柱锤冲扩桩工程作业指导书.docx

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柱锤冲扩桩工程作业指导书

新建铁路西安至宝鸡客运专线

柱锤冲扩桩工程

施工作业指导书

编制：

审核：

批准：

西宝客运专线XBZQ-2标工程指挥部

2010年7月

目录

1适用范围-1-

2设计概况及编制依据-1-

2.1工程概述-1-

2.2编制依据-1-

3质量检验标准-2-

4施工条件准备-4-

5技术准备-4-

6施工流程-5-

6.1预钻孔柱锤冲扩桩施工工艺流程如图-5-

6.2施工方法-5-

6.3填料的拌制与运输-6-

7桩孔施工要求-7-

7.1施工参数-7-

7.2夯填注意事项-7-

8人员组织-8-

9预钻孔柱锤冲扩桩材料要求-8-

10主要施工机具-8-

11质量控制及检测-9-

12安全健康与环境管理-11-

12.1施工过程危害及控制措施-11-

12.2环境因素辩识及控制措施-11-

桩锤冲扩桩工程作业指导书

3质量检验标准

（1）预钻孔柱锤冲扩桩所用水泥质量应符合设计要求。

检验数量：

同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥200t为一批,散装水泥500t为一批，当袋装水泥不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计。

施工单位每批抽样检验1次。

监理单位按施工单位抽样数量的20﹪见证检验，且不少于一次。

检验方法：

检查产品质量证明文件。

在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间。

（2）预钻孔柱锤冲扩桩所用土的质量应符合设计要求，用水泥改良时，土的有机质含量不应大于2%；用石灰改良时，土的有机质含量不应大于5%。

检验数量：

同一取土地点、相同土性的土，每1000m3为一批，不足1000m3也按一批计。

施工单位每批抽样检验1次。

监理单位按施工单位抽样数量的10﹪见证检验，且不少于一次。

检验方法：

按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法进行检验。

（3）预钻孔柱锤冲扩桩的数量、布桩形式应符合设计要求。

检验数量：

施工单位、监理单位全部检验。

检验方法：

观察，现场清点。

（4）填料的配合比、最优含水率应符合设计。

检验数量：

施工单位每工班至少检验一次，监理单位全部见证检验。

检验方法：

检查配料计量，按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法测定含水率。

（5）桩孔的直径和深度应符合设计要求；

检验数量：

施工单位每根桩检验。

监理单位按施工单位检验数量的10﹪平行检验。

检验方法：

孔底夯实后尺量。

（6）孔内填料应分层回填夯实，其压实系数不应小于0.97（轻型击实）。

检验数量：

施工单位抽样检验总桩数的2‰。

监理单位按施工单位检验数量的10﹪见证检验，且每工点不少于1根。

检验方法：

挤密桩施工结束7—14天后，在孔心附近沿全部孔深采用钻机取样，每2m取土样测定干密度，压实系数按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的实验方法进行检验。

（7）桩间土处理效果应符合设计要求。

检验数量：

施工单位区间正线路基沿线路纵向连续长度每50m，站场路基折合正线双线每50m抽样检验3次。

监理单位按施工单位检验数量的10%见证检验，且每工点不少于1点。

检验方法：

挤密桩施工结束7—14天后，在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内采用钻机取样，每2m取土样测定干密度进行湿陷性试验和压缩试验，计算干密度与其最大干密度的比值（最小挤密系数）、湿陷系数和压缩模量。

