挤密碎石桩施工方案.docx
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挤密碎石桩施工方案
南水北调中线一期工程总干渠沙河~黄河南
（委托建管项目）A段第A施工标段
合同编号：
HNJASGSSSS
\
挤密砂石桩施工方案
批准：
审核：
编制：
AA集团有限公司
南水北调中线一期工程A段A标项目经理部
二OA年A月二十一日
个目录
挤密砂石桩施工方案
一、工程概况及地质情况
1、工程概况
A段A标设计桩号SH（3）1A+500～SH（3）1A00，全长Akm，本标段地震液化处理（挤密砂石桩）分布在渠段桩号为：
SH（3）A+500～SH（3）164+575（长Am）桩长Am左右，SH（3）A7+680～SH（3）A8+840（长1A0m）桩长2～3m，SH（3）A840～SH（3）1A+090（长A50m）桩长8m左右。
设计采用砂石桩挤密加固。
砂石桩按三角形布置，间距2m，桩体穿过软弱土层。
处理范围大于基地宽度，每边放宽不小于设计深度的1/2。
施工采用螺旋钻引孔振动沉管、柴油锤成孔等方法。
2、地质情况
桩号SH（3）Z64+500～SH（3）Z5+080为粘砂多层结构，该段地层岩性特征：
①细砂（eolQ24）中密状。
②重砂壤土（alQ14）:
多呈可塑状，多具中等压缩性。
③细砂（alQ3）:
中密。
④中壤土（alQ3）：
可塑～软塑状，多具中等压缩性。
⑤重粉质壤土（dlplQ2）：
多呈可塑状，多具中等压缩性。
桩号SH（3）Z5+080～SH（3）Z8+770为粘性土均一结构，该段地层岩性特征：
①重砂壤土（alQ14）:
多呈可塑状，具中等压缩性。
②重粉质壤土（alQ14）:
多呈软塑状，具中等压缩性。
③砂壤土（alQ3）：
多呈可塑，具中等压缩性。
④黄土状轻壤土（alQ3）：
可塑～软塑状，具中等压缩性。
⑤中粉质壤土（dlplQ2）：
多呈可塑状，多具中等压缩性。
桩号SH（3）168+770～SH（3）172+500为砂性土均一结构，该段地层岩性特征：
①细砂（eolQ24）:
松散状。
②细砂（alQ14）:
稍密状。
③黄土状中壤土（alQ4）:
多呈硬塑状；标贯击数5～19击，平均10击，属硬土。
④重砂壤土（alQ3）：
多呈可塑状；压缩系数平均值0.165MPa-1，多具中等压缩性。
⑤黄土状轻壤土（alQ3）：
多呈可塑状，多具中等压缩性。
⑥黄土状中壤土（alQ3）：
多呈可塑状；压缩系数平均值0.167MPa-1，多具中等压缩性。
⑦重粉质壤土（dlplQ2）：
多呈可塑状，多具中等压缩性。
二、编制依据
1、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
3、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
4、《水利水电工程振冲法地基处理技术规范》DL/5214-2005
5、《南水北调中线一期工程总干渠潮河段渠道饱和砂土地震液化强夯、重夯、挤密砂石桩地基处理技术要求》
6、《挤密砂石桩试验成果总结》Z标[2011]技案5号
三、施工准备
1、施工设备
机械设备表
序号
机械名称
型号
数量
1
振动沉管挤密桩机
DZ75KS
1
2
螺旋钻机
CFG-90
1
3
柴油锤挤密砂桩机
DD32
3
4
装载机
ZL50C
3
5
推土机
TY180
2
6
自卸汽车
东风自卸
8
7
GPS
X90
1
8
水准仪
苏光
2
2、施工人员
每台桩机人员配备表
工种
数量
职责范围
机长
1
指挥本班全部工作
记录员
2
进行施工记录，控制操作台
操作工
6
负责钻机钻进、灌注、移位等
装载机司机
2
运送填料
普工
4
装填料
试验人员
3
检测工作
3、原材料
骨料采用碎石硬质材料，最大粒径不大于50mm,含泥量不得大于5℅，不合格骨料严禁使用。
四、施工方案
1、施工工艺
1.1桩位放样
测量人员根据设计图纸用GPS精确放出碎石桩处理的边线和线路中心线。
桩位采用拉钢尺定位，并用白灰画圈做标记，并用竹筷进行定位。
自检合格后及时向监理工程师报验，经监理验收后方可施工。
1.2桩机准备
1.2.1振动碎石桩
根据地质情况和试桩结果振动沉管施工可以在SH（3）Z+500～SH（3）Z+575段直接进行。
