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文檔簡介
ICSFORMTEXT93.080.01FORMTEXTR18備案號:FORMTEXT備案號:備案號:DB15DB15/FORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXXFORMTEXT強夯置換墩設(shè)計與施工技術(shù)FORMTEXTTechnicalstandardfordesignandconstructionofdynamicreplacementpiersFORMTEXT點擊此處添加與國際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識(征求意見稿)FORMTEXTFORMTEXT2010-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX發(fā)布FORMTEXT2010-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX實施FORMTEXT內(nèi)蒙古自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布目??次TOC\h\z\t"前言、引言標(biāo)題,1,參考文獻、索引標(biāo)題,1,章標(biāo)題,1,參考文獻,1,附錄標(biāo)識,1,一級條標(biāo)題,3"前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語、符號 13.1術(shù)語 13.2符號 24基本規(guī)定 35強夯置換墩設(shè)計 45.1一般規(guī)定 45.2地基承載力 55.3地基沉降 66強夯置換墩施工與監(jiān)測 86.1施工準(zhǔn)備 86.2施工 86.3施工監(jiān)測 97質(zhì)量檢查與驗收 107.1質(zhì)量檢查 107.2質(zhì)量驗收 10附錄A(資料性附錄)復(fù)合地基載荷試驗要點 12附錄B(規(guī)范性附錄)本規(guī)定用詞說明 14附錄C(資料性附錄)強夯置換墩設(shè)計與施工技術(shù)條文說明 15前??言強夯置換墩法又稱強夯碎石墩復(fù)合地基法,是近年來根據(jù)強夯法技術(shù)建立發(fā)展的地基處理新方法。本標(biāo)準(zhǔn)是以內(nèi)蒙古自治區(qū)交通科技項目《高寒濕地公路軟基處治技術(shù)研究》的成果為依據(jù),通過對國內(nèi)外強夯置換墩法處理軟土地基技術(shù)的總結(jié),并結(jié)合內(nèi)蒙古地區(qū)公路建設(shè)的實際情況而編制,本地方標(biāo)準(zhǔn)能更好地指導(dǎo)和促進強夯置換墩法處理軟土地基技術(shù)在內(nèi)蒙古地區(qū)的推廣和應(yīng)用。本標(biāo)準(zhǔn)由內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運輸廳提出。主編單位:內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運輸廳武漢廣益工程咨詢有限公司參編單位:內(nèi)蒙古自治區(qū)呼倫貝爾市交通局天津大學(xué)上海朗琦土木工程有限公司同濟大學(xué)安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究院內(nèi)蒙古交通設(shè)計研究院有限公司主要起草人:崔琳馮守中劉鳳林辛長國侯仰慕楊彩霞閆澍旺葉為民鄧衛(wèi)東辛國樹趙清平陳修和陳為成李靜王全錄張玉強王軍辛強強夯置換墩設(shè)計與施工技術(shù)范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了強夯置換墩法處理公路軟基的設(shè)計、施工技術(shù)方法和要求、強夯置換墩處理公路軟基的施工監(jiān)測和質(zhì)量檢驗技術(shù)方法。規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。JTJD30-2004公路路基設(shè)計規(guī)范JTJ017-96公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 GB50202-2002建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范術(shù)語、符號術(shù)語強夯置換墩法DynamiccompactionPierReplacementTechnique一種通過向強夯夯擊作用形成的夯坑內(nèi),填入砂、石混合材料經(jīng)夯擊形成置換墩的方式,在被加固地層中形成強夯置換墩復(fù)合地基結(jié)構(gòu),以提高軟土地基承載能力的技術(shù)。單擊夯擊能SingleTampingEnergy表征單次夯擊能量大小的參數(shù),其數(shù)值等于錘重與落距的乘積。有效加固深度EffectiveStrengthenedDepth使經(jīng)強夯或強夯置換作用的地基土物理力學(xué)性質(zhì)有明顯改善,并能使地基承載力滿足工程預(yù)定要求的處理深度。夯擊次數(shù)NumberofTamping在一個置換墩夯點上夯擊的有效次數(shù),它影響著地基加固效果、夯擊能的利用率和施工效率。符號——單擊夯擊能(kN?m);——單擊夯擊能最低值(kN?m);——強夯置換墩深度(m);——附加應(yīng)力(kPa);——自重應(yīng)力之和(kPa);——土的承載力特征值(kPa);——第i層復(fù)合土上附加應(yīng)力增量(kPa);——第i層復(fù)合土層厚度(m);——第i層復(fù)合土的復(fù)合壓縮模量(MPa);——復(fù)合地基土的復(fù)合壓縮模量(MPa);——置換墩體的壓縮模量(MPa);——復(fù)合地基置換率;Ppf——墩體實際極限承載力(kPa);q——墩體極限抗壓強度(MPa) ;fi——墩周土的極限摩擦力(kN/㎡);Sa——墩身周長(m);Li——按土層劃分的各段墩長(m);R——墩底土極限承載力(kPa);Kp——被動土壓力系數(shù);Ap——墩身橫斷面積(㎡);Es——墩間土體壓縮模量(MPa);——復(fù)合地基置換率;S——沉降量(m);
基本規(guī)定強夯置換墩法的設(shè)計與施工應(yīng)根據(jù)具體的地形地貌、地質(zhì)條件、公路等級、工期要求、施工條件、環(huán)境等因素,符合安全、有效、經(jīng)濟、環(huán)保的原則。選擇強夯置換墩法處理公路路基前,應(yīng)明確和完成下列工作:1、搜集擬處理場地的水文、地質(zhì)詳細勘察資料、環(huán)境情況,場地范圍內(nèi)的地下管線、地下障礙物及路基設(shè)計資料等。2、確定軟土地基處理的目的、處理范圍和處理后要求達到的各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)等。3、掌握了解置換材料的來源、性質(zhì)。4、結(jié)合工程情況,了解當(dāng)?shù)貜姾恢脫Q墩處理軟土地基的經(jīng)驗和施工條件,以及其它地區(qū)相似場地上同類工程的強夯置換墩處理軟土地基的經(jīng)驗和處理效果等。強夯置換墩法適用于處理高飽和度的砂土、粉土、軟塑~流塑狀的粘性土或泥炭等地基工程。對處理后要求地基承載力大于350kPa的工程,應(yīng)慎重使用。強夯置換墩法施工前,應(yīng)在具有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū),進行試夯。根據(jù)試夯結(jié)果,調(diào)整或完善設(shè)計與施工參數(shù)。試驗區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度、構(gòu)筑物規(guī)模和類型確定。強夯置換墩施工應(yīng)精心組織,嚴(yán)格按設(shè)計要求施工,做好施工過程的檢查和記錄,出現(xiàn)異常情況時,應(yīng)及時會同有關(guān)人員妥善會商解決,以確保工程質(zhì)量。施工過程中,應(yīng)安排專門監(jiān)理機構(gòu)負(fù)責(zé)工程監(jiān)理,施工結(jié)束后應(yīng)進行工程質(zhì)量檢驗和驗收。強夯置換墩法施工應(yīng)制訂相關(guān)安全保障措施,杜絕違章施工,做到安全生產(chǎn),并應(yīng)考慮對居民、構(gòu)造物等周圍環(huán)境可能帶來的影響,以及減少影響的措施。
