软弱路基施工专项方案.doc

新建贵阳至广州 GGTJ 4 标段 软弱路基处理施工专项方案软弱路基处理施工专项方案 编制 审核 批准 中铁十八局集团公司贵广铁路第一项目部中铁十八局集团公司贵广铁路第一项目部 二二 0 一一年六月一一年六月 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 1 目目 录录 1 编制说明编制说明 2 1 1 编制依据 编制依据 2 1 2 编制范围 编制范围 2 2 工程概况工程概况 2 3 施工部署施工部署 2 3 1 施工组织机构 施工组织机构 2 3 2 施工准备 施工准备 4 5 5 施工方案施工方案 5 5 1 沟谷 水塘地段软基处理前的基底处理 清除表层淤泥 5 5 2 软基浅层处理 6 5 3 垫层施工 7 5 4 CFG 桩的施工 8 5 5 旋喷桩的施工 15 5 6 桩板墙施工 16 5 7 岩溶路基整治 18 5 8 夯置换法 20 5 9 级配碎石垫层施工工艺 21 5 10 软基处理中的回填碾压 21 5 11 软弱地基段施工安全监测 21 6 6 质量 安全保证措施质量 安全保证措施 22 7 7 季节性施工措施季节性施工措施 23 7 1 雨季施工安排及措施 23 7 2 夏季高温施工措施 23 8 8 环保 水保措施环保 水保措施 23 9 9 文明施工措施文明施工措施 24 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 2 软弱路基处理施工专项方案软弱路基处理施工专项方案 1 编制说明编制说明 1 1 编制依据 编制依据 1 客运专线铁路路基工程施工技术指南 TZ212 2005 2 铁路路基工程施工安全技术规程 TB10302 2009 3 铁路路基工程施工质量验收标准 1 2 编制范围 编制范围 新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段软弱路基段路基填筑工程 2 工程概况工程概况 我项目部负责施工的新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标合同段路基工程 起点里程桩号为 DK273 720 终点里程桩号为 D3K292 960 7 管段内路基长 1817 546m 段软土及松软土地 基分布广泛 设计采用了 CFG 桩 旋喷桩 岩溶注浆等多种处理措施 需软基处理区段较长 路基附属工程工程量大 施工复杂 采用桩基托梁挡土墙 砼挡土墙 锚杆框架梁和人字型 截水骨架等支挡方式 排水采用排水沟 天沟 半坡平台截水沟等 路基施工涉及到桥梁 隧道 轨道 电力等多项专业工程项目的配合施工 3 施工部署施工部署 3 1 施工组织机构 施工组织机构 工程 部 李 斌 测 量 班 李 慎 行 安 质 部 王 磊 磊 计 划 部 崔 树 行 试 验 室 赵 辉 项目副经理 贾峰项目总工 匡树钧 物 资 部 何 文 明 项目经理 王永光 局指 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 3 施工组织机构图 为了加强建设项目管理 全面履行合同 控制建设投资 确保工程建设安全 质量和工 期 保护生态环境 全面实现建设目标 成立桩板墙施工组织小组 组织机构图如图 主要职责 为加强指挥部各项工作的组织和管理 明确工作职责 理顺工作关系 规范办事程 序 提高工作效率 促进施工生产 项目部领导分工和各部门负责人工作职责明确如表 主要人员及部门管理职责表 序号序号岗位部门岗位部门管理职责管理职责 一项目部对软软地基施工实施组织 指挥及协调 处理一切与本工程相关的事务 二项目经理 全面负责软软地基工程的施工与管理 组织落实发包人 监理 设计单位 局指关于工程建设的指令和要求 确保总体目标的全面实现 三项目副经理抓好项目的规范管理 检查各项工作的落实情况 四 项目总工程 师 负责软软地基工程的质量 施工技术 计量测试等技术管理工作 职能部门职责 1工程管理部编制软软地基施工方案 对测量队进行指导并检查工作 2安全质量部 负责安全综合管理 负责安全检查督促 对危险源提出预防措施 制定救 险预案 依据质量方针和质量目标 制定质量管理规划 负责质量综合管理 行使质量监察职能 3计划合同部负责合同管理和验工计价工作 按时向发包人报送有关报表和资料 4试验室 试验室负责本程项目的检验 试验 交验 按检验评定标准对施工过程实 