秦沈客运专线施工调查报告路基部分.doc

秦沈客运专线施工调查报告路基部分一处 易国华 秦沈客运专线路基土石方工程数量大,软土路基较长，约有100多公里，路基排水不良需排水固结，拟采用砂井、塑料排水板、粉喷桩、碎石桩、旋喷桩、搅拌桩等方法处理，已初步确定小桥涵处地基以搅拌桩与旋喷桩加固为主，路基段以粉喷桩处理为主。一路基土石方秦沈客运专线路基以土方为主，具备机械施工条件的地段采用机械施工，不具备机械施工条件的采用人工和小型机械施工。安排路基施工顺序的原则是：地基加固先进行，高填路堤先填筑，凡影响正线施工的改路、改河、改沟等工程先施工，路堑顶截水沟先挖通。主要施工机械拟安排推土机、挖掘机、装载机、平地机、振动压路机、自卸汽车等。 施工前准备工作包括： （1）施工测量放样：在开工前对测量控制点进行恢复、加密和加固，并根据设计图纸放出线路中线、路堤坡脚和其它构筑物的精确位置，复核路基横断面。材料试验：对沿线准备用作填料的材料进行土工试验并确定其各项指标，包括天然密实度、含水量、液限、塑性指数、有机物含量、易溶盐含量以及用作填料的土样的最大干密度，最佳含水量等。对路基附属工程用料：片石、水泥、砂、碎石、钢筋、土工布等材料进行检验和试验，并将结果报监理工程师审批。 路基填筑前，按不同填料，先做填筑试验，其目的是选定合理的机具设备，最佳的填料含水量、适当的填铺层厚度及经济的碾压次数，用以指导其后同类填料大规模填筑施工。填筑试验避免选在淤泥、水田及水塘地段。 填土区段划分为四区段、八流程水平分层填筑施工，四区段为：基底处理挖装运输按一定松铺厚度整平、碾压做好记录检查压实度，做好记录整理结论报监理工程师大规模填筑施工监理工程师旁站机具调整厚度调整碾压遍数调整填料含水量调整路基填筑试验施工工艺流程图填土区段、平整区段、碾压区段、检测区段；八流程为：填料选择、基底处理、摊铺平整、含水量控制、振动碾压、检测签认、路基成型、边坡修整。整个路堤施工做到区段清晰，流程合理，保证填方地段施工质量、密实度符合规范要求。填筑中先用推土机送料，平地机整平，机械不能及的边角、涵洞边及台后，用人工配合摊铺及小型机械碾压。填土压实要求、压实标准及实施方法，应严格按技术规范和试验段有关数据执行，填土压实工艺流程图如下：施工准备测量放线基底处理填料试验数据处理机具准备技术交底便道填筑挖运填料填土摊铺整平压实压实铺填厚度控制密实度检查验收下一层铺填路基填土压实工艺流程图 路基开挖一般根据地形地质特点及施工机械性能，合理选择开挖方法，无论采用何种方法开挖，都必须保证堑坡的稳定平顺及按设计的开挖坡率。路堑开挖前须做好地面排水设施，包括截水沟、排水沟。尤其是堑顶截水沟必须先做，倘若因工期不能完成砌筑的，也应将沟挖通。以防堑顶山坡水直接冲刷堑坡。雨季或地下水丰富时，应做好每一开挖层的引排水工作，以确保开挖面干燥无水，利于施工作业。 本线路软土路基地段较长，约有100km，地基加固以粉喷桩为主，结合搅拌桩和旋喷桩。二粉喷桩粉喷桩是在软土地基中输入粉粒体加固材料（水泥或石灰粉）通过搅拌机械，原位地基土强制性搅拌混合，使地基土与加固料发生化学反应，在稳定地基土的同时提高其强度的方法。粉喷桩加固地基具有如下特点：（1） 采用喷粉作为固化剂，不再向地基内注加水分，反而能充分吸收周围软土中的水分，因此加固后地基的初期强度高，对含水量高的软土，加固效果尤为显著，在软土地基上使用，可以增强地基的承载能力，降低地基的沉降量，同时加快软土地基的沉降速度。（2） 加固材料被全面喷射到搅拌产生的空隙中，并均匀分布在土中，不会产生不均匀的混乱现象，有利于提高地基土的加固强度。（3） 与旋喷桩和搅拌桩相比，输入地基中的固化材料要少得多无浆液排出，无地面隆起现象。（4） 可以输入的加固材料较多，对地基土加固适应性强，不同的土质要求都有相应的固化材料。