分析

案例题 某施工单位承建一座平原区跨河桥梁,主桥上部结构为(70+120+120+70)m的连续箱梁,对应的桥墩编号依次为0#、1#、2#、3#、4#。0#桥墩和4#桥墩位于河滩岸上,基础均由4根40m长、直径2.0m的桩基础和方形承台组成,桩基础穿越的地层从上至下依次为粘土、砂土、砂卵石、强风化砂岩及弱风化砂岩。1#桥墩、2#桥墩和3#桥墩位于水中,基础均由7根直径2.2m的桩基础和圆形承台组成,其中1#桥墩和3#桥墩的桩长为60m,深水区域2#桥墩的桩长为70m。

2#桥墩桩基础施工如图所示,图中h1为围堰顶与最高水位的竖向间距,L为围堰内边缘与承台边缘的水平距离。桩基础穿越的地层从上至下依次为3m深的淤泥、5m深的砂卵石、强风化砂岩及弱风化砂岩。施工单位进场后根据实际情况编制了桥梁基础的施工方案,其中部分技术要求如下
①桥梁桩基础均采用冲击钻成孔
②考虑到河滩岸上地质情况较好,对桥墩位置的地面进行清理、整平夯实后安装型钢,形成了桩基础钻孔工作平台承台基坑采用放坡开挖工艺进行施工。
③水中桩基础利用钢管桩工作平台进行施工,施工完成后拆除工作平台。
④圆形双壁钢围堰采用分块分节拼装工艺施工,经灌水、吸砂下沉至设计位置再进行混凝土封底并抽水后,进行圆形承台施工。
施工单位按程序报批了桥梁基础的施工方案,项目部总工按规定向A及B进行了第一级施工技术交底。后续施工过程中发生了如下事件:
事件一:基于0#桥墩位于岸上且地质情况较好的实际情况,施工单位将原桩基础的冲击钻孔工艺改为人工挖孔工艺,监理单位依据《公路水运工程淘汰落后工艺、设备、材料目录》的相关规定制止了施工单位的做法。
事件二:第一根桩成孔验收合格后,施工单位按照规定安装了钢筋笼,利用氧气瓶对灌注水下混凝土的导管进行试压,被监理制止施工单位之后规范了导管的检验方法,对导管进行了C和D试验,未发现异常。
事件三:第一根桩首批混凝土灌注顺利,当混凝土正常灌注至20m桩长位置时,导管顶部往下约2~3m位置发生堵管,经取样测得混凝土坍落度为26cm,及时采用型钢冲散堵管混凝土,后续混凝土灌注未发生异常。
事件四:2#桥墩桩基础施工完成后,施工单位拆除了钻孔工作平合,将圆形双壁钢围堰下沉至设计位置,对围堰基底进行认真清理和整平后,随即灌注了水下封底混凝土。封底混凝土的厚度经计算确定为4m,计算时考虑了桩周摩阻力、围堰结构自重等因素。封底混凝土达到龄期要求后,施工承台前,围堰内侧周边发生渗漏,处理后未对后续工序造成影响。
【问题】
1.针对水中基础施工,施工单位需编制哪些专项施工方案。写出题干中A.B的具体内容。
2.根据《公路水运工程淘汰落后工艺、设备、材料目录》的规定,写出事件一中桩基础人工挖孔工艺属于哪种淘汰类型。
3.写出事件二中C、D的具体内容。
4.写出事件三中处理导管堵管的另一种方法,并从坍落度的角度分析导管堵管的原因。
5.写出图中L、h1的技术要求(以m为单位)。说明事件四中围堰渗漏的原因及封底混凝土厚度计算重点还应考虑的其他两个因素。

正确答案
 1.(1)需编制的专项施工方案有:
①钻孔桩灌注桩基础(施工方案) ②围堰(施工方案)
③(围堰封底)水下混凝土浇筑(施工方案)
④围堰排水(施工方案)
⑤水上钻孔作业平台(施工方案)
⑥起重吊装(施工方案)
⑦大型临时工程施工方案
(2)A:各部门负责人;B:全体技术人员
2.在无地下水或有少量地下水,且较密实的土层或风化岩层中,或无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水文、地质条件允许的地区可使用人工挖孔桩,而事件一中桩基础可以使用机械成孔设备,应限制使用人孔挖孔桩,所以淘汰类型属于限制(使用)。
3.C:水密承压(试验)D:接头抗拉(试验)
4.(1)方法: 迅速提出导管,用高压水冲掉堵管混凝土后,重新放入导管浇筑混凝土。
(2)原因:钻孔灌注桩混凝土的坍落度要求在16-22cm,而事件三的混凝土坍落度为26cm,坍落度过大,混凝土和易性差、离析,导致堵管。
5.(1)①L为内侧距承台边缘的净距离距宜不小于1m(或≥1m) ②h1为围堰顶面高程高出施工期间可能出现最高水位(含浪高)的高度,为0.5-0.7m。
(2)渗漏原因:①封底混凝土厚度计算错误,厚度不够 ②封底混凝土与围堰内侧密封性不够。
③围堰内外侧水位差大,水压高。④围堰刃脚处于砂卵石中,砂卵石透水性大。
(3)因素:①基底的水压力。②地基土的向上反力。
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