碎石桩施工方案设计

北京地铁15号线一期工程07标段（俸伯站后出入段线）液化地层碎石桩施工方案编制：复核：审核：中铁隧道集团有限公司北京地铁15号线一期工程07标项目经理部碎石桩施工方案设计碎石桩施工方案设计PAGEPAGE10/132010年04月目录第一章 工程概况 4一、设计概况 4二、工程地质概况 4三、水文地质概况 5四、液化土层 5第二章 液化地层处理方案 5一、施工范围 5二、桩位布设 5三、地基处理参数 6第三章振冲碎石桩施工工艺 6一、施工准备工作 6二、振冲桩的施工 7三、施工质量控制 9四、工地安全保证及环境保护措施 10第四章生产施工组织 10一、资源配置 10二、施工进度计划 11三、进度保证措施 11第六章 文明施工和环境保护 12一、文明施工措施 12二、环境保护措施 13第一章 工程概况一、设计概况K45+066.038（HCK0+000）开始，以0.2%HCK0+200R=2000m3.3654%（右线）U型槽设计终点。HCK0+000～HCK0+391.3为与正线合槽修建部分；HCK0+391.3～HCK0+740为出入段线向南拐入车辆段地下部分。UHCK0+56030HCK0+530处。二、工程地质概况15号线一期工程俸伯停车场出入段线岩土工程勘察报告（详细勘察报告（北京城建勘测设计研究有限责任公司）01所示。4④粉质粘土4④粉质粘土杂色1杂色部硬塑部硬塑中压缩性第四纪全新世冲洪积层④粘土高压缩性3.44～14.04（Qlal+pl）4④2粉土粉细砂杂色中密很湿中压缩性④3杂色中密低压缩性第四纪晚更新世冲洪积⑥粉质粘土杂色部软塑中压缩性-1.02～3.30层（Qal+pl）3沉积年代人工填土层地层代号①岩性名称颜色杂色状态密实度松散，中密湿度湿压缩性层底标高27.433～（Qml）①1杂填土褐黄色松散，中密稍湿29.65②粉土灰色中密湿中压缩性②1粉质粘土褐黄色软塑，局部硬塑中压缩性新近沉积地层（Q2+3al+pl）②3②4砂砂灰色杂色中密中密，密实饱和饱和低压缩性低压缩性10.92～19.34②5圆砾杂色中密，密实饱和低压缩性⑦⑦⑦1⑦2砂砂杂色密实饱和低压缩性灰色密实饱和低压缩性灰色密实饱和低压缩性仅部分钻孔穿透⑦4灰色部硬塑中压缩性三、水文地质概况15号线一期工程俸伯停车场出入段线岩土工程勘察报告（详细勘察阶段23.34~24.836.1~7.5m，含水层主要为粉细砂②34.49~8.75m，水头埋深为21.7~21.8m，含水层主要为粉细砂⑦2层，中粗砂⑦1层。潜水主要接受农田灌溉、大气降水、侧向径流及越流补给，以侧向径流、向下越流方式排泄；承压水主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、向下越流方式排泄。本场地地下水对砼结构无腐蚀性；对钢结构有弱腐蚀性；对钢筋砼结构中的钢筋在干湿交替环境中有弱腐蚀性。为抵抗腐蚀，对砼抗渗等级和保护层厚度作出相应要求。1971~197330.5m3-527.00~28.00m。四、液化土层20m深度范围内饱和粉土和砂土自上至下依次为②层、粉细砂②3层、细中砂②4层、粉土④2层。根据《铁路工程抗震设（GB50111-2006）计算判定，地震烈度为8度，地下水位按地下2m20m深度范围内的饱和粉细砂②30.896、0.855。第二章 液化地层处理方案拟建场区存在饱和粉土及砂土液化问题，但天然地基承载力及地基变形均可达到设计要求，因此地基处理仅需消除地层液化现象。综合考虑场地地质条件、周边环境、工期及成本等各种因素，拟采用碎石桩加密地基来处理地层液化问题。依据规范，采用加密法处理液化时，应处理至液化深度下界。本工程地质条件，桩长应深入至②5层圆砾、④层粉质粘土。一、施工范围HCK0+391.3~HCK0+750.0图，设计桩底深入②50.5m。二、桩位布设本液化地层碎石桩桩径为Ф10002.8m10423.5m（HCK0+391.3~HCK0+500.0、4m（HCK0+500.0~HCK0+560.0、5m（HCK0+560.0~HCK0+640.、6m（HCK0+640.0~HCK0+750.001所示。