安东挤密砂桩地基施工方案

中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部1安东公路延伸段道路工程挤密砂桩地基施工方案中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部二〇一四年一月中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部2安东公路延伸段道路工程挤密砂桩地基施工方案1概述1.1工程概况安东路延伸段（后湖村至潘径村段）市政道路工程位于晋江市东石镇，是东石镇快速交通网络规划中的主干道之一。本项目起点位于晋江东石镇兴东路、仁和路交叉的平面口，路线经过东石港务局、西寨后，至埔上村，经埔上村晋江盐场、郭岑村、一居、二居、三居、四居、五居，至终点潘径村（市域12号路），路线全长6.016km，设中桥1座，涵洞11座。本项目按照二级公路（兼城市主干道）设计，路基宽度50m，双向六车道，设计时速40km/h。其中路基工程挖土方53201方，挖淤泥69978方，填方821708方，砂垫层和砂砾垫层127604方，级配碎石垫层86748方，预压土方195540方，砂桩832779米（合计104597方），土工格栅284325平方米，回填碎石土64321方，浆砌石护坡6814方。1.2工程地质简况本项目区主要分布在第四系冲海积平原、冲洪积平原地貌中，全区均被第四系地层覆盖，区内出露地层为第四系全新统海积层，下伏基岩为燕山期混合花岗岩，沿线地形较平缓，穿越场地大部分为盐场、鱼塘。地层主要为淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土、砂、残积砂质粘性土以及全风化花岗岩等，项目区典型地层分布情况如下：1．第四系全新统人工填土（Q4ml）:分布于线路全线范围表面，按其成分组成分为耕植土、素填土、杂填土，属新近回填土，以粘性土为主，砂、碎石含量占10%，回填时间约5-10年，未经专门压实，属欠固结土。2.第四系全新统海积层（Q4al）：主要分布在山间盆地、冲洪积阶地及丘陵间沟谷。由淤泥、淤泥质粉质粘土、粉土、粉质粘土、中粗砂等组成。层厚多小于15m。3.第四系残积层（Qel）:主要有残积砂质粘性土，残积砾质粘性土等。全线均有分布，下伏于海积层之下。4．前第四系地层：燕山早期混合花岗岩（ηγm52(3)），为本路段主要地层。肉红色、浅肉红色、褐红色，混合花岗结构，块状构造。主要矿物成分由石英、长岩及少量云母等组成。中风化岩埋藏深度较大，本次勘察仅揭露有全风化岩、砂土状强风化岩及碎块状强风化岩。1.3线路简况1、AK0+780～AK0+800段本段为海积平原原间河流冲洪积、海积松散土类区，地形稍有起伏，但起伏不大，地形坡度5°～10°，断层不发充，主要为桥梁，桥梁横跨本段河流。上部主要由第四系全新海积物及残坡积土组成,，下部为燕山期花岗岩风化层。上部：第1层流塑状-软塑状淤泥、淤泥质粉质粘土，层厚4.0～4.6m，[fa0]=60kPa；第2层为硬塑粉质粘土，层厚6.40～10.40m，中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部3[fa0]=160-180kPa；第3层中密粉土，层厚0-1.0m，[fa0]=140-160kPa；第4层为中密～密实粗砂，层厚3.1～6.1m，[fa0]=200kPa；第5层硬塑残积砂质粘性土，层厚大于5m，[fa0]≥200kPa；下部由第8层全风化花岗岩[fa0]=350kPa，大部分地段未揭露到。2、AK0+800～AK1+679.137段本段为海积平原海积层松散土类区，地形平坦开阔，地形坡度一般为2～5°，断层不发育。主要为路基。上部主要由第四系全新统填土、海积物及残坡积土组成,，下部为燕山期花岗岩风化层。