莊現振 耿海峰 汪軍浩 劉 明
(1.邳州市水建總公司,江蘇 邳州 221300;2.徐州市水務局,江蘇 徐州 221000;3.江蘇淮陰水利建設有限公司,江蘇 淮安 223005;4.江南大學 環境與土木工程學院,江蘇 無錫 214122)
淮河入海水道配套工程通濟地龍工程位于濱海縣八灘鎮境內、入海水道樁號143+200處。橫穿入海水道南北堤及南北偏泓,洞身為2孔,尺寸為3×2.5米(寬×高)箱涵,設計引水流量15立方米/秒,上洞首及穿北堤洞首閘門為平面直升鋼閘門,采用QL—100KN手電兩用螺桿式啟閉機啟閉。穿南堤及南北泓道洞長370.33米,穿北堤洞長60米,翼墻均采用漿砌塊石重力式擋土墻。
工程等級:穿南堤建筑為Ⅰ級,穿北堤建筑物為Ⅱ級,穿泓道部分建筑物為Ⅲ級,地震設防烈度為6度。
通濟地龍穿北堤洞身地基高程-1.6米以下1.7米為淤泥,需進行處理,具體為:先將淤泥挖除,換填12%摻量的水泥土,數量1759立方米。
根據水泥土的無側限抗壓強度等力學性能設計要求,試驗室需進行水泥土的配合比試驗,確定最佳的水泥摻入量,對每一種摻量的水泥土進行擊實試驗,確定其最大干密度和最優含水量,并在最大干密度和最優含水量的條件下進行無側限抗壓強度試驗。根據無側限抗壓強度的結果,選擇或確定符合設計條件的水泥摻入量,并把已試驗或重新試驗該摻量條件下的水泥土的最大干密度和最優含水量作為施工質量的控制指標。
通過試驗,通濟地龍工程水泥土配合比為12:100(水泥重:土體濕重),水泥采用425#普通硅酸鹽水泥,土體最大干密度為1.66×103千克/立方米,最優含水量為15.9%。
水泥土在施工實施之前,需進行生產性試驗,以確定水泥土的拌和方法、碾壓機械、碾壓方法、碾壓次數和鋪土厚度等生產性指標。
經試驗確定,通濟地龍工程水泥土的施工方法采用敞拌法,松鋪厚度30厘米,碾壓機械采用802KT型推土機,輪跡套搭1/3,碾壓5遍。
水泥土的施工應按生產性試驗確定的要求、方法來控制各工序的質量。
(1)施工準備
水泥土施工前,先進行基坑排水、開挖,邊開挖邊積土,并按規劃存放。待開挖至設計高程(預留一定的保護層)后,進行基坑降排水處理,并采取措施保證基坑不因其它原因形成積水而對水泥土質量產生影響。
(2)水泥土的拌和
水泥土拌和前,應將土料進行翻曬,使土料含水量接近最優含水量或控制在利于拌和的含水量范圍內。
水泥土的拌和一般采用機拌法和敞拌法兩種方法。機拌法采用穩定土攪拌機拌和土料和水泥。機拌法,拌和較均勻,水泥土均勻性得到保證,但施工速度較慢,適用于小方量的施工。敞拌法施工的水泥土料均勻性較差,但施工速度較快,適用于大面積、多方量的水泥土施工。
水泥土拌和的具體方法應根據水泥土施工的工程量和工期等因素來選擇,并按照生產性確定的方法、拌和時間(或拌和次數)進行。
該工程由于工期緊、水泥土量較大,采用敞拌法施工。
(3)鋪料
拌和均勻的水泥土料在基坑內按設計尺寸、生產性試驗確定的鋪土厚度進行鋪料(敞拌法直接在設計的基坑上鋪土、拌和)。水泥土的施工按立面、平面分塊的順序進行,平面分塊鋪料時,應預留不低于1:3的斜坡,以利于同層鄰塊之間的有效銜接。松鋪料厚度一般不宜超過30厘米,鋪料時,應做到每層鋪料厚度基本均勻,同時做到基礎軸線處略高,四周略低,以利于施工期間的降水或其它積水的排除。
(4)碾壓
碾壓機械按生產性試驗確定的碾壓方法、碾壓次數進行碾壓。碾壓時應做到碾壓輪跡套搭,套搭的寬度一般在1/3輪跡左右。相鄰作業面碾壓施工時,各塊之間應設立標志,防止漏壓、欠壓或過壓,同時應避免出現高差,做到均衡上升。
該工程采用2臺802KT型履帶式推土機進行碾壓,碾壓5遍,經檢測,有關指標符合設計及規范要求。
(5)養護
水泥土施工至設計高程,碾壓結束時,應立即養護。一般采用塑料薄膜或其它防水材料覆蓋養護。在水泥土養護期間(養護時間一般不少于7天),水泥土基礎應不受其它荷載的擾動和水的侵蝕。待養護至一定強度、檢測合格后方可進行下一道工序施工。
(6)冬雨季施工
雨季施工應防止雨水對已完成的水泥土的侵蝕、破壞。雨前,應突擊碾壓至合格標準后覆蓋防雨材料,做好排水措施。冬季在負溫下施工,水泥土料的溫度應控制在-1.0℃以上,否則應停止施工,并對已完成的水泥土做保溫處理,防止冬蝕。
淮河入海水道配套工程通濟地龍工程在水泥土配合比設計方面,以及土料拌和、鋪料、碾壓、養護等工序上,均嚴格地控制了施工質量,施工結束后,經檢驗,其各項性能指標都符合設計和規范要求,施工質量和取得的經濟效益均得到多方的認可。水泥土置換原狀土作為軟土地基基礎處理的一種方法,以其成本低,施工期短的優點在淮河入海水道其它配套工程上得以推廣。