软土路基地段地基处理及路基填筑.docx

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软土路基地段地基处理及路基填筑

软土路基地段地基处理及路基填筑

作业指导书

一、特殊地基处理

本合同段的特殊地基处理有塑料排水板、水泥搅拌桩、薄壁筒桩、预应力管桩四种形式；其中塑料排水板、水泥搅拌桩处理地段，路基填筑顶面要进行超载预压。

⑴塑料排水板

①材料要求

采用可测深式塑料排水板，其规格为：

长度≤10m时，厚度为4.0mm，其通水量≥50cm3/s，宽度为10cm；长度>10m时，厚度为4.5mm，其通水量≥65cm3/s，宽度为10cm。

塑料排水板在碎石垫层中的埋留长度≥30cm。

施工之前应将塑料排水板堆放在现场，并加以覆盖，以防暴露在空气中老化。

土工格栅要求：

a、A型土工格栅：

延伸率≤10%，纵向抗拉强度≥50KN/m，横向抗拉强度≥35KN/m；b、B型土工格栅：

延伸率≤3%，纵向抗拉强度≥100KN/m，横向抗拉强度≥80KN/m；

②施工顺序

清基后先铺30cm碎石垫层，再进行打设塑料板，铺设第一层土工格栅，再铺设剩余的20cm碎石垫层，第二层铺设在50cm碎石垫层之上，其上一层填料压实后铺设第三层。

施工工艺按以下程序进行：

原地面整平→铺设下层碎石→机具就位→塑料排水板穿靴→插入套管→激振锤沉入→拔出套管→割断塑料排水板→机具移位→铺设第一层土工格栅→铺设上层碎石→铺设第二层土工格栅→宕渣填筑→超载预压。

③施工要点

塑料排水板施工时，利用插板机插入软土地层中，插板时，将排水板经导管上部滚轮，穿入穿带窗，至下端出口与桩靴相连；开动插板机，导管顶住桩靴将排水板插入设计深度；拔出导管，排水板便留在土中，然后剪断，即完成一根排水板的插设。

插板作业过程见图3-1-1。

A插板作业前先了解地下有无障碍物，然后平整场地。

B在修筑好的路基面上铺设30cm碎石垫层，然后打设排水板。

C施工时严格按照图纸设计的位置、深度和间距设置，塑料排水板在平面上以梅花形布置，打设至坡脚外1m。

插板机上设有明显的进尺标志，以控制排水板的打设深度。

D塑料排水板需要接长时，剥离滤膜，使芯板顺槽搭好，搭接长度为20cm，然后包好滤膜，用钉板机钉牢。

E上拔导管时带出的泥土等不得弃于碎石垫层上，以免堵塞排水通道。

F插好的塑料排水板，铺设第一层土工格栅，顶端铺设20cm碎石垫层。

G塑料排水板在插入地基的过程中保证板不扭曲，透水膜无破损和不被污染。

板的底部有可靠的锚固措施，以免在抽出保护套管时将其带出。

H塑料排水板插好后及时将露在垫层的多余部分切断，并予以保护，以防因插板机移动、车辆的进出或下雨时受到损坏或被泥水污染而降低排水效果。

I本工程采用可测深式塑料排水板，其打设时，在板体剪断后而在下套管之前，应严格采用焊接的方式将板体中的两根金属线进行连接，以确保连接质量，不得采用手工拧接的方法，并且应确保在打设后其可测深率达85%以上。

④施工机械

主要机具是插板机。

对振动打设工艺、锤击振力大小，可根据每次打设根数、导管断面大小、入土长度和地基均匀程度决定。

⑵水泥搅拌桩

①在机具设备进场的同时，进行场地清理，使之符合施工要求并布置水泥搅拌桩所需材料的储存棚和机具设备安装地点及水电供应和排水沟位置。

②水泥搅拌桩技术是基于钻机钻孔时，回转转盘和加压机构通过钻杆向钻头施加作用力，钻头在轴压力和回转扭矩作用下切入土层并切碎土体到达设计深度后，然后反向旋转提升钻头，同时利用压缩空气输入水泥浆，通过钻头的搅拌作用，使固化剂和土体充分拌和，便提升钻头、边喷入固化剂、边搅拌混合，直至钻头提出地面完成一根桩的施工。