強夯置換墩設(shè)計一般規(guī)定強夯置換墩的深度、直徑應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對地基承載力、穩(wěn)定和沉降的要求確定,應(yīng)盡量穿透軟土層,到達較硬土層上。當(dāng)單擊夯擊能低于5000kN?m時,處理深度不宜超過7m。墩位宜采用等邊三角形或正方形布置。墩間距應(yīng)根據(jù)荷載大小和原狀土的承載力選定,一般不宜小于2倍錘徑。當(dāng)滿堂布置時可取夯錘直徑的2~3倍。對獨立基礎(chǔ)或長條形基礎(chǔ)可取夯錘直徑的1.5~2倍。墩的計算直徑可取夯錘尺度的1.1~1.2倍。當(dāng)墩間凈距較大時,應(yīng)適當(dāng)提高上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度。強夯置換墩地基處理加固范圍應(yīng)大于上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)范圍,具體范圍應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)性質(zhì)或凍土深度等因素綜合確定。對于一般路基,處理加固范圍宜超出路堤坡腳外1/2~1/3墩長,且不小于3m墩體材料應(yīng)采用級配良好的塊石、碎石、礦渣、建筑垃圾等堅硬粗顆粒材料,粒徑大于300mm的顆粒含量不宜超過全重的30%,含泥(土)量不宜超過全重的5%,單擊夯擊能超過2000kN·m時,填筑料的粒徑可適當(dāng)放寬。墩頂應(yīng)鋪設(shè)一層厚度不小于500mm的壓實墊層并應(yīng)鋪設(shè)防水土工織物。壓實墊層材料可與墩體相同,粒徑不宜大于100mm,防水土工織物可采用兩布一膜,單位面積質(zhì)量不小于350g/m2;土工織物刺破強度不小于0.5KN。強夯置換墩設(shè)計時,應(yīng)預(yù)估地面抬高值,并在試夯時予以校正。強夯置換墩法的單擊夯擊能應(yīng)根據(jù)地基土類別和設(shè)計處置深度等因素綜合確定,必要時應(yīng)通過現(xiàn)場試夯確定。在缺乏試驗資料時,可根據(jù)式(5.1.8-1)和(5.1.8-2)預(yù)估。較適宜的夯擊能:(5.1.8-1)夯擊能最低值:(5.1.8-2)式中:為置換墩深度(m)。初選夯擊能宜在和之間選取。高于則可能浪費,低于則可能達不到所需的置換深度。夯點的夯擊次數(shù)應(yīng)根據(jù)土層厚度、表層情況及使用要求確定、必要時通過現(xiàn)場試夯確定,一般為5-10擊,且應(yīng)同時滿足下列條件:(1)達到設(shè)計墩長;(2)累計夯沉量為設(shè)計墩長的1.5~2.0倍;(3)前后兩擊累積沉降差滿足式(5.1.9)要求;(5.1.9)式中:⊿S為前后兩擊累積沉降差(mm);分別為前后兩擊的累積沉降量(mm);(4)最后兩擊的平均夯沉量不大于下列數(shù)值:當(dāng)單擊夯擊能小于4000kN·m時為50mm;當(dāng)單擊夯擊能為4000~6000kN·m時為100mm;當(dāng)單擊夯擊能大于6000kN·m時為200mm。強夯置換墩夯擊成墩時,應(yīng)在墩位連續(xù)夯擊,每次夯擊結(jié)束測量夯坑沉降量,并在夯坑內(nèi)及時填筑補平墩體材料,并直至達到夯點停錘條件為止。根據(jù)初步確定的強夯參數(shù),提出強夯置換墩的試驗方案,進行現(xiàn)場試夯。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一至數(shù)周后,對試夯場地進行檢測,并與夯前測試數(shù)據(jù)進行對比,以評估強夯置換效果,確定工程采用的各項強夯置換參數(shù)。檢測項目除進行現(xiàn)場載荷試驗檢測承載力和變形模量外,尚應(yīng)采用超重型或重型動力觸探、波速測試方法等,檢查置換墩著底情況及承載力與密度隨深度的變化情況。地基承載力強夯置換墩單墩承載力除與墩身材料性質(zhì)及密實程度有關(guān)外,主要取決于墩周圍土體的側(cè)限能力,破壞模式是以鼓脹破壞為主。其承載力應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場荷載試驗確定,初步設(shè)計時,可根據(jù)經(jīng)驗或按式(5.2.1)計算。Ppf=σruKp(5.2.1)式中:Ppf——墩體單墩極限承載力(kPa);σru———墩側(cè)土提供的側(cè)向極限應(yīng)力(kPa);Kp——墩體材料的被動土壓力系數(shù)。確定軟粘性土中強夯置換墩復(fù)合地基容許承載力時,可不考慮墩間土的作用,其承載力按式(5.2.2)確定。fspk=Qp/Ap(5.2.2)式中:fspk——處理后的地基承載力(KPa);Qp——單墩承載力(KN) ;Ap——單墩面積(m2)。飽和粉土強夯置換墩復(fù)合地基承載力可通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗確定,也可根據(jù)現(xiàn)場試驗確定的墩體和墩間土極限承載力通過下式估算:(5.2.3-1)m=d2/de2(5.2.3式中:fspk——強夯置換墩復(fù)合地基承載力(Kpa);fpk——強夯置換墩體承載力(Kpa),宜通過單墩載荷試驗確定;fsk——處理后墩間土承載力(Kpa),宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值,如無經(jīng)驗時,可取天然地基承載力;m——墩土面積置換率;d——墩身平均直徑(m);de——一根墩分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑(m);等邊三角形布墩:de=1.05s;正方形布墩:de=1.13s;矩形布墩:;s、s1、s2分別為墩間距、縱向間距和橫向間距(m)。對小型工程的粘性土地基如無現(xiàn)場載荷試驗資料,初步設(shè)計時復(fù)合地基承載力也可按下式估算:(5.2.4)式中:n——墩土間應(yīng)力比,在無實測資料時,可取2?4,原狀土強度低取大值,否則取小值;m——墩土面積置換率。地基沉降強夯碎石置換墩復(fù)合地基沉降應(yīng)滿足上部結(jié)構(gòu)對地基沉降變形的要求。強夯置換墩復(fù)合地基的總沉降量由加固區(qū)壓縮變形量S1、加固區(qū)下臥層的壓縮變形量S2、褥墊層壓縮變形量S3三部分組成。褥墊層壓縮變形量S3較小,且多發(fā)生在施工期間,故一般不考慮。即復(fù)合地基總沉降量S可表示為:S=S1+S2(5.3.2加固區(qū)壓縮變形量將加固區(qū)視為一個復(fù)合土體,采用復(fù)合壓縮模量Esp用分層總和法計算。(5.3.3-1)式中:Ψs——變形計算經(jīng)驗系數(shù),根據(jù)經(jīng)驗確定,一般大于1.0?!趇層復(fù)合土上附加應(yīng)力增量;——第i層復(fù)合土層厚度;Espi——第i層復(fù)合土的復(fù)合壓縮模量。復(fù)合土層的壓縮模量可按下式計算:(5.3.3-2)或(5.3.3-3)式中:Esp——復(fù)合土層壓縮模量(MPa);Es——墩間土壓縮模量(MPa),宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值,如無經(jīng)驗時,可取天然地基壓縮模量;n——墩土間應(yīng)力比;m——墩土面積置換率;Ep——置換墩壓縮模量(MPa)。公式中的墩土應(yīng)力比,在無實測資料時,對粘性土可取2~4,對粉土和砂土可取1.5~3,原狀土強度低取大值,原狀土強度高取小值。加固區(qū)下臥層壓縮變形量S2可用分層總和法計算。(5.3.4式中:——下臥層第i層土中附加應(yīng)力增量(KPa);——下臥層第i層土層厚度(m);——下臥層第i層土的壓縮模量(MPa)。
強夯置換墩施工與監(jiān)測施工準(zhǔn)備強夯置換墩施工前應(yīng)做好施工組織設(shè)計、施工設(shè)備選擇、施工場地整平、控制點放樣、檢測儀器等準(zhǔn)備工作等。強夯錘質(zhì)量可取10~40t,其底面形式宜采用圓形或多邊形,錘底直徑不應(yīng)小于強夯墩設(shè)計直徑的1.5倍。錘的底面宜對稱設(shè)置若干個與其頂面貫通的排氣孔,孔徑可取250~300mm。為減少界面下沉范圍,降低擴散能量,利于墩柱體形成,應(yīng)采用直徑比較大的夯錘。強夯機具設(shè)備應(yīng)符合設(shè)計要求。施工機械宜采用帶有自動脫鉤裝置的履帶式起重機或其他專用設(shè)備。起重能力應(yīng)為錘重的1.5~2.0倍,采用履帶式起重機時,可在臂桿端部設(shè)置輔助門架,或采取其他安全措施,防止落錘時機架傾覆。應(yīng)備好充足的開山石或碎石材料,其中開山石最大塊石直徑應(yīng)小于1/4夯錘直徑,含泥量應(yīng)小于5%。施工前對場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線,應(yīng)采取安全措施,避免因施工而造成損壞。當(dāng)強夯施工所產(chǎn)生的振動對鄰近建筑物或設(shè)備會產(chǎn)生有害的影響時,應(yīng)在適當(dāng)位置設(shè)置監(jiān)測點,并采取挖隔振溝等隔振或防振措施,溝底寬度宜大于50cm,溝深要超過已有構(gòu)筑物基礎(chǔ)50cm,且不小于2m??觾?nèi)或場地積水應(yīng)及時排除,當(dāng)場地表土軟弱或地下水位較高,宜采用人工降低地下水位或鋪填一定厚度的松散性材料,使地下水位低于坑底面以下2m,應(yīng)保證強夯設(shè)備在場地上行走的方便。清理并平整施工場地,使強夯墩頂部的基面保持基本平整。在平整以后的場地上按設(shè)計要求對墩位進行放線定位,其定位偏差不得大于5cm。施工強夯置換墩的施工宜遵循如下步驟:(1)清理、平整施工場地,當(dāng)場地表土軟弱時,應(yīng)于其上鋪設(shè)一層厚度為1.0~2.0m的夯填料作為施工墊層,以便于強夯設(shè)備的行走移動。(2)測量平整后的場地高程,進行置換墩夯點位置放樣。(3)起重機就位。(4)夯錘置于夯點位置,測量夯前錘頂高程。(5)將夯錘起吊到設(shè)計高度,啟動脫鉤器,使夯錘自由下落。利用夯錘的勢能,沖切墊層,形成夯坑。(6)在夯坑內(nèi)用推土機推填進墩體材料塊石,直至與坑周原始場地標(biāo)高持平,記錄填料數(shù)量,繼續(xù)夯擊,使塊石墩逐漸向下延長。如此重復(fù)直至滿足規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)后,完成一個墩體的夯擊,并移位至下一根置換墩墩位。(7)按由內(nèi)而外,隔行跳打原則完成全部夯點施工。(8)推平場地,測量場地地面高程。(9)鋪設(shè)墊層,并分層碾壓密實。施工過程中,應(yīng)根據(jù)場地的地質(zhì)條件和工程使用要求,正確地選用強夯參數(shù),包括單擊夯擊能、夯擊次數(shù)、填充材料、相鄰兩夯擊置換墩之間的間歇時間等。當(dāng)夯點周圍軟土擠出影響施工時,可隨時清理并在夯點周圍鋪墊碎石。施工監(jiān)測施工過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)施工監(jiān)測工作。開夯前應(yīng)檢查夯錘質(zhì)量和落距,以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計要求。在每一遍夯擊前,應(yīng)對夯點放線進行復(fù)核,夯完后檢查夯坑位置,發(fā)現(xiàn)偏差或漏夯應(yīng)及時糾正。按設(shè)計要求檢查夯坑填料的質(zhì)量,記錄夯坑填料使用數(shù)量。檢查每個夯點的夯擊次數(shù)、每擊夯坑沉降量及夯坑周邊土體的側(cè)向位移量。監(jiān)測超靜孔隙水壓力的增長及消散情況。檢查每遍夯擊結(jié)束并推平后的場地標(biāo)高。
