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1. 上海臨港商業(yè)建設(shè)發(fā)展有限公司 上海 201400;2. 上海松江方松建設(shè)投資有限公司 上海 201600
佘山北大型居住社區(qū)(下稱佘北大居)位于上海市松江區(qū)、青浦區(qū)交界處,東至嘉松中路、南至泗陳公路、西至通波塘河、北至淀浦河,規(guī)劃占地面積7 030 m2、總建筑面積4.923×106m2,建成后居住人口為12.5萬人,為上海市第二批保障房基地之一。佘北大居一期5條道路是為配合首期保障房建設(shè)而先行實(shí)施的市政道路,為兩縱三橫呈“井”字形,貫穿整個(gè)社區(qū),基本保證了每個(gè)地塊施工期間的正常通行。5條道路總長(zhǎng)度10.2 km,道路紅線寬度為35 m (4條)和16 m(1條)。
松江佘山地區(qū)位處太湖流域碟形洼地的最低處,地勢(shì)平坦低洼,原地面高程2.6~3.0 m,地下水位較高,區(qū)域內(nèi)河汊繁密,水網(wǎng)發(fā)達(dá)。佘北大居區(qū)域處于湖沼平原Ⅰ1區(qū),地形較為平坦,區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定,不存在能引起場(chǎng)地滑移、大的變形和破壞等的不良地質(zhì)作用,屬穩(wěn)定場(chǎng)地,適宜于一般道路、建筑工程建設(shè)[1,2]。
由于橋臺(tái)一般是樁基礎(chǔ),橋臺(tái)與路堤連接處的工后沉降很小,而橋臺(tái)后路堤為原地面,分層填筑高度較高,工后沉降相對(duì)較大,因而勢(shì)必將產(chǎn)生沉降差,引起跳車現(xiàn)象,使得車輛行駛時(shí)產(chǎn)生不適感。
佘山地區(qū)地質(zhì)情況較差,表層土僅50~80 cm為好土,之下土層多為淤泥質(zhì)土,一旦擾動(dòng)即成類似流沙土,如何來確定合適的底層及范圍也是一個(gè)難題,處理深度淺了影響上部路堤質(zhì)量,處理過深了又將增加投資費(fèi)用,給施工也帶來了難題。
佘山地區(qū)地下有多處流沙土,深度在地下3~6 m不等,對(duì)排管、鉆孔樁、鋼板樁圍護(hù)等施工增加不少麻煩。
雨污水管道一般在機(jī)動(dòng)車道內(nèi),且埋深較深,排管時(shí)開挖深度較深,開挖范圍須嚴(yán)格控制,不可超過規(guī)范。排管后溝槽范圍回填相當(dāng)重要,實(shí)際施工中溝槽回填往往較易偷工減料,因回填好后的溝槽一般難以檢查,故對(duì)此工序必須嚴(yán)格控制檢查(圖1)。
圖1 溝槽回填
結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn),本期道路橋臺(tái)后30 m范圍內(nèi)路堤填筑材料大膽采用建筑渣土(圖2)。渣土粒徑控制在10 cm以內(nèi),每層填筑厚度30 cm,分層碾壓。從目前已施工路段來看,效果較可,建筑渣土經(jīng)壓實(shí)穩(wěn)定后會(huì)形成板塊,大大提高了土路基的承載力,另外因渣土本身碾壓后壓實(shí)度較高,渣土層沉降量較小,對(duì)減小橋臺(tái)后路堤沉降量、降低橋臺(tái)跳車現(xiàn)象有積極作用。
圖2 建筑渣土填筑
經(jīng)勘查、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、業(yè)主等幾方到場(chǎng),分析土質(zhì),共同確定合理的浜底開挖深度,然后果斷采取拋大石塊填底,竹籬笆封層,在浜底形成支撐層,然后分層填筑、碾壓粉煤灰或建筑渣土至原地面標(biāo)高;處理范圍為橫向控制在道路紅線以外5 m,縱向以勘察報(bào)告標(biāo)示范圍以外5 m為限,超越部分不予計(jì)量。
