2012年一建《公路工程》案例分析及答案解析(3)
案例1
[背景材料]某桥梁重力式桥台，基础尺寸为10m×8.0×1.0m，地质条件为覆盖层厚3.5m的含水量较大的黏性土和1.5m厚的强风化泥岩，下为中风化泥岩，基础嵌入中风化泥岩1m。地下水位处于原地面以下100cm。根据该桥台的水文地质，施工单位在基坑开挖过程中采取了挡板支护的加固措施，防止边坡不稳造成塌方。
[问题]
施工单位在基坑开挖过程中采取了挡板支撑的加固措施是否合理，为什么?
用挡板支护坑壁的基坑开挖适用于什么条件?
在该基坑开挖过程中，还应采取哪些施工措施?
采用混凝土加固坑壁的基坑开挖是否合适?为什么?
[参考答案]
合理。因为该桥台基础大，基坑坑壁土质不易稳定，并有地下水的影响，适合于用挡板支护加固。
挡板支护适用条件：(1)基坑坑壁土质不易稳定，并有地下水的影响;(2)放坡开挖工程量过大，工程费用不经济;(3)受施工场地或邻近建筑物限制，不能采用放坡开挖。
做好排水措施，可以采用集水坑排水法排除基坑中的水。
合适。混凝土加固坑壁的基坑开挖因为适用于直径或边长为1.5m～10.0m，深度6m～30m的较大基坑，以及地下水渗流不太严重的土质基坑。本桥桥台尺寸宽，深度达6m，满足混凝土加固坑壁的基坑开挖条件。
案例2
[背景材料]某桥基础为6根 2.0m的桩基，桩长35 m，桩顶设置承台。地质条件如下：原地面往下依次为2m的覆盖层和含15%砂砾石的土，施工水位比桩顶高1.5m，施工单位拟选用正循环回转转机，钢护筒结构，采用导管法灌注水下混凝土。
[问题]
1.在成孔过程中应注意哪些方面?
2.在清孔过程中应注意哪些方面?
3.如何进行水下混凝土的浇筑?
4正循环回转转机是否可行?除此之外还有那几种成孔设备，各自的适应范围是什么?
[参考答案]
1.在成孔过程中应注意：
(1)应先启动泥浆泵和转盘，待泥浆进入孔内一定数量后方可开始钻孔;
(2)应连续钻孔，不得间断;在钻至护筒刃脚部位时应低档慢速;
(3)钻进过程中要确保高出孔外水位0.5m以上，泥浆有损失时应及时补充、堵漏;
(4)每2-3m检查孔径与垂直度;
(5)应采用减压法钻进，以减小扩孔、弯孔和斜孔，并使钻杆维持垂直状态。
2.在清孔过程中应注意：
(1)用换浆法迅速清孔;(2)清孔时必须保证孔内水头，防止塌孔;(3)清孔后的泥浆相对密度、沉渣厚度应符合规范要求。
3.混凝土浇筑要点：
(1)导管使用前应进行闭水试验(水密、承压)和接头抗拉试验;
(2)导管应居中稳步沉放;导管底部距桩底的距离应符合规范要求，一般为0.25～0.4m;
(3)首次灌注剪球后必须满足导管端能埋入混凝土中0.8～1.2m，缓慢倾倒混凝土，防止产生高压气囊;施工中导管应始终充满混凝土，且埋入混凝土中的深度2～6m，要及时测量混凝土顶面高度和埋管深度，并及时拆拔导管;
(4)导管下的水下混凝土浇筑应在该导管首批混凝土初凝前完成，否则应掺入缓凝剂;
(5)混凝土应连续浇筑完成。为保证桩的质量，应留比桩顶标高高出0.5～1.0m。
4答(略)。
案例3
[背景材料]某桥基础为6根 的钻孔灌注桩，上置8×12×3.5m钢筋混凝土承台，承台顶面比原始地面线低0.5m。地质与水文条件如下：0～0.60m砂砾石，下为黏性土，施工期间的水位刚好淹没原地面线。
[问题]
施工单位采用围堰法施工，适用于该桥的围堰有哪些?
适用于该桥承台施工的支护形式有哪些?
在浇筑承台混凝土前对承台底应作哪些处理?
浇筑承台(大体积)混凝土前，对桩基应作哪些处理?
浇筑承台混凝土前，对钻孔灌注桩应作哪些主要内容的检验?
[参考答案]
可以采用土石围堰或板桩围堰。
有挡板支撑，混凝土护壁，钢板桩等。
采用井点排水法降低施工水位，可挖除松软土，换填10～30cm厚砂砾土垫层，使其符合基底的设计标高并整平，即立模灌筑承台混凝土。
破除桩头，调整桩顶钢筋，作好喇叭口。
(1)钻孔灌注桩混凝土的强度;(2)凿除桩头混凝土后，有无残缺的松散混凝土;(3)需嵌入承台内的混凝土桩头及锚固钢筋长度应符合要求。
案例4
[背景材料]某10×25m预应力混凝土简支空心板梁桥，采用预制吊装，后张法施工。桥位处有一大块空地可作为预制场，地质情况为0.5m的强风化层，下为中风化砂岩。施工单位A采用定型钢模板预制板梁。
[问题]
1.如何制作板梁预制台座?