質(zhì)量檢查與驗收質(zhì)量檢查施工質(zhì)量檢驗主要包括強夯墩形態(tài)的柱長檢驗、地基承載效果檢驗。強夯墩形態(tài)的柱長檢驗可以采用直接法測定或間接法測定。直接法宜通過鉆探直接獲得墩體長度;間接法宜采用雷達檢測法測定墩體的長度。地基承載效果檢驗宜通過配備大型承載板,在現(xiàn)場進行單墩載荷試驗,獲得單墩承載力,進而推斷出復(fù)合地基承載能力。有條件時,可進行復(fù)合地基載荷試驗,獲得復(fù)合地基的承載能力。開夯前應(yīng)檢查夯錘質(zhì)量和落距,以確保單擊夯擊能量符合設(shè)計要求。表7.1.4強夯墩質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)項序檢查項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值主控項目1強夯墩柱長設(shè)計要求按規(guī)定方法2地基承載力設(shè)計要求按規(guī)定方法一般項目1夯錘落距mm±300鋼索設(shè)標(biāo)記2錘重kg±300稱重3夯擊遍數(shù)及順序設(shè)計要求計數(shù)法4夯點間距mm±500鋼尺量測5墩柱頂面直徑不小于墩柱設(shè)計直徑鋼尺量測6前后兩遍間歇時間設(shè)計要求—7停夯標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求測量錘頂高程或記錄錘擊數(shù)施工過程中應(yīng)對各項參數(shù)及情況進行詳細記錄。檢查施工過程中的各項測試數(shù)據(jù)和施工記錄,不符合設(shè)計要求時應(yīng)補夯或采取其他有效措施。施工中可采用超重型或重型圓錐動力觸探檢查置換墩著底情況。質(zhì)量驗收強夯置換墩處理后的地基的承載力竣工驗收檢驗,應(yīng)在施工結(jié)束后間隔一定時間方能進行,對于碎石土和砂土地基,其間隔時間可取7~14d;對粉土和粘性土地基可取21~28d;強夯置換地基間隔時間可取28d。地基竣工驗收時,承載力檢驗除應(yīng)采用單墩載荷試驗檢驗外,尚應(yīng)采用動力觸探等有效手段查明置換墩著底情況及承載力與密度隨深度的變化。對飽和粉土地基可采用復(fù)合地基載荷試驗代替單墩載荷試驗。對墩間土加固效果檢驗可選用靜力觸探或十字板,對砂土地層可選用標(biāo)準(zhǔn)貫入方法,對重要工程可進行載荷試驗與室內(nèi)實驗進行質(zhì)量檢驗??⒐を炇粘休d力檢驗的數(shù)量,應(yīng)根據(jù)場地復(fù)雜程度和構(gòu)筑物的重要性確定。對于簡單場地上的一般構(gòu)建筑物,載荷試驗檢驗點不應(yīng)少于3個;對復(fù)雜場地或重要構(gòu)筑地基應(yīng)增加檢驗點數(shù)。強夯置換地基載荷試驗檢驗和置換墩著底情況檢驗數(shù)量均不應(yīng)少于墩點數(shù)的1%,且不應(yīng)少于3點。
(資料性附錄)
復(fù)合地基載荷試驗要點本試驗要點適用于單墩和復(fù)合地基靜載荷試驗。靜載荷試驗用于測定承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)單墩或復(fù)合地基的承載力和變形參數(shù)。單墩復(fù)合地基載荷試驗承壓板應(yīng)具有足夠剛度,承壓板可采用圓形或方形板。板的面積為一根置換墩所承擔(dān)的處理面積。承壓板中心應(yīng)與墩的中心(或形心)保持一致,并與荷載作用點相重合。承壓板底面標(biāo)高應(yīng)與墩頂設(shè)計標(biāo)高相適應(yīng)。承壓板底面下宜鋪設(shè)粗砂或中砂墊層,墊層厚度取50~150mm,墩身強度高時宜取大值。試驗標(biāo)高處的試坑長度和寬度,應(yīng)不小于承壓板尺寸的2倍?;鶞?zhǔn)梁的支點應(yīng)設(shè)在試坑之外。試驗過程中應(yīng)采取必要措施,防止因試驗場地地基土含水量變化或地基土擾動,而影響到試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。試驗最大加載壓力應(yīng)不小于設(shè)計要求壓力值的2倍,加載等級可分為8~12級。每級荷載施加后第一小時內(nèi),以1’、5’、15’、30’、連續(xù)兩個一小時內(nèi)沉降量小于0.1mm/h時,即可施加下一級荷載。當(dāng)出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時可終止試驗:1.總加荷量達到試驗最大加載壓力;2.沉降急劇增大,土被擠出或承壓板周圍出現(xiàn)明顯的隆起;2.承壓板的累計沉降量已大于其寬度或直徑的10%;3.當(dāng)前級荷載作用下,載荷板的沉降量大于前一級荷載的兩倍,且經(jīng)過24小時尚未穩(wěn)定。卸載級數(shù)可為加載級數(shù)的一半,等量卸載。每卸一級荷載,維持半小時,讀記回彈量?;貜棞y讀時間為:1’、5’、15’、30’。最后一級卸載至0后,應(yīng)測讀回彈量至穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn),測讀時間為1’、5承載力特征值的確定:1.當(dāng)壓力一沉降曲線上極限荷載能確定,而其值不小于對應(yīng)比例界限的2倍時,可取比例界限;當(dāng)其值小于對應(yīng)比例界限的2倍時,可取極限荷載的一半;2.當(dāng)壓力一沉降曲線是平緩的光滑曲線時,可按相對變形值確定:1)當(dāng)以粘性土為主的地基,可取s/b或s/d等于0.015所對應(yīng)的壓力(s為載荷試驗承壓板的沉降量;b和d分別為承壓板寬度和直徑,當(dāng)其值大于2m時,按2m計算);當(dāng)以粉土或砂上為主的地基,可取s/b或s/d等于0.01所對應(yīng)的壓力。2)對有經(jīng)驗的地區(qū),也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定相對變形值。按相對變形值確定的承載力特征值不應(yīng)大于最大加載壓力的一半。試驗點的數(shù)量不應(yīng)少于3點,當(dāng)滿足其極差不超過平均值的30%時,可取其平均值為復(fù)合地基承載力特征值。
(規(guī)范性附錄)
本規(guī)定用詞說明為了便于執(zhí)行本規(guī)定條文時區(qū)別對待,對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下:1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的用詞:正面詞采用“必須”或“須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”。2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”。表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。規(guī)定中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時,寫法為:“應(yīng)符合……規(guī)定””或“應(yīng)按……執(zhí)行。
(資料性附錄)
強夯置換墩設(shè)計與施工技術(shù)條文說明1范圍適用于公路路基軟土處理,也可為其它類似工程地基處理所借鑒。2規(guī)范性引用文件無。3術(shù)語、符號無。4基本規(guī)定4.1.1本條規(guī)定在確定強夯置換墩法處理軟土地基前應(yīng)明確和完成的工作。4.1.2強夯置換墩法是在利用強夯形成的夯坑內(nèi)填入塊石、碎石、礦渣或建筑垃圾等堅硬粗顆粒材料,采用多次投料和重復(fù)夯擊的方法形成連續(xù)的柱墩狀的置換體即強夯置換墩,由墩體與墩間土組成強夯置換復(fù)合地基;而未被置換的下臥飽和土層,也在強夯所產(chǎn)生的沖擊波和動應(yīng)力作用下,通過置換墩良好的透水性實現(xiàn)了加速排水固結(jié),可以達到提高地基承載力和變形模量,降低地基土的壓縮性、減少沉降量,改善地基土層的均勻性,減少工后差異沉降等功效。強夯置換墩復(fù)合地基是處理淤泥質(zhì)地基的一種新工藝,應(yīng)注意以下適用條件:(1)軟土層厚度不宜過大,一般為3~8m,且下部分為強度較高的下臥層;(2)具備良好的擠淤空間,對于路基要求兩側(cè)無大面積的覆蓋層;(3)場地地表水位不能過高,施工前應(yīng)設(shè)置擋水及排水設(shè)施。強夯置換墩法是近年來以強夯加固法為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種新的地基處理方法,是強夯法的延續(xù)和發(fā)展。它既集強夯法和置換法二者的諸多優(yōu)點,又?jǐn)U大了這兩種地基處理方法的適用范圍,能用于強夯法不適宜的高飽和度的粉土、粘性土和飽和的淤泥、淤泥質(zhì)土及置換法不適宜的深厚的軟弱土地基上對變形控制要求不嚴(yán)的工程。4.1.3強夯置換法具有加固效果顯著、施工工期短、施工費用低等優(yōu)點,已在國內(nèi)外堆場、公路、機場、房屋建筑、油罐等工程中得到了越來越多的應(yīng)用,其處理范圍也由飽和軟土、淤泥質(zhì)土擴大到了泥炭質(zhì)、有機質(zhì)、鹽漬土等特殊土層。