软基碎石桩专项施工方案.docx

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软基碎石桩专项施工方案

飞龙峡旅游快速通道建设项目

碎石桩工程

专项施工方案

江西省路桥工程集团有限公司

2016年8月30日

一、编制依据

1、与本工程相关的设计图纸、招标文件等

2、相关规程、规范

1.2.1《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；

1.2.2《公路排水设计规范》（JTG/TD33-2012）；

1.2.3《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）；

1.2.4《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006）；

1.2.5《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95）；

3、中华人民共和国工程建设标准强制性条文《公路工程部分》

二、项目总体概况

本项目路线起于自贡市自流井区舒坪镇的磨刀岭村K13+130（接施工中的自隆高速公路舒坪连接线），由北向南布线，在狮湾村K15+560处于乐自隆高速水口大桥下穿通过后，经杨柳冲、沈家坝，于K16+940设中桥跨越豹子沟水库，线位由丙往东布设，沿线通过仲权镇群光村、屋基湾，然后继续向南延伸，横穿半边山，至K18+200与乡道永荣路（永安至荣边镇）平交，途经刘冲、烂井凼、古木冲，与县道伍富路在K20+840平交，路线沿南前行，穿越琐店子、进入银匠坝，沿竹瓦坡爬升杨柳村大田铺，于K24+890与农漆路设置平面交叉，至K26+205.995到达路线设计终点，路线实际全长约13.075公里。

按照一级公路标准进行建设，双向四车道，设计速度80km/h。

三、工程区域地质情况

本工程区域位于巨型新华夏构造体系的第三沉降带之四川沉降褶带南部，路线走廊带位于浅切丘陵、平坝两种地形上,场地的工程地质条件简单，工程地质问题较为单一，据调查路线走廊带内无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象，主要不良地质为软弱地基。

在丘陵区分布，丘间U型沟谷多发育，谷底平缓，地表水排泄不畅，在坡洪积作用下，多形成高含水量的饱和软弱粘性土沉积物，土体普遍具有颗粒较细、结构松软、天然含水量高、透水性差等特点。

静力触探表明，其比贯入阻力一般值仅0.8～1.5Mpa，容许承载力一般≤100Kpa，压缩模量5～8Mpa。

在其上修建公路时（特别是高填路堤），容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。

如不处理和处理不当会导致路基沉陷等公路病害，影响公路的正常使用。

对厚度小，分布范围不大地段施工时予以清除，抛/换填砂砾石或片碎石等强度高、透水性好的材料，填土高度应满足路面峻工后，不致由于路基沉降而影响路面的强度和稳定。

对厚度较大段应采取部分抛/换填、预压、塑料排水板、土工格室（栅）碎石桩、强夯块片石墩等多种工程综合比较，并加强竣工后的沉降观测。

根据现场调查情况，工区内共38段软弱路基，其中有15段厚度较深的软弱路基，软基厚度均超过了4米，因此为了防止由于路基沉降而影响路面的强度和稳定，采用碎石桩对上述软基段进行工程处理。

碎石桩按等边三角形布置，碎石桩桩径50cm，桩间距180cm。

四、软土路基处理措施

1、施打碎石桩前，应先标出碎石桩施工范围，并排干地面积水，然后使用合格性填料进行填筑、碾压，后采用推土机、平地机整平场地。

2、测量地面高程，并根据处理面积及布桩方式、间距在现场用小木桩标出桩位，桩位偏差不得大于3厘米，竖向偏斜不得大于1%，并做好试桩试验，掌握施工工艺，确定最佳孔心距、振动电流及填料数量等。

3、碎石桩采用振动沉管法施工，并选用符合规范设计要求的碎石，桩体材料可用未风化的、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%，且不得含泥土块；严格控制碎石灌注量以确保桩体的密实度。

4、大面积施工前必须在有代表性的地段进行试桩施工，试桩范围不小于7mx7m，按纵向5根桩，横向5根桩，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为振冲碎石桩的控制指标。

在碎石桩试桩并通过检验符合设计要求的基础上才可进行大面积的碎石桩施工。

5、施工期间应严格按规范要求同步进行沉降和稳定的观测，每填筑一层应观测一次，填筑速率控制标准为路堤中心沉降速率每昼夜不大于1.0厘米，坡脚水平位移速率每昼夜不大于0.3厘米，如超过此限制应立即停止填筑。

如果相邻两次填筑间隔时间较长时，则每3天至少观测一次。

路基填筑完成后，超载预压期间要求半个月观测一次，直至预压期结束，预压荷载的填筑速率控制标准为路堤中心沉降速率每昼夜不大于1.0厘米，预压期内填土荷载应始终保持在设计要求的施工高度，否则应及时补足预压填土的高度。

预压及超载预压的压实度不小于90%。

设计要求预压堆载期为180，并且连续二个月月沉降量不大于5mm方可卸载。

五、碎石桩施工方案及施工工艺

5.1、施工方案

1）、场地平整施工：

振动沉管法碎石桩施工前先进行场地平整，场地平整标高为根据地形图拟定的标高，施工时根据"宁填勿挖"的原则进行整平。

挖除地表坚硬物体，使振动器能顺利下钻。

2）、布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工。

3）、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，每个桩位均作标志，编制桩号。

4）、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。

具体成桩工艺如下：

1）清理整平施工场地，进行桩位放样。

轴线放样：

根据业主提供的控制点及设计图纸，由专业测量人员测放出中桩，并加以妥善保护。

测放桩位：

放线定位严格遵守《工程测量规范》中有关桩基施工的规定。

定位与打桩间隔不超过24 小时，施工过程中，要尤其注意防止破坏标识引起桩位不准，并随时复核，对因挤土作用引起的桩位偏差，及时调整。

2）桩机就位，将管桩向下垂直，使尖端对准桩位标记，利用锤重及沉管自重徐徐静压1-2m 后开动振动锤振动下沉。

调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，校正桩管垂直度应≤1.5%；校正桩管长度及投料口位置，使之符合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石。