（8）挤密桩处理后的单桩或复合地基承载力应满足设计要求。

检验数量：

检测机构抽样检验总桩数的2‰，且每工点不少于3根，监理单位全部见证检验。

检验方法：

成桩28天后进行平板荷载试验。

（9）预钻孔柱锤冲扩桩桩位、垂直度、有效直径的允许偏差表

预钻孔柱锤冲扩桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法

序号

检验项目

允许偏差

施工单位检验数量

检验方法

1

桩位（纵横向）

50mm

按成桩总数的10％抽样检验，且每检验批不少于5根

经纬仪或钢尺丈量

2

桩垂直度

1.5％

成孔夯实孔底后吊垂球测量垂直度

3

桩体有效直径

不小于设计值

开挖50～100cm深后，钢尺丈量

4施工条件准备

（1）核查地质资料，结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。

（2）施工前平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围那地下构造物及管线。

（3）桩身配合比试验，湿陷性黄土厚度及其他参数复查。

（4）按施工设计图，进行桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作，测量放样记录及布桩图等，报请监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经监理工程师审查签认。

（5）对湿陷性黄土挖试坑取样进行以下土工试验（试验资料整理成册）：

天然干密度、最大干密度（轻型击实）；湿陷厚度、湿陷系数（浸水饱和压缩试验）；天然含水量；饱和度；分析湿陷厚度。

（6）施工作业面应在路堑开挖至地基处理施工作业面以上0.5m处,并碾压整平.

（7）施工前进行成桩工艺试验，确定施工工艺和参数。

（8）成桩机械进场运转调试完。

（9）施工的安全质量措施齐全。

（10）气候条件适合排水设施施工。

（11）工地试验室已经建立，并能满足施工需要；材料试验已完成。

5技术准备

（1）开工报告的报批。

（2）编制柱锤冲扩桩施工方案、作业指导书、施工工艺设计和工序质量控制设计并经审批，对操作人员进行技术交底。

（3）进行水泥、土等原材料性能检测。

（4）施工前应进行现场成孔试验、成孔夯填试验，以确定合理的工艺参数。

（5）完成工艺性试验.

6施工流程

6.1预钻孔柱锤冲扩桩施工工艺流程如图

6.2施工方法

6.2.1测放桩位

按桩位布置图进行测放，每个桩位采用白灰洒线定位,标注明显、准确。

6.2.2桩机设备就位

6.2.2.1根据轴线标出桩位并复测后，移动桩机至桩孔位置，完成桩机就位。

6.2.2.2桩机就位时，机身应平稳，冲锤应与桩孔对正，并确保施工中不发生倾斜、位移。

6.2.3成孔

考虑成孔效率，根据施工现场实际情况，成孔方法为长螺旋钻成孔。

长螺旋钻机就位，并调整钻杆与地面的垂直度，垂直度由悬挂在桩机操作台前的水平线坠测定，当水平线坠与桩机钻杆平行时，可判定垂直度符合要求，偏差不大于1%，先试运转，设备正常即可钻进，产生的弃土在现场集中堆放，之后用大铲车运到业主指定弃土地点。

成孔直径400mm。

本段路基预钻孔柱锤冲扩桩桩长6～13m，桩长不小于设计桩长+0.5m要求、倾斜度不大于1.5%，桩位偏差不得大于5cm.成孔前应在螺旋杆上标注出相应的孔深位置，以保证成空深度满足设计要求。

成孔施工顺序：

先外排后内排，隔排隔桩跳打法施工。

预钻孔0.4m孔后冲扩大成0.6m的设计桩径。

（如下图：

）

说明a.图中表示首先进行施工的桩，属于第一层次施工

b.图中表示随后进行施工的桩，属于第二层次施工

c.图中表示随后进行施工的桩，属于第三层次施工

d.图中表示最后进行施工的桩，属于第四层次施工

6.2.4桩孔验收

成孔后应检查桩孔深度、桩径和垂直度，并填写验收记录报监理工程师。

6.3填料的拌制与运输

6.3.1水泥土应按施工图要求的水泥土配合比，采用机械拌制至颜色均匀一致，应边拌边加水至含水量接近其最优值。

6.3.2水泥土填料应通过击实试验求得最大干密度和最优含水量。

水泥土混合料拌和采用稳定土拌和设备在拌和场集中进行拌和，同时配备碎土设备消除土壤的土块。

拌和土必须使用经试验合格土场的土源，按预定配合比在拌和设备内拌制水泥土混合料。

混合料需拌和均匀，混合料中不应含有直径大于15mm的土块；并应使混合料的组成和含水率达到规定的要求。

拌合应在灌桩前根据提前进行，水泥土拌和时理论配合比为：

水泥：

干黄土：

水=1：

12.46：

2.55，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。

采用运输车覆盖运输。

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6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。

