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号.9号墩桩径均为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号桥墩位于主河槽内,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.钻机移位及钻孔准备共需2d时间(48h)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号墩的1号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。且孔内泥浆顶面与护筒顶面标高持平。混凝土密度为2.4g/cm³,泥浆密度为1.2g/cm³。
事件五:3号墩的1号桩持续灌注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。
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?
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?
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。
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)
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?
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。
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