沉管挤密碎石桩施工方案.docx
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沉管挤密碎石桩施工方案
平遥惠济河综合整治工程
沉
管
挤
密
碎
石
桩
施
工
方
案
山西省水利建筑工程局
平遥惠济河综合整治工程项目部
二零一三年二月
编制：
审核：
审批：
一、编制依据……………………………………………………………………………….4
二、工程概况……………………………………………………………………………….4
三、施工方案……………………………………………………………………………….5
四、振动沉管挤密碎石桩法质量控验…………………………………………………….8
五、进度保证措施………………………………………………………………………….10
六、安全、环保保证措施………………………………………………………………….11
七、质量保证措施………………………………………………………………………….12
八、文明施工保证措施…………………………………………………………………….13
九、施工进度计划………………………………………………………………………….14
一、编制依据
1、规范、标准
2、施工图纸
3、投标文件
4、合同
二、工程概况
1、设计图纸
根据设计图纸要求，5+035～5+074.3、5+985～6+024.3两段钢坝闸基底采用碎石桩加固，2#钢坝闸碎石桩有效桩长为9～11.8m，打桩深度为12.8m；3#钢坝闸碎石桩有效桩长为10～12.8m，打桩深度为13.8m；成等边三角形布置，间距1.2m，桩径0.6m。
2、水文资料
尹回水库上游惠济河东支上建有总库容390万m3的源神庙水库控制流域面积55km²；西支上键有总库容223万m3的五曲湾水库，控制流域面积92km²。
5年一遇洪水最大下泄流量为89.7m³/s，相应洪水位为777.03m,20年一遇洪水最大下泄流量为253m³/s，相应洪水位778.82m;50年一遇洪水最大下泄流量为420m³/s，相应洪水位为780.06m。
根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303一2004），导流建筑物洪水重现期按5年一遇考虑。
3、工程地质资料
3.1构造：
工程区位于黄土高原东部的太原盆地东南缘，地处晋中新裂陷，西谷一南庄凹陷和侯城一平遥陷隆构造带，属新生代断陷盆地地质构造。
地震：
工程区区域构造基本稳定，地震动峰值加速度为0.20g，反应谱特征周期为0.40s，地震基本烈度为
度。
3.2河堤、蓄水区及坝址区位于惠济河河槽、漫滩上。
地层岩性主要为全新统洪积堆积（Q4P1）粉土质砂、含细粒土砂及低液限粘土。
河道内该层厚度一般为5-9m，局部大于15m，局部地表分布有薄层低液限粘土层。
两岸部分地段堆积有厚度不等的建筑垃圾。
3.3工程区位于宽缓河谷区，主要为第四系松散堆积物，无滑坡、崩塌等影响场地稳定的不良地质现象存在。
工程区地下水对混凝土具弱腐蚀性，腐蚀类型为硫酸盐型，对混凝土中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。
3.4蓄水区分布全新统洪积粉土质砂层，属中等透水层，蓄水通过该层生产渗漏，构成渗漏问题，通过采取防渗方案，确保蓄水区蓄水，蓄水区不存在浸没问题。
3.5堤基主要为全新统冲积粉土质砂，为中等透水性，部分地段河道中有河水流过，位于其中的堤基开挖施工时存在涌水问题，应排水，基础开挖时易形成涌砂、流砂，造成边坡失稳，采取必要的降水及边坡支护处理措施。
3.6对钢坝坝基进行防渗处理，并与蓄水区的防渗统一考虑，防止坝基渗漏、绕坝渗漏及坝基粉土质砂的渗透稳定，对坝基采用振冲碎石桩，消除粉土质砂的地基液化问题。