深层搅拌机的性能和指标必须满足设计和施工要求。

③施工工艺

施工工艺按以下程序进行：

原地面整平→钻机就位→钻杆下沉钻进→上提喷浆强制搅拌→复拌→提杆出孔→钻机移位→铺设清宕渣→铺设土工格栅→宕渣填筑→超载预压。

其施工要点如下：

A按设计要求确定水泥掺加量（50kg/m），水泥采用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥。

水灰比为1：

0.45～1：

0.5，桩体的设计强度为0.9Mpa，并要求28天强度>0.6Mpa。

搅拌机就位后调整导轨垂直度，并保证桩孔的位置与图纸偏差≤50mm。

施工前应先做试验桩，以获取所需的技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量及搅拌的均匀性等。

B预搅下沉：

启动电机，放松起吊钢丝绳，空压机送气，使搅拌机沿导轨下沉进至设计深度。

C提升喷浆搅拌：

深层搅拌机下沉达到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆，边旋转，同时严格按设计确定的提升速度提升深层搅拌机。

搅拌机提升至地面以下1m时用慢速；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。

D重复上、下搅拌：

深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆正好排空。

为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。

E清洗：

向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

F移位：

重复上述步骤，进行下一根桩的施工。

G水泥搅拌桩施工完成后，按设计和规范要求的方法和频率对水泥桩进行检验，合格后方可进行下道工序。

④路基填筑在水泥搅拌桩施工完养护一个月且强度达到要求后进行。

⑶薄壁筒桩

薄壁筒桩施工所用主要机械设备为：

一台起重力为80-100吨沉管桩架、一台DZ110型激振锤、一付φ1000成孔器及配套200KW发电机一台。

采用现浇砼薄壁筒桩处理包含两个工作内容，即成桩和浇筑桩顶盖板，先成桩，后浇筑盖板（开挖、筑垫层、布钢筋、浇筑盖板砼），盖板浇筑必须跟上成桩速度，成桩后，立即开挖并浇筑垫层，垫层砼初凝后再支定型模板、放置钢筋网和浇筑盖板砼。

筒桩处理软基施工施工总流程：

施工准备→测量定位、放样→筒桩施工→桩顶处理及垫层→浇筑盖板→铺设清宕渣→铺设土工格栅→宕渣填筑。

①单体筒桩施工工序流程：

原地面整平→桩位放样→桩尖埋设→桩机就位→振动沉桩→浇注拔管→桩机移位→桩顶处理及垫层→浇筑盖板。

同一里程段筒桩施工顺序：

先长桩后短桩，由区段中心向四周推移，同一排桩间隔施工，以减少挤土效应。

②桩位放样：

根据设计图纸、业主提供的坐标、尺寸、基准点等相关资料，对施工桩有计划的测量定位，打入木桩，并在木桩上端标出桩中心位置。

③桩尖预制及埋设

桩尖预制：

首先根据桩尖的设计图加工桩尖模板，桩尖模板采用木制，在预制场现场预制桩尖。

桩尖砼强度为C30，钢筋加工和安装严格按照施工技术交底执行，留足钢筋保护层，砼振捣严格按照技术要求执行，同时施工完毕养护并达到强度后方可使用。

以保证后期沉桩过程中桩尖的强度。

桩尖埋设：

桩位放样后，先清除桩位上的1.5m×1.5m范围内的填渣，再埋设桩尖，以便成桩后立即浇筑垫层和盖板，桩尖定位采用拉十字线方法检查，控制桩尖中心和桩位中心偏差在20mm以内，桩尖埋设可同时埋设，以便于桩机施工的连续性。

④桩机就位

桩机底座架坐在钢管上，钢管下垫机台枕木，依靠桩机配备的卷扬机拉动钢丝绳实现向前在枕木上滚动钢管而前移，横向底座在钢管上滑移而横向移动，位置初步对中后，下放成孔器（套筒），使成孔器的内外钢管底端接近桩尖顶面，再调整纵横相对位置，使桩尖顶面凸台嵌入成孔器内外管间的腔内，实现完全对中（保证不扰动桩尖位置，且对中后校正桩机底座水平度和桅杆垂直度，垫实底座）。