图01 碎石桩平面布设图三、地基处理参数15平面布置图，地基处理参数如下：1、桩径：d=1000mm；、桩长：L=10.7～18.0m（含保护桩长；3、施工控制桩顶标高以现状地面为准；4、面积置换率：m=10.0%，m=16.2%，m=19.6%；5、桩间距：S=3m，等边三角形布桩；6、桩端持力层：以第④、②层为桩端持力层；57、桩体材料：采用20～50mm碎石，含泥量不大于5%；8、褥垫层：厚度为300mm，材料采用20～30mm碎石。第三章振冲碎石桩施工工艺一、施工准备工作1、三通一平，即水通、电通、料通及场地平整。水通：保证施工所需水量，并在场地上布置排泥水沟系，把施工中产生的泥水引走。电通；施工中需要三相电源，如果要进行夜间施工，在现场布置照明系统。场地平整：清理和平整地表。2、施工场地布置对场地中供水管、电路、排泥水沟、运输道路、料场、沉淀池、清水池、照明设施等妥善布置，其中排水沟设置在不影响填料作业的位置，将电缆、水管安排在一边，石料场在另一边，并安排配电房、机修房、工人休息房。3、桩的定位平整场地后，测量地面标高，按桩位设计图在现场采用小木桩或钢筋棍标出桩位。4、填料20~50mm5%二、振冲桩的施工1、制桩操作步骤振动水冲桩施工工艺流程见图02所示：机具就位机具就位振冲器对准桩位振冲器对准桩位造孔清孔填料振密制桩制桩成桩移位图02 振动水冲桩施工工艺①就位：吊机起吊振冲器对准桩位，开启供水泵，待振冲器下端喷水口出水后，启动振冲器。检查水压、电压和振冲器空载电流是否正常。②造孔：吊机下放振冲器，使其贯入土中，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，待电流下降后再继续向下造孔。若孔口不返水，应加大供水量。当造孔达到设计深度即可终止。③清孔：造孔终止后，当返水中含泥量很高或孔口被泥土淤塞以及孔中有强度高的粘性土，成孔直径小时要进行清孔。把振冲器提出孔口，然后再次下沉振冲器，往复2-3遍。最后将振冲器停留在加固深度上30-50cm处，借循环水使孔内泥浆变稀。1-2分钟后将振冲器提出孔口，准备加填料。④填料：采用间断填料方式，第一次往孔内倒约0.8m3填料，将振冲器沉入填料中振实填料。当电机电流达到规定值时将振冲器提出孔口，准备做上一深度桩体。⑤振密制桩—移位：自下而上制作桩体，每米加填料（虚方）约为0.6m32、振冲施工各工序主要技术质量要求指标①放线布桩：轴线两端标志桩误差≤1cm；桩位偏差≤3cm。②振冲器对准桩位：振冲器与桩位中心误差≤10cm。0.5—2m/min。④清孔；造孔后振冲器应徐徐上提至孔口，再下沉至孔底，往复2~3遍。⑤填料：采用“少吃多餐”原则，填料量应大于理论值，充盈系数≥1.05。⑥振密制桩：密实电流40-50A；留振时间10~20S；上提振密间隔为50cm。3、安全注意事项①振冲器与导管所有螺栓必须拧紧，不得松动；②各结合面应保证不漏水，电缆接头处浸水时不得短路。③橡胶减振器上下连接处必须用强度符合安全要求的链条或钢条作松弛连接，防止减振器断裂后引起振冲器掉落事故；④整体起吊振冲器和导管时必须在橡胶减振器处加装钢性保护夹套，以防止减振器折断。4、施工中常见问题及处理施工中常见问题诸如孔口不返水、密实电流难达到等，应由现场技术人员查明原因，采取切实有效的处理办法，以保证施工的质量和进度。5、记录振冲置换桩施工过程中应按规定认真填写施工记录。每天施工完毕及时填写制桩统计图，内容包括：桩号、制桩深度、填料量、时间和完成日期。6、表层处理30cm三、施工质量控制振冲置换桩的施工质量控制实质上就是对施工中所用的水、电、料三者的控制。1、水水量要充足，保证使孔内充满水，以防止塌孔，使制桩工作得以顺利进行；水量也不宜过多，以防把填料回返流走。水压视土质及其强度而定，要适中，一般说，对强度较低的软土水压要小些，对强度较高的土，水压宜大。成孔过程中，水压和水量要尽可能大，当接近设计加固深度是，要降低水压，以免破坏桩底以下的土，加料振密过程中水压和水量均宜小。2、电主要控制加料振密过程中的密实电流，密实电流为 40-50A，其次控制留振时间10-20S。3、料0.5m为准。在制作最深处桩体时为达到规定密实电流所需的填料远比制作其他部的空壁上，只有少量能落到孔底。