松散性砂土中复合搭板施工工法

1、松散性砂土中复合搭板施工工法1 前言1.1工法背景1.1.1随着科技的发展，市政基础设施不断改善，建造中的桥梁越来越多，桥梁作为一种凝固的艺术，美化了城市环境，同时解决了城市日益繁忙的交通拥堵问题。1.1.2传统的施工方式道路与桥梁衔接处，由于地基、台背填料及结构物的刚柔性差异等诸多原因，往往产生跳车现象。1.1.3道桥衔接处的跳车现象带来了潜在的行车风险，降低了道路通行效率，导致养护费用大幅增加，也给交通带来不良影响。1.2形成过程1.2.1郑州市市政工程总公司的工程技术人员在多年的桥梁工程施工经验的基础上，综合分析多种地基处理技术，并经经济技术分析，将CFG桩加固地基的方法引入桥梁工程施工

2、中，提出了CFG桩复合地基桥头搭板施工工艺。1.2.2在后来的应用过程中，在CFG桩的褥垫层上又增设了一层水泥稳定碎石层，使得桥头搭板的稳固性得到了进一步提高。1.3应用效果该工法有效的提高了桥头搭板地基的支撑力，确保了搭板施工质量，消除了桥头跳车现象。2 工法特点2.0.1本工法针对常见的桥头跳车现象进行分析，提出了基础暨地基加固理论，有效的降低了搭板在使用过程中由于行车反复冲击造成的沉陷，提高了行车的舒适性，确保了桥梁的安全。从长远看，其经济社会效益显著。3 适用范围3.0.1适用于松散性砂土地质条件下新建、扩建桥梁工程中桥头搭板的施工。3.0.2本工艺亦同样适用于其他粘性土、粉土、砂土等

3、地质条件下的桥头搭板的施工。4 工艺原理4.0.1本工艺采用CFG桩进行桥头搭板下的地基加固，利用褥垫层和水泥稳定碎石层更好的使下部桩体与桩间土共同承受上部荷载，使搭板的抗沉降效果发挥至最大，具体措施如下：4.0.2桥梁工程进行到一定阶段时进行台背填土，分层夯实至一定高度后，在搭板范围进行CFG桩施工，CFG桩施工完毕进行褥垫层施工，然后再褥垫层上铺设水泥稳定碎石层，最后在水泥稳定碎石层上施工钢筋砼搭板。5 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图5.1-1松散性砂土中复合搭板施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1测量放线1控制点引测布置根据已知水准点、坐标点及设计图纸测设搭板位置，并利用已

4、有或新引测控制点对搭板位置位置进行控制。引测控制点时要考虑后续施工过程，合理布置控制点位置，避免后续工作影响控制点使用。将控制点位置编号并绘图记录。对控制点采取防护措施进行防护，如圈围、标示、加固等。2搭板放线根据搭板的形状、尺寸以及相关规范及设计要求进行放线，放线时充分考虑后续工作的技术要求，如褥垫层及水稳层的超宽设置。3钻孔（桩）位置放线钻孔位置放线应根据搭板具体形状和尺寸进行，首先根据设计图纸信息及相应的地基承载力要求，确定CFG桩相关参数（桩径、间距及桩长等），然后根据CFG桩参数进行钻孔位置放线。4竣工测量及内业资料工程完工后按照竣工资料和质检评定要求实测竣工高程，填写各种报表。5.

5、2.2台背填土1台背回填必须在桥台混凝土强度满足规范规定并在隐蔽工程验收合格后进行。2台背回填前尚应彻底清除基坑内的杂物、淤泥等至原状土。3桥台背后回填土采用填渗水土，填土按现场实际情况及规范要求留取坡度，保证顶面不积水。4台背填土应分层回填压实，每层虚铺以15为宜，可在桥台上用红漆分划分层线以利控制，采用小型夯实机械夯实，及时调整含水量，保证回填的质量。5.2.3钻机就位1将长螺旋钻移至待钻孔位置，调整钻机水平，将钻头锥尖对准桩位中心。图5.2.3-1 长螺旋钻管内泵压CFG桩示意图2根据钻机架上的前后和左右的铅锤调节钻杆垂直度，确保垂直度偏差小于1%。3然后再次检查钻头锥尖是否对准桩位中心

6、，对中和竖直这两个步骤反复进行，直到钻机钻杆竖直的正对桩位中心。5.2.4混合料搅拌1根据能使CFG桩达到相应强度等级的配合比进行配料，经准确计量后，按碎石-水泥-粉煤灰、外加剂-砂、水的先后顺序进行上料，使分装材料均匀混合在砂及碎石之间，有利于拌合均匀及减少扬尘。2每盘拌合时间不得少于1分钟。混合料坍落度控制在1620cm，在泵送前混凝土泵料斗及搅拌机搅拌筒应备好熟料。5.2.5钻进成孔1钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。2在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则较易导

7、致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。3当钻头到达设计桩长预定标高时，在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。4施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。5.2.6灌注1CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。2成桩的提拔速度宜控制在2m/min左右，成桩过程宜连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。5.2.7移机（养护）1当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下