上部：第１层松散素填土，层厚1.0-2.0ｍ，[fa0]=100kPa；第2层流塑状-软塑状淤泥、淤泥质粉质粘土，层厚3.5～10.4m，[fa0]=60kPa；第3层硬塑粉质粘土，层厚0～12.25m，[fa0]=160-180kPa；第4层层中密粉土，层厚0-1.0m，[fa0]=140-160kPa；第5层中密～密实粗砂，层厚3.1～6.1m,[fa0]=200kPa；第6层硬塑残积砂质粘性土、残积砾质粘性土，层厚大于5m，[fa0]≥200kPa；下部由第8层全风化花岗岩[fa0]=350kPa，大部分地段未揭露到。地下水主要为第四系松散堆积物孔隙潜水。工程地质条件一般，下部地层中见有软弱土层淤泥、游泥质粉质粘土，强度低，需处理；中砂、粗砂层有地震液化的可能，建议对砂类土进行处理后方可作为持力层。3、AK1+679.137～AK2+980段本段为海积平原海积层松散土类区，地形平坦开阔，地形坡度一般为2～5°，断层不发育。主要为路基。上部主要由第四系全新统填土、海积物及残坡积土组成,，下部为燕山期花岗岩风化层。上部：第１层松散耕植土、素填土、杂填土，层厚1.0-2.0ｍ，[fa0]=100kPa；第2层流塑状-软塑状淤泥、淤泥质粉质粘土，层厚2.1-8.8m，[fa0]=60kPa；第3层可塑状粉质粘土，层厚5.8-9.2m，[fa0]=160-180kPa；第4层松散粉土，层厚3.8-6.8m，[fa0]=140-160kPa；第5层松散中砂，层厚1.2-9.8m，[fa0]=180kPa；第6层松散粗砂，层厚1.4-10.4m，[fa0]=180kPa；第7层硬塑残积砂质粘性土、残积砾质粘性土，层厚大于5m，[fa0]≥200kPa；下部由第8层全风化花岗岩[fa0]=350kPa，大部分地段未揭露到。地下水主要为第四系松散堆积物孔隙潜水。工程地质条件一般，下部地层中见有软弱土层淤泥、游泥质粉质粘土，强度低，需处理；中砂、粗砂层有地震液化的可能，建议对砂类土进行处理后方可作为持力层。1.4挤密砂桩原理挤密砂桩是处理软弱或松散地基常用的方法。挤密砂桩是在地基中沉入桩管，然后边拔边灌入砂子，并振实，在地基中形成密实砂柱体。主要作用是挤密桩周围的软弱或松散土层，使其与砂桩共同组成复合地基，以提高地基强度和减少地基变形。1.5编制目的为了规范挤密砂桩施工，统一文件资料、质量标准的内容，并对成品进行保护，特编制此施工方案。中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部41.6适用范围本作业指导书适用于安东公路延伸段道路工程中，采用锤击或振动沉管工艺，用于淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉土、砂、残积砂质粘性土以及全风化花岗岩等地基中进行充砂挤密加固施工。1.7编制依据（1）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001（2）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002（3）建筑地基处理技术规程JGJ79-2002（4）国家和当地政府有关安全、防火、劳动保护等现行有关标准和规程。《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）《公路工程抗震设计规范》（JTJ044-89）《公路土工合成材料应用技术规范》（JTJ019—98）《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）2施工准备2.1技术准备（1）根据工程地质勘察报告，了解和掌握作业区域内的水文、地质情况。（2）认真审阅图纸，进行图纸会审，了解和掌握图纸和设计文件对地基加固的技术要求。（3）结合现场情况，编制挤密砂桩加固地基的作业指导书，并向操作人员进行了详细的施工技术交底。（4）进行测量放样的交底、复测及检查工作。（5）进行成孔、灌砂工艺和挤密效果试验，以确定有关施工工艺参数（填砂量、桩管提升高度和速度，桩管往复挤压振动次数和振动时间，电机工作电流等），并对试桩进行测试，达到承载力、挤密效果等符合设计要求，取得设计、业主、监理等有关方面的确认。2.2设计参数挤密砂桩在平面上呈正三角形布置，桩径0.4m，间距1.2～1.6m,其中AK1+720间距为1.6m。桩体应贯穿软土层，并深入到下卧持力层不小于0.5m。