楊芙榮
(臨沂市濱河景區(qū)小埠東橡膠壩管理所,山東 臨沂 276000)
臨沂市茶山閘橡膠壩壩基強夯施工方法
楊芙榮
(臨沂市濱河景區(qū)小埠東橡膠壩管理所,山東 臨沂 276000)
臨沂市蘭山區(qū)茶山閘橡膠壩底板座落在礫質(zhì)粗砂層,存在地基失穩(wěn)的隱患,主要來自于砂土液化和滲透穩(wěn)定兩個方面,為確保底板的穩(wěn)定性,特采取強夯的方法對地基進行處理。
強夯;試驗;對比試驗;夯擊方式
臨沂市蘭山區(qū)茶山閘除險加固工程橡膠壩工程全長532.0m,壩室段底板采用C30鋼筋混凝土,順水流方向長17.0m,厚1.0m,壩底板高程76.00m。壩底板底部與砂基之間設(shè)水泥土過度層,壩基座落于礫質(zhì)粗砂層,為確保壩基不因砂土液化和管涌導致壩基失穩(wěn),按照設(shè)計要求,需要進行強夯施工處理。具體設(shè)計指標為:橡膠壩壩室基礎(chǔ)邊線向外延伸5.0m,左右岸墻基礎(chǔ)邊線向外延伸3.0m;強夯影響深度約4~5.0m,選用強夯單擊夯擊能為1000kN·m,夯錘10t,落距10m;密實度要求Dr>0.75,地基容許承載力不小于170kPa/m2;夯擊點間距5.0m,梅花狀布置;先進行點夯,后進行滿夯,每夯擊點3~10擊,最后全場輕擊一遍2~5擊,輕擊落距5.0m。
針對強夯施工的特殊性和設(shè)計的要求,首先應(yīng)當確定相關(guān)施工參數(shù),主要包括點夯夯擊次數(shù)、滿夯夯擊次數(shù);其次應(yīng)當確定點夯布置形式,即確定選取三角形布置,或者選取正方形布置。
1.1 試驗段選取
在現(xiàn)場選定兩個試夯片區(qū):壩基樁號為0+72.4~0+106.8做“三角形”布置夯擊試驗,樁號0+116.8~0+151.2做“正方形”布置夯擊試驗,通過試夯確定點夯布置方式、夯擊遍數(shù)、夯點擊數(shù)。
1.2 “三角形”與“正方形“布置特征
1)按照施工圖設(shè)計要求,夯擊點間距5.0m,梅花狀布置,采用等邊“三角形”布置方式,現(xiàn)場放樣,保證夯點間距為5.0m,利用石粉塊做明顯標記,其主要特征為夯點交錯布置,邊緣點并非全線布設(shè),相鄰兩點不在同一直線。
2)按照施工圖設(shè)計要求,夯擊點間距5.0m,梅花狀布置,采用“正方形”布置方式,現(xiàn)場放樣,保證夯點間距為5.0m,利用石粉塊做明顯標記,其主要特征為夯點平行布置,邊緣點全線布設(shè),相鄰兩點在同一直線。
3)施工機具選?。簭姾粰C選取W1001型兩臺,夯擊錘選取直徑為2.0m的圓形重錘,重10t,同時配備測量工具。
1.3 施工工藝
在兩組試驗的實施中,遵循的原則即“先點夯,后滿夯”,對于“三角形”布置點夯須進行三遍;對于“正方形”布置點夯進行兩遍。
1)施工現(xiàn)場準備。根據(jù)甲方提供的基準樁、水準點和有關(guān)測量資料、標志進行施工測量,根據(jù)設(shè)計平面圖及外擴尺寸要求,分別進行各試驗區(qū)域定位放線、抄平、控制樁引設(shè)并復(fù)核無誤。
2)試夯步驟:測量場地標高;標定夯點位置;夯機就位,使夯錘對準夯點位置;測量錘頂標高;夯擊并再次測量錘頂標高;重復(fù)上述步驟3~5至到夯完為止;以最后兩個夯點夯沉量平均值小于5.0cm為停夯標準;滿夯采用500kN·m,每點2~5擊,錘印搭接互壓;測量夯后場地標高。
3)“三角形”夯擊過程。根據(jù)設(shè)計的承載力要求、結(jié)合場地情況,第一遍點夯夯點間距為5.0m等邊布置,位于三角形角點,每點3~10擊的夯擊數(shù),同時記錄每次夯擊時夯錘的落地沉降量,最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點的夯擊;第二遍點夯夯點間距為5.0m等邊布置,夯點位于三角形中心,內(nèi)插布置,夯點間距為5.0m,每點3~10擊的夯擊數(shù),同時記錄每次夯擊時夯錘的落地沉降量,最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點的夯擊;第三遍點夯夯點間距為5.0m等邊布置,夯點位于三角形中心,內(nèi)插布置,夯點間距為5.0m,每點3~10擊的夯擊數(shù),同時記錄每次夯擊時夯錘的落地沉降量,最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點的夯擊。