频率,确保层层合格。(3)构筑物回填前基底要认真清理,不留杂物和软弱土层。底板按规定要求处理,经监理工程师检查验收确认后方可进行回填作业。n(4)台背回填必须保证和路基同样超宽碾压的宽度,特别在暗涵、暗通,台前土坡和两侧锥坡底部较宽处,须用大型压实机具压实。上部用小型机具压实时,须严格控制层厚和超宽碾压的宽度,锥坡桥头防护在削坡之后的坚硬土体上砌筑护坡和锥坡。(5)对拼接过程中,接长的长度较小时,可采用相适宜的台背回填材料进行填筑。其基本原则有利于碾压,或能达到相应的强度要求。3特殊路基拼接填筑3.1膨胀土路堤的拼接处理方法3.1.1拼接过程中可能发生的病害3.1.1.1已通车公路的膨胀土路基地段因先期固结作用,处于超固结状态,具超固结性。超固结的膨胀土一旦发生卸荷膨胀,持续时间较长,这种卸荷膨胀本质上是能量的对外释放,具有不可逆性,对工程影响较大。在进行老路扩建过程中,由于边坡下部开挖卸荷,超固结应力释放,在坡脚易形成应力集中区和较大塑性区,边坡可能产生超大变形而破坏,施工中应引起足够重视。挡护工程应边开挖边施工。开挖后应密切注意边坡的稳定性。特别是浅层边坡的稳定性,必要时,应及早采取临时挡护措施。3.1.1.2膨胀土具有吸水显著膨胀软化和失水急剧收缩开裂的特性,并能产生往复胀缩变形。由于膨胀土受气候变化的影响明显,反复的干缩湿胀会降低边坡土的抗剪强度,造成边坡的失稳破坏。路堤施工时,应采取半封闭的相对保湿防渗措施,同时在施工中应尽可能提前做好排水设施,及时引排地面水、地下水及坡面积水。3.1.1.3开挖面暴露的原膨胀土路基极易产生风化破坏作用,很快会产生裂隙、剥落和泥化等现象,使土体结构破坏,强度降低。3.1.2拼接过程中应采取的加固与防护措施(1)膨胀土路基段的开挖施工应尽量避开雨季施工,缩短施工周期。路基台阶的开挖不宜将原路基面大规模的暴露。可采用开挖一级填筑一级的方法,逐级开挖,逐级填筑。(2)以“堵”n为原则,膨胀土失稳的原因是受水分迁移的影响,当土体吸水由非饱和态进入饱和态这一过程中,土体的抗剪强度则由强逐渐变弱,当土体的剪切指标C值随含水量增加而衰减时,其边坡稳定性随之递减直至产生变形破坏。开挖后的台阶面封闭防护以阻止自由水被非饱和土体吸收成为其首选。其处理方式可以采用表面喷浆或防水土工布的铺设进行处理。(3)采用“堵”、“疏”结合半刚性防护形式—锚杆框架结构。根据工程实地状况,在膨胀土路基高度大于4m,并且原路基填料为强膨胀土的地段。在台阶开挖以后考虑到路基稳定性的加固,可采用台阶面布设网架结构与锚杆相连共同抵御膨胀力,可抑制表土膨胀,建议锚杆长度为1.5~2.0m,每个台阶面布设两排锚杆,锚杆间距为2m。表面网架结构可采用钢筋网片或双向土工格栅。网架与锚杆产生的附加力可补偿土体干湿循环所导致的强度衰减。利用锚杆的抗拔力和土体对锚杆的握裹力以及表面框架的整体性,保证老路基的稳定性。3.1.3膨胀土路堤的拼接工艺对膨胀土作为路基填料有两个重要的控制环节,即尽量减少雨水对路堤的影响和掺石灰拌和的均匀性。有关施工技术要求如下:(1)所有重粘土取土坑均应做膨胀性试验。强膨胀土不应作为路堤填料,中、弱膨胀土经掺石灰处理改良后,方可作为路堤填料。掺灰量经试验确定,掺灰处理后的总胀缩率不宜超过0.7,由监理工程师确认。(2)石灰应为三级灰以上,按照现买现用的原则,尽量缩短石灰在工地的存放时间,否则应妥善保管。(3)掺灰拌和分为两步进行:第一步,在取土坑附近取土掺生石灰,生石灰掺量为总掺灰量的40%,可用挖掘机对其翻拌后打堆闷料,闷料时间48~72小时;第二步,待石灰消解,土的塑性指数与含水量降低之后,将拌和料运至路基上摊铺、粗平,达到松铺厚度,撒铺补足剩余的石灰。当含水量接近最佳含水量时,宜用消解石灰。n(4)按路拌法采用强制式稳定土拌和机进行粉碎和拌和,并根据拌和机的性能决定松铺厚度,松铺厚度不得大于拌和机有效拌和深度,并不得大于30cm。