螺杆桩试桩方案.docx
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螺杆桩试桩方案
石济铁路客运专线工程sjz-5标二分部
螺杆桩
工艺性试验施工方案
编制：
审核：
审批：
中铁六局集团有限公司
二〇一四年四月
1.概述
1．1工程概况
本段路基均为软土路基，基底需进行加固处理，加固方式主要为螺杆桩、预应力混凝土高强度管桩、CFG桩。
其中DK327+053.35～DK328+985.32段路基基底采用螺杆桩进行加固。
本施工区段范围内螺杆桩总长约131528延米。
螺杆桩按正方形布置，直杆段桩径0.4m，桩间距2.0m，桩长15m，桩顶设C30钢筋混凝土桩帽，桩帽间回填碎石，桩帽顶部设0.5m碎石垫层。
具体形式详见软基处理形式汇如表1.1所示：
表1.1软基处理形式汇总表
序号
里程范围
长度（m）
桩径（m）
桩距（m）
桩长
垫层型式
备注
1
DK327+053.35～DK327+083.35
30
0.4
2.0
15
桩帽+0.5m碎石
2
DK327+083.35～DK327+520
463.65
0.4
2.0
10
桩帽+0.5m碎石
3
DK327+520～DK327+550
30
0.4
2.0
15
桩帽+0.5m碎石
4
DK327+550～DK327+580
20
0.4
2.0
22
桩帽+0.5m碎石
5
DK328+355.41~
DK328+385.41
30
0.4
2.0
22
桩帽+0.5m碎石
6
DK328+385.41~
DK328+415.41
30
0.4
2.0
15
桩帽+0.5m碎石
7
DK328+415.41~
DK328+985.32
569.91
0.4
2.0
10
桩帽+0.5m碎石
1.2地质水文情况
（1）地形地貌
本标段沿线地貌为冀鲁平原，属华北平原的一部分，按成因分为山前冲洪积平原和冲积平原，局部为剥蚀残丘。
地形平坦，开阔，稍有起伏，石家庄地面高程40～80m，德州地面高程全线最低，约为20～30m。
（2）工程地质特征
沿线地层属华北地层系，分布新生界第四系松散堆积层，厚度可达数百米。
地层为第四系全新统人工堆积层（Q4ml）人工填筑土、冲洪积层（Q4al＋pl）、冲积层（Q4al）新黄土、黏性土、粉土、砂类土，第四系上更新统冲积层（Q3al）、冲洪积层（Q3al＋pl）新黄土、黏性土、粉土、砂类土和碎石类土。
下伏奥陶系中统灰岩（O2）及燕山期侵入辉长岩（υ5）。
第四系全新统冲积层厚度约25～50m，岩性主要为黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂；第四系上更新统冲积层厚度大于50m，岩性主要为黏性土、粉土、粉细砂等。
（3）水文地质特征
冀鲁冲洪积及冲积平原区地下水赋存于第四系松散堆积层中，地下水类型为孔隙潜水，砂砾石层局部具承压性，主要含水层为砂类土。
地下水水位埋深一般在5～30m，主要由大气降水和地表水补给，以蒸发排泄为主。
（4）地震动参数区划
沿线地震动峰值加速度为：
0.05g（地震基本烈度Ⅵ度）。
（5）土壤最大冻结深度为0.5m。
1.3编制依据
（1）《个别路基设计图》（石济客专施路-53、石济客专施路-51）、《路基设计通用图》（石济客专施路通-12）等相关设计计文件。
（2）国家及相关部委颁布的法律、法规和铁道部颁布的现行设计规范、施工规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。
（3）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）。
（4）《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）。
