碎石桩质量控制要求.doc

成自泸高速公路内自TJ-C合同段K127+000K216+731碎石桩施工加强施工组织安排及质量控制要求 成自泸高速公路内自段C合同项目经理部 2010-4-8成自泸高速公路内自TJ-C合同段K127+000K216+731段碎石桩施工加强施工组织安排及质量控制的函TJ-C合同项目各分部： TJ- C合同段K127+000K216+731段内部分地基属于淤泥质软土，设计采用碎石桩加固地基的处治方式（详见该合同段各工点的设计文件）。工程实践表明，碎石桩处理饱和软弱地基土时，主要是置换作用，可以提高地基承载力和减少沉降，同时还起到排水通道的作用，能够加速地基的固结。但如果施工工序不当、材料控制不严、施工组织不力等原因可能导致工后达不到预期的处治效果。现就碎石桩设计、施工、质量监控等方面的注意事项提出来，以期引起各方面的重视，使该段碎石桩对软土的处治达到预期效果。一 碎石桩对软土地基的作用机理 碎石桩处理饱和软弱土地基主要起置换和排水作用。（1） 置换作用：碎石桩在软弱地基土成桩以后，就形成了一定的桩径、桩长和间距的桩与桩间土共同组成的复合地基，由密实的碎石桩桩体取代了与桩体体积相同的软弱土，因为碎石桩的强度和抗变形能力等均优于其周围的土，所以形成的复合地基的承载力就比原来天然地基的承载力大，沉降量也比天然地基小，从而提高了地基整体稳定性和抗破坏的能力。在外来荷载作用下，由于复合地基中桩体的变形模量和强度较大，基础传给地基附和应力会随着桩和桩间土发生等量变形而逐渐集中到桩体上，使桩承担较大部分的应力，而土所负担的应力则相对减少。其结果与天然地基相比，复合地基的承载力显著提高、沉降量减小。复合地基与天然地基相比，地基承载力增大率与沉降量减小率和置换率成正比关系。因此要求每根桩的投料量不得小于设计值，并应根据施工的实际情况调整投料量，确保每根桩的质量。 成桩过程中，由于振动力和侧向挤压力的作用，对饱和软粘土，特别是敏感度高的淤泥或淤泥质粘土产生剧烈扰动，发生触变。如上覆层较薄，则形成碎石桩后，会使地面隆起，而且由于桩间土的侧限作用较小，使桩体砂石不易密实。对此种地基应在施工工艺和施工设备上做些调整。例如采用较大直径的桩管，不宜用扩大直径的桩头，以减小扰动；采用隔行跳打的施工顺序，在先打过的桩间插打，从而增大桩间土的约束力，以利于成桩和孔隙水压力消散；砂石料用含水量较小的干料等等。（2） 排水作用：水是影响粘性土性质的主要因素之一，粘性土地基性质的改善很大程度上取决于其含水量的减小。因此，在饱和粘性土地基中，碎石桩的排水通道作用是碎石桩法处理饱和软弱粘性土地基的主要作用之一。施工前，应提前拦截、疏导地表水，保证场地不积水。由于碎石桩缩短了排水距离，从而可以加快地基的固结沉降速率。二 施工工艺及施工要求 （1）场地要求 施工现场首先要保证路通、电通和场地平整。场地平整时，一方面要注意平整地表、清楚地上地下的障碍物（包括拆除或移走存在的光缆、电线、电杆等）；另一方面，当地表土强度较低时，要铺设适当厚度（20-50cm）的垫层，以利重型施工机械通行。在接近地表一定深度内，土的自重应力小，桩周土对桩的径向约束力小，造成碎石桩体上部12m长密实度较差，这部分一般不能直接做地基，需要进碾压、夯实或挖除等处理。（2） 材料质量要求砂石料的粗细粒料宜以一定的比例配合使用，改善级配，提高桩体的密实度，特别是对碎石桩侧限作用较小的软弱粘性土中，可以使用含有棱角壮碎石的混合料，以增大桩体、材料的内摩擦角。砂石填料中含泥量不得大于5%，且不含粒径大于50mm的颗粒，采用含水量较小的干料。（3） 成桩工艺先清理并平整施工场地，然后再进行桩位放样；振动成桩机移动就位，调整导杆垂直度小于1.5%，提升桩管离地面50cm，将桩头活叶闭合；用振动成桩机将桩管边振动边沉入土层直至设计深度；停止振动。碎石桩施工分三次投料；开始第一次投料为64反插振动34次，第二次直至投满为止反插23次至料全部投出；然后进行孔口补料反插34次至设计用料全部投出为止。启振拔管，为了使桩管内碎石密实，在拔管前先振动1分钟，然后边振动边均匀缓慢提升桩管，提升速度控制在1.0m/min，每提升1.0m留振0.51.0分钟并反插；当拔出桩管的二分之一长度时，加剩余的投料，直至装满为止；边振动边提升，直至桩管提升至孔口；投完剩余的填料，在孔口进行反插；移动桩架至另一个孔位，重复以上作业。完成一根10米桩需2025分钟，日进度约300600米。