粉碎拌和后的灰土含灰量要均匀,最大土块应小于5cm,各施工层间不得有素土夹层。(5)膨胀土施工路段要根据天气情况加以控制。在每层土填筑之前都要对底层土基进行复查,如果被雨水浸蚀或间隔时间较长,表面有松散现象时,要进行洒水复压。如果施工期间遇雨应及时碾压,并加大横披,天晴后要重新翻晒碾压。(6)碾压时含水量不得低于最佳含水量,可控制在大于最佳含水量1%左右。(7)碾压时应严格控制纵、横坡度,横坡应大于普通土横坡度1%,碾压后路基表面不得有坑洼现象。(8)碾压时路肩外侧要超宽碾压,超宽宽度应≥50cm,碾压遍数比正常碾压遍数多1~2遍。(9)路堤填筑完成后,应立即进行浆砌护坡和边沟的铺砌。在未做好路堤浆砌防护准备之前,不得削坡,削坡的长度根据防护工程的进度加以控制。(10)路堤填筑完成后,如当年不能铺筑路面,应在路堤顶面用粘土做成厚度不小于30cm,横坡不小于3%的封层,封层压实度不小于85%。(11)拼接台阶60×90cm,底宽≥90cm,每层台阶的顶面以下20cm和同层次新路堤同步翻松、掺灰、碾压,形成整体。(12)路基压实度检验采用灌砂法,检验频率比普通填土路基规定高一倍。3.2粉砂土路堤的拼接处理方法3.2.1粉土特性按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定,当粒径大于0.075㎜的颗粒含量不超过全重50%,且塑性指数等于或小于10的土定为粉土。粉土主要特性有“假塑性”、低饱和含水量、低塑限、低强度、内摩擦角小、透水性较弱、毛细水上升高度大等特点。3.2.2粉砂土原路堤拼接时存在的问题根据粉土的特殊性,施工中应注意以下几点:n(1)由于粉土具有低液限,一般小于20%;低饱和含水量,一般介于20%~30%之间。粉土路基开挖后遇雨极易造成边坡冲刷失稳;(2)粉土中颗粒之间的连结除了静电引力外,更主要的是毛细水连结。当粘性土由于蒸发结合水逐渐减少,扩散层弱结合水变薄,溶液中电解质浓度增强,产生干燥凝结现象。粉土中粘粒含量少,这种固化的内聚力很弱,干的粉土很疏松,极易破碎。同时若粉土含水量过大,则毛细水连结力减弱,粉土颗粒之间的摩阻力也不像砂土那样具有镶嵌作用,所以粉土的力学强度较低。粉土路基开挖面暴露时间过长,会造成路基土体的水分迁移,极易产生指数破坏,或者吸水过多强度下降。造成原老路基的失稳破坏;(3)粉砂土填筑的原路堤防护采用的是全断面封闭式防护。当护坡拆除后拼接路施工期间,雨水和地表水对原路堤粉砂土边坡的冲刷,将危及原路堤的稳定;(4)粉砂土填筑的原路堤采用隔层掺灰或未掺灰,拼接施工时台阶开挖不易成形,影响拼接质量;(5)粉砂土填筑的原路堤所在地段,水网发达,地下水位高,新老路堤拼接时含水量差异大,台阶部分的压实度较难控制;3.2.3粉砂土路堤拼接的技术要求(1)粉土路基段的开挖施工应尽量避开雨季施工,缩短施工周期。路基台阶的开挖不宜将原路基面大规模的暴露。可采用开挖一级填筑一级的方法,逐级开挖,逐级填筑。(2)粉砂土路堤护坡拆除后,不须清表可直接开挖台阶。原护坡下的土工布、砂浆垫层暂时保留,但石块等粗颗粒要清理干净。未拆除的垫层可作为施工期间的防水保护层,待开挖台阶时分层拆除;(3)粉砂土路堤高度大于2m的地段,开挖后的台阶面应及时进行封闭防护以阻止自由水被粉土路基土体吸收。其主要方式可采用防水土工布的铺设或表面喷浆进行处理。