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发表于 2003-12-18 07:58:56
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谢谢toto的夸奖，我会更加势力的！
二灰碎石路面基层施工
一.施工说明:
二灰碎石基层施工质量控制很大程度上依靠已往的施工经验,通过已往二灰碎石基层的铺筑实践，总结从原材料检验、混合料组成设计、试验路段的铺筑到成品检测的全过程及施工工艺,得到机械组合形式、碾压方式、碾压速度、碾压遍数、松铺系数等各种技术数据,制定出合理的施工方案。
二.施工准备:
二灰碎石混合料采用厂拌法生产、摊铺机铺筑。在拌合场还准备了足够的堆料场地，并进行了“硬化”处理。以防集料被泥土污染。对不同规格集料分开堆放，已拌和好的二灰碎石混合料实行覆盖闷料措施。获得二灰碎石混合料的铺筑方案和施工工艺，在铺筑试验段取得成功后，进一步修改完善施工工艺，确定二灰碎石的施工配比，为大面积施工提供了依据。
充分做好大面积施工前的准备工作，是路面基层顺利进展的重要条件。主要进行原材料检验、设备调试、技术准备等项工作。
(1)原材料检验:二灰碎石的原材料主要是石灰、粉煤灰和碎石，对原材料质量严格把关是保证二灰碎石混合料质量的重要环节。
(2)机械设备选配:为保证二灰碎石基层的质量和进度，除保证各种机械设备配套外，还应有足够的数量，其中二灰碎石混合料拌和设备及摊铺机是关键设备，必须有良好的使用性能。本工程投入的机械设备有：
①WBC-200连续式稳定粒料拌和设备1套?
②ABG422摊铺机1台?
③ZL-50装载机2台
④8～12t双钢轮静力式压路机1台?
⑤CA25振动压路机1台?
⑥VV170压路机1台?
⑦18～21t三轮光面静力式压路机1台?
⑧9～16t轮胎压路机1台?
⑨17.2t太脱拉自卸车5辆?
⑩6000L洒水车1辆?
a.稳定粒料拌和设备是关键设备之一，由经验丰富的机械专业工程师负责进行安装、调试；使拌出的二灰碎石混合料符合设计要求。
b.ABG422型无级变速自动找平摊铺机，最大摊铺宽度为8.5m。技术性能良好,一切正常后投入试验路铺筑。?
c.其他处于正常使用中的各种类型压路机、装载机及运料自卸车、洒水车等投入基层施工的机械设备，也需进行维修、保养，并经机械工程师检查，使之处于良好的工作状态。
(3) 技术准备
a.二灰结石配合比的确定:
根据《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-93)规定，二灰碎石混合料击实试验，采用重型击实标准，求得最大干密度及相应的最佳含水量，以最大干密度的98％和最佳含水量，用15×15cm试模制件，每种配合比在相同条件下各制9个试件，采用标准养护箱在±2℃条件下保湿养生6d，浸水1d，测定无侧限抗压强度。
b.技术交底:
在二灰碎石基层开始铺筑前，由技术工程师准备技术资料，负责向参加施工的全体技术人员、拌和厂负责人、试验人员和测量人员等，以学习班的形式进行全面技术交底。对各种机械操作手和技术工人，进行现场技术交底。交底内容包括二灰碎石基层的施工方案、施工工艺、操作规程、技术要求、质量标准、试验检测方法，从而使二灰碎石基层能较顺利铺筑。
c.认真进行试验路段铺筑
①产配合比，确定施工配合比；
②检验施工方案、施工工艺、操作规程的适用性；
③确定二灰碎石采用摊铺机铺筑的松铺系数；
④探讨ABG422型摊铺机铺筑厚层二灰碎石基层的性能；
⑤检测拌和设备的性能和生产能力；
⑥摊铺机铺筑二灰碎石时标高和厚度的控制方法；
⑦施工中二灰碎石混合料最佳含水量的控制方法；
⑧压实机具的选择和组合，碾压顺序、碾压速度和碾压遍数；
⑨探讨使运料、摊铺、碾压三道工序施工机械相互协调与配合方法；
⑩探讨二灰碎石基层接缝的处理方法；
⑾保证质量的技术措施和质量控制方法；
⑿确定每天作业段的铺筑长度。
d.路段铺筑方案
二灰碎石混合料试验路段铺筑采用了集中厂拌、汽车运输、逐车过秤、现场查核、分层摊铺、总量控制的铺筑方案。
二灰碎石厚为30cm，由ABG422摊铺机分二层铺筑，下层厚度为17cm，上层厚度为13cm。采用基准钢丝调平。为了取得较准确的技术数据，试验路段的二灰碎石混合料采用总量控制的方法，即先计算试验路段需用二灰碎石混合料总重量，二灰碎石在拌和场装车后，逐车过秤，秤出每车料的净重。根据现场测得的实际含水量，算出相当干混合料的总重量，再折算成最佳含水量状态下的混合料重量，按照98％的压实度及铺筑厚度，确定每车混合料应铺筑的长度，直至运够总重量为止。下层经过各项技术指标的检测，并经驻地监理工程师批准，方能进行上层施工。?
试验路段的测量放样和检测工作，由测量队和试验中心负责，并经驻地测量监理、试验工程师的复测和认可。经核查主要技术数据如下：
①松铺系数:测定时按每10m一个断面，每个断面测4点，为上下层198个测点的数据平均值。
②各种压路机的组合方式、碾压遍数、碾压速度:根据投入的设备情况，采用了三种组合方式，即激振力29t的CA25振动压路机与18～21t铁三轮静力式压路机组合、激振力39t的VV170振动压路机与18～21t铁三轮静力式压路机组合、CA25振动压路机与18～21t铁三轮静力式压路机及16t轮胎压路机组合。
③摊铺速度:二灰碎石混合料的铺筑速度与拌和设备的生产能力，无严格的匹配要求。由于试验段用料数量较少，拌和楼提前一天拌料，混合料在料场闷料24h，再装运至现场，摊铺速度采用2～2.5m/min，开始时用低速，正常后用2.5m/min。
④每天的铺筑长度:由于拌和设备的新旧程度不一，故障较多，正常生产每天最多工作8～12h，拌和楼的产量约为1000～2000t混合料。用于基层的ABG422型摊铺机最大铺筑宽度为8.5m，半幅全宽需分二次铺筑，因此转移较频繁；加之混合料中骨料占82.5％，对摊铺机传动系统及送料、布料系统机件损坏较严重，因此每天需对摊铺机仔细保养和检查；实际的作业时间约为6h左右，铺筑的长度(半幅)约为600m。
e.质量保证体系的完善:
为保证二灰碎石基层的铺筑质量，经理部由总工负责，组成以试验中心、测量队、质检中心三位一体的技术质量保证体系，并进一步明确在二灰碎石基层施工中的职责。
①试验中心负责二灰碎石混合料的配合比设计，监控拌和厂混合料的级配组成，测定二灰碎石混合料的含水量、强度及施工过程中的质量监督。
②测量队负责控制测量、检测、计算试验段及其他路段的松铺系数；测定二灰碎石顶面标高、横坡及各部几何尺寸。
③质检中心负责二灰碎石成型路段的质量检测及评定，反馈质量信息等。
以上三个技术职能部门组成的质量保证体系，能定量地进行质量跟踪，从而加强了施工过程中的质量监控，从根本上保证了工程质量。
三.施工方案:
a.由于摊铺机的最大铺宽为8.5m，需分二个铺道摊铺，因此采用分道铺筑、交叉作业、全宽碾压、半幅接齐的方案。
①纵向接缝的重迭宽度为5～10cm，上下层纵缝位置应错开50～60cm。
②在铺筑基层的路段，宜事先培填部分土路肩，并适当夯实。这样一方面能节省二灰碎石混合料，另一方面有利于碾压。
b.下承层准备:
①二灰土底基层顶面，应将表面的浮土，松散层及其它杂物清理干净，应尽量露出二灰土的硬面。
②下层二灰碎石顶面，应清除表面松散的集料，清理表面的泥块和污染物，尽量使骨料暴露出来。在有条件时，可用空压机配合清理，能取得良好的效果。
③上层开铺前，下承层表面应适当洒水润湿，以增强上下层的结合。
c.测量放样:
①放出道路中线、基层边线，选定检测断面及观测点位置。?
