碎石桩施工方案.docx
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碎石桩施工方案
振动沉管碎石桩施工方案
一、编制依据及原则
1.1编制依据
1、《省道308线合江至泸州一级公路改建工程两阶段施工图设计文件》
2、《公路工程检验评定标准》2004
3、《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006
4、《公路路基设计规范》JTJD30-2004
5、《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83）
6、《建筑桩基技术规范》（GBJ94-94）
7、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）
8、各类技术、安全、验收规范和标准
9、工程项目现场及本公司的实际情况
1.2编制原则
1、遵守相关的施工规范和施工设计图纸及技术交底；
2、统筹安排，突出重点、难点工序，优化施工方案，合理安排施工进度计划，合理配置施工所需劳、材、机具设备，实行标准化作业，组织连续均衡生产，做好工序衔接，紧张有序，加强施工监控，确保工程质量；
3、运用现代科学技术，先进机械设备，采用非先进可靠的安全保证措施，确保生产安全，做到文明施工。
二、工程概况
K42+410～K42+530段地表旱地、水田分布，低液限黏土厚2～9.1m，流塑～极软塑状。
软基采用换填2m+片石排水沟+碎石桩+土工格栅进行加固处理，处理面积3425m2。
片石排水沟纵向间距6m，深1.5m。
为协调路堤填料不均匀沉降，于K45+782～K45+857段路堤顶部设置三层土工格栅（含纵向填挖交界格栅），每层间距30cm。
K42+482.5～K42+493.5涵基范围内碎石桩处治面积430m2，总长1826m。
碎石桩顶铺彻60cm厚级配碎石垫层，碎石桩桩径0.5m，桩间距1.5m，呈等边三角形布置，布置示意图如下：
桩号
处理面积（m2）
桩均长（m）
碎石桩共长（m）
碎石设计用量（m3）
K42+482.5～K42+493.5
430
8.3
1826
359
工程量如下：
三、施工总体部署
3.1设备配置
施工阶段每机的人员和设备配备齐全，并有富余，同时建立强硬的后勤材料供给措施，保障碎石桩的不间断施工。
施工机械配备见下表：
序号
机械名称
型号规格
单位
数量
备注
1
沉管桩机
DZ90
台
3
振动成桩法
2
发电机
300KW
台
1
备用
3
装载机
ZL18
台
1
配合人工上料
4
测量仪器
全站仪/水准仪
套
1
测量放样
5
自卸汽车
台
1
供料
6
手推车
台
4
上料
3.2人员配置
为圆满完成碎石桩施工，项目部特组成精兵强将对施工的全过程全方位进行服务。
一台设备组建一个施工班组，每班组由8人组成。
具体人员配备见下表：
序号
职责、工种
人数
备注
1
技术负责人
1
2
现场施工负责人
1
3
现场技术负责人
1
4
负责现场物资供应
1
负责现场物资供应
5
安全员
1
负责施工现场安全
6
测量员
2
负责现场测量放样
7
试验员
2
负责现场试验工作
8
班长
1
负责指挥协调各工序操作联系，控制操作规程，排除施工中各种障碍。
9
操作员
2
按设计施工工艺正确操作碎石桩机的沉管、拔管、下压等，检查维修机械。
10
上料工
3
将加固料送入管内，保证施工连续。
11
电工
1
负责机器设备的安装、维修和电力机械设备正常安全使用。
12
记录员
1
负责控制记录数据（时间、电流、沉拔管幅度、反插次数等），兼质量检查员工作。
四、施工进度计划
1、工期安排原则
依总工期合理安排本工期，搞好工序衔接，采取均衡施工的原则组织施工。
2、工期安排
施工计划：
2013年10月25号开始施工，2013年12月5号完成。
1个台班施工50m。
3、阶段性工期计划
为了实现工期目标管理，对工期实行分阶段控制。
（1）施工准备：
5天。
（2）碎石桩施工：
37天。
五、碎石桩加固原理
