素混凝土桩施工技术方案.docx
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素混凝土桩施工技术方案
信宜（桂粤界）至茂名高速公路T11合同段
素混凝土桩施工方案
编制：
复核：
审核：
日期：
中国铁建港航局集团有限公司
信宜（桂粤界）至茂名高速公路T11合同段项目经理部
素混凝土桩施工方案
1.编制依据
1.1、《公路路基施工技术规范》JTGF10--2006
1.2、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1--2004
1.3、《广东省信宜（桂粤界）至茂名公路项目两阶段施工图设计K114+280～K121+910》第三册路基部分
1.4、施工现场实际地形、地貌、水文等情况
1.5、《总体施工组织设计》
1.6、《公路施工手册》路基
1.7、《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95
1.8、粤交基[2010]435号《关于印发<广东省高速公路建设标准化管理规定（试行）>的通知》、《广东省信宜（桂粤界）至茂名公路项目工程建设标准化管理》。
2.编制原则
2.1严格按照设计文件及路基施工设计内容的要求，充分体现业主意愿。
2.2根据设计图纸内容及施工现场的实际情况，并结合我单位具体情况，在施工方案中贯彻机械化、专业化施工的原则，编制先进、合理、经济、可行的施工方案。
2.3根据本工程的具体情况及设计要求，积极采用新技术、新工艺、新方法。
2.4建立健全环保组织措施，节约用地，满足环保要求。
3.工程概况
本标段路基为整体式路基，路基宽均为26.0m，路基挖方约80万m3，路基填方约217万m3，填方数量大，需借土约150万m3，沿线分布有少量软土地基和高液限土路基等不良土质路基，其中软土路基处理长度1.848km（包括电白连接线、茂名东互通立交和大昌口枢纽互通立交），主要处理形式为砂井沟预压、换填、袋装砂井、素砼桩等。
素砼桩工程量表
序号
处理段落
处理方案
平均填土高度
处理长度
设置间距
处理深度
根数
地基总沉降量
工后沉降量
碎石垫层
中粗砂垫层
素混凝土桩
桩帽
总长
C20砼现浇
C20砼
（m）
（m）
（m）
（m）
（根）
（cm）
（cm）
（m3）
（m3）
（m）
（m3）
（m3）
1
AK0+490~AK0+510
素砼桩
3.2
20
2
8.5
209
34.2
10
546
559
1777
223.24
35.98
合计
3.2
20
2
8.5
209
34.2
10
546
559
1777
223.24
35.98
4.工期计划及组织安排
工期计划于2013年09月28日开工至2013年10月30日结束，计划工期为33天。
4.1管理人员及职责
成立以项目经理为组长、项目副经理和总工为副组长的特殊路基处理施工管理小组，成员包括工程部部长、质安部部长、商务部部长、综合部部长、技术部部长、物资部部长。
在施工管理小组的指导下，开展施工生产。
（项目经理部组织机构图见附图1）
4.2施工前准备
4.2.1项目部组织全体技术、施工人员认真熟悉施工图纸，测量队认真复核导线点、水准点无误后进行定位放线工作。
4.2.2材料准备
本标段素混凝土桩径为Φ40cm，桩体及桩帽所用水泥均采用42.5R级以上普通硅酸盐水泥。
施工前按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时严格按照配合比配制混合料。
素混凝土桩所用碎石粒径要求不大于50mm，粉煤灰采用细度不大于45%的Ⅱ级或Ⅱ级以上粉煤灰。
素砼桩桩帽顶设置30cm碎石垫层，垫层碎石粒径最大应小于50mm，在碎石垫层顶部和底部各铺设一层双向土工格栅，格栅纵横向抗拉强度≥50kn/m，纵横向申诉率≤10％。
4.2.3机械准备：
成孔机：
振动沉管打桩机
混凝土拌和站：
90m³/h
混凝土输送泵：
1台
发电机组：
1台
4.2.4劳动力准备：
本工程路基施工由项目部具体管理，路基土方施工二队主要负责软基处理及边坡防护工作。
4.2.4.1人员配备
主要管理人员：
由11人组成，其中：
现场技术负责人2人，测量工程师1人，质检负责人1人，安全、保通负责人2人，试验检测工程师1人，电工1人，机械负责人1人。
主要作业人员：
路基土方施工二队由60人组成，其中：
管理人员2人，工程技术人员4人，技术工人10人，普通工人26人，机械工18人。
4.2.4.2施工机具应由专人负责使用和维护，大、中型机械特殊机具需执证上岗，操作者须经培训后，执有效的合格证书操作。
主要作业人员需经过安全培训，接受施工安全、技术交底。
