砾石桩试桩方案定稿详解.docx
- 文档编号:10226565
- 上传时间:2023-05-24
- 格式:DOCX
- 页数:27
- 大小:308.94KB
砾石桩试桩方案定稿详解.docx
《砾石桩试桩方案定稿详解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《砾石桩试桩方案定稿详解.docx(27页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
砾石桩试桩方案定稿详解
S215线三岔口-莎车高速公路建设项目第SS-1标段
砾石桩试桩方案
编制:
复核:
审核:
中铁二十三局集团有限公司S215线三岔口至莎车高速公路项目第SS-1标段项目经理部
二○一一年九月
一、编制依据…………………………………………………………………1
二、设计概况…………………………………………………………………1
三、试桩目的…………………………………………………………………4四、试桩总体方案及方法……………………………………………………4五、砾石桩施工………………………………………………………………6六、施工计划安排……………………………………………………………13七、质量保证措施……………………………………………………………13八、安全保证体系……………………………………………………………16九、环保措施…………………………………………………………………18十、文明施工…………………………………………………………………18十一、平面示意图……………………………………………………………19
砾石桩试桩方案
一、编制依据
(1)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
(2)《岩石工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版;
(3)《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006);
(4)《公路土工试验规程》(JTGE40-2007)
(5)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
(6)《S215线三岔口-莎车高速公路建设项目两阶段施工图设计》
二、设计概况
本标段K14+200-K28+400段地处喀什噶尔河的冲积平原,主要为农田区,地下水位高,本段沉积有较不均匀的软弱土层,工程性能差。
地质以粉土、粘土为主、地下水位为1-1.5m。
地层工程地质条件差、承载力低、软弱土层厚度3-8m。
该层以下主要以细沙层为主,强度较好。
该段采用砾石桩处理方式,砾石桩设计工程数量见下表1、表2所示。
表1主线砾石桩设计工程数量表
序号
起讫桩号
处理长度(m)
单桩长m
根数(根)
桩间距
总桩长m
1
K14+200~K14+900
638
5
28290
1.2
141450
2
K14+900~K15+100
200
7
8685
1.2
60795
3
K15+100~K15+440
340
7
7890
1.5
55230
4
K15+440~K15+900
454
7
19272
1.2
134904
5
K15+900~K16+250
350
6
16900
1.2
101400
6
K18+300~K18+900
600
5
14690
1.5
73450
7
K18+900~K19+200
273
6
11616
1.2
69696
8
K19+200~K19+700
438
6
21100
1.2
126600
9
K19+700~K20+200
518.29
6
12400
1.5
74400
10
K20+200~K20+900
700
6
15120
1.5
90720
11
K20+900~K21+100
200
6
4650
1.5
27900
12
K21+100~K22+000
864
6
33280
1.2
199680
13
K22+000~K22+700
652
7
24492
1.2
171444
14
K22+700~K23+000
300
7
11600
1.2
81200
15
K23+000~K23+200
200
7
7527
1.2
52689
16
K23+200~K23+500
300
7
9570
1.2
66990
17