Kruger早在1980年采用此法加固4m深的淤泥質(zhì)土,中東曾用此法加固4m厚的粉質(zhì)粘土,沙特則用此法加固鹽漬土,南非在1986年用來加固6m深的軟土和泥炭,新加坡用來加固有機質(zhì)土等,處理效果普遍良好。但個別工程因設(shè)計、施工不當(dāng),加固后出現(xiàn)了較大沉降或墩體與墩間土間的不均勻沉降等情況。同時,有關(guān)強夯置換墩法的機理研究,至今尚未取得滿意的結(jié)果。因此,目前還沒有一套成熟的設(shè)計計算方法。強夯置換法的適用性、處理效果也仍在探索中;設(shè)計和施工參數(shù)的確定以及這些參數(shù)與處理效果的關(guān)系等還缺乏成熟的理論和簡便、實用的計算方法。許多工程問題的解決大都依賴于現(xiàn)場的試夯或試驗性施工,通過試驗驗證強夯置換法的適用性、檢驗加固效果、確定施工參數(shù)后再進行設(shè)計。因此,本條規(guī)定強夯置換墩法施工前,應(yīng)在施工現(xiàn)場有代表性的地段上進行試夯或試驗性施工。試夯時,試夯區(qū)范圍應(yīng)不小于30m?30m。試夯開始前,應(yīng)在試夯區(qū)面積上鋪筑一層1m?2m厚的填料。試夯過程中應(yīng)嚴(yán)格做好現(xiàn)場量測和記錄。基本量測項目包括:夯點(墩位)的喂料量、夯點(錘頂)高程、夯墩周圍(四點)隆起量、振動影響范圍、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)等。試夯結(jié)束一段時間后,可采用載荷板試驗法等進行自檢,評價加固效果。如果加固效果不能滿足設(shè)計要求,則需調(diào)整夯擊參數(shù),重新試夯。滿足設(shè)計要求后進行正式施工。4.1.4?4.1.6條規(guī)定在施工過程中,應(yīng)注意做好施工過程組織、信息記錄與及時反饋等工作,做到動態(tài)設(shè)計、信息化施工。質(zhì)量是生命、安全是保障,因此,施工時必須制訂詳細的施工組織設(shè)計和相關(guān)的規(guī)章制度,做到安全生產(chǎn)。5強夯置換墩設(shè)計5.1一般規(guī)定5.1.1強夯置換墩法對地基土的加固可達9.0m,其中2.0m~5.0m深度范圍內(nèi)地基土的加固效果最為顯著。置換墩墩長應(yīng)根據(jù)土質(zhì)條件確定,一般在2~10m左右,墊層厚約0.5~1.0m,具體需根據(jù)地基土的性質(zhì)和復(fù)合地基的加固強度要求確定。對于淤泥、泥炭等粘性軟弱土層,因為置換墩底豎向應(yīng)力較墩間土高,如果墩底仍在軟弱土中,會因承受不了墩底較高豎向應(yīng)力而產(chǎn)生較多下沉;而對于深厚飽和粉土、粉砂,墩身可不穿透該層,因墩下土在施工中密度變大,強度提高有保證,故可允許不穿透該層。目前國內(nèi)常用夯擊能在5000kN·m以下,置換深度一般不超過7m,但在深層軟土中地基加固,墩(柱)體已長達6~10m。國外置換深度有達12m,錘的質(zhì)量超過了40t。表5.1.1-1國內(nèi)外強夯置換法能級與實測加固深度工程名稱被置換土層夯能(kN﹒m)實際置換深度(m)墩下加固范圍(m)總加固深度(m)武鋼四燒淤泥、厚層35006(平均)612馬鞍山鋼廠原料堆場淤泥、厚層31306~736~10勝利油田油罐基礎(chǔ)粉土30m厚22504.51317.5禹城水泥廠5m以內(nèi)粘、粉土,5~10m液化砂30004.7~5.0611古交礦11層辦公樓10m內(nèi)粉土、粉砂類粘土15704~55~69~10山西大學(xué)化學(xué)樓5~6m厚流態(tài)粘性土16004(砂墩)~26深圳機場5~6m淤泥,下為粉質(zhì)粘土25206不詳-太原鋁材廠粉土、粉質(zhì)粘土互層,8°液化40004~5(砂墩)510山西太行儀表廠淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土16004(砂墩)26南非某工程6m沼澤土與泥炭48007--約翰內(nèi)斯堡高速公路6m厚淤泥116006--新加坡5.8m泥炭質(zhì)粘土22506--新鄉(xiāng)至鄭州高速公路(姬同庚,2007)粉土、粘土,下為液化砂20006.5--秦皇島某七層商住樓(張鳳文,2000)粉土、粉質(zhì)粘土,中砂,淤泥質(zhì)粘土11796.3--*除注明外均摘自劉惠珊(1996).**置換材料除注明外,均為碎石或鋼渣。影響強夯置換墩地基處理效果的因素主要有:1)土的特性及分布。包括地基土的類型、組成、性質(zhì);土的分層、不同土層的厚度、埋藏順序;地下水位情況等。2)施工設(shè)備。包括強夯錘的形狀、錘底面積(錘底直徑)、錘重、錘底靜壓力、起吊高度等。3)強夯參數(shù)。包括夯擊能、錘重、落距;置換深度;夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù);墩位布置、間距、處理范圍等。4)墩體材料。包括材料性質(zhì)、級配、粒徑、含泥量等。5)施工方式。如:重錘低落距、輕錘高落距;是否滿夯及遍數(shù)等。6)施工控制標(biāo)準(zhǔn)。如:收錘標(biāo)準(zhǔn)、兩遍夯擊間隔時間、夯后檢測時間等。7)人為因素。如:施工人員的技術(shù)素質(zhì)、責(zé)任心等。8)復(fù)合地基受力特點。包括基礎(chǔ)剛度;是否設(shè)置墊層及厚度;墩土應(yīng)力比;墩土面積置換率、原地基土強度、墩體長度等。5.1.2?5.1.3夯擊點布置是否合理與夯實效果有直接的關(guān)系。夯擊點位置可根據(jù)基底平面形狀進行布置。夯擊點間距一般根據(jù)地基土的性質(zhì)和置換墩的深度確定。對于細顆粒土,為便于超靜孔隙水壓力的消散,夯點間距不宜過小。置換墩深度較大時,第一遍的墩間距不宜過小,以免夯擊時在淺層形成密實層而影響夯擊能向深層的傳遞及引起相鄰墩的變松。此外,若各夯點之間的距離過小,在夯擊時上部土體易向側(cè)向已形成的夯坑中擠出,從而造成坑壁坍塌,夯錘歪斜或傾倒,而影響夯實效果。5.1.4由于基礎(chǔ)應(yīng)力擴散作用,強夯墩復(fù)合地基的處理范圍應(yīng)大于構(gòu)筑物基礎(chǔ)范圍,具體放大范圍可根據(jù)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)類型和重要性等因素確定。對于一般構(gòu)筑物,每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為基底下設(shè)計處理深度的1/3至1/2,并不宜小于3m。5.1.5墩體材料級配不良或塊石過大、過多,均易在墩中留下大孔,在后續(xù)墩施工或建筑物使用過程中使墩間土擠入孔隙,增加地基工后沉降量。因此,本條強調(diào)了級配和大于300mm的塊石總量不超出填料總重的30%。在內(nèi)蒙古海滿一級公路二卡濕地軟基處理中采用的開山石混合料,控制含泥量小于10%,石料主要粒徑30cm~40cm,最大粒徑不大于1/5的夯錘錘底直徑。5.1.6路堤荷載下,鋪設(shè)一定厚度的墊層可以有效改善復(fù)合地基工作性狀,提高路堤整體性,增強墩土共同作用,提高復(fù)合地基承載力。其主要作用包括以下幾個方面:(1)拱效應(yīng):在受荷初期,由于墩間土的模量低于墩體,土體較墩體出現(xiàn)更大沉降,墩頂將向上刺入墊層。墊層經(jīng)過嚴(yán)格壓密,一般具有相對較高剛度,在荷載作用下墊層產(chǎn)生拱效應(yīng),將部分應(yīng)力向墩頂集中,墩間土所受應(yīng)力則相應(yīng)減小。(2)調(diào)整墩、土應(yīng)力比:由于墩頂和墩間土的沉降不同,調(diào)動了碎石墊層的流動補償性,逐步調(diào)整墩、土應(yīng)力比,不使墩間土上應(yīng)力過大而造成過大沉降,墩體承載力亦能得到較好發(fā)揮。經(jīng)過一段時間的調(diào)整,墩、土應(yīng)力趨于合理分配,此時復(fù)合地基即處于平穩(wěn)狀態(tài)。(3)保護表土和改善接觸條件:鋪設(shè)碎石墊層能避免施工機械對完工后復(fù)合地基表土的擾動;改善表層排水條件,為地基中孔隙水的消散提供良好的橫向排水通道;同時能改善路堤與復(fù)合地基的接觸條件,防止墩體刺入路基,并且彌補墩土不均勻沉降產(chǎn)生的空隙。墊層厚度小于50cm時,墩土應(yīng)力比隨墊層厚度的增加而增加;當(dāng)墊層厚度大于50cm時,墩土應(yīng)力比隨墊層厚度的增加而減小,并且在25~50cm之間墩土應(yīng)力比隨墊層厚度的增加比較緩慢。5.1.7強夯墩置換時地面不可避免要抬高,特別在飽和粘性土中,根據(jù)有限資料,隆起的體積可達填土體積的大半。這主要是因為土體在強夯置換中,雖有部分軟土被擠密,或因填料吸水而降低一些含水量,但隆起的體積還是可觀的,應(yīng)在試夯時仔細記錄,做出合理的估計。5.1.8單擊夯擊能應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗決定,但在可行性研究或初步設(shè)計時可按圖5.1.8-1中的實線(平均值)與虛線(下限)所代表的公式估計:較適宜的夯擊能:(5.1.8-1)夯擊能最低值:(5.1.8-2)式中:為置換墩深度(m)。初選夯擊能宜在和之間選取,高于則可能浪費,低于則可能達不到所需的置換深度。圖5.1.8-1是國內(nèi)外19個實例工程的實測置換墩深度與單擊夯擊能之間的關(guān)系。該圖表明,單擊夯擊能量相同時,軟土置換深度略大于砂性土層。圖5.1.8-1夯擊能與實測置換深度的關(guān)系5.1.9累計夯沉量指單個夯點在每一擊下夯沉量的總和,累計夯沉量為設(shè)計墩長的1.5~2倍以上,主要是保證夯墩的密實度與著底,實際上相當(dāng)于充盈系數(shù)的概念。5.1.10夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)地基土的性質(zhì)確定。一般來說,由粗顆粒土組成的滲透性強的地基,夯擊遍數(shù)可少些。