5.施工方案
5.1对老路基边坡、锥坡、涵洞的防护
5.1.1素砼桩施工时应先从老路边坡坡脚开始，然后向外推进，这期间严禁破坏老路基的边坡以保证老路基边坡的稳定性。
5.1.2边坡桩施工时，严格按照层高1.2米、0.8米开挖台阶并按要求回填、压实，同时注意控制素砼桩的位置应尽量远离老路基开挖台阶的立面（至少2米），这样可以有效的减少素砼桩在施工过程中对老路基边坡产生震动引起边坡滑塌的可能性。
在施工结构物区与老路边缘摆放相应数量的锥形标记，提醒过往车辆注意安全。
整个施工过程中我们还在老路边坡的坡面上设置了多个观测点可以随时掌握边坡的动向，一旦有异常，马上可以处理。
5.1.3涵洞台背、锥坡处素混凝土桩施工时，为防止塌方，拆除高度大于3米时，立即进行锚杆、钢筋网片、混凝土防护，拆除高度小于3米时采用厚度50厘米砖砌体进行防护，确保老路基稳定。
严格按照业主文件及锥坡、八字墙拆除支护施工机技术方案进行防护。
5.2工艺流程
原地面和边坡清表→桩机就位→试桩→桩成孔→成孔检查→浇筑混凝土→桩基验收。
（素混凝土桩施工工艺流程图见附图2）
5.3桩位放样
桩位放样前应对原地表和边坡进行清表处理、整平场地，采用全站仪进行桩位放样，误差不得大于±5cm，用白灰标出点位。
放线后复核无误后报监理验收，验收合格的方可施工。
5.4打孔顺序
素混凝土桩施工时应先从老路基坡脚开始，然后向外推进，边坡桩待路基填土至桩顶标高后再施工。
确定施工打桩顺序，按间隔跳跃成孔施工，打一孔，浇筑一孔，向一个方向逐渐推进，另外，应防止受水浸湿且必须当天浇筑完毕。
为避免机械打桩造成缩颈堵塞，可隔几个桩位跳打浇筑。
5.5试验桩
5.5.1素混凝土桩在施工前要进行试桩施工，以确定施工技术参数。
试桩位置在设计段落范围内确定，混凝土拌合、成孔、孔间距及灌注混凝土严格按照施工图设计及规范进行施工。
布设按照试桩根数4根及设计桩间距（200cm）呈正方形布设桩点。
5.5.2成桩过程中进行桩间距、桩长及桩径成形情况检测，灌注混凝土时4根试桩分次进行，分别做好试桩施工过程中数据记录，获得实际施工参考依据。
5.5.3试桩混凝土达到7天强度后，进行试桩检测，以掌握施工参数及验证单桩承载力，并对试桩过程进行总结，确定合理的填料数量、填筑速度及震动时间等，试桩检测合格后按总结成果进行大面积素砼桩施工。
5.6桩基成孔
5.6.1桩机进入现场，根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度（用油漆在管节上标出设计桩长线），并进行组装。
5.6.2桩机就位,按照设计桩位放置桩尖，桩机须保持水平、稳固，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。
5.6.3沉管到预定标高，停钻。
5.6.4沉管过程中须作好记录。
5.7混合料搅拌
按试验配合比搅拌混合料，上料顺序为：
先装碎石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加砂搅拌均匀，放入搅拌桶。
每盘料搅拌时间不小于60s。
当按振动沉管法施工时，混合料坍落度控制在60～80mm，当按长螺旋钻孔管内泵压灌注法施工时，混合料坍落度控制在160～200mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。
5.8灌注及拔管
5.8.1按设计配合比配制混合料，混合料由拌和站集中拌和，坍落度宜为120~160mm，搅拌时间不得少于60s，使用混凝土搅拌运输车运至混凝土泵车旁。
5.8.2成孔到达设计桩底，停止钻进，混凝土泵车泵送混合料，当管体内充满混合料后原地留振5~10S，然后边振动边拔管，不得先拔管后泵料。
混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在2m/min~3m/min，沉管、拔管速度应匀速控制，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢，拔管过程中严禁反插，直至全部提出，清理桩头，按设计图纸预埋桩帽钢筋，然后移机继续下一根桩施工，施工过程中做好施工记录。
5.8.3桩基施工结束28天后，检查桩身质量是否符合设计要求。
当检测后，如桩身质量不符合要求时，应研究处理方案，并报监理单位处理。
5.9桩头处理与桩帽施工
5.9.1在素混凝土桩施工完毕后立即将多余混凝土铲除清理干净，按图纸设计要求每根桩预埋6根Φ12钢筋。
5.9.2素混凝土桩施工完毕后，在开挖桩帽基槽前，首先测量每根桩的桩顶标高，由技术人员根据测量结果及设计标高确定下挖深度，并对施工队作业人员进行技术交底。