为了不使地下水和淤泥从桩尖与内外管下端接角面挤入内外之间的空腔中，对中后在桩尖的内外台阶上铺纤维性布料，作为封闭材料。

⑤振动沉管

将下端形成切削刃的筒形筒靴（桩尖）套入设在竖立的外护壁套管和内护壁套管之间的筒孔中，并使外护壁套管和内护壁套管的下端面分别同桩靴上端的外支承面和内支承面接触，且筒靴的内支承面的内径略大于内护壁套管的内径，该外护壁套管和内护壁套管的上端同管锤连接器相接，且内护壁套管的上端形成穿出振动器的同径出土孔，在振动锤的激振力作用下，筒靴随外护壁套管和内护壁套管进入土层，被筒靴排挤的泥土进入内护壁套管，随着桩尖不断进入土层，内护壁套管内的土逐渐向上顶移而从内管顶端排出。

在沉孔过程中要密切注视沉孔速度的变化，遇到强硬地层，不宜过度加压沉孔，以避免桩尖和成孔器损坏。

同时下沉过程中严格监控成孔器的垂直度（利用吊线法或经纬仪监控法），并保持成孔器顶部排土出口的畅通无阻。

⑥砼浇筑及拔管

筒靴下沉至设计标高后，经检查筒孔中没有地下水挤入的情况下（如有地下水挤入，则首先采取排水措施），从设在外护壁套管的灌注口向筒孔中灌注砼，其强度为C20，并在浇注到1m以上后同时将外护壁套管和内护壁套管逐渐拉出，此时，筒靴将离开内外管底端并同灌注形成的砼筒体连成一体埋设在软土地基中，振拔浇注砼过程当中控制设计桩顶标高处砼的质量，桩顶实际浇注面高出设计要求50cm，作为以后的垫层材料。

