涵式小桥碎石桩施工方案

K8+607涵式小桥基底碎石桩施工方案一、编制依据1、内遂高速公路路基施工《两阶段施工设计》文件。2、《公路路基施工技术规范》（JTJ033-2003）。3、本项目配备的施工机械、设备，以及本项目部的施工管理经验。二、工程概况：1．概述：原设计K8+607涵式小桥基础无软基处理措施，后经现场触探试验基础地基承载力不能达到设计要求。考虑到通道基础安全，以及施工的可操作性，根据设计变更文件，K8+607通道基础以及基础两侧共20米范围进行碎石桩处理，桩长为6.3m，并在通道基础下加0.5m砂砾垫层进行换填。本段碎石桩采用桩径为0.5m、桩距1.8m，共计577根，实际桩长按经监理工程师现场确认的实际数量为准，以等边三角形布置，碎石挤密桩用震动成桩法进行施工，工程数量按经监理工程师现场确认的实际完成数量为准。2．材料：填料宜采用未风化的干净砾石或轧制碎石等硬质材料，含泥量不应大于5%。填料料径一般为20~50mm，对于成桩较困难的很软的土，碎石料径宜大些。3、本项工程的质量控制目标为K8+607涵式小桥基底承载力σ＞245kpa。三、工期安排计划开工时间：2010年9月29日计划完工时间：2007年10月15日四、施工准备1、人员准备施工现场管理人员、技术负责人、专业工程师和机驾人员等已全部到位，挂牌上岗。管理人员一览表序号姓名职称岗位1廖金桥工程师技术员2杨佐攀工程师技术员3苏尤盛工程师测量队队长4金龙安全员安全科2．施工机具1、机械设备①振动器选用DZ-90型振动沉管打桩机1台，功率为90kw，产地江苏南京；②控制设备：控制电源操作台，发电机型号200kw，产地：江苏无锡；③加料设备：装载机、机动翻斗车各1部，产地：山东聊城；2、技术参数：①密实电流控制在额定电流的90%，额定电流为60A，实际应控制在60×0.9=54A；②激振力500KN；③留振时间大于10s；④振动器振动频率为1520次/分；⑤填料量1.235-185m3/根（桩径500mm），分式为q=k·1·3.14d2/4，式中k为充盈系数1.15~1.5，充盈系数一般选取中间值1.3，具体根据实际地质情况试验中得出实际充盈系数。当K取1.00时每米填料量约为0.196m3（即6.3m×0.196m3=1.372m3）当K取1.15时每米填料量约为0.226m3（即6.3m×0.226m3=1.423m3）当K取1.20时每米填料量约为0.236m3（即6.3m×0.236m3=1.487m3）当K取1.30时每米填料量约为0.255m3（即6.3m×0.255m3=1.607m3）当K取1.40时每米填料量约为0.275m3（即6.3m×0.275m3=1.733m3）当K取1.50时每米填料量约为0.294m3（即6.3m×0.294m3=1.852m3）⑥现场填料灌入量的控制碎石桩控制的重点是灌入量，根据现场测量：沉桩导管直径为0.4m（内径），灌满后方量为：3.14×（0.4m/2）2×6.3m=0.791m3，加料斗的容积为：0.15m3，当K取1.20时6.3m桩需要：1.487m3碎石即：（9.9斗）碎石当K取1.30时6.3m桩需要：1.607m3碎石即：（10.7斗）碎石当K取1.40时6.3m桩需要：1.733m3碎石即：（11.6斗）碎石当K取1.50时6.3m桩需要：1.852m3碎石即：（12.3斗）碎石五、振动沉管施工方法作业流程为：测量定位→桩位堆石→振动沉管到持力层→加料→拔管2m→反插1m→提管0.3m→留振15～20秒→拔管2m→循环作业。