每台桩机施工前按照图纸要求的孔深用红漆标示桩机在明显位置，并在桩机架子上每1米用红漆标示。
上料装载机的斗容量由监理与施工方联合在现场进行容量的标定，以保证上料的准确性。
施工前，进行试桩，振动沉管桩机不能直接成桩的，将采用长螺旋钻机（直径450~480mm）进行引孔。
⑴钻机就位前，对钻孔各项准备工作进行检查。
钻机底座和顶端调整平稳，在钻进中不产生位移或沉陷。
就位完毕，进行引孔。
⑵钻孔过程中观察主机所在地面和支脚支承地面处的变化情况,发现沉降现象及时停机处理。
⑶长螺旋钻机引孔垂直度不大于1%。
⑷引孔深度要达到现场经业主、设计代表、设计代表、监理联合确认的深度，随后进行移位，振动沉管桩机就位，进行成桩施工。
施工程序为：
施工准备→试桩试验→标贯检测桩间土→确定工艺→场地平整→测量放线→（长螺旋钻机）桩套管就位调整→桩套管下沉至审计底高程→终孔投料→振密→桩套拔出。
振动碎石桩工艺流程
1.2.2柴油锤成孔
根据测量放样的挤密砂桩位置，使桩机对准打桩线；启动0.5t卷扬机，按照下横梁上标出的桩位标记移动导向架，使桩管（尖）对准打桩点，并将卷扬机离合器刹紧；松动1t卷扬机离合器，使桩尖接触桩位点。
调整桩管垂直度，使桩管垂直度控制在1%以内。
启动桩锤电机使桩锤夯击桩管，使桩管沿桩位下沉（桩管必须下沉到设计深度）。
柴油锤碎石桩工艺流程
1.3钻机就位
钻机就位后，将桩管徐徐下到桩管底活瓣离地面10cm左右为止，微调桩机桩尖（活瓣）对准桩位，并将桩管沉入土0.5~1.0m，再从桩的两个正交倾斜面校正桩身的垂直度。
每根桩施工前由工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，检查合格后方可开钻，记录好桩位偏差和垂直度。
施工时桩位的水平偏差不大于0.3倍套管外径，套管垂直度不大于1.0％。
1.4振动沉管
桩套管就位后，开动振动器，利用振动器自重和激振力将套管沉入软土层中，直至设计标高。
振动过程中记录全过程的电流值、速度、时间等，并要求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，继续沉入将易损坏桩头和桩机，并影响施工质量。
此时通知监理，设计代表、地质代表，业主到现场，根据现场情况，确定其范围、长螺旋引孔深度。
1.5终孔投料
当桩管贯入量达到试桩高程时，停振终孔，沉管至设计标高后，采用人工配合小装载机将检验合格的碎石分批灌入套管中。
并设专人负责碎石灌入量，以防超量或少灌。
然后把桩管提升到一定高度，提升时桩尖自动打开，桩管内的碎石流入孔内。
1.6振动拔管
碎石从桩管投入桩管内时边振动、边往上拔桩管（拔管时应留振15s后开始拔管），形成密实碎石桩，拔管速度控制在1.0~1.2m/min。
当桩套管提升2m，将套管再次下沉（反插），反插深度1m。
单桩灌入碎石量不小于设计值，充盈系数1.2~1.4。
1.7桩套管拔出
重复（1.4）和（1.5）二道工序，桩管上下运动，碎石不断补充，桩体不断增高，直至将桩套管拔出地面，碎石桩施工完成。
2、施工要点
施工时遇到的主要难点是碎石的振密，由于碎石振密施工具有隐蔽性，若仅靠电流控制、仪表读数及经验等来判断施工情况，难以保证不会对工程质量、进度和成本造成影响。
预防及解决措施：
1）碎石必须按照设计要求进料，粒径控制在10~50mm，含泥量不大于5%。
2）严格控制留振时间和密实电流的变化，留振时间达到施工控制参数的要求切勿欠振；而密实电流的变化反应挤密程度及效率。
当电流达到一定的不变值，表明桩体的密实接近饱和。
3）桩机操作人员必须具备操作上岗证，施工技术员要在现场监测记录数据，并比较电流等参数是否在预计的范围。
如遇到特殊情况须改变电流等参数，要及时指挥操作人员的操作。
4）每次开工前要检测桩机的性能的同时，应该切忌过分振压碎石桩，只要达到设计和规范的要求即可，过分振压碎石桩不仅增加了碎石用量，而且有可能使地基土的天然结构受到扰动而导致破坏，经现场观测证明，碎石在达到密实状态后再加压会变松。
②振动沉管桩机不能直接成桩的约监理，设计代表、地质代表，业主到现场，根据现场的情况，确定其范围、长螺旋引孔深度。
3、质量检验
1）原材料：
碎石桩选用的碎石进场按批进行检测，碎石粒径为10~50mm，含泥量不大于5%。
检验数量：
