特殊路基处理施工作业指导书.docx

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特殊路基处理施工作业指导书

特殊路基处理施工作业指导书

1目的

明确特殊路基处理施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导和规范特殊路基处理施工作业程序。

2编制依据

《公路路基施工技术规范JTGF10-2006》

《公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004》

《云南省高速公路施工标准化实施要点》

《华坪至丽江高速公路两阶段施工图设计》

3适用范围

适用于本合同段特殊路基处理施工作业，包含软土路段的浅层换填（片石换填+碎石垫层+碎石土垫层）、红黏土路段的碎石换填（片石换填+碎石垫层），碎石桩深层处置（碎石桩+碎石土垫层+碎石垫层+碎石土垫层）。

4碎石桩施工

4.1作用原理

干振碎石桩是采用预沉导管、重锤振动压入工艺施工的碎石桩。

其原理主要是振密和挤密松散沙土、粉土、黏性土、素填土、杂填土等地基。

4.2施工流程

4.2.1工艺流程

整平原地面→振动沉管打桩机就位→振动沉管→成孔→边拔管、边振动、边加料、边成形→打桩机移位

4.2.2沉桩顺序

本工程碎石桩施工顺序：

沿路基横向由外向里、沿线路纵线逐排推进的顺序施工。

振冲桩一般采用“由里向外”顺序制桩，如图A）所示，或由“一边向另一边”的顺序施工，如图B）。

这种顺序有利于挤走部分软土，便于制桩，若“由外向里”制桩，则中心区制桩即很困难。

本工程采用“由外向里”的施工顺序，如图A的反方向成桩顺序。

对于抗剪强度很低的粘性土软土地基施工时，为减少制桩时对原土的扰动，宜采用间隔跳振冲的方式施工，如图C）。

当振冲加固区邻近其它建筑物或其它对振动较敏感的区域，为减少对建筑物的振动影响，宜按图D）所示的次序施工，先从邻近建筑物的一边逐步向外推移施工，必要时可采用功率较小的振冲器振冲施工靠近建筑物的边桩。

4.3施工准备工作

4.3.1原材料准备

碎石桩施工碎石由岩石或砾石轧制而成，应洁净、干燥并具有足够的强度和耐磨耗性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质和其他杂质。

粒径宜为19mm~63mm，含泥量小于10%。

碎石桩桩头为C30混凝土预制。

4.3.2机械设备的要求

干振碎石桩需采用走管式或履带式振动成桩机，内置平底活页式桩尖。

桩管长度为设计桩长加3m，并设有二次投料口，锤重大于35KN，工作电流80A左右，激振力大于280KN，配备发电机功率大于120KW。

4.3.3设计参数

（1）碎石桩长度一般为8m，平面上呈三角形布置，桩长至少穿过软土层到达较硬土层。

设计桩径0.5m，桩间距1.5m。

（2）碎石桩处治范围边界为护脚水沟以外1m。

4.4.4试桩

（1）在施工前，根据现场的实际情况，选择具有代表性路段范围外成桩工艺和成桩挤密试验。

（2）试桩的成桩挤密和成桩工艺试验，目的是为了调查各种机械参数，为大面积施工提供各种数据，保证工程质量。

（3）试验项目包括成桩时间、深度、压入碎石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为设置碎石桩的控制指标。

（4）对试桩进行单桩荷载试验和动力触探试验，以检验施工设备和方法是否符合要求。

4.4施工方法及工艺

（1）施工放样，清理并平整场地，施工前铺设30cm碎石土垫层便于机械进场，振动成桩机就位，校正桩管垂直度≤1.5％，校正桩管长度符合设计桩长。

（2）用振动成桩机将桩管边振动边沉入土层，每下沉0.5m留振30s，沉入速度控制在2m/min~3m/min，直至设计深度，稍向上提桩管，使桩管下端的活瓣桩尖打开，将桩管及桩尖外壁的真空破坏，这样可以减少起拔摩阻力。

（3）停止振动，立即往管内装入碎石，直至灌满为止。

起振拔管，为了使桩管内碎石密实，在拔管前先留振1min，边振动边匀速拔管，拔管速度控制为1m/min~1.2m/min，为使挤出拔管下端的碎石更加密实，每提升1m留振1min。

（4）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度（约为桩管长度一半），进行多次反插直至桩管内碎石全部投出。