振动沉管碎石桩加固软弱粘性土地基的主要目的，是提高地基土承载力、减少变形和增强抗液化性。
碎石桩加固软弱地基抗液化的机理主要有三个方面：
1、挤密作用
沉管碎石桩是在振动锤的振动作用下，把套管沉至规定的设计深度，套管入土后，挤密套管周围土体，然后向管内投入碎石，再使碎石排入土中，分段振捣密实，形成较大直径的碎石桩，并将桩间土体进一步挤密，经多次循环后既成完整的碎石桩。
桩与桩间土形成复合地基，从而提高了地基的承载力，并防止砂土液化。
2、排水降压作用
碎石桩加固软弱土层时，桩孔内充填碎石（卵石、砾石）等反滤性好的粗颗粒料，在地基中形成渗透性能良好的人工竖向排水降压通道，可有效地消散和防止超孔隙水压力的增高，防止土层产生液化，并可加快地基的排水固结。
3、预震效应
碎石桩在成孔及成桩时，振动锤的强烈振动，使填入料和地基土在挤密的同时获得强烈的预震，对土层增强抗液化能力是极为有利的。
复合土层起垫层作用，垫层将荷载扩散使应力分布趋于均匀，从而提高地基整体的承载力，减少沉降量。
六、碎石桩施工技术方案
6.1施工准备
1、施工道路及场地准备
在K42+500处修建2#施工便道通往施工区域，便道长60m，宽4.5m。
首批进场机械入场后，即进行进场道路的拓宽压实工作，并及时作好临建区、堆料区的范围规划，作好现场规划平整等工作，尽早进行临建搭投。
2、施工及生活用水准备
施工用水可在附近水库抽取，并修建蓄水池蓄水备用；生活用水可抽取井水。
3、施工用电
利用K42+500处安装的315KVA的变压器由线路接驳到施工路段，供应生活用电和施工生产用电。
并自备柴油发电机，以作前期进场及临时停电用，保证工程顺利进行。
4、通讯系统
进入施工现场后，联系当地电信部门建立临时电信系统及网络，然后根据现场具体情况配备移动电话、对讲机，形成较为完善的通讯网络。
通过移动电话、对讲机实现内部通讯及施工调度。
5、场地清理与掘除
在现场确定清理、掘除、拆除的范围后，按施工规范和设计要求进行清理。
（1）土及草皮等较干硬的地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区。
低洼潮湿的地方主要用挖掘机清除，机械无法清除的地方则用人工挖除。
（2）填方路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少200mm内的草皮、树根、农作物的根系和表土予以清除，并符合振动沉管法碎石桩桩顶标高。
6、测量放样及布桩：
测量放线，恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量地面整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通。
根据图纸要求的布桩原则进行布桩，并绘制测量放线图，交与监理及项目部复核后，方进行测量放样。
绘制碎石桩布桩图，并注明桩位编号及施工说明。
7、进行施工技术交底。
在施工的各项准备工作完成后，施工前由技术负责人根据设计要求向全体施工人员进行技术交底。
6.2材料要求
根据设计碎石桩桩体材料采用用未风化的、强度大于25MPa的砂岩轧制，也可用灰岩碎石、卵石、砂砾石等，粒径按2～5cm控制，含泥量不大于3%。
加固涵洞基础的桩体材料需要先用水浇湿，然后参和5%～8%的水泥，机拌处理，加固软土地基则不需要参拌水泥。
土工格栅技术标准：
抗拉强度≥80kN/m，延伸率≤5%。
6.3碎石桩施工顺序
碎石桩采用振动沉管法施工，施工顺序采用跳打形式，并由外缘向中心进行，相邻两根桩必须采用跳跃间打。
示意图如下：
6.4试桩施工
按照规范要求，开工前要先做5根试验桩，考察设备能力、沉入桩管速度、成桩直径及碎石密实度情况。
符合质量标准后，方可正式施工。
6.4.1试桩内容
1、成桩工艺试验。
选择符合设计和规范要求的石料进行试桩，并记录成孔时间和深度、振动沉管速度、压入碎石量及电流变化等，以选定科学合理的施工技术参数。
积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备，为后续大规模施工奠定基础。