②本工程采用基准钢丝法调平，因此必须设置支撑杆，敷设基准钢丝，并用专用工具，使其张紧力不小于100kN，钢丝挠度不超过规定值。?
d.二灰碎石混合料的拌和
①每天上、下午各测一次原材料的含水量，调整原材料的进料数量，使混合料中含水量略大于最佳含水量2个百分点左右。
e.混合料的检测
①应经常目测二灰碎石混合料拌和的均匀性，使出厂的混合料色泽均匀，无离析、成团块现象。
②试验人员应重点进行二灰碎石混合料的级配组成、灰剂量及含水量的检测。检测频率为每台拌和设备上、下午各一次。当出现特殊情况(如故障等)应由试验监理工程师确定。
f.二灰碎石混合料的运输
①装料经过拌和的二灰碎石混合料，在贮料场闷料24h后，由装载机装车，装料时应视混合料情况重新翻拌2～3次后再装车，防止产生离析。
②运料运料宜由15t以上的自卸车运输，并根据运距配备足够的车辆。当距离较长或天气炎热时，应加盖蓬布，防止水分散失过快。
③卸料自卸车卸料时，严禁碰撞摊铺机，防止混合料卸在摊铺机前层面上。?
g.二灰碎石混合料的摊铺
①开始摊铺前，先将接头处已成型的二灰碎石基层切成垂直面，或将接头处的二灰碎石混合料耙松，并有专人指挥卸料。
②摊铺机就位后，熨平板按开始桩号处的虚铺厚度调整好，熨平板下垫放和虚铺厚度等厚的木块，并按2％横坡将熨平板调整好，自动调平系统进入工作状态。
③摊铺机铺筑时，应使送料槽中的二灰碎石混合料高度在螺旋布料器中轴以上，避免发生两边缺料现象。
④根据二灰碎石混合料的铺筑实践，开始时摊铺速度为2～2.5m/min，正常后为3～5m/min，这样铺出的平整度较好。因此在上层铺筑时，用4～5m/min较好。?
④二灰碎石混合料无需要求连续摊铺，但宜用大型自卸车运料，才能使布料均匀，铺筑质量较好。在上层铺筑时，应尽量做到一个作业段内连续铺筑。待半幅接平后，在全宽范围内一起碾压。?
h.接缝处理?
①纵缝因铺完一个作业段约需1～2h，纵缝的重迭宽度为5～10cm，重迭部分最长间隔时间约2h左右，因此不需作特殊处理，仅有2人跟在摊铺机后，将接缝处的粗集料进行处理，必要时适当耙松、整平后，全宽度内一起碾压。
②横缝每天铺完至第二天开始，间隔约有12h左右，连接面应作适当处理，方法为第一天作业段的尾端5m左右范围内不进行压实；第二天施工前，将该段的混合料耙松后与新料一起由人工进行拌和，整平后与新铺段一起碾压。若间隔时间长时，应将上次铺筑的尾端标高和平整度不合要求的部分挖除，并将接触面挖成垂直面，再接着往前铺筑。
i.二灰碎石混合料的碾压
①当进行下层压实时，可不用轮胎压路机，而由18～21t三轮压路机，增加二遍静压。
②层压实时，为了使顶面的平整度符合要求，可采用16t轮胎压路机进行压实，增加表层混合料的密实性，达到致密平整作用。?
③根据施工实践，用CA25振动压路机振压3遍后，若再增加压实遍数，对压实度的提高几乎不起作用。因此，在厚层二灰碎面基层施工中必须配备重型压路机，如VV170振动压路机、25t以上轮胎压路机等，才能取得良好的压实效果。
j.碾压注意事项
①压路机不得停在未压实的基层上，并不准在其上急刹车、急转弯和调头。
②振动压路机前进、后退换档时，应先停振再换档；若需停机时，应先停振再停机。
③终压前应检测一次标高，若发现高程超过规定时，应用平地机刮至规定值，再整平碾压。
k.养生
①二灰碎石基层碾压完后即可开始洒水养生。每天洒水次数，应视当地天气情况而定。在一周内，应使二灰碎石表面保持潮湿状态。
②洒水养生时，应使喷出的水成雾状，不得将水直接喷射或冲击二灰碎石基层表面，将表面冲成松散状态或产生新的集料窝(带)。?
l.检测二灰碎石路面基层质量检查表
每作完一段二灰碎石基层，都应按公路质量评定标准规定的项目和频率进行检查。公路土方路基施工方法简介
Li Jian
公路土方路基施工主要是挖掘路堑和填筑路堤，不稳定土的处理以及清理场地施工中的排水，边沟，边坡的修筑等工作。这里介绍的施工方法主要是根据施工规范和验收标准，结合在施工中的实际经验做一下大概的介绍。如果有不符合规范要求的地方，一律以规范为准。
一， 场地清理
这项工作包括清理、清除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾，除非有些物品是指定保留在原地上的或是按照规范的其它章节的要求不清除的。这项工作还包括保护所有指定留下的草木和物质不受损害和毁坏。
1， 施工要求：
概要
（a） 监理工程师将设定工作范围，并指定各种树木、灌木、植物和其它东西的存留。承包商应保留所有指定留下的各项内容。
（b） 清理、去除残渣、树木迁移
所有没有指定留下的各种表面物体、树木、枯木、树桩、根、根株、丛林、其它草木、垃圾和其它突出的障碍物等将清理并挖掘残根，包括需要保存的处理。在道路的路基区域，如果将从该区域内去除表土和不合适材料，或指定进行压实，所有的树桩和根子都应从原表面下至少50厘米深和从最下铺面层底部下至少50厘米深的区域中去除。在道路挖掘区所有的树桩和树根都应从路基完成地面之下不少于50厘米深的地方去除。对坑、沟、渠的清理和挖掘除根的工作将只需达到这些区域所需挖掘的深度既可。树根去除后所留的空隙将由合适的压实材料填充。
（c） 去除表土
在道路路基区域或是由工程师指定的地方，承包商应根据工程师的指令去除表土和对之进行处理。一般来说，表土的挖出将只包括泥土，这种泥土能使植物继续生长。在工程完工时这些区域都将归还给业主，状态应和以前一样，任何由承包商直接或间接造成的损坏都应由承包商自费修复完好。对任何指定区域的表土去除应根据工程师的指令并达到要求的深度，并且表土应和其它挖掘材料分开存放。如果表土被用来修筑路堤斜坡，或由工程师指定或图纸所示区域时，表土的剥离工作将被视为包括表土的存放和需要时的去除，以及将表土置放和撒布在工程师指定的区域上。在撒布之后，表土应平整成平滑表面，不得有杂草、树根、草皮和大石头。
（d） 指定保留区域的保护
在工程师指定的区域内，承包商将负责对现存的灌木丛、树木和长草区的保护和日常维护。
2， 清理去除材料的处理
首先，所有清除的材料都是业主的财产，并以业主认为合适的方法来使用和处置。承包商有权使用非销售木材（或在得到政府有关部门的书面批准后可销售木材）进行与合同有关的工作，但条件是确实符合政府代理或有关部门的要求。可销售木材应在公路界限内或靠近处按要求整齐存放，并按有关部门的要求进行休修整和堆垛。除了将要用的木材，所有其它木材、树梢、木桩、树根、原木和其它清理和挖掘出来的废物都应由承包商提供的地点进行处置。道路和相邻区域都应保持一个整齐的形象。在公路界限内或附近不得积存有瓦砾。
二，土方施工
（一）工作范围 ：
道路土方工程包括从路堑挖掘土方和路堤填筑土方、弃置土方等所有工程。包括修建水道、边沟、停车场和引道的所有工程。还包括图纸所示或工程师设立的线段、坡度和断面，清除不稳定土，清除滑坡等所有必要工程。
1，标高和坐标
工程师给承包商提供切线和坡度线的交叉点位置。图纸将标明水平和垂直曲线的特性，在需要的地方标出超高率。承包商要根据以上资料准备断面图，报工程师批准。在进行施工前承包商应在施工区域定线。如工程师有意见可做修改，这种修改在定线前或后都可以，工程师将向承包商发出详细的说明，承包商将按说明修改定线以待进一步批准。
2，水流的处理