2.施工单位A采用的模板是否合理?对模板有何要求或规定?
3.如何浇筑板梁混凝土?
4.张拉板梁预应力筋时，有何技术要求?
[参考答案]
1.平整场地，做好排水系统，台座应设置反拱。
2.合理。对模板的要求有：(1)模板要具有足够的强度、刚度和稳定性;(2) 尺寸规范、表面平整光洁、接缝紧密、不漏浆;(3) 试拼合格后，方可投入使用。
3. 将质量合格的梁(板)用梁(板)拌合车运输，卸入吊斗，由龙门吊从梁的一端向另一端，水平分层，先下部捣实后再腹板、翼板，浇至接近另一端时改从另一端向相反方向顺序下料，在距梁端3～4m处浇筑合笼，一次整体浇筑成型。梁体梁(板)数量较大时，采用斜向分段，水平分层方法连续浇筑。
4.(1)张拉前应对张拉机、压力表及油泵进行配套标定或校验，以准确标定张拉力与压力表读数间的关系曲线;(2)按设计要求在二端同时对称张拉，张拉时千斤顶的作用线必须与预应力轴线重合，二端各项张拉操作必须一致;(3)预应力张拉采用应力控制，同时以伸长值作为校核，并控制断丝滑丝数。
案例5:
[背景材料]某沿海大桥是一座跨径为28.5+3 40.5+28.5m的变截面预应力混凝土连续箱梁桥，分上下两幅，每幅单箱顶宽14.50m，底板宽7m，梁高由支点的2.75m渐变到跨中的1.80m。根据桥位处的地质情况和大桥本身的特点，采用逐段现浇，每段有一超过墩身8.5m的长度，末端浇筑长度为20m。
支架纵梁采用****军用梁，为减小纵梁在混凝土重量作用下的过大变形，在每个边跨设一排临时支墩，3个主跨各设置两排支墩，支墩均为摩擦桩，卸落设备采用砂箱。在安装模板时，全面计算并设置了预拱度值。为减小支架变形，混凝土分2次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，第二次浇筑顶板和翼缘板。为防止桥墩与支架发生沉降差而导致墩顶处梁体混凝土开裂，采用自两边墩台向跨中分段浇筑的方法。因管道较多、钢筋密，决定采用大直径振捣器直接运送混凝土并振捣，以确保有预应力管道下的混凝土密实。混凝土达到设计强度后，张拉预应力筋，按要求和规定压浆。
[问题]
混凝土浇筑顺序是否合理?请说明理由。
混凝土振捣是否合理?为什么?
施工单位在计算施工预拱度时，应考虑哪些荷载?
如何对管道进行压浆?
[参考答案]
不合理。为防止桥墩与支架发生沉降差而导致墩顶处梁体混凝土开裂，采用自跨中向两边墩台连续浇筑的方法。
不合理。对管道多、钢筋密的区域，应选用小直径振捣器振捣才能保证密实。
(1)梁体混凝土重量;(2)模板及支架重量;(3)施工荷载(人、料、机等);(4)作用模板、支架上的风力;(5)其它可能产生的荷载(如雪荷载，保温设施荷载)等。
(1)张拉完成后要尽快进行孔道压浆和封锚，压浆所用灰浆的强度、稠度、水灰比、泌水率、膨胀剂挤量按施工技术规范及试验标准中要求控制;(2)压浆使用活塞式压浆泵缓慢均匀进行，压浆的最大压力一般为0.5～0.7Mpa，每个孔道压浆到最大压力后，应有一定的稳定时间;(3)压浆应使孔道另一端饱满和出浆。并使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浓浆为止。
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案例6：
[背景材料]某桥主跨为40 50m预应力混凝土简支T梁桥，主墩基础为直径2.0m的钻孔灌注桩，桥址处地质为软岩层，设计深度为20m，采用回转钻进施工法钻孔。施工单位制定了钻孔灌注桩的主要检验内容和实测项目如下：
1).终孔和清孔后的孔位、孔形、孔径、倾斜度、泥浆相对密度;
2).钻孔灌注桩的混凝土配合比;
3).凿除桩头混凝土后钢筋保护层厚度;
4).需嵌入柱身的锚固钢筋长度。
[问题]
请提出钻孔灌注桩成孔质量检查的缺项部分?
对钻孔灌注桩混凝土的检测是否合理?请说明。
请指出钻孔桩常见质量控制点?