施监督并对检验结果负责 5设备物资部负责设备物资供应 7测量班负责控制桩复测 施工测量检查复核以及导线控制工作 8队长 统筹项目质量计划编制及落实 开展质量安全教育 保证各项制度的正常 进行 协调和处理好各部门之间的关系 9技术员 掌握熟悉施工图纸 施工规范和质量检查验收评定标准 负责工程进度 安全 质量施工情况的检查监督 CFG 和旋喷桩等施工队岩溶注浆施工队 队长 贾峰技术员 陈伟 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 4 施工队职责表 CFG 和旋喷桩等施工队 负责 CFG 和旋喷桩等软弱地基处理的施工 按设计要求进行软弱地基加固施工 岩溶注浆施工队 负责路基岩溶段注浆施工 3 2 施工准备 施工准备 3 2 1 人员准备 软基填筑各工种劳动力投入表 序号12345678910 工程 名称 机修 工 汽车 司机 机械 司机 测量 工 电工 安检 员 质检 员 试验 员 普工 管理 人员 路基 一队 26632333604 路基 二队 25532322304 3 2 2 机械准备 本工程所需主要施工机械设备已进场 3 2 3 材料准备 仪器名称规格单位数量备注 挖掘机神刚 320D台3 平地机PY180台1 装载机徐工 50C台2 压路机ZY20台2 自卸汽车5 吨东风台8 全站仪DTM530台1 污水泵台5 水准仪Spring32台1 钢尺50m把1 塔尺5m把1 皮尺30m把2 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 5 1 采用自有洛香碎石场出产的碎石供应路基及其附属工程施工 2 管段内无河砂 施工采用机制砂 由从江县洛香碎石场供应路基工程施工 主要材料表主要材料表 序号材料名称备注 1 42 5 普通硅酸盐水泥 2 粉煤灰 3 钢筋 4 块石 5 砂 碎 石 6 外加剂 3 2 4 便道准备 因本合同段软基工程量大 分布较广 不集中 施工难度较大 可利用的乡村公路路况 差 路面狭窄 需进行改扩建 且部分路段与在建厦蓉高速公路施工单位共用 运输拥挤 路基填筑时运输车辆的施工路线为施工便道与乡村道路相结 尽量少走乡村道路 5 5 施工方案施工方案 5 1 沟谷 水塘地段软基处理前的基底处理 清除表层淤泥 沟谷 水塘地段表层淤泥直接影响路堤基底稳定 可能使路堤沿基底发生滑动 在软基 处理前彻底清除沟谷 水塘地段表层淤泥 防止路基沿基底滑动 变形并产生沉降是一项确 保软基处理质量的关键工序 施工中一定要认真处理 表层淤泥清除深度应根据淤泥厚度及 软基处理范围决定 清出的淤泥集中堆放 在清理完地表淤泥后 应及时整平施工现场至规 定要求 并按现场实际情况布设合理的临时排水设施 才可进行软基处理作业 表层淤泥清理采用挖掘机 摊土机配合自卸汽车完成 必要的时候辅以人工配合 清除 的淤泥等废弃物由自卸汽车直接运送到指定弃土场 不得随意乱倒 以免污染附近水源 清 淤过程中可能造成水泡泥浆 在清淤过程中必须设置污水泵边清淤边抽排泥浆水 严防泥浆 水集于清理过后的基础上 继续浸泡基底 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 6 5 2 软基浅层处理 软基浅层处理适用于软弱土层厚度不大于 4 0m 的路段 在软基浅层处理施工前先开挖 纵横向临时排水沟 排除地表积水 沟谷 水塘地段表层淤泥必须作清除处理 凡采用横向 片石排水沟时 在下游侧增设一道纵向排水沟 然后结合地形延伸纵或横向排水沟至低洼处 浅层软基处理方式 1 软弱土层厚度 2 0 米时 按间距 5 8m 设置一道 1 0 1 5 米深的片石排水沟进 行软基处理 2 软弱土层厚度在 2 3 米范围时 采取换填加片石排水沟方式处理 换填厚度 0 5 米 片石排水沟按间距 5 8m 设置一道 深度为 1 0 1 5 米 3 软弱土层厚度在 2 3 米范围时 采取换填加片石排水沟方式处理 换填厚度 1 0m 横向片石排水沟按间距 5m 设置一道 深度为 1 5 米 上述软弱基层处理方式适用范围详见前面的各里程段落 具体施工工艺详见浅层软基处 理施工工艺框图 浅层软基处理施工工艺框图 5 1 4 片石排水沟施工 需换填 不需换填 人工砌筑片石排水沟材料准备 人工挖掘片石排水沟基坑 基底处理 清除表层淤泥 换填铺筑片碎石填前碾压 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 