◎+范鵬宇++中交四航局港灣工程設計院
摘 要:軟土地基使工程建設地基結構變得復雜,軟土地基的處理成為工程建設中的難點問題。本文主要深入探究工程軟土地基施工的存在問題,并針對此提出幾點相應的質量控制措施,以達到改善軟土地基承載力、減少施工后沉降的目的,為類似研究作出一些參考。
關鍵詞:軟基施工 存在問題 控制措施
1.工程概況
軟土地基是指土壤中含天然水量高、壓縮性大且孔隙大、抗剪強度低、承載能力小的細粒土軟土,這種軟土具有一定黏性,軟土地基常分布在沿海、內陸和山區的河灘周邊地區。軟土地基在重大地震力或承載力作用下極易出現細粒土,施工后會出現大幅度沉降。因此,必須重視對軟土地基的處理,把關好軟土地基的施工質量。
湛江某一水工碼頭和軟土地基的處理,根據鉆孔地質資料表明本工程水工碼頭樁基礎地層主要有淤泥層、中粗砂層、粘土、粉質粘土層、粗砂間粘性土層,夾砂粘性土等。本次地基處理總面積為954514m2,其中真空聯合堆載預壓區面積為905752m2,僅真空預壓區面積為7847m2,堆載預壓區面積為4836m2,回填砂振沖區面積為36079m2。由于軟基范圍大,施工控制難度大,在施工過程中出現了一定問題。
2.軟基施工中存在問題
2.1工期緊湊,施工量大
本工程水工工程主體為高樁梁板式碼頭,本項目總工期510日歷天,工程量大、工期緊。30萬級碼頭目前現場不具備施工條件,后期施工任務顯得繁重。如何縮短各工序的準備時間及早形成流水作業;以及確保各種物資材料(特別是堆載砂)的供應和船機設備的投入是本工程能否按期完工的關鍵。此外,本工程水上現澆混凝土方量大,約4.45萬m3,有一定的施工難度。特別是30萬噸級碼頭大體積異形樁帽多,且距岸線均在500m以上,高性能混凝土的澆注質量是本項目能否順利實現質量目標的關鍵點之一。
2.2現場環境復雜,自然條件影響大
擬建30萬噸級碼頭東面港池航道距石頭角主航道約200m,進出港船只繁忙。施工區域北側毗鄰中油湛江燃料油庫和湛江港股份公司205#油碼頭,施工期間有油輪裝卸作業,對安全有特殊的要求。且目前后方回填砂尚在吹填,在有限的施工水域中施工單位多,施工船舶多,相互干擾大,對施工影響大,安全管理、施工協調難度大。而且,工程所在地每年12月份至次年4月份受季風影響風浪大,施工易受影響。
2.3軟土處理難度大
本工程軟基處理面積大,處理方式多樣。軟基處理總面積約95.4萬m2,主要由真空聯合堆載預壓、真空預壓、堆載預壓、回填振沖4種處理方式,需分區施工。本工程軟基處理本工程需用砂量大,地基處理需海砂約270萬m3。
3.軟基施工中質量控制措施
3.1施工原材料和設備的質量控制
(1)采購控制
物資部根據工程部編制的材料、設備請購計劃和技術要求制定材料、設備采購計劃,對于構成工程產品的結構材料和相關設備,將對供應廠商進行調查、評價,確定其為合格的分供方后才能購買,以確保工程用材料、設備的質量滿足規定的要求。
結構材料和相關設備進場時,要求廠家提供質量證書,之后,由工地試驗站按規定進行抽樣檢驗。
(2)進場控制
用于工程的所有的材料、設備進場后,均應對其驗證合格后方能用于工程。對于對工程質量影響較大的材料(如鋼筋、水泥、砂、碎石等),除應由供貨單位提供材料出廠材質證明書外,進場后還應按規定由項目試驗站進行抽樣檢驗,當試驗項目超出項目部實驗站的能力范圍,可委托具有相應資質等級的試驗單位進行試驗。