4、效果检验效果检验的目的一个是检查桩体质量是否符合规定，即施工质量检验；另一个是验证复合地基的力学性能是否全部满足设计方面提出的各项要求，即加固效果检验。①施工质量检验：可采用动力触探试验对碎石桩进行检测。检测数量不少于桩孔总数的2%，选位应同时满足代表性和随机性两项要求。动探施工时须将锥头对准桩顶平面中心，再垂直贯入，防止锥头偏出桩外。此项由施工技术人员进行自检。②加固效果检验：采用复合地基静载荷试验检验加固效果：要求检测点数为总桩数的0.5%3点。10%工质量，并查明情况找出原因，如果因地基恢复时间太短则可根据恢复时间长短预测长期地基承载力，或延长恢复时间后再检测。如果确属施工原因，应采取补救措施。此项由甲方选具有资质的第三方完成检测。5、收尾工作并组织机具拆迁转场工作。6、工程质量检测2~3周进行（恢复时间越长越好。其检测内容有：①桩体质量检测桩体质量检测主要检测桩身碎石桩的密实度，可采用重型（Ⅱ）动力触探对碎石桩进行检测。检测数量不少于桩孔总数的2%，选位应同时满足代表性和随机性两项要求。动探施工时须将锥头对准桩顶平面中心，再垂直贯入，防止锥头偏出桩外。②复合地基检测0.5%3点。10%工质量，并查明情况找出原因，如果因地基恢复时间太短则可根据恢复时间长短预测长期地基承载力，或延长恢复时间后再检测。如果确属施工原因，应采取补救措施。四、工地安全保证及环境保护措施1、现场作业人员服从安全及技术人员的管理，严格执行操作规程。2、电工、司机及其他设备操作人员均须持证上岗。3、所有机械设备、电路都应定期检查，防患于未然。、加强人员管理，无证人员严禁操作。、工人上班时必须做好安全防护工作。6、防止外来人员进入施工场地造成不必要事故。7、施工过程中，应树立环保意识，防止扬尘，减少噪音，严禁乱排污水，乱弃施工垃圾。第四章生产施工组织一、资源配置1、机械设备主要机械设备见表02所示：设备名称规格及型号数量用途备注设备名称规格及型号数量用途备注振冲器130KW3造孔及成桩汽车吊汽车吊20T3起吊桩机装载机ZL-203填料发电机400KW3桩机用电一台备用（静音型）离心式水泵D25-30X5-76高压水冲排污泵3PNL6排泥浆泥浆泵3NWL6抽水排泥浆2、人员配备人员配备见表03所示：序号类别人数负 责 内 容序号类别人数负 责 内 容1工区经理1安排日常施工任务，落实安全、质量和进度2工区总工1负责施工方案、工区技术管理3工区主任1落实每日施工任务、主抓生产进度4现场技术员2负责现场质量控制、日常报检5试验员1成桩检测6安全员1现场安全施工监督管理7资料员1隐检资料填写、上报以及资料整理8测量员1负责现场测量放线工作9现场作业人员30碎石桩机操作、填料以及现场文明施工共 计39二、施工进度计划22010510日～201061030天；2010108日~2010102820三、进度保证措施工区经理作为生产计划第一执行人，统筹全局，合理布置人力机械设备，抓住关键节点，协调各工序的相互配合，确保施工和谐连续性。1、加强生产计划与调度措施对可能影响施工进度的不利因素（如临时停电、机械故障等，要有事前对策准备，保证生产连续性。2、保证物资供应措施管理，使机械设备在施工过程中自始至终处于良好运转状态。3、加强员工管理，调动施工人员积极性措施按作业班组的生产计划、质量标准与文明安全生产等主要指标，拟定按日、周、月进行考核的制度，严格执行奖罚条例，使生产、质量、安全与工资所得挂钩，以更好的加强生产第一线人员的责任性和积极性。4、合理组织施工工序，协调好各工序间交叉施工，解决好施工对现场周围环境的影响，保证全天候的作业条件，以充分利用有效工作时间。第五章 文明施工和环境保护一、文明施工措施1、为了尽量减少夜间施工噪声，为此将合理安排施工进度，控制施工节奏。2、施工场地周围做到封闭,杜绝场地泥浆溢出的可能,并经常疏通泥浆沟。3、施工大门处，设置一条清洗沟和一个冲洗池，外出车辆必须清洗，以防轮迹污染道路。4、建立以项目副经理为领导，由各管理小组、作业班组有专、兼职人员负责的文明生产领导小组，实行定人、定岗、定职责的组织机构。5、制定文明生产岗位责任制及奖励处罚制度，开展定期检查、验收、评比活动。6、加强全员法制观念，定期进行法律、法规、制度、