（5）再次投料，直至灌满，启动拔管，并进行多次反插，至管内碎石全部投出，反插深度应小于桩管长度，每提升1m反插0.5m。

（6）提升桩管高于地面停止振动，进行孔口投料至地表，启动反插并及时进行孔口补料至该桩碎石料全部投完为止；在孔口加压，保证孔口石料的密实。

（7）加料时应停机加料，并注意提升速度，防止因提升过高而出现断桩或缩颈现象，应每提升4m投料1次。

（8）桩孔内的碎石灌入量应通过试桩试验确定，可按设计桩孔体积乘以充盈系数β确定。

（9）提升和反插速度必须均匀，反插由深到浅，每根桩反插次数视情况而定，每次3～5遍，。

（10）施工过程中应及时挖除桩管带出的泥土，孔口泥土不得掉入孔内。

（11）施工过程中应记录沉桩深度、制桩时间、每次碎石灌入量、反插次数、电机电流值。

（12）施工碎石桩时，应根据试验桩的成果严格控制电流，使其大于密实试验桩的电流。

（13）挤密碎石桩时，对砂土、粉土和杂填土地表宜从外围向中间进行，对于黏性土地基宜从中间向外围或隔排施工。

（14）碎石桩施工完毕后，其顶部应铺设碎石或砂砾垫层。

在整个施工过程中，应保证碎石料不被周围土体污染。

（15）碎石桩桩长不小于设计桩长，实际施工以桩尖进入较硬土层为准。

当进尺困难且电机电流为空载电流2倍或将施工机架多次顶起时，可认为已到硬土层或岩层。

4.5常见质量问题及处治措施

4.5.1断桩或缩颈

由于土壤含水量大于临界含水量，在成桩过程中的强力振动造成土壤液化，在拔管灌注碎石过程中造成缩颈或断桩，影响工程质量。

断桩或缩颈与土壤的含水量及施工工艺有着密切关系。

为防止出现断桩、缩颈，在施工过程中应降低钻进速度和拔管速度，减小激振力，控制碎石投入量，便可避免断桩、缩颈的发生。

4.5.2承载力不足

（1）对淤泥层深度不了解，未能穿透淤积层，形成软弱下卧层，导致承载力不足。

（2）反插次数不足，碎石的充盈度不足，没有反插的部位碎石密实度小，影响承载力。

（3）桩长未达到设计要求，由于选用的机型较小，激振力小，本来没有达到设计桩长，误认为已经到达硬上层或岩层。

4.5.3桩尖活瓣未能打开

桩尖活瓣没有打开使桩长不够或者灌石量不足。

采取的措施是更换桩尖活瓣或调整各种施工参数，找到与之相适应的参数来保证工程质量。

4.6质量验收标准

（1）单桩碎石灌入量应≥0.224m3/m。

（2）检验碎石量、沉管振动时间、提升速度和高度、挤密时间、桩位偏差等。

碎石灌入量不少于设计值95%，桩位偏差不大于50mm，桩径偏差不少过20mm。

（3）施工前对桩间土做标准贯入试验，比较各土层强度的增加情况，判断土层的承载力。

（4）桩身质量检测应在施工完成2周后进行。

采用单桩荷载试验和动力触探试验。

抽检数量不少于总数的5%，随机抽样确定需要检测的桩。

动力触探应采用重Ⅱ型动力触探法，贯入量10cm时，击数应≥5击。

单桩承载力的试验承载力一滴雨300kPa。

如不合格桩超过总数10%，应采取加桩或其他措施。

5浅层换填施工

本合同段浅层换填施工根据不同的特殊地质采用以下三种换填方式。

片石换填（2.5m）+碎石垫层（0.2m）+碎石土垫层（0.3m）+土工格栅（两层）

碎石垫层（0.6m）+碎石土垫层（0.6m）+土工格栅（两层）

片石换填（0.5m）+碎石垫层（0.3m）

5.1原材料要求

碎石由岩石或砾石轧制而成，应洁净、干燥并具有足够的强度和耐磨耗性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质和其他杂质。