4、交通条件
本工程位于平遥县城东部的惠济河上，紧邻平遥古城。
施工现场有不同等级的公路通过，对外交通比较便利。
施工场地两侧的堤顶路面可做为场内施工交通道路，工程所需材料、燃料均可方便运至施工现场，可以满足工程所需物资运输的要求。
三、施工方案
1、施工准备
（1）场地平整施工：
沉管挤密碎石桩施工前先进行场地平整，根据规范要求在施工前，原基面需垫1～1.5m厚的素土并平铺碾压。
（2）布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、准备好照明设施以便夜间施工。
（3）场地清理与掘除：
在现场确定清理、掘除、拆除的范围后，按施工规范和设计要求进行清理。
a、土及草皮在较干硬的地主要用推土机、人工配合、装载机铲除，自卸车运输弃于指定弃土区。
低洼潮湿的地方主要用挖掘机清除，机械无法清除的地方则用人工挖除。
b、填方路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面草皮、树根、农作物的根系和表土予以清除，并符合碎石桩桩顶标高。
（4）测量放样及布桩:
测量放线，恢复中线，放出路段边线桩，清理平整施工段地基表面，测量地面整平后的标高，做好排水系统，保证排水通道的畅通；根据图纸要求的布桩原则进行布桩，并绘制测量放线图，交与监理及项目部复核后，方进行测量放样，每个桩位均作标志，编制桩号，桩间距允许差为±100mm。
（5）进行施工技术交底。
在施工的各项准备工作完成后，施工前由技术负责人根据设计要求向全体施工人员进行技术交底。
2、材料要求
沉管挤密碎石桩桩填料所用碎石应由未风化的干净砾石或扎制碎石而成，级配采用20～40mm自然级配，含泥量不得大于5%。
3、沉管挤密碎石桩施工顺序
碎石桩采用振动机沉管法施工，正式施工前，应进行成桩试验，试验桩按7～9根。
控制施工顺序采用跳打形式，在砂质土地基中:
由外缘或两侧向中间进行，相邻两根桩必须采用跳跃间打；在淤泥质粘土地基中：
宜从中间向外围逐行或隔行施打，每根桩的碎石灌注量不小于0.37m3/m，具体成桩工艺如下：
（1）清理整平施工场地，进行桩位放样。
轴线放样：
根据业主提供的控制点及设计图纸，由专业测量人员测放出中桩，并加以妥善保护。
测放桩位：
放线定位严格遵守《工程测量规范》中有关桩基施工的规定。
定位与打桩间隔不超过24小时，施工过程中，要尤其注意防止破坏标识引起桩位不准，并随时复核，对因挤土作用引起的桩位偏差，及时调整。
（2）桩机就位，合拢合瓣桩尖，将管桩向下垂直，使桩尖对准桩位标记，利用锤重及沉管自重徐徐静压1～2m后开动振动锤振动下沉。
调整桩机搭架，使沉管与地面基本垂直，校正桩管垂直度应≤1.5%；校正桩管长度及投料口位置，使之符合设计桩长；设置二次投料口；在桩位处铺设少量碎石。
（3）启动振动锤，将桩管下到设计深度，每下沉0.5m留振30秒。
（4）稍提升桩管使桩尖打开。
（5）停止振动，立即将碎石由加料口注入桩管内，灌入量按桩身理论方案量值与充盈系数计算。
做好现场施工记录，严格控制每根桩的碎石充盈系数，充盈系数一般控制在1.3。
避免先期大后期小的不良现象，以增加桩的均匀性。
（6）振动拔管:
管内灌入碎石高度需大于1/3管长，方可开始拔管，应有专人负责碎石灌入量，以防超灌或少灌。
拔管前先振动1分钟以后边振动边拔管，每提升0.5～1m导管应反插30cm，留振10～20秒，如此反复直至全管拔出,拔管速度为1～2m/min（平均速度）。
（7）根据单桩设计碎石用量确定第一次投料的成桩长度，进行数次反插直至桩管内碎石全部拔出。