（4） 成桩试验 在施工之前，为了根据现场实际情况，调整各种机械参数，采用DZ60或DZ75走管式或履带式振动沉桩机，激振力不小于28T并配备120KW发电机一台（桩机启动电流达80A）以保证大面积施工质量，必须选择具有代表性的地段进行成桩试验，成桩试验要求达到以下目的：确定符合设计要求的施工工艺，如成桩时间、振动锤电机的电流等；确定合理的投料数量；确定压实度质量标准。 试桩数量1020根或根据需要确定，试桩前分别进行地基土的静力触探等检验，每试验路段各不少于5个点；试桩成桩30天后，进行桩间土的标准贯入、静力触探的对照检验，每试验路段各不少于5个点，并且进行桩体的重型动力触探（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。（5） 质量控制应按设计要求严格控制桩管的留振时间、提升速度、提升高度和投料数量，桩身的连续性和密实性通过控制拔管的速度不要太快来保证桩身的连续，不致断桩或缩径，拔管速度慢，可使砂填充空隙，达到密实。三 检测要求碎石桩的检测（参见建筑地基基础设计规范GB50007-2002、岩土工程勘察规范GB50021-2001和工程地质手册第二版）。为了尽量统一碎石桩的检查工艺，方便施工管理。路基、路面、排水说明中“桩体施工质量和桩间加固效果的检验”作废，更改为：桩体施工质量和桩间土加固效果的检验：（a） 检测方法：平板载荷及动力触探、静力触探。（b） 检测目的：平板载荷检测复合地基，动力触探测试检测碎石桩桩体，静力触探测试及标准贯入检测桩间土。（c） 检查频率：平板载荷检测一般地段按碎石桩根数的0.20.5%布设测点，涵洞（通道）地基不少于1点，斜坡地带的地基按0.5%布设测点。（设测点尽量选择在最不利的地段） 动力触探测试按碎石桩根数的2%布设测点：桩身密实度重型检测以桩数的5%控制，特殊地段适当加密。静力触探测试为5点/5000m2。当工点施工面积5000 m2时，应不少于5点（根据具体情况适当调整），特殊地段适当加密，孔位随机布置，孔深为穿透软弱层1m。 静力触探试验按碎石桩根数的2%布设测点。（d） 检测标准：复合地基检测：平板载荷检测达到设计要求承载力2123HMPa（H为路基中心填土高度）。 碎石桩体检测（成桩后28天检测标准）：重型动力触探检测桩身密实度时，5.0m以内的桩体要求贯入量10cm时，击数6次（01.0m不记数）；5.0m以下的桩体要求贯入量10cm时，击数11次。桩间土检测：对静力触探测试，粉细砂桩间阻力qc不小于9MPa；砂土、亚砂土层中qc不小于6.5MPa；亚粘土、粘土层qc不小于1.4MPa;淤泥质粘土层qc不小于0.9MPa；淤泥层中qc不小于0.8MPa；（静力触探测试标准仅供参考）；对标贯试验，软弱土层中实测标准贯入击数N63.5该路段非软弱层的标准贯入击数，即认为处理达到设计要求。对于粉、粘性土要求锤击数5击，对于粉、细砂性土要求锤击数10击。（e） 检测时间：对一般粘性土地基要求在成桩7天后进行，对于砂性土地基静置15天后进行，检验标准为：05m每10cm锤击数5击（01.0m不记数）：5m以下每10cm锤击数9击。对于软弱粘性土地基或有软弱粘性土夹层存在的砂土地基须28天后可进行试验。（f） 碎石桩施工结束规定天数后并经检验合格后，方可以填土。四 观测要求 施工观测仅适用于预压、挤密碎石桩处治路段，其包括沉降观测和稳定观测两项内容。（观测的工程数量不单列） 沉降观测 观测点布设在路堤中心及两侧路肩，一般软土路段每100m布设一观测断面，预压施工高度超过5m的路段，纵向每50m设一观测断面。结构物仅在一端设置。 观测频率A. 施工期：每填一层观测一次，路堤填高超过极限高度之后，每天需观测一次，因故停止施工，每三天观测一次。B. 预压期间：第一个月每三天观测一次，第二个月每七天观测一次，直到铺筑路面前。水准点的设置水准点应设在不受垂直向和水平向变形影响的竖固的地基上或永久建筑物上，其位置应尽量满足观测时不转点的要求，每一个月用路线测设中设置的水准点作为基准点，对设置的临时水准点校核一次。侧向位移（稳定）观测A. 侧向位移点及其基桩的布设侧向位移点布设在路堤两侧的坡脚处，基桩必须布设在坡脚外路堤沉降影响范围以外，一般情况下应布设在离坡脚1020m以外。侧向位移点在预压施工高度超过5.0m的路段每50m设置一处。B. 观测及其频率侧向位移桩和基桩设置好以后，采用钢尺量测位移桩与基桩之间的距离，量测钢尺的拉力为5公斤（或由量测人自定），有条件时也可用红外测距仪