7 在表层淤泥清除完毕后 采用人工按设计断面尺寸挖掘片石排水沟基坑 挖掘片石排水 沟基坑时一定要按设计给定的断面 间距进行控制 基础坑挖除的废弃土应按要求集中堆放 并运至指定弃土场 在基坑挖好并经监理工程师检查合格后 再采用人工砌筑片石排水沟 人工施作片石排水沟时应在沟壁与含水地层接触面的高度处 设置一排或多排向沟中 倾斜的渗水孔 沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料作反滤层 沿沟槽每隔 10 15m 或当沟槽通过软硬岩层分界处时应设置伸缩缝或沉降缝 片石排水沟沟底纵坡不能 小于 1 宜采用 5 出口水底面标高 应高出沟外最高水位 0 2m 5 软弱土层的换填处理 为了保证有效输通路基渗水 在片石排水沟施工完成后 根据设计要求厚度采用规格大 于 15cm 小于 30cm 强度不小于 30Mpa 的砂岩片石及弱风化砂岩加工而成 含泥量不大于 5 并去除其中杂质 植物 最大粒径不得大于 5cm 通过 16mm 筛孔的质量百分率不低于 85 通过 0 3mm 筛孔的质量百分率不高于 20 强度大于 25Mpa 的级配碎石的混合料 片 碎石 对路基软弱层进行换填处理 片碎石的比例采用 1 2 且必须拌和均匀 片碎石由 自卸汽车运到施工现场 用装载机配合人工进行摊铺成型 片碎石换填层铺筑宽度大于路基 底层宽度 1 米 左右两边各 1 米 5 3 垫层施工 1 施工方法 1 施工准备 地基处理完毕 进行施工测量 同时做好临时排水沟 进行碾压试验 确定施工参数 并报监理批准 2 基底清理 碾压 将基底表层的松 软土挖除 平整场地 检查放线定位 并用压 路机碾压 3 垫层填筑 在清理好的基底上分层填筑 碾压 每层厚度 20 30cm 摊铺碎石后适 当洒水压实 纵向分段施工时 接头处做成斜坡 每层填料错开 0 5 1 0m 并将接头充分 捣实 垫层宽度应宽出路基边脚 0 5m 1 0m 4 垫层顶面修整 顶层按设计修筑横向排水坡 碾压完成后 测量检查标高和横坡 2 施工质量检测 垫层主要施工检测项目及标准见表 5 2 表 5 2 垫层施工检测项目表 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 8 压实指标检测 根据设计的压实指标要求 抽样检验 5 4 CFG 桩的施工 CFG 桩加固区为软土或松软土路堤地段 CFG 桩要求混合料 28 天标准立方体无侧限抗压 强度不小于 15MPa 桩径 0 5m 桩间距 1 4m 1 8m 正三角形布置 桩端进入完整岩层不 小于 1m 加固后复合地基标准承载力不小于 200 KPa 桩顶铺设砂砾石垫层夹两层双向加强 型土工格栅 土工格栅极限抗拉强度不小于 50KN m 破断延伸率不大于 15 CFG 桩拟采用长螺旋管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工方法 由长螺旋钻机 砼泵和强制 式砼搅拌机组成完整施工机具体系 长螺旋钻机钻孔至设计孔深后 开始泵送混合料 待钻 杆内管及输送管 硬管内混合料连续时提钻 提拔钻杆时连续泵料 至设计桩顶标高 并预 留人工清理桩头长 50cm 施工工艺见水泥粉煤灰碎石桩施工工艺流程示意图 5 3 1 施工准备 1 原材料选用及试验 CFG 桩原材料包括水泥 粉煤灰 碎石 石屑和外加剂 水泥采用强度等级为 PO32 5 级及以上的普通硅酸盐水泥 碎石和石屑或砂含杂质不大于 5 碎石或卵石粒径为 8 25mm 粉煤灰多采用 级或 级灰 序号序号 检测项目检测项目允许偏差允许偏差检测数量检测数量检测方法检测方法 1铺设范围 不小于施工图标示值沿线路纵向每 100m 抽样检测 5 处尺量 2厚度不小于施工图标示值沿线路纵向每 100m 抽样检测 5 处尺量 3顶面高程 50mm 20mm沿线路纵向每 100m 抽样检测 5 处水准测量 4横坡 0 5 沿线路纵向每 100m 抽样检测 5 个断 面 坡度尺量 I排气阀 动力装置 弯头 内腔管 高强柔性管 转杆 卷扬系统 机架 溜槽 刚性管 转头 搅拌机 混凝土泵 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 9 图 5 3 水泥粉煤灰碎石桩施工工艺流程示意图 原材料检验 并将原材料送至试验室按设计要求在试验室进行配合比试验 选择最佳配 比 本工程采用长螺旋管内泵压水泥粉煤灰碎石桩成桩工艺 