下雨期间不进行水泥土拌制。

7桩孔施工要求

施工顺序：

先施工外围的桩孔，再施工中间的桩孔，由边部向中心逐步推进。

隔排施工，桩孔按跳打的原则进行成孔和成桩。

夯锤提至桩孔地面或孔内一定高度，开始向孔内投料，填料厚度要执行试验取得的施工参数，待夯实后继续向孔内投料，每遍夯击数应通过试验施工确定。

对照成孔记录，针对不同地层，参照对应的试验夯击数。

待向孔内投料后继续夯实。

重复投料夯实直至设计桩顶标高以上500mm。

7.1施工参数

（1）柱锤冲扩桩：

锤重1500kg，落距3-5m，夯击次数6-8次，填料虚填100cm。

在试桩中适当调整相关技术参数，做好现场施工记录，待桩检验合格后取最佳技术参数。

试桩过程中必须服从技术管理，不得随意施工。

（2）桩顶处理：

桩施工完成后，清除复合地基上部0.5m桩头、桩间松动土层，并进行碾压整平。

对桩身取样后，在路基两侧临时排水范围内的复合地基顶部覆盖一层土工膜（100克/平方米），铺设时对土工膜接缝进行焊接，土工膜的边缘用土压紧，中间间隔用土压紧，待28天对复合地基进行检测时，取掉土工膜。

7.2夯填注意事项

（1）夯实机要准确稳定就位，夯锤与桩孔要相互对中．夯锤应能自由下落到孔底。

（2）夯填前应注意清除孔内的杂物或积水，开始填料前，孔底可填干硬性混凝土并夯实到发出清脆回声为止，然后开始分层填料夯实。

填夯时，灰土的含水量应接近最优值．夯实后应达到施工图要求的夯实系数标准（或干密度不小于最大干密度与施工图要求压实系数的乘积）。

（3）人工填料应按规定的数量和速度均匀填进，不得盲目快填，更不允许送料车直接倒料入孔。

（4）桩孔最终填料超出施工图标示桩顶高程500mm．以上桩孔可用其他土料回填并轻夯至地面。

（5）为保证夯填质量，应认真控制并记录每一桩孔的填料数量和夯实时间，同时按规定抽查一定数量桩孔的夯实质量。

8人员组织

主要人员投入如表：

工　种

人数

工　种

人　数

桩基工

11

机修工

2

实验员

1

施工员

3

水电工

1

安全员

1

测量员

2

材料员

1

项目经理

1

质检员

1

技术负责

1

司机

3

合计

28

9预钻孔柱锤冲扩桩材料要求

（1）土料中有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土，使用时应过10-20mm筛，混合料含水量应满足土料的最优含水量，其允许偏差不得大于+-2%。

土料与水泥应拌和均匀，水泥用量不少于按试验确定的重量。

（2）向孔内填料前孔底必须夯实。

桩顶夯填至设计桩顶标高后，垫层施工前应场地整平并碾压密实。

（3）施工过程中，应有专人检测成孔及回填夯实的质量，并应做好施工记录。

（4）施工期间，应采取防雨、防冻措施，防止土料和水泥受雨水淋湿或冻结。

10主要施工机具

主要机械如表：

序号

机械设备名称

规格、型号

单位

数量

进场时间

备注

1

装载机

ZL50C

台

1

2010.3.25

2

汽车式长螺旋桩机

长螺旋桩机

台

1

2010.3.25

2

挖掘机

EC40

台

1

2010.3.25

3

汽车

ZZ3166M3816

辆

1

2010.3.25

4

机械洛阳铲

DZ45

套

10

2010.3.25

6

打夯机

JKL-5

套

3

2010.3.25

挤密桩机

套

2

2010.3.25

夹板锤

套

6

2010.3.25

7

水泥土搅拌机

JW500

套

1

2010.3.25

8

水准仪

DS3

台

1

2010.3.25

9

全站仪

DS360R

台

1

2010.3.25

10

发电机

200KV

台

1

2010.3.25

盖板:

盖孔口用。

测孔深的测绳、手把灯、低压变压器和测垂直度的线锤等用具。

11质量控制及检测

预钻孔柱锤冲扩桩检测项目数量及方法

湿陷性黄土厚度及其他参数复查：

对湿陷性黄土挖试坑取样进行以下土工试验（试验资料整理成册）：

天然干密度、最大干密度（轻型击实）；湿陷厚度、湿陷系数（浸水饱和压缩试验）；天然含水量；饱和度；分析湿陷厚度。

施工需进行复合地基载荷板试验（不少于3组）：

（1）将直径为1.25m、1.15m圆形载荷板中心置于桩顶中心重合进行载荷板试验，分析单桩的复合地基承载力特征值及变形模量。

（2）地表处理及施工作业面，路堑地段开挖至地基处理施工作业面（应在设计桩顶以上0.5m处），碾压平整。

预钻孔柱锤冲扩桩质量验收项目检验数量及方法：

验收项目的规定

检验数量

检验方法

主

控

项

目

1

水泥质量

强度、安定性、凝结时间

≤200t为一批，监理抽验20%进行见证取样检测，且至少一次

质量证明文件，按规定的试验方法进行取样检验

2

土的质量

土料有机质含量不得超过5%，不得含有冻土或膨胀土

≤1000m3为一批，监理抽验20%进行见证取样检测，且至少一次

按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法进行检验

3

桩的数量、布桩形式

设计要求

施工单位、监理单位全部检验

观察、现场清点

4

填料配合比、最优含水率

水泥掺量不小于黄土干质量的8%，含水率允许偏差不得大于2%

施工单位每工班至少检验1次，监理单位全部见证检验

检查配料计量，按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法测定含水率

5

灰土拌和均匀性

拌合均匀，色泽一致，无灰团、灰条和花面现象

施工、监理单位全部检验

观察检查

6

桩孔的直径和深度

设计要求

每根桩检验，监理按总桩数的10%进行平行检验

孔底夯实后尺量

7

孔内填料压实系数（以轻型击试验为准）、28d无侧限抗压强度

压实系数≥0.97

28d无侧限抗压强度≥1000kPa

抽样检验总桩数的2‰，且每工点不少于3根，监理按施工单位抽检数量的10%进行见证取样检测，且每工点不少于1根

挤密桩施工7-14天后，在孔心附近沿全部孔深采用钻机取样，每2m取土样测定干密度，压实系数按《铁路工程土工试验规程》（TB10102）规定的试验方法测定

8

桩间土处理效果

挤密系数≥0.93

δs＜0.015

沿线路纵向连续每50m施工单位抽样检验3点，监理抽验10%进行见证检验，且每工点不少于1点

挤密桩施工7-14天后，在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内采用钻机取样，每2m取土样测定干密度、进行压缩试验和黄土湿陷性试验

9

单桩复合地基承载力

≥200kPa

总桩数的2‰，且每工点不少于3根，监理单位全部见证试验

平板载荷试验

一般项目

1

允

许

偏

差

桩位（mm）

50

按成桩总数的10%抽样检验且每检验批不少于5根

经纬仪或钢尺丈量

2

桩身垂直度

1.5%

成孔夯实孔底后吊锤球测量垂直度

3

桩体有效直径

不小于60cm

开挖50～100㎝深后，钢尺丈量