粒径宜为19mm~63mm，含泥量小于10%。

碎石土碎石含量不小于70%。

片石应采用不宜风化的片石，尺寸不小于300mm。

土工格栅采用GSL50/HDPE型，采用U形钉固定。

5.2工艺流程

换填处理施工程序为：

施工准备→测量放样→挖除不良土层→核查地质→分层填筑→分层碾压→分层检验→检查验收。

5.3施工工艺及技术要求

5.3.1施工放样

按设计要求进行位置放样，标示不良土层的开挖轮廓线，在地面上钉控制高程的木桩，以便于对每层换填材料厚度进行控制。

5.3.2挖除不良土层

采用人工配合挖掘机开挖。

根据换填段路基长度确定开挖顺序：

长度在100m以下时，开挖由一端往另一端进行；长度在100m以上时，开挖从中部往两端进行。

同一作业面采用两台挖掘机接力挖运，将不良土层挖装至自卸汽车上，运至弃土场。

5.3.3基底处理

采用机械挖除时，预留30～50cm的底层人工清理，并经监理工程师确认后，采用推土机辅以人工将底部平整；当底部起伏较大时，按规定要求设置台阶（台阶宽度不小于2m）或缓于1∶5的缓坡。

5.3.4基底检验

底部的开挖宽度和深度达到设计要求并经过监理工程师确认后，可采用压路机对换填面进行压实。

按规范要求对换填前的基坑进行检验，包括地质、标高等。

检验合格并经监理确认后，方可进行合格料的回填。

5.3.5分层填筑

回填时，按路面平行线分层控制填料标高，分层摊铺，分层碾压。

根据试验段施工情况确定填料分层松铺厚度，且不大于50cm。

为保证压实质量，每层填料铺设的宽度宜为每侧超出路堤设计宽度50cm。

填筑采取横断面全宽、纵向分层填筑方式。

当原地面高低不平时，先从最低处分层填筑。

分段填筑时，每层接缝处应做成斜坡形，碾迹重叠，接缝部位不得出现在基础、墙角、柱墩等重要部位。

5.3.6分层碾压

为保证换填土压实的均匀及密实度，在重型碾压机碾压之前，应平整填层面。

可采用推土机初平，平地机精平。

个别不平整处，人工进行找平。

在运送填料时，控制卸料密度，按方格法划好方格后，方可卸料。

填筑区段完成一层卸料后,用挖掘机配合推土机摊铺平整,做到填筑面在纵向和横向平顺均匀，以保证压路机压轮表面能均匀地接触地面进行碾压,从而保证碾压质量。

在摊铺的同时，进行初步压实，并保证压路机压到路缘时不致发生坍滑。

填料采用振动压路机进行碾压，压实时应先两侧、后中间，压实路线应纵向相互平行，反复碾压。

第一遍静压，然后先慢后快，由弱振到强振，行驶速度宜先慢后快，最快行驶速度控制在4km/h内。

横向接头压轮重叠0.4～0.5m，做到压实均匀，没有漏压、死角。

对死角应特别注意其碾压密实，可采用挖机修筑台阶，压路机纵、横向反复碾压的方式，使压路机能够有效的对死角进行碾压。

5.3.7土工格栅

铺设时不容许有褶皱，要拉紧，并与路基面密贴。

铺实后用u型钉加以固定。

铺设土工格栅时，土层表面应平整，不得有坚硬凸出物，铺好后及时覆盖上层填料，避免受阳光长时间的直接暴晒。

铺设多层土工格栅时，其上下层接缝应交替错开，错开距离不得少于0.5m。

土工格栅不得直接铺设在碎石等坚硬的下承层上，应在土工格栅和碎石之间铺设5cm厚的中、粗砂保护层。

5.3.8检测

软弱土挖除后要进行地基承载力检测，地基承载力需符合设计要求。

检测合格后，进行原地面压实。

原地面压实以设计值为标准，如设计无明确要求，应参照基床以下路基压实标准。

填筑自检合格后报监理工程师抽检，合格签证后再继续填筑。

每填筑一层都进行测量定线，换填顶面高程、横坡、宽度、平整度不符合要求时，要及时修复，达到要求后方可进入下一道工序施工。

5.4质量控制要点

路基填筑压实度是该项施工作业的控制要点，需要做到以下几点:

（1）换填所用填料应符合设计要求。

（2）换填深度应满足设计要求，换填深度范围内的不良土层应挖除干净，坑底应按设计要求整平。

（3）挖除不良土层时，若遇到地质条件不符时，应立即报告相关单位，变更后再施工。

（4）分层填筑时，应避免在雨季施工。

（5）填料含水率较低时，应及时采用洒水措施，洒水可采用取土场内提前洒水闷湿和路堤内搅拌的方法。

填料含水率过大时，宜采用取土场内开挖沟槽降低水位和用机械翻松晾晒相结合的方法，或将填料运至路堤摊铺晾晒