CN116716865A - 一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，其通过先对软基及施工梁台座的承载力进行计算并制作相应的刚性复合桩，然后对软基进行塑态处理，提高其承载力，再进行管桩施工，并在管桩顶部设置井字梁以连接各个管桩以形成整体，在保证竖向承载力的同时，提高了施工梁台座的横向承载力。

Description

一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法

技术领域

本发明涉及一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，属于桥梁施工技术领域。

背景技术

预制梁场台座基础处理质量关系到梁板预制质量，需要加强台座两端基础处理，避免基础出现不均匀沉降。一般台座基础处理有换填法、水泥搅拌桩加固法以及刚性桩接台座基础处理法，受地质条件约束较多，基础处理难度大，处理成本偏高。该传统处理方法均不适用于临河段深厚软基处理。传统处理技术主要进行竖向承载力补强，在临河软土地基段，台座使用过程中存在水平偏移风险，影响基础受力，严重的会导致台座整体受损，影响正常使用。为此，需要针对该特殊地质，提供一种全新的处理方法，从而保证处理后的地基能既能满足上方荷载传递的竖向作用力，还能承受较大横向水平推力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，其能提高预制梁台的横向承载力，从而提高预制梁台座的稳定性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，所述施工方法包括：

步骤10、软基承载分析：对施工现场的地基的承载力及施工梁台座的承载力进行分析计算，并根据计算结果制作刚性复合桩；

步骤20、软基塑态处理：对软基地面铺设砂垫层并制作砂袋砂井，砂井制作完成再次铺设砂垫层并压实，施工结束后在砂垫层上进行宕渣填筑；

步骤30、管桩施工：测量放样桩位点，待软基塑态处理后的承载力大于70kpa后，按照设计要求依次吊装所述刚性复合桩并其由桩位点插桩至地下，下段所述刚性复合桩和上段所述刚性复合桩之间采用抗拔连接件连接，并对两个所述刚性复合桩之间的连接处进行密封处理，以形成完整的管桩；

步骤40、井字梁施工：以4个所述管桩为一个连接点，在相邻的四个所述连接点之间挖设形成井字梁基，在所述井字梁基内浇筑形成井字梁，待所述井字梁施工完成，待地基沉降稳定后进行制梁台座施工。

进一步地，在所述步骤20中：

步骤21：在软基上进行砂井位置的测量放样，设置放样点，并根据放样点布设排水沟，最后在软基上铺设砂垫层；

步骤22：在步骤21的同时灌制沙袋；

步骤23：在放样点打设套管，所述套管打设完成后下沉沙袋至并拔出套管。

进一步地，在所述步骤30中：

步骤31：利用桩机对所述刚性复合桩进行压桩以将其由桩位点插桩至地下，压桩速度控制在1m/分钟；

步骤32：下段所述刚性复合桩的桩顶距地面0.8～1.0m时与上段所述刚性复合桩进行接桩；

步骤33：采用密封材料为环氧树脂和环氧树脂固化剂的混合物对对两个所述刚性复合桩之间的连接处进行密封处理，环氧树脂和环氧树脂固化剂的混合比为1：0.2。

进一步地，在所述步骤40中：

步骤41：每个连接点处的四个管桩呈正方形排布，且其中一个对角的两个管桩为长管桩，另一对角的两个管桩为短管桩，长管桩与短管桩的长短比例设置为1:0.7。

本发明的有益效果在于：通过先对软基及施工梁台座的承载力进行计算并制作相应的刚性复合桩，然后对软基进行塑态处理，提高其承载力，再进行管桩施工，并在管桩顶部设置井字梁以连接各个管桩以形成整体，在保证竖向承载力的同时，提高了施工梁台座的横向承载力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本申请实施例所示的一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法的流程图。

图2为图1中梁台座的俯视图的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参照图图1至图2，本申请实施例所示的一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，施工方法包括：