K23+500~K24+060
560
7
21060
1.2
147420
18
K24+060~K24+700
640
6
14820
1.5
88920
19
K24+700~K25+020
320
6
6916
1.5
41496
20
K25+020~K25+300
280
6
6727
1.5
40362
21
K25+300~K25+900
600
7
14353
1.5
100471
22
K25+900~K27+460
1560
6
36920
1.5
221520
23
K27+780~K28+400
620
6
16096
1.5
96576
合计
11607.29
363974
2265313
表2巴楚互通砾石桩设计工程数量表
序号
起讫桩号
处理长度(m)
单桩长m
根数(根)
桩间距
总桩长m
主线
1
MK16+250~MK16+282
32
6
1632
1.2
9792
2
MK16+622~MK17+155
533
6
24672
1.2
148032
3
MK17+223~MK17+300
77
6
5475
1.2
32850
4
MK17+300~MK17+524
224.2
7
9048
1.5
63336
5
MK17+524.2~MK17+792.8
198.6
7
9100
1.5
63700
6
MK17+792.8~MK17+882.8
90
7
3290
1.5
23030
7
MK17+882.8~MK17+949.3
66.5
7
2288
1.5
16016
8
MK17+949.3~MK18+200
250.7
7
8730
1.5
61110
9
MK18+200~MK18+300
100
5
2808
1.5
14040
匝道
1
AK0+000~AK0+110
110
7
2408
1.5
16856
2
AK0+110~AK0+180
70
7
1155
1.5
8085
3
AK0+180~AK0+307
127
7
3564
1.5
24948
4
AK0+307~AK0+463
156
7
5808
1.5
40656
5
AK0+463~AK0+590
127
7
3861
1.5
27027
6
AK0+590~AK0+654.8
64.8
7
1479
1.5
10353
7
AK0+654.8~AK0+760
105.2
7
1722
1.5
12054
8
AK0+760~AK0+860
100
7
1482
1.5
10374
9
AK0+860~AK1+063.63
203.63
7
4266
1.5
29862
10
BK0+254.7~BK0+494.4
239.7
7
6138
1.5
42966
11
BK0+494.4~BK0+544.03
49.63
7
1326
1.5
9282
12
CK0+045.6~CK0+161.11
115.51
7
2700
1.5
18900
13
DK0+181.17~DK0+426.8
245.63
7
4370
1.5
30590
14
EK0+109.96~EK0+356.86
246.9
7
4584
1.5
32088
合计
3533
111906
745947
第1标段特殊路基处理设计砾石桩共计475880根,总长3011260米。
砾石桩桩径50cm,平面上呈正三角形布置,采用振动沉管施工技术。
施工前先将地表清除50cm后回填砂砾并压实,再成桩。
具体设计结构见下图1所示。
图1砾石桩设计结构图
换填砂砾设计要求含泥量不大于5%,最大粒径不大于50mm,压实度不小于90%。
桩体填料设计采用砂砾石等硬质材料,粒径不大于80mm,其中5~50mm含量不小于50%,填料含泥量小于5%。
三、试桩目的
根据设计规定,试桩数量9根,通过试桩,要达到以下目的:
1、通过试桩,测试、标定以下施工参数:
1)振动沉管钻机振动头工作频率(Hz);
2)振动沉管钻机激振力(KN);
3)振动沉管钻机振孔器密实电流(A);
4)振孔器留振时间(S);
5)振动沉管钻机拔管速度(m/min);
6)倒入沉管内砾石高度(m);
7)确定桩体充盈率系数;
8)桩管每次提升高度及提升后返插深度(m);
2、对成桩工艺进行试验:
确定合理的施工工艺、各项施工参数、检测方法和注意事项,记录单桩压入碎石量和电流的变化等,以确定桩体在密实状态下的各项指标,确保挤密的均匀性和桩身的连续性。
检测桩身的质量是否能达到设计要求。