（8）提升桩管开启第二投料口并停止振动，进行第二次投料直至灌满。
（9）继续边拔管边振动，直至拔出地面。
（10）提升桩管高于地面，停止振动进行孔口投料（第三次投料）直至地表。
（11）启动反插，并及时进行孔口补料至该桩设计碎石桩用量全部投完为止。
（12）孔口加压至前机架抬起，完成一根桩施工。
（13）移动桩架至另一孔位，重复以上操作
（14）清沟排污：
打桩过程中，施工现场安排人力清沟，保证排污网络畅通，避免泥浆漫淌，沉淀后的泥浆采用泥浆车出运至弃土场排放；做好场地整洁，文明施工。
（15）铺设碎石垫层：
沉管挤密碎石桩处理完成后，在桩顶上铺填30cm厚碎石垫层，全部处理范围均采用20t振动压路机重叠轮迹碾压至少二遍。
4、施工机具设备的配置与要求
施工机具设备的配置
序号
设备名称
规格型号
数量
技术状况
备注
（1）
振动式打桩机
DZ-75
1
良好
（2）
装载机
ZL-10
1
良好
5、施工机械要求
由于地基处理深度大，因此，要求振动打桩机采用激振力280~550kN，成孔直径60cm。
6、碎石桩施工工艺
碎石桩处理路基的施工顺序是：
清理平整场地→放线布设孔位→吊机进场→振孔器就位→振动挤土成孔→提起振孔器倒入碎石→重复振捣注碎石→制桩至孔口→移位至下一点
四、振动沉管挤密碎石桩法质量控验
1、碎石桩质量采用加固电流法（按自升式电流或冲击式电流控制加固质量）或综合指标法来控制碎石桩加固质量，综合指标包括:
（1）振动头工作频率：
一般按24.5Hz控制；稳定电压一般为380V±2
（2）激振力：
激振力一般采用280～345kN，激振力根据现场制桩试验定。
（3）倒入碎石高压：
倒入碎石高度一般为1～1.5m。
（4）振动器密实电流:
振孔器密实电流根据现场制桩试验定，严格在超过密实电流的情况下作业。
（5）留振时间：
振动器留振时间一般为10～20s，振动器留振时间根据现场制桩试验定。
（6）拔管速度：
拔管速度以1.5～3.0m/min，拔管速度根据现场制桩试验
（7）加固密度的方式：
加固碎石桩密度的方式，多采用边拔管边振动、留振和反插相结合的方法。
地面下1.0～2.0m由于侧向约束薄弱，不利于成桩，至此深度时应采取超载投碎石法，再通过振挤以提高粒料的密实度。
要求单位深度灌碎石量大于0.37m3/m，当检验碎石桩发现有上下不连续，单位深度灌碎石量不足，碎石桩平面位置和垂直于复合地基强度不符合要求以有断桩、缩颈、沉桩等质量问题时，应视质量问题的性质、影响程度采取补救措施，必要时应就近复打，以保证处理质量。
2、质量验收标准
2.1、主控项目
（1）施工开始前，承包人应会同监理人复核孔位的现场放样成果，经监理人签认后，可开始沉管造孔。
（2）振动造孔和清孔结束后，会同监理人对每个桩孔进行孔位、孔深、孔斜和清孔验收。
（3）振冲填料和加密施工过程中，会同监理人按试验选定的施工参数，定时进行以下项目的检查和验收：
a、桩位偏移值；
b、检查记录各加密段长度及其加密电流值和留振时间；
c、检查记录各加密段的填入量。
（4）振冲填料和加密施工结束后14天，会同监理人进行以下项目的成桩质量检验和验收：
a、桩体密实度检验；
b、桩体承载力检验；
c、桩间土处理效果检验（包括土样物理力学性质试验）;
d、复合地基承载力试验。
（5）振冲桩基础工程的完工验收
振冲桩基础工程全部完工后，向监理人申请完工验收，并提交以下完工资料：
a、沉管挤密桩竣工图和说明书；
b、材料试验成果和现场振冲试验报告；
c、成桩检验及桩基承载试验成果报告；
d、处理后的地基物理力学指标；
e、施工质量报告；
f、施工期的观测成果；
g、质量事故处理报告；
h、监理人要求提供的其它资料。
2.2、一般项目
碎石桩间距、桩径、垂直度允许偏差及检验方法应符合下表的规定。
