案例分析题
【背景资料】
某特大桥主桥为连续刚构桥,桥跨布置为(75+6×120+75)m,桥址区地层从上往下依次为洪积土、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。
施工中中发生如下事件:
事件一:该桥位处主河槽宽度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,纵梁采用贝雷桁架、横梁采用工字钢.桥面采用8mm厚钢板,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、钻机移位及钻孔准备共需2天时间(48小时),为满足施工要求,施工单位调集6台回旋钻机,为保证工期和钻孔施工安全,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,必领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为水头(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。
问答题
事件一中,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?
【正确答案】起重吊机、电焊机。栈桥采用悬臂推出法、履带吊机架设法。
【答案解析】
问答题
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,应选择哪一种方案施工?
【正确答案】一共9个墩,单机作业一根桩钻孔耗时3天(72÷1=72小时),从清空到成桩2天(48小时)。所以一根桩从钻孔到成桩共耗时5天。
方案一:每个墩安排两台,则总共使用5天×8根+2台×3墩=60天。
方案二:每个墩只安排一台,则共使用5天×8根×2次=80天,此时第二次机器有3台闲置。故选第一种方案。
【答案解析】
问答题
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。
【正确答案】A泥浆泵,B泥浆槽(池),C沉淀池。正循环回转机。
【答案解析】
问答题
事件四中,计算h1(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)
【正确答案】h1=HWγW/γC=(74—0.3—1)×10÷24=30.29m
首批灌注混凝土量为:V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4=3.14×1.82×(0.3+1)/4+3.14×0.283×30.29/4=5.17m3
【答案解析】
问答题
计算并说明事件五中导管埋置深度是否符合《公路桥涵施工技术规范》规定?
【正确答案】规范规定在浇筑过程中导管埋贾深度应为2~6米。导管在此时的埋深为74一0.3—3×4~2×5—47.4=4.3米,所以是满足2~6米的要求。
【答案解析】
问答题
事件六中,逐条判断施工单位的做法否正确,并改正错误。
【正确答案】(1)正确。
(2)错误。正确做法:导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用压气试压。
(3)正确。
(4)错误。正确做法: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)错误。不得使用同条件养护作为评定标准试件,混凝土抗压强度应为标准方式成型的试件,置于标准养护条件下(温度为20±2℃及相对湿度不低于95%)养护28d所测得的抗压强度值(MPa)进行评定。
【答案解析】