基槽采用人工开挖，桩周土的开挖应严格按照设计桩帽的尺寸：
30cm×120cm×120cm进行开挖，确保桩帽基坑中心位置偏差不超过15mm，平面尺寸偏差小于±30mm，桩帽高度偏差不超过+30、-20mm，中心位置基槽坑底、桩周围及桩顶应平整、无杂物，放好预先绑扎的钢筋网，经监理验收合格后浇筑，浇筑采用泵送混凝土，同时检测混凝土坍落度及其它指标，并做好试块，及时洒水覆盖养生。
5.10碎石垫层施工
5.10.1素混凝土桩施工完成后，桩顶铺设30cm厚碎石垫层，在碎石垫层中间铺设一层钢塑土工格栅，纵横向抗拉强度≥50kn/m。
垫层材料采用级配碎石，碎石最大粒径应小于50mm。
5.10.2待桩帽达到设计强度后，进行碎石垫层施工，采用虚铺静力压实，碎石铺筑后，推土机整平，以激振力200KN以上的振动压路机进行碾压。
6.施工注意事项
6.1施工顺序
施工前应对原地表和边坡进行清表处理、整平场地，开挖第一级台阶后，再回填土夯实，碾压至原地表，然后进行素混凝土桩施工，桩顶标高低于地表25cm，便于施工桩帽，素混凝土桩施工时应从老路坡脚开始，然后向外推行。
边坡桩待路基填土至桩顶标高后进行。
施工中相邻两桩的间隔时间不得超过混合料的初凝时间，以免影响混合料强度。
或采用隔几个桩位跳打浇筑。
6.2沉管
桩机就位须平整、稳固、调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。
开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位。
沉管过程中做好施工记录。
6.3投料
待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管投料口平齐。
如上料量不够，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。
混合料配比应严格执行设计规定，成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm。
混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得少于2min。
6.4缩径和断桩
在松软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩被挤压成椭圆形或不规则形，严重的产生缩颈和断桩。
为避免此类现象的发生，无论是在饱和软土中成桩还是在较硬的土层或中间夹有硬土层的地基中成桩，均应选择合适的成桩顺序。
6.5桩体强度不均匀
桩机卷扬系统提升沉管线速度太快时，可能导致缩颈断桩；拔管太慢或留振时间过长，使得桩的端部桩体水泥含量较少，桩顶浮浆过多，而且混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。
在施工过程中，要严格控制拔管速度在2～3m／min，并很好地控制留振时间。
6.6施工检测要点
6.6.1过程检测
6.6.1.1施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩位偏差、桩顶标高、桩的数量、桩体试块抗压强度及垫层厚度和密实度。
6.6.1.2桩位允许偏差：
±50mm、桩身倾斜不大于1%、桩体有效直径及长度不小于设计值。
6.6.2施工后质量检测：
6.6.2.1桩身检测成桩过程中，抽样做混合料试块，每根桩2组，每台班至少2组150mm×150mm×150mm（3块）的试块，标准养护，测定28d抗压强度不小于10Mpa。
6.6.2.2抽取不少于总数10%的桩进行低应变动力测试，检测桩身完整性。
7.质量检验
7.1质量标准
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩距（mm）
±100
尺量，抽查桩数5%
2
沉桩深度
不小于设计值
尺量，抽查桩数20%
3
桩横截面积
不小于设计值
尺量，抽查桩数5%
4
竖直度（%）
1
查沉孔记录
5
混凝土抗压强度
在合格标准内
每根桩2组，每台班至少2组
6
单桩承载力
不小于设计值
桩数的0.2%，并不少于3根
7
桩身完整性
无明显缺陷
低应变测试，桩数10%
7.2桩基检测方法
素混凝土桩检测在成桩不少于7天桩身强度满足试验荷载条件时，采用低应变反射波法对桩身质量进行检测，为优化施工参数和混凝土配合比提供依据。
在成桩28天后，桩身强度满足试验荷载条件时，用平板荷载试验法进行单桩承载力或复合地基承载力试验，分析桩身的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度，判断桩端嵌固情况。