步骤10、软基承载分析：对施工现场的地基的承载力及施工梁台座10的承载力进行分析计算，并根据计算结果制作刚性复合桩。

步骤20、软基塑态处理：对软基地面铺设砂垫层并制作砂袋砂井，砂井制作完成再次铺设砂垫层并压实，施工结束后在砂垫层上进行宕渣填筑。

步骤30、管桩20施工：管桩施工：测量放样桩位点，待软基塑态处理后的承载力大于70kpa后，按照设计要求依次吊装所述刚性复合桩并其由桩位点插桩至地下，下段所述刚性复合桩和上段所述刚性复合桩之间采用抗拔连接件连接，并对两个所述刚性复合桩之间的连接处进行密封处理，以形成完整的管桩。

步骤40、井字梁施工：以4个所述管桩为一个连接点，在相邻的四个所述连接点之间挖设形成井字梁基，在所述井字梁基内浇筑形成井字梁，待所述井字梁施工完成，待地基沉降稳定后进行梁台座施工。

在本实施例中，在步骤20中：

步骤21：在软基上进行砂井位置的测量放样，设置放样点，并根据放样点布设排水沟，最后在软基上铺设砂垫层。

具体的，铺设压实后厚度为30cm的砂垫层，砂垫层厚度误差+5cm，相对密度为0.67。此层砂垫层作为施工袋装砂井的作业面，在此砂垫层上打设袋装砂井。

砂垫层铺设完毕后，依据袋装砂井平面布置图，采用GPS放出控制桩位中心点后，弹线放出每个具体桩位，钉设木桩或点白灰标示。

步骤22：在步骤21的同时灌制沙袋。

具体的，砂井袋采用灌砂机灌砂法，施工时可分两步灌砂，第一步把直径7cm聚丙烯砂井袋拥绑于灌砂机沙箱的出砂口管上，卷扬机垂直吊起沙箱，开动沙箱上的振动电机，让砂在振动力作用下自然充实饱满。第二步，当砂袋灌装满后，取下砂袋，用人工在从砂袋中部依次抖动，上层砂袋采用人工装砂加满拍实，使砂井袋内的砂的灌砂率不小于95％。灌砂完毕后用塑料带将砂袋口捆绑结实，且砂袋保持顺直畅通，每一砂袋充填密实，袋口扎牢，砂采用风千的中粗砂。为保证砂袋伸入砂垫层50cm，实际砂袋长度应大于设计长度50cm。

步骤23：在放样点打设套管，所述套管打设完成后下沉沙袋至并拔出套管。

具体的，桩机就位后，正式打桩前，进行工艺性试桩获取施工工艺参数(如孔深、竖直度、沙袋贯入的控制)。将导向架固定在孔位，定位时要保证套管中心与地面桩位在同一点上，桩位偏差不超过100mm。启动液压系统控制导向架的垂直度，将其控制在1.5％范围内。在孔位处下挖0.1-0.15m深小坑，稳住管尖，放下套管，戴上桩帽放好重锤。

开启振动重锤，使套管沉入设计深度，为控制砂井入土深度，在钢套管上划出明显标尺，以确保井底高程符合设计要求。开动振动锤后，应缓慢进行，防止套管突然倾斜，并且随时检查套管的垂直度。入土深度距离设计深度约2米时，要控制锤击频率，防止超深。施工过程中要经常检查桩尖与导管口的密封情况，避免导管内进泥过多，影响加固深度。套管打设完成后进行成孔检查，合格后进行下一步施工。

为保证排水顺畅，下沉砂袋时应防止砂袋扭曲撕破和污染，拔管时先启动，后提升套管，并注意垂直起吊，以防止带出或损坏砂袋。拔管时待起管提升0.5m时才准松手，让砂袋坠入孔内。并检查砂袋沉入深度，回袋超过50cm必须重新补打。经检查砂井满足要求后，移动桩机到下一桩位进行施工。

桩管内壁附着淤泥应定时用清水冲洗，这样既能使管底阀门顺利打开，不回带，也可以减少对砂袋的涂抹。为防止下袋时，管口损伤砂袋，在套管口设滚轮。

砂袋沉入，导管拔出后，将桩基移动到下一桩位进行施工，桩机移位后，回填桩管打入时造成的砂垫层凹陷，用人工将砂袋头扶直，周边用砂垒实，砂袋伸入砂垫层长度不小于30cm。