（5） 粉喷桩法（干法）是由旋喷法（湿法）改进而来，当原地基土强度较高，或含水量较低时，湿法施工比干法施工搅拌效果更理想，且加固效果更好。21 施工程序（1） 放样定位；（2） 移动钻机，准确对孔，对孔误差不得大于50mm；（3） 利用支腿油缸调平钻机，钻机主轴垂直度应不大于1%； （4）启动电动机，根据施工要求，以、档逐渐加速的顺序，正转预搅下沉。钻至接近设计深度时，应低速慢钻钻机不可失原位钻动12min。为保持钻杆中间送风通道的干燥，从预搅下沉开始直到喷粉为止，应在轴杆内连续输送压缩空气。 （5）提升喷粉搅拌，在确认加固料已喷至孔底时，按0m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌12min；（6） 重复搅拌。为保证粉体搅拌均匀，须再次将搅拌头下沉到设计深度，提升搅拌时，其速度控制在0.50.8m/min左右; 放线定位钻孔对位钻进钻至设计深度机器调平压缩机送气进入下一循环停灰、停气、移动钻机下站复搅至设计桩顶、停灰提钻成桩送灰喷灰、搅拌、提升粉喷桩施工工艺流程图 （7）钻具提升至地面后，钻机移位对孔，按上述步骤进行下一根桩的施工。22施工技术粉喷桩施工前必须进行工艺性试喷，以掌握场地的成桩经验和和各种技术参数，试喷进行时，应通知监理工程师参加，成桩经验结果经监理工程师认可后，作为正式施工的依据，成桩经验应达到下列要求：（1） 满足设计水泥喷入量的各种技术参数；（2） 了解水泥的搅拌均匀程度；（3） 了解下钻及提升的阻力情况，选择合理的施工技术。 施工要求：（1） 在施工前，对地面进行必要的清理，以便机械施工。 （2）施工的关键技术是喷粉，即将粉体固化剂用压缩空气输送到钻头并射到土层中去，施工中要求喷粉连续、均匀，粉体喷入量要符合设计要求，采用气固二相粉体流量测量仪，可以监测粉体喷入量的连续性和均匀性，对加固段进行逐段分析，并自动记录分析结果，有效保证粉喷桩的施工质量。 （3）钻孔时，应严格控制钻孔深度，喷灰时间及停灰时间，确保粉喷桩桩长，定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度，桩身上部1/3桩长范围内严格坚持进行重复搅拌，使水泥等加固料与土充分拌和，以提高上部桩身强度。为防止水泥等粉尘飞扬，造成环境污染，当钻头提升到地面以下0.5米时，喷粉机应停止喷粉，并钻机迅速换档下钻，上部0.5米范围内用人工回填粘土，压实。施工中如发现喷灰量不足，应进行整桩复喷，复喷的喷灰量应不小于设计用量，如遇停电、机械故障等原因中断喷灰，在恢复喷粉时，其重叠长度应大于1米。 （4）桩体施工时，如发现钻机有不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象，应立即停钻检查，必要时应提钻重打。施工中随时注意喷粉机和空压机的运转情况、压力表的显示变化、送灰情况。当送灰过程中出现压力连续上升等异常现象，应立即判明原因，停止提升，原地搅拌，必要时应力予复打。 （5）粉喷桩施工时，认真填写施工原始记录，严禁涂改。23施工机械和设备粉喷桩施工机械一般由搅拌主机、粉体固化材料供给机、空气压缩机、搅拌翼和动力部分等组成。国内一般采用0.5m孔径，其机械配套，机械配套表见下页表格。机械配套表序号名称规格、型号单位数量1粉喷桩机GPP5型，主机功率3037KW台12喷粉机13 m3台13空压机16m3/min台14翻斗车1t台2质量检验施工期质量检验 （1）喷粉搅拌的均匀性。