8.质量保证措施
在施工过程中，严格按照设计和规范要求，认真接受业主及监理的指导、检查，在施工过程中抓好以下几方面的工作：
8.1严格执行三检制，自检项目不达优质不交班，隐蔽工程未经监理检查及签证不得隐蔽。
8.2进行详细的施工技术交底，让施工人员明确各项工作的技术标准，在施工中认真贯彻执行。
8.3建立健全内部质量保证体系，做好技术保证工作，以测量、试验为主。
8.4在施工中，杜绝使用不合格材料，不合格混合料不准使用。
9.施工安全保证措施
9.1以项目经理为首，由安全、工程、技术质量、专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。
9.2分析安全难点,确保安全管理重点，在施工现场设置安全标识牌。
9.3现场电气设备均作漏电保护装置。
9.4施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。
9.5编制安全技术交底。
9.6桩机应放置平稳，安装后桩机中心线的偏斜应小于全长的1%。
9.7桩机中如遇卡住，应立即切断电源、停止振动沉管，在未查明问题前不得强行启动。
9.8桩机过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停振。
9.9桩机作业中，施工人员必须佩戴安全帽。
9.10桩机作业中，应有专人负责电缆的收放。
10.环境保护措施
项目部设环境保护检查员，专门负责环保工作的检查、监督，发现问题及时处理，分管技术员配合环保员进行工作。
《环境保护体系框图》见附图3
10.1生态环境保护
10.1.1保护自然生态环境，禁止破坏公路用地范围之外的绿色植被。
10.1.2施工中，防止土石方运输和装卸粉尘材料时对周围环境中的污染，采取水湿润或遮盖的措施，消除灭尘和运输洒落。
对各种施工机械、车辆进行严格的废气排放检测，对排量不合格的机械、车辆坚决予以停用。
10.2水土保持
10.2.1在施工中设置临时的生活污水汇集设施，防止污水直接排入河流和排灌系统中，工地生活区内的生活垃圾集中运至当地环保部门指定地点堆放，不准倒入河流、坑塘等水域区内，避免污染水体，淤积水道和排灌系统。
10.2.2采取有效预防措施，防止施工排水系统的沟底和沟坡的土壤受到冲刷。
采取有效的措施，防止施工中开挖或冲刷产生的材料在排水系统中产生淤积。
11.安全保通措施
成立以项目经理为组长的安全保通领导小组，以生产经理和质安部长为副组长，各专职安全员和施工队长为组员。
成立专门的安全保通小分队，队员人数不少于20人。
《安全保通体系机构框图》见附图4
11.1安全保通目标
实现道路畅通，不使旧路出现责任拥堵，不出现责任安全事故
11.2安全保通人员
设立专职安全保通人员不少于10人，人员上岗前进行交通安全法规及交通手势培训。
经考核合格后，才能上岗。
保通人员设负责人2人，做到全天有人值班。
安全保通员统一着装，手持交通指挥旗，进行交通车辆指挥疏导。
11.3安全保通车辆
安全保通人员配备皮卡车一辆，用于人员和保通物资的运输。
12.试验桩资料总结
试验桩施工完成后应加强对有关指标的检测，完工后，试验室应及时写出试验报告，机械工程师总结出最佳的机械组合方案，用以指导全线的素混凝土桩施工。
12.1成桩工艺试验
检测施工设备以及施工工艺的适用性；获取混凝土泵送速度，钻杆提升速度，混凝土坍落度、保水性以及不同深度、土层的施工等数据，为施工工艺的合理选择提供依据；积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。
12.2桩身质量检测
进行桩身完整性检测（采用低应变法检测时间为受检桩混合料龄期不少于7天）桩身混合料强度检测，为优化施工参数和混凝土配合比提供依据。
12.3单桩承载力检测
成桩28d后还要对总桩数的0.2%，并不少于3根用平板荷载试验法进行单桩承载力或复合地基承载力试验，且每检验段落不少于3根，验算桩侧摩阻力、桩端阻力，了解桩的承载性能，为持力层的合理选择提供依据。
12.4试桩现场地质勘察
了解土层的分布情况以及各个土层的力学性能，为持力层的选择和复合地基承载力与沉降分析提供依据。
12.5复合地基承载力试验
获得不同桩长素混凝土桩复合地基的承载力和沉降量数据；评价不同方案的加固效果，为确定工程施工方案和质量控制标准提供依据。
附图1
项目经理部组织机构图
附图2
素混凝土桩施工工艺流程图
附图3
环境保护体系框图
附图4
安全保通体系机构框图
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