在试桩并通过检验符合设计要求的基础上方方可进行大面积的施工。
2、试桩完毕一个月后进行质量检测。
（1）重型动力触探检验：
主要检验桩体密实度。
（2）现场成桩检测：
主要检验碎石桩桩体直径及桩位是否偏差。
（3）综合检验：
主要指复合地基承载力检验。
6.4.2试桩方法
1、选用55KW振动沉管打桩机作为施工机械，机械就位安装时保证其垂直度偏差不大于1%，并准确对位。
根据设计桩顶标高与地面高程的关系，在套管上画线标明桩顶和桩底的位置，以保证其深度。
2、开动桩机，套管下沉到设计高程后，通过套管上的加料孔，用料斗向桩管内灌入1m桩长所需碎石量。
3、每次拔管高度控制在1m左右，拔管速度控制在1m/min左右，压管高度在0.5～0.6m左右，然后均匀振动。
在下次拔管前灌入碎石，重复施工至桩顶标高。
4、依次拔管、压管、振密和加入碎石。
5、严格控制拔管和压管高度，控制振动时间，保证振动均匀，直至达到设计桩顶。
成桩后其孔口表面应有少量碎石堆积。
6、关机，移动桩机到一桩位。
6.5碎石桩施工工艺
1、碎石桩施工工艺流程图
碎石桩施工工艺流程图
2、碎石桩施工工艺
（1）平整场地，进行表面松散土层碾压，排除地表水，施工区周边作排水沟以确保场地排水通畅防止积水。
测量人员测量放出中心线及边线控制桩，并做好控制桩保护，标示桩点里程，根据桩位平面布置图，用钢尺布桩，布桩误差控制在3cm内。
（2）桩机就位，将桩管对准桩位中心，把桩尖活瓣合拢，放松卷扬钢丝绳，利用桩机和桩管自重，把桩尖竖直地压入桩位中心。
调整垂直度，使钻机垂直度偏差在1％之内，校正桩管长度及投料口位置，使之符合设计桩长。
（3）启动振动锤，同时放松滑轮组，使桩管逐渐下沉，每下沉0.5m留振30秒,当桩管穿透液化土层或至设计深度后，便停止振动器的振动。
振动过程中随时校正桩锤与桩身的中心线重合，以防偏振。
振桩过程中，如发现下沉速度突然减小，此时可能遇上硬土层，应停止下沉而将桩略提升0.6～1.0m，重新快速振动下沉，可较易打穿硬土层而顺利下沉。
沉桩时如发现有中密以上的细砂、粉砂、重粘砂等硬夹层，其厚度在大于1m时，可能沉入时间过长或难以穿透。
此时会同有关部门共同研究，根据实际情况采取恰当的措施。
（4）桩管到设计深度后，稍上拨桩管以破坏桩管及桩尖活瓣外侧真空状态，减小起拨摩阻力。
（5）停止振动，用料斗向桩管装料，直至装满为止。
（6）振动拔管，拔管前先振动1分钟以后边振动边拔管，每提升1m导管应反插30cm，留振10～20秒，并注意提升速度，防止因提升过快而出现断桩或颈缩现象，每提升1m投料1次,提升速度1m/min。
（7）继续加料，边振动边拔管，直至拔出地面。
（8）提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料直至地表。
启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。
孔口加压至前机架抬起，拔出地面成桩。
（9）复打：
用振动成桩将桩管再次边振动边沉入土层中，直到设计深度，然后停止振动，用料斗向桩管内装料，启振拔管，当拔桩管二分之一长度时，用装料斗再次向桩管装满碎石，继续边振动边拔桩管，要严格控制拔管速度和高度，当桩管底端接近地面2～3m时拔管应尤其谨慎，必要时可采取短停拔（0.3～0.5m）,长留振（15～20秒）的措施严防断桩夹层或破坏桩头土层等，直至拔出地面成桩。
全复打后使桩体碎石灌注充盈系数达1.2～1.3。
然后移动桩架至另一个孔位,重复以上作业。
（10）施工过程中记录沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌入量及累计碎石灌入量。
碎石桩施工完毕后，按照设计图纸要求及验标要求成桩检验。
七、施工质量控制
7.1质量控制要求
1、施工采用振动沉管打桩机进行钻孔，振动器干振成孔，成孔时，护壁送料管先达到设计桩底的基岩面，加一批填料，然后振动上提，上提振动成桩过程中，护壁料管不得缺料，以免断桩。