（5）《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）。
（6）《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）。
（7）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）。
2.试桩施工总体规划
2.1试桩工期安排
本标段路基试桩总工期为一天，计划开工试桩日期：
2014年7月21日，计划结束日期：
2014年7月21日。
2.2施工部署
2.2.1管理人员配备
项目部管理人员如表2.2.1所示
表2.2.1管理人员安排表
序号
姓名
职务
备注
1
徐伟
项目总工
试桩总负责
2
陈科军
生产经理
现场组织、协调、生产
3
刘泽飞
工程部长
技术负责
4
吴宝景
安质部长
现场安全、质量
5
刘江
技术员
现场技术
6
王争光
技术员
现场技术
7
舒铁欣
测量队长
现场放样
8
王禹
实验室主任
现场相关试验检测
2.2.2作业人员安排
施工作业人员如表2.2.2所示
表2.2.2作业人员安排表
序号
岗位
工作范围
人数
1
工班长
试桩工作班组总负责
1
2
施工员
试桩班组的现场管理与施工协调
1
3
安全员
试桩现场的安全
1
4
测量员
测量工作配合
2
5
桩机手
桩机操作
2
6
电工
现场施工用电
1
7
电焊工
现场焊接
3
8
普工
12
合计
23
2.2.3主要机械设备配备
本次试桩拟投入的主要机械及检测设备见表2.2.3：
表2.2.3本次试桩投入的机械设备
序号
机械名称
数量（台/套）
备注
1
螺杆桩机
1
2
混凝土泵车
1
3
混凝土运输车
1
4
发电机组
1
5
电焊机
1
3.主要施工方案及工艺流程
3.1主要施工方案
螺杆桩按正方形布置，桩径0.4m，桩间距2.0m，试桩9根，试验桩桩长按设计桩长10m进行。
螺杆桩采用旋挤式螺杆桩机成孔管内泵压混合料灌注成桩。
本次试桩9根，试桩地点在在里程DK327+053.35～DK328+985.32段路基范围内。
3.2试桩目的
（1）确定螺杆桩所用混合料理论配合比（包括对原材料的选择和拌和工艺）；
（2）检验施工设备及选定的施工工艺；
（3）确定灌注时所需混合料的和易性；
（4）确定提管速度及提管速度与泵送混合料的关系；
（5）确定泵车击打次数与成桩长度的关系，实地总结通过击打次数和提管高度控制桩顶标高的经验
（6）测定试桩用混合料试块标准养护28天立方体抗压强度不小于20Mpa。
（7）通过试桩核对施工图纸中的地质资料进行复核、确认；
（8）根据试桩确定的施工工艺试验参数指导后续施工。
（9）确定各项施工工艺参数后，进行单桩或复合地基承载力试验，确认设计参数，并确认试验结论后，方可进行施工。
4.施工准备
4.1施工现场准备
（1）现场桩机调试完毕，确定地基承载力是否满足安全要求。
（2）利用推土机与挖机清除基底范围内的表层植被、腐植土及耕植土，挖除树根，同时进行场地平整，必要时可对施工场地进行局部换填或铺垫整块钢板的方式，提高地基承载力。
（3）施工前根据相关专业设计文件对路基范围内的管线进行调查核实和迁改，对没有迁改而施工中又可能对其造成影响的管线，须注意加强施工防护。
（4）施工场地应具备“三通一平”条件。
4.2技术准备
（1）施工前我分部已组织技术、测量、试验、质检人员熟悉、审核施工图纸，并对图纸中的疑问要求设计院予以确认。
（2）组织现场技术、测量、质检、试验及施工班组学习施工图纸、相关施工规范，并组织作业人员进行螺杆桩施工技术交底等工作。
5.施工方法及工艺流程
5.1施工工艺流程
螺杆桩工艺流程图如下图5.1所示：
5.2主要施工方法
（1）螺杆桩施工顺序宜根据桩间距及地层情况采用先外排后里排按编号顺序进行，根据地层的渗透情况确定是否采用跳打施工，以避免因振动挤压造成相邻孔缩径或串浆。
