地基处理施工方案及工艺.docx
《地基处理施工方案及工艺.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地基处理施工方案及工艺.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
地基处理施工方案及工艺
地基处理施工方案及工艺
地基处理施工前首先核查地质是否与设计资料相符，确认工程地质条件，认真研究，必要时调整和优化设计，确保工程处理措施合理有效。
进行工艺试验，满足设计及工艺要求方可施工，并按设计和规范要求进行质量检测。
施工中加强沉降观测、分析、预测，确保地基处理的工程质量。
本标段地基加固工程主要为砂砾垫层、强夯、防排水板、复合土工膜等。
1.1一般地基处理
施工工艺流程见下图所示：
一般地基处理施工工艺框图
当地基条件良好时：
对雨季滞水或地下水位高的低洼地段，清除表层种植土，路堤底部填筑渗水性填料，并采用重型机械振动碾压技术压实至路堤本体压实标准；对旱地或山地，清除地表杂草，地表松土≯0.3m时，原地采用压实技术进行填前压实；松土厚＞0.3m时，采用翻挖、分层回填压实，或采取其它加固措施。
当基底土密实且地面横坡缓于1:
10时清除草皮杂物，地面横坡为1:
10～1:
5时，将原地表土翻挖压实符合设计要求，地面横坡陡于1:
5时，自上而下挖台阶，台阶顶面作成4%的内倾斜坡。
沿线路横向挖台阶宽度、高度满足设计要求，沿线路纵向挖台阶宽度不小于2.0m。
根据现场实际情况，可以采用推土机等大型机械辅以人工进行施工。
1.2挖除换填处理
软弱土地基挖除换填土应根据土质情况和换土深度，将设计范围内不合格土全部或分段清除，整平底部，当底部起伏较大，可设置台阶或缓坡，并按先深后浅的顺序进行换填施工。
换填深度及范围符合设计要求，根据换填部分所处的路基部位，采用符合设计要求的填料并分层填筑碾压达到相应的压实标准。
换填区域采用机械开挖时应留有30～50cm厚度人工清理层。
垫层基底应平整、碾压，无植物根系、浮土，平整度、排水坡符合设计要求；砂垫层应采用天然级配的中、粗、砂砾，不得含有草皮、树根等杂质，含泥量不得大于5%。
碎石垫层应采用级配良好的碎石或砾石，最大粒径不得大于50mm，其含泥量不得大于10%，不得含有草皮、树根等杂质。
1.3垫层施工
采用推土机、平地机、压路机等机械化组合方式进行。
确定适宜松铺厚度和碾压遍数，加强对有关指标的检测并填写试验报告，报监理工程师批准后实施。
测量放线：
测量控制桩间距控制在10m。
控制桩测设完成后，在施工段的一端打入Ф28钢筋桩，把拉力器一端固定在钢筋桩上，使拉力器拉力达到10N以上，钢丝绳长度每施工段100m。
钢丝绳固定完成后，把钢丝绳放入控制桩顶部的凹槽内，用白线系好，如果钢丝绳下垂过大，可在每个测桩中间增加一个支撑，以防钢丝绳因桩距过长而下沉。
以此控制垫层厚度。
材料运输
取样检验
摊铺
施工准备
推土机、平地机摊铺
静压二遍
振压四～六遍
静压二遍
质量检测
垫层施工工艺流程图
作业段划分：
每个流水段可按40～50m为一段，卸料堆土40～50m后即行推平、刮平、碾压，炎热天气施工时，施工段可适当缩短。
可根据施工进度要求以8～10h为一班连续摊铺。
摊铺与整平：
采用推土机和平地机组合摊铺，以40m为一个施工段，专人负责指挥卸料、布料，卸料后用推土机推平，虚铺厚度大于设计厚度5～7cm，可根据现场压实情况调整。
用推土机初平，根据放线标高及虚铺厚度，用白灰标出明显标志，为推土机指示推平标高，以便推土机推平。
平地机在推土机初平后进行整平，先用压路机静压一遍，然后上平地机。
平地机刮平时调整好刀片横向坡度和刀片切入深度，先大面积推平，再循序渐进刮平，直到达虚铺高度为止。
碾压：
经压路机初压、平地机刮平后，检测表面高程及路拱横坡，检测合格后，立即用压路机在路基全宽范围内压实，由两侧向中心碾压。
碾压时，配合人员随机指挥作业，碾压轮横向错半轮，压路机行走速度为1.5～2km／h，密实度增大后，可适当增加碾压速度。
先静压两遍，振动4～6遍。
达到规定遍数后，由实验人员检查密实度，直到合格为止。
1.4CFG桩施工
钻机就位
钻孔至设计标高
混合料注满后按规定速度边泵送边提拔钻杆至地表
清除桩间土、凿桩头
移位施打下一根桩
CFG桩复合地基检测
按上述工序施打完全部CFG桩后打桩结束
泵送CFG桩混合料
验桩
垫层施工及验收
CFG桩复合地基验收
拌和CFG桩混合料
清除弃土
CFG桩施工工艺流程图详见下图：
CFG桩施工工艺流程图
⑴施工方法：
CFG桩一般采用振动沉管机及螺旋钻机法施工。