3）启动振动锤，将桩管下到设计深度，每下沉0.5m 留振30 秒。

4）稍提升桩管使尖端打开。

5）停止振动，立即将碎石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。

做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.02，不得小于0.95。

避免先期大期小的不良现象，以增加桩的均匀性。

6）振动拔管:

管内灌入碎石高度需大于1/3 管长，方可开始拔管，应有专人负责碎石灌入量，以防超灌或少灌。

拔管前先振动1 分钟以后边振动边拔管，每提升0.5~1m 导管应反插40cm，留振30－60 秒，如此反复直至全管拔出,拔管速度为1.2～1.5m/min （平均速度）。

7）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管内碎石全部拔出。

8）提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。

9）继续边拔管边振动，直至拔出地面。

10）提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。

11）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。

12）孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。

13）移动桩架至另一孔位，重复以上操作

14）做好场地整洁，文明施工。

15）铺设砂砾石垫层：

碎石桩处理完成后，在桩顶上铺填50cm厚砂砾石垫层，全部处理范围均采用20t振动压路机重叠轮迹碾压至少二遍。

5.2、碎石桩施工工艺

碎石桩处理路基的施工顺序是：

清理平整场地→放线布设孔位→吊机进场→ 振孔器就位→ 振动挤土成孔→ 提起振孔器倒入碎石→ 重复振捣注碎石→ 制桩至孔口→ 移位至下一点。

施工要点如下：

1先进行桩位测放，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2cm内。

2机具定位：

将打桩机就位，将管桩向下垂直，使尖端对准桩位标记，继续向下垂移桩管使尖端入土。

调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，一般控制在1%以内。

3沉管达到设计深度后，进行碎石灌注作业，将碎石由加料口注入桩管内，灌入量桩身理论方案量值与充盈系数计算。

做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.02。

避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。

4桩身拔管：

管内灌入碎石高度需大于1/3管长，方可开始拔管，应有专人负责碎石灌入量，以防超灌或少灌。

拔管时应先振动5～10s后开始拔管，边振边拔，每拔高度0.5～1.0m停振，如此反复直至全管拔出。

拔管速度要均匀，一般为1.2-1.5m/min（平均速度）。

5.3振动沉管碎石桩法质量控验

振动沉管碎石桩的拔管作业与沉管灌注桩作业相同，其程序为：

灌料后原位振动→振动拔管→振动→反插→振动拔管→再次罐料→第二次振动。

以此为循环周期直至到设计桩顶标高完成一根桩施工作业（反插次数及反插深度均应满足桩身设计，横截面积为控制依据）、振动沉管挤密碎石桩法质量控验碎石桩质量采用加固电流法（按自升式电流或冲击式电流控制加固质量）或综合指标法来控制碎石桩加固质量，综合指标包括:

1）振动头工作频率：

一般按24.5Hz控制；稳定电压一般为380 V±20V

2）激振力：

激振力一般采用280~345kN，激振力根据现场制桩试验定。

3）倒入碎石高压：

倒入碎石高度一般为1~1.5m。

4）振动器密实电流:

振孔器密实电流根据现场制桩试验定，严格在超过密实电流的情况下作业。

5）留振时间：

振动器留振时间一般为30~60s，振动器留振时间根据现场制桩试验定。

6）拔管速度：

拔管速度以1.2~1.5m/min，拔管速度根据现场制桩试验定。

7）加固密度的方式：

加固碎石桩密度的方式，多采用边拔管边振动、留振和反插相结合的方法。

地面下1.0~2.0m由于侧向约束薄弱，不利于成桩，至此深度时应采取超载投碎石法，再通过振挤以提高粒料的密实度。

要求单位深度灌碎石量大于0.2m³，当检验碎石桩发现有上下不连续，单桩深度灌碎石量不足，碎石桩平面位置和垂直于复合地基强度不符合要求以有断桩、缩颈、沉桩等质量问题时，应视质量问题。

六、质量保证措施

1、所有施工人员充分熟悉本工程软土地基工程水文地质资料，掌握碎石桩施工的控制重点及各项技术要求，配备专职质检人员全过程监控，选用业务精练、技术过硬、认真负责的机械操作人员；测量人员认真对图纸进行分析，并结合现场的实际地形，准确布设放样控制点后，实行测量复核制度，保证桩位正确；

2、所用的骨料品种、规格及质量应符合设计要求。

检验数量：

同一产地、品种、规格且连续进场的碎石，每3000m³为一批，不足3000m³时也按一批计。

检验方法：

检查产品质量证明文件及抽样试验。

3、碎石桩的布置形式应符合设计要求

检验数量：

施工前全部检查。

检验方法：

观察、尺量

4、碎石桩的布置数量应符合设计要求

检验数量：

施工前全部检查。

检验方法：

计数

5、碎石桩的桩身密度应符合设计要求

检验数量：

检验总桩数的2%，且不少于2根。

检验方法：

桩身密度采用圆锥动力触探方法检测（Ｎ63.5），自桩顶以下2.0m开始计数。

6、重Ⅱ型动力触探测试应符合设计要求

检验数量：

检验总桩数的5%。

检验方法：

平板荷载试验。

7、碎石桩施工实测项目一览表如下：

项次

检查项目

规定值或允许偏差

1

桩距（mm）

±150

2

桩径（mm）

不小于设计

3

桩长（mm）

不小于设计

4

竖直度（%）

1.5%

5

灌石量

不小于设计（95%）

七、施工安全保证措施

1、施工现场