提升喷灰过程中，须有自动计量装置，随时有指示喷粉过程中的各项参数，包括压力、喷粉速度和喷粉量等; （2）施工中，填写质量检验单，施工人员和监理人员签名后作为施工档案，要求每根桩： 桩位偏差 5cm； 有效桩长偏差 15cm； 桩顶标高偏差 5cm； 桩垂直度偏差 1%； （3）水泥经试验合格后方可使用，按设计要求检查每根桩的水泥用量，允许在25Kg范围内调整； 工程竣工后的质量检验（1） 施工外观检查：施工结束后，根据工程设计情况，选取一定数量的桩进行开挖，测其直径应符合设计要求，桩身应连续匀称、拌和均匀，用打击物冲击应有坚实感。（2） 轻便动力触探试验：由于制桩原因，粉喷桩的中心有50100mm的软芯，含灰量较少，而桩周强度又普遍较大，故其测点位置应设在桩径方向1/4处。 （3）标准贯入试验：通过贯入阻抗，估计桩体的物理力学指标，检验不同龄期的桩体强度变化和均匀性。三搅拌桩搅拌桩是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将施工注意事项固化剂（浆液）和软土强制搅拌，使软土硬结成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量，其独特的优点如下：（1） 搅拌桩法将固化剂和软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土；（2）搅拌时较少使地基侧向挤出，对周围建筑物的影响较小；（3）按照不同土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较合理；（3） 土体加固后重量基本不变，对软弱下卧层不致产生附加影响；（4） 可灵活选择柱壮、壁状、格栅状等加固形式，同时，节省大量钢材，降低了造价。3施工程序 （1）定位：起重机或塔架悬吊搅拌机到达指定桩位，对中。当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平； （2）预搅下沉：下沉速度太慢时，可由输浆系统补给清水以利钻进； （3）制备水泥浆：按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中； （4）提升喷浆搅拌：搅拌头下沉到设计深度后，开启灰浆泵压浆，边喷浆边搅拌，同时严格按设计确定的速度提升钻头； （5）重复上、下搅拌：搅拌头提升至设计标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。可将搅拌头再次旋转下沉至设计加固深度后，搅拌提升； （6）清洗：注入适量清水，清洗管路； （7）移位：进行下一根桩的施工。搅拌桩施工工艺流程图机器调平钻孔对位搅拌下沉钻至设计深度拌制水泥浆喷浆、搅拌、提升施工准备进入下一循环至设计桩顶、停浆下沉复搅清洗输浆管路及灰降泵32施工技术 搅拌桩施工前必须进行工艺性试喷，以掌握场地的成桩经验和和各种技术参数，试喷进行时，应通知监理工程师参加。控制水泥土搅拌桩施工质量的主要指标为：水泥用量、提升速度、喷浆的连续性和均匀性、以及施工机械的性能等。为改善水泥土的性能和提高强度，可掺加木质素、磺酸钙、石膏、三乙醇胺、氯化钙、氯化钠、水玻璃等外加剂。施工中要求： （1）施工现场应予平整，清除地上和地下一切障碍物。低洼地带应抽水和清淤，开机前必须调试，检查桩机运转和熟料管畅通情况。 （2）根据实际施工经验，搅拌桩在施工到顶端0.30.5m范围时，搅拌质量较差，因此，可将场地平整标高比设计确定的基底标高再高出0.3-0.5m，桩制作时施工到平整标高； （3）施工前应确定机械的灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌口的时间和起吊设备提升速度当施工参数；并根据成桩经验，确定搅拌桩的配合比当各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度，并使搅拌提升