[参考答案]
1.有孔深、孔底沉淀厚度;
2.不合理，应检测混凝土的强度，以及桩头有无残缺的松散混凝土。
3.常见质量控制点有：桩位坐标控制、垂直度控制、孔径控制、清孔质量、钢筋笼接头质量以及水下混凝土的灌注质量。
案例7：
[背景材料]某25m预应力混凝土空心板梁桥，采用预制安装，后张法施工。施工单位设置的常见质量控制点有：支座预埋件的位置控制、板梁之间的高差控制、梁体之间现浇带混凝土质量控制、以及伸缩缝安装质量控制。
[问题]
1.施工单位在预制板梁过程中对预应力筋和梁预制应开展哪些主要内容的检验?
2.请指出施工单位设置该预制板梁的常见质量控制点缺项部分。
[参考答案]
1.应开展的主要检验内容有：
(1)预应力筋：预应力筋各项技术性能，千斤顶、油表、钢尺等检查校正;预应力管道坐标及管道间距;张拉时的应力值、张拉伸长率和张拉断丝滑丝数;
(2)板梁混凝土强度;几何尺寸(长度、宽度、高度、跨径);板梁平整度及支座预埋件表面的平整度;预埋件位置。
2.缺项部分有：预拱度的控制、板梁混凝土的强度控制、支座安装型号和方向的控制。
案例8
[背景材料]某桥主墩基础为钻孔灌注桩，地质依次为表层2m的砾石，以下为软土。主要施工过程如下：平整场地、桩位放样、埋设护筒，采用正循环钻成孔。终孔检验合格后清孔，泥浆相对密度和沉渣厚度(30cm)均满足要求。之后，吊装钢筋笼并固定牢靠。对导管进行接头抗拉试验，试验合格后，安装导管，导管底口距孔底的距离为25cm。混凝土坍落度18cm。
施工单位考虑到灌注时间较长，经业主同意在混凝土中加入缓凝剂。首批混凝土灌注后埋置导管的深度为1.2m，在随后的灌注过程中连续均匀进行。当灌注混凝土进行到23m时，发现导管埋管，施工人员采取了强制提升的方法;灌注到30m时，出现导管堵塞，施工人员采用型钢插入法疏通导管，之后继续灌注混凝土直到完成。养生后经检测发现断桩。
[问题]
1.断桩可能发生在何处，原因是什么?
2.指出施工过程中的错误之处?
3.塞管处理的方法有哪些?
[参考答案]
1.可能发生在23m处，原因在于施工人员采用强制提升导管。
2. (1)没有对导管作闭水试验;(2)导管底部已沉入到沉渣之中;(3)能否同意掺入缓凝剂应经监理工程师批准。
3.可采用拔抽抖动导管(不可将导管口拔出混凝土面)。当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通导管，或在导管上固定附着式振捣器进行振动。
案例9
[背景材料]西湖中桥是一座15m的钢筋混凝土整体式简支梁桥，桥宽9.5m，重力式桥台。桥位处地质覆盖层为厚2m的强风化泥岩，桥台持力层为中风化泥岩。桥梁顶面距自然地面线的平均高度为8m。在距桥位3km处有一个大型水泥厂，混凝土所需用的砂石级配良好。施工单位采用满堂式钢管支架直接支撑在地面，为防止支架变形，整个钢管支架设置了多道斜撑和横撑。此外，为确保梁体的外观质量，选用了优质钢模，采取多种固定模板的措施。由于浇筑混凝土时正值高温，采用了水灰比大的混凝土，以延缓混凝土的初凝时间。混凝土浇筑完成后，采用多时段直接洒水养护。拆模后发现梁体外观光整，但在梁底和桥面出现了许多不规则的裂缝，梁底有横向裂缝。
[问题]
产生混凝土裂缝的原因是什么?
该工程中要投入的施工现场的劳动力有那几种?并至少列举三种技术工人。
[参考答案]
答：原因有：(1)支架地基没有处理;(2)支架没有预压，导致混凝土变形过大;(3)配合比不合理，水灰比大;(4)养护不当，应在桥面上加铺麻袋等材料，再洒水养护。
答(略)。
案例10：
[背景材料]某高速公路F合同段湟水河大桥，上部构造为1 30m简支T梁，在两桥台处设置FD-80型伸缩缝，设计伸缩缝宽度为4cm。桥面铺装采用10cm钢筋混凝土和6cm沥青混凝土。
7月份完成梁体安装(本地气温情况是7、8、9月平均气温25℃～30℃，年平均最低气温为 2℃)。梁体与桥面混凝土铺装施工前，按设计尺寸和位置预埋了伸缩缝连接钢筋。由于正值高温季节，施工单位将伸缩缝宽度调整为6cm，将伸缩缝锚固件与预埋钢筋绑扎后浇筑填缝处混凝土，因工作面狭窄，采用插捣方法振捣，以确保伸缩缝后浇混凝土质量，最后铺沥青混凝土。
[问题]
1.伸缩缝装置的安装是否正确?为什么?
2.伸缩缝处的混凝土浇筑方式是否合理?
[参考答案]
1.不正确，由于安装伸缩缝时正值高温，伸缩缝宽度预留值偏大;伸缩缝锚固件应与预留钢筋焊接，不能绑扎连接;
2.混凝土应采用振捣棒振捣，插捣方式很难保证振捣密实。