水流的处理在工程师要求的地方或工作保护及施工需要时，承包商要提供必要的除水、排水或隔离水流的设施。承包商要提供在雨季前必须的可发挥适当排水作用的临时性或永久性排水边沟。
3，使用和处理挖方
在挖土过程中所有剩余的稳定土，除在另有说明者外，都要用最有效的方法形成路堤。多余的土方或工程师书面声明的不稳定土都要由承包商处理到公路地界之外。
4，排水沟
在施工中承包商必须建水渠、边沟或截水沟。如图所示或在工程师指令的地方建这些沟渠，不管是临时性的或是永久性的，为了避免在施工期间路堤、路基、基层或基础被水浸泡，承包商要保证在路堤和沥青结构完成前排水设施足够和有效。承包商应不断的维修排水沟渠，以保证在整个施工期间和保修期内排水设施能有效工作。由于未提供有效的排水设施造成水毁工程，承包商应自费修复。承包商在施工时应首先修筑排水边沟，在施工中由于动迁影响没有办法修边沟排水，也应该在路堤外适当位置设置临时积水井将水排出，这样才能保持路堤干燥避免形成翻浆路堤。并要随时维修，在施工结束时进行全面休整以达到验收状态。在要施工的区域内的农田灌溉至少要在施工前2个月停止。所有表水都要排除并修筑临时或永久性边沟以保证该区域保持干燥。
5，沟槽开挖
在图纸上标示的地方或在工程师要求的地方，承包商应按要求开挖沟槽。在没有工程师批准的情况下不能开挖。此工作视为普通开挖。
6，路堑、路基的边坡修筑
按工程师的要求必须从边坡上把浮土或浮石清除。
7，填筑原有沟渠
在必须将原有沟渠改道的区域内，要清除所有的有机物和松软的沉积物。用合格的稳定土予以回填。
（二），土方开挖
挖掘包括所有土方挖掘和岩石挖掘，这些挖掘在划定的界线内进行，如图纸所示或按工程师指示，（结构挖掘除外）所有挖掘出的土的清除、运输、适当利用和处理，都要依图纸上注明的开挖线、水平线、坡度、尺寸及截面并按工程师的要求去实施。
路堑开挖：
路堑施工就是按设计要求进行挖掘，并将挖掘出来的土方运到路堤地段作填料，或者运往弃土地点。它虽然不象路堤填筑那样有填料的选择和分层压实问题。但是，路堑是由天然地层构成的，天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构，处于地壳表层的路堑边坡，开挖暴露于大气中，受到各种自然的和人为因素的影响，比路堤边坡更容易发生变形和破坏。路堑边坡的稳定与施工方法有着密切的关系，例如，施工开挖边坡过陡，弃土堆离边坡太近，施工中排水不良，支挡工程未及时做好，都会引起边坡失稳，发生塌滑。
路堑的开挖方式应根据路堑的深度和纵向长度，以及地形、土质、土方调配情况和开挖机械设备的因素确定，已加快施工进度和提高工作效率。
1，横挖法
从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖。这种方法适用于较短的路堑。路堑深度不大时可以一次挖到设计标高，路堑深度较大时可分成几个台阶开挖，各层要有独立的出土道和临时排水设施。分层横挖使得工作面纵向拉开，多层多向出土，可以容纳较多的施工机械，加快了施工速度。
2，纵挖法
沿路堑纵向将高度分成不大的层次依次开挖，纵挖法适用于较长的路堑。
如果路堑的宽度及深度都不大，可以按横断面全宽纵向分层挖掘，称为分层纵挖法，如果路堑的宽度及深度都比较大，可沿纵向分层、每层先挖出一条通道，然后开挖两旁，称为通道纵挖法，通道可作为机械通行或出口路线，以加快施工速度，如果路堑很长，可在适当位置将路堑的一侧横向挖穿，把路堑分成几段，各段再采用上述纵向开挖，称为分段纵挖法。分段纵挖法适用于傍山长路堑。
无论采取那种开挖方法，在挖掘时都应利用挖掘机械把边坡做好，也就是在挖掘的过程中，边挖边做坡。否则，一旦挖掘深度过大机械将无法做坡，给施工造成困难。因此，在挖掘的过程中，测量人员应该及时按照图纸要求把边坡开挖线放好，并应根据挖掘的深度随时指挥调整开挖线，力争利用机械一次做好边坡减少人工的做坡量。
（三），路堤填筑
在路堤填筑前首先对原有地面进行清理，对于存在的不平之处应首先予以整平，然后进行碾压（填前碾压）达到规范要求的压实度。对于需要填筑的地段坡度较大时应首先从低处填起分层填筑，并应在原有坡面上修筑台阶以利新旧土的结合，台阶宽度应在1米左右，厚度应根据分层填筑的厚度加以确定。
1，测量放线：（1），恢复线路中心控制点（中线）。（2），测设中心桩，按每20-25米整桩号和曲线起止点等控制路基中心的各点测设中心桩，桩面用红漆写明里程桩号。木桩的习惯用法是：方桩用于控制中心准确位置而且还要架设仪器对中，可以在木桩顶面定钉，钉顶的标高与路面设计标高齐平，顶面涂红漆以辨认，在中心线垂直方向一米外钉一标志桩，并写上里程，桩背与地面成45度，写有里程一面朝上，面向中心方木桩，字号露出地面。其他中心里程桩用扁形木桩、垂直钉入桩位处，上露一多半，写有里程编号的一面要面向线路的起始方向。（3），根据近似计算结果，测设路基边坡线，测量出各桩左、中、右三点的高程，做好记录，计算出各桩号左右两侧的路基填筑高度。（4），按路基设计顶标面宽度加余宽30-50公分（以保证边坡密度和压路机械的安全而增加的宽度。），放边线点，再用白灰沿边线播撒形成两条白色的边线作为填土范围的明显标记。（5），分层计算路基的设计宽度。以备在施工中根据施工进度随时放填土边线，满足施工需要。
2，施工中车辆通行道路一般分为上、下两条行车道。上、下行行车道分别填筑，即采用半幅施工时，尚未施工的行车道可作为运土车辆的通行道路；上下行车道同时施工时，即全幅施工时，可在路侧布置车辆通行道路（便道）。半幅施工时应注意的问题是，两幅路基沉降时间不同，最终沉降量发生的时间不一致，有可能发生不均匀沉降，因此一般应采用全幅施工为宜。
3，布土。合理的土方调配和运土路线是非常重要的。应根据取土场位置及地形确定经济、合理的运土路线。布土时应根据压路机能达到的压实厚度（规范规定或经监理工程师同意的厚度）计算卸车数量，例如每层填土压实厚度不大于20公分时，一车土8立米，可摊铺30平方米。自卸汽车从取土场把土运到铺筑现场，从一端开始，左右成排，前后成行等距离布土。只要把布土的位置和稀疏密度掌握好了，就可以提高摊铺速度。
4,按规定厚度进行摊铺，一般情况如果用推土机进行摊铺虚铺系数一般1.2-1.3，如果用平地机进行摊铺虚铺系数一般为1.1-1.2。由于土质不同应根据实际情况确定虚铺系数。
5，平地机整平。当一段落（50米以上）由推土机摊平并经复测符合要求时就可用平地机进行工作。平地机整平方法是由路中开始向道路两侧推进，如此往返三次，一般就可以达到平整度的要求。在平整时注意路基的纵坡和横坡，尤其是在雨季施工时，横坡应该适当加大以利路基排水，一般情况路基横坡要求2%，为利于排水可加大到3%-4%。