台阶开挖前也可采用注浆加固:浆液采用水泥粉煤灰浆(粉煤灰为水泥用量的25%),水灰比0.4~0.5,注浆范围垂直坡方向20~80cm,注浆孔布置在垂直坡面方向,孔距和排距为1.2m,原路床底标高以下部分加固,以上部分不加固,加固强度0.3~0.5MPa;(4)粉砂土路堤高度小于2mn的地段,可直接开挖台阶进行拼接,不采取特殊加固措施;(5)粉砂土路堤的拼接台阶采用60cm×90cm,并保证台阶底部宽度,拼接施工时应在加固土体达到强度后进行,每层台阶顶面以下20cm和同层的新路堤同步翻松、掺灰、拌和、碾压,和新路堤形成整体;(6)注浆加固的注浆压力、注浆量、注浆工艺、加固土强度应通过室内试验和现场试验段确定;(7)粉砂土路堤拼接施工要及时整理临时排水设施,确保老路堤路面排水、横向排水管畅通,不形成地面径流和冲刷,否则易造成大面积砂层流失;(8)其他施工技术要求可遵照《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)执行。3.3土石混合料路堤的拼接3.3.1土石混合料路堤的分类及常见病害(1)石块含量大于70%,为填石路堤;(2)石块含量50%~70%,为土石混填路堤;(3)石块含量小于50%,为碎石土路堤(山皮土路堤);(4)土石混合料路堤填筑时,应按照上述三种路堤类型分段或分层填筑,透水性小的填料填在下层;(5)土石混合料路堤的常见病害有三种:A.路基填筑不密实造成不均匀沉降,路面出现波浪和锯齿;B.土石混合填料属大孔性填料,受水浸蚀后产生空洞造成路面局部变形和裂缝;C.石块嵌挤不紧密,在重车冲击作用下造成路面局部破坏;3.3.2土石混合料路堤的施工工艺要求(1)填石路堤分层填筑,每层厚度<40cm。石块大面向下,分开铺平放稳,顶面铺8cm~10cm厚度的碎石(粒径<15cm=作为嵌入填平层。采用激振力大于200KN的重型振动压路机振压4~6遍,上路床和下路床振压6~8遍;然后采用重型三轮压路机静压、稳压至无明显轮迹。n(2)土石混填路堤分层填筑,每层厚度<30cm。填料粒径<20cm,个别大粒径要击碎,顶面铺5cm~8cm厚度的碎石土或石屑作为嵌入填平层。采用激振力大于200KN的重型振动压路机振压6~8遍。(3)碎石土路堤(山皮土路堤)分层填筑,每层厚度<30cm。填料粒径<15cm,推土机整平。采用激振力大于200KN的重型振动压路机振压8遍。3.3.3土石混合料路堤的拼接3.3.3.1老路堤为石方路堤,拼接施工时由上而下开挖台阶,台阶宽度1.2m~1.5m,开挖时不要撬动老路堤,有露头石块时可保留。3.3.3.2新路堤填筑前,先用石屑填平台阶顶面,再进行新路堤的分层填筑。3.3.3.3在靠近台阶立面30cm范围内,采用粒径<15cm的碎石填筑,以保证新老路拼接处的嵌固紧密。3.3.3.4新路堤的超宽填筑很困难,可采取石块码砌形成台阶,码砌边坡1:1,码砌台阶的外侧形成1:1.5边坡线。码砌台阶可结合防护工程统一考虑,采取覆土格网防护或台阶上设花池植小灌木等方式。3.3.4土石混合料路堤的验收土石混合料路堤的施工质量标准可见表3.3.4-1:表3.3.4-1土石混合料路堤的施工质量标准检查项目质量要求检查规定备注检查频率检查方法1.台阶尺寸台阶宽度1.2m~1.5m4处/200m皮尺测量2.路堤密实1)用镐刨不动,需撬棍才能松动随时检查镐刨、撬棍2)200KN振动压路机碾压时,无明显轮迹现象随时检查目测3.填筑厚度符合设计要求1个断面/100m/1层用控制桩检测4.路堤压实度≥设计压实度4处/200m/1层灌砂法、核子仪法n3.4高填方路堤的拼接处理方法3.4.1高填方路堤水稻田式长年积水地带,用细粒土填筑路堤在6m以上,其他地带填土或填石路堤高度在20m以上时,称为高填路段。3.4.2高填路堤施工3.4.2.1高填路堤填筑前应按《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)的要求,对原地面清理,并按设计要求对基底强度进行压实,设计无要求时,压实度不得低于90%。地基土强度不符合设计要求,需对地基进行处理和加固。3.4.2.2高填方路堤,应严格按设计边坡填筑,并保证有一定的施工加宽值。3.4.2.3高填方路堤每层填筑松铺厚度不得大于30㎝,对每层压实度应严格按照设计文件的要求进行检验。