碎石桩的间距、桩径、垂直度允许偏差及检验方法
序号
项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
间距
±100mm
抽查5%，且不少于5处
尺量
2
桩径
振动法
-20mm
抽查5%，且不少于5根
锤击法
＋100，-5Omm
3
垂直度
1.5％
抽查1%，且不少于3根
经纬仪或吊线测桩架倾斜度
五、进度保证措施
为了实现预定目标，碎石桩工程实施过程中将采取以下措施：
1、项目部在人力资源安排上进行了精心策划，从各职能部门抽调具有丰富管理经验和相关专业的管理人员组建项目组织机构，对碎石桩工程实施管理。
1.1、项目施工管理组织机构设置见下图：
2、编制工程进度计划,以便施工管理人员心中有数，目标明确。
3、按照总体进度计划安排，编制各分项工程的进度计划，根据分项工程进度计划安排，将工作具体分解到各施工机组和班组。
4、充分做好施工前各项准备工作，对准备投入本工程的全部机械设备进行维修保养，使机械设备达到完好状态；对施工人员进行专业技术培训、熟练掌握施工工艺和操作规程，确保施工需要。
5、施工过程中，各施工机组和施工班组配备专职修理人员，定期对机械设备进行检查，随时排除故障，避免影响正常施工。
6、接受现场监理工程师对工程的进度检查、监督。
7、项目部生产调度科学调配施工设备，尽量减少因各工序的干扰而影响施工进度。
8、严格按照设计要求和国家现行有关规范标准组织施工，避免因处理施工缺陷而影响施工进度。
9、掌握当地气象预报资料，最大限度地降低因降雨和其它不利天气因素对施工进度造成的影响。
10、正确处理质量与进度的关系，在确保质量的前提下，提高施工进度。
六、安全、环保保证措施
1、安全保证措施
1.1、安全管理保证措施
（1）项目经理是施工项目安全管理第一责任人，为项目安全管理提供必须的资源支持。
（2）各级职能部门及人员，在各自业务范围内，对实现安全生产负责。
（3）从事施工安全管理与操作的人员，应有从业资格证书和安全操作许可证，持证上岗。
（4）一切管理、操作人员均需与项目部签订安全协议，做出安全保证。
（5）安全生产责任落实情况的检查，应有认真、详细的记录。
（6）工程开工前和各分项工程开工前应进行安全技术交底。
1.2、安全保证措施
（1）在施工现场布设标志牌，用于施工现场的安全提示、警告、禁止标识。
（2）碎石桩作业时，设立明显的安全警戒线，警戒线以内，任何非施工人员都不得入内；
（3）所有进入现场人员必须佩戴安全帽，施工人员必须统一着装。
（4）桩机的卷扬、变幅、转向和行走，每天应进行例行检查，并填写安全记录。
（5）施工现场和生活办公场所要配备消防灭火器。
1.3夜间施工措施
（1）每台施工机组配备3只1000kw的碘钨灯，用于夜间施工照明。
（2）在施工阶段应创造适宜并充分的工地照明条件，保证夜间施工安全。
（3）驻地及周围区域必须提供充分且适宜的照明条件。
（4）统一夜间施工信号和指挥旗，夜间指挥人员和起重司机要完善配合；严禁起重司机疲劳作业。
2、环境保护措施
2.1、噪声控制措施
（1）在22点至次日7点施工噪音超过85db（分贝）的工作要停止，以免影响场地附近周围居民的正常休息。
（2）作业场所工人持续接触的噪声级不得超过90db。
（3）经常检测各作业场所的噪声强度，作好记录，以确定是否应采取降噪措施。
2.2、污染控制措施
（1）任何油料溢漏必须清理，并做记录。
（2）冲洗和清洁施工设备和车辆的冲洗液，应回收处理。
（3）污水的排放和处理应按业主的规定执行。
七、质量保证措施
1、质量管理机构
项目部在人力资源安排上进行了精心策划，专门建立了碎石桩工程质量管理体系，从各职能部门抽调具有丰富管理经验和相关专业的管理人员组建碎石桩工程质量管理机构，对碎石桩工程实施管理。