粉煤灰和建筑渣土分層填筑,用粉煤灰填充渣土骨料間的孔隙,與渣土形成具有一定持力作用的填筑層,這樣既達(dá)到了塘浜處理的質(zhì)量要求,又能較快地處理塘浜,同時(shí)也避免了因土質(zhì)差、過分開挖而引起的不必要工程量,節(jié)約了投資。
1)流沙土區(qū)域如開挖面較大,僅靠鋼板樁支撐作業(yè)面難以滿足,則另需做井點(diǎn)降水法。井點(diǎn)降水深度需超過開挖溝槽底2 m以上,連續(xù)降水時(shí)間視降水效果而定,一般在15 d以上甚至更長(zhǎng)。降水達(dá)到效果后,流沙土開挖后不再流動(dòng),但黏性較差,故另需板樁支撐后方可開挖,開挖施工期間保持連續(xù)降水。井點(diǎn)降水結(jié)合板樁支撐效果較好,基坑開挖、埋管施工安全性好,質(zhì)量能保證,但延續(xù)工期較長(zhǎng),成本投入相對(duì)較大。
2)本區(qū)域河道較窄,河底標(biāo)高一般在±0.00 m,河道內(nèi)排管施工采用筑壩圍堰直埋法,管道排設(shè)在河床底下至少1 m,一般土質(zhì)較好的河底開挖后經(jīng)簡(jiǎn)單支撐即可埋管,但遇到流沙土則需重點(diǎn)復(fù)雜處理。流沙土地段埋管須先打入雙排咬口鋼板樁,逐段開挖支撐到位,然后埋入管子,如遇流沙土滲入溝槽,須邊清理邊埋管,埋好管子后須及時(shí)回填,當(dāng)天開挖的溝槽必須當(dāng)天埋管并回填完畢,不得停頓隔夜。流沙土段埋管必須搶時(shí)機(jī)、不間斷連續(xù)施工直至完成工序方可告一段落,否則將導(dǎo)致重復(fù)施工,加倍增加工作量。
3)本區(qū)域部分橋梁樁設(shè)計(jì)為鉆孔灌注樁,鉆孔時(shí)無法避免地會(huì)碰到流沙土層,給施工帶來極大的難度。采取的措施為:減慢鉆孔速度,增加泥漿相對(duì)密度,使泥漿能較好地起到塘壁作用,降低對(duì)流沙土層的擾動(dòng),減少擴(kuò)孔現(xiàn)象;如上述辦法還不能控制擴(kuò)孔,則鉆孔時(shí)采用護(hù)筒護(hù)壁,邊鉆孔邊沉護(hù)筒,直至穿過流沙土層,此法雖然增加護(hù)筒沉放、拔出工序,但較實(shí)用,偶爾有護(hù)筒拔不出則增加護(hù)筒的有限費(fèi)用,比起坍孔增加的混凝土費(fèi)用還是較小的。
必須嚴(yán)格按規(guī)范分層回填,控制好回填材料質(zhì)量,碾壓到位并測(cè)試合格,如發(fā)現(xiàn)溝槽處有彈簧土現(xiàn)象,須重新翻挖回填,必要時(shí)換填材料,溝槽處理往往需2次以上方能達(dá)到壓實(shí)度要求。橫穿管每60 m一道,也是影響路基質(zhì)量的重要因素,須同樣重視處理。如處理不好,路面損壞首先在溝槽處發(fā)生,且為全路面發(fā)生,將視為嚴(yán)重質(zhì)量問題,故施工中應(yīng)將縱向雨污水管道、橫向過路管溝槽回填作為重點(diǎn)、難點(diǎn)工序,嚴(yán)格把關(guān)控制,確保土路基質(zhì)量。
另外,當(dāng)管徑為800 mm以上時(shí),建議還是采用混凝土管。因埋深1.0 m以內(nèi),如用HDPE管,則其剛度不夠,易壓扁、壓壞,管道抽水時(shí)會(huì)抽空損壞處土體,引起路基局部沉降;另外HDPE管與井連接處的施工不易控制,管道容易開裂,造成質(zhì)量問題。一般市政道路雨污水井不需使用防沉降井,用重型井即可;防沉降井的預(yù)制井圈混凝土塊較大,施工后對(duì)周邊土路基碾壓造成麻煩,且井體沉降與土路基不同步,往往井體處凸出路面,造成路面不平整。