粉煤灰选用 级灰 混合料坍 落度控制在 160 200mm 2 施工现场及机具准备 收集施工资料 检查场地 三通一平 条件 施工前应清除杂草及表层种植土 0 5m 整平地面并压实后方可进行地基处理施工 复核测量基线 水准点 检查施工场地所设的水准点是否会受施工影响 按桩位布置图 测放桩位 在桩位中心打入钢钎 并采用白灰标志桩轴线 并作编号记录 施工机具和配套设备进场 3 施工前先进行成桩试验 试验数量不少于 2 根 以复核地质资料以及设备 工艺是 否适宜 核定选用的技术参数 2 成桩工艺 1 工艺流程见长螺旋钻管内泵压粉煤灰碎石桩施工工艺流程图 5 4 转机就位 转孔至设计标高 混合料注满后按规定速度边 泵送边提拔转杆至地表 移位施打下一根桩 清除 弃土 拌和水泥粉煤灰碎石桩混合料 泵送水泥粉煤灰碎石桩混合料 按上述工序施打完全部水泥 粉煤灰碎石桩后打桩结束 清除桩间土 凿桩头 水泥粉煤灰碎石桩复合地基检测 验桩 验槽 清除桩间土 凿桩头 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 10 图 5 4 长螺旋钻管内泵压粉煤灰碎石桩施工工艺流程图 2 施工工艺 A 钻机就位 水泥粉煤灰碎石桩施工时 钻机就位后 应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔 身导杆 校正位置 使钻杆垂直对准桩位中心 确保水泥粉煤灰碎石桩垂直度容许偏差不大 于 1 B 钻进成孔 钻孔开始时 关闭钻头阀门 向下移动钻杆至钻头触及地面时 起动电动机钻进 一般 应先慢后快 这样既能减少钻杆摇晃 又容易检查钻孔的偏差 以便及时纠正 在成孔过程 中 如发现钻杆摇晃或难钻时 应放慢进尺 否则较易导致桩孔偏斜 位移 设置使钻杆 钻具损坏 钻进的深度取决于设计桩长 当钻头到达设计桩长预定标高时 于动力头底面停 留位置相应的钻机塔身处作醒目标记 作为施工时控制桩长的依据 正式施工时 当动力头 底面到达标记处桩长即满足设计要求 施工时还需考虑施工工作面的标高差异 作相应增减 C 混合料搅拌 混合料搅拌要求按配合比进行配料 计量要求准确 上料顺序为 先装碎石或卵石 再 加水泥 粉煤灰和外加剂 最后加石屑或砂 使水泥 粉煤灰和外加剂夹在砂 石之间 不 易飞扬和粘附在桶壁上 也易于搅拌均匀 每盘料搅拌时间不应小于 60s 混合料塌落度控 制在 16 20cm 在泵送前混凝土泵料斗 搅拌机搅拌桶应备好熟料 D 灌注及拔管 水泥粉煤灰碎石桩成孔到设计标高后 停止钻进 开始泵送混合料 当钻杆芯管充满混 合料后开始拔管 严禁先拔管后泵料 成桩的提拔速度宜控制在 2 3m min 成桩过程宜连 续进行 应避免因后台供料慢而导致停机待料 若施工中因其他原因不能连续灌注 须根据 勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况 避开饱和沙土 粉土层 不得在这些土层内停机 灌注标高控制在超过设计桩顶标高至少 50cm 灌注成桩完成后 用水泥袋盖好桩头 进行 保护 施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量 E 移机 当一根桩施工完毕后 钻机移位 进行下一根桩的施工 施工时由于水泥粉煤灰碎石桩 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 11 排出的土较多 经常将邻近桩位覆盖 有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的 桩位发生位移 因此 下一根桩施工时 需根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复 核 保证桩位准确 F 成桩质量见表 5 5 表 5 5 允许偏差表 3 施工常见问题及质量控制措施 1 堵管 堵管是长螺旋管内泵压水泥粉煤灰碎石桩成桩施工过程中常遇到的主要问题之一 它直 接影响水泥粉煤灰碎石桩的施工效率 增加工人劳动强度 还会造成材料浪费 特别是故障 排除不畅时 使已搅拌的水泥粉煤灰碎石桩混合料失水结硬 增加了再次堵管的机率 给施 工带来很多困难 产生堵管有如下几种原因 混合料配合比不合理 当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时 混合料和易性不好 常发生堵管 