3、试验桩施工完毕后,对试验桩进行动力触探测试,以验证砾石桩施工是否满足设计、规范要求。
四、试桩总体方案及方法
根据现场实际情况,选取具有代表性的K14+765-K14+800段作为试桩区,按设计规定试桩9根。
具体试桩编号分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9,桩长5米,桩径0.5米,桩间距1.2米。
打桩顺序1、3、5、2、4、6、8、7、9。
该段地质结构为:
1)地表0-1.7m为粉砂,粉质粘土互层沉积,呈稍密状,承载力基本允许值[fa0]=100-120KPa;
2)1.7-2.3m主要为粉砂层,松散状,属软弱土,饱和,松散,承载力基本允许值[fa0]=70KPa;
3)2.3m以下以细砂为主,少量粘土,承载力基本允许值[fa0]=110-160KPa;
试验桩位平面布置见下图2示。
图2砾石桩试桩桩位布置图
1、试桩要求
(1)在施工前,根据现场的实际情况,选择具有代表性路段进行成桩工艺和成桩挤密试验。
(2)试桩的成桩工艺和成桩挤密试验,目的是为了调查该施工工艺是否满足设计要求,保证工程质量。
(3)试验项目包括成桩时间、深度、压入碎石量(充盈系数)、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等,以确定桩体在密实状态下的各项指标,以此作为设置碎石桩的控制指标。
(4)对试桩进行成桩工艺和成桩挤密试验,以检验施工设备和方法是否符合要求。
(5)若一次试验不成功,应改装或更换设备,改变施工方法,进行二次试桩或多次试桩的设置,直至全部试桩都符合要求。
2、施工工艺
砾石桩试桩施工工艺流程见下图3示。
合格
图3砾石桩施工工艺流程
五、砾石桩施工
1、施工准备
1)技术准备
a、熟悉和分析施工现场的地质、水文资料、施工现场环境,排查清施工区域内的地下管道(管道、电缆)等的分布情况。
b、试验工作:
检测换填砂砾级配、含泥量,测定换填砂砾最大干密度;检测砾石桩用砾石级配、压碎值、含泥量等,上报监理工程师批准。
c、技术交底:
施工前,对施工班组、管理人员、技术人员等进行技术交底,将有关设计图纸、技术参数和施工要求、质量标准等讲解说明。
2)测量放样
对该段线路中线进行放样工作,每20m放一中线桩,根据设计图纸放出边桩和护桩。
并按照路基宽度进行桩位布设,布设时线路中心向左右两侧延伸布置,并在每根桩位处打上竹签绑红布条表示,再用白灰撒出桩位。
3)施工材料准备
换填砂砾要求含泥量不大于5%,最大粒径不大于50mm,压实度不小于90%。
砾石采用洁净砂砾石,含泥量不大于5%,严禁采用风化的石料,且5~50mm粒径含量不小于50%,最大粒径不大于80mm。
对进场砾石中粒径超过80mm的要剔除,以免堵管。
然后在套筒内分批分量装填砾石,振捣成桩。
试验人员对砂砾、砾石材料进行取样检测,检测合格后,报监理工程师批准。
根据工程量及设计要求,材料需用计划见下表3所示。
表3砾石桩试桩材料需用计划表
序号
材料名称
材质要求
数量
产地
用途
1
砂砾
洁净砂砾,含泥量不大于5%,最大粒径不大于50mm。
220m3
三岔口料场
清表换填
2
砾石
洁净砂砾石,含泥量不大于5%,严禁采用风化的石料,且5~50mm粒径含量不小于50%,最大粒径不大于80mm。
20m3
三岔口料场
砾石桩
3
砂
洁净砂
15m3
三岔口料场
超载投料
4)施工机械设备进场
根据该工程的地质特性,其成桩工艺采用振动沉管法施工,振动沉管施工机械包括:
振动机、料斗、振动套管组成的打桩机,套管内直径选用385~450mm,成桩直径不小于500mm。
所用机械必须满足施工计划和工期要求,对所用机械进行如下表4配置。
表4试桩机械设备配备表
设备名称
型号
单位
数量
备注
振动沉管机
DZ-75KS
台
1
砾石桩施工
起重机
20T
台
1
组装、移动钻机
装载机
柳工50c
台
1
清表、平整场地
小型装载机
ZL30
台
1
砾石桩上料
挖掘机
卡特336D
台
1
挖、装砾石土
压路机
徐工YZ18
台
1
清表后回填碾压
自卸汽车
红岩CQ3260
辆
2
运输
洒水车
东风小霸王
辆
1
洒水
机械设备进场后先进行检查,然后再现场组装调试,在确认施工机械正常运转后方可用于砾石桩施工。
5)测量、检测仪器和设备配置
根据施工需要和质量检测、控制需要,为砾石桩施工配置了如下测量、检测仪器和设备(见下表5)。
表5试桩主要测量、检测仪器配置一览表
名称
型号
数量
设备状态
