林華 楊學惠
(濟南市小清河開發建設投融資管理中心,山東 濟南 250032)
濟南市小清河綜合治理岸墻工程,岸墻長度16.2km2,設計為C25鋼筋混凝土懸臂式擋土墻。為充分利用原漿砌石岸墻拆除下來的塊石,墻底地基采用拋石基礎。岸墻施工時,按照基槽開挖、拋石基礎、墻體施工和墻后土方回填的施工順序進行施工。
新建岸墻處,地層主要由淤泥、壤土、砂壤土、細砂、淤泥質粘土等地層組成,其中,細砂極易產生流沙、流土。地下水為第四系孔隙潛水或微承壓水,地下水埋深較淺,一般為 0.2~5.0m。
基槽開挖按施工圖要求進行施工,根據抽水試驗,確定降低地下水的井深和井距。本工程采用管徑400mm的無砂混凝土管。井深,要求井管底部設置在降低后的地下水位以下6~8m左右;井距,要求滿足降水效果,一般迎水面10m,背水側15m,為確保拋石基礎施工,降低后的地下水位高度應低于最終開挖面以下0.5m。
為確保拋石質量,對從原岸墻拆除下來用作拋石基礎的塊石,應進行認真挑選,要求石質堅硬,不得使用風化石和泥巖,一般選用0.15~0.5m直徑的塊石填筑。
石料鋪筑應分層施工,底層應以不小于30cm塊徑的堅硬石塊為主。拋筑時應將石塊拋填整齊,均勻填筑,鋪筑厚度,最下層不大于0.5m,其上應使用大小級配合理的石塊將孔隙塞滿填平,然后用振動碾反復壓實。當沉降量小于3cm時,方可拋筑上一層。最后一層應以設計高度進行控制,經反復壓實處理 ,當最后兩遍壓實的沉降量差小于5mm時,方可停止碾壓。為保證碾壓質量,碾壓時應釆用8~15t振動碾分層碾壓,每一層的碾壓遍數不少于4遍,每次碾壓時均應到邊到沿,防止漏壓。施工時,根據工段長度設置觀測點,隨時進行沉降量觀測,并做好施工記錄。
分段施工時,各段的石料拋筑宜均衡上升,相鄰兩個填筑層之間應錯縫塔接,搭接處過渡層厚度與拋石基礎厚度比宜控制在1∶2左右。為確保搭接處的施工質量,每個施工分段的鋪筑長度應超出分段長度1.5m左右。
施工時,地下水位由于受周圍建筑物影響或地層條件限制等因素達不到設計標高時,可采用拋石擠淤的施工方法進行施工。
拋石擠淤施工時,為保證投拋石塊在淤泥中下沉,投拋的石塊,單塊重量大于10kg的塊石應不少于總量的80%,并應在拋投前挖除阻礙拋投石塊下沉的表層硬殼。拋填方向應根據軟土下臥地層橫坡而定,橫坡平坦時,自基礎中部漸次向兩側擴展;橫坡較陡時,應自高側向低側拋填,并在低側邊多拋填。當石塊高出軟土面后,應用小石塊塞滿填平,并用振動碾壓機分層壓實,每層厚度控制在30~50cm左右。當每次碾壓的沉降量小于3cm時,方可拋筑上一層,最后一層經反復碾壓后其沉降量應小于5mm。
綜合運用好施工降水、拋石擠壓和振動碾壓三項措施是確保地基承載力達到設計要求的關鍵。
施工降水不但可以確?;坶_挖時邊坡穩定,當降水深度達到要求時,還可以提高地基承載力;但降水過深,將給拋石碾壓帶來困難而使拋石基礎厚度達不到設計要求;降水過淺,拋石擠淤將大大增加塊石用量,增加施工成本。
拋石擠壓將使地基孔隙比減少,強度提高,從而提高地基承載力,為確保地基承載力均勻分布,拋石施工時要求塊石大小基本一致,緊密排列,并用級配合理的小石塊塞滿填平,以確保碾壓時的施工質量。
振動碾壓是拋石基礎能否達到設計要求的關鍵。施工降水后,拋石擠壓效果主要靠振動碾壓來實施,因此,選擇合適的振動碾壓機械和碾壓施工作業方案非常重要,應通過試驗來確定。
由于小清河兩岸沿線地層條件變化較大,不同地段或各施工標段,拋石基礎施工前,應首先選擇有代表性的地段,根據事先制定的拋石基礎施工方案,對己經完成的拋石基礎,邀請具有試驗資格的單位,現場做地基承載力試驗,當地基承載力達到設計要求后方可全面開展施工。
所使用石材質量和塊石大小應符合設計要求;鋪筑厚度最下層不大于0.5m;每層碾壓不少于4遍;最下一層最后兩次碾壓的沉降差應小于3cm,最上一層最后兩次碾壓的沉降量差應小于5mm;拋石頂高程和拋石寬度每5m檢測一個斷面,頂高允許偏差應小于±10cm,寬度應大于設計寬度。
檢測時,按照100m長度范圍內均勻設置20個檢測點的要求進行檢測,檢測后的沉降量差,以每個檢測點前后兩次高差的平均數作為檢測長度范圍內的沉降量差。為確保碾壓時均勻沉降,要求各檢測點的高差不能超過平均數的30%。各檢測點前后兩次檢測時,應在同一位置,檢測點的選擇應既便于測量,又能代表高程的變化,每次檢測都應該有施工記錄。
拋石基礎作為單元工程進行質量評定時,主要應檢查石料質量、石料鋪筑、振動碾壓等施工情況。檢測項目主要應檢測拋石寬度、拋石厚度、每層碾壓沉降量差是否達允許的要求,最后以各檢測點的合格率來評定施工質量。
濟南市小清河綜合治理岸墻工程拋石基礎聯合運用施工降水、拋石擠壓和振動碾壓三項措施加固地基,經試驗檢測,地基承載力均達到了設計要求。工程開工前曾與旋噴樁基礎、粉噴樁基礎、攪拌樁基礎做過對比試驗,由于拋石基礎充分利用原岸墻拆除下來的塊石,大大降低了建設成本,另外,拋石基礎可以大面積同時施工,還有利于提高工效和保證工程進度。實踐證明,該項技術在本工程中運用是成功的。