6，路基碾压。其方法是：第一遍用震动压路机静压进行稳压，然后再震动压实，具体要求是：（1）直线段和大半径曲线段，应先压边缘，后压中间；小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低（内侧）后高（外侧）。（2），压路机碾压轮重叠轮宽的1/3—1/2；（3），碾压遍数，震动压路机震约6-8遍，一般就可以达到密实度要求。（4），压路机的行驶速度过慢影响生产率，过快则对土的接触时间过短，压实效果差。一般光轮静压压路机的最佳速度为2-5公里/小时，震动压路机为3-6公里/小时。所以各种压路机械的最大速度不应超过4公里/小时。（5），影响压实效果的主要因素一般来说是含水量，土类，以及压实功能。在施工现场因为已经有标准击实，填土类别和标准填料基本一致，因此影响压实效果的因素主要是含水量。根据现场施工经验，在压实前最好实测一下填料的实际含水量，经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%-5%进行碾压效果最好。如果填料含水量过大，碾压遍数再多也达不到标准。因此在实测含水量的基础上，如果含水量过大，应考虑将土摊开晾晒待接近最佳含水量时再进行碾压，否则将出现因含水量过大碾压达不到标准或出现软弹现象。（不同类型土压实时的最大容许含水量，见表一）现场实测含水量的简单办法是用酒精燃烧法简单易做很适合施工现场操作。如果因工期关系没有时间晾晒，可以考虑掺拌石灰的方法减少土的含水量，或者可以将填筑厚度适当减少的办法加以解决。不过这两种方法都要增加成本，应该取得监理工程师的同意已求获得适当予补偿。
不同类型土压实时的最大容许含水量 （供参考）
表（一）
土 名 最大容许含水量，以最佳含水量倍数计
压实度 1—0.98 压实度 0.95
粗粒砂和细粒砂 2.0 2.5
细砂和粉土质砂 1.4 1.6
轻亚砂土和粉土 1.3 1.4
重亚砂土和轻亚粘土 1.2 1.3
重亚粘土、粉质亚粘土、粘土 不容许超过 1.2
(四)，构造物台背回填
构造物台背回填质量直接影响到路面质量，填筑不好会出现沉降差，发生跳车现象，影响行车速度、舒适与安全，甚至会影响构筑物的稳定，出现交通堵塞现象。解决这一难题的关键是选择适当的填料及填筑方法：
1， 填料：应选择渗水性较强的砂石料，从路基底一直填到结构顶。涵洞填到盖板顶；桥梁填到桥头搭板底；挡土墙内侧填到路基底基层底面。
2， 填筑范围：桥梁台背后上部距翼墙尾端顺路线方向至少为台高加4m，下部距基础内缘至少为3m；涵洞两侧不小于孔径的2倍；挡土墙内侧不小于50—80cm宽。
3， 填筑方法：路堤土填筑完成以后，检查结合部位的压实度是否合格，然后挖成台阶，台阶高度小于30cm长度大于50cm。分层填筑，分层压实。压实机具采用小型压路机或打夯机。
4， 填土时应从构造物两侧均衡填筑，避免对构筑物形成楔形压力。
应等构筑物混凝土强度达到至少70%时进行填筑。填筑高度应至少高出构 筑物50cm以上，才可以从构造物上部通过车辆。
（五），旧路面加宽土方填筑
1，旧路面单面加宽填筑：
为使新、旧路基紧密结合，加宽之前，旧路边坡需挖成阶梯形，然后分层填筑，层上层夯，使之密实。阶梯宽一般为1m左右，阶高约0.5m。
2，旧路双面加宽填筑：
当原有路基加宽系按中线两面加宽时，同样应将旧路基边坡均切成阶梯式，然后再分别分层填筑，进行加宽。
在实际施工中经常遇到加宽的旧路原有路面比较窄，并且还要保证交通畅通，如果修筑台阶势必造成原有旧路变的更窄，不利交通畅通。在这种情况下，为了保证填筑的质量，首先应尽量选择与旧路基的填料相同的填筑材料，这样由于材料比较相近容易结合。其次，由于不能修筑台阶，因此在新旧路基结合部一定要加强压实，如果结合部压路机压实压不到边缘应该用小型夯实机具夯实。再其次，在检测压实度时应该重点检测新旧路基结合部。
（六），软土地基路基施工
所谓软土，从广义上讲，就是强度低、压缩性高的软弱土层。在软土地基上修筑路基，若不加处理，往往会发生路基失稳或过量沉陷，导致公路破坏或不能正常使用。习惯上常把淤泥、淤泥质土、软粘性土总称为软土。软土的特性主要表现为天然含水率高、孔隙比大。含水量在34%—72%之间，孔隙比在1.0—1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般为35%—60%，塑性指数为13—30。
1，软土路基常用加固方法：
当路堤经稳定验算或沉降计算不能满足设计要求时，必须对软土地基进行加固。加固的方法很多，常用的方法有：
（1），塑料排水板：塑料排水板是带有孔道的板状物体，插入土中形成竖向排水通道。因其施工简单、快捷，应用较为广泛。最大有效处理深度18米。
（2），砂井：砂井是利用各种打桩机具击入钢管，或用高压射水、爆破等方法在地基中获得按一定规律排列的孔眼并灌入中、粗砂形成砂柱。由于这种砂井在饱和软粘土中起排水通道的作用，又称排水砂井。砂井顶面应铺设垫层，以构成完整的地基排水系统。砂井适用于软土层厚度大于5m时。最大有效处理深度18米。
（3），袋装砂井：井经对固结时间的影响没有井距那样敏感。但一般砂井如果井经太小，既无法施工，也无法防止因地基变形而断开失效。因此，现在广泛采用网状织物袋装砂井，其直径仅8cm左右，比一般砂井要省料得多，造价比一般砂井低廉，且不会因施工操作上的误差或地基发生水平和垂直变形而丧失其连续性。最大有效处理深度18米。
（4），排水砂垫层：排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层较薄的砂层。将水从砂层中排出去。最大有效处理深度，路堤极限高2倍。
（5），土工织物铺垫：在软土地基表层铺设一层或多层土工织物，可以减少路堤填筑后的地基不均匀沉降，又可以提高地基的承载能力，同时也不影响排水。对于淤泥之类高含水量的超软弱地基，在采用砂井及其他深层加固法之前，土工织物铺垫可作为前期处理，以提高施工的可能性。
（6），预压：在软土地基上修筑路堤，如果工期不紧，可以先填筑一部分或全部，使地基经过一段时间固结沉降，然后再填足和铺筑路面。最大有效处理深度30米。
（7），挤实砂（碎石）桩：挤实砂桩是以冲击或震动的方法强力将砂、石等材料挤入软土地基中，形成较大的密实柱体，提高软土地基的整体抗剪强度，减少沉降。最大有效处理深度20米。
（8），旋喷桩：利用工程钻机，将旋喷注浆管置入预定的地基加固深度，通过钻杆旋转，徐徐上升，将预先配制好的浆液，以一定的压力从喷嘴喷出，冲击土体，使土和浆液搅拌成混合体，形成具有一定强度的人工地基。最大有效处理深度20米。
（9），生石灰桩：用生石灰碎块置于桩孔中形成桩体，称为生石灰桩。最大有效处理深度20米。
（10），换土：采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。最大有效处理深度3米。
（11），反压护道：反压护道是在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道。它利用力学平衡以保持路基的稳定。
2，施工现场常用处理软土路基及弹簧土方法：
在施工中经常碰到的情况多数不是软土地基，因为如果有软土地基一般情况在设计时应该根据地质资料，提出处理方法。多数情况是有局部地段地质情况和原来设计不同，出现局部地基承载力达不到设计要求，或者由于局部地段含水量过大（原有排水系统不畅，原有地基土质渗水性不好）造成地基软弹（翻浆，弹簧土地段）。根据出现的这些情况一般常用的方法主要有：
（1），换填
这是最常用的方法。这种方法最大有效处理深度3米。采用人工或机械挖除路堤下全部软土，换填强度较高的粘性土或砂、砾、卵石、片石等渗水性材料。换填的深度要根据承载力确定。
（2），抛石填筑
就是在有软土或弹簧土以及有积水的路段填石头，填石的高度以露出要处理的路段原有土层（或积水）高度为宜。在填石的过程中注意一定要用推土机把石块压实，不能出现软弹现象。然后再填筑土方。