反之,由細顆粒土組成的滲透性弱的地基,夯擊遍數(shù)要求多些。根據(jù)我國工程實踐,一般均能取得較好的夯擊效果。對于滲透性弱的細顆粒地基,必要時夯擊遍數(shù)可適當(dāng)增加。必須指出,由于表層土是基礎(chǔ)的主要持力層,如處理不好,將會增加構(gòu)筑物的沉降和不均勻沉降。5.1.11兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時間間隔,以利于土中超靜孔隙水壓力的消散。間隔時間長短取決于超靜孔隙水壓力的消散時間,而土中超靜孔隙水壓力的消散速率與土的類別、夯點間距等因素有關(guān)。有條件時,宜在試夯前埋設(shè)孔隙水壓力傳感器,通過試夯確定超靜孔隙水壓力的消散時間,并據(jù)以確定兩遍夯擊之間的時間間隔。當(dāng)缺少實測資料時,間隔時間可根據(jù)地基土的滲透性按本條規(guī)定采用。強夯置換墩法中,通常用碎石等粗顆粒進行置換,若選用的碎石樁材料符合一定的級配要求,則所制成的碎石樁可在粘土地基中形成一個良好的排水通道,起到排水砂井的效果,且大大縮短了孔隙水的水平滲透途徑,加快軟土的排水固結(jié),使地基沉降穩(wěn)定加快。根據(jù)初步確定的強夯參數(shù),提出強夯試驗方案,進行現(xiàn)場試夯。應(yīng)根據(jù)不同土質(zhì)條件待試夯結(jié)束一段時間,對試夯場地進行檢測,并與夯前測試數(shù)據(jù)進行對比,檢驗強夯效果,確定工程采用的各項強夯參數(shù)。5.2地基承載力5.2.1成墩過程中,由于振動、擠壓等原因,墩間軟土?xí)霈F(xiàn)較大的附加孔隙水壓力,從而導(dǎo)致原軟土地基土強度有所降低。墩體形成后,一方面原地基土的結(jié)構(gòu)強度會隨時間逐漸恢復(fù),另一方面孔隙水壓力會轉(zhuǎn)移消散,結(jié)果是有效應(yīng)力增大,強度提高和恢復(fù),甚至超過原土體強度,故強夯置換可以提高墩間軟土的地基承載力。強夯置換墩承受的垂直荷載有一部分要轉(zhuǎn)化為由墩間土承受的水平荷載,這是其作為散體材料墩復(fù)合地基的一個重要特性。當(dāng)墩體與基礎(chǔ)直接接觸時,接觸面處由于受墩體與基底摩擦作用的限制,側(cè)擠力一般接近于0,在距離基礎(chǔ)底面深度約0.5倍~2.0倍墩徑處,墩間土承受的水平荷載達到最大值,然后又隨深度增加而降低。因此,目前一般認(rèn)為,在深度約4倍左右墩徑處即可忽略不計。置換墩是由粘結(jié)材料和散體材料共同組成的組合墩體粘結(jié)材料墩體的承載力大小取決于墩側(cè)摩阻力和墩底端阻力以及自身強度,而散體材料墩體的承載力大小則取決于墩側(cè)土體所提供的側(cè)限力大小及墩下土體的承載能力。如果將置換墩按粘結(jié)材料段承載力的計算,則先根據(jù)兩種情況分別計算墩體的承載力:=1\*GB3①根據(jù)墩身材料強度計算承載力;Ppf=q(5.2.1-1)式中:Ppf——墩體實際極限承載力(kPa);q——墩體極限抗壓強度(MPa) ;=2\*GB3②根據(jù)墩側(cè)摩阻力和墩底端阻力計算承載力;Ppf=[∑fiSaLi十ApR]/Ap(5.2.1-2)式中:fi——墩周土的極限摩擦力(kN/㎡);Sa——墩身周長(m);Li——按土層劃分的各段墩長(m);R——墩底土極限承載力(kPa);Ap——墩身橫斷面積(㎡)。再比較以上兩式(5.2.1-1)和(5.2.1-2)的計算結(jié)果,較小值即為單墩體的極限承載力。5.2.2對淤泥或流塑的粘性土中的置換墩則不考慮墩間土的承載力,按單墩載荷試驗的承載力除以單墩加固面積取為加固后的地基承載力,主要是考慮:1淤泥或流塑軟土中強夯置換國內(nèi)有個別不成功的先例,為安全起見,須等有足夠工程經(jīng)驗后再行修正,以利于此法的推廣應(yīng)用;2某些工程因單墩承載力已夠,而不再考慮墩間土的承載力;3墩體填料為碎石或砂礫,置換墩形成過程中大量填料與墩間土混合,越淺處混合程度越高,因而墩間土已非原來的土而是一種混合土,含水量與密實度改善很多,可與墩體共同組成復(fù)合地基。但目前由于對填料要求與施工操作尚未規(guī)范化,填料中往往塊石過多,混合效果不佳、均勻性不好,墩間的淤泥等軟土性質(zhì)改善不夠。因此,目前暫不考慮墩間土的承載力較為穩(wěn)妥。需要說明的是,式(5.2.2)中單墩加固面積Ap為墩體橫截面積加上分?jǐn)偟募庸掏馏w面積。5.2.3?5.2.4根據(jù)南京水利科學(xué)研究院多年來的實踐經(jīng)驗成果,實測的墩土應(yīng)力比多在2~5之間。為此,建議式(5.2.4)中墩土應(yīng)力比取2~4。若強夯置換墩處理后形成的復(fù)合地基存在軟弱下臥土層,則按復(fù)合地基加固區(qū)承載力計算出基礎(chǔ)的底面尺寸后,尚需對復(fù)合地基軟弱下臥層承載力進行驗算:(5.2.4-1)式中:pz——軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力(KPa);pcz——軟弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力(KPa);faz——軟弱下臥層頂面處經(jīng)深寬修正后的地基承載力(KPa)。如果不滿足上式要求,應(yīng)調(diào)整加大基礎(chǔ)底面尺寸后重新驗算;下臥層頂面的附加應(yīng)力計算宜考慮擴散角。5.3地基沉降5.3.1《公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ017-96)制定容許工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)近十年來的高速公路建設(shè)實踐驗證是合適的,本規(guī)程采納該標(biāo)準(zhǔn)。5.3.2?5.3.4強夯置換墩復(fù)合地基沉降量計算采用分層總和法計算。夯后有效加固深度內(nèi)土層的壓縮模量應(yīng)通過原位測試或土工試驗確定,也可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值。6強夯置換墩施工與監(jiān)測6.1施工準(zhǔn)備6.1.1強夯碎石墩復(fù)合地基的施工工藝流程如圖6.1.1-1。不滿足不滿足不滿足夯前勘察初步施工方案施工準(zhǔn)備試夯監(jiān)測檢驗正式施工方案夯第一遍監(jiān)測夯第N遍監(jiān)測夯后檢驗場地平整工程驗收竣工報告結(jié)束準(zhǔn)備階段施工階段收尾階段圖6.1.1-1強夯施工工藝流程6.1.2~6.1.8由于在成墩工藝上的不同,強夯置換墩墩柱體與碎石樁體存在著較大的區(qū)別,墩體墩徑一般較大、形狀極不規(guī)則。其墩體形狀與被加固土體的性質(zhì)、夯錘的形狀、采用的夯擊能等多種因素有關(guān)。常見的墩形為鼓狀和漏斗狀兩種,如圖6.1.2-1所示。一般情況下,強夯墩的外漲系數(shù)(強夯墩的直徑和錘徑之比)為1.5~2.0,外漲系數(shù)和土的抗剪強度及錘的形狀有關(guān),土的抗剪強度越小,外漲系數(shù)越大,尖底錘的外漲系數(shù)比平底錘的外漲系數(shù)大。如要求形成的置換墩外漲系數(shù)盡量小,宜采用平底錘,相反,宜采用尖底錘。同時選擇夯錘直徑,其底面積宜按土的性質(zhì)確定,錘底靜接地壓力值可取100~200kPa,對于細顆粒土錘底靜接地壓力宜取小值。(a)鼓狀墩體(b)漏斗狀墩體圖6.1.2-1強夯碎石墩復(fù)合地基常見的墩體形狀6.2施工6.2.1強夯置換墩的成墩過程及成墩影響因素第一擊(初夯):夯錘產(chǎn)生的沖擊波通過拋石層向下及四周傳播,并伴隨著能量的衰減,界面變化形成如圖6.2.1第二擊:取第一擊形成的墩體雛形曲線的一半來分析,按曲線斜率變化最大的點(A、B、C、O)構(gòu)成的三段(見圖6.2.1-1(a))。AB段:平緩且長度較大,入射強度相對較低,由A到B入射、反射、透射角逐漸變小,反射及透射強度變大。因透射角較小,AB段界面將發(fā)生向下為主的偏轉(zhuǎn)推進而成為A1B1段,界面穩(wěn)定性加強。BC段:兩端附近傾斜度不大,但中間大部分傾斜較大,因此,在兩端呈現(xiàn)較大幅度下沉;中間部分入射角較大,透射強度高,且以水平透射為主,反射強度低,界面十分不穩(wěn)定。因此,此段將發(fā)生水平擴張,并產(chǎn)生明顯的伸長,造成傾斜度不斷增大,界面變?yōu)锽1C多擊:AB段緩傾,B點沿水平外移,長度縮短。由于此段下沉幅度不大,因而在多次夯擊下的變化越來越不明顯;BC段不斷外推拉長,傾斜度越來越大,因而不斷增大且水平擴展變緩,界面趨于穩(wěn)定。BC段墩體近似呈柱狀,墩徑趨于穩(wěn)定(2倍)。AAeBCD0OhHC1C1(a)成墩過程示意圖(b)實施過程圖6.2.1-1墩柱體形成后,由于作用于BC界面的反射強度大、反射角小,因而反射波繼續(xù)作用于墩體,使墩體加密及下沉。由于墩柱體的形成限制了夯擊能向淤泥中擴散,減小了幾何阻尼,使墩體中波的傳播近于一維波,有利于墩的下沉及加密。由圖6.2.在強夯過程中,墩柱體形成的早晚,對成墩質(zhì)量及成墩效率都有影響。在夯擊總能量相同的情況下,如墩柱體形成較早,就有較多的能量消耗于墩體的密實與下沉,有利于提高成墩質(zhì)量及成墩效率。(1)界面下沉范圍D0的影響在初夯時,如界面下沉的范圍大,能量擴散的范圍也大,對墩柱體形成不利,因此,應(yīng)適當(dāng)減小界面下沉范圍。界面下沉范圍D0可用下式表示:(6.2.1-1)式中:H-錘底作用面到墊層底的距離(m);α-強透射沖擊波最大入射角,可取70o;d-夯錘直徑(m)。由上式可以看出,為減少界面下沉范圍,應(yīng)盡量減小H和d,即盡量降低錘底作用面到墊層底的距離,采用長徑比較大的夯錘。(2)界面下沉幅度Δh的影響界面下沉幅度Δh由透射波強度及淤泥的性質(zhì)決定,當(dāng)淤泥性質(zhì)一定時,由透射波的強度決定。提高透射波的強度可通過加大夯擊能、縮短傳播途徑及提高傳播介質(zhì)的密度來實現(xiàn)。