浅析抛石挤淤法机坪地基处理施工工艺
2017-04-06刘龙五
李 浩, 樊 帆, 刘龙五
(四川省场道工程有限公司, 四川成都 610000)
浅析抛石挤淤法机坪地基处理施工工艺
李 浩, 樊 帆, 刘龙五
(四川省场道工程有限公司, 四川成都 610000)
在软弱下卧层地基条件下,如何选择最优的地基处理方案,是当前各类地基处理面对的直接问题。确保施工成本、施工工期的情况下坚持好的施工工艺以及确保施工质量是选择地基处理方案的基本出发点和根本前提。文章主要介绍处理较小面积软弱下卧层抛石挤淤的施工工艺,保证施工质量,同时节约施工工期。
地基处理; 抛石挤淤; 施工; 质量控制; 承载力
1 工程概况
“成都双流国际机场交通中心停机坪及滑行道项目东跑道北端东侧区域机坪工程场道工程”拟建场地位于成都双流机场东跑道北端东侧,紧邻机场新货机坪,勘察已完成钻孔孔口标高为488.44~491.97 m,最大高差3.53 m。场地在地貌单元上属岷江水系冲~洪积平原Ⅱ级阶地。拟建场区主要气候特征为:降雨雨量:年平均降雨量为950 mm,其中12~2月份降雨量最少,7~9月份降雨量最多,三个月降雨量占年降雨量的60 %以上。蒸发量:多年平均值为1 020.50 mm。日照:年日照为1 200~1 300 h。湿度:年平均相对湿度为82 %。风速风向:年平均风速1.35 m/s,年最大风速为14.8 m/s,(NE向)瞬时最大风速为27.40 m/s,主导风向的方向是N.NNE.NE向,三个风向频率为31 %左右。 本次施工总建筑面积110 846.48 m2,施工过程中发现暗塘需要进行地基处理的面积为7 950.00 m2。根据现场勘查暗塘分布和走向,主要特征为面积小、分布零散,其绝对高程在土方回填顶高程以下5 m以上,属于应力分散区域。其地基处理具体位置、相对面积和深度等如图1所示,现场实际土体基层如图2所示。
2 地基处理施工工艺分析比较
2.1 常见地基处理方法
常见的对于软土地基处理实际方法种类较多,根据JTG F10-2006《公路路基施工规范》,一般采用砂砾垫层压实法、土工合成材料换填法、碎石桩法、强夯置换法等。从施工难度分析,以上4种方法对施工机械组织、材料备料施工工艺、实际施工工期以及施工操作难度都提出了不同程度的较高的要求。
2.2 本工程地基实际情况
针对本工程实际施工特点,对于工期要求非常紧,同时对于满足地基设计承载力后的地基进行后续填方作业的连续性要求不间断施工,排除雨季下对填方的最大干扰,保证填方作业成品质量。在传统地基施工规范中所提及上述采用的方法中,不能保证工期,同时不具备施工环境的灵活性,对地基处理的优化施工条件不满足,所以本次施工将以上地基处理方案进行排除,选择抛石挤淤地基处理方案,重点控制施工质量和目标工期(表1)。
3 抛石挤淤地基处理施工工艺组织
综合本项目特点,采用抛石挤淤地基处理办法从施工工期、施工条件、材料准备、施工成本等4个方面进行充分论证,具备可行性。本项目在实际操作抛石挤淤地基处理施工步骤分四步进行:
(1)采用规定粒径不小于300 mm且强度等级不小于C30的混凝土块材,并按照纵横平行铺填的方式进行单层单向铺填,铺填混凝土块材时,采取“梅花桩”布置方式进行布局,保证缩小间隙。并在铺填的最后进行集中排水。施工工艺详解如图3所示。
(2)在进行铺填混凝土块材过程中,对于软弱下卧层较浅的部位,块材采用平行铺填,当遇较深部位时,块材应垂直夯填,让块材与淤泥完全镶嵌,并嵌入持力层,如此反复进行。在填筑完混凝土块材后,铺填15~30 cm砂砾石嵌缝,进行平整、碾压,保证嵌缝质量,嵌缝密实,并达到观感质量合格。