对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。
对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。
对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降。
此时宜采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。
对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。
正式施工前先进行试验性施工。
进行工艺性试桩，验证设计参数，获取施工工艺参数，提出过程质量控制方法及验收标准。
⑵材料要求：
桩体主体材料为碎石，并符合设计级配要求；
粉煤灰作为外掺料，并符合设计要求。
通过调整水泥掺量和配合比，桩体强度可满足设计要求。
⑶施工工序：
CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法，也可采用连打法。
具体的施工方法由现场试验来确定。
连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已打桩中间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断。
在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。
长螺旋钻孔法施工工艺流程详见下页图。
⑷桩体灌注施工工艺：
本节介绍长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工。
a.平整场地：
清除施工场地内地表附着物，对影响桩机作业的松软土地段采取压实处理，做好场地内的防排水措施。
b.桩位放样：
按照设计图纸的桩位在现场进行布桩，使用全站仪精确放样出桩位中心，并用木桩打入20cm深后灌入白灰。
长螺旋法施工步骤示意图
c.钻机就位：
钻机就位后，钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度偏差不大于1%。
d.混合料搅拌：
水泥粉煤灰碎石混合料搅拌按照试验室确定的施工配合比进行配料，配料采用电脑控制和打印记录。
e.运输：
混合料采用罐车运输。
f.密闭性试验：
钻机首次钻孔时，需要先泵压水和M10水泥砂浆，将钻杆移至不影响钻孔的地方，用高压输送泵开始泵压1～2m3水，然后泵压1～2m3的水泥砂浆，直至钻尖出料口处泵出砂浆，检查泵压管的密闭性，同时在泵压之前起到润滑管道的作用。
g.钻进成孔：
钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。
钻进过程中将注浆软管摆放圆顺，避免软管自由下落出现折角，造成堵爆管事故。
h.灌注及拔管：
钻孔至设计标高后停止钻进，开始泵送混合料灌注，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，采用静止提拔钻杆，根据试验提拔灌注速度控制在2～2.5m/min，施工时桩顶高程高出设计高程50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。
i.移机：
灌注达到控制标高后，收起钻机支腿，机身前后移动转向至下一根桩施工。
j.桩头清理：
在施工完7天后，使用小型挖掘机清理桩间土，靠近桩头部分预留25cm采用人工清除桩间土，然后采用人工破除预留桩头至设计标高。
⑸施工要点及质量控制：
CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验。
成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。
CFG桩施工允许偏差应符合下表要求。
CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm深后，钢尺丈量
⑹施工监测：
打桩过程中随时测量地面是否发生隆起，因为断桩常常和地表隆起相联系。
打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以估算桩径缩小量。
打新桩时对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。
一般当桩顶位移超过10mm时，须开挖进行查验。
⑺检验方法：
CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。
检验数量：
施工单位每台班抽样检验3次。
检验方法：
现场坍落度试验。
CFG桩混合料强度应符合设计要求。
检验数量：
施工单位每台班做一组（3块）试块。
检验方法：
每台班制作混合料试块，进行28天标准养护试件抗压强度检验。
CFG桩的数量、布桩形式应符合设计。
检验数量：
施工单位、监理单位全部检验。
检验方法：
观察、现场清点。
每根桩的投料量不得少于设计灌注量；检验数量：
施工单位每根桩检验。
检验方法：
料斗现场计量或混凝土泵自动记录。
CFG桩顶端浮浆应清除干净，直至露出新鲜混凝土面。
清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。
检验数量：
施工单位每根桩检验。
检验方法：
施工前测量钻杆或沉管长度，施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查并清理浮浆，计算出桩的有效长度。
CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。
检验数量：
检验总桩数的10%。
检验方法：
低应变检测。
CFG桩按复合地基设计时，处理后的复合地基承载力、变形模量满足设计要求；按柱桩设计时，处理后的单桩承载力满足设计要求。
检验数量：
总桩数的2‰，且每检验批不少于3根。
检验方法：
平板载荷试验。
⑻CFG桩施工中常见的问题及质量控制措施
a.混合料配合比不合理
当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，常发生堵管。
因此混合料配合比要注意这两种材料的掺入量，特别是注意粉煤灰掺量宜控制在60－80kg/m3左右。
b.混合料搅拌质量有缺陷
坍落度太大的混合料，易产生泌水、离析，易造成堵管现象发生。
坍落度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。
施工时坍落度宜控制在16～20cm，若混合料可泵性差，可适量掺入泵送剂。
c.施工操作不当
钻杆进入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆芯管及输送管充满混合料、介质是连续体后，应及时提钻，保证混合料在一定压力下灌注成桩。
d.桩体上部存气
为防止桩体因管内空气无法排出而形成空洞，施工时要经常检查排气阀是否发生堵塞，若发生堵塞必须及时采取措施加以清洗。
1.5重型碾压
路基施工前，根据设计要求的压实度及沉降量进行现场试验，确定采用机械的规格及性能，碾压的遍数，压实率等参数，确定质量检测方法及评价标准。
压实采用重型压路机，施工由地基处理范围两侧开始向中心碾压，碾压达到要求的密实度为止。
压实次数根据设计要求的压实度和沉降量控制值或现场施工轮轮迹高差来控制冲击压实次数。
当涵洞附近需进行压实时，先进行压实后再施工涵洞。
压实及振动碾压施工的质量控制及处理效果的评价标准符合现场试验确定的结果。
用压实机进行碾压时，因机械的调头范围较大，应尽可能在路基形成较长的连续冲碾段后进行。
不但可以提高冲碾效率，也可以避免因过多的“接头”而影响路基的整体均匀性。
因压实机的能量大，路表50cm的土体含水量对碾压的效果具有较大影响。
含水量过大时，容易形成弹簧、翻浆等，故需严格控制路表以下50cm内的含水量。
用压实机进行碾压时，为了避免结构物遭到损坏，必须制定相应的措施，严格控制碾压的范围。
在距离结构物3～5m、暗涵顶面填土高度＜2m时，禁止用重型压实机进行碾压作业。
明涵顶面不得用重型压实机进行碾压。
当土体表面含水量较大时，如果用压实机进行碾压，易形成表面推移，上层20cm左右的土体与下部土体产生脱离现象。
因此，雨后或表面含水量较大时，应采取晾晒或其它措施降低表面含水量，不宜直接用压实机进行碾压作业，施工工艺见下图：
施工准备、测量放样
清除杂物、平整场地、排水晾干或洒水湿润
压路机碾压
现场检测
加固桩施工
合格
不合格
记录碾压遍数等
1.6堆载预压
采用堆载预压地段提前安排路堤施工，保证路堤填土竣工后6个月的预压期。
一般路基填筑施工至基床表层底面后，开始填筑预压土方，堆载预压土方的底面铺1层土工布，设计堆载预压土的高度一般2-4m。
当架梁与路基的关系必须采用先架后压时，先做好预压路段表层，以便运架梁，架梁完成后，再铺土工布、堆载预压。