备注
全站仪
莱卡
1套
良好
测量仪器
GPS
科力达-K9T
1套
良好
测量仪器
自动安平水准仪
DSZ2
2套
良好
测量仪器
多功能电动击实仪
数显分体式
1台
良好
标准击实试验
含水量测定设备
2套
良好
灌砂法压实系数试验设备
1套
良好
石子筛
Φ5-50mm
1套
良好
石子筛
Φ50-80mm
1套
良好
电子天枰、烘箱
1套
良好
6)劳动力配置
根据工程量和日计划生产率,以满足需要且略有富余的原则准备了砾石桩施工的劳动力,成立领导小组,全面负责砾石桩试桩的施工任务,具体见下表6。
表6试桩管理人员及劳动力配备一览表
序号
岗位
负责人
工作职责
1
项目经理
杨焕科
负责砾石桩试桩的全面统筹安排和指挥。
2
常务副经理
韩尤直
协助项目经理进行砾石桩试桩的统筹安排和指挥。
3
总工程师
李文军
全面负责砾石桩试桩技术工作,方案的制定。
4
项目副经理兼一工区经理
冒新礼
负责砾石桩试桩实施方案的落实。
5
工区技术负责人
董吉洲
负责实施方案的落实、现场施工技术控制,记录相关试桩数据。
6
一工区副经理
黄朝玖
负责组织人员、机械设备、材料进场和协调现场一切工作。
7
工程部
王保彦
现场施工管理、记录相关试桩数据,整理成果报告。
8
测量班
雷永军
李军
曹瑞
王静
现场中桩、边桩放样,砾石桩桩位放样和控制。
9
安质部
韩瑨
负责现场施工安全防护,确保安全生产,负责质量控制评定和环保控制。
10
计合部
孟凡响
负责合同管理、成本控制及单价分析工作。
11
物设部
熬玉坤
负责材料、机械设备及时到位和正常使用。
12
试验室
牛春香
负责砾石桩试桩原材料检测等试验检测工作。
13
机械操作手
8名
负责施工机械操作。
14
生产工人
12名
配合施工机械进行辅助作业。
7)路基排水:
开挖临时排水沟,将渗水排出路基以外。
2、砾石桩施工工序
1)原地表清理后回填砂砾50cm,分2层压实,每层厚度25cm,压实度不小于90%。
2)桩机就位,将桩机移至指定桩位,使桩机套管中心与放样桩位中心重合。
3)桩机振冲成孔,根据沉管上的刻度控制成孔深度,成孔深度不小于设计桩长,并检测其垂直度(垂直度不大于1.5%桩长)。
4)在套管进料口分批分量装入砾石,砾石桩的充盈率一般控制在1.5左右,在距地面1~2米深度范围内控制在1.6(充盈系数=砾石填料体积/沉管体积)。
且倒入沉管内砾石的高度不小于抽拨高度的2~3倍,边振动边提升沉管。
振动与反插相结合,振孔器留振时间一般控制在10-20S,同时沉管每提升1m悬振30S,反插5次,反插深度≮30cm,拔管速度控制在1.5-2m/min。
5)重复3)步骤,直到套管提升到最后1.5m时,采用超载投砂法进行施工,保证桩基孔口稳定、成桩桩径和填充料密实。
6)关机并将桩机移位至下一桩位。
3、施工机械参数
1)振动头工作频率按24.5Hz控制;稳定电压一般为(380±20)V;
2)激振力控制采用100~150kN;
3)振孔器密实电流在80A左右作业;
4)振孔器留振时间控制在10S-20S,同时沉管每升1m悬振30S,反插5次,反插深度≮30cm;
5)拔管速度以1.5~2.0m/min控制;
6)倒入沉管内砾石的高度不小于抽拨高度的2~3倍,一般按为1.0~1.5m控制。
7)持力层的判断依据:
如果砾石桩打至硬层时,将振动器密度电流比沉管电流升高10~30A,持续时间不小于60S,沉管下沉量不大于10cm,经监理工程师认可,认为可作为持力层的可停止钻进。
4、施工注意事项
1)施工中若在桩深范围内遇到硬层(持力层的判断依据:
如果砾石桩打至硬层时,将振动器密度电流比沉管电流升高10~30A,持续时间不小于60S,沉管下沉量不大于10cm,经监理工程师认可,认为可作为持力层)时停止钻进。
2)砾石桩施工过程中特别注意桩体在软弱土层施工,施工在软弱土层时可采用以下措施:
i.砾石桩施工在软弱土层时,放慢拨管速度到0.5~0.6m/min,加长悬振和留振时间,增加反插次数,悬振反插相结合直至桩体在软弱土层达到密实效果。
ii.砾石桩施工在软弱土层时,采用二次成孔,施工时先施工至软弱土层,进行加料反插,使其沉管通过挤密在软弱土层形成护壁,然后再进行砾石桩整体施工。
3)桩管下沉过程中,桩管应沿导向架,并始终保持同导杆平行,桩管发生偏斜须及时扶正。
4)启动卷扬机电机时,卷扬机离合器必须松开,以免烧坏电动机。
导向架横向移动时,必须将卷扬机移动手把刹紧。