对此混合料配合比要注意这两种材料的掺入量 特别是注意粉煤灰掺量宜控制 在 60 80kg m3 混合料搅拌质量有缺陷 在水泥粉煤灰碎石桩施工过程中 混合料由混凝土泵通过刚 性管 高强柔性管 弯头达到钻杆芯管内 混合料在管线内是以圆柱体形状 借助水和水泥 砂浆润滑层与管壁分离后通过管线的 因此所设计和搅拌的混合料必须确保混合料圆柱体能 顺利通过刚性管 高强柔性管 弯管和变径管而到达钻杆芯管内 混合料坍落度太大 易产生泌水 离析 骨料与砂浆分离 磨擦力剧增 从而导致堵管 坍落度太小 混合料在输送管内流动性差 也容易造成堵管 施工时坍落度宜控制在 16 20cm 若混合料可泵性差 可适量掺入泵送剂 搅拌好的混合料通过溜槽注入到混凝土泵储料斗时 需经一定尺寸的过滤栅 有时过滤 栅不起作用 可能将混入到粗骨料中的大块石或片石漏入混凝土泵储料斗 泵送混合料时 大块石或片石可能在管线内或动力头内腔管处堵塞 造成堵管 桩长桩长桩径桩径垂直度垂直度桩位桩位 10cm 2cm 1 满堂布桩 0 5d 桩 径 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 12 设备缺陷 弯头是连接钻杆与高强柔性管的重要部件 当泵送混合料时 弯头曲率半 径以及弯头与钻杆的连接形式 对混合料的正常输送起着至关重要的作用 若弯头的曲率半 径不合理 会发生堵管 弯头与钻杆垂直连接 也将发生堵管 混合料输送管无论是刚性管还是高强柔性管 若施工结束后清洗不彻底 管内会产生混 合料结硬块体 会妨碍润滑砂浆流动 以至造成堵管 在高水头下 钻头阀门进水 泵入混合料后 使混合料离析 在钻头阀门外形成碎石散 体 堵塞阀门 也无法保证混合料从阀门处下落 施工操作不当 钻杆进入土层预定标高后 开始泵送混合料 管内空气从排气阀排出 待钻杆芯管及输送管充满混合料 介质是连续体后 应及时提钻 保证混合料在一定压力下 灌注成桩 若注满混合料不及时提钻 砼泵一直泵送 同样可使钻头阀门处产生无水泥浆的 干硬混合料塞体 使管线堵塞 混合料不能下落 2 窜孔 在饱和粉土 粉细砂层中施工常遇到这种情况 当被加固土层有松散粉土 粉细砂且有 地下水 桩距较小 桩的长度大 成桩时间长 易发生窜孔 防止窜孔常用的方法 改进钻头 提高钻进速度 减少在窜孔区域打桩推进排数 如将一次打 4 排改为 2 排或 1 排 尽快离开已打桩 减 少对已打桩扰动能量的积累 必要时采用隔桩 隔排跳打方案 但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土 否则会影 响施工进度 发生窜孔后一般采取如下方法处理 当提钻灌注混合料到发生窜孔土层时 停止提钻 连接泵送混合料直到窜孔桩混合料液 面上升到原位为止 对采用上述方法处理的窜孔桩 需通过低应变检测或静载试验进一步确定其桩身完整性 和承载力是否受到影响 3 钻头阀门打不开 施工过程中 发现有时钻孔到预定标高后 泵送混合料提钻时钻头阀门打不开 无法灌 注成桩 阀门打不开一般有两个原因 钻头构造缺陷 如当钻头阀门盖板采用内嵌式时 有可能有砂粒 小卵石等卡住 导 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 13 致阀门无法开启 当桩端落在透水性好 水头高的砂土或卵石层中时 阀门外侧除了土侧向压力外 主 要是水的侧压力 压力很大 阀门内侧的混合料侧压力小于阀门外的侧压力 致使阀门打不 开 施工中可采用改进阀门的结构形式或调整桩长 使桩端穿过砂土 进入粘性土层的措施 来避免这一情况发生 4 桩体上部存气 截桩头时 发现个别桩顶部存在空间不大的空心 主要是施工过程中 排气阀不能正常 工作所致 钻杆成孔钻进时 管内充满空气 钻孔到预定标高开始泵混合料 此时要求排气 阀工作正常能将管内空气排出 若排气阀被混合料浆液堵塞 不能正常工作 钻杆管内空气 无法排出 就会导致桩体空气并形成空洞 为杜绝桩体存气 必须保证排气阀正常工作 施 工时要经常检查排气阀是否发生堵塞 若发生堵塞及时采取措施加以清洗 5 先提钻后泵料 当桩端达到设计标高后 为了便于打开阀门 泵送混合料前将钻杆提拔 30cm 这样操 作存在下列问题 有可能使钻头上的土掉进桩孔 当桩端为饱和的砂卵石层时 提拔 30cm 易使水迅速填充该空间 泵送混合料后 混 合料不足以使水立即全部排走 这样桩端处的混合料可能存在浆液与骨料分开现象 这两种 情况均会影响水泥粉煤灰碎石桩的桩端承载力的发挥 4 清土及桩头处理 1 