（3），盲沟
就是在要处理的路段根据要处理的路段的长度，在横向或纵向挖盲沟，盲沟通常用渗水性大孔隙填料或片石砌筑而成。也可以填入不同级配的石块起到排水的功能。注意盲沟的出口要与排水沟连接，以便把路基中的水排出路基。
（4），排水砂垫层
排水砂垫层是在路堤底部地面上铺设一层砂层，作用是在软土顶面增加一个排水面，在填土的过程中，荷载逐渐增加，促使软土地基排水固结渗出的水就可以从砂垫层中排走。为确保砂垫层能通畅排水，要采用渗水性良好的材料。砂垫层一般的厚度为0.6-1.0米。为了保证砂垫层的渗水作用，在砂垫层上应该填一层粘性土封住水不让水返上路基。在路基两侧要修好排水沟，通过砂垫层渗出的水通过排水沟排出路基外，保持路基的稳定。
（5），石灰浅坑法
由于粘性土含水量影响，施工中经常出现“弹簧土”松软现象。一般较轻的可以采用挖土晒干，敲碎回填；“石灰浅坑法”可以用于各种不同面积的路段（就是说大面积可以使用，小面积也可以使用）。具体做法是：挖40cm-50cm方形或圆形，深一般1m上下的坑，清除坑内的渗水（最好挖好坑后，第二天清除渗水），放入深为坑深1/3生石灰，即可回填碾压。坑的行距和坑距在轻度弹簧路段为5-6m，在严重弹簧路段为3-4m。
以上介绍的几种工地常用的处理软基础以及弹簧土的方法，还要根据工地的具体情况选用那种方法施工，有时几种方法可以交替或一起使用。目的主要是要保证工程质量，保证工期。
三，施工机械
公路路基路面施工的主要机械包括铲土运输、挖掘、拌和、摊铺、碾压等机械。土方施工中常使用的铲土运输机械有推土机、铲运机、挖土机、装载机等。各种机械的特性在使用说明书中都有比较详尽的介绍。可以参看机械说明书了解。
这里主要介绍一下在施工中如何选配挖掘机械，运输车辆以及如何配置以发挥最大的工作效率。
1，运输车辆需用量的计算
（一），汽车选型
从技术管理、物资供应、设备保养和维修及技术工人的培训等管理方面的因素考虑，选用的车辆型号越少越好；最好选用标准化、系统化、成批定型生产的自卸汽车。自卸汽车的车厢容积（或载重量）应与工程使用的机械相配套。在公路工程中，运载的物料主要是砂、土、石料、沥青混合料等，密度较小，自然休止角也小，汽车的吨位利用系数（实际载重量比额定载重量）小，经济性有所下降。但由于载重量降低，能更好的适应施工现场复杂的道路，爬坡能力增强，并能适当的延长车辆的使用寿命，减少维修工作量，因此在大型工程施工中，往往选用载重量稍有富裕的自卸汽车。
(二），经济车辆数的确定方法
在路基、路面机械化施工中，工程运输车辆需要数量较多，费用较大。这里主要介绍土石方工程与挖掘装载机械配套的工程运输车辆需要数量加以介绍。
1，一般方法：
（1），挖掘机械容积比的选择：挖掘机和汽车的利用率达到最高峰值时的理论挖掘机械容积比（汽车容量与挖掘机斗容量比），是随着运距的增加而提高，随着汽车平均行驶速度增快而降低，也就是随着汽车循环时间的增加而提高的。当运距为1---2.5公里时，理论的挖掘机械容积比为4----7；运距在3---5公里时为7----10。自卸汽车容量较小，可取为3---5，不大于7----8。实践表明，挖掘机械容积比宜取低值，但车厢也不应过小，以免装卸不便而延长装卸时间，而且容易损坏车厢
(2),汽车载重量的利用程度：它与挖掘机容积比、汽车载重量或车厢容积以及土的密度等因素有关。装满自卸汽车车厢所需铲装次数n应满足下列条件：
自卸汽车的装载量÷铲斗土的重量≥ n ≤铲斗中土的重量÷铲斗中土的松方容积。
与挖掘机配套适宜的车辆，其铲装次数一般应在3 ---5范围内，而车辆载重量的利用程度也是考核配合是否合理的另一个指标。
（3）,与一台挖掘机配套的自卸汽车辆数：需要的车辆数N可由下式计算，
N=工作循环时间÷挖掘机装满一车箱所需时间
配套机械或机群的生产率应取挖掘机的生产率或车队的生产率两者中的最小值。在生产率的计算中，应计入配套机械的时间利用系数，使其符合实际生产情况。
2，排队论法：
上述计算车辆数量的公式中，装车时间和行驶时间均假定是固定不变的。但实际上车辆的工作循环时间难以保持相等，因此在装载机械的近旁有时有车在排队等候装车，有时又会无车可装，因此降低了装载机械的生产率。
排队论法是用统计数学来处理装车和行驶时间变化的方法。
与一台挖掘机配套的最适宜车辆的近似值N可由下式计算：
N=1÷R R：每小时汽车到达率与每小时装车辆数的比值。（挖掘机装满一车所需时间÷汽车行驶时间）
3，根据劳动定额 估算法：
劳动定额是根据劳动生产率平均先进的原则制定的。制定的方法一般有统计分析、类推对比法，经验估计法，定额测定法等几种方法。而其中常用的是定额测定法。这种方法是把一个工作过程分解成若干工序，进行实际测定。测得的结果用数学的方法加以计算，因此是能比较准确反映工作效率的。所以根据劳动定额估算在机械施工中挖装机械与汽车的配备数量也是经常使用的方法。
劳动定额确定的施工机械的工作时间，是根据施工机械的性质分成准备时间，不可避免的中断（司机生理需要中断时间），工作时间等。因此，大型机械的纯工作时间一般规定为6.4小时（384分钟），汽车的工作时间定为410分钟。
下表的定额台班产量就是根据上述工作时间制定的台班产量。从表中的数据可以看出，当运距在1—3公里（运距较短时）应配汽车的台数与运距的倍数较大，一般在1.7---3倍左右。当运距超过3公里以上时，应配汽车与运距的倍数就开始逐渐减小为1.4-2.4之间。并且运距越长应配汽车的倍数关系也就越来越小。在公路土方施工中，一般的运距都在5公里之内（指路基施工，材料运输不考虑在内）。劳动定额规定，由于汽车配备没有达到挖掘机的台班产量，挖掘机的台班产量可以降低效率，但是降效的百分比不能超过20%，也就是说只能降到原台班产量80%。（见表二）这个规定实际上也就是汽车与挖装机械配合数量的最低限度。如果配备的汽车低于这个极限应看作不能施工（从劳动生产率和经济核算的角度衡量）。
从下表的数据计算可以得出如下数据：
（1）配足汽车时汽车与运距的倍数关系：
（a），运距1----3公里时2.0----4.2之间，平均数约2.96。
（b），运距3----6公里时1.56---2.0之间，平均数约1.7
（2）极限（最少）配车系数（汽车与运距的倍数关系）：
（a），运距1----3公里时1.6---3.4之间，平均数约2.4
（b），运距3----6公里时1.25--1.6之间，平均数约1.4
表（二）
运距
Km 汽车台班产量
m3 挖掘机定额产量应配汽车数 应配汽车数与运距的倍数
100%（464m3） 80%（371m3） 100（464m3） 80%（371m3）
1 110 4.2 3.4 4.2 3.4
2 86.5 5.4 4.3 2.7 2.2
3 75.8 6.1 4.9 2.0 1.6
4 65 7.1 5.7 1.8 1.4
5 58.8 7.9 6.3 1.58 1.26
6 49.6 9.4 7.5 1.56 1.25
综上所述，挖装机械与汽车的配备关系应该根据实际情况，综合考虑加以确定。