袋装砂井打设完毕经验收合格后，经大致整平，在此层砂上铺设单向土工格栅，然后再铺20cm厚砂垫层。此层砂垫层平整后用轻型机械压实。

在本实施例中，在步骤30中：

步骤31：利用桩机对所述刚性复合桩进行压桩以将其由桩位点插桩至地下，压桩速度控制在1m/分钟。

具体的，桩位点放样后，桩机就位前，人工钢钎探测桩位点处地下有无障碍物，如地下有障碍物则及时开挖排除，防止桩尖堵塞块石，开挖排除后重新测放桩位。因计划先行实施填筑层层厚较小(约50cm左右，视具体情况而定)，且对填料的粒径进行有效控制，出现块石阻碍压桩的可能性较小，为提高工效，一般直接压桩即可。

根据每个管桩20的设计桩长选择每节桩长和压桩顺序并编号，最后一节有效桩长不宜小于5m。利用桩机自身起重机按编号顺序吊桩就位，再用夹具持桩对准测量定位点插桩入砂井内。

桩压入过程中修正桩的角度非常困难，因此就位时应正确安放。第一节管桩20插入地下时，必须保持位置及方向正确。开始要轻压，认真检查，若有偏差应及时纠正，必要时要拔出重压。桩的垂直度安排专人进行测量监控，并经常监测导架保持垂直，通过桩机导架的旋转、滑动及停留进行调整

利用桩机的重量由液压系统持桩将管桩20垂直压入土中，并随时控制管桩20的垂直度，观察压桩的压力与深度的关系。

初压时如果下沉量较大，宜采取轻压，随着沉桩加深，沉速减慢，压力逐渐增加，沉桩速度一般控制在1m/分钟。在整个压桩过程中，要使压杆、桩帽、桩身尽量保持在同一轴线上。必要时应将桩架导杆方向按桩身方向调整。要注意尽量不使管桩20受到偏心压力，以免管桩20受弯。压桩较难下沉时，要检查桩架导杆有无倾斜偏心，桩身是否垂直，每根桩宜连续完成，以免难以继续下压。

步骤32：下段刚性复合桩的桩顶距地面0.8～1.0m时与上段刚性复合桩进行接桩。

其中，抗拔连接件为插杆、小螺帽、大螺帽、弹簧、垫片、卡片以及中间螺帽组成，其中小螺帽设置在上段刚性复合桩上，大螺帽设置在下段刚性复合桩上，大螺帽处安装弹簧、垫片、卡片以及中间螺帽，在进行刚性复合桩接桩时，将插杆安装在小螺帽上，转动上段刚性复合桩使插杆与上节桩中间套的轴线到同一条直线上，缓缓插入，严防碰撞，插接后保证接口无缝隙。当然的，抗拔连接件也可以采用法兰连接的方式将下段刚性复合桩和上段刚性复合桩进行接桩。

步骤33：采用密封材料为环氧树脂和环氧树脂固化剂的混合物对对两个刚性复合桩之间的连接处进行密封处理，环氧树脂和环氧树脂固化剂的混合比为1：0.2。

在本实施例中，在步骤40中：

步骤41：每个连接点处的四个管桩20呈正方形排布，且其中一个对角的两个管桩20为长管桩20，另一对角的两个管桩20为短管桩20，长管桩20与短管桩20的长短比例设置为1:0.7。

具体的，先开挖井字梁基，现场因为铺有宕渣，宜采用小型挖机开挖，后采用人工修整。开挖过程中要注意深度和宽度，基坑底部必须压密，桩头四周以及端板上的淤泥要清除干净。

钢筋进场后，首先要做好防锈蚀，防污染，防变形的处理措施。加工过程中严格按照设计图纸长度截取，弯折。截取长度允许偏差10mm，弯折位置允许偏差20mm。经质检员检查合格后，运进现场进行绑扎。加工好的钢筋仍要做好防治钢筋锈蚀、污染和变形的措施。

