振冲碎石桩工程施工设计方案Word文件下载.docx

1、 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2015）； 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）； 引黄入冀补淀工程（河南段）混凝土配合比试验技术要求；2、简述2.1 工程概况金堤河倒虹吸和退水闸工程区地震基本烈度为度，地表下20m以内土层存在轻微中等液化问题。为解决其液化问题，采用挤密砂桩处理。挤密砂桩在平面上呈正方形布置，设计桩长3.7m-15m，挤密砂桩桩底高程35.0m。桩径0.6m，桩间距1.8m。进口段挡墙下地基承载力不满足设计要求，采用加密处理，桩径为0.6m，桩间距为1.5m，呈正三角形布置。进口渐变段护底区域挤密桩成孔后，高程35.0-43.0内填充料与其他挤密

2、桩一致，自高程43.0m向上至建筑物基底填充C15混凝土。挤密砂桩布置范围为进、出口闸室段扩展至基础轮廓线以外10m；水平管身段扩展至基础轮廓线以外5m；退水闸基础轮廓线以外10m。总面积约8360m2，长298.0m，宽38.14m。表1 主要工程量表部位根数长度（m）投砂量（m）混凝土量（m进口常规区2142612.98960上部封填混凝土区1662040.56488262进口加密区1221520.32359200退水闸区2923965.331457出口段3805131.81886施工方法调整为振冲碎石桩，振冲桩应用范围进出口区域。2.2 施工说明2015年12月31日开始在进口段采用振动

3、沉管挤密砂桩施工，振动沉管套管直径600mm，沉入43.044.0m时难以继续下沉；通过多次变换试桩位置，并将套管改为400mm，情况亦然，无法继续施工。根据建管部组织召开的金堤河倒虹吸挤密砂桩施工专题会要求，2016年1月10日，进行螺旋钻引孔+振动沉管挤密砂桩施工工艺试验。引孔直径470mm。振动沉管套管直径600mm，沉入10.0m深左右难以继续下沉。采用螺旋钻引孔+振动沉管挤密砂桩施工工艺无法实施。经各方现场察看，采用振冲桩法进行试桩。2.3工程地质倒虹吸场区地层分布稳定，勘探深度内（除大堤为人工填土外）均为第四系全新统充积层，按地层岩性，共分3个工程地质单元，由新到老分述如下：堤身素

4、填土，褐黄色，黄褐色，以轻粉质壤土为主，夹有重粉薄层，层厚约3.00m。 轻粉质壤土（Q4a1），黄褐色，灰色，灰褐色，稍湿饱和，稍密，含有蓝色泥质条带及少量腐殖物，局部夹重粉质壤土薄层，偶见砾石；层厚4.105.50m，层底高程44.5546.80m，标贯击数35击，平均3.6击。 中、重粉质壤土（Q4a1），黄褐色，灰色，灰褐色，可塑-硬塑，偶见螺壳，含少量钙质结核，最大粒径可达2.0m，含少量腐殖物薄层，有铁质侵染；层厚0.703.00m，层底高程42.7544.8m，标贯击数49击。2 砂壤土（Q4a1），灰黄色，浅黄褐色，饱和，稍密中密，含铁质侵染；层厚1.803.20m，层底高程4

5、1.642.05m。 粉细砂（Q4a1），褐黄色，灰褐色，饱和，稍密中密，ZK50孔底密室，成分主要为石英、长石，少量暗色矿物，含有砾石，最大粒径可达3.6cm。局部夹有轻粉质壤土和腐殖物薄层；该层未揭穿，揭露最大厚15.60m，标贯击数1027击，平均17.2击。2中、重粉质壤土（Q4a1），褐黄色，褐红色，灰褐色，可塑硬塑，见大量铁质侵染，含有钙质结核，结核最大粒径可达4.0cm，含量约5%，中间夹有轻粉质壤土薄层，见有碎贝壳；仅ZK52揭露，未揭穿，揭露最大厚度1.90m，标贯击数14击。工程区地震动峰值加速度为0.15g，反应谱特征周期为0.40s，其相对的地震基本烈度为度。场区在勘探

6、深度范围内地下水为孔隙潜水，主要赋存于层粉质壤土中，在勘探期间测得地下水位埋深1.52.0m，高程49.1049.45m。该区地下水主要为地下径流和大气降水入渗补给，以蒸发和地下径流排泄。地下水与地表水有水力联系，且随季节的变化而转化其相互补排关系，因而其地下水动态随季节的变化较大。3、施工准备3.1 材料振冲碎石桩使用的填充料为天然级配砂石料、碎石料、矿渣或其他不溶于地下水、不受侵蚀影星的性能稳定的硬性骨料，不宜使用风化易碎的石料；填料粒径不宜小于，含泥量不超过5。粗骨料粒径以2050mm较合适，最大粒径不宜超过50mm的填料。砂石填料量根据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）要求，

7、充盈系数暂按照1.3考虑，最终将以试验确定。3.2 机具设备振冲碎石桩选用DJ75打桩机，成桩直径80cm左右，深度可达18m，满足本工程需要，主要参数详见下表。表3-1 主要技术参数表型 号单位技术参数电机功率Kw75转数r/min1450允许拔桩力KN沉桩时加压力沉桩最大深度m26主卷扬机牵引力500移架卷扬机牵引力振冲器外径mm426振冲器长度3000 升降设备振冲器的升降一般使用起重能力为815t的自行式、全回转履带式起重机，根据现场情况选定。 填料设备装载机进行填料，75kw振冲器配1.0m3以上的装载机。 辅助设备供水水泵和排水管道，电力控制设备（150A以上容量的电流表，500V