上面的叙述分三个方面（场地清理，土方施工，施工机械）对公路土方路基施工方法做了简单的介绍。有些是根据有关规范，有的是笔者在国内（中国）施工的一些不成熟的经验。主要的目的是为了使大家对公路土方路基施工方法有个大概的了解。总的原则是在施工中应该首先学习规范，规范就是施工中的依据。因此本文中有与规范不一致的地方一律以规范为准。由于本人能力、水平有限，存在的错误、不足之处还望批评指正。钢板桩围堰的设计与施工
方立新 孟宪刚
(江苏捷达交通工程集团公司,江苏 淮安 223001)
摘 要：根据钢板桩围堰的实际受力状况建立力学模型。通过理论计算确定钢板桩围堰的实际受力，并通过实际施工情况验证该方法的可行性。比规范中采用的经验算法具有更高的精确性和安全性，能够更好的满足工程施工需要。
关键词：钢板桩围堰；设计；施工
目前，对于钢板桩围堰的设计主要是沿用《公路桥涵施工手册》和教科书中的经验算法。由于经验算法带有很大的近似性，并不一定能够真实反映钢板桩围堰的实际受力状况，有时会出现较大的偏差，给围堰的使用带来很多不安全因素。笔者在洪泽苏北灌溉总渠大桥施工中，为避免出现较大的变形，在对钢板桩围堰设计时采用了理论算法。经实践检验，理论算法能够较为精确的反映围堰的实际受力状况，对于合理设置内支撑和减小封底厚度起到了重要的保证作用。下面就钢板桩围堰的设计与施工做详细论述：
1 已知条件
1.1 承台尺寸：10.3m（横桥向）×6.4m（纵桥向）×2.5m（高度），底部设计有10.7×6.8m×1.0m的封底砼。
1.2 承台及河床高程
承台顶面设计高程为h=5.0m，河床底高程为5.5m，河床淤集深度约为30cm。
1.3 水位情况
正常水位：h常=10.8m（此时水深5.3m），最高水位hmax =11.5m（水深6.0m），围堰设计时按最高水位考虑。
1.4 水流速度
因该桥位于水电站下游，水流较为湍急。设计时速V=1.0 m/s，不考虑流速沿水深方向的变化，则动水压力为：
P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
式中：P-每延米板桩壁上的动水压力的总值（KN）；
H-水深（米）；
V-水流速度（1.0m/s）；
g-重力加速度（9.8m/s2);
B-钢板桩围堰的计算宽度，B=10m；
D-水的密度（10KN/m3）;
K-系数，（槽形钢板桩围堰K=1.8~2.0，此处取1.8）。（参照《公路施工手册》，假定此力平均作用于钢板桩围堰的迎水面一侧。）
1.5 河床水文地质条件
河床土质良好，多为粘土、亚粘土，局部有亚砂土，承载力较强。围堰基底至河床部分土质为粘土(层厚约2m)、亚砂土(硬塑状态，很湿，层间无承压水，层厚约为1m)。
2 拟定方案
结合河床地质情况及施工要求，拟采用日本产钢板桩进行围堰施工，长度为15m，宽度为40cm，厚度为18cm，设计图见图1、图2。
图1 钢板桩围堰设计图（立面）
围堰顶面标高拟定为12.5m，高出最高水位1.0m。围堰设计图3，所有内围囹均采用56b工字钢制作，节点采用焊接（施工中严格执行钢结构施工规范）。为确保整个围囹的刚度和稳定性，对每层中间一道工字钢上面加焊型钢并将上下四道工字刚用25#槽钢焊接连接。在施工期间安排专人值班以防吊物碰撞。
图3 钢板桩围堰图(平面)
3 围囹（支撑）内力计算
3.1 确定受力图式
3.1.1 钢板桩嵌制形式
河床底部土质较为密实，假定钢板桩底部嵌固于(钢板桩入土深度)t/3=1.5 m处，即承台底2.0m处。（封底砼厚度采用50cm）
3.1.2 动水压力
P=10KHV2×B×D/2g=53.2KN
3.1.3 河床土质为亚粘土，为不透水层，但考虑到钢板桩施工中会引起板侧土体的扰动，缝隙里充满水，所以考虑水压力的影响。土压力计算取用浮容重，
Υ'=19.4-9.8=9.6KN/m3，ιj=30~50Kpa，σ=100KPa。
3.1.4 经分析可知迎水面为最不利受力面，以此为计算面。所承受荷载假定由两根工字钢平均承担，计算两根工字钢的共同受力，受力图如图4所示。
图4 钢板桩围堰受力图式
由受力图式可知，此结构为四次超静定结构，因计算较为繁琐，计算过程不在此详细叙述，得出最大支撑力为2734.95KN，最大弯矩为1117.59KN。
4 验算钢板桩的入土深度是否满足要求
钢板桩入土深度达4.5m，从桥位处地质勘探资料分析，持力层中无承压水，如经计算各道支撑的受力均能满足要求，可不验算钢板桩的入土深度。
5 根据求得的内力验算钢板桩的受力状态及变形情况
5.1 应力
由内力计算结果可知，Mmax=1117.59KN·M。钢板桩外缘拉应力σ=Mmax/W=123MPa＜340MPa(容许应力)，满足要求。
5.2 变形
经计算，各单元跨中变形值如表1所示。
表1 各单元跨中变形值
单元号 横向位移υ（mm）
1 7
2 10
3 2
4 5
5 3
6 3
6 验算工字钢的受力状态
6.1 轴向受力
由计算可知，最大支撑反力发生在第二道围囹处，其数值为2734.95KN，因工字钢与钢板桩连接处均采用焊接，且角撑刚度较大，不考虑其失稳，仅考虑纵向挠曲，系数取ζ=2，此时其承载力
P=292.9×10-4m2×340×106N/m2/2=4980KN，
安全系数n=4980/2734.95=1.8，其承载力满足要求。
6.2 横向工字钢的抗弯能力
假定支撑反力P=2734.95KN平均作用在横向工字钢上（长度按8.8m计算），荷载集度q=2734.95/8.8=310.8KN/M。经计算，对工字钢跨中产生的最大弯矩Ml/2=864.5KN·M。工字钢抵抗弯矩M`=1000KN·M。安全系数N=1000/864.5=1.15（此处未考虑钢板桩与工字刚的共同作用，实际情况应更为安全），承载力满足要求。
6.3 工字钢挠度
在上述弯矩的作用下，计算出工字钢的跨中挠度L=14mm，满足施工及使用要求。
7 钢板桩竖向承载力的验算
因此钢板桩围堰将利用作为钻机平台，其承受的竖向荷载有：
7.1 钻机及其配套设备自重：150KN；
7.2 支架及其他施工荷载：100KN；
7.3 钢板桩自重：1300KN；
7.4 围囹自重：300KN。
合计：1850KN
上述竖向荷载全部靠钢板桩侧摩阻力及其桩尖反力承担，查相关规范及工程地质报告，计算如下:
桩侧摩阻力P1=（13.8+9.6）×2×5.7×10=2668KN;
桩尖反力P2=117根×8.85E-3M2/根×100KPa=104KN
合计:[P]=2668+104=2772KN
安全系数N=2772/1850=1.5，承载力满足要求。
8 围堰整体稳定性验算
钢板桩围堰的整体稳定性仅表现围堰在动水压力作用下的抗倾覆能力。该动水压力与钢板桩入土深度范围内所受的土压力相平衡。因钢板桩围堰底部嵌入地基中达4.5米，在动水压力作用下所能承受的土压力要比动水压力要大的多，此处可不必验算，其整体稳定性应能得到很好的保证。
9 施工中注意事项
该钢板桩围堰在整个工程施工中极为顺利，经实测各单元的变形与计算结果相符。施工中要注意以下几点：
9.1 钢板桩的堵漏
一般的做法是在钢板桩施打过程中用棉絮、黄油等填充物填塞接缝。刚开始时我们也采用此法，效果不是很理想，后在钢板桩全部插打完毕开始抽水安装围囹时，采用一边抽水一边顺着钢板桩的接缝下溜较干细砂的方法，借助水压力将细砂吸入接逢内而达到堵漏的目的，对于变形较大的接缝在围囹安装后用棉絮塞填。经现场实施，效果非常明显，施工期间在围堰内仅设置一台潜水泵即可将漏水抽净。