因此,應(yīng)通過適當(dāng)加大夯擊能、減少錘底作用面到墊層底的距離以及選取密度較大的拋填石料。(3)界面形狀的影響界面形狀主要反映在墩中心周圍界面的傾斜度(即界面突出程度)上,主要由透射波方向決定。根據(jù)Snell定律,兩種介質(zhì)的波速比控制透射波的方向,波速比越大,下沉界面越突出,越有利于墩柱體的形成。(4)碎石墊層厚度和采用的夯擊能量的影響墊層厚度與碎石墩墩柱體形成早晚有著密切的關(guān)系,在墊層較厚的情況下可以根據(jù)情況適當(dāng)提高第一擊的落距,以保證足夠的夯擊能擊穿軟土上覆蓋的碎石墊層,使墩柱體盡早的形成,以后夯擊落距可根據(jù)第一擊夯擊的情況選擇,從而達到提高夯擊效率,保證碎石墩成墩質(zhì)量的目的。由此可知,提高夯擊能、減小錘底作用面至墊層底的距離以及選取密度與波速較大的拋填石料,有利于提高塊石墩的成墩質(zhì)量與成墩效率。6.2.2為達到既有效又經(jīng)濟的目的,應(yīng)根據(jù)場地的地質(zhì)條件和工程使用要求,正確地選用強夯參數(shù)。1.單擊夯擊能單擊夯擊能是表征每擊能量大小的參數(shù),其值等于錘重與落距的乘積(式6.2.2-1),一般根據(jù)地基土類別、荷載大小和要求處理深度等綜合考慮(式6.2.2-2),并通過現(xiàn)場試夯確定。由于有很大部分的能量要消耗在把大塊石擊碎上,故要求強夯碎石墩單擊夯擊能不能過小。錘重一般取10t~40t,錘徑應(yīng)小于1.5m(6.2.2-1)(6.2.2-2)式中:E-單擊夯擊能(kN·m);M-夯錘質(zhì)量;g-重力加速度,g=9.8m/s2;H-落距(m);d-修正系數(shù),變動范圍在0.35~0.70,一般粘性土、粉土,取0.5;砂土取0.7;黃土取0.35~0.50。2.最佳夯擊能實際施工時最佳夯擊能從試夯測量中可以大體確定,應(yīng)滿足下列條件:①最后兩擊的平均沉降量不大于50mm。當(dāng)夯擊能量較大時,不大于100mm。②夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大隆起。當(dāng)測得夯坑底沉降引起的體積增量與坑周圍地面隆起體積增量相等時認(rèn)為夯擊能已達飽和,若再繼續(xù)夯擊,則能量消耗在使周圍土體破壞上面。③不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。3.夯擊次數(shù)夯擊次數(shù)是指在一個夯點上夯擊的最有效次數(shù)。一般通過現(xiàn)場試夯來確定,以夯坑的壓縮量最大、夯坑周圍隆起量最小為確定原則。常通過現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)與夯沉量的關(guān)系曲線確定。對于碎石土、砂土、低飽和度的濕陷性黃土和填土等地基,夯擊時夯坑周圍往往沒有隆起或隆起量很小,應(yīng)盡量增多夯擊次數(shù)。對于飽和度較高的粘性土地基,隨著夯擊次數(shù)的增加,土體積壓縮,孔隙水壓力升高,但由于此類土滲透性較差,地基土產(chǎn)生較大的側(cè)向位移,引起夯坑周圍地面隆起,如繼續(xù)夯擊,并不能使地基土得到有效的夯實,造成浪費,有時甚至造成地基土強度降低。張永鈞等曾于1980年提出有效夯實系數(shù)的概念,并以此來確定夯擊次數(shù)。若以d表示有效夯實系數(shù),則:(6.2.2-3)式中:V-夯坑體積(m3);-夯坑周圍地面隆起的體積(m3);V0-壓縮體積(m3)。有效夯實系數(shù)表示地基土在某種夯擊能作用下的夯實效率,有效夯實系數(shù)高,說明夯實效果好,有效系數(shù)低,說明夯實效果差。從大量資料來看,砂土和粉土地基的夯實效果要比粘性土地基要好。通過現(xiàn)場試夯確定夯擊次數(shù)時,應(yīng)滿足下列條件:(1)墩底穿透軟弱土層,且達到設(shè)計墩長;(2)累計夯沉量為設(shè)計墩長的1.5~2.0倍,以保證夯墩的密實度和著底;(3)最后兩擊的平均夯沉量不宜大于1/10錘高,且不宜大于下列數(shù)值:當(dāng)單夯擊能小于4000kN·m時為50mm,當(dāng)單夯擊能為4000~6000kN·m時為100mm,當(dāng)單夯擊能大于6000kN·m時為200mm。在沒有試夯資料時,可根據(jù)經(jīng)驗確定,如強夯置換深度為5m左右,夯擊次數(shù)在9擊~13擊之間,一般可取10擊作為計量控制值。4.相鄰兩夯擊遍數(shù)的間歇時間兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時間間隔,以便于土中空隙水壓力的消散。由于碎石墩本身就是一個排水體,超空隙水壓力消散時間很短,亦即可實施連續(xù)夯擊。5.夯擊落距落距視軟基的土質(zhì)條件而定,一般為10~20m。通常第一擊落距可選20m,以保證足夠的夯擊能擊穿軟土上覆蓋的人工填土層,第二擊則可根據(jù)第一擊夯沉量選取落距。6.夯擊收錘標(biāo)準(zhǔn)及間隔時間根據(jù)工程的具體情況,大面積施工時的收錘標(biāo)準(zhǔn)為:(1)當(dāng)單擊夯擊能大于6000KN·m時,最后兩擊的平均夯沉量不大于20cm,后一擊的夯沉量明顯小于前一擊夯沉量;(2)在強夯施工過程中,如夯坑周圍有大的隆起,要停止施工,間歇一周左右,孔隙水壓力消散后再繼續(xù)進行施工或增加夯擊遍數(shù)以減小隆起,以達到較好的加固效果;(3)每遍夯完后,待孔隙水壓力消散后再進行下一遍夯擊,視地基土情況,間歇時間一般控制在8~10d;(4)強夯施工要達到設(shè)計擊數(shù)要求,以滿足影響深度要求。6.2.3隨著置換墩的加深,被擠出的軟土漸多,夯點周圍地面漸高,先鋪的施工墊層在向夯坑中填料時往往被推入坑中成了填料,施工層越來越薄,因此,施工中須不斷地在夯點周圍加厚施工墊層,避免地面松軟。6.3施工監(jiān)測6.3.1~6.3.7施工過程中應(yīng)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)測工作,首先應(yīng)檢查夯錘質(zhì)量和落距,因為若夯錘使用過久,往往因地面磨損而使質(zhì)量減少,落距未達到要求,也將影響單擊夯擊能;其次,夯點放線錯誤情況常有發(fā)生,因此,在每遍夯擊前,均應(yīng)對夯點放線進行認(rèn)真復(fù)核;此外,在施工過程中還必須認(rèn)真檢查每個夯點的夯擊次數(shù)和量測每擊的夯沉量及檢查置換深度。由于超靜孔隙水壓力的增長,影響置換墩的形成,監(jiān)測超靜孔隙水壓力的增長和消散情況,以確定相鄰置換墩施工的間隔時間。7質(zhì)量檢查與驗收7.1質(zhì)量檢查7.1.1~7.1.4施工質(zhì)量檢驗主要包括強夯碎石墩形態(tài)的檢驗、墩間土夯擊前后的變化的檢驗,以及碎石墩復(fù)合地基承載效果檢驗。1.碎石墩形態(tài)檢驗碎石墩長度是一個比較重要的數(shù)據(jù),可以采用直接法測定或間接法測定。直接法可以通過鉆探直接獲得墩體長度,也可以在夯坑外圍向墩體斜鉆,從鉆孔中按觸到墩體的斜距,得到墩體的長度。間接法可采用電阻率法、雷達檢測法等,通過測量波速、電阻等與墩體長度的相關(guān)關(guān)系,測定墩體的長度。碎石墩砂石結(jié)構(gòu)組成的質(zhì)量,首先要檢驗砂石料的質(zhì)量,如砂石的礦物組成、風(fēng)化程度、含泥量等,其次要檢驗顆粒組成級配是否良好,最后要檢驗夯擊后的密實程度,常用的有效方法有動力觸探法。2.墩間土性質(zhì)變化檢驗強夯過程中或強夯后,墩間土性質(zhì)如密度、含水量、透水性、壓縮性等會發(fā)生變化,因此,對墩間土的變化進行檢驗是必要的。一般可采用鉆探取樣進行土工試驗,測定土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),并與夯前進行對比。此外,也可以采用動靜力觸探、十字板剪切試驗、旁壓試驗或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗,并且與夯前進行對比。3.復(fù)合地基效果檢驗碎石墩復(fù)合地基處治效果檢驗,目前通常采用的方法有下列三種:(1)理論算法根據(jù)現(xiàn)場測定的碎石墩和墩間土的有關(guān)指標(biāo),利用復(fù)合地基理論計算方法,計算出復(fù)合地基的強度和變形值,再與設(shè)計要求值相比較,檢驗加固后的地基是否達到設(shè)計要求。(2)單墩載荷試驗配備大型承載板,在現(xiàn)場進行單墩載荷試驗,獲得單墩承載力,進而推斷出復(fù)合地基承載能力。(3)多墩復(fù)合地基堆載試驗地基處理完成后,結(jié)合工程填筑過程,選取一段進行復(fù)合地基多墩現(xiàn)場堆載試驗。試驗前,在場地上埋設(shè)好夯坑內(nèi)外的地面沉降標(biāo)和深層沉降儀、水平位移樁和測斜儀、孔隙水壓力測頭和測壓裝置,以及壓力盒等。當(dāng)填筑開始后,分別測出填土高度和地基變化的相關(guān)測試數(shù)據(jù),當(dāng)堆載到達預(yù)定高度時,總結(jié)分析測得的各項數(shù)據(jù),從而評價復(fù)合地基的效果。4.復(fù)合地基沉降觀測強夯過程中,地基通常要產(chǎn)生較大的變形,因此,復(fù)合地基的沉降觀測可在地基處理完成后進行。觀測方法可采用沉降板或沉降標(biāo)等方法,通過觀測,獲得復(fù)合地基隨路堤填筑的沉降變化,其結(jié)果一方面可用于檢驗地基處理效果,另一方面也為路堤的填筑施工,以及路基設(shè)計方案的變更和優(yōu)化提供依據(jù)。5、檢測方法:承載力檢驗包括原位測試和室內(nèi)土工試驗,原位測試常用的方法有載荷試驗、動力觸探試驗、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗、波速試驗等。載荷試驗適用于強夯地基和強夯置換墩地基;對于簡單場地上的一般構(gòu)筑物,載荷試驗檢測點不少于3點,對于復(fù)雜場地或重要構(gòu)筑物地基應(yīng)增加檢測點數(shù),強夯置換地基載荷試驗檢測和置換墩最低情況檢測數(shù)量均不應(yīng)少于墩點數(shù)的1%,且不少于3個點。