速度和输浆速度同步； （4）制备好的浆液不得离析，泵送必须连续； （5）预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑其对桩身强度的影响； （6）可通过复喷的方法来提高桩身强度，且最后一次提升搅拌应采用慢速提升，当到达桩顶位置时，异停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实； （7）施工时因故停浆，应将搅拌头下沉到停浆点以下0米，待恢复供浆后再提升喷浆。33施工机械根据工程设计要求，搅拌桩的桩径可为0.5-1.0m之间，深层搅拌桩的主要施工机械是深层搅拌机，配套机械有（括号内为0.5m孔径）：序号名称规格、型号单位数量1深层搅拌机SJB40（DJB14D）台12挤压泵台13集料斗台14灰浆搅拌机HB63（UBJ2）台134质量检验341施工期质量检验 （1）喷浆搅拌程度，一般均在上提时喷浆，提升速度不超过0.5m/min,可采用二次喷浆,第二次喷浆时不允许出现搅拌头未到桩顶而浆已喷完的现象; （2）施工中，填写质量检验单，施工人员和监理人员签名后作为施工档案，要求每根桩： 桩位偏差 5cm； 有效桩长偏差 15cm； 桩顶标高偏差 5cm； 桩垂直度偏差 1%； （）水泥经试验合格后方可使用，按设计要求检查每根桩的水泥用量，允许在25Kg范围内调整； 3.4.2工程竣工后的质量检验（1） 施工外观检查：施工结束后，根据工程设计情况，选取一定数量的桩进行开挖，测其直径应符合设计要求，桩身应连续匀称、拌和均匀，用打击物冲击应有坚实感。 （2）轻便动力触探试验：根据现有的轻便动力触探击数N10与水泥土强度对比关系分析桩身强度,同时可利用轻便触探器附带的勺钻,在桩身上钻孔,取出水泥土桩芯,观察其颜色是否一致;是否存在水泥浆富集的结核或未被搅拌均匀的土团; （3）标准贯入试验：通过贯入阻抗，估计桩体的物理力学指标，检验不同龄期的桩体强度变化和均匀性。四旋喷桩旋喷冲洗进行下一循环准备工作钻机就位射水试验钻孔至桩底堵塞射水孔制浆过滤浆液高压泵加压旋喷桩施工工艺流程图旋喷桩，是利用钻机把带有喷嘴的注浆管，钻入地层的预定位置，然后浆浆液或水以高压流的形式从喷嘴射击，冲击破坏土体，高压流切割搅碎的岩体，呈颗粒状分散，一部分被浆液和水带出，另一部分与浆液搅拌混合，随着浆液凝固，组成具有一定强度和抗渗性的固结体。旋喷桩法适用于处理淤泥、淤泥质粘土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基，当土中含有较多的大颗粒块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或过多的有机物时，应根据现场试验结果确定其适用程度。它具有加固体强度高、加固质量均匀、加固体形状可控的特点，是一种多用、高效的地基处理方法。41 施工程序（1） 钻机就位：（2） 钻孔：（3） 插管：为防止泥沙堵塞喷嘴，可以用较小的压力边下管边射水当采用旋喷注浆管进行钻孔时，钻孔和插管可以和而为一，钻孔到达设计深度即可开始旋喷； （4）喷射和复喷：严格控制各项施工参数，做好喷射时间、用浆量、冒浆情况、压力变化等的记录可采用复喷的方法扩大加固范围； （5）冲洗：旋喷管被提到设计标高时，喷射即告结束，将卸下的喷管逐节拆下，进行冲洗； （6）移动设备，到下一孔位。42施工技术旋喷桩在施工前必须做好以下的准备工作： （1）熟悉旋喷设计图纸及有关资料、要求，并编写施工组织设计； （2）进行现场调查，确定施工桩位； （3）施工前必须进行工艺性试喷，以掌握场地的成桩经验和和各种技术参数，核对地质资料。采用单管旋喷，加固孔径在0610米之间。钻机就位后，首先进行低压（0.5Mpa）射