软土路基专项施工

软土路基专项施工方案小组成员：刘文欢赵帅张强宋涛彭涛涛宋涛班级：道桥D123佛山市高明区沧江四桥软土施工一、工程概况佛山市高明区沧江四桥建设工程位于佛山市高明区沧江工业园内，跨越沧江河(高明河)，是杨西线人和至西安河村段公路工程的组成部分。起点位于高明河人和岸，起点桩号K4+197.9，自南向北跨越高明河，终点位于西安岸，终点桩号K4+991，路线全长约0.793公里。本项目公路等级为一级公路标准兼顾城市道路功能，双向八车道，设计时速80km/h，路基宽度47.5m。路线所经区域有大量软土分布，以有机淤泥质为主，含水量较高，对K4+197.9～K4+352.5和K4+932.5～K4+991段采用CFG桩+袋装砂井处理。对K4+352.5～K4+382.5和K4+902.5～K4+932.5段采用预应力管桩+袋装砂井处理。CFG桩根数为3009根，总延长米为31130m，最高深度14m，最低深度6.4m。袋装砂井根数为3592根，桩径7cm，总延长米为34844m，最长13m，最短5.4m。预应力管桩根数为1040根，总延米为13424m，最长15m，最短11m。地质水文情况1、地质情况项目区内特殊性岩土为软土，软土全场地分布，软土物理力学性质差，若不处理将危及路堤、涵洞、桥台稳定及运营安全。根据勘测资料，项目区软土主要为淤泥，在K4+935～K4+991处软土较厚。2、水文情况本工程项目区内地势较低，地下水埋藏浅，埋深1～1.6米。路线地下水分为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水及碳酸盐岩裂隙溶洞水三大类。以第四系松散层孔隙水为主，四系底部砂砾卵石层为主要含水层位，局部发育基岩裂隙水和碳酸盐裂溶洞水，水量不丰富，地下水质类型为HCO3-CaNa型和HCO3Cl-CaNa型，据2个河水水样试验结果：PH值7.3—7.4，SO4²-含量24.7～32.90㎎⁄1，侵蚀CO22含量0mg/l。根据上述四项指标进行水质分析，地表水对混凝土不具腐蚀性，地下水与河水有密切水力联系，两者呈互补关系，地下水迳流形式为水平迳流和垂直蒸发，以垂直蒸发为主。雨季地下水主要靠大气降水补给。施工总体规划主要机械设备配备推土机、挖掘机、自卸汽车、套管钻机、洒水车。场地清理1、修通便道，修整好既有便道，保证线路畅通。2、砍伐或移植路基用地范围内的树木、种植物等；清除路基用地范围内的垃圾、树根、草皮及原地面以下至少500mm内的根系、有机物残碴、污泥，并且堆放在规定弃土场内。3、挖好纵横向排水沟排除场内积水、进行晾干。4、场地清理完成后，全面进行填前碾压，并达到规定的密度要求，压实度不小于90%。5、修好施工排水系统。施工测量1、对原地面进行复测。2、清表、完毕后，根据现场实际地形地势进行中、边桩放样工作。3、第一层砂垫层施工完毕后，依据施工图准确对袋装井、CFG桩放样。主要施工方案一、软基处理工作流程清表碾压测量放样砂垫层(20cm)测量放样袋装砂井(+CFG桩+预应力管桩)砂垫层(15cm)二、施工工艺（一）砂垫层1、施工前先对砂垫层材料进行取样检验，以确保砂垫层材料为洁净的中粗砂，其含泥量不超过5%，细度模数不小于2.7，渗透系数不小于5×10-2mm/s，且不含有机质、垃圾等杂物。2、基底处理，做3%~4%土路拱。3、砂砾垫层的铺筑施工采用分层压实法，分层厚度，分层厚度不宜大于20cm、压实遍数通过试压确定。施工时，下层密实度经检验合格后，再填筑上层。4、砂垫层的厚度应满足设计要求，为防止施工中砂砾流失，在垫层的两端用砂袋码砌护脚。5、第一层砂垫层施工厚度为20cm，袋装砂井和CFG桩施工完毕后再施工15cm。6、砂垫层应宽出路基两侧坡脚不小于1m。