（2）螺杆桩施工时，钻机就位后，应用钻机搭身的前后和左右的垂直标杆检查搭身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保螺杆桩垂直度容许偏差不大于1%。
桩位偏差不大于5cm。
（3）混合料要求按配合比进行配料，计量要求准确，上料顺序：
先装碎石或卵石，加水泥，粉煤灰和泵送剂，最后加砂，使水泥、粉煤灰和泵送剂夹在砂石之间，每盘料搅拌时间不应小于60s，在泵送混凝土泵料斗、搅拌机搅拌桶应备好熟料。
（4）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，要求钻杆旋转二周以上，螺杆钻杆下降一个螺距，形成螺杆桩的上端直线段,直杆段为桩长的1/3；钻杆旋转一周，螺杆钻杆下降一个螺距形成螺纹状，螺纹段为桩长2/3,直至设计深度。
钻头到达设计直线段、桩长预定标高时，与动力头底面停留位置相应的钻机塔身处做醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。
（5）钻头钻至设计标高后，停止钻进，开始泵送混凝土，当钻杆芯管内充满混合料后开始反向旋转提升钻杆，提钻过程中应严格控制提升速度与旋转速度，使二者匹配，严禁先提导管后泵料。
成桩的提拔速度宜控制在每分钟2~3m，成桩过程应连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。
灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头进行保护，施工桩顶宜比设计桩顶高50cm左右，桩长允许偏差不大于10cm，桩径允许偏差不大于2cm。
（6）桩体强度达到设计强度的70%后方可进行桩间土开挖及清运，桩间土应采用人工开挖，清除保护层时不得扰动基底土，防止形成橡皮土。
施工时严格控制标高，不得超挖。
（7）保护土层清除后，截出桩顶50cm左右，截桩采用截桩机截桩。
桩顶允许偏差0~+20mm。
如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高一下过多，必须接桩至设计桩顶标高，剔平凿毛桩顶，用与桩体材料、配比相同的混合料接桩，并超出桩周200mm。
（8）截桩头完成后，质量检测合格后，凿毛桩顶，桩顶立模，浇筑C30钢筋混凝土桩帽。
待螺杆桩达到强度要求后，回填碎石至桩帽（或桩顶）高程处，并用小型机械压实。
（9）螺杆桩身施工完成后，一般28天后进行检测，检测包括采用低应变法对桩身质量的检测和静荷载试验对承载力的检测，单桩承载力设计值参见工点设计说明。
静荷载试验数量取桩总根数的2‰，且不下于3点；低应变检测取总数的10%。
5.3施工注意事项
（1）所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
（2）如果在保护土层开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须接桩至设计桩顶标高，剔平凿毛清洗干净桩顶，采用与桩体材料、配比相同的混合料接桩，并超出桩周20cm。
（3）螺杆桩施工完成后28天内严禁任何机械在上面行走，满28天后进行桩身质量检测，检测合格后方能施工上部路基。
（4）为保证质量，施工桩顶宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，在垫层施工时将上部质量较差的0.5m部分挖除。
6.质量、安全及环保措施
6.1质量保证措施
为了达到预期的试桩效果，得到预期的满足现场施工条件的施工工艺技术参数，必须建立可控的质量保证管理措施。
建立三全控制措施，即全过程质量控制、全面质量控制、全员参与控制。
具体质量保证控制措施如下：
（1）施工前组织工程技术、质量、试验、测量及作业班组等相关人员召开技术交底会。
（2）做好施工全过程的质量控制工作。