1、基坑回填：因通道基坑已开挖，碎石桩施工前须对已开挖基坑进行回填，回填须分层压实。2．测量放样：确定碎石桩的施工范围，并且对每根桩进行编号，具体布设见碎石桩平面图。3．振动沉管法成孔振动式挤密桩使用的桩管是厚壁铸钢管，重量较大，可同时作为冲击振动锤头，由专用桩架固定，上端安设有锤。本标段打桩机桩管直径为0.5m，造孔及成桩工艺为逐步拨管法，具体施工工艺如下：A、所有桩管下端为变向外双开平型合页门，移动桩架及导向架平稳就位，桩管垂直对准桩位中心，此时合页门紧闭，启动振动器将桩管沉入土层至设计深度（达到持力层的标志是：电流突然增大，瞬间电流达到100A以上，沉管明显受阻或下沉缓慢，并伴有剧烈的振动。如果沉管到达设计深度6.3m时，仍未达到持力层，则需继续沉管，直至每根碎石桩达到持力层）；B、用料斗向桩管内灌满定量碎石，桩管内要始终保证存满碎石填料，以增加下料时的压力，有助于下料的均匀性；C、边振动边拔起桩管到3m高度，然后进行反插1m，增加碎石桩的密实度，此后按2：1的反插系数进行反插：即拔2m，反插1m；D、停拔继续振动若干秒（如20s）；E、再灌碎石、再拔起一定高度，再停拔继振，多次重复B-D工序直至控制桩顶标高，最后振压成桩。机械性能如下所示：振动式成孔机械性能分类型号名称技术性能适用桩孔直径(cm)最大桩孔深度(m)备注激振力(KN)15t~20t振动沉桩机150~20040~50205.沉管法施工注意事项（1）沉管开始阶段应轻击慢沉，待桩管方向稳定后再按正常速度沉管；（2）成孔过程如出现反常现象应针对原因恰当处理，如①桩管沉入过快，如因地层有空洞、墓穴或过软土层，可拔出桩管填入非粘质土料再沉管挤压，如系桩直径偏小，可改用粗管；②桩管沉至设计深度后应及时拔出，不宜在土中搁置太久；拔管困难时可用水浸润桩管周围土层或转动桩管后再拔；③注意计算数量灌注填料，控制灌注高度和填料密实度，填料宜分次进行，不要一次灌满。六、控制措施1．成孔直径不能太大，如成孔太大，桩间土难以挤密且浪费材料。2．每次投入的填料重量要适当，不能太大也不能太小，以达到制桩长0.8m左右为限，一次投料太多易造成成桩不均匀，碎石灌入量不应少于设计值的95%，如不能顺利下料时，可适量往管内加水。3．除桩顶以上部位外，密实电流达到设计要求的规定值时，必须留振一段时间。4．施工过程中应保证起重设备平稳，导向架与地面垂直，垂直偏差不应大于1.5%，成孔中心与设计桩位偏差不应大于±15cm，桩径和桩长不应小于设计值。5、施工允许偏差检验包括对桩径、桩距、桩长、垂直度以及单桩碎石灌入量。如未达到设计质量要求时，应在旁边补桩一根。七、质量检测1、碎石桩复合地基承载力检测(1)、加载方式现场试验采用慢速维持荷载法。按不小于设计K8+607涵式小桥承载力（σ＞245kpa）特征值的2.0倍分八级进行加载，卸载级数为加载级数的一半。基桩呈正三角形，桩间距1.8m，桩排距1.56m，承压板面积应与单桩处理面积一致，所以承压板面积为1.96㎡（b=1400mm）。铁板底铺设50mm中粗砂，并用水平尺找平。采用手动油压千斤顶加载，工字钢、砂包搭设堆载平台。荷载值通过压力表测量，沉降量观测采用对称架设的机械式百分表测量，所有百分表均用磁性表座固定于由工字钢构成的基准梁上，基准梁在独立的基准桩上安装，基准桩按规范要求布置。(2)、试验步骤1）试验反力采用堆载法提供。两侧堆载平台采用砂袋堆积而成，堆载平台上部两侧各均放置水平枕木，确保堆载平台受力均匀，平台上部水平放置横梁，上部配重物采用砂袋。2）安装承载板及垫板。安装承载板前在桩基表面铺约50mm厚的中粗砂，并用水平尺找平，承载板与试验面平整接触。