弃土清运 清土包括水泥粉煤灰碎石桩钻孔弃土清运和保护土层清运两部分 在水泥粉煤灰碎石桩 施工中 由于采用排土成桩工艺 其排出的量取决于桩长和桩间距 在施工中及时清运打桩 弃土是保证水泥粉煤灰碎石桩正常施工的一个重要环节 本工程采用机械和人工联合清运施工方法 施工应遵循如下原则 不可对设计桩顶标高以下的桩体造成损害 不可扰动桩间土 不可破坏工作面的未施工的部位 施工工艺 水泥粉煤灰碎石桩施工完毕在其混合料初凝后 人工将桩身保护桩长大部分挖除 可 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 14 使其与桩身断开 一般留下 30cm 的保护桩长 采用挖掘机清运弃土 挖掘机进入处理范围内禁止在打桩工作面行走 行走时还必须 用打桩弃土在打桩工作面再铺行走垫层 其垫层面到桩顶不得小于 1m 挖掘机工作时 须严格控制标高 防止挖断工程桩和扰动打桩工作面以下的保护土层 运土车辆禁止进入处理范围内 由挖掘机将场地弃土倒至基坑边后 再装入运土车运 走 打桩弃土清运完毕后 其下 30cm 的保护土层采用人工开挖 清除保护土层时不得扰动 基底土 防止形成橡皮土 施工时严格控制标高 不得超挖 更不允许超挖后自行回填 2 桩头处理 保护土层清除后即进行下一道工序 将桩顶设计标高以上桩头截断 截桩方法 标出桩顶标高位置 在同一水平面按同一角度对称放置 2 个或 4 个钢钎 用大锤同时 击打 将桩头截断 严禁用钢钎向斜下方向击打或用一个钢钎单向击打桩身或虽双向击打但 不同时 以致桩头承受一定的弯距 造成桩身断裂 桩头截断后 用钢钎 手锤将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高 桩顶标高允许 偏差 0 20mm 如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下 则必须采取补救措施 假如断裂面距桩顶较近 可接桩至设计桩顶标高 形式见接桩头示意图 5 6 图 5 6 桩头示意图 剔平凿毛 用水冲洗干净 与桩体材料 配比 相同的混合料 d 200 100100 d 桩 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 15 5 CFG 桩检测 CFG 桩施工完毕 28d 后 对 CFG 桩和 CFG 桩复合地基进行检测 检测包括低应变对桩 身质量的检测和静载试验对承载力的检测 静载试验采用单桩或多桩复合地基 根据试验结 果评价地基承载力 要求复合地基承载力不小于 200KPa 检测数量 静载荷试验数量取水泥粉煤灰碎石桩数的 0 5 1 0 但不得少于 3 点 低应变检测数量取水泥粉煤灰碎石桩数的 10 进行检验 6 褥垫层铺设 桩间保护土层和水泥粉煤灰碎石桩桩头清除至桩顶设计标高 复合地基检验完毕并满足 设计要求后 进行褥垫层铺设施工 褥垫层分层施工 采用静力压实法 当基础底面下桩间土的含水量较少时 也可采用动 力夯实 5 5 旋喷桩的施工 5 5 1 施工准备 1 测量放样 平整地表 设置回浆池 2 在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验 确定浆液最佳配比 3 水泥和外掺剂的种类和规格应符合设计要求 并有产品质量合格证 搅拌水泥浆用 的水 应符合现行有关规定 4 施工前必须进行成桩工艺试验 确定加固料掺入比 注浆量 压力 旋转提升速度 等工艺性参数 检验成桩效果 对深层长桩根据地质条件分层选择喷射参数 保证成桩均匀 一致 5 5 2 旋喷桩施工 1 桩机按设计桩位就位 调整钻杆垂直度 2 成孔钻进至设计深度 3 沉入注浆管至孔底 4 喷射注浆 注浆管浆液流出喷头后开始提升注浆管 自下而上旋转喷射注浆 5 喷射施工至桩顶 拔出注浆管 旋喷桩施工流程如图 5 7 所示 原 地 面 处 理 测 量 放 样 钻 机 就 位 钻 进 至 设 计 深 度 插 入 注 浆 管 至 设 计 深 度 喷 射 注 浆 至 桩 顶 喷 射 结 束 拔 管 钻 机 移 位 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 16 图 5 7 旋喷桩施工流程图 5 5 3 施工控制 1 机械就位应平稳 立轴 转盘与孔位对正 高压设备与管路系统应符合设计及安全 要求 管路应畅通防止堵塞 密封良好 2 喷射注浆应注意设备开动顺序 二重管 三重管的水 