为了监测堆载过程中地基土中的孔隙水压力的变化和地基土位移情况，在地下预埋孔隙水压计测定孔隙水压的变化；在堆载区周边的地表设置位移观测桩，用精密测量仪器观测水平和垂直位移；在堆载区周边的地下安装钻孔倾斜仪或其他观测地下土体位移的仪器，测量地基土的水平位移和垂直位移。
预压路段尽早开工、完工，以保证预压期。
根据架梁需要，路基施工与架梁的先后关系分先堆后架和先架后堆2种，其中先架桥后堆载预压区由于受架梁和无砟轨道工期的限制，需根据当地工程经验，按实测沉降推算或沉降反演分析法，根据分析结果，结合工期要求采取必要的施工组织措施和技术措施，保证路基沉降量控制在无砟轨道路基要求的沉降范围内。
堆载预压地段路堤施工基本工序流程图
1.7旋喷桩施工
⑴施工准备
在施工前先作工艺试桩，试桩数量一般为2～3根，查明桩径、强度，修正室内配方，确定旋喷工艺和参数。
施工前对地下障碍情况作一普查，保证钻进及喷射达到设计要求。
施工前先进行场地平整，挖好排浆沟，做好钻机定位测量准备工作。
⑵钻机就位
钻机安放在设计的孔位上，并保持垂直，施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5％。
钻机就位后，再作水平校正，使其钻杆轴线对准钻孔中心位置，钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。
在施工过程中，必须采用跳打法以防止孔间串浆。
⑶钻孔、插管
使用旋转钻机钻孔，将旋喷管插入地层预定的深度。
（插管也可与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。
）
钻进过程中要记录完整，对岩性、孔深、钻杆数量、长度、塌孔、掉块、漏浆的深度和时间记录详细，终孔后用砂袋塞住孔口，以防止杂物掉入孔内。
钻孔完毕后，拔出芯管，插入喷射注浆管至预定深度。
在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa。
若压力过高，则易将孔壁射塌。
⑷喷射注浆
当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。
注浆管分段提升时注浆搭接长度不小于100mm。
冒浆量小于注浆量20%为正常，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因，采取相应措施：
冒浆量过大，可提高喷射压力、适当缩小喷嘴孔径、加快提升和旋转速度。
地层中较大空隙，出现不冒浆现象，可掺入速凝剂，缩短固结周期，使浆液在一定土层范围内固结；在空隙地段增大注浆量，填满空隙后再继续正常喷浆。
当浆液初凝时间超过20h，应及时停止使用该水泥浆液（正常水灰比1:
1，初凝时间为15h左右）。
⑸冲洗
喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。
通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。
⑹移动机具
将钻机等机具设备移到新孔位上。
⑺质量控制措施
施工前检查：
检查原材料的质量合格证及复验报告、拌合用水的鉴定结果；检查浆液配方是否符合工程实际土质条件；在施工前对施工钻机、高压泥浆泵等作试机运行，检查机械设备是否正常，确保钻杆、钻头及导流器畅通无阻；检查喷射工艺是否适合地质条件。
施工中检查：
检查钻杆的垂直度及钻头定位；检查水泥浆液配合比及材料称量；检查钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；检查喷射注浆时喷浆的压力、注浆速度及注浆量；检查孔位处的冒浆情况；喷嘴下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；施工记录是否完备。
施工记录在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力、流量数据。
施工后检查：
检查固结土体的整体性及均匀性；检查固结土体的强度；检查固结土体的抗渗性；检查固结土体的有效直径。
旋喷桩施工工艺流程见下图：
钻机就位
调整钻架高度
钻孔
插管
试喷
高压喷射注浆
设备清洗
移位
泥浆排泄处理
接管
拔管
旋喷桩施工工艺流程图
1.8螺杆桩施工
螺杆桩是一种“上部为圆柱型，下部为螺丝型”的组合式地基加固桩，采用钻机钻具旋转挤压土体成孔，管内泵压细石混凝土成桩。
采用变截面的构造形状，满足了附加应力的分布规律和应力分担比及刚度变化的要求，调整了土体与桩之间的作用，桩侧土体应力分担比及应力扩散度提高，桩端荷载减少，使桩身受力与土体受力协调一致。