3）安装千斤顶、球座，其中心应与承载板中心一致。4）在承载板上对称安装4支机械百分表，并固定在基准梁上，基准梁的支点位于地基沉降影响范围之外的基础上。5）加荷按等量分级施加，每级荷载增量取最大加载量的1/8。6）加载沉降观测。自加荷开始，在加载前后应读记承压板沉降量一次，以后每半小时读记一次。当一小时内沉降量小于0.1mm时，即可加下一级荷载。7）卸载沉降量观测。卸载级数为加载级数的一半，等量进行，每级卸载量为加载量的两倍。每级卸载后，间隔半小时测读一次，最后一级卸载后，间隔3小时再测读一次。(3)、检测仪器设备本次检测所使用的仪器设备列于表1。表1现场检测设备一览表仪表设备型号编号量程/灵敏度检定日期证书编号百分表0－50mm7061550mm/Ⅰ级2009.02.13JL0902131334010—50mm7034650mm/Ⅰ级2009.02.13JL0902131331010－50mm7060450mm/Ⅰ级2009.02.13JL0902131337020—50mm7058350mm/Ⅰ级2009.02.13JL090213132901压力表0－60MPa049960MPa/0.4级2008.05.14力字第2008-003205号千斤顶100t1#/2008.11.12OJ06012-WFL－0809812(4)、试验人员及辅助人员1试验人员：主要从事试验测试人员2人。2辅助人员：主要从事试验堆载及的设备安装工作，共需辅助人员8人。(5)、试验安排自试验前期准备工作就绪开始，7天完成全部现场原位试验工作，试验结束后7天提交试验成果报告。2、碎石桩试验桩密实度动力触探试验(1)、试验方法采用重Ⅱ型动力触探评价桩身的密实程度是否达到设计要求，确保施工质量。桩位由驻地监理工程师在现场随机确定。仪器设备试验采用北京探矿机械厂生产XY-100型百米钻机配以重Ⅱ型动力触探试验设备及超重型动力触探试验设备。设备主要参数为：重锤质量63.5±0.5kg及120±0.5kg两个规格，重锤落距76±2cm，探头为圆锥头，锥角60°，锥底直径74mm，探杆外径42mm。动力触探试验采用固定落距的自由落锤法，所用的钻杆应定期检查，钻杆相对弯曲小于1/1000，接头应牢固。应保证试验在垂直方向上进行，同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动以保持探杆垂直度；触探杆的最大偏斜度不应超过2%，地面上的触探杆高度不宜过高，以免倾斜摆动过大。每贯入1m左右，宜将探杆转动约一圈半，减少导向杆与桩体的摩阻力，以保锤击能量恒定；当贯入深度超过10m，每贯入20cm宜转动探杆一次。(2)、试验步骤试验前平整场地，挖出碎石桩桩头，以便钻机顺利就位；在桩头中心附近沿桩体连续贯入，在钻杆上每隔10cm画出标记；记录每贯入10cm的锤击数。当桩身较软时,采用测量每阵击(一般为1～5击)的贯入度，换算成贯入10cm时的锤击数；每贯入10cm所需锤击数连续3次超过50击；或者贯入深度达到设计桩长时；或已经贯入到基岩时，应终止试验。(3)、试验人员及辅助人员1试验人员：主要从事试验测试人员1人。2辅助人员：主要从事设备安装工作，共需辅助人员3人。(4)、试验安排自试验前期准备工作就绪开始，7天完成全部现场原位试验工作，试验结束后7天提交试验成果报告。七、安全保证措施1、作业人员，特别是机长，严格按工艺流程规定的拔管、反插高度和留振时间作业，对违规作业人员将严肃处理。2、严禁闲杂人员进入施工场地。3、定期组织机电设备、车辆安全大检查，对查出的安全问题，按照“三不放过”的原则进行调查处理。