案例五

　　背景资料

　　某特大桥主桥为连续刚构桥,桥跨布置为(75+6×20+75)m,桥址区地层从上往下一次为洪积土、第四系河流相的粘土、亚粘土及亚砂土、砂卵石土、软岩。主桥均采用钻孔灌注桩基础,每墩位8根桩,对称布置。其中1#、9#墩桩径均为Φ1.5m,其余各墩桩径为Φ1.8m,所有桩长均为72m。

　　施工中发生如下事件：

　　事件一:该桥位处主河槽宽度为270m，4#~6#桥墩位于主河槽内,主桥下部结构施工在枯水季节完成，最大水深4.5m。考虑到季节水位与工期安排,主墩搭设栈桥和钻孔平台施工，栈桥为贝雷桥，分别位于河东岸和河西岸，自岸边无水区分别架设至主河槽各墩施工平台，栈桥设计宽度6m，跨径均为12m，钢管桩基础，纵梁采用贝雷衍架、横梁采用工字钢，桥面采用8mm原钢板，栈桥设计承载能力为60t，施工单位配备有运输汽车、装载机、切割机等设备用于栈桥施工。

　　事件二：主桥共计16根Φ1.5m与56根Φ1.8m钻孔灌注桩，均采用同一型号回旋钻机24小时不间断施工，钻机钻进速度均为1.0m/小时。钢护筒测量定位与打设下沉到位另由专门施工小组负责，钻孔完成后，每根桩的清孔、下放钢筋笼，安放灌注混凝土导管、水下混凝土灌注、钻机移位及钻孔施工安全，考虑两个钻孔方案，方案一：每个墩位安排2台钻机同时施工;方案二：每个墩位只安排1台钻机施工。

　　事件三:钻孔施工的钻孔及泥浆循环系统示意图如图5-1所示,其中D为钻头、E为钻杆、F为钻机回转装置,G为输送管,泥浆循环如图中箭头所示方向。

　　事件四:3#墩的，1#桩基钻孔及清孔完成后,用测深锤测得孔底至钢护筒顶面距离为74m。水下混凝土灌注采用直径为280mm的钢导管，安放导管时,使导管底口距离孔底30cm,此时导管总长为76m,由1.5m、2m、3m三种型号的节段连接而成。根据《公路桥涵施工技术规范》要求，必须保证首批混凝土导管埋置深度为1.0m,如图5-2所示,其中H1为桩孔底至导管底端距离,H2为首批混凝土导管埋置深度，H3位水头(泥浆)顶面至孔内混凝土顶面距离，h1为导管内混凝土高出孔内泥浆面的距离。

　　事件五:3#墩的1#桩持续灌注3个小时后，用测深锤测得混凝土顶面至钢护筒顶面距离为47.4m，此时已拆除3m导管4节、2m导管5节。

　　图5-1 钻孔泥浆循环系统示意图

　　图5-2 混凝土灌注示意图

　　事件六:某桩基施工过程中,施工单位采取了如下做法：

　　(1)钻孔过程中，采用空心钢制钻杆。

　　(2)水下混凝土灌注前,对导管进行压气试压试验。

　　(3)泵送混凝土中掺入泵送剂或减水剂，缓凝剂。

　　(4)灌注混凝土过程中注意测量缓凝土顶面高程，灌注至桩顶设计标高时即停止施工。

　　(5)用于桩身混疑土强度评定的混凝土试件置于桩位处现场,与工程桩同条件养护。

　　问题：

　　1、事件一种，补充栈桥施工必须配置的主要施工机械设备。结合地质水文情况，本栈桥施工适合采用哪两种架设方法?

　　答：起重机、电焊机。悬臂推出法、履带吊机架设法。

　　2、针对事件二，不考虑各桩基施工工序搭接，分别计算两种方案主桥桩基础施工的总工期，应该选择哪一种方案施工?

　　答：一共9个墩，单机作业一根桩钻孔耗时72÷1=72小时(3天)，从清空到成桩需要2天(48小时)，所以一根桩从桩孔到成桩共需要5天。

　　方案一，每个墩安排2台，则总共使用5天×8根÷2台×3=60天

　　方案二，每个墩安排1台，则总共使用5天×8根×2=80天，此时第二次有3台闲置。

　　故选第一种方案。

　　3、写出图5-1中设备或设施A、B、C的名称与该回旋钻机的类型。

　　答：A—泥浆机，B—泥浆槽，C—沉淀池。正循环回转机。

　　4、事件四中，计算h1与(单位m)与首批混凝土数量(单位：m3)(计算结果保留2位小数，π取3.14)

答：

=(74-0.3-1)×10÷24=30.29m

　　首批混凝土数量:

　　=3.14×1.82×(0.3+1)/4+3.14×0.283×30.29/4=5.17m3

　　5、计算并说明事件五种导管埋置深度是否符合《公路桥涵施工技术规范》规定?

　　答：导管埋置深度h=(74-47.4-0.3)-(3×4-2×5)=4.3m。

　　《公路桥涵施工技术规范》规定中导管埋置深度2-6m。4.3m小于2-6m，故符合规定。

　　6、事件六中，逐条判断施工单位的做法是否正确，并改正错误。

　　答：(1)正确。

　　(2)错误。水下混凝土灌注前,对导管进行水密承压试验和接头抗拉试验，严禁压气试压试验。

　　(3)正确。

　　(4)错误。灌注的桩顶标高应比设计高出一定高度，一般为0.5?1.0m，以保证混凝土强度，多余部分接桩前必须凿除，桩头应无松散层。

　　(5)正确。