水泥土挤密桩工艺性试验方案.docx
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水泥土挤密桩工艺性试验方案
水泥土挤密桩试桩方案
一、编制依据
⑴新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道浩勒报吉至三门峡MHTJ-12标段施工承包合同、设计图纸等。
⑵现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料。
⑶《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）
⑷《铁路工程地基处理技术规范》（TB10106-2010）
⑸《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）
⑹《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
⑺《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB10302-2009）；
⑻《铁路路基施工规范》（TB10202-2002）；
⑼《铁路路基工程施工机械配置技术规程》（Q/CR9224-2015）；
二、工程概况
新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程MHTJ-12标段一工区管段里程为DK563+515～DK580+504.49,管段沿线为果树林，途经万荣县、临猗县。
管辖范围线路正线长度为16.989km，其中区间路基及框架（桥）涵、桥台锥坡地基处理均采用水泥土挤密桩进行处理，水泥土挤密桩设计桩径0.4m，正方形布置，桩间距为1m，路基地段设计桩长8m,框架（桥）涵地基处理设计桩长10m，管段内水泥土挤密桩555367根，总长度为448.12万m。
具体分布里程见表1水泥土挤密桩统计表。
表1水泥土挤密桩统计表
序号
里程
水泥土挤密桩设计长度（m）
合计
备注
路基
涵洞
框架桥-公路桥
1
DK563+515～DK564+500
212672
11730
13521
237923
2
DK564500～DK565+200
191352
9120
200472
3
DK565200～DK567+000
483240
10320
493560
4
DK567+000～DK568+000
267168
6380
273548
5
DK568+000～DK569+000
281632
7680
289312
6
DK569+000～DK570+000
275824
3560
4590
283974
7
DK570+000～DK571+131.35
291862
15170
5160
312192
8
DK571+131.35～DK571+206.58
6160
6160
9
DK571+206.58～DK572+000
252169
9860
262029
10
DK572+000～DK573+000
311464
8130
15966
335560
11
DK573+000～DK574+000
288992
7140
8430
304562
12
DK574+000～DK575+000
343440
8440
5800
357680
13
DK575+000～DK576+000
259944
6200
266144
14
DK576+000～DK577+000
280360
12700
293060
15
DK577+000～DK578+00
280544
8760
7420
296724
16
DK578+000～DK578+840
159750
5510
165260
17
DK578+840～DK579+950
2270
11062
13332
18
DK579+950～DK580+504.49
84164
5510
89674
总计
4264577
125780
90809
4481166
三、地质情况
本管段内砂质新黄土（Q3eol）:
浅黄色～褐黄色，稍密，稍湿土，质较均匀，针状孔隙发育，可见少量白色菌丝，具湿陷性，湿陷性深度15.1～30.6m,湿陷系数δs=0.015～0.038，湿陷性黄土，属于自重湿陷性场地，σ0=130～150kPa。
四、试验目的
⑴复核地质资料。
⑵确定机械的选型、配备。
⑶通过试验确定设备性能及功效，填料每层虚铺厚度、选择最佳夯锤落距、锤击次数。
⑷明确水泥土挤密桩施工作业的工艺流程、操作要点，找出确定适合本段地质的合理施工工艺及相应的参数以指导下一步的全面施工。
⑸确定轻型动力触探锤击数N10与压实度的关系。
⑹确定室内试验配合比的最优含水量。
五、水泥土挤密桩实验方案
1、试验总体方案
试桩桩长选择10米桩长，采用振动沉管成孔工艺，夯填机自动填料夯实。
试桩数量为12根。
拟定三组试桩试验，每次每组挤密桩设定为4根，通过三组试验来确定最优施工参数。
第一组试桩试验，主要复核地质情况，选定桩底夯实次数、夯锤最佳落距与夯击次数。
第二组试桩试验，主要对第一组试验选定参数进行现场试验验证并优化，试验主要为桩体压实度。
第三组试桩试验，主要是对采用第二组稳定的参数再次复核全面验证。
从而得出最优施工工艺。
2、试桩参数初步选定
桩机主要采用导杆打桩机和自动夯填机构成，成孔采用DD3.2T导杆式柴油打桩机成孔，沉管11m、成孔直径为400mm；自动夯填机自动计量下料，夯锤重量500kg，夹杆式夯锤直径不小于300mm。
根据经验，孔内每层填土高度50cm，每层分别夯击次数为4～6次，夯锤落距初设为2～4m，具体参数根据试桩情况逐步调整，通过第一组试桩试验得出施工参数，第二组试桩进行调整优化，第三组试桩进行验证复合。