主要施工方案----施工工艺（二）袋装砂井1、袋装砂井加固地基原理：施工时，先在需处理段地面上填筑好排水坡（路拱或横坡），并铺设好排水垫层，再将加工好的砂袋垂直置入地基中已成孔内，形成袋装砂井，在土层中加设竖向排水体和水平排水垫层，使与天然地基土层本身的透水性能构成一个排水系统，然后对地基加载预压，以便充分缩短排水距离，使土基在加载受压后空隙水能够迅速的从从袋装砂井中排出，从而缩短固结从而达到加固地基沉降固结的目的。袋装砂井施工工艺流程图拔袋长度大于40cm清理场地填筑排水坡铺设砂垫层测量放样机具定位打设套管灌制砂袋孔口检查检查砂袋质量起吊下砂袋拔套管检查砂袋入土深度机具移位埋设砂袋头填写施工记录主要施工方案3、施工方法（1）、施工机具设备由于袋装砂井断面小，重量轻，从而减轻了施工设备重量，简化了施工，提高了打设效率，袋装砂井采用DJ系列履带自行式振动打桩机施工，袋装砂井的施工作业见振动打桩机打设袋砂井作业图。锁轴砂袋入口振动器振动打桩机打设袋装砂井作业示意图钢套管活辨桩尖钢套管活辨桩尖主要施工方案-----施工方法（2）、施工准备工作①基底处理完毕后、填筑20cm砂垫层。②砂垫层施工完毕后，根据设计布置的行列间距进行测量放样，本标段袋装砂井采用正方型布置，间距根据设计施工图中每段间距设置，用小木桩或竹板桩正确定位。（3）、施工顺序砂井采用导管法施工，袋装砂井的施工顺序包括定位、整理桩尖、沉入导管、将砂袋放入导管、拔管等。①机具定位：根据设计布置的行列间距用小木桩或竹板桩正确定位。机具定位要保证锤中心与地面定位在同一点上，并用全站仪检验导向架的垂直度，移动插桩时，用吊线锤方法检测和控制导向架及桩管的垂直度。②插管放砂袋：定位好后，在套管上用油漆画出控制标高的刻画线，即可开振动锤下插套管，开始时落锤要轻、缓，防止套管突然偏斜。插管前先将套管底部活辨桩尖系拢，使其活辨与套管封闭。套管插入设计标高即可放置砂袋，下砂袋时需将砂袋吊起，从端部放入套管口，徐徐下放，注意扶持和操作，防止砂袋扭结、断裂和砂袋损伤。③拔管：拔管时先启动激振器，后提升套管，要连续缓慢地进行，中途不得放松吊绳，防止因套管下坠损坏砂袋，若套管起拔时砂袋跟着上吊，可将套管下放至原位，在套管内加少量水，帮助打开桩尖活辨。当砂袋带出长度大于0.4m时，要重新补打。④补砂：套管拔出后，砂袋应露出孔口30cm，并将其埋入砂垫层中，已打完的砂袋井，若砂袋不满，应及时向袋内灌砂，填补到足够为止，袋桩周围出现空穴时及时用砂塞满并整好形。⑤整段袋装砂井和砂垫层施工完毕后，设计有沉降观测装置的，及时埋设沉降设备主要施工方案-----施工方法（4）、施工操作工艺①袋子材料的选择根据排水要求，袋装砂井的编织袋应具有良好的透水性，袋内的砂不易漏失，根据设计要求,选择采用的聚丙烯编织袋，砂袋必须经过检测、合格后方可使用，砂袋具有足够的抗拉强度（容许抗拉强度应大于15kN/m），耐腐蚀，便于制作，对人员、环境无危害。砂袋装砂后渗透系数应不小于砂的渗透系数。②袋尺寸及灌装砂袋直径为7cm，砂袋长度一次加工成比设计砂井长1m，采用人工装灌装，堆放待用；砂料按设计质量要求进行购买。袋装砂井施工示意图如下：（b）套管插打到位袋装砂井施工示意（c）放下砂袋（e）袋装砂井施工完毕（a）打入成孔套管（d）拔套管主要施工方案-----施工方法（5）、施工注意事项和常见问题处理①定位要准确，砂井垂直度要好，以确保排水距离和理论计算一致；②砂料含泥量要小于3%，以减少井阻效应；③袋中的砂采用含水量不超过9%的砂，以免袋内砂干燥后，体积减少，造成袋装砂井缩短，与排水垫层不搭接等质量事故；④聚丙烯编织袋，在施工时尽量避免太阳光长时间照射；⑤袋装入口处的导管口装设滚轮，避免砂袋被挂破漏砂；⑥施工中要经常检查桩尖与导管口的密封情况，避免导管内进泥太多，影响加固深度；⑦确定袋装砂井施工长度时，应考虑袋内砂体积减少，袋装砂井在孔内的弯曲、超深以及深入水平排水垫层的长度等因素，避免砂井袋全部深入孔内，造成与砂垫层不连接。主要施工方案4、技术要求和标准（1）、材料要满足设计要求，砂袋必须选透水性、耐久性好和韧性强的聚丙烯织布组成，容许抗拉强度应大于15KN/m，渗透系数大于5×10－2mm／s。