绑扎钢筋时，应在底部设置垫块，严禁将钢筋骨架直接放置在淤泥层上。钢筋间距允许偏差为10mm，骨架四角要抄垫平整，保护层允许偏差为+10mm至-5mm，中心位置允许偏差15mm。按照图纸严格控制桩头伸入桩帽内的长度为50mm，深入管桩20内的钢筋底部需要用3mm厚的圆薄钢板作为托盘。

模板安装必须稳固牢靠，接缝(包括底面缝隙)必须封堵严密，不得漏浆。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂。

浇筑混凝土前，模板内的积水和杂物应该清理干净。检查合格后方可浇筑混凝土。进行震捣的时候，不得碰撞模板、钢筋。每一震点的震捣持续时间宜为20-30s，以混凝土不再沉落，不出现气泡，表面呈现浮浆为度。震捣移动间距不宜大于震动器作用半径的1.5倍，确保混凝土的浇筑质量。同一桩帽混凝土浇筑必须连续进行。如因故停歇，必须清除掉模板内混凝土重新浇筑震捣。

浇筑完混凝土，必须加强对其的养护，上面覆盖麻袋洒水，保证混凝土的保湿时间。当混凝土的强度达到2.5MPa以上，且其表面和棱角不因为拆模而受损时，可以拆除模板。拆模后，井字梁四周要回填密实。

混凝土结构表面应严实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。中心允许偏差15mm，表面平整度最大允许偏差5mm。待井字梁的混凝土结构施工结束后，在井字梁的混凝土结构上设置20cm厚碎石褥垫层。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，其特征在于，所述施工方法包括：

步骤10、软基承载分析：对施工现场的地基的承载力及施工梁台座的承载力进行分析计算，并根据计算结果制作刚性复合桩；

步骤20、软基塑态处理：对软基地面铺设砂垫层并制作砂袋砂井，砂井制作完成再次铺设砂垫层并压实，施工结束后在砂垫层上进行宕渣填筑；

步骤30、管桩施工：测量放样桩位点，待软基塑态处理后的承载力大于70kpa后，按照设计要求依次吊装所述刚性复合桩并其由桩位点打入地下，下段所述刚性复合桩和上段所述刚性复合桩之间采用抗拔连接件连接，并对两个所述刚性复合桩之间的连接处进行密封处理，以形成完整的管桩；

步骤40、井字梁施工：以4个所述管桩为一个连接点，在相邻的四个所述连接点之间挖设形成井字梁基，在所述井字梁基内浇筑形成井字梁，待所述井字梁施工完成，地基沉降稳定后进行制梁台座施工。

2.如权利要求1所述的临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，其特征在于，在所述步骤20中：

步骤21：在软基上进行砂井位置的测量放样，设置放样点，并根据放样点布设排水沟，最后在软基上铺设砂垫层；

步骤22：在步骤21的同时灌制沙袋；

步骤23：在放样点进行套管打设，所述套管打设完成后下沉砂袋至并拔出套管。

3.如权利要求2所述的临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，其特征在于，在所述步骤30中：

步骤31：利用桩机对所述刚性复合桩进行压桩以将其由桩位点插桩至地下，压桩速度控制在1m/分钟；

步骤32：下段所述刚性复合桩的桩顶距地面0.8～1.0m时与上段所述刚性复合桩进行接桩；

步骤33：采用密封材料为环氧树脂和环氧树脂固化剂的混合物对对两个所述刚性复合桩之间的连接处进行密封处理，环氧树脂和环氧树脂固化剂的混合比为1：0.2。

4.如权利要求3所述的临河段深厚淤泥层复合软基处理施工方法，其特征在于，在所述步骤40中：

步骤41：每个连接点处的四个管桩呈正方形排布，且其中一个对角的两个管桩为长管桩，另一对角的两个管桩为短管桩，长管桩与短管桩的长短比例设置为1:0.7。