9.2 围囹的安装
围囹的安装应随着抽水的深度逐层实施，安装过程中要密切注意河床水位的变化，并安排专人负责施工期间的抽水工作。值得注意的是工字钢与钢板桩的连接，由于钢板桩在插打过程中受多方面的影响，整个围堰的侧面顺直度较差，工字钢安装后与钢板桩之间有较大的间隙。为防止围堰的变形，要求将工字钢与钢板桩之间的间隙全部用型钢焊接支撑连接，围堰的四个角更应加强。
10 结束语
用理论算法进行钢板桩围堰的设计能够较为真实的反映钢板桩的实际受力状态，从而具有较大的安全性。采用逐层抽水加固的施工方案较为方便，在基底土质良好的条件下可以实现“干法施工”，不需要采取水下封底，在质量上易于保证。
参考文献
[1]涂绪勋，杨理准等. 桥涵.公路施工手册,1985
注：本文参加了2002年9月份江苏省公路学会道路专业委员会和南京战区国防交通协会公路交通专业委员会共同在南京召开的2002年全省道路学术交流会，并进行了交流。
钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制
肖遂安（深圳市宝安区长筑路桥工程有限公司 深圳 518101）
摘要：钢筋混凝土箱涵在施工过程中，易产生裂缝。其影响因素有
：温度应力，原材料质量，地基不均匀沉降，模板支撑不稳，结构配筋
，混凝土振捣及养护达不到要求等。针对东深疏水箱涵侧墙裂缝产生的
原因，改进了施工方案，加强了各个环节的监控管理，消除了裂缝产生
的原因。
关键词：钢筋混凝土箱涵；裂缝；控制
当钢筋混凝土箱涵用作疏水工程或地下通道工程时，要求具有足够
的强度和良好的防水性能。从结构上看，施工并不困难。但要满足设计
要求，达到优良工程的质量标准，并非易事。特别是对钢筋混凝土箱涵
易出现裂缝的问题，应引起足够的重视。东深疏水箱涵工程在施工过程
中，就出现了侧墙裂缝的问题。
1 工程概况
东深疏水箱涵工程位于惠阳市马安镇附近，为深圳市东部疏水工程的一
个标段。箱涵设计为现浇双孔
钢筋混凝土结构，混凝土标号为C30，单孔断面：净宽×净高＝3．2×
4．0（m），墙、底板、顶板厚度均为0．5m，全长943m，每23m为一节
，共41节。节与节之间设3cm宽的沉降缝，沉降缝处设橡胶止水带。工
程地处西枝江一级阶地，地表为农田。地基顶面设计标高为6．9m，处
冲积层粘土及砂层交接部位。冲积层粘土属中压缩性土。工程在1998年
6月至1999年6月期间施工（见图1箱涵横截面构造示意）。
注：标高单位为m图1 箱涵横截面构造示意 单位：mm
2 施工方案
（1）基坑开挖深度约6m。采用两台挖掘机接力开挖，自卸汽车运土。
基坑边坡坡度1∶1，在边坡中部设1．5m宽的操作平台，便于施工作业
。
（2）采用木模板，钢支撑。模板经过设计后，在加工场地制作好，运
至现场安装。两模板之间用对拉螺栓连接。对拉螺栓用Φ12的钢筋制作
（中间设止水钢板），上下左右间距均为80cm。
（3）箱涵混凝土采用商品混凝土，泵送。分两次浇注，先浇注底板混
凝土，后浇注侧墙和顶板混凝土。施工缝设在底板以上70cm处，缝中安
装镀锌钢板止水片（见图2箱涵横截面示意）。
（4）施工的重点是后浇部分，而后浇部分的施工
重点是侧墙混凝土浇注。后浇部分的侧墙深度为3．8m，且顶板钢筋密
布，浇注振捣十分困难。混合料用串筒送入模板中，每间隔1．5m移动
一次串筒。串筒处的顶板钢筋先不绑扎，便于安放串筒。待侧墙混凝土
浇注完毕后，再绑扎钢筋。
图2 箱涵横截面示意 单位：m
（5）侧墙混凝土以50cm的层厚逐层浇
注。混合
料从一端向另一端均匀地送入模板中，定人定位用插式振动棒振捣。每
层均按先边墙，后中墙，再另一边墙的顺序，依次轮流浇注振捣。
（6）侧墙浇注完成后，紧接着浇注顶板混凝土。从一端向另一端一次
浇注成形。
（7）在顶板最后一道收浆后，用麻袋覆盖，人工浇水养护14d。
（8）非承重模板3d后拆除，承重模板14d后拆除。
3 试验段发现裂缝
为保证箱涵施工质量，先进行试验段施工，以便总结经验，确定合理的
施工方案。选取第41节为试验段，使用材料如下。
混凝土：由远发混凝土公司提供商品混凝土，搅拌站距施工现场2km。
砂石：砂石材料质量检验结果见表1。525＃水泥：烟台产，质量检验合
格。粉煤灰：珠海产，质量检验合格。
外加剂：深圳产，质量检验合格。钢筋：韶钢产线材，质量检验合格。
混凝土搅拌配合比见表2。分两次浇注箱涵混凝土，在底板以上70cm处
设施工缝。先浇注底板和70cm高的侧墙，相隔5d后浇注侧墙和顶板混凝
土。养护3d后，拆除外模板。通过对箱涵表面进行检查，发现箱涵侧墙
在施工缝以上每隔3m～7m有一条竖向长3m左右的裂缝。缝宽0．1mm～0
．3mm贯穿整个墙厚。裂缝位置的分布，三侧墙均不相同。每条裂缝的
宽度也不一样。但每条裂缝的长度基本相同。都是起于施工缝处，止于
侧墙与顶板相交处。施工缝处裂缝较宽，向上逐渐变窄，最后在与顶板
相接处消失（见图3箱涵侧墙裂缝展开示意）。
4 裂缝原因分析
（1）对商品混凝土进行调查、分析 通过对材料进行抽样检验，没有
发现质量问题。混凝土搅拌站距现场不到2km，混凝土运输与等候时间
之和约为15min～25min，现场测定混凝土的坍落度为10cm～14cm，符合
规范要求。又对混凝土试块进行抗压、抗渗试验，均符合质量要求，混
凝土不存在质量问题。
（2）检查地基承载力情况 基底土质为粘土，开挖基坑后，由质量监
督站取三处土样进行试验，允承载力分别为0．253MPa，0．276MPa，0．297MPa，
都能满足设计要求
。经计算，箱体对土基的作用力为0．048MPa。试验段范围内没有软土
地基。箱涵两侧按规定设有排水边沟和积水井，用水泵及时抽出积水。
因此，人工浇水养护不会对地基产生影响。通过以上分析，地基承载力
满足要求，不会产生不均匀沉降。对箱涵顶面四个角点的水平监测，也
没有发现有下沉现象。
（3）对支架进行检查 防止因支撑不牢，混凝土在没有达到一定强度
时，箱体产生位移，使混凝土产生过大的剪应力而开裂。模板内支架为
门式钢支架，外斜撑为钢支撑。经检查，没有发现损坏、滑移等现象。
（4）由输送泵运送混凝土 先浇注底板混凝土计115m3，相隔5d后，再
浇注侧墙及顶板混凝土计180m3。混凝土入模温度为30℃～35℃，凝结
过程中的最高温度为54℃。浇注速度35m3／h，人工操作
插式振动棒振捣。在顶板混凝土收浆后，用麻袋覆盖，人工浇水养护。
根据以上资料，排除了混凝土质量，地基承载力，支架水平移动因素对
混凝土裂缝的影响，最有可能的是混凝土收缩及温度应力引起的裂缝。
箱涵混凝土分两次浇注，底板浇注后，对施工缝进行凿毛、清理，再绑
扎侧墙、顶板钢筋，安装模板。5d后浇注侧墙及顶板混凝土。
由于浇注混凝土是在中午进行，气温高。由输送泵送入模板中振捣，浇
注速度快，水泥在水化过程中释放出大量热量，积聚在混凝土中，使混
凝土体内的温度最高达到了54℃，而环境温度白天25℃左右，夜间16℃
左右。最大温差达38℃，导致混凝土体积收缩过大。而在收缩时，遇到
先期浇注的底板混凝土和结构钢筋的约束，不能形成整体收缩，在侧墙
混凝土中产生巨大的拉应力，从而导致箱涵侧墙被拉裂。
5 控制措施
图3 箱涵侧墙裂缝展开示意 单位：m
（1）根据现场气候情况和材料
现状，每天早中