1)本區(qū)域內(nèi)道路施工填筑土方采用就近取土,取現(xiàn)狀地表50 cm深度內(nèi)較好的素土作為路堤填筑料,但這些土質(zhì)并不理想,含雜質(zhì)多且因地表水位高而含水量較高,需經(jīng)處理后才可使用。如工期寬松、天氣好的話,可翻曬幾日后再填筑,但實(shí)際施工中工期較緊且天氣不理想,往往沒有足夠的時(shí)間來翻曬,如要即填即壓,則須對(duì)土方作好事先處理,一般摻石灰效果較好,摻量為6%。石灰土制作拌灰、蒙料過程極其重要,拌灰時(shí)需充分拌和均勻,蒙料1周翻1次,需翻3~4次,制作好的石灰土一般在3個(gè)月內(nèi)使用完畢較好。石灰土每層填筑厚度30 cm,有條件的填筑2層達(dá)到厚60 cm的土層效果較好。用石灰土處理后的土路基易于碾壓密實(shí),路面平整堅(jiān)實(shí),整個(gè)路基形成平整的板塊,質(zhì)量可靠,外觀漂亮。
2)礫石砂層在實(shí)際使用中效果不理想,因佘山地區(qū)地勢(shì)低、地下水位高,一般原地面下50 cm已有水。礫石砂是在原地面耕植土清除后路堤填筑的最底層,原設(shè)計(jì)意圖是作為路堤排水過濾層設(shè)置,而實(shí)際因清表后該層礫石砂在原地面以下,地表水位高的地方反過來滲進(jìn)水,對(duì)路堤結(jié)構(gòu)不利,而且礫石砂層強(qiáng)度不高,對(duì)整個(gè)路堤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提高沒有明顯作用,再者,礫石砂層的平整度極差,集料無黏結(jié)性,一旦施工車輛駛過,將產(chǎn)生嚴(yán)重的車轍。鑒于礫石砂以上缺陷,該層材料可以用天然弱風(fēng)化碎石、宕渣、建筑渣土或道渣間隔土替代,既節(jié)約造價(jià),又保證平整度,同時(shí)滲水性能不比礫石砂差,且易于施工,各種力學(xué)彎沉指標(biāo)易達(dá)標(biāo),施工車輛和機(jī)械完全可以在上面行駛而不產(chǎn)生車轍、擁包或彈簧現(xiàn)象,免去了另修便道、繞道等麻煩,一舉多得。路基排水相當(dāng)重要,兩側(cè)須開挖排水明溝,土路基形成后,須橫向開盲溝,及時(shí)排除路基內(nèi)雨水,使雨水不滲入深層,利于保護(hù)已施工好的路基。
3)橋臺(tái)跳車是上海地區(qū)道路的通病,如何解決一直困擾著人們。佘山地區(qū)的地質(zhì)較上海其他地區(qū)尤差,我們?cè)谝黄诘缆窐蚺_(tái)后回填材料采用了3種方式作比較:一是在橋接坡30 m范圍內(nèi)采用二灰填筑,同時(shí)橋頭設(shè)置6 m搭板;二是采用建筑渣土間隔土填筑,從目前通車近半年效果來看,橋頭沉降不大,跳車情況不明顯。但從以往施工的經(jīng)驗(yàn)來看,二灰填筑路段的工后沉降量不會(huì)小,即使施工中層層碾壓到位、壓實(shí)度測(cè)試合格,后期的沉降累積量仍然不小,致使跳車明顯,橋臺(tái)處修補(bǔ)不斷,問題始終不能徹底解決;三是建筑渣土與素土間隔填筑,施工時(shí)控制好渣土粒徑,一層渣土一層素土分層填筑壓實(shí),建筑渣土與素土互相摻和易于壓實(shí),且易結(jié)合成強(qiáng)度較好的板塊,施工期沉降量較大,后期沉降量應(yīng)不會(huì)大,施工期車輛可直接行使在路堤,施工容易且速度快,彎沉測(cè)試易達(dá)到設(shè)計(jì)要求,路堤質(zhì)量較好。