其次,設立質量管理點,對工程主要部位,影響質量的關鍵工序或材料作為重點控制對象,即以質量管理點加以控制管理。施工前按設計要求、規范、標準等制定相應的技術措施、檢查手段、工具、方法,并制定成文件。
3.2施工計劃的合理安排
首先,施工前期精心策劃,優化施工組織設計,編制明細創優計劃表。組建精兵強將項目部,加強員工質量意識思想教育,充分發揮員工主管能動性,人盡其才,量才施用。做好典型施工及施工方案討論,群策群力,優化各分項施工方案。
施工期間,要做好技術交底工作,加強培訓分包隊伍人員操作技能,幫助提高專業技術水平同時,充分利用外部社會資源,加強與同行的技術交流,派出相關管理人員學習成功施工經驗;邀請知名專家至現場兩次以上解答施工疑點、難點,以現場優良的施工質量為前提,取得監理、質量監督等相關部門的支持。
3.3 施工技術的質量控制
(1)開挖施工
挖泥時采用分層分條開挖法,為確保開挖過程中不發生塌坡,挖泥時依據土質及土層厚度按設計要求放坡,放坡采用階梯法。挖泥采用實時動態GPS自動定位系統,定位精度高,在施工過程中勤打水,控制挖泥厚度,特別是邊坡及斗位聯接處,防止超挖和欠挖。各層挖泥土樣及施工記錄及時報送現場工程師,分段開挖的基槽設有足夠的搭接長度,防止施工回淤。
達到設計要求的基槽經檢查驗收合格后,在現場工程師同意的情況下就立即組織下一步工序施工,防止回淤。當基槽挖至設計斷面時,對標高和土質進行核對,開挖斷面不小于設計開挖斷面。開挖的邊坡不陡于設計邊坡,每邊超寬不大于規范標準值。
(2)樁件制作的質量控制
在本工程的軟基施工處理過程中,需要應用到預應力方樁和鋼管樁,在制作這兩種樁件時,施工隊伍嚴格按照相關技術要求進行樁件制作,選擇符合質量要求的樁件材料,選擇合適的樁件焊接形式,如鋼管樁采用自動雙面埋弧焊工藝,焊接完成后要做好焊接質量檢查,確認無誤后在樁件表面做好防腐涂層施工,安排現場管理人員進行監督控制,對驗收不合格的位置,立刻進行返工至完全達到GB8923-88St3.0級的驗收標準。
樁件制作完成后,要做試沉樁試驗,通過分析樁在沖擊力作用下產生的力和加速度,確定樁的軸向承載力,評價樁身完整性,并分析土的阻力分布、樁錘的性能指標、打樁時樁身應力及瞬間沉降特征。設計將根據試沉樁的結果進行沉樁控制標準及未制樁樁長及樁尖型式的調整。
(3)混凝土施工質量控制
本工程現澆砼量較大,共約4.8萬m3,均為水上現澆砼。混凝土強度等級為C50、C40,其中大部分為C50高性能混凝土,約占現澆混凝土總量的75%,主要部位為現澆樁帽、墩臺、橫梁、縱梁等,其施工進度為制約工程進度最關鍵環節。
現澆混凝土采用現場自拌混凝土,攪拌站設置擬設置在碼頭后方場地,距離施工區域約500m,現場有配套現場試驗室。高性能混凝土配合比的設計及試拌提前進行,使高性能混凝土的結構性能和工作性能符合要求。并在大量澆筑混凝土前進行典型施工,取得相關控制參數和控制措施,驗證陸拌水運工藝的安全、質量、工效可行后再組織實施。
模板拼縫嚴密平順、不漏漿,整體模板圍囹要滿足剛度、強度要求,模板垂直支撐、模板斜拉等要牢固可靠。澆筑前模板要清理干凈并均勻涂刷脫模板劑。砼澆筑過程中要振搗密實,砼澆筑至頂后二次振搗,避免出現露筋、蜂窩、砂線砂斑、松頂等砼通病。砼澆筑后要及時養護。
4.結語
通過對軟基施工進行一系列的針對性的質量控制,工程竣工并投入使用一段時間后,達到理想的施工質量和處理效果,有效減少了路基沉降,從根本上防止了路基質量病害的發生。
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