晚、雨后都要对砂石材料抽样检测。根据检测结果，及时调整配合比。
将粉煤灰用量增加到51kg，在满足施工和易性的条件下，将水灰比降至
0．55。
（2）控制了混凝土搅拌时间，规定搅拌时间2min，不能过短，也不能
过长。搅拌时间短，混合料拌合不均匀；时间过长，会破坏材料的结构
。如砂石材料被磨损，混凝土配合比被改变等。
（3）将木模板更换为钢模板，以利散热。尽量缩短底板混凝土与侧墙
混凝土浇注的间隔时间。在底板混凝土浇注完成后，3d之内浇注侧墙混
凝土。这就要求钢筋、模板工序改进操作方法，连续作业。
（4）在温度比较低的早、晚时间浇注混凝土，降低混凝土的入模温度
。确保入模温度控制在30℃以内。采用降温、缓凝等措施降低水化热引
起的温度上升，将混凝土内的温度控制在50℃以内。
（5）现场振捣按部位责任到人，防止漏振、少振现象。底板、顶板浇
筑速度可适当加快，而侧墙浇注速度不易过快。一般控制在25m3／h，
分层振捣，每层厚30cm。混凝土浇注时的倾落高度控制在2m以内。均匀
出料，均匀放料，不能堆积成堆，以免发生离析现象。振捣完成，通过
检查后，再浇注上一层混凝土。
（6）改变了混凝土养护方法，设置了专用的自动喷水系统。
在浇注混凝土时就开始向模板上连续不断地喷水。由于水泥
在水化过程中产生很大的热量，在浇注过程中向侧墙模板喷水散热，以
免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大。顶板
在最后一道收浆后，用麻袋覆盖后洒水。养护时间14d（见图4、图5喷
水管制作示意图和喷水管布置
横截面图）。
由于采取了有效措施，加强了各个环节的控制与管理，消除了箱体侧墙
裂缝产生的原因，施工进展顺利。竣工验收被评为优良工程。正式投入
使用以来，运行情况良好。
6 结语
图5 喷水管布置横截面示意
6．1 裂缝是钢筋混凝土箱涵致命的质量
问题。特别
是用作地下通道或疏水工程的箱涵，一旦裂缝，很难修复。虽然现在有
各种补缝措施，但效果并不理想。如深圳某地下人行通道，由于裂缝漏
水，无法使用。经过几次修补仍不尽人意。
6．2 影响钢筋混凝土箱涵裂缝的原因很多，其中温度应力为主要因素
。在施工实践中，要根据工程所处的环境条件，认真分析每一个影响因
素，采取相应的
对策和措施，钢筋混凝土箱涵施工裂缝是可以控制的。
参考文献
［1］JTJ041—2000公路桥涵施工技术规范．北京：人民交通出版社，2000，1
［2］JTJ053—94公路工程水泥混凝土试验规程．北京．人民交出版社，1994，12
［3］邵容光主编．结构设计原理．北
粉喷桩在软基处理中的应用
粉喷桩是粉体喷射深层搅拌法的简称，它是深层加固处理技术的一种。其原理是通过专用的深层粉体喷射搅拌机，将粉状加固料如水泥、石灰粉，用压缩空气喷入地基深部，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合，就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体，桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结，从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基的目的。
工程概况
桥址地质条件：同三线宁波段K3+782桥基条件极差，通道桥设计要求地基承载力不小于150Kpa，桥址工程地质情况：原地基承载力远远满足不了设计要求，如用打塑料排水板超载预压法处理，预压期要6个月，不能满足工期要求，综合各种处理方法及影响因素，最终确定用粉喷桩加固处理软基。
地基处理范围：横桥向28米，顺路方向12.8米（即中心桩前后各6.4 米）。粉喷桩的平面布置为等边三角形，边长为1.3米（即桩中心距离），桩直径0.5 米，桩长9 米，采用325水泥，复合地基承载力不小于150kpa。
室内配合比确定水泥用量
由于水泥加固土桩体的质量与天然地基土的性质有关，因此当地基加固工程决定采用粉喷桩时，水泥掺入量的确定很关键，首先在施工前至少28天，要在室内标准条件下，制配不同配比的水泥土试件，进行不同龄期的强度试验。取土试验：根据钻探的地质资料，取地表硬壳层下具有代表性的土，测其含水量、孔隙比、湿容重等。
根据测得的湿容重确定用以下几种水泥掺入量进行试验，水泥掺量分别为 10%、12%、13%、14%、15%。
制做试样：由于粉喷桩是水泥以粉状喷入地下湿润的软土，所以在室内制件时必须取原状地下软土与水泥粉进行室内配合比试验。一般一组6个试件，试件在温度25±2℃度，密封保湿条件下养生。试件做无侧限抗压强度的前一天需浸水一天。
室内水泥掺量试验结果：根据试验结果，确定最佳水泥掺量为15%。能满足设计要求。
施工质量管理
粉喷桩是水泥与地基土的搅拌产物，天然地基土的性质、水泥剂量、搅拌机械性能与工艺等几方面将综合影响成桩质量（强度与均匀性）。粉喷桩的质量关键在于每根桩都有足够的粉喷量以及喷粉与搅拌的均匀程度。这首先要解决机具问题，同时严格管理成桩操作。
1、施工过程中的质量控制
施工过程中，应严格控制喷粉和停粉时间，每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷粉，以确保喷粉连续性，严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆的提升作业。随时检查施工记录，确保水泥喷量达到设计要求。储粉罐内的储灰量不应少于500Kg，若储粉量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
2、成桩后质量检查
开挖检查：最后一根成桩7天后，进行基坑开挖，基坑开挖要人工进行。对搅拌桩头小心清理。观察桩顶质量，粉喷桩搅拌均匀，桩位、桩径、桩数符合设计要求，桩体水泥土胶结坚硬，按径高比为1，取桩体进行无侧限抗压强度试验。
取芯检查：对桩进行取芯及轻便触探检查。
从测试结果可以看出，粉喷桩桩顶较松散，强度偏低，一般在0~1.5米内均呈松散团块状。1.5~6.5米处桩强度较高，桩质量均匀。这是因为在成桩过程中，当提升杆开升将近地表时，因侧向土压力较小，造成搅拌质量较差，因此确定采用深层搅拌法处理的工地，其场地整平标高应比设计确定的基底 标高再高出0.5米。
小结：
1、粉喷桩软基处理K3+782通道桥工后沉降观测小于10cm，满足设计要求；
2、加强施工过程中的试验检测，严格控制喷粉量、气压等技术参数，是确保成桩质量的关键；
3．从取芯结果看，粉喷桩成桩质量随深度增加而变差，设计时成桩深度不宜大于10m；
4．室内配合比的水泥土强度，与桩体取芯强度相差很大，多积累这方面的试验检测资料，以找出更合理的二者相关系数，将推动粉体搅拌法处理软基技术的广泛应用；
5．粉喷桩处理软土地基还处于一种半理论半经验阶段，因此大量积累工程的沉降观察资料，对于完善设计理论有极大的价值。 |
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发表于 2003-12-17 11:18:24
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