3、试桩时间、地点安排
试桩地点：
王显乡公路中桥桥下DK563+494.4处。
试桩时间：
试桩计划于2015年9月25日前内完成。
4、施工机具、设备
本次试桩所需主要机具、设备详见表2水泥土挤密桩试桩设备一览表。
表2水泥土挤密桩试桩设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
备注
1
水泥土拌和机
1台
填料拌和
2
导杆式柴油打桩机
DD3.2T
1台
成孔
3
自动夯填机
0.5T
1台
夯填成桩
4
装载机
50型
1台
上料、倒料
5
柴油发电机机组
75kw
1台
6
水车
1辆
施工用水、洒水
7
手推车
2辆
8
电焊机
1台
机械与钢管焊接
5、人员配置
本次试桩人员配置详见表3现场人员配置表。
表3现场人员配置表
序号
职务
人数（人）
备注
1
工区经理
1
2
工区技术负责人
1
3
技术员
2
4
试验员
2
5
安全员
1
6
工班长
1
7
桩机司机
1
8
前台操作工
2
9
电工
1
10
其他司机
2
11
普工
4
合计
20
6、试桩平面布置及施工顺序
挤密桩施工时，应间隔（跳打）进行，整段施工时宜由中间向外侧推进。
为有效加固深层地基，增加地基土的密实度，施工需整段进行。
具体分组为A1～A4设为第一组、B1～B4设为第二组、C1～C4设为第三组施工顺序如下图图1水泥土挤密桩试桩桩位布置及施工顺序图。
7、成孔方式
挤密桩法是利用横向挤压成孔设备成孔，使桩间土得以挤密，通过成孔及填料过程中横向挤密作用，使桩间土增密、承载力提高并可消除黄土湿陷性。
因此采用振动沉管挤密方法成孔。
8、质量检测项目及方法
水泥土挤密桩质量检测及方法详见表4水泥土挤密桩质量检测项目表。
表4水泥土挤密桩质量检测项目表
序号
项目
允许偏差
检查数量
检验方法
备注
1
桩位
小于50mm
3
尺量
2
垂直度
1.50%
3
测量
3
直径、孔深
不小于设计值
3
尺量
4
桩间土
平均挤密系数不小于0.93,4孔之间挤密系数最小不小于0.88，湿陷系数小于0.015
试验得到
5
桩体填料
平均压实系数不小于0.97
试验得到
6
挤密桩28天龄期
无侧限抗压强度不小于1.2MPa
试验得到
7
桩身检验数量
抽样不少于总孔数的2‰，每台班不少于3孔
8
桩间土检验数量
沿线路纵向每50m检验3点
9
土料
有机质含量不得超过5%
试验得到
10
填料最优含水量
不得大于±2%
试验得到
六、施工流程及技术要求
1、施工工艺流程图
施工工艺流程详见图2试桩工艺流程图。
图2试桩工艺流程图
2、场地平整
⑴清除地表0.3m厚种植土，回填合格土至原地面并碾压密实平整，平整标高=设计桩顶标高+0.5m。
施工前应查明场地范围内地下构造物、管线、电线及地上架空电线的位置及标高，并及时进行迁改，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。
⑵路堤地段清除处理范围内地表植物根系等腐殖质。
施工现场若有土坎、沟槽等应采用推土机、平地机或其它措施予以平整，对于坑穴等应填平夯实，且应防止基底积水。
对流向路基基底的水应在施工前予以截断，并应在设计边沟的位置开挖临时排水沟，保证施工期间的排水。
⑶室内配比试验：
作为水泥改良土原土土源点的土样，应进行室内配比试验，测定不同水泥掺入量水泥改良土的无侧限抗压强度、最优含水量及最大干密度，寻求满足设计要求的最佳水泥掺入量，要求水泥土挤密桩的28天龄期无侧限抗压强度不小于1.2MPa。
⑷施工前核查地质资料，当核查或施工过程中发现地质情况与设计不符时，应及时反馈给有关单位。
⑸施工场地平整，桩机运行场地进行预压处理。
设置桩轴线控制桩及水准基点桩，放线定桩位，并经换手复核无误。
⑹做好进场设备的维修保养工作，相应的配件应充足、齐全，确保工期和整体安排的顺利进行。
安排布置好场地水、电的供应工作，做到方便实用。
3、水泥土拌制与运输
土料选用取土场黄土，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。
水泥土采用水泥土拌和机拌和，采用汽车运输。
根据试验严格控制水泥土含水量，若含水量大采用分摊晾干，若含水量小采用洒水润湿。
水泥土拌制根据回填要求随拌随用，已拌成水泥土不得超过3小时或隔夜使用，被雨水淋湿、浸泡水泥土严禁使用按作废处理。
下雨期间不得进行水泥土拌制。
拌合应在成桩前提前进行，水泥土拌和时理论配合比为：
水泥:
干黄土=8:
92，原状土测定实际含水量确定施工配合比。
拌和后确保水泥土含水量接近最优含水量，其允许偏差不得大于±2%。
混合料拌和后现场可根据“手捏成团、落地散花”判断其含水量是否合适。
4、沉管成孔
⑴桩机就位：
机械按布置好的桩位就位，沉管上刻划刻度线，桩机保持垂直，用吊锤或经纬仪检查垂直度，垂直度偏差不大于1.5%。
采用锤击打桩机将与桩孔同直径钢管打渗透土中拔管成孔，桩管顶设桩帽，下端作成60°角度锥形活动桩尖，施工前在桩架或钢管上标出控制深度标记，以便施工中入行钢管深度看测。
⑵成孔顺序为先外排后里排，同排内间隔1-2孔进行，以免因挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。
成孔后清底夯实、夯平，夯击次数一般不小于5击，直到听到清脆声为止，孔内的回落厚度应小于300mm。
成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深检查，合格后进行下道工序施工或用盖板盖住孔口防止杂物落渗透。
5、回填夯实
水泥土分层回填夯实，逐层以量斗定量向桩孔内下料，每层回
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