對強夯置換地基應(yīng)采用單墩載荷試驗,對飽和粉土地基允許采用單墩復(fù)合地基載荷試驗代替單墩載荷試驗。如果載荷板面積較小,荷載影響深度為3~4倍載荷板的直徑,因而在確定強夯效果或強夯置換墩的著地情況,可采用載荷試驗與其它原位試驗(標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、動力觸探試驗、靜力觸探試驗、波速試驗)相結(jié)合,綜合判定強夯地基或強夯置換墩承載力及有效加固深度。動力觸探試驗,適用于雜填土地基的強夯檢測及查明強夯置換墩著地情況及承載力與密度隨深度的變化關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、靜力觸探試驗適用于一般粘性土、粉土地基或素填土地基強夯后的地基檢測,也適合于判斷強夯后地基土(砂土、粉土)液化的可能性。波速試驗,可采用單孔法,躊孔法測試彈性波在土中傳播的波速Vp、Vs,根據(jù)波速的變化確定地層分界點,并可計算各層的動力學(xué)參數(shù):動彈性模量Ed、動剪切模量Gd、泊松比ν。在無鉆孔條件時可用瑞利波法測得深度不太大地層中瑞利波波速確定地層分界點,并利用V R≈V s,進一步求得土層的動力學(xué)參數(shù)。利用瑞利波對夯前、夯后地基土νR值的變化進行檢測,以確定夯擊效果,也可以利用νR值確定強夯后地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值,但應(yīng)注意υr與強夯地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值之間的曲線關(guān)系具有一定的適用范圍。7.1.5強夯檢查方法依據(jù)我國《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)的相關(guān)規(guī)定。7.2質(zhì)量驗收7.2.1依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2002)的規(guī)定。7.2.2~7.2.3應(yīng)根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50202-2002)的規(guī)定,結(jié)合強夯法處理地基和碎石樁處理地基的具體要求進行質(zhì)量驗收。必要時可用地質(zhì)雷達儀檢測強夯置換墩的墩長和墩徑。
預(yù)應(yīng)力砼箱梁預(yù)制施工方法一、概述后張法預(yù)應(yīng)力砼預(yù)制箱梁,單幅橋面寬B=1275米,跨徑30.08米、30.16米,梁高1.6米,梁間距2.55米,單箱邊梁頂寬2.375米,中梁頂寬2.20米,底寬1.00米,單片梁吊裝重量87噸,單幅橋面橫橋向由5片梁組成。全橋共五聯(lián),為先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。二、施工方法箱梁的預(yù)制場地安排在0#號臺后面的的路基范圍內(nèi),箱梁預(yù)制后,用軌道平臺車運至架橋機內(nèi),用架橋機架設(shè)。1、預(yù)制預(yù)應(yīng)力箱梁施工流程圖
預(yù)制箱梁施工工藝框圖砼拌制砼拌制測量控制底模調(diào)整側(cè)模整修鋼筋制作安裝預(yù)應(yīng)力管道鋼筋制作頂板鋼筋綁扎澆注混凝土混凝土養(yǎng)生鋼絞線張拉安裝內(nèi)模移梁檢查底板混凝土附著式振搗安裝側(cè)模綁扎底層腹板鋼筋波紋管制作內(nèi)模加工壓漿墊保護層張拉設(shè)備標(biāo)定隨梁試塊試壓制取砼試塊配合比試驗鋼絞線下料穿入封錨水泥漿配合比試驗 2、預(yù)制場設(shè)置2.1、預(yù)制場設(shè)置:各修建12個箱梁制梁底座,詳箱梁預(yù)制場地布置圖。2.2、模板制作箱梁預(yù)制臺座采用固定式制梁臺座。臺座下部由混凝土基礎(chǔ)、梁端混凝土底座組成。底座為C25混凝土,底座面板采用水磨石,底座四周用角鋼圍固。在靠近梁端2m范圍的底座下,加深、加寬混凝土基礎(chǔ),防止張拉后梁體起拱,重力集中壓裂底座端部。底模上每隔1m留一個對拉桿預(yù)留孔。箱梁的制梁臺座應(yīng)堅固、無沉陷,臺座各支點間距適宜,以保證底模平整度不大于2mm。箱梁預(yù)應(yīng)力張拉以后,梁體中部拱起,在預(yù)施應(yīng)力過程中,整個梁體的質(zhì)量就由均勻分布于底板上的均布荷載轉(zhuǎn)移為支承于兩端的集中荷載。因此梁端部的底板、底座均應(yīng)加強,不得有沉降,滿足其預(yù)應(yīng)力箱梁支點受力的要求。底模兩端應(yīng)設(shè)活動底模,保證箱梁能夠起吊移位。側(cè)模:采用廠制定型鋼模,鋼模加工時應(yīng)制作胎具,并整體組拼后一次施焊成形。制作3套鋼模板,各模板接縫處使用海棉橡膠條塞緊以防漏漿。內(nèi)模:采用依圖紙設(shè)計尺寸制作的組合鋼模,鋼模之間的連接鋼帶和面板之間的夾角要做成銳角或鈍角形式,以便于拆模。內(nèi)模底模板順梁方向應(yīng)隔塊安裝,以利澆注時下落砼到底板。立內(nèi)模時,對張拉頂板束預(yù)留孔處做單獨處理。模板安裝順序:安裝底?!惭b側(cè)模→涂脫模劑→貼接縫止?jié){膠帶→安裝鋼筋骨架→吊裝內(nèi)?!夗敯邃摻睢惭b端模。為了箱梁的外觀光滑、整潔,線型流暢,模板制造應(yīng)滿足下列要求:(1)具有必須的強度、剛度和穩(wěn)定性、能可靠地承受施工過程中可能產(chǎn)生的各項荷載,保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計形狀,尺寸和模板各部件之間相互位置的準(zhǔn)確性。(2)盡可能采用組合鋼?;虼髩K鋼模,提高模板的適應(yīng)性和周轉(zhuǎn)率。(3)模板板面光滑平整,接縫嚴(yán)密,確保混凝土在強烈振動下不漏漿。(4)便利制作、裝拆容易、施工操作方便,保證安全。(5)考慮到施加預(yù)應(yīng)力后混凝土?xí)嚎s,梁的底模板鋪設(shè)時加長1/1000L(L為梁長)。箱梁內(nèi)模頂部與側(cè)模為鉸接,兩側(cè)的上下塊模板間為斜面聯(lián)結(jié),兩側(cè)模板間用帶有正反絲扣的撐桿支撐,便于拆模。為了保證現(xiàn)澆橋面板及瀝青鋪裝層的厚度,按設(shè)計和規(guī)范要求在制梁臺座的底模設(shè)置反拱,其拱度值根據(jù)設(shè)計圖紙?zhí)峁┑臄?shù)值為2.4cm,在跨度范圍內(nèi)按圓曲線的變化進行設(shè)置。3、鋼筋工程3.1、材料(1)Ⅰ、Ⅱ級鋼筋分別符合GB13013-91和GB1499-98的規(guī)定。凡鋼筋直徑≥12mm者,均采用Ⅱ級(HRB335)熱軋螺紋鋼,凡鋼筋直徑<12mm者,采用Ⅰ級(R235)鋼。鋼板應(yīng)符合GB700-88規(guī)定的Q235鋼板。(2)鋼筋的選用應(yīng)符合設(shè)計文件的規(guī)定。鋼筋進場后,按不同鋼種、等級、牌號、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗收,分別堆存,不得混雜,并設(shè)立識別標(biāo)志。檢查其出廠質(zhì)量證明書和試驗報告單,對所有進場鋼筋進行抽樣檢查,必須滿足設(shè)計及規(guī)范的要求,并將抽樣檢查結(jié)果報告監(jiān)理工程師檢查認(rèn)可后方可使用。3.2、鋼筋制作與安裝(1)、鋼筋使用前將表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。使用的鋼筋要平直、無局部彎折現(xiàn)象。按設(shè)計圖紙彎折成型。(2)、鋼筋加工嚴(yán)格按設(shè)計圖紙的要求進行成型。骨架鋼筋的焊接應(yīng)滿足設(shè)計要求,并保證骨架不變形,在同一平面上。主筋接頭采用雙面焊接搭接,其搭接長度應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范的要求。搭接接頭由專人施焊,通過焊接實驗經(jīng)監(jiān)理工程師在場檢查合格,才能實施。(3)、鋼筋在鋼筋車間預(yù)制成型,首先綁扎底板鋼筋,然后再綁扎腹板鋼筋、頂板鋼筋。鋼筋的接頭應(yīng)錯開布置。(4)、內(nèi)外側(cè)護欄的錨固鋼筋應(yīng)預(yù)先埋入,并注意預(yù)留泄水管位置。(5)、為了保證混凝土保護層的規(guī)定厚度,在鋼筋與模板間設(shè)置水泥砂漿墊塊,用埋設(shè)其中的鐵絲與鋼筋扎緊,并互相錯開,分散布置。(6)、安裝頂板、翼板鋼筋時,在邊梁上同時安裝防撞欄的預(yù)埋鋼筋,并準(zhǔn)確、牢固定位。(7)、支座上板的錨固螺栓和鋼筋應(yīng)固定牢,保證泄水孔及其預(yù)埋位置的準(zhǔn)確性。鋼筋與模板間設(shè)置墊塊,墊塊與鋼筋扎牢,確保鋼筋的保護層厚度符合設(shè)計要求。(8)、每片預(yù)制箱梁底板設(shè)置4個Φ100mm通氣孔,若通氣孔的位置與普通鋼筋發(fā)生干攏,可適當(dāng)挪動普通鋼筋的位置。3.3、綁扎底板與腹板鋼筋(1)、鋼筋在加工棚內(nèi)嚴(yán)格按設(shè)計加工,現(xiàn)場人工綁扎成型。綁扎自下而上依次進行,并采取可靠的臨時加固措施,保證鋼筋骨架的剛度和穩(wěn)定性。(2)、鋼筋調(diào)直、連接、切斷、彎曲均采用機械加工,加工好的半成品分類掛牌堆放。鋼筋骨架綁扎成型在相應(yīng)的臺座上進行。綁扎前在臺座底模頂面標(biāo)出主筋、箍筋、橫隔板、變截面位置及骨架長度。鋼筋綁扎完畢核對無誤,即可進行下道工序。為保證鋼筋的保護層厚度,在鋼筋骨架外側(cè)捆扎曲面水泥砂漿墊塊(曲面朝外)。3.4、綁扎頂板鋼筋 模板安裝后綁扎頂板及翼緣板鋼筋,安裝負(fù)彎矩波紋管。4、預(yù)應(yīng)力管道安裝4.1本工程波紋管采用內(nèi)徑為φ55mm、φ90mm的波紋管。