2、桩孔内的碎石灌入量应通过现场试验确定，如施工中地面有下沉或隆起现象，则填料数量应根据现场情况予以增减。
控制每次投石量在导管内堆高应小于1.5m，成桩高度小于34cm。
3、为避免缩径或断桩，必须控制每米桩长投石量，实际每米桩身投石量不得小于计算投石量的1.15倍。
q=（πd2k）/4
q---计算每米桩长投石量（m3/m）
d---设计装径（m）
k---挤密系数，取1.2-1.3
4、施工前根据工艺要求设计进行工艺性试桩，以掌握对现场的制桩经验及各种操作技术参数。
5、根据地面高程和设计桩底高程的关系，在套管上画上设计深度线，以保证直观的观察到套管的入土深度。
6、正式施工时，严格按照设计桩长、桩径、桩间距、碎石灌入量及试验确定的桩管提升高度、挤密次数和留振时间、电机工作电流等施工参数进行施工，以确保挤密均匀和桩身的连续性。
7、实际灌入量没有达到设计用量要求时，应在原位将桩管打入，补充灌碎石后复打一次，或在旁边补桩一根。
桩体在施工中必须确保连接、密实。
8、加料按分批加料，控制数量，按少量多次原则进行，每段桩体在没有达到规定的密实度时须继续加料振实。
9、拔管速度不得过快，排出碎石要充分，排石不畅时可适当提升提升高度。
10、加固涵基在制桩时先用水浇湿碎砾石材料，然后搀和5～8%水泥并作机拌处理，水灰比视设备和现场试验确定，加固软土地基时则不掺拌水泥。
11、桩体施工完毕后，待桩体强度达到设计要求后，应将顶部松散桩体挖除，且应保证地面线以下至少1.2m的范围内应挖除处理。
12、碎石桩施工完成检查合格且符合设计要求后,方可进行下到工序（砂砾石垫层）施工。
13、碎石桩处理范围应超出路基或涵洞基底范围，保证基础外至少有2～3排碎石桩。
7.2质量控制标准
施工允许偏差见下表：
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩柱（mm）
±30
抽查3%
2
桩径
不小于设计值
查施工记录
3
桩长
不小于设计值
抽查3%
4
竖直度（%）
1
查施工记录
5
灌碎石量
不小于设计值
查施工记录
八、质量检验方法及要求
碎石桩及其上部的碎砾石垫层完工后应间隔一个月方可进行质量检验。
1、桩身密度检验
采用多桩复合地基荷载试验检测地基承载力，检测工作须委托有相应资质的单位按相关规范进行，复合地基承载力应不小于设计要求。
2、桩间土的检验
采用静力触探进行，检验点数应不少于总桩数的3%，检测标准应不小于天然地基的容许承载力。
九、工期保证措施
为保证进度计划目标得以实现，制定以下工期保证措施：
1、根据施工设计方案，确保人员、设备、材料等按时到位。
安排足够的劳动力及设备，组织班组立体交叉施工，充分利用时间、空间及作业面。
2、合理分配施工作业面，使劳动力按照工序划分，每个工人的操作更加细致，更加专业化，从而提高生产效率。
3、在施工中对施工进度进行动态管理。
4、制定阶段性工期目标，严格执行关键线路工期，根据工期动态管理分析，确定影响线路的因素，找出解决办法，及时对工期进行调整，再按照调整后的关键线路组织实施。
从而使施工在经常变化的资源投入及不可见因素的动态影响下，始终能够对工期进行纠正及控制。
这样就使整个工程的工期有了科学的手段，避免了盲目性。
5、项目经理部同监理单位及设计单位密切配合，统一领导施工，统一指挥协调，提高工作效率，对工程进度、质量、安全等方面负责，从组织上保证总进度实现。
6、建立有效的物资供应系统。
项目经理部根据施工进度计划的要求，提前作出物资供应计划及物资进场，并按照规定送审、送检，确保材料物资供应能够连续不断。
7、建立每周同监理单位的例会制度，解决与业主、监理、设计等单位的配合问题。
8、现场对进度每天早交底晚检查，做到责任到人。
对安排的工期提前或延误实行奖惩制度。
十、质量保证措施
在施工过程中，严格按照设计和规范要求，认真接受业主及监理的指导、检查，在施工过程中抓好以下几方面的工作：
1、建立健全内部质量保证体系，做好技术保证工作，以测量、试验为主。
2、严格执行“自检、互检、专检”的三检制。