质量管理机构图
2、质量保证措施。
2.1、工程施工准备阶段
（1）在技术主办主持下，项目部各部门负责人参加，按照《施工图纸会审规定》的要求进行图纸会审，熟悉施工图纸，领会设计意图，确定具体的施工方法。
（2）技术主办，按照合同要求和具体确定的施工方法、施工图和有关规范完善、细化施工组织设计，送有关部门审核、审定、批准。
（3）工程部依据合同规定的工期，按照施工组织设计中施工进度控制要求，编制生产计划，报相关部门审批。
（4）项目部根据施工组织设计中的人员及劳动力需要量计划，安排选配具备资格的管理人员、技术人员及其他操作人员，按质量手册的要求对相应人员进行必要的培训。
（5）质量与安全部门根据施工组织设计中设备机具需要量计划，调配施工设备；在设备进场前对设备状况进行鉴定，并向监理单位进行报验,项目经理部依据鉴定结果对设备进行维修保养，设备操作人员及时填写《设备履历书》。
（6）项目部根据施工组织设计提出的材料需用量计划，组织订货。
（7）安质部负责按照《施工技术交底管理规定》对全体施工人员进行技术交底，填写技术交底记录。
（8）质量控制组对检验计量器具的状况，按照质量手册的要求进行鉴定认可。
（9）项目部组织机具、材料、设备、人员进场，填写开工报告，送业主和监理工程师批准。
2.2、碎石桩施工阶段
（1）测量队按照设计施工图进行测量放线。
（2）工程部对施工设备进行验证，并对碎石桩机的型号、沉管直径、沉管长度进行检查和确认。
（3）测量人员对每根桩点的长度、留振时间、碎石用料量进行控制，并填写施工记录。
（4）质检员按照相关规范要求进行监视和测量，并在相应施工记录上签字认可。
八、文明施工保证措施
1、建立文明施工管理制度
1.1、施工现场实行持证上岗制度。
进入现场作业的司机、起重工、电工、电焊工等特殊工种施工人员，都必须持证上岗。
1.2、文明施工管理实行奖惩制度。
要制定奖、罚细则，坚持奖、惩兑现。
1.3、施工现场应坚持每周召开一次由现场负责人主持的文明施工会议，分析文明施工情况，针对实际情况制定措施，协调解决文明施工问题。
1.4、施工现场由主办组织，每月进行一次文明施工综合检查，检查结果要张榜公布。
各机组要实行自检、互检和交接检制度，做到作业面整齐有序、施工机组外观洁净的标准。
1.5、各项专业管理制度中，都应有文明施工的内容。
2、资料管理
2.1、国家、行业上级主管部门关于文明施工的标准、规定、法律法规等资料应备齐。
2.2、施工组织设计中应有质量、安全、保卫、消防、技术措施和健康、卫生、环境保护等方面的管理要求；施工组织设计方案应有编制人、审批人签字及审批意见。
2.3、施工现场应有施工日志，应记录文明施工的内容。
2.4、文明施工检查记录应完整，签字手续齐全。
2.5、文明施工例会要有会议记录。
2.6、施工管理各方面的资料应齐全。
3、文明施工措施
3.1、所有施工人员要统一着装，工作服、安全帽应有标识，管理和操作人员要挂牌上岗，标牌上要标明姓名、职务、职称及岗位等。
3.2、所有施工设备要有统一标识，碎石桩施工机组进行编号。
3.3、施工现场要挂牌施工，标牌上要写明工程概况，项目经理、技术负责人、质量负责人及安全负责人的姓名。
3.4、各施工机组要划分施工责任区，责任区应做到施工机械整齐、施工现场平整、道路畅通。
九、施工进度计划
1、2#钢坝闸基础：
1667根，21337.6m,2013年5月5日-2013年6月10日；
2、3#钢坝闸基础：
1667根，23004.6m,2013年6月15日-2013年7月20+日。
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