达到要求后方可进行下一道工序的施工。3.4.2.4高填方路堤施工应加强沉降观测,并根据拼接施工特点,增加水平位移观察。根据观测结果严格控制填筑速率,同时每月填筑不得大于1m。3.4.2.5高填方路段由于施工期较长,应严格做好排水措施,防止雨水从拼接面下渗。同时做好拦水埂和泄水沟,防止雨水对路基边坡冲刷。3.4.2.6高填方路段的边坡台阶开挖应验算路基稳定性后实施。不宜一次性开挖过大、过高。n4路基沉降观测4.1沉降观测点的布置为及时、准确、全面的反映路基及构造物的沉降和水平位移情况,通过观测数据判定路基的稳定性,沉降观测点布设原则如下:(1)软土路段每150米左右、非软土路段300~500米左右布设一个观测断面。(2)所有大、中、小桥桥头位置均需设置一个观测断面。(3)所有相临构造物之间的路段均需设置一个观测断面。(4)填土高度大于4米,设计总沉降量大于60cm的路段及桥头两侧,分别在路肩及拼接段设置沉降观测点。(5)填土高度在2~4米,设计总沉降量小于60cm的路段,视情况在路肩及拼接段设置沉降观测点。(6)填土高度小于2米的路段及构造物,仅在拼接段设置沉降观测点。(7)地基处理方法过渡路段需设置一个观测断面。(8)在地质情况明显变化路段,应分别布置沉降观测点进行对比。(9)根据业主要求,在高填、深厚软基路段设置深部水平位移观测断面。4.2沉降标的制作及埋设4.2.1沉降标的制作沉降标由一根直杆(直径φ20的钢管或自来水管)和600×600×9mm的沉降钢板组成,直杆用三块钢板焊接在沉降板中心上,并随填土高度的增加而接长。4.2.2沉降标的埋设沉降标埋设在路基的:(1)一般地段在原地面以上压实两层土时埋设;(2)有砂垫层地段在砂垫层上压实一层土时埋设;n(3)粉喷桩地段在粉喷桩顶上压实两层土时埋设。埋设在土上的底板,应先在钢板下铺5cm左右厚的砂土,安放沉降板时,注意底板水平,并在砂垫层上适当揉搓,使底板与砂垫层完全接触,避免局部虚空,再回填土夯实。为了使沉降杆不受破坏,杆长应随填土升高而逐段接高,并遵循先填土压实再开挖接管的原则。每段接管长度为20±0.5cm,两端有螺绞接头与空心管紧绞连接。每段接管的顶应有相邻两期的观测标高。也就是说:第一段接管埋好后,随即测量管顶标高,作为第一期观测值(初读数),待土填筑一层后,先在原管顶面上观测标高,作为第二期观测值,随即接上第二段接管,观测管顶标高。这样,按顺序逐节升高,计算出每期观测的沉降量。有关施工人员在接长沉降管时应将接头拧紧,防止松动造成破坏或虚假沉降量,沉降观测人员不定期用麻花钻检查沉降管长度,发现有弄虚作假现象,该处已发生的沉降土方一律不予计量。施工单位应派专人保护沉降板,如发生破坏或丢失应及时恢复或补埋,并在沉降观测人员进行观测时负责寻找并开挖出沉降标。4.2.3水准点的布设(1)地面水准点地面水准点由施工单位提供,密度应满足沉降观测断面的要求,一般为每200m一个,以便一个测站视距不超过80m完成测点的观测。水准点应选在垂直于路中心线50米外的距离,土质坚硬便于长期保存和使用的地点,并埋设混凝土水准标石,统一用JKBM英文字母编号(根据经验,水准点的布设对于沉降观测的精度特别重要,水准点最好选择在老路有灌注桩的桥梁上,多年老房子的地平上等老建筑物或岩石山体等处,并尽可能离河流远一些)。标石、标志应符合有关规定。(2)桥上水准点n路堤填筑到95层时,为了减少转点传递对观测标高的影响,适时将地面水准点转移到灌注桩基础的桥上,位置可先转设在桥背墙顶上,对于南北(东西)走向的公路,统一设在东南(西南)角背墙顶上(中、小桥),若为大桥,则在东南(西南)角、东北(东南)背墙上各设一个。为了避免桥背墙顶上受施工磨面的影响,桥上水准点再转设在中央分隔带的水泥板上(与路面接边处),实为长久之计。由于灌注桩基础也将发生微弱沉降,因此桥上水准点需定期进行复核。