1）配齐满足工程施工需要的人力资源。
2）配齐满足工程施工需要的各类机械设备。
3）组织技术精湛、责任心强的测量人员，进行测量放样。
4）对已经批复的工艺试验方案、方法和指标进行严密的监视和控制，并加强监督的力度和控制的手段，使工程的每个工序均达到优良标准。
5）严把过程检验和试验关。
（1）加强施工过程中的试验与检验，做好施工材料的质量控制，坚决杜绝不合格材料进场。
（2）分项工程验收合格后，及时将资料整理完善并签认归档。
资料整理必须严格按要求进行，做到资料的真实、清晰、齐全。
6.2安全施工保证措施
（1）建立以项目部经理为第一责任人的安全组织机构，对各分项工作由具有丰富经验的专业人员担任安全负责人，同时各施工队队长为安全工作的第一责任人。
安全员必须每日巡查施工现场，及时处理各种安全隐患，确保安全生产。
（2）实行每周安全生产例会制度，针对施工中的安全隐患及时整改，所有参与工程施工的人员必须时刻绷紧思想中的安全弦，牢固树立管生产必须管安全、安全无小事的施工理念，同时加强安全教育，提高生产人员的安全意识，切实做到防患于未然，确保安全、优质、高效施工。
（3）做好安全生产的教育和宣传工作。
对进场人员按照不同工种进行安全教育培训，并考试合格后方可上岗作业。
施工现场设安全标语和针对性醒目标牌，时刻提醒生产人员的安全意识，坚决杜绝酒后上岗，对违反者给予严肃处罚。
（4）机械进场前，需要对场地土进行碾压密实，确保桩机平稳施工，避免发生桩机倾斜。
（5）桩机手等相关操作人员必须持证上岗，进行安全教育培训与班前安全教育。
所以进场人员必须戴安全帽。
（6）桩机入场后，需提供桩机配套相关合格证明文件及年检报告，每天上班前需要对钢丝绳及液压轮轴等易磨损部分加强检查，确保制动灵活，试机正常后方能施工。
施工过程中加强对桩机各部件的日常检查与维修保养。
（7）吊装运输及起吊时，需要专人指挥及监护，隔离操作，严禁人员通行。
（8）施工毕后，遗留下的孔洞上面要加盖或回填，以防人员掉陷。
（9）为避免挤土效应对周围建筑物的影响，需在建筑物边开挖土沟。
（10）机电设备维修时必须要切断电源后无电方能操作。
（11）加强安全用电防护，实行三相五线制，做好机械漏电保护，防潮、防雨设施，一机一闸，闸箱上锁。
确保用电作业安全；
7.文明施工和环境保护措施
7.1文明施工措施
现场文明施工的好坏直接关系到企业形象，为保证工程施工文明有序，CFG桩的施工将采取以下措施：
（1）料场材料必须分类堆放整齐，工完料尽，清理恢复不留尾巴。
（2）料场、施工场地、施工道路作到布置合理，场地平整，排水畅通。
（3）工地生活设施按平面布置图，安排合理，清洁文明，环境卫生，施工区和生活区应有明确划分。
工地食堂、厕所和饮用水供应，制订相应的卫生制度。
（4）对施工生产的废弃物、建筑垃圾等及时清理，集中运至指定地点，创建一个爽心悦目的施工环境。
（5）实行岗位责任制，上岗前，职工进行岗前培训，持证上岗。
施工中，实行挂牌施工。
（6）加强施工管理，保证当地居民的正常生活，不干扰其正常生活、生产。
尊重当地风俗，遵守社会公德。
（7）加强施工便道的整修工作，经常洒水湿润，避免灰尘污染，同时加强便道的交通疏导，减少堵车情况的发生，保证施工用料的正常供应。
7.2环境保护措施
螺杆桩施工应采取以下环境保护措施：
（1）由施工引起的道路尘土飞扬，定期进行洒水压尘。
（2）施工临时设施，如便道、料场、生产房屋、要贯彻少占农田耕地，防止水土流失，注意保护环境的原则。
（3）所有的施工垃圾和污水都要选择合适的地点进行掩埋或燃烧后进行处理。
（4）对生活用水及施工用水的水源要分别管理，不得混用。
（5）积极与所在乡（镇）村联成环境保护网络，认真听取地方环保部门的意见，接受监督和检查，并对所提问题认真加以改正。
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