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木桩施工方案

松木桩在高速公路软地基中的应用

  软基处理一直是建筑业面临的难题,尤其对于修建高速公路来讲,在一项工程中时常会遇到多种软基,且情况也更为复杂多变。软基的处理方法有很多,如粉喷桩、换填、抛石以及灌注桩等,实际中可根据情况进行选择。在参加武吉高速B7标施工时,采用打松木桩的方法来处理涵洞软基取得了很好的效果,现简单介绍如下,或许对其他工程有借鉴的价值。武吉高速B段是一条山区高速,地形复杂,地质结构变化大,通道、涵洞较多,大部分涵洞通道均位于山谷间,基础大部为多年冲积形成,地下水位高。现以K113+425 处2- 4m×3.5m盖板涵为例,介绍一下松木桩处理软基的工程实践。此涵的地质结构为:0~3.5m 为软塑状淤质粘土,3.5~5.0m 为砂砾石层,5.0~12.4m 为强风化花岗岩,经分析将持力层选在第二层砂砾石层。

  一、松木桩设计论证

  由于本例持力层较浅,故松木桩作为端承桩,按下式计算:

必博彩票平台   Pa=Ψα[σ]A

  式中Pa单桩承载力

  ΨD纵向弯曲系数,与桩间土质有关,一般可取1

  α桩材料的应力折减系数,木桩取0。5

  [σ]桩材料的容许压力,kPa

  本实例中设计要求地基承载力为350KPa,本例中持力层埋藏较浅,因而采用端承桩设计。根据上式,当以松木为材料,桩直径为20cm时,[σ]为2773。4kPa,单桩承载力为

  Pa=1*0.5*2773.4*(0.2/2)2*π=43.56KN/根

  每平方米所需桩数为

必博彩票平台   n=950/(2。6*2。9*24。5)=5。14根/m2

  实取5根/m2

  该工程的桩基底面积为210m2,所需桩数:210*5=1050根

  桩的布置按梅花形,布置示意图如下:

  全部打桩完毕后,清理掉因打桩而挤上的淤泥,使桩顶外露40cm,然后铺设40cm砂砾,然后再做涵洞整体式基础。

  二、施工工艺流程图

  三、施工过程

  1。打试桩并确定桩长沿涵洞轴线方向每5m 打一根试桩,因涵长为49。74m ,所以选试桩10根。桩位示意见图3:

  地质报告显示淤泥深度为3.5m ,为确保试桩成功,决定采用长4.5m 直径20cm 的松木桩。

  2。松木桩的制作

  (1)大端直径≥20cm ,且外形直顺光圆;

  (2)小端削成30cm 长的尖头,利于打人持力层;

  (3)待准备好总桩数80 %以上的桩时,调入挖掘机进行打桩施工,避免挖掘机待桩窝工;

  (4)将备好的桩按不同尺寸及其使用区域分别就位,为打桩做好准备;

  (5)严禁使用沙杆等其他木材代替松木。

  3.挖掘机打桩流程

必博彩票平台   (1)挖掘机就位;

必博彩票平台   (2)选择正确桩长的松木桩,并扶正松木桩,桩位按间距 150cm 梅花状布置;

  (3)将挖掘机的挖斗倒过来扣压桩至软基中;

  (4)按压稳定后,用挖斗背面击打桩头,直到没有明显打人量为止,确保松木桩垂直打人持力层;

  (5)严格控制桩的密度,确保软基的处理效果。

  4.锯平桩头

  (1)根据涵洞基础底高程控制锯平桩头后的标高。

  (2)桩头应离淤泥顶面0.4m 左右,其中0.4m回填砂砾。

  5。桩间回填砂砾

  作为涵洞基础,回填40 cm 厚砂砾,通过其与松木桩之间的嵌挤作用,能较好地将基础砼与淤泥隔开来,使基础砼不会因淤泥的影响而降低强度。经过上述方法处理后,即可进行常规的涵洞基础施工了。

  四、经济分析比较

  方案一:采用清淤换填,换填深度至少为2米,换填方量为:造价为经济方面17.5 万元,费用较高。施工时正值雨季,会有大量淤泥重新淤满基坑,并且无法为清淤提供可行便道。

  方案二:若用砼桩,经济方面18.3 万元,费用最高,周期长,工期不允许。

  方案三:打松木桩,2776 根×25 元/根=6.94 万元。由于涵位上长年流水,且正值春季江西多雨季节,其他方案的设备、材料进场十分困难,再加上工期提前了12 个月,同时山区松树资源十分丰富,又较便宜,可就地取材,减少了工程量,经比选后决定采用方案三。

  五、结语

  一般软基厚度小于5m 时使用松木桩处理较为理想。桩的材料必须用松木,因为松木中含有大量的松脂,可以很好地防止地下水和细菌的侵蚀,所谓“水浸万年松”就是这个道理。由于当地松树资源十分丰富,价格也很便宜,这也符合就地取材的原则。松木桩处理软基不受雨天的影响,进度快,工作量小,适宜抢工期。现该涵洞已完工一年有余,经观察没有明显沉降,效果较好。由此可见,打松木桩不失为一种处理软基的有效手段。

  参考文献

必博彩票平台   [1]冯守中.公路软基处理新技术[M].北京:人民交通出版社,2008.

  [2]JTJ017-96,公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S]。北京:人民交通出版社,2007。

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