(3)在施工过程中着重加强自检环节,碾压步骤首先采用自重30 t以上挖土机进行履带自重碾压,碾压方式采用来回平行碾压,遍数4~6遍。观察表面是否存在回弹。若存在回弹,需对该区域继续进行抛石挤淤处理。通过观察整个施工效果达到整体性的平面观感质量,形成整体构造骨架,无明显下沉和不均匀沉降后,然后采用26 t及以上吨位压路机进行6遍碾压。
(4)在碾压完成后,由施工单位实验室、监理单位、第三方检测单位共同进行现场取样,通过对面层卵石、砂砾石固体体积率进行测试,推断抛石挤淤地基是否稳固(表2)。
通过设计指标和实际检测指标进行对比,满足设计要求值,表面干燥,再进行下一填方作业。
4 抛石挤淤地基处理施工质量控制
4.1 承载力要求
(1)在进行单块面积处理过程前,核实地基处理高程、坐标,综合设计总说明,确定该土层应满足的相应的承载力。再进行处理后检验检测,保证承载力大于等于设计值,符合机坪停机相关要求。
(2)在进行地基处理前,如果原地基无承载力,做好相应图像资料和报验资料。以便处理后进行验算和检查。如需专家论证,做好论证资料归集。
4.2 质量控制
(1)材料控制。所选块材严格按照JTG F10-2006《公路路基施工规范》,保证块材最小直径及强度等级。同时在铺筑过程中,严格按照铺筑施工工艺进行(图4)。
(2)铺填工艺。在铺筑过程中,保证对铺填块材的夯击遍数及铺筑顺序,同时,观察铺填观感质量达到表面整体性,均匀性、无不规则回弹或下沉,然后准确记录碾压遍数,为测定固体体积率做好足够准备。另外黏土的压缩模量、粘聚力、承载力特征值、标准密度、毛体积密度、最佳含水等指标均大于等于设计目标值,才能保证地基处理后施工质量(表3)。
地基处理完成后,对地基处理区域上部和周边区域土方填筑进行压实度检测,进行对比分析,检测结果显示处理后的地基压实度满足设计要求(表4)。
4.3 加强措施
辅助加强基础整体性措施。在地基处理各项技术指标
均达到要求后,进行素土回填到距离素土回填顶标高1.6 m时,土层之间铺设三向土工格栅,按每40 cm一层,分4层进行布置。以增加土体的抗拉性及整体性。保证整个处理区域和未处理区域的闭合性和完整性,确保施工质量。
经检测,所有指标均能满足设计及规范要求,达到预期目标,该抛石挤淤地基处理方案具有可行性。
5 结束语
对于地基存在软弱下卧层,淤泥深度2~3 m的地基,采用抛石挤淤的施工工艺处理地基可以使处理后的地基有效满足地基承载力的要求。该方法在施工过程中安全隐患较少,安全风险较低。实际施工中,应当避免雨季施工,保证基槽内无明水,做好降水措施。同时,在机械使用过程中,操作人员及管理人员注意防止飞溅物体打击的安全隐患和材料运输风险。通过本次施工分析,抛石挤淤施工工艺适合距离土体顶面5 m以上应力均匀分散的淤泥质地基处理,同时能够保证工期,降低施工成本,有助于在地基处理中综合各方面因素提升施工效率,具有普遍实用的施工前景。
[1] JTG F10-2006 公路路基施工规范[S].
[2] MH 5014-2002 民用机场飞行区土(石)方与道面基础施工技术规范[S].
[3] JGJ 79-2012 建筑地基处理技术规范[S].
李浩(1988~),男,本科,工程师,注册安全工程师,二级建造师,从事道路、机场、民用与工业建筑施工管理;樊帆(1987~),男,本科,助理工程师;刘龙五(1984~),男,本科,工程师,从事民航机场工程建设管理。
U416.1+1
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[定稿日期]2017-06-16