水准点位置选定后,在桥背墙施工时,预埋一根ф18~22mm长20cm的钢筋(上端用砂轮先磨圆),钢筋头露出混凝土顶面上1~2cm,或用射钉枪打入标志。桥上水准点一律用JKBM标段号+序号表示。如JKBMJ3-1表示J3标第一个桥上水准点(桩号由小到大编制)。4.2.4观测仪器及精度4.2.4.1观测技术指标(1)路堤填筑期、路面施工期及底基层施工期按三等水准要求测量。(2)三等水准观测精度为1~2mm。(3)观测时,前后视距尽量相等,以消除I角的影响。同时,视距不得超过100m。(4)视线高度要求三丝均能读数,读数取位为1mm,计算取位为0.5mm。(5)视线中要特别注意水准尺的垂直,即复合水准气泡的居中。(6)水准点与沉降点之间一般直接观测,最多可转一次,转点时必须用尺垫。4.2.4.2观测仪器水准仪各部分转动应灵活、望远镜制、微动螺旋作用应可靠、调焦镜运用及目镜调节不能有明显的晃动现象。每次观测前除检验圆水准器、十字丝位置正确性、自动安平水准补偿器灵敏度等项目外,必须进行i角的检验。三等水准测量建议采用德国蔡司仪器厂生产的NI30型自动安平水准仪或徕卡NA28自动安平水准仪。有关承包人在确有困难的前提下,至少应采用苏州光学仪器厂生产的自动安平精密水准仪。水准尺采用红、黑面标尺,尺子必须牢固无损,尺底板不应有松动、尺的中线与尺底成垂直,尺面不能有弯曲。水准尺应进行标尺零点不等差、1米长度和分米长度等项目的检验,水准尺必须装有圆水准器,不符要求不能使用。着重提出:大多数施工队习惯用塔尺进行沉降观测,这是不允许的,因为塔尺上没有圆水准器,尺子的垂直度难以控制,若尺子前、后有倾斜,加上风的影响,则尺子上3~5m处的读数可达5~10mm的读数误差影响,这样就失去了沉降观测的精度意义。n4.2.4.3观测要求为了消除观测中的系统误差,每次观测应做到五个固定(即观测条件相同)。五个固定是:后视尺固定(例如用4.687尺专门放在水准点上);测站位置固定;仪器固定;观测人员(司仪器及持尺人员)固定;转点固定。五个固定中重点是测站固定和持尺人员固定,特别是持尺人员应受过专门的训练。观测精度如下表:表4.2.4水准测量的主要技术指标等级水准仪的型号视线长度(m)前后视距差(m)前后视累积差(m)红、黑面(基、铺面读数较差)(mm)红、黑面(基、高差较差)(mm)往、返较差、附合允许闭合差(mm)三DS1100361.01.54n或12LDS3752.03.0注:n—测站数;L—水准路线长(以公里计)。4.3路堤填筑期的沉降观测4.3.1仪器检、校水准尺用双面区格式木质配对标尺。水准尺应有出厂检验书,使用前应对尺上的园水准器进行检、校。水准仪使用前应检外观检高、圆水准器检校、十字丝检校、气泡式水准仪交叉误差检校、i角≤20″的检校,使用中对i角定期检校。4.3.2观测技术指标及操作测站视距长、前后视距差要求及观测、记录计算顺序、黑红(基铺)面读数较差、高差的较差见表4.2.4所示。视线高度要求三丝均能读数。读数取位为1mm,计算取位为0.5mm。观测中要特别注意水准标尺的垂直,即圆水准器居中。该点必须使用尺垫,禁止用临时砖石代替尺垫。水准点至沉降测点间转镜次数一般为一次,最多不超过两次。路堤填筑期按三等水准要求观测。4.3.3观测频率n在路基填筑期,观测频率由施工单位控制,观测组每一个月观测一次。在施工过程中发现异常情况时应增加观测频率,并通知监理工程师及业主。4.3.4初读数观测及接管操作沉降板埋设时,随即用三等水准观测首节管顶和底板的标高。底板标高也可以用首接管顶标高减去管高获得。为了检查累计沉降的正确性,质检单位用钻孔方法测定底板标高,以资检验。因此,底板高程应十分正确,初读数观测时,绘好水准点与沉降点观测位置图。作为以后每次观测固定仪器位置的依据。第二次观测时,先由施工单位挖出点位,尔后观测接管上、下两个管顶的标高。下节管标高用于计算第一次沉降量,上接管顶标高作为下一次计算沉降量的初值,循序逐节升高,重复上述工作。