某公司承建的市政桥梁工程中,桥梁引道与现有城市次干道呈T型平面交叉,次干道边坡坡率1:2,采用植草防护;引道位于种植滩地,线位上现存池塘一处(长15m、宽12m、深1.5m);引道两侧边坡采用挡土墙支护;桥台采用重力式桥台,基础为+120cm混凝土钻孔灌注桩。引道纵断面如图2-1所示,挡土墙横截面如图2-2所示。

项目部编制的引道路堤及桥台施工方案有如下内容:(1)桩基泥浆池设置于台后引道滩地上,公司现有如下桩基施工机械可供选用:正循环回转钻、反循环回转钻、潜水钻、冲击钻、长螺旋钻机、静力压桩机。(2)引道路堤在挡土墙及桥台施工完成后进行,路基用合格的土方从现有城市次干道倾倒入路基后用机械摊铺碾压成型。
施工工艺流程图如下:

监理工程师在审查施工方案时指出:施工方案(2)中施工组织存在不妥之处;施工工艺流程图存在较多缺漏和错误。要求项目部改正。在桩基施工期间,发生一起行人滑入泥浆池事故,幸未造成伤害。
问题:
1.施工方案(1)中,项目部宜选择哪种桩基施工机械?说明理由。
2.指出施工方案(2)中引道路堤填土施工组织存在的不妥之处,并改正。
3.结合图2-1,补充和改正施工方案(2)中施工工艺流程的缺漏和错误之处(用文字叙述)。
4.图2-2所示挡土墙属于哪种结构形式(类型)?写出图2—2中构造A的名称。
5.针对“行人滑入泥浆池”的安全事故,指出桩基施工现场应采取哪些安全措施。
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讨论
【正确答案】 :

1.冲击钻;桩基持力层为微风化花岗岩,宜选用冲击钻施工。
2.施工组织存在的不妥之处:土方从现有城市次干道倾倒入路基。改正:应从城市次干道修筑临时便道运土,减少对社会交通干扰。
3.补充完善(缺漏):①清除地表腐(耕)殖土;②对池塘、泥浆池分层填筑压实到地面标高后,填筑施工找平层;③对次干道边坡开挖台阶,每层台阶高度不宜大于30cm,宽度不应小于1m,台阶顶面应向内倾斜。改正错误:④路堤分层填筑厚度1m不妥,分层虚铺厚度应视压实机具的功能确定,宜控制在30cm以内。
4.重力式挡土墙,反滤层。
5.①施工现场应设置围挡,禁止非施工人员进入作业区:②泥浆(沉淀)池周围应设防护栏杆和警示标志。
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【考生答案】 : 1.冲击钻,因为桩基持力层为微风化花岗岩,故用冲
2.不否:从城市的次干道倾倒入路基。改正:应设置临时道路,不能影响交通
4重力式档土墙,A为反滤层
5.施工现场设施工围档,非工作人员禁止入内的警告牌,泥浆池旁应设防护栏、警示标志。
【得分】 : 0
【本题解析】 :
1.桩基础的施工与桩位地质情况密切相关,不同地质条件下应选择使用不同的桩基础施工机械。背景资料附图中给出了桥位附近地质钻探孔位的地质柱状图,从地质柱状图中可知桩位地质层自上而下为“腐殖土、粉质黏土、中粗砂、卵石、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩”,附图中桥台桩基础标高显示,桩基础末端进入微风化花岗岩。因此,施工桩基础时,应选择适应上述各层地质情况的施工机械。
钻孔灌注桩基础施工机具类型及土质适用条件可参考下表:

正、反循环回转钻孔也是钻孔作业的主要方法,其适用范围及泥浆的作用可参考下表:

正循环回转钻孔的成孔原理如下:(1)正循环回转钻孔原理:用泥浆以高压通过钻机的空心钻杆,从钻杆底部射出,底部的钻头(钻锥)在回转时将土层搅松成钻渣,被泥浆浮悬,随着泥浆上升而溢出流到并外泥浆溜槽,经过沉淀池沉淀净化,泥浆再循环使用。井孔壁依靠水头和泥浆保护。(2)反循环回转钻孔原理:泥浆由钻杆外流(注)入井孔,用真空泵或其他方法(如空气吸泥机等)将钻渣从钻杆中吸出。由于钻杆内径较井孔直径小得多,故钻杆内泥水上升速度较正循环快很多,就是清水也可把钻渣带上钻杆顶端,流到泥浆沉淀池,净化后泥浆可循环使用。冲击钻成孔原理:钻孔在泥浆护的保护下,依靠重锤的下落动能对孔底土层进行反复的冲击破碎,使土层(或岩石)形成细小颗粒被悬浮于泥浆中,并随泥浆排出孔外,泥浆经过沉淀净化后再循环使用。静力压桩机主要用于预制桩的施工。由上述内容可知,要顺利完成位于风化花岗岩层的桩基础施工,必须选用公司现有设备中的冲击钻。解题思路:本题是一道机械设备选用的题目,主要考核考生在特定的施工条件下正确选用桩基础施工机械设备的能力。一般情况下,每种机械设备的使用都有其适应的条件,桩基础施工机械也是如此。
2.背景资料给出了台后路基施工的实施性施工组织方案,如“引道路堤在挡土墙及桥台施工完成后进行,路基用合格的土方从现有城市次干道倾倒入路基后用机械摊铺碾压成型”。背景资料附图中给出了桥台后的引道道路长约150m,路基填土高度约5.5m,显然“路基用合格的土方从现有城市次干道倾倒入路基后用机械摊铺碾压成型”的施工组织方案与现场实际情况是不合适的,主要原因如下:(1)倾倒土方引起的次干道上的交通通行影响问题;(2)在较高边坡上倾倒土方可能发生的安全问题;(3)倾倒土方引起的大量扬尘等环境污染问题;(4)土方倾倒入路基后,土方的摊铺还需要用土方施工机械进行较远距离的移运,其经济性欠佳。因此,正确的施工组织方案应该是从城市次干道修筑临时便道运土,减少对社会交通的干扰,使路基施工快捷、经济。解题思路:本题主要考核考生现场施工组织管理能力与文明施工知识。
3.背景资料给出了路基施工工艺流程图,该流程图有如下特点:(1)流程图中的各施工工序的先后顺序是正确的;(2)根据背景资料,流程图中的施工工序不全面;(3)流程图中个别施工工序的内容有明显的错误之处。填土路基施工前,需要对施工场地及土料进行处理如下:(1)路基填土不得使用腐殖土、生活垃圾土、淤泥、冻土块或盐渍土。填土内不得含有草、树根等杂物,粒径超过100mm的土块应打碎;(2)排除原地面积水,清除树根、杂草、淤泥等。应妥善处理坟坑、井穴,并分层填实至原基面高;(3)填方段内应事先找平,当地面坡度陡于1:5时,需修成台阶形式,每层台阶高度不宜大于300mm,宽度不应小于1.0m,台阶顸面应向内倾斜。对照背景资料内容可知,路基施工工艺流程图还应补充:①清除地表腐(耕)殖土;②对池塘、泥浆池分层填筑压实到地面标高后,填筑施工找平层;③对次干道边坡开挖台阶。(因为次干道边坡坡率1:2,陡于1:5)。土方路基的填土分层虚铺厚度应根据施工压实机具的功能或路基压实试验段的试验结果确定。在当前情况下,要使路基压实度达到规范要求,路堤分层填筑厚1m是不合适的,宜控制在30cm以内。解题思路:本题主要考核路基施工的相关知识。
4.城镇道路的填土工程、城市桥梁的桥头接坡工程中经常使用挡土墙结构。常用的挡土墙结构类型有重力式挡土墙、衡重式挡土墙、钢筋混凝土悬臂式挡土墙和钢筋混凝土扶壁式挡土墙,其结构形式及结构特点如下表所示:


在挡土墙的墙体内一般都设计有较多的排(泄)水孔,主要作用是排除墙后土体渗水,可减少或消除墙背的水压;在排水孔的墙背一侧通常设置有反滤层(反滤包),反滤层主要由土工织物包裹碎、砾石等透水性材料组成,其除了起到排水作用外,还可防止墙背填料产生水土流失。解题思路:本题考核挡土墙类型及其构造名称。
5.市政工程项目一般都位于城市区域,人流量、交通量都较大,在工程施工期间都必须采取相应措施,确保工程项目的施工安全和维护城市良好面貌。背景资料指出“在桩基施工期间,发生一起行人滑入泥浆池事故”,可见该工程在施工安全和文明施工管理上存在漏洞,应采取措施进行补救:(1)如存在施工现场未设置围挡,应按相关规定在施工现场设置围挡;如围挡设置不规范或破损,应进行修复;加强施工现场进出人员的管理工作,禁止非施工人员进入作业区;(2)桩基施工用的泥浆池循环系统是一个重要的危险源,应按规定要求在泥浆(沉淀)池周围设防护栏杆和警示标志,以避免人员误入泥浆池而发生安全事故。解题思路:本题主要考核工程施工安全和文明施工的相关知识。