振动沉管碎石桩作业指导书.docx
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振动沉管碎石桩作业指导书
碎石桩作业指导书
一、工程概况
沈阳绕城高速公路改扩建工程路面综合二合同段路基工程，桩号K21+500～K28+500，路基全长7km，其中振动沉管碎石桩段落为：
K25+120～K25+310（朱尔屯互通区）、K25+310～K26+340、K26+340～K26+520（沈北服务区），该施工段落内存在厚度不均的软土，厚度2～10米，地表为3～4米的粉质土硬壳层。
软土层主要为粉质粘土层。
振动沉管粒料桩设计为：
桩长8～14米，桩径0.5米，间距1.5米，工程量共计17889根，总长度177757米。
处理位置：
纵向：
K25+120～K26+520；横向：
左右侧均为原路基开挖台阶后的最下一级内侧开始处理至护坡道外缘处。
二、编制依据
1、依据招、投标文件、设计图纸中规定的技术标准及工艺要求。
2、依据《公路工程质量检验评定标准》（土建工程）（JTGF80/1—2004）。
3、依据《公路路基施工技术规范》（JTGF10—2006）。
4、依据《公路工程施工工艺标准》（FHEC-LJ-14）。
三、适用范围
碎石桩适用于挤密松散砂土、素填土和杂质土等路基，对于饱和黏性土地基上主要不以变形为控制的工程也可采用碎石桩置换。
碎石桩加固地基一般用于加固路堤、工民建构筑物、港湾构筑物、土工构筑物、材料堆场等的地基，地基加固深度一般为7～8米。
四、施工准备
1、熟悉图纸，掌握地质情况和现场施工条件。
2、确定碎石桩施工顺序，安排好施工进度和劳动组织。
3、向施工技术人员交底以全面了解设计意图。
4、对各班组和操作人员进行技术安全交底。
5、清除路基范围内杂草、树根、腐殖土等。
碾压整平。
做好场地临时排水
系统，做好保证运输道路畅通。
6、振动打桩机、装石料斗等通过吊钩、缓冲器吊起，沿导杆上下移动，检
查机械各部件及操作系统是否正常运转。
辅助设备有起重机、装载机、空压机等。
7、碎石级配以自然级配为宜，粒径控制在2～5㎝，含泥量不大于3%。
碎石应洁净、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。
五、施工方案
1、振动沉管碎石桩施工前，需对碎石桩位置采用全站仪进行定位放样，按照设计图纸的要求，梅花状布设，间距1.5m，碎石桩直径0.5m。
放样详见附图。
2、碎石桩开工前设置不少于5根的试验桩，试验时应认真仔细记录桩管的沉入时间和深度、压入的碎石量和电流的变化等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，作为施工碎石桩的控制指标。
3、施工中应根据试桩成果严格控制电流和振冲器在固定深度位置的留振时间。
4、施工采用振动沉管法在软弱地基成孔后，将碎石挤入已成的孔中，形成由碎石所构成的密实桩体，即碎石桩，实现对原有软弱地基进行加固的目的。
为避免缩径或断桩，必须控制每米桩长投石量，实际每米桩身投石量不得小于计算投石量的1.15倍。
q=（∏D2K）/4
q——计算每米桩长投石量（m3）；
d——设计桩径（m）；
k——挤密系数，取1.2～1.3。
单根碎石桩投石量数量表
序号
设计桩长
（m）
桩径
（m）
桩距
（m）
单位投石量（m³/延米）
每根投石量（m³）
1
8
0.5
1.5
0.271
2.17
2
9
0.5
1.5
0.271
2.44
3
10
0.5
1.5
0.271
2.71
4
11
0.5
1.5
0.271
2.98
5
12
0.5
1.5
0.271
3.25
6
14
0.5
1.5
0.271
3.79
六、施工工艺
振动沉管碎石桩采用振动沉桩法进行施工。
1、振动沉桩法施工碎石桩工艺流程
①场地准备②桩位放样③打桩机就位④沉桩⑤至设计要求深度⑥上料⑦注料提管⑧反插桩管⑨重复⑥至⑧步至桩顶出地面⑩清理导管外壁带出的土移机至下一桩位
2、操作方法
（1）场地准备：
清理平整施工场地，清除高空及地面障碍物。
（2）桩位放样：
根据设计要求，用白灰定出成桩的孔位。
（3）施工顺序：
碎石桩的施工一般采用“由外向里”顺序，或两侧向中间进行。
碎石桩间距较大可以逐排、间隔施打。
（4）振动打桩机就位：
桩管中心对准桩位中心，校正桩管垂直度≤1.5%；校正桩管长度并符合设计桩长。
并在桩管上定出碎石桩的设计桩长及预留长度。
提升桩管离地面50㎝，桩靴闭合。
（5）沉桩：
开动振动机把沉管沉入土中，边振动边下沉至设计深度。
（6）上料：
沉管上留有一注料口，把加好碎石的料斗吊起插入桩管上的注料口位置，向管内注入一定量的碎石，开始第一次投料，要求投满桩管。
（7）注料提管：
将注满碎石的桩管，边振动边缓慢提起，桩管底要低于沉入的碎石顶面。
启动管前留振1min后，边开桩机振动锤，边均匀缓慢提升桩管，当起拔3～5m时再加投剩余的投料，边振动边提升。
提升速度控制在1.0m/min，每次拔起桩管0.5m，停拔继振20s并反插，直至将桩管提升到孔口。
振密拔管过程中应补充投料。
（8）反插桩管：