气 浆供应应有序进行 衔 接紧密 3 旋喷桩施工应根据地质条件 选择合适方法成孔 拔管时应防止泥沙堵塞喷嘴 4 在喷射注浆过程中 当出现压力突增或突降 大量冒浆或完全不冒浆时 应查明原 因 采取相应措施 5 注浆完毕应迅速拔出注浆管 桩顶凹坑应及时以水灰比为 0 6 的水泥浆补灌 6 旋喷桩桩体无侧限抗压强度 桩长及成桩均匀性应符合设计要求 7 旋喷桩处理后的复合地基承载力应符合设计要求 8 钻机成孔和喷浆过程中 应将废弃的加固料及冒浆回收处理 防止环境污染 9 旋喷桩施工允许偏差应按表 5 8 的要求控制 表 5 8 旋喷桩施工允许偏差 序号项 目允 许 偏 差 1 桩位 纵横向 50mm 2 桩身垂直度 1 3 桩长不小于设计值 4 桩体有效直径不小于设计值 5 桩体无侧限抗压强度不小于设计规定 5 6 桩板墙施工 5 6 1 测量定位 桩板墙施工前 用仪器对桩板墙桩位进行放线定位 准确测放桩的中心轴线 开挖轮廓 线及孔口高程 搭设孔口雨篷 做好提升 照明 通风 通讯设备的安装和现场布置工作 5 6 2 主要施工方法及顺序 测量定位后 采用人工挖孔 组织三班作业 开挖采取跳桩开挖 相邻桩孔成型合格 灌注混凝土后 在挖另一根桩孔 锚固桩施工顺序见 5 9 图 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 17 锚固桩施工顺序见 5 9 图 5 6 3 桩身开挖及护壁 1 锁口部分 根据地质情况自井口挖至 1 2m 深时 即绑轧钢筋 灌注混凝土锁口 锁 口顶端高出地面线 20 30cm 为防止下节井壁开挖时井口沉陷 此节锁口自顶端下 0 5m 范 围内加厚至 50cm 靠近线路侧锁口与护壁应对齐 以便于挂板 2 桩井掘进 锚固桩采取边开挖边支护的方法 根据地质状况不同 分别施做 30cm 厚的 C20 钢筋砼护壁 每节挖深 1m 清除浮土和松动岩石后 立即沿井壁浇注钢筋混凝土 形成矩形框架 当进入角砾土层 地下水出露或地质风化破碎地段 每节开挖 0 5m 以防井 壁塌方 3 出碴 为方便施工人员上下井 设吊笼 井内采用人工装碴 用卷扬机提升土桶 倒入土车中运走 挖孔施工过程中应经常用吊锤检查桩孔的平面位置 尺寸及洞身垂直度 4 护壁支撑 护壁模板采用木模 支撑采用方木支撑 边开挖边支护 护壁施工时 竖筋上下各设圆弧钩 以便于护壁上下钢筋连接 保证护壁的整体性 灌注混凝土时 每两 节护壁之间留出缺口 待拆模后用干硬性混凝土抹平 5 井内通风 桩井挖至 10m 后 为保证井内有新鲜空气 在井口设置 5 5KW 通风机 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 18 以直径 20cm 软管向井下送风 6 井内排水 当桩井有水时 采用离心泵抽水 5 6 4 桩身钢筋制作 钢筋进场后 经过材料复检合格后进行钢筋制作 竖向钢筋 按规范要求 5d 双面搭接 焊 箍筋采取闪光对焊 钢筋的制作工艺均应满足设计规范要求 安装前应在孔底作钢筋平 面位置放线定位 然后将按设计要求制作好的箍筋下放到井内 调整箍筋位置后进行四角主 筋吊装 四角主筋应一次性焊到孔口上 为便于洞内箍筋的安装 箍筋四角应点焊加固 防 止钢筋过重变形 箍筋接头应成螺旋形 不能同缝多根钢筋 同一截面焊接不能超过 50 焊接接头采用 5d 双面焊 焊接长度应满足规范要求 应按设计图要求增设拉钩筋 拉钩筋 应与四角筋绑扎牢靠并进行钢筋校对 孔衬筋要加密牢靠 防止钢筋变形影响结构受力及上 部模板的安装 上部钢筋按同方法进行 上部钢筋超过 10 米时应设缆风绳 钢筋与模板之 间安装垫块 保证钢筋保护层厚度 对于无翼缘的桩间挡土墙 上部柱在模板安装前应预留 32 挡土板联接钢筋 安装完毕自检合格 经监理工程师检查符合要求后进入下到工序 5 6 5 模板安装 立柱钢筋绑扎完毕后 应进行钢筋校正 大模板每层纵横向采用 20 对拉杆进行对拉 加固点采用蝴蝶卡或槽钢卡 柱子与脚手架应分离 严禁连体 模板安装顺序 打磨 上 油 安装 校正 加固 检查 重复使用模板应先校正 模板安装时应采用双面胶 带贴缝 严禁漏浆 出现麻面 模板拼装应符合规范要求 5 6 6 砼浇筑 桩柱砼浇筑应采取一次性浇筑 中间不能有施工缝出现 应符合砼施工规范要求 桩身 砼浇筑前应清除桩底沉积物 然后将窜桶挂至工作面以上 最高不能超过 2 米 以防砼离析 砼浇筑时人工用绳子拖动窜桶将砼送往四周 采用插入式振捣棒振捣 振捣顺序 