對(duì)于橋臺(tái)后填筑材料,我們建議依據(jù)不同的填筑高度,選用不同的材料同步施工,如用輕質(zhì)材料、粉煤灰、宕渣、道渣間隔土、建筑渣土等方式,同時(shí)設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)記錄各階段的沉降量,分析比較后確定最佳填筑方式;橋臺(tái)后30~50 m范圍內(nèi)原地面以下路基作適當(dāng)處理,如石灰樁、水泥攪拌樁等方式,可加強(qiáng)原地面地基承載力,減少橋臺(tái)后路基沉降量,對(duì)降低橋臺(tái)跳車現(xiàn)象有積極作用;在橋臺(tái)后設(shè)一定的預(yù)拋高,來抵消一定量的工后沉降,從而避免橋臺(tái)處因沉降而產(chǎn)生跳車,一般預(yù)拋高值取本段填土高度的3%,具體數(shù)值尚需結(jié)合路堤實(shí)際情況及施工經(jīng)驗(yàn)確定。
4)溝、浜、魚塘及暗浜地基處理。清淤泥至原狀土后,設(shè)計(jì)上采用二灰回填,但二灰的價(jià)格較高且后期沉降量大,這些處理也可部分采用建筑渣土間隔粉煤灰填筑,因渣土自身相對(duì)密度大,渣土填筑的累積厚度不易太大,間隔粉煤灰可充分填充渣土間孔隙,使之形成較為堅(jiān)固的填筑體。渣土間隔粉煤灰填筑的優(yōu)點(diǎn)是即填即壓,速度快、效果好,費(fèi)用也較?。▓D3)。塘浜處理如控制不嚴(yán)格,其工程量差距會(huì)很大??辈?、測(cè)繪、設(shè)計(jì)前期階段會(huì)審充足、掌握資料具體、圖紙說明細(xì)致(如障礙物情況、超過一定范圍的處理方法均有具體說明),則實(shí)際發(fā)生的工程量與圖紙計(jì)算出入不會(huì)大,易控制投資,這需要進(jìn)一步加強(qiáng)前期工作的投入。
圖3 塘浜回填粉煤灰
5)橋梁設(shè)計(jì)中,承臺(tái)與蓋梁一體直接連接在樁上,增加了施工難度,導(dǎo)致垂直度不易控制,外觀、精度也難以控制。若橋臺(tái)底標(biāo)高太低,則施工時(shí)基坑開挖深、難度加大、安全隱患增加,橋臺(tái)施工好后橋臺(tái)位移加大,不利于板梁安裝,后期位移也將對(duì)安裝好的板梁有擠壓,對(duì)伸縮縫有影響,具體如何有待觀察。故橋臺(tái)底標(biāo)高設(shè)計(jì)不宜太低,在達(dá)到河道水位要求情況下,宜適當(dāng)抬高標(biāo)高;兩橋轉(zhuǎn)彎連接段,宜設(shè)置擋土墻連接,利于路基邊坡保護(hù)。
6)人、機(jī)械因素及檢測(cè)方法。施工中人的因素是第一要素,人的責(zé)任心、技術(shù)力量是做好工程質(zhì)量的先決條件;其次,機(jī)械設(shè)備須配制齊全,道路施工挖機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)為主要機(jī)械,尤其是壓路機(jī),除配備振動(dòng)壓路機(jī)外,還須有鐵三輪壓路機(jī),土路基經(jīng)過鐵三輪碾壓后無明顯輪跡的,其壓實(shí)度必符合要求。檢測(cè)是施工中評(píng)價(jià)質(zhì)量的重要依據(jù),除正常的檢測(cè)要求外,還應(yīng)有第三方的平行檢測(cè),平行檢測(cè)由業(yè)主委托,不受施工單位影響,直接對(duì)業(yè)主負(fù)責(zé),通過多渠道對(duì)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。
軟土地基的處理方法很多,必須結(jié)合工程的地質(zhì)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求、場(chǎng)地條件、施工的難易程度及工程成本等進(jìn)行綜合考慮,作出可行性最優(yōu)方案。道路施工的關(guān)鍵因素為人的責(zé)任心,另外,機(jī)械設(shè)備齊全、技術(shù)措施到位、監(jiān)督檢測(cè)公正等也缺一不可[3,4]。