（1）施工方法
施工前应进行室内配比试验，并分段进行现场成桩工艺性试验，确定施工参数后，进行单桩或复合地基承载力试验。
螺杆桩具体施工工艺如下：
施工准备→测量放线→钻机就位调平→钻进成孔→至设计标高停钻→泵送混凝土、提钻→至设计标高停泵→提钻至孔口→成孔→下道工序。
钻进过程中随时观察仪表电流不得超过额定电流值。
在钻至设计深度后，对于螺杆桩下段螺纹部分而言：
反转动力头随之提钻是同时进行的，而且每旋转出的高度等于提升装臵提升的高度。
螺杆桩桩体材料，粗骨料宜选用卵石或碎石，料径一般为5～25mm。
细骨料应选用干净的中粗砂，含泥量小于5%，砂率控制在40%～50%。
水泥应选用合格的普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，可根据不同的使用要求掺加外加剂（如减水剂、增强剂、缓凝剂、细磨粉煤灰等），外加剂的掺入应根据施工条件、气候条件和混凝土性能要求等因素综合确定。
在施工前。
应将原材料送至检测中心进行化验和做混合料的配合比试验。
螺杆桩示意图
（2）施工操作要点
①桩机就位：
按照测量放线的位臵将桩机就位，桩位偏差不应大于0.4倍桩径。
②对中调平：
桩机就位后调平并稳固，确保成孔垂直度，垂直度偏差不应大于1%。
③钻孔至设计深度：
下钻过程中桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转两周以上，下降一个螺距，钻至螺杆桩直线段设计深度，在土体中形成圆柱状段，此后钻杆旋转一周，下降一个螺距，钻至螺杆桩螺纹段设计深度，在土体中形成螺纹桩段。
④钻头钻至设计标高后，桩机反向旋转提升钻杆，提升过程中自控系统严格控制钻杆提升速度和旋转速度，保持同步和匹配。
与此同时将制备好的混凝土采用泵送方式迅速填满由钻杆旋转提升所产生的螺纹状空间，提到螺纹部分的顶段设计深度时，螺杆钻杆直接提升产生柱状空间，并同时向钻杆内继续泵压灌注混凝土。
对于螺杆桩复合地基，根据承载力的情况本标段采用泵压细石混凝土。
⑤停泵：
提钻时钻头达到桩顶设计标高时停止泵压混凝土，但应考虑灌注余量。
⑥提出钻头：
待钻孔中心泵压混凝土形成桩体后，缓慢的提出钻头。
⑦成桩，准备下一循环作业。
（3）施工保护措施
桩的施工顺序应根据桩间距和周围建筑物的情况，按流水法分区考虑。
对于较密集的满堂布桩可采取成排推进，并从中间向四周进行；若一侧靠近既有建筑物，宜从毗邻建筑物的一侧由近及远进行。
同时根据桩的规格，宜先长后短进行施工。
当桩距小于1.2m且地下有深厚淤泥层及松散砂层时，因采取跳跃式施工，或采用控制凝固时间间隔施工，以防桩孔间窜浆。
（4）施工布置顺序
桩的施工顺序应根据桩间距和周围建筑物的情况，按流水法分区考虑。
对于较密集的满堂布桩可采取成排推进，并从中间向四周进行；若一侧靠近既有建筑物，宜从毗邻建筑物的一侧由近及远进行。
同时根据桩的规格，宜先长后短进行施工。
当桩距小于1.2m且地下有深厚淤泥层及松散砂层时，因采取跳跃式施工，或采用控制凝固时间间隔施工，以防桩孔间窜浆。
1.9土工合成材料铺设
①土工格栅铺设
本标段土工格栅用于边坡补强或基床加固补强等。
土工格栅铺设前应对每批产品的性能经国家授权的有资质的产品质量监督检验中心进行检测（不少于3组），产品合格方可铺设。
土工格栅成品除应具有产品合格证和符合设计要求。
向厂家订制满足设计幅宽（边坡补强）或幅长（基底加固）的成品，以方便现场铺设，提高工效。
格栅铺设时必须展平、应尽量拉紧，不容许有褶皱，并保证与路基面密贴，必要时用竹钉固定。
铺设土工格栅时，土层表面应平整，不得有坚硬凸出物。
铺好的土工格栅上上第一层土（或垫层）时，土石方机械从已覆土层上向前排铺、排压，严禁机械直接置于土工格栅上作业。
土方填筑碾压时应注意避免对格栅造成的损伤。
倾卸填筑土方不得对格栅形成冲击。
土工格栅材料摊铺后应及时填筑填料，防止暴露过久、日晒老化。
边坡加固的土工格栅沿线路方向铺设，两幅间搭接长度≮0.5m。
基床底层的土工格栅间采取密贴排放、不搭接；当铺设多层时，上、下层的接缝交替错开，相错距离≮0.5m。
土工格栅边缘与外侧边坡间留有20～30cm的间距，以便于刷坡。
土工格栅施工工序为：
清基整平→铺格栅→整平固定→回填→压实→检测。
②复合土工膜铺设
复合土工膜用于低填地段的基床底层隔水防渗处理。
铺设复合土工膜时保持平整无褶，并及时铺设中粗砂覆盖且夯拍密实。
复合土工膜采用两幅搭接时纵向搭接0.5m高端压在低端之上，横向搭接时；曲线地段外侧搭在内侧之上；直线地段宜统一按左幅搭在右幅之上，搭接宽度≮0.3m。
升级会员 