施工现场采用JZ350搅拌机现场搅拌，搅拌过程当中各种原材料严格过磅，小推车运输砼至筒桩浇注场地。

⑦桩顶处理及垫层

成桩浇注完成后，移开桩机至其它桩位，立即开挖、清理桩头至设计标高，挖出内孔中的渣土，留出干净的砼，将砼（高出设计标高部分）作为垫层材料，铺筑垫层。

⑧浇筑盖板

每台桩机配备6套钢模板，待垫层混凝土初凝后即可支模并绑扎钢筋。

盖板钢筋网分上下两层，可将网片提前预制好，运至现场绑扎。

绑扎好后直接浇筑混凝土。

⑷预应力砼管桩

经现场调查，本合同段内预应力砼管桩以采用锤击沉桩方法为主。

主要施工机械为两台沉管桩架、两台25～35吨柴油锤及配套发电设备。

①施工准备

A场地清理，清除施工范围内的杂物，进行场地平整碾压。

B测量放样，用短木桩打好定位桩，以石灰作出明显标志，便于施打。

C打试验桩，以确定桩长和贯入度，校验打桩设备、施工工艺是否符合要求；修改各种参数，形成切实可行的施工工艺。

②施工工艺

预应力砼管桩施工工序流程：

原地面整平→桩位放样→桩尖埋设→桩机就位→起吊管桩、稳桩→锤击沉桩→接桩→送桩→桩机移位→桩顶处理及桩帽→铺设清宕渣→铺设土工格栅→宕渣填筑。

A桩尖平稳的夹设在打桩部位，用钢缆拉牢。

B桩机就位：

打桩机就位时，应对准桩位，垂直稳定，确保桩机在施工中不倾斜、不移动。

C起吊预应力管桩：

先用钢丝绳拴好管桩，然后用索具捆绑住管桩上端约50㎝处，启动打桩机起吊管桩，使管桩桩尖对准桩位中心，缓缓下放插入土中。

插桩必须正直，其垂直度偏差不得超过0.5%。

再在桩顶安装好桩帽，卸去索具。

桩帽与桩周边应留5—10㎝的空隙，振动锤与桩帽、桩帽与桩顶之间应有相应的弹性衬垫，一般采用麻袋、纸皮或木砧等衬垫材料，锤击压缩后的厚度以120--150㎜为宜。

在锤击过程中，应经常检查，及时更换。

D稳桩：

管桩桩尖插入桩位后，先用低锤击一二下，桩沉入土中一定深度后，再使桩垂直稳定。

10米以内短桩可目测或垂球纵横双向校正；10米以上或打接桩必须用垂球或经纬仪纵横双向校正。

E桩在入土之前，应在桩架或桩身上设置尺寸标志，以便在施工中观测、记录。

F打桩：

打桩应重锤低击，锤重的选择应根据地质条件、桩的类型和结构、密集程度及施工条件选用。

G打桩的顺序宜按下列原则确定：

Ⅰ根据桩的密集程度，打桩顺序可选择从中间向两边对称施打；或从中间向四周施打；或从一侧向另一侧施打。

Ⅱ根据基础设计标高，宜先深后浅进行施打。

Ⅲ根据桩的规格，宜先长后短进行施打。

H接桩

Ⅰ在桩长度不够的情况下，采用焊接接桩，焊接接桩的预埋铁件表面应清理整洁，上下节之间的空隙应用铁片垫密焊牢。

焊接方法一般采用对称焊接，以减少变形，焊缝应连续、饱满，接桩方法和要求符合设计。

Ⅱ接桩一般在距离地面1m左右进行。

上下桩节的中心线偏差不得大于10㎜，节点弯曲矢量不得大于0.1%桩长。

I送桩：

设计要求送桩时，“送桩（工具）”的中线应与桩身吻合一致方可进行送桩。

送桩深一般不宜超过2m。

J当桩的打入深度和贯入度达到设计要求时，应根据地质资料核对桩尖入土深度处的地质情况，即可停止。

一般要求最后三次十锤的平均贯入度不大于设计规定，并且三次十锤的贯入度不能递增。

符合设计要求后，方可收锤，移动桩机。

K打桩时应由专职记录员做好施工纪录。

开始打桩时，应纪录沉落1.0米所需的锤击数并记录桩下沉的平均高度。

当下沉接近设计标高和贯入度要求时，应在一定的落锤高度下，以每落十锤为一阶段，测量其贯入度并登记入表。

L打桩过程中出现下沉异常现象的判断和处理

Ⅰ打桩过程中发生下沉量突然增大，原因是桩尖穿过硬土层进入软弱土层，或已被打断。

此时应对照地质资料进行检查，若桩尖进入软土层，应继续施打；若桩身被打断，应会同有关单位研究补桩方案。

Ⅱ桩到一定深度后打不下去，或桩锤和桩突然回弹，原因可能是桩尖遇到孤石或已打到硬土层，这时应减小桩锤落距，慢慢往下打，待桩尖穿过障碍之后再加大落距，如仍打不下去，应根据地质资料核对桩尖入土深度处的土质情况，会同有关单位解决。

Ⅲ施打过程中，若桩头已严重破损，待采取措施后方可继续施打。

③施工注意事项

A预防桩身断裂措施

Ⅰ施工前应对桩位下的障碍物清理干净，必要时对每个桩位用钢钎探测，对管桩构件要进行认真检查，发现桩身弯曲超过规定（≤L/1000且≤20㎜）或桩尖不在桩轴线上的管桩决不使用,一节桩的细长比不宜过大,一般不宜超过40。