8、一根桩的施工。施工时由于CFG桩钻出的土较多，应人工及时清理，避免将临近的桩位覆盖，有助于减少施工中找桩位和设备就位的时间，提高工作效率。同时在已灌注CFG桩混合料临近初凝时，人工将桩身保护桩长大部分挖除，留下约20的保护桩长。2下一根桩施工时，还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。3灌注成桩完成后，桩顶采用湿毡布及塑料薄膜覆盖，进行养护。5.2.8桩头处理1人工开挖清除保护土层。清除保护土层时不得扰动基底土，亦须严格控制标高，严禁超挖。2找出桩顶标高位置，在同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。严禁用钢钎向斜下方击打或用一个钢钎单向

9、击打桩身或虽双向击打但不同时，以致桩头受一定的弯矩造成桩身断裂。3桩头截断后，用钢钎、手锤将桩顶从四周向中间休修平至桩顶设计标高。桩顶标高允许偏差0-20。5.2.9铺设褥垫层1桩间土保护土层和CFG桩桩头清除至设计标高，相关检验完毕并合格后方可铺设褥垫层。2褥垫层材料可选用粗砂、中砂或8-20碎石，考虑到褥垫层的铺设厚度要求及本工法后续的水泥稳定碎石施工，本工法褥垫层厚度一般取150-200。3褥垫层铺设范围为：水稳层外边缘外扩100mm。4按夯填度0.9进行虚铺，用平板振捣器振实23遍。5.2.10铺设水泥稳定碎石1在褥垫层上铺设水泥稳定碎石时，因用料不多，采用装载机卸料，卸料后用挖掘机履

10、带初步稳压。2稳压后测量水温层高程，符合要求后进行复压。水稳摊铺应稍微超过设计标高，稳压后人工或机械清除多余材料，确保水温层厚度。3铺筑后的水温层用湿毡布覆盖养生。5.2.11搭板制作1根据现场实际施工条件，水泥稳定碎石层强度满足要求后方可进行搭板制作。2认真加工并检查钢筋，确保搭板钢筋的型号、规格、尺寸、数量符合设计要求。3模板采用钢模板，架设时应做到形状准确，架设牢固，接缝严密。4混凝土浇筑后采用插入式振捣棒及平板振动器进行振捣，振捣应根据振捣器性能，做到充分、适度。5.2.12搭板养护混凝土初凝后加以覆盖并保湿养护。混凝土浇水养护不得少于7d，浇水次数应使混凝土保持湿润状态，混凝土的养护

11、用水要与拌制用水相同。采用塑料布覆盖养护时应使混凝土覆盖完全，并保持塑料布内有凝结水。6 材料与设备6.0.1材料（见表6.0.1-1）工法所用到的主要材料 表6.0.1-1序号名称要求依据标准1.水泥42.5级普通硅酸盐水泥通用硅酸盐水泥（GB175-2007）2.碎石石子粒径8253.砂粗砂、中砂或细砂4.粉煤灰级以上等级的粉煤灰5.泵送剂正规厂家合格产品6.0.2设备（见表6.0.2-1）工法所用到的主要机械设备 表6.0.2-1序号名称单位需用量备注1.长螺旋钻机台12.装载机台13.搅拌机台14.混凝土输送泵台15.发电机台1备用6.配电箱个17.电焊机台18.调直机台19.坍落度筒

12、个110.试块模具套211.切割机台112.铁锨把若干13.洋镐把若干14.全站仪台115.经纬仪台116.水准仪台117.蛙式夯台218.压路机台119.振捣棒套220.平板振动器台17 质量控制7.1质量标准7.1.1城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ2-2008）7.1.2建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）7.1.3建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）7.1.4混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）7.1.5混凝土强度检验评定标准 (GBT50107-2010)。7.1.6钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）7.2质量控制要

13、点7.2.1测量放线所用的仪器等须经检验校核，误差在允许范围内方可使用。7.2.2台背回填用土应符合相关规范及设计要求，分层夯实，确保压实度达标。7.2.3钻机就位准确稳定，对中和竖直这两个步骤反复进行，确保钻杆垂直度达标。7.2.4拌合所用材料应具备合格证及复检合格证明，混合料拌合时按碎石-水泥-粉煤灰、外加剂-砂、水的先后顺序进行上料，使分装材料均匀混合在砂及碎石之间。7.2.5钻进时需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减，确保桩长符合要求。7.2.6钻进到位进行灌注时应先泵料再拔管，加强后台供料管理，确保灌注连续进行。7.2.7移机开钻新孔时，应再次对该孔桩位进行复合，确保桩位准确。7.