三遍點夯完成后被加固土體由于觸變固結(jié)應(yīng)進行恢復(fù),恢復(fù)期滿1~2d后再進行滿夯工作,滿夯夯擊能500kN·m,滿夯每點2~5擊,錘印互相搭接錘徑的1/4。
4)“正方形”夯擊過程。第一遍點夯夯點間距為5.0m等邊布置,位于正方形角點,每點3~10擊的夯擊數(shù),同時記錄每次夯擊時夯錘的落地沉降量,最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點的夯擊;第二遍點夯夯點間距為5.0m等邊布置,夯點位于正方形中心,內(nèi)插布置,夯點間距為5.0m,每點3~10擊的夯擊數(shù),同時記錄每次夯擊時夯錘的落地沉降量,最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點的夯擊。兩遍點夯完成后被加固土體由于觸變固結(jié)應(yīng)進行恢復(fù),恢復(fù)期滿1~2d后再進行滿夯工作,滿夯夯擊能500kN·m,滿夯每點2~5擊,錘印互相搭接錘徑的1/4。
1.4 夯擊檢測
1)施工檢查。施工過程中檢查各項試驗數(shù)據(jù)和施工記錄,不符合設(shè)計要求時進行補夯或采取其它有效措施。
2)強夯地基承載力檢驗。在施工結(jié)束后間隔一定時間進行;對碎石土和沙土地基,其間隔時間可取7d~14d;粉土、粘性土地基,其間隔時間可取14d~28d。
3)檢測點布置。①每個部位地基荷載試驗不少于3點,對復(fù)雜場地或重要建筑地基要增加檢驗點數(shù)。②采用灌砂法進行密度、固體體積率檢測,每100m2不少于1個點,1000m2以上工程,超出1000m2部分每200m2至少1點,縱向分層檢測點間距小于2m。
首先通過試夯試驗,統(tǒng)計分析后,確定了點夯夯擊次數(shù),每點夯擊次數(shù)7次即可滿足設(shè)計要求,最后兩擊沉降量能夠達到小于5.0cm的規(guī)范要求。通過擊實試驗和靜載試驗測定,7次夯擊后滿足相對密實度要求Dr>0.75,地基容許承載力>170kPa/m2;其次,確定了兩種布置的點夯遍數(shù),三角形須3遍點夯,正方形2遍即可。
在強夯現(xiàn)場試驗和對比試驗的操作過程中,施工工藝安排基本一致,二者均遵循“先點夯,再滿夯”的原則,但是在施工過程中二者操作的簡便性存在明顯區(qū)別。
“三角形”布置,夯點布置放線操作復(fù)雜一些;夯點布置中邊緣點存在間斷性露點,邊緣夯擊線性呈波浪式;兩遍點夯之后,存在相鄰三角形中心點無法在第二遍實現(xiàn)點夯,須進行第三遍點夯,點夯遍數(shù)多,增加了施工循環(huán)次數(shù)。
“正方形”布置,夯點布置放線操作簡單,只需確定四個邊點即可利用鋼卷尺均分;同一直線,同一排或者同一列均能夠?qū)崿F(xiàn)夯點的連續(xù)布置,不存在露點現(xiàn)象;兩遍點夯之后,即可進入滿夯,縮短施工的周期。
強夯在本工程中的應(yīng)用,消除了壩基滲透穩(wěn)定和砂土液化帶來的壩基滑移的嚴重隱患,在施工前對該項施工,通過現(xiàn)場試驗不僅確定了相關(guān)的施工控制參數(shù),而且選取了兩種試驗方案對比實施,從而避免了在實際施工過程中可能在操作、方法、工藝等方面多走彎路。
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(責任編輯遲明春)
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2016-06-17
楊芙榮(1983—),男,工程師