接管上、下标高填入表4.6.6-2中斜线的上、下方,以便计算时段沉降及累计沉降量。使用观测手簿(表4.6.6-1)和沉降观测表(表4.6.6-2)时,一张表格填入一个沉降观测点,注明每次观测的日期即可,一个观测点集中在一张表格中,便于察看沉降量的变化情况。观测单位对埋设时的初读数及每填筑二层与施工单位共同观测。每次观测时,施工单位负责测前找点、挖点、复土等。4.3.5填土速率的控制填土速率应控制日沉降速率不大于1.0cm/d,可以填筑上一层土方。4.3.6构筑物的沉降观测观测点布置表中规定的构筑物观测点,应在其建成后设观测点,若为明通道、明涵、沉降点可设在中央分隔带的采光孔顶和涵顶上,路侧点可设在端墙顶部。如连续三个月的月沉降速率小于2mm/月时,可当作水准点使用。4.3.7资料整理根据观测记录手簿(表4.6.6-1),将观测点的标高登录在表4.6.6-2中,并在表4.6.6-2中计算累计沉降量。再将累计沉降量登记在表4.6.6-3中,计算日沉降速率及月沉降速率,用以控制填土速率。n4.3.8沉降观测用表及月度报告为了获得清晰、系统、完整的沉降资料,根据不同施工期设计了表4.6.6-1~表4.6.6-4的系统图表,作为资料整理的格式。从中取出有关特征数据作为月度报告内容之一。现将各表的内容、使用方法简述于下:表4.6.6-1(沉降观测记录手簿)用于采集测点管顶标高;表4.6.6-2(沉降观测表)用于计算时段沉降量及累计沉降量;表头“原地面标高”按该点实际原地面标高填写;表中“填土顶面标高”按路基中部填土标高填写;“累计填土高度”等于填土顶面标高减去原地面标高;“接管顶标高”项斜线左上填接管前实测管顶标高,斜线右下填接管后实测新管顶标高,若本次观测未接管测斜线右下不填;“本次沉降量”为“接管顶标高”项内上次接管后标高(斜线右下空白时用上次斜线左上的标高)减去本次接管前标高;“累计沉降量”为上次累计沉降量加上“本次降量。”表4.6.6-1按沉降观测点填写一张表,按观测日期顺序逐次填写,写完再接页。表4.6.6-3(沉降观测汇编表)用于计算路堤填筑期日,月沉降速率。表4.6.6-4中“观测桩号”栏应同时填写沉降板编号及埋设里程位置。表4.6.6-3、4.6.6-4中“总堤高”指设计路面标高减去原地面标高,“95堤高”为设计路床面标高减去原地面标高;“沉降标埋设时间”填初读数日期,该日期及“底板标高”均依据“沉降观测表”(表4.6.6-2)首行填写;“时间段”每段起止时间为一个月,约定以每月20日为界,例:09.20~10.20。第一时间段为初读数开始的一段,各时间段的“填土高”、“累计沉降量”按表4.6.6-2中最接近时段终止日期的一次的“累计填土高度”及“累计沉降量”填写。“累计沉降量”栏横线下填该累计沉降量的观测日期,横线上括号外为沉降量的毫米数,括号内为本时间段的观测次数。4.3.9沉降观测工作的交换从95层施工结束时,可能有相当部分施工单位会随时撤走。因此施工单位在撤走前,必须履行交接手续,明确接收单位及负责人员;进行现场交点,绘好点位图;所有观测资料逐一交清。这项工作应由监理工程师组协助监督、组织下完成。n4.4结构层施工期的沉降观测4.4.1观测频率在结构层施工期,观测频率为每一个月观测一次。在施工过程中发现异常情况时应增加观测频率,并通知监理工程师及业主。4.4.2沉降观测点的转换底基层施工时,原95层的观测桩号均受到破坏。必须采用换桩的办法代替接管升高工作。操作方法是:在底基层施工前1~2天对95层观测点进行观测,作为95层最后一次沉降量。待底基层半层或一层碾压好后,距离路中心右侧130cm处打入φ10长20cm的短钢筋,出露顶面1cm,作为临时沉降标。测定其钉头标高,作为初读数。待下一次碾压前1~2天,在原钉位上观测标高,算出底基层加载后的沉降量,以此类推。