3、进行详细的技术交底，让施工人员明确各项工作的技术标准，在施工中认真贯彻执行。
4、杜绝使用不合格材料，所用碎石必须符合设计和规范要求时才能投入使用。
十一、安全保证措施
1、碎石桩施工人员要熟练掌握该施工工艺技术，并遵守相关的安全生产操作规程。
2、进入现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋，不得赤脚作业。
高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。
施工时严禁嬉戏、打闹。
3、钻机应放置平稳，安装后沉管中心线的偏斜应小于1.0%。
4、施工现场按规定设置明显的安全警示标志。
5、作业人员必须遵守安全施工的强制性标准、规章制度和操作规程，正确使用防护用具、机械设备，做好自身防护工作。
6、施工现场的安全防护用具、机械设备、施工机具必须由专人管理，定期进行检查、维修保养。
7、现场施工用电严格执行“一机、一闸、一漏电开关”。
8、所有电力线路和用电设备由专职电工安装，专职电工负责日常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。
9、现场施工用电线路一律采用绝缘导线。
移动式线路使用胶皮电缆。
使用时提前认真检查确保电缆无裸露现象。
地上线路架空设置，以绝缘固定。
10、现场所有电动机械设备使用前按规定进行检查、试运转，作业完拉闸断电锁好电闸箱，防止发生意外事故。
11、施工人员每月至小进行一次安全学习或安全教育。
十二、文明施工措施
12.1废料、废方的处理
1、清理场地的废料和土石方工程的废方时，不得随意倾泻，影响附近排灌系统及农田水利设施。
应按规定在适当地点设置弃土场；有条件时，力求少占土地。
2、碎石桩施工过程中废弃物等，应在工程完工时及时清除干净，以免堵塞河道和妨碍交通。
12.2防止水土流失
1、在施工期间，应始终保持工地的良好排水状态，修建一些临时排水渠道，并与永久性排水设施相连接，且不得引起淤积和冲刷。
2、施工中应因地制宜地采取有效预防措施，防止施工场所占用的土地或临时使用的土地受到冲刷，防止从本工程施工中土石方材料对河流、水道、灌溉或排水系统产生淤积或堵塞。
3、施工中的临时排水系统应能最大限度地减少水土流失及对水文状态的改变，不得干扰河道、水道或现有灌溉或排水系统的自然流动。
12.3防止和减轻水及大气污染
12.3.1保护水质
1、施工废水、生活污水不得直接排入农田、耕地、灌溉渠和水库，不得污染饮用水源。
2、施工区域、砂石料场，在施工期间和完工以后应妥善处理，以减少对河道、溪流的侵蚀，防止沉渣进入河道或溪流。
3、冲洗集料或含有沉积物的施工用废水，应采取过滤、沉淀池处理或其它措施，使能做到达标排放。
4、施工期间，施工物料如水泥、油料、化学品等应严格堆放、管理，防止物料随雨水径流排入地表及附近水域，造成污染。
5、施工机械应经常检查维修防止漏油，禁止机械将在运转中产生的油污水未经处理就直接排放或维修施工机械时油污水直接排放。
12.3.2控制扬尘
1、为减少施工作业的产生的灰尘，应随时进行洒水或其它控制扬尘措施，使不出现明显的扬尘。
2、易于引起灰尘的细料或松散料的材料堆场应予遮盖或适当洒水润湿。
运输时应用帆布、盖套或类似遮盖物覆盖。
12.4减少噪声、废气污染
1、各种临时设施和场地，如堆料场、加工场等距居民区不宜小于300m，而且应设于居民区主要风向的下风处。
2、施工机械设备的工艺操作，要尽量减少噪声、废气等的污染；建筑施工场地的噪声应符合《建筑施工场界噪声限值》（GB12523—1990）的规定，并应遵守当地有关部门对夜间施工的规定。
12.5做好绿色植被和现有公用设施的保护
1、施工时应尽量保护用地范围之外的现有绿色植被。
若因修建临时工程破坏了现有的绿色植被，应在拆除临时工程时予以恢复。
2、对于受本工程影响或正在受影响的一切公用设施与结构物，应在本工程施工期间采取一切适当措施加以保护。
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