預(yù)應(yīng)力鋼束的成孔采用金屬波紋管,選用符合設(shè)計要求的波紋管,波紋管在安裝前應(yīng)通過1KN徑向力的作用下不變形的試驗,同時應(yīng)作管水試驗,以檢查有無滲漏現(xiàn)象,確無變形、滲漏現(xiàn)象時始可使用。4.2波紋管的連接,應(yīng)采用大一號同型波紋管作接頭管,接頭管長300mm,但接縫數(shù)量盡可能保持最少。波紋管連接后用密封膠帶封口,纏繞緊密,避免混凝土澆筑時水泥漿滲入管內(nèi)造成管道堵塞。4.3安裝波紋管時,嚴(yán)格按設(shè)計坐標(biāo)進行安裝,確保管道位置準(zhǔn)確,不發(fā)生位移、變形,每隔1m加設(shè)一道定位鋼筋,并用鐵絲綁扎固定,避免管道在澆筑混凝土過程中移位。并控制好波紋管的平彎、豎彎曲線,接頭不漏漿,管道不受損傷。4.4波經(jīng)紋管如有反復(fù)彎曲,操作時應(yīng)注意防止管壁破裂,同時應(yīng)防止臨近電焊火花燒傷管壁,若有微小破損或小孔洞及時修補并得到監(jiān)理工程師的認(rèn)可。5、預(yù)應(yīng)力箱梁澆注混凝土前的檢查5.1澆注混凝土前,將模型內(nèi)雜物和鋼筋上的油污清洗干凈,涂優(yōu)質(zhì)脫模劑,經(jīng)工程師檢查合格后,才能進行混凝土澆注。5.2為了保證預(yù)留孔道的準(zhǔn)確,端模板應(yīng)與側(cè)模和底模緊密貼合,并與孔道軸線垂直。5.3梁內(nèi)預(yù)埋件不能漏埋,位置應(yīng)準(zhǔn)確,特別是錨墊板應(yīng)與端頭模板緊密貼合,不得平移或轉(zhuǎn)動。且錨頭墊板的端面應(yīng)與鋼束垂直。5.4墊板處的加固鋼筋網(wǎng)尺寸和位置,預(yù)應(yīng)力孔道的外徑和各段的座標(biāo)位置應(yīng)符合設(shè)計要求,并牢固固定。頂板負(fù)彎矩處的孔口處應(yīng)封堵嚴(yán),防止灌注混凝土?xí)r,砂漿進入孔內(nèi)。5.5預(yù)應(yīng)力箱梁的梁長檢查、頂板寬度、腹板厚度必須符合設(shè)計要求。頂板的拉桿、側(cè)模的斜撐、契塊必須牢固可靠。澆注前振動設(shè)備檢查。6、混凝土施工6.1箱梁混凝土以龍門吊提升轉(zhuǎn)運輸送入模。采用插入式振導(dǎo)器和附著式振導(dǎo)器結(jié)合振搗。6.2澆筑順序:箱梁砼按一定的厚度、順序和方向分層澆筑,在下層砼初凝前澆筑完成上層砼,但不得出現(xiàn)縱向施工縫。箱梁混凝土分層澆筑時的順序為:底板→腹板→頂板。頂板上的預(yù)留拆模小孔,待混凝土強度達到設(shè)計值的10Mpa以上時,拆模后封口。6.3箱梁混凝土的澆注方向采用從一端循序進展至另一端,縱向分段水平分層的方式。在將近另一端時,為避免梁端混凝土產(chǎn)生蜂窩等不密實現(xiàn)象,則改為從另一端反向投料,而在距該端部4m~5m處合攏。6.4腹板澆注時,分層下料、振搗,每層厚度不宜超過30cm,上下層澆注時相隔不宜超過1小時(當(dāng)氣溫在30℃以上時)或1.5小時(當(dāng)氣溫在30℃以下時)。上層混凝土必須在下層混凝土振搗密實后方能澆注,以保證混凝土有良好的密實度。6.5分段長度宜取4m~6m,分段澆注時必須在前一段混凝土初凝前開始澆注下段混凝土,以保證澆注的連續(xù)性?;炷吝M行中不得任意中斷,因故必須間歇時,間歇最長時間應(yīng)按所用水泥凝結(jié)時間、混凝土的水灰比及混凝土硬化條件確定。段與段之間的接縫為斜向,上、下層混凝土接縫互相錯開,以保證混凝土澆注的整體性。6.6在澆注混凝土過程中,要設(shè)專人跟蹤檢查模板,及時處理漏漿。混凝土澆注完畢,及時進行整平、收漿,其頂板應(yīng)表面平整,不露筋。6.7為使現(xiàn)澆橋面板與預(yù)制箱形梁整體結(jié)合,預(yù)制箱形梁的翼緣板表面必須拉毛處理,拉毛處理應(yīng)滿足設(shè)計要求。并用麻袋覆蓋混凝土表面,灑水養(yǎng)護,保證混凝土質(zhì)量。7、混凝土的養(yǎng)護及拆?;炷两K凝后立即進行淋水養(yǎng)護。對箱內(nèi)箱外及預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)灌水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于14天,每天灑水次數(shù)視環(huán)境濕度與溫度控制,灑水以能保證混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準(zhǔn)?;炷翉姸冗_到設(shè)計強度的85%即可拆除梁體內(nèi)、外模板。拆模時用撬棍或鉤子輕輕撬動模板,使模板與混凝土脫離,防止撬壞混凝土。拆下的模板經(jīng)清理、調(diào)整、涂脫模劑后倒用。冬季施工采用蒸氣養(yǎng)護。8、預(yù)應(yīng)力施工8.1、預(yù)應(yīng)力鋼材及預(yù)應(yīng)力錨具進場后,應(yīng)分批嚴(yán)格檢驗和驗收,妥善保管。8.2、待箱梁混凝土強度達到90%以上后方可進行張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線,采用兩端張拉,伸長量和張拉力雙控的方式。以張拉力為主,以引伸量進行校核,張拉時,鋼束實際引伸量與計算引伸量的差值應(yīng)控制在6%以內(nèi),否則應(yīng)暫停張拉,待查明原因,并采取措施予以調(diào)整后,方可繼續(xù)張拉。8.3、預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉,采用兩端同時張拉。8.4、張拉設(shè)備的選用張拉采用穿心式千斤頂。根據(jù)設(shè)計計算出張拉控制應(yīng)力,來選擇張拉設(shè)備。張拉設(shè)備必須進行標(biāo)定,標(biāo)定合格后方可使用。8.5、張拉準(zhǔn)備設(shè)置張拉操作臺和防護板。制作鋼支架,張拉前把鋼支架緊靠在梁兩端,千斤頂用導(dǎo)鏈掛在鋼支架上,并在距離千斤頂1.5-2.0m處安設(shè)防護板,以防錨具夾片彈出傷人。8.6、張拉張拉工作是箱梁甚至整座橋梁工程的重點,應(yīng)予以高度重視,派結(jié)構(gòu)工程師專門負(fù)責(zé),保證張拉質(zhì)量。①先安裝工作錨環(huán),然后用鋼管將夾片輕輕打入錨環(huán),使夾片均勻,尾部平齊。完畢后安裝限位板、千斤頂及工具錨。在進行以上工作時,調(diào)整墊圈、墊板及千斤頂位置,使孔道、錨具和千斤頂三者之間軸線一致。③錨固當(dāng)實際伸長值同理論伸長值相差不超過6%,每束鋼絞線斷絲或滑絲不超過1絲和每斷面斷絲不超過該斷面鋼絲總數(shù)的1%,張拉合格后進行錨固。④記錄報告每次預(yù)應(yīng)力張拉均進行現(xiàn)場記錄,如:油壓表、油泵、千斤頂?shù)蔫b定號,張拉各階段的伸長值及相應(yīng)的拉力;以及時間、天氣、張拉責(zé)任人等各種情況。8.8、各束張拉的先后順序是:N1、N3、N2、N48.9、箱梁預(yù)應(yīng)力的張拉時,油泵加油應(yīng)均勻,不得突然加載或突然卸載。在張拉時,千斤頂后面不能站人或從其后面穿過,以防萬一。張拉時如果錨頭處出現(xiàn)滑絲、斷絲或錨具損壞,應(yīng)立即停止操作進行檢查,并作出詳細記錄。當(dāng)滑絲、斷絲數(shù)量超過容許值時,將抽換鋼束,重新張拉。8.10、張拉實測引伸量不應(yīng)超過設(shè)計計算的±6%。當(dāng)張拉力達到100%σy,引伸量能滿足設(shè)計要求,持荷5分鐘,封錨;當(dāng)張拉力達到100%σy時而引伸量小于設(shè)計要求時應(yīng)查明原因后進行超張拉,超張拉控制應(yīng)力為103%σy,加大持荷時間,封錨;8.11、預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉工藝:(1)鋼絞線的下料用砂輪機切割,切口側(cè)要20號鐵絲綁扎以免松散,并應(yīng)梳理直以免纏繞。(2)錨具與千斤項必須配套使用,使用前錨具應(yīng)作抽樣檢測,張拉時兩端同時張拉,采用應(yīng)力控制與延伸量同時控制。(3)錨具墊板必須與鋼束軸線垂直,墊板孔中心與管道中心一致,安裝千斤頂必須保證錨圈孔墊板中心嚴(yán)格對中,防止滑絲,斷絲現(xiàn)象。(4)張拉程序如下:0→10%σy→20%σy→60%σy→100%σy持荷5min→σy錨固。在進行初張拉時(10%σy為初應(yīng)力),在鋼絞線上劃線,作為測量鋼絞線伸長量的參考點,檢查鋼絞線有無滑絲現(xiàn)象,并檢查孔道軸線與錨具和千斤頂是否在一條線上。(5)鋼束張拉完畢后,嚴(yán)禁碰撞錨具和鋼絞線,鋼絞線剩余長度用砂輪機切割切斷。9、移梁與存放箱梁吊裝可在臨時支座中心處采用綁扎吊裝,箱梁在移動、吊裝過程中要保持主梁軸線垂直,嚴(yán)防傾斜,注意橫向穩(wěn)定。用龍門吊將梁片移出預(yù)制區(qū)放入存梁區(qū)內(nèi)。存放時,注意下列事項:(1)、存梁場地整平、壓實、不積水。(2)、梁片要按起吊及安裝次序堆放,并有適當(dāng)通道,防止越堆吊運。(3)、所有梁片標(biāo)以不易擦掉的記號,并準(zhǔn)確記錄混凝土澆筑、張拉的時間及日期。(4)、梁片放置在墊木上,吊環(huán)向上,標(biāo)志向外,層與層之間以墊木隔開,各層墊木的位置在吊點處,上、下層墊木必須在同一條豎直線上。10、孔道壓漿施工工藝孔道壓漿采用真空輔助壓漿工藝10.1、漿體配比設(shè)計的基本原則(1)改善水泥漿的性質(zhì),降低水灰比,減少孔隙、泌水,消除離析現(xiàn)象。(2)降低硬化水泥漿的孔隙率,堵塞滲水通道。(3)減少和補嘗水泥漿的在凝結(jié)硬化過程的收縮變形,防止裂縫的產(chǎn)生。10.2、漿體特性要求(1)流動度要求:拌和后的流動度為小于60S。(2)水灰比:0.3
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