在注入一定碎石后，将沉管沉入到规定的深度，并加以振动使排出的碎石振密，并使碎石再一次挤压周围的土体，达到地基加固的目的。
（9）投完剩余的投料，在孔口进行反插。
（10）移位，进行下一孔施工。
（11）单位投料量应不小于理论投料量，扩散系数一般按1.15计。
启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石用量全部投完为止，孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。
（12）提升和反插桩管时，速度必须均匀。
（13）将上述工序（7）～（8）重复多次，一直将碎石灌注到规定的高程成为碎石桩。
七、施工注意事项
1、施工过程中应及时挖除桩管带出泥土，孔口泥土不得掉入孔中再次灌入碎石于套管内。
振动法施工时，应根据沉管和挤密情况，控制填石量，提升高度和速度，挤压次数和时间，电机的工作电流等，以保证挤密均匀和桩身的连续性，参考密实电流暂定为45~50A，留振时间10～15秒。
在施工中应选择适宜的桩尖结构，保证顺利的出料和有效的挤密。
2、碎石桩的施工顺序应从外围或两侧向中间进行，碎石桩间距较大可以逐排、间隔施打，当临近有结构物时宜先从毗邻构造物的一侧开始施打。
灌入碎石的含水率应加以控制，对饱和的土层，碎石可采用饱和状态，对于非饱和土或杂填土或能形成直立孔的土层，含水率应加以控制。
桩管应徐徐拔出，拔管速度应控制在1.0~1.5m∕min，使碎石借助振动留在桩孔中形成密实的碎石桩。
3、碎石桩桩管反插过程中派专人指挥。
4、施工中应有专人记录各项施工参数。
施工完毕，整理测量、施工记录。
验证设计参数和施工控制的有关参数作为碎石桩施工的控制指标。
在碎石桩试桩并通过检验符合设计要求的基础上方可进行大面积施工。
5、成品保护
（1）施工时碎石不得与泥土等杂物混合造成污染等。
（2）碎石桩施工过程中和施工完后不得有重型车辆通过以免破坏桩头。
八、施工检测
1、碎石桩施工完成21～28d应进行桩体密实度、桩体强度和桩间土强度等各项检测，检测合格后方可进行下道工序施工。
碎石桩密实度判别标准
每阵击贯入深度△s（cm）
每阵击锤击数N63.5（击）
密实程度
10
>7
密实
10
5～7
不密实
10
<5
松散
2、检测采用标准贯入、动力触探试验或静力触探试验进行随机抽检，贯入量10cm时锤击数不小于7击。
检测数量不少于总桩数的3%。
桩径不小于设计，桩距偏差不大于15cm，垂直度不大于1.5%。
3、检测结果如有10%的桩未达到设计要求时，应采取加桩或其他措施。
4、为确保路基的稳定性，应在施工中对路基沉降及位移进行监侧。
5、桩身应保持连续、不断桩、不缩径。
施工结束后应将桩顶高程下的土层夯实。
碎石桩施工检验评定标准
项目
检测项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩距（mm）
±150
抽查2%
2
桩径（mm）
不小于设计
抽查2%
3
桩长（m）
不小于设计
查施工记录
4
竖直度（%）
1.5
查施工记录
5
灌碎石量（m3）
不小于设计
查施工记录
碎石桩施工完毕后，要埋设沉降观测桩和测斜桩，进行沉降和位移观测，在碎石桩上进行路基填筑时，并根据观测结果对路基填筑速率做必要的调整。
九、质量保证措施
1、放样控制：
现场采用全站仪定位碎石桩内外边界线，用已标记好的刻度尺（1.5m）按设计要求进行放样，并用白灰标记碎石桩的位置。
2、桩长控制：
应根据现场实际情况而定。
设计桩长为原地表至桩底长度，为了满足设备进场，已铺筑50cm石渣，所以实际钻进深度应大于等于设计桩长+石渣铺筑厚度。
为了现场清晰的反应实际钻进深度，在振动管外壁用直径较小的钢筋标记出准确刻度，或在钻杆塔架上标注红漆刻度线。
3、碎石量控制：
施工现场采用“三控制”手段，即碎石计量验证容器、上料次数记录表格及总体碎石用量。
其中验证容器应存放在现场堆料区附近，验证容器应保证牢固，并能确保长度大于小型铲车的铲料斗长度，以便将小型铲车料斗内的碎石准确倒入验证容器内。
上料次数记录表格由专人填写，确认上料次数。
待施工完成一定量的碎石桩后，校验碎石总使用量，是否满足设计要求。
4、施工过程应保留相关影像资料。
十、安全及文明施工
1、施工现场应整齐摆放标志牌，位置醒目，严禁倒伏，保持干净整洁。
材料堆放整齐，严禁污染。
2、设备摆放整齐，悬挂标识牌。
3、施工现场设专职安全员，时常巡视检查现场安全，发现安全隐患及时整改，对各种机械设备经常检查、保养、维修，保证机械完好率，杜绝机械事故的发生。
施工人员尽量远离施工机械，互相照应，非施工人员尽量靠近新建坡脚位置。
严禁在机械设备下，施工作业现场休息，闲聊。
4、施工作业人员必须佩戴安全帽，严禁酒后上岗。
5、非司机人员严禁驾驶机动车辆。
6、进入施工现场人员严禁穿拖鞋。
LNWZZYZDS-03
振动沉管碎石桩作业指导书
编制:
审核:
批准:
辽宁五洲公路工程有限责任公司沈阳绕城
高速公路改扩建工程路面综合二合同段项目经理部
二0一一年五月八日
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