挤密砂桩桩顶铺设50cm厚砂砾垫层，中间加铺一层塑料双向土工格栅。设计单桩承载力≥270kpa，复合地基承载力≥150kpa。挤密砂桩处理路段采用欠载预压，预压期为6个月。2.3材料要求桩体填料采用中粗砂，含泥量要求不大于5%。桩身密实度大于中密状态。2.4人员组织（一）现场管理名单我公司项目经理部人员已按合同文件要求进入施工现场，积极开展各项施工准备工作。本工程施工各职能科室人员如下：中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部51.施工负责人：李久明2.技术负责人：郭丰春3.质量负责人：王继元4.试验负责人：崔丽英5.测量负责人：邢景昌6.材料负责人：刘明星7.机械负责人：孙建坤8.安全负责人：刘志勇（二）施工人员进场数量序号工种数量备注1.机使工102.现场施工员13.电工14.修理工15.辅助工66.司机17.测量工4合计24（三）.施工组织安排砂桩施工工作由砂桩队担负，队长为行政负责人，工程技术部工程师郭丰春技术负责人，孙建坤同志为现场负责人。项目部负责施工总体协调及质量检查、技术指导。2.5主要机具（1）机具：振动（锤击）沉管打桩机，起重机等．（2）工具：桩管（带活瓣桩尖），装砂料斗，铁锹、手推车等。（3）量具：全站仪、水准仪、钢卷尺等。2.6作业条件（1）施工范围内，地上、地下所有障碍物和地下管道、电缆、旧基础等均全部拆除或搬迁。附近原有地上、地下建（构）筑物、各种地下管线等采取有效的保护和加固措施。（2）当沉管振动（锤击）对邻近建筑物及厂房内仪器、设备有影响时，采取有效的防护措施。（3）施工场地进行平整，对桩机运行的松软场地进行处理，现场采取有效的排水措施。（4）桩轴线、高程控制桩设置完毕，且经报验复核确认；桩孔位置已经放线并钉桩位标志或打孔灌石灰。（5）供水、供电、通讯、运输道路、现场临时设施等已经设置就绪并具备使用条件。（6）施工所需施工机具已进场，并确保处于完好状态。（7）夜间施工应合理安排工序，现场应设置足够的照明。2.6试桩在施工之前，为保证大面积施工的质量，应选择有代表性的路段进行试桩，成桩试验要求达到以下目的：中铁十四局集团第三工程有限公司安东路延伸段项目经理部6①确定符合设计要求的施工工艺参数，如电流值、振冲器的留振时间、砂的含水量等；②确定合理的投料数量；③确定密实度质量标准。试桩数量5-10根或根据需要确定，试桩成桩28d后，进行桩体的重II型动力触探(每试验路段不少于10根桩)和单桩承载力、复合地基承载力载荷试验检验(每试验路段各不少于2个点)。如因施工条件限制，检验距成桩时间不足28d的，其锤击数标准应乘以0.8的系数。试桩完成后应提交试桩报告，重点阐述桩体密实度、桩长、荷载试验情况(含荷载P—沉降S曲线、沉降S—时间t曲线)，总结评价施工工艺、施工质量、加固效果。3施工方案和工艺3.1施工工艺流程挤密砂桩采用振动沉管法或者锤击沉管法成桩，振动沉管法施工工艺流程如下：(1)清理平整作业现场至原始标高+0.50m，做好排水系统，保证处理区域内的水被挤出后能迅速的排出处理区域。(2)测量放样。桩位精度要求±30mm。(3)桩机就位。检查桩机的平整度和桩管的垂直度，垂直度偏差不大于1.5％，桩位偏差不大于桩身的一半。(4)启动桩机桩锤震动，使桩管下沉，严格控制桩管入土深度，桩长允许偏差±10cm。(5)桩管插入到设计标高后，即开始加料。(6)打开桩管尖。拔管前先振动1min，桩管拔出应边拔边振，使砂桩达到最佳密实度。桩管提升速度控制在1m／min，每提升1m，留振时间0.5～1min(软土层内留振0.5min，砂层内留振1min)并反插。提升和反插速度必须均匀，反插深度由深到浅，每根桩在保证桩长和灌入砂量的前提下，做到沉管每提升1m反插一次，桩长不大于5米的反插次数不小于5次，并根据成桩过程进行施工调整。(7)将桩管提至地面移动到下一桩位施工。(8)施工过程中应及时记录成桩深度、成桩时间、每次砂灌入量、反插次数等。施工进程如发现土层有较大变化，投料量或沉桩速度异常应立即停止并报告监理。(9)为尽量减少桩间土的隆起，应采用隔行跳打的方式施工。由于地基应变在砂桩施工完成后未能全面消