同一产地、品种、规格且连续进场的碎石，每600吨为一批次进行检验。
2）成桩检测
砂石桩的间距、桩径、垂直度允许偏差及检验标准应满足下表要求：
序号
项目
允许偏差
施工单位检查数量
检查方法
1
间距
±100mm
抽查5%，且不少于5处
尺量
2
桩径
振动法
-20mm
抽查5%，且不少于5根
尺量
3
垂直度
1%
抽查1%，且不少于5根
吊线测桩架倾斜度
五、施工质量技术措施
1、技术交底，在砂石桩开工前，要对技术管理人员和作业队施工人员进行有针对性、实用性的技术交底。
2、过程监控，在施工中，项目部加强监控力度，严格履行自检和向监理报验制度，对作业队增强技术和管理方面的指导。
3、在各施工程序中,关键是施工中对水、电、料的控制,即上料流程的下沉挤密过程和投料与提管过程。
4、振动挤密过程是保证成桩质量的关键,根据试验确定的振挤次数、电机的工作电流和留振时间等参数,每次投入碎石量及挤密后提升高度是保证成桩质量的前提,为保证质量,本着“少吃多餐”的原则进行加料,每次提升套管桩尖不允许离开碎石面,并保证一定埋深。
以防塌孔、缩径、断桩的发生,具体参数与地质条件有关,因此必须通过实验现场确定。
5、正式施工时,要严格按照设计的桩长、桩径、桩间距、碎石灌入量以及桩管提升高度和速度、振密挤压次数和留振时间、电机的工作电流等施工参数进行施工,以确保碎石挤密桩桩身的均匀性和连续性;
6、保证起重设备平稳,导向架与地面垂直,垂直偏角不大于1%,成孔中心与设计桩位偏差不应大于50mm,桩径、桩长偏差均不小于设计值;
7、提升和反插速度必须均匀,反插深度由深到浅;
8、若地表水丰富或较软弱,可先铺一层碎石垫层,有利于排水,同时提高地基强度,便于机械和施工人员行走;
9、振动成桩至地面时向下复振1m,确保地表不产生缺碎石的凹桩。
10、桩管按照设计桩深配焊，并于桩管上附焊长度标记，用以控制桩深及反插幅度。
11、桩管沉至设计深度后投入填料起拔桩管同时，敲击桩管确认填料落入孔内后方可继续拔管投料。
12、严格控制填料的含泥量和有机物含量。
13、桩管拔出地表后，桩顶若堆积填料，及时反插桩管将填料压入孔内。
六、安全措施
1、进行安全法规和安全知识普法教育，施工时做好安全设施和安全操作检查，发现隐患要立即停工纠正，树立“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。
2、施工时现场设立一名安全员监督安全施工。
施工前安全员对操作人员进行安全交底，双方在交底表上签字确认。
3、现场设立安全警示标牌及安全生产责任牌，进入施工现场必须戴好安全帽。
3m以上高空作业必须系好安全带，扣好安全扣、穿防滑鞋。
不准酒后作业，不准抛掷工具材料。
4、机械设备要有专人操作。
操作工及电焊工等特种作业人员必须有操作证且持证上岗。
5、机械设备组装完毕必须先进行试车。
待运转正常后方可进行开机生产（施工）。
6、电器设备必须接零、接地。
专机专闸，配电箱必须安装有相应电流的漏电保护器、熔断丝，工场内严禁使用电炉。
7、施工时松木铺设平整，桩架底盘平稳。
对于地块低洼的场地，及时做好排水工作。
8、作业人员上班时必须做好安全防护工作。
9、在施工时，有交叉路段时晚间应设红灯标示，白天设醒目标示。
七、文明施工保证措施
1、在施工前，加强职工素质教育，增强职工环保意识。
2、保护农作物，严禁对施工区域外的农作物践踏。
3、营造良好的施工环境，在施工现场设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理。
4、尽量减少夜间施工噪音对周围环境的影响，尽量做到不影响周围群众的生活。
5、靠近生活水源的施工，用壕沟砼生活水源隔开，避免污染生活源。
附表2：
挤密桩试验记录表格
挤密砂桩试验施工记录表
施工单位名称1
合同编号：
HNJ-2010/CH/SG-006
单位工程名称：
渠道工程去+500
单元工程部位：
分部工程名称：
渠道
施工日期：
序号
桩孔编号
成孔时间（min）
孔深（cm）
桩径（cm）
桩位偏差（cm）
桩垂直度（%）
桩距（cm）
拔管前留振（s）
提升速度（cm/min）
每次提升高度（cm）
反插深度（cm）
振动时间（s）
设计填料量（m³）
实际填料量（m³）
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