4.4.3观测精度结构层施工期沉降观测按三等水准要求进行。具体要求见表4.6.6-1。4.4.4资料整理结构层沉降观测的资料整理,主要将表4.6.6-1(外业手簿)中的观测日期和测点标高填入表4.6.6-4,计算累计沉降量及月沉降速率。4.5数据分析及成果在公路的建设中,软基处理段的施工,对整条路的施工质量影响非常大。因此,通过对软基段进行全面细致的稳定性分析计算和沉降预测工作是必不可少的。这就要求路基沉降观测要确保数据的正确性、系统性、连续性。数据分析具体内容如下:(1)软基处理段数据的分析分析全软基段至今的所有实测沉降和加载资料,选择具有代表性且典型的监测断面进行数据整理,并提出后期实测沉降要求。(2)稳定性问题n软基段特别是高填土路段存在稳定性问题,需要通过稳定性理论计算,以提供填土方案制定的参考依据。另外,作为施工的领导和组织者应该掌握软基段整体的稳定性情况,也需要对软基稳定性有个定量的概念。根据现有资料对各代表性且典型的监测断面进行稳定性计算,提出填筑计划以供抉择时参考。(3)最终沉降问题设计单位提供的最终沉降量与现场沉降量存在较大的差异,已不能给软基处理施工的组织安排提供参考依据。因此,根据地质资料和现场观测资料,采用较严密的分析手段进行最终沉降计算是必要的。根据道路所在地区特殊的地理环境和土层分布特征,可对沉降预测程序进行针对性的补充和完善,力求提供准确预测数据。(4)工后沉降预估问题作为软基处理质量的评估和后续施工组织安排的依据之一,对工后沉降的预估是一项必要的工作。根据沉降预测计算结果,提供反开挖时间、卸载时间和卸载前各月份的沉降速率、最终沉降及工后沉降等参考数据。(5)软基处理后期施工安排问题等根据计算分析需要,并提出各施工阶段的具体要求,以便业主能根据实测数据进行施工的安排。软基处理后期施工主要包括:结构物的反开挖施工、桥背填土的处理等等。所有监测数据均应以资料汇总、P—S曲线、月度报告、最终总结报告等形式上报业主及有关部门。在报告中提出对施工的指导意见及相应的建议,供业主和有关部门参考。4.6沉降观测的几点要求(1)沉降标由施工单位统一制作,沉降标的埋设及路堤填筑期观测中的接杆工作均由路基施工单位配合,路面施工期通讯人孔的设点工作由路面层施工单位配合。在整个观测期,施工单位要管好沉降标不受破坏或被盗。特别是做好管头隐蔽工作。如有损坏或被盗应及时报告观测单位,并及时恢复观测数据。(2)施工单位须提供满足方案要求的水准点,并负责水准点的转移工作。(3)每次观测时,施工单位负责测前找点、挖点,测后复土等。(4)n施工单位须做好撤走前的交接手续,明确接收单位及负责人员;进行现场交点,绘好点位图;所有观测资料逐一交清。这项工作应由监理工程师组协助监督、组织下完成。(5)在结构层施工期间,须做好沉降观测点的转换工作。(6)施工单位必须按实施方案的要求,做好平行观测,落实专人负责此项工作,积极配合沉降观测小组的工作。表4.6.6-1沉降观测记录手簿沉降板编号埋设里程观测者记录者水准尺编号NOK值水准尺编号NOK值第页(三等水准测量)仪器型号:检验日期检验i角值校正后i角值3~4观测日期水准点BM()测点名称后尺下丝前尺下丝方向及尺号水准尺读数(m)K+黑-红(mm)高差中数(m)标高荷载名称上丝上丝后距(m)后距(m)视距差(m)视距差(m)n表4.6.6-2沉降观测表制表人:沉降板编号路床底面标高地基处理方法埋设桩号原地面标高设计总沉降量测点名称观测日期填土顶面标高(cm)累计填土高度(cm)接管上下的管顶标高(cm)本次沉降量(cm)累计沉降量(cm)荷载名称备注注:1、荷载名称指路堤底,加载一层,加载二层……路床层(95层)底基层,基层等;2、测点名称指,桥名、桥头、过渡段。