5)扶桩管对桩位,一定要在停机状态下进行,并有专人在桩管的横向和纵向观察桩管对位情况,发现偏斜要及时纠正,以保证桩管垂直下沉。
6)随时注意检查桩锤齿轮箱润滑油油量,要保持齿轮箱油位不低于齿轮下齿根(—般保持在3cm以上)。
7)做好交接班工作。
桩机工作状态、电机运转情况、桩锤工作状态、卷扬机系统(卷扬机、滑轮、钢丝绳、钢丝绳卡子)有无问题、打桩深度、数量及桩位等都应交接清楚。
5、质量检验要求
1)砾石桩施工结束后,要按规范及验收标准及时进行检测,检测的项目有垂直度、桩距、桩长、桩径和灌料量检测,在满足上述指标的同时,要采用动力触探对加固效果检测。
表6砾石桩质量检验项目
序号
检查项目
质量标准、允许偏差
检查方法
1
桩身垂直度
≤1.5%L(L为桩长)
观测桩和桩管的垂直度
2
桩点平面位置
±3cm
查测X,Y轴两个方向最大值
3
桩深
不小于设计值
检查施工记录
4
桩径
不小于设计值
尺量检查,抽查2%
5
灌料量
不小于每米要求值
检查施工记录
2)加固效果检查
拟委托第三方检测,对9根试验桩进行动力触探测试。
圆锥动力触探试验(DPT)是岩土工程勘察中常规的原位测试方法之一,它是利用一定质量的落锤,以一定高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头打入土层中,根据探头贯入的难易程度判定土层的性质。
(1)试验方法要点:
①试验前设备安装时,应认真检查机具设备,部件连接处丝扣完好,连接紧固,触探架应安装平稳,保持触探孔垂直;
②贯入时,穿心锤应自动脱钩,自由落下;
③地面上触探杆的高度不宜超过1.5m,以免倾斜和摆动过大;
④贯入过程应尽量保持连续贯入,锤击速率每分钟宜为15~30击;
⑤每贯入10cm记录其相应的锤击数
;
⑥最终贯入深度控制在大于桩长0.5m-1.0m。
(2)检测要求
①根据试验击数,评定桩体的均匀性和密实程度,判定成桩质量;
②触探位置:
置于砾石桩桩体的轴心位置;
③测试仪器:
重Ⅱ型动力触探仪N63.5;
④测试要求:
检测深度大于桩长0.5-1m。
对桩顶以下0-1.0m深度范围内的桩体不做锤击数的要求,但应保证桩体的连续性和完整性;对桩顶以下1.0-2.0m深度范围,桩体锤击数大于等于3击的应大于80%;对桩顶以下2.0m以下的桩体,每击入10cm,修正后的平均锤击数大于等于5击,同时,连续小于5击的桩体长度应小于1m。
⑤砾石桩成桩质量的评定以1m为一个评定单位,不足1m的归并至上一评定单元。
在对检测数据统计过程中,对于一个评定单元的异常点(仅大于3倍标准差)应剔除。
对桩体锤击数小于3击的,视该根桩体为不合格,应进行复打。
⑥测试数量:
9根。
⑦测试时间:
砾石桩成桩后40天。
6、砾石桩施工控制要点
1)严格控制砾石桩桩长。
2)严格控制砾石桩施工时套管拨管高度,通过反复反插,确保桩体密实。
3)严把砾石料进场关,做到先检测后进场。
4)严格控制砾石桩的填料充盈率,确保达到最佳的挤密效果。
7、砾石桩质量控制措施
1)砾石桩桩径控制:
在施工前对桩机沉管钻头进行尺量,钻头外径不小于设计砾石桩桩径。
2)砾石桩垂直度控制:
在桩机就位后采用垂球对沉管垂直度进行检测,沉管垂直度符合设计及规范要求后方可进行振冲成桩,不合格时进行调整桩机重新就位再进行检测。
3)砾石桩桩长控制:
在砾石桩施工前对沉管进行量测,每量1米在沉管外侧用电焊做出明显标记,以便在施工中控制桩长。
4)桩间距控制:
进行尺量加以控制。
5)砾石桩充盈率控制:
在施工前对桩机加料料斗进行容量标定,施工时加以控制,本段砾石桩的充盈率一般控制在1.5左右。
在距地面1~2米深度范围内控制在1.6。
6)砾石桩施工过程中严格控制填料的加入量,不宜一次加料过量,每一深度的抗体在未达到规定的密实电流时应该继续投料,继续振实防止“断桩”和“颈缩桩”的发生。
7)反插次数的控制:
施工前在管柱上每1米绑上红布条,以便于桩机操作手控制拨管高度和反插深度,必须确保每米反插5次,反插深度≮30cm。
8)施工时边拨管边振动,流振和反插相结合,在距离地面1.5m处,由于侧向约束力薄弱,不利于成桩至此深度时采用超载投砂法再通过振挤以提高粒料的密实度。
六、施工计划安排
计划开工日期:
2011年9月28日;
计划完工日期:
2011年10月4日;
七、质量保证措施
1、为确保砾石桩施工质量,建
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 砾石 桩试桩 方案 定稿 详解