14、2.8处理桩头时应对称、轴向水平、同时捶打钢钎， 保证截桩成功同时避免对桩体产生不良影响。7.2.9水温层铺设宜采用超厚消减法，确保结构层厚度，严禁贴补。7.2.10施工搭板时认真加工并检查钢筋，确保搭板钢筋的型号、规格、尺寸、数量符合设计要求。混凝土振捣充分、适度，及时覆盖养生。7.2.11CFG桩复合地基桥头搭板施工允许偏差应符合表7.2.11-1的规定。 表7.2.11-1 CFG桩复合地基桥头搭板施工允许偏差及检验方法项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法主控项目1原材料设计要求查产品合格证并抽样送检2桩径-20用钢尺量或计算填料量3桩身强度设计要求查28d试块强度4地基承载力设计要

15、求按相应规定5混凝土强度等级设计要求按混凝土强度检验评定标准GBJ 107 的规定检验评定6钢筋弯侧和末端弯钩符合CJJ2-2008相关标准7钢筋安装必须符合设计要求观察、用钢尺量一般项目1桩身完整性按桩基检测技术规范按桩基检测技术规范2桩位偏差0.4D用钢尺量，D为桩径3桩垂直度1%用经纬仪测桩管4桩长+100测桩管长度或垂球测孔深5褥垫层夯填度0.9用钢尺量6箍筋内净尺寸±5用钢尺量7弯起钢筋的弯折±20用钢尺量8受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸±10用钢尺量9砼坍落度符合设计配合比要求用坍落度仪器检测8 安全措施8.1确保本工法安全实施的依据8.1.1中华人民

16、共和国安全生产法。8.1.2建设工程安全生产管理条例。8.1.3建筑安装工程安全技术规程。8.1.4施工现场临时用电安全技术规范。8.1.5关于加强农民工安全生产培训工作的意见8.1.6施工现场安全防护用具及机械设备使用监督管理规定。8.1.7其他与本工法实施有关的安全法律、法规、规范、标准、规章制度等。8.2确保本工法安全实施的控制措施8.2.1建立完善的施工安全保证体系，进行现场危险源调查，制定管理方案和应急计划，落实安全技术交底和安全检查整改制度，制定奖罚措施。8.2.2基坑清理时要消除基坑上面的物体坠落隐患，下面操作人员佩戴安全帽，操作夯实机械人员佩戴绝缘手套。8.2.3钻机移动及就位

17、时应采取措施确保钻机部件与周围环境存在物的安全距离。8.2.4泵送系统的连接部件应检查，确保连接紧密，避免混合料泄露引发事故。8.2.5焊接操作人员应佩戴合格的防护用具，如面罩、手套等。8.2.6浇注搭板时，振捣设备操作人员需佩戴绝缘防护用具。8.2.7施工现场内的一切电源、电线路的安装与拆除，必须由专职持证电工作业，电器严格接地、接零和使用漏电保护开关。9 环保措施9.1本工法实施过程进行环境保护的依据9.1.1中华人民共和国环境保护法9.1.2中华人民共和国消防法9.1.3中华人民共和国固体废物污染环境防治法9.1.4建设项目环境保护管理条例9.1.5建设项目环境保护管理办法9.1.6城市

18、市容和环境卫生管理条例9.1.7城市建筑垃圾管理规定9.1.8建筑施工现场环境与卫生标准9.1.9建筑施工场界噪声限值9.1.10建筑施工场界噪声测量方法9.1.11关于印发绿色施工导则的通知9.2本工法实施过程的环保控制措施9.2.1建立、健全施工期间环境管理体系和各项环境管理规章制度，如调查环境因素，制定环境管理方案和应急计划，落实环境交底制度和检查制度，制定奖罚措施等。9.2.2施工人员的生活污水要排入市政排水系统，禁止随地乱排。9.2.3对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，制定操作规程和洒水降尘制度。9.2.4材料运输车辆严格管理，不超载、不遗洒、不扬尘，文明驾驶，遵守交通法规

19、。9.2.5定期测量施工现场噪声，超过指标后要采取技术措施降噪，如更新设备或搭设隔音设施。9.2.6施工产生的渣土要集中堆放，必要时覆盖防尘。9.2.7土方运输选择合格的运输车辆，做到运输过程不散落，车辆出场冲洗车轮，减少车辆携土，保证施工现场及道路的清洁。10 效益分析10.1经济效益该工法采用强化质量的措施，重点在于质量可靠稳定，因此施工时的经济投入会有一定幅度的提高（主要是CFG桩费用），但如从长期来看，其质量稳定，行车效果好，维修周期延长，工程寿命周期内的总体费用相应降低。10.2社会效益采用本工法进行搭板施工，加强了搭板施工质量，消除了桥头跳车现象，增强了行车舒适性和行车安全性，通过延长维修周期从而保证了桥头搭板处的交通通行顺畅，进而可为整条交通线路的通畅及减轻城市交通压力提供一积极的的保证。11 应用实例该工法在国道107线郑州段改建工程跨南水北调大桥项目（七标）及郑州市郑东新区龙子湖区博学路道路及排水工程三标段等工程中进行了应用，工程效果良好。11.1国道107线郑州段改建工程跨南水北调大桥项目（七标）该标段施工内容包括雨水工程、道路工程及桥梁工程，其中桥梁工程（南水北调大桥）所跨为南水北调总干渠（国务院重点工程）。该项目所处位置地质状况为松散性砂土，施工有一定难度，尤其是桥梁搭板的施工，为保证搭板施工质量，郑州市市政工程总公司用“松散性砂土中复合搭板施工工法”