通道、明通、路堤、涵洞等;表4.6.6-3沉降观测汇编表制表人:标段观测桩号桥名、通道或路堤地基处理方法总堤高沉降标埋设时间逐月起止95堤高(m)底板标高(m)填土高累计沉降量(mm)次数沉降速率(mm)/月填土高累计沉降量(mm)次数沉降速率(mm)/月填土高累计沉降量(mm)次数沉降速率(mm)/月(m)日期(mm)/月(m)日期(mm)/月(m)日期(mm)/月n表4.6.6-4沉降观测汇编表制表人:标段观测桩号桥名(头)通道或路堤地基处理预压方式设计总沉降量(cm)路堤填筑期累计沉降(cm)累计沉降量(cm)沉降增量(mm)沉降速率(mm)/月沉降增量(mm)沉降速率(mm)/月n5路基排水干线公路在进行改扩建的过程中路基排水应按照《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)中的要求进行,同时在改扩建的过程中还应重视以下几点要求:(1)路基施工中,各施工层表面不应有积水,填方路堤应根据土质情况和气候状况,做成2%~4%的排水横坡。挖方施工中路基各层顶面的纵、横坡,应根据路堑横断面形状,路线纵坡的大小,路堑施工断面长度和施工方法等因素确定,确保在施工过程中,能及时使雨水排走。(2)雨季施工或因故中断施工时,必须将施工层表面及时修理平整并压实。(3)当某些情况下地下水位较高而设计未做出具体方案时,应采取疏导、堵截、隔离等工程措施。(4)施工过程中,当路堑或边坡内发生地下水渗流时,应根据渗流水的位置及流量大小采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施降低地下水位或将地下水排走。(5)路基施工前应先做好截水沟、排水沟等排水及防渗设施,特别是在雨季施工时更应加强这方面的工作。排水沟的出口应通至桥涵进出口处;排、截水沟挖出的废土应堆置在沟与路堑边坡顶一侧,并予以夯实。(6)考虑到改扩建工程的特点,在进行路基拼接施工过程中应注意老路面的排水通道,要防止路面水对老路基开挖台阶的冲刷,同时作好防水措施,阻止自由水对老路基的侵害。台阶的开挖应采取分层、分级的方式进行。应尽量避免老路基开挖面长时间的暴露,对已开挖的老路基一方面作好施工组织设计,加快施工程序,同时应考虑在气候发生变化时及时对已开挖的老路基台阶采用防水布进行覆盖。在破坏原路基防护工程后应及时作好老路面排水的疏通工作,特别是在雨季或可能发生大规模降雨的季节在已破坏的老路基面采取用砂浆或小石子混凝土按照原防护排水通道设置临时的引水通道,将路面水有规则的排至路基拼接段以外,应避免在路基拼接段的自由水的漫流。在暴雨季节应安排人员进行值班,防止老路基的水毁。(7n)为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必须将影响路基稳定的地面水以及老路面的排水予以拦截和引导,并排除到路基范围之外,防止漫流、聚积和下渗。对于影响路基稳定的地下水,应予以截断、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外。(8)路基施工中应校核全线排水系统的设计是否完备和妥善,必要时予以补充和修改。使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。(9)路基排水设施应有合适的泄水断面和纵坡。边沟最好不要作为农业排灌渠道,不得已时可和排灌渠道结合,但应适当加大泄水断面,并采取加固措施,以防水流危害路基。(10)老路扩建过程中,中央分隔带的排水应以纵向排水为重点,考虑到老路开挖的实际困难,横向排水管的设置,应因地制宜,在凹曲线底部等重点处设置,但横向排水管设置的间距应不小于200m。(11)路基施工中,必须按设计要求首先做好排水工程以及施工场地附近的临时排水设施,然后再做主体工程。在无条件时,排水工程可与路基同步施工,并使其随施工进度逐步成型。

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