Ⅱ在稳桩的过程中,如发现桩不垂直应及时校正,桩打入一定深度后发生严重倾斜时,不宜采用移架方法来校正。

接桩时，要保证上下两节桩在同一轴线上，接头处应严格按照操作规程执行。

Ⅲ桩在堆放、吊运过程中，应严格按照有关规定执行，发现桩开裂超过有关规定时不得使用。

B预防桩顶破碎措施

Ⅰ应根据工程地质条件，桩断面尺寸及形状，合理地选择桩锤。

Ⅱ沉桩前应对管桩构件进行检查，检查桩顶有无凹凸情况，桩顶平面是否垂直于桩轴线，桩尖有否偏斜，对不符合规范要求的管桩处理后使用或废弃。

Ⅲ检查桩帽与桩的接触面处木砧是否平整，否则应处理后方可使用。

Ⅳ稳桩要垂直，桩顶要加衬垫，如衬垫失效或不符合要求必须更换。

C预防接桩处松脱开裂措施

Ⅰ接桩前对连接部位上的杂质、油污等必须清理干净，保证连接部件清洁。

Ⅱ检查连接部件是否牢固平整和符合设计要求，如有问题必须进行修正。

Ⅲ接桩时，两节桩应在同一轴线上，焊接预埋件应平整。

焊接完成后，锤击数次，再检查一遍，看有否开裂，如有应作补救措施。

⑸超载预压

采用塑料排水板、水泥搅拌桩进行地基处理的区段，根据设计要求必须进行超载预压，预压期分别为10个月和2个月。

超载预压段施工操作要点如下：

①按设计图纸要求预压宽度和高度进行超载预压。

采用宕渣分层填筑，施工方法同路基填筑，标高均以路基设计顶面标高为基点。

②沉降观测板纵向埋设间距200m。

桥头引道路堤第一块沉降板从距桥台台背10m处开始，按路基中心线、左右两侧路肩内缘设置，其后以50m间距设置沉降板。

并且至少有2个以上观测断面。

③施工期间，每填筑一层观测一次，填筑间隙期间每三天观测一次，进入沉降期第一个月隔一周观测一次，以后间隔10天观测一次，视地基稳定情况可减少至半月或每月观测一次，直至沉降期结束多余填料卸除为止。

④路基填筑顶面应设置预留沉降层，预留沉降层厚度参照设计要求或施工技术规范设定。

沉降期内由于路基下沉随时添加由于沉降引起的附加填土。

⑤在每次观测后及时整理、汇总测量结果，并报监理工程师。

⑥在预压期完成前将监测原始记录、沉降记录汇总表、沉降曲线图等资料以及完成预压期的分析报告，报监理工程师批准。

二、软土地基路段路堤填筑

软土地基路基填筑宜安排在有利季节进行；如果条件允许，宜在旱季或冬季作业。

路基填筑必须达到设计图上预压填筑高度，而侧坡余宽及边坡坡率应留有余地，使其压实宽度大于路基设计宽度，并保证最后削坡后有效的断面尺寸和路基宽度。

路基填筑过程中，应进行沉降和稳定监测。

当接近或达到极限填土高度时，严格控制填土速率，以免由于加载过快而造成地基破坏。

①软土地基路基填筑时，应注意环境保护，所挖淤泥应安排在合适地点堆放，妥善处理，并尽量利用荒地或断头河沟，做到填平补齐，造田造地。

积水排除不得污染水源。

②软土地基上直接填筑路基时，视地形情况，将场地地表水排除，以保持地基干燥；并在路基填筑前先做好排水设施。

③路基填筑应由线路中心向两侧填筑，并应做出与路拱相同的横向坡度，一般采用2%～4%的横坡为宜。

④填筑路基时，路基最后填筑标高应达到设计图上预压填筑高度，而侧坡余宽及边坡坡率应留有余地，使其压实宽度大于路基设计宽度，并保证最后削坡后有效的断面尺寸和路基宽度。

⑤路基填筑过程中，应进行沉降和稳定监测。

当接近或达到极限填土高度时，严格控制填土速率，以免由于加载过快而造成地基破坏。

一般每填筑一层，应进行一次监测，控制标准为：

路基中心线地面沉降速率每昼夜不大于1.0㎝；坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.5㎝。

观测结果应结合沉降和位移发展趋势进行综合分析。

其填筑速率，应以水平位移控制为主，如超过此限应立即停止填筑。

⑥桥头路基应于结构物施工前填筑，并不应小于6个月，使桥台地基先预压稳定后在开挖。

在预压期内不应在路基上做任何工程，只允许添加由于沉降而引起的附加填筑。

⑦路基与桥台衔接部位、路基与锥坡预压填土应同步填筑与碾压。

在大型压路机不易到位的边角宜用小型打夯机夯压密实。

其分层碾压厚度控制在15㎝为宜。

⑧合理的路基施工工期应考虑满足设计所要求的堆载预压期，即路基填筑完成后，路面、结构物施工前应由足够时间使地基排水固结。

⑨填筑路基超载预压部分所用填料集体要求同路基本体。

但应考虑这些材料能为后期工程所利用，并不使材料受污染。

超载预压路基顶面不应低于超压标高20㎝，也不应高于标高10㎝，必须根据标高检测结果及时添加由于沉降而引起的附加填土。

超载预压部分压实度应达到重型压实标准的90%，并注意顶面排水。

⑩超载预压结束后，卸除超载土方，路基应挖除至路槽底，并将路槽底以下的路达基表层15㎝深度的土层压实，其压实度应大于95%。