8、的电压表）和留振时间自动信号仪表，配套的电缆、胶管，修理机具。3.3 桩位布置及编号原则振冲碎石桩桩布设形式不变，故编号原则按原挤密砂桩编号进行编号。如下：碎石桩分区：碎石桩分为5个区域进行编号，进口段为区，进口管身斜坡段为区，管身平直段为区，出口管身斜坡段为区，出口段为区。进口区区根据进口碎石桩设计特点分为四个小区，分别为1区（进口常规区域，桩间距1.8m）；2区（上部封填混凝土区，桩间距1.8m）；3区（进口加密区，桩间距1.5m）；4区（退水闸区域，桩间距1.8m）；详见附图碎石桩平面布置图。编号原则：例如出口管身斜坡段第二排第三列，编号为-2-3。3.4 施工道路、水、电现场已布置的施

9、工道路满足振冲碎石桩施工。施工用水：通过水管将水送入储水箱，高压水泵从储水箱内抽水打入振冲器的射水管，振冲后的污水不能随意排放，通过集水坑或泥浆泵排入坑外排水总管。现场采用三相电，电压为380V10V供振冲器施工，工地照明，及生活用电。4、施工措施4.1 施工工艺流程图4-1 振冲加固施工工艺流程图（2）振冲挤密法顺序方法可见下图。图4-2 振冲挤密法施工工艺4.2 施工工艺要点控制标准：密实电流不小于50A；填料量为每米桩长不小于0.38m3，留振时间3060s。（1）平整场地振冲碎石桩：平整场地，使施工面标高高于桩顶设计标高1.0米，地下水位在施工期间应保持在施工场地地表下0.5米。场地使

10、轮胎式吊车和运送石料小推车或铲车作为运输工具。（2）测量放线用全站仪分区域放出边桩轮廓，在边桩30cm以外设置半永久性控制点和水准点，并用小木桩定出基准砂桩位置。打桩过程中定期检查和校正。为了防止机械或其他因素对桩位的扰动，桩位采用打钢钎或洛阳铲中心灌白灰进行桩孔定位，桩位边打边放。对砂桩加密区进行边线控制，设明显标志，确保加密区的承载力。放样后全面核对桩的位置、数量及布桩形式，确保桩位准确。测量定位精度要求： 控制桩5mm； 水准基点10mm； 半永久性控制点 砂桩桩位20mm。（3）桩机就位、对中和垂直度检查首先对施工场地进行平整，考虑桩机的自身重量，对桩机运行的松软场地进行夯实处理，达不

11、到要求的部位进行挖除做垫渣夯实处理。桩机在外部机械的辅助下通过下部钢管移动至施工场地，在对中员的指挥下，将桩尖正好与桩位标记点对齐。最后通过调节导杆调整桩机垂直度，要求垂直度偏差为1.5%。（4）启动水泵和振冲器先开启供水泵（采用压力200600KPa，供水量200400L/min的供水泵），待振冲器下端喷水口出水后，启动振冲器，检查水压、电压和振冲器空振电流是否正常。（5）振冲造孔吊机放下振冲器，使振冲器徐徐沉入土中，一般采用0.52.0m/min的速度下沉，造孔过程中应保持振冲器呈悬垂状态，以保证成孔垂直。当电流值超过电机额定电流时，应减速或暂停振冲器下沉或者上提振冲器，等电流值下降并满足

12、要求后再继续造孔。造孔中，若孔口不返水，应加大供水量。施工中设专人记录造孔时的电流值、造孔速度及返水情况。当造孔达到设计深度时即可终止，并将振冲器上提300500mm。造孔时返出的水和泥浆要做好围挡、汇集、沉淀。（5）填料连续填料时，振冲器停留在设计孔底300500mm以上位置，向孔内不断回填石料，并在振动中提升振冲器，整个制桩过程中石料均处于满孔状态。碎石桩桩顶应达到设计标高以上1.0米，确保桩头部质量。（6）振密成桩依靠振冲器水平振动力将填入孔中的石料不断挤向侧壁土层中，同时使填料挤密，直到满足留振时间和填料量。无论采用哪种填料方式，都必须保证振密从孔底开始，以每段300500mm的长度逐

13、段自下而上直至桩顶设计标高。振密程度一般以电流超过原空振时电流2530A时，表示该深度处的桩体已经挤密。4.3 桩内冲填C15混凝土施工方法采用振冲碎石桩施工，上部C15混凝土无法直接在碎石桩施工完成后立即施工，需要进行二次成孔，采用旋挖钻机（SR220C）成孔，扩孔后再进行混凝土浇筑。根据设计要求，进口渐变段护底区域挤密砂桩需在高程43m以上部位填充C15混凝土。为便于施工机械操作，振冲碎石桩应填料至地面，旋挖钻开挖过程挖除。混凝土采用汽车泵进行送料浇筑。根据水工混凝土施工规范（SL677-2014）进行混凝土施工控制，C15混凝土填筑段长3.12m，分层进行混凝土填筑、振捣，50cm振捣一次，等3.12m高度填充满以后，进行套管拔管。5、施工计划安排振冲碎石桩计划2016年01月20日开始，2016年02月03日进行地基检测。由于退水闸区域挤密砂桩受导流明渠影响，暂不具备施工条件，计划导流明渠拆除后，进行施工。施工计划时间见下表：表5-1 振冲碎石桩进度计划表序号施工部位工程量（m）计划施工时间备注1进口段试验桩203.032016.01.20-2016.02.042进口段5970.772016.02.04-2016.03.05除去春节影响，有效施工天数2周6、资源配置6.1 人员配置挤密砂桩人员配置表岗位人数职