（2）、所用砂料为干净中粗砂，含泥量小于3％，细度模数大于2.7，灌砂率均达到95％以上。保持砂袋顺直畅通，每一砂袋充填密实，袋口扎紧。（3）、灌入砂袋的砂采用渗水较高的风干中、粗砂，大于0.5mm的砂的含量宜占50％以上，渗透系数大于5×10－2mm／s。（4）袋装砂井施工质量控制及检验要满足标准。主要施工方案5、技术质量控制措施（1）、加强材料的管理与检验，按规定做好砂子质量和含泥量的控制，对砂袋物理力学性质和缝制尺寸要检查，不合格的坚决不用。（2）、打设套管前要认真检查套管长度、直径是否与设计相符，管内有无杂物，桩尖活门开启是否灵活、封闭是否良好。（3）、灌制的砂袋要饱满，袋口扎紧。检查外观有无裂缝，缩颈或鼓包现象。砂袋放至设计高程后，留在井外的长度不小于30cm，并贯入砂垫层中不得卧倒。（4）、施工中随时检查套管成孔位置，垂直度是否满足设计要求。施打时设专人观测套管的入土深度，桩机是否出现倾斜或位移，出现问题要及时更正。（5）、砂袋入井，防止砂袋发生扭转、缩颈、断裂和砂袋磨损。检查砂袋入井过程是否顺利，露出井外砂袋长度是否与理论值相符。（6）、拔管时注意垂直起吊，以防止带出或损坏砂袋。套管拔出后要检查砂袋的外露长度，砂袋入土深度是否满足设计要求，是否有跟套管上拔现象。一旦发现砂袋被带出或损坏，当带出长度大于40cm时，应在原孔边缘重打。对已施设的袋装砂井要及时向袋内补砂，每隔三天补一次，一般补2－3次。（7）、砂袋灌入砂后，露天堆放应有遮盖，切忌长时间暴晒，以免砂袋老化。主要施工方案（三）CFG桩1、CFG桩加固地基原理：CFG桩由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和量水搅拌成砼注入钻机成孔内，形成砼桩体并与天然地基形成复合地基。CFG桩对地基土起挤密和置换作用，本身桩体具有一定的强度，加强了地基承载力，并与土工合成材料结合，对地基不均沉降起到补偿作用从而达到软基加固目的。主要施工方案------CFG桩CFG桩施工工艺流程图CFG桩施工工艺流程图清理场地填筑排水坡铺设第一层砂垫层测量放样机具定位钻机成孔搅拌砼压灌砼边提升钻杆边压灌砼成桩、养护检测桩头处理铺设第二次砂垫层机具移位主要施工方案------CFG桩3、施工方法（1）、在进行大面积施工前首先选择代表性路段进行成桩工艺试验，桩数不少于10根，通过试桩的施工及检测，取得相关实验数据指导往后进行的大面积施工。（2）、CFG桩施工顺序如下：①设备进场打桩机、搅拌机、材料进入现场，根据桩长、沉管入土深度确定机架高度，并进行设备组装。打桩机沉管表面应有进尺标记。②就位桩机就位必须水平、稳固、调整沉管与地面垂直，确保偏差1%。③沉管启动振动器，使沉管在振动作用下下沉至设计标高，停机。沉管过程中需注意调整桩机的稳定，避免倾斜，做好电流变化记录，并对土层变化予以说明。④投料振动器关闭后，立即向管内投灌粉煤灰混凝土，直到混凝土与进料口齐平。混凝土严格按施工配合比拌和，搅拌不小于1分钟，并控制好混凝土的坍落度以及成桩后的浮浆厚度。⑤拔管启动马达，留振10～15s，然后边振动边拔管，拔管速度控制在0.8m/min左右,拔管速度要均匀，且每拔0.5～1.0m，停拔振动5～10秒，拔管过程中不允许反插。在振动拔管过程中，因桩充盈扩孔，需不断向沉管中投料，投料速度及数量以地面以上沉管内有料为准（锤敲检验）。成桩后桩顶标高需高出设计值20～30cm，以保证桩长。⑥移机沉管拔出并确认成桩符合设计与规范要求后，对桩头用粘土封顶，移机进行下一根桩的施工。⑦检测CFG桩施工完，桩体强度达到设计值后，由检测单位采用取芯法、低应变法进行检测。⑧桩头处理采用钢钎及风镐等工具凿除预留桩头至设计标高；凿桩头时，钢钎水平放置，禁止竖向劈凿桩头，以防破坏桩身质量，斜面（集水坑等坡面）按实际坡度剔除预留桩头。主要施工方案------CFG桩（3）、施工注意事项及常见问题处理①缩颈和断桩：拔管速