先四周 后中间 严禁漏振 砼堆积厚度不能超过规范要求 井下浇筑人员必须佩带安全帽和安全绳 井口必须有一人监护井内作业人员 一旦有意外 立即停止砼的输送 上部柱砼浇筑过程中 不能过快 随时对模板 拉杆加固点进行检查 随时检查模板顶部的偏位情况 5 7 岩溶路基整治 5 7 1 平面布置 拉通整治 沿线路中线以 5m 间距布置钻孔 按菱形布置 对已发生塌陷 有支挡工程 及咽喉区等地段 进行加密 加密后的空间距离为 3 5 米 5 7 2 钻孔 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 19 1 钻孔位置依据平面图施放 孔位偏差不大于 50cm 当因避让管 先登客观原因对孔 位进行调整 且距离大于 50cm 时 需报设计 监理单位核准 在工序空中选取 30 按勘探 孔技术要求施钻 取芯并编制柱状图 根据揭示的地下岩溶形态调整注浆工艺 2 在钻孔过程中土层和岩溶发育破碎带采用跟管干钻 钻至岩层后可采用饱和水钻进 严禁使用泥浆钻 大水冲水钻进 钻孔终孔直径不得小于 91mm 3 钻孔钻至设计深度后 埋入注浆管 注浆管距孔底距离不大于 1m 并在注浆孔上部 设置止浆装置 4 注浆钱须进行成孔冲洗 对冲洗时返水的钻孔 以冲洗液变清为结束条件 对溶洞 溶蚀破碎带发育 冲洗时不返水的钻孔 要求流量不小于泵送额定流量的 80 冲洗时间不 少于 10min 5 7 3 封孔 1 在满足设计注浆压力条件下 根据现场地质情况可采用浓水泥浆或水泥泥浆一次性封 闭 或孔口管动态阻塞法封孔 孔口管封孔可有效的避免垮孔 并可灵活处理浆液漏失 4m 以下孔口管动态阻塞法 2 当钻探揭示有溶洞发育 溶蚀破碎且漏水严重时 采用孔口管动态阻塞法 当覆盖层 位黏性土是封孔深度不小于 4m 当覆盖层位砂性土及卵石土时 应封至土石界面 4m 以下 孔口管设置为花管 3 终孔与验收时间间隔不宜过长 以免垮孔等不利情况发生 终孔验收后应及时进行封 孔作业 封孔水泥浆 或水泥砂浆 终凝后进行注浆作业 5 7 4 注浆 1 以纯水泥浆为主的单液注浆材料 水泥采用 42 5 级普通硅酸盐水泥 水灰比为 0 6 1 1 1 开始注浆时采用稀浆灌注 当灌入量较大时可根据情况采用浓一级的浆液灌注 2 在砂土中 注浆压力宜选用 0 2 0 5Mpa 粘性土中 注浆压力宜选用 0 2 0 3Mpa 充填地下洞穴和空洞科采用自流注浆 充填浓砂浆注浆压力宜选用 5 0Mpa 3 注浆量按所需充填岩溶空隙的体积或压密封闭的覆盖土层的空隙体积进行控制 水泥 浆液体积应与充填或压密体积对应 现场注浆数量有建设 设计 施工 监理四方签字确认 据实记列 4 注浆的流量可去 7 10l min 对充填型注浆 流量不宜大于 2L min 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 20 5 对土洞 空溶洞或半充填溶洞 应高压冲填砂 碎石后再进行注浆处理 6 对溶蚀裂隙发育 连通性好 漏液严重时 注浆时可掺入一定量的粉土或粉煤灰 粉 土掺入量 水泥重量的 10 粉煤灰掺入量 水泥重量的 10 粉煤灰掺入量 水泥重量的 30 7 终注条件为 终注浆压力位 0 3Mpa 是 10 分钟持续注浆量小于 5L min 5 8 夯置换法 对于路基填高小于 5m 基底软弱土层厚度 3 6m 的一般路段采用强夯置换法 1 强夯置换机具设备要求 夯锤以钢质锤为佳 弹模越大 效果越好 重量为 5 吨 直径 1 1 1 2m 底面积为 1 13 m2 采用履带式起重机 起重能力应大于 10 吨 起吊高度 10m 2 施工参数的确定 通过试夯 确定夯实遍数 每遍单夯击最佳击能 夯击次数和 间歇时间 桩柱的实际长度可按累计夯沉量折减 0 75 倍计 一般要求每遍夯沉深度 50 90cm 且夯坑周边隆起不大于 7cm 按检测法 即夯后软基的 Ps 值不小于夯前软基的 Ps 值确定的间歇时间 每遍间歇时间大于 7 天 可根椐试夯调整 3 夯击方法 从软土最厚的中部开始向排水边界推进 4 施工程序及检测 场地地基土力学指标复查 排水及铺设 0 5m 厚的片石 片石强度大于 25Mpa 直径 1 不大于 30cm 含泥量不大于 10 确保机械设备顺利通行和施 施工时不宜破坏软土地基表层硬壳层 2 路堤压实宽度应不小于设计值 坡度应符合设计要求 3 填筑过程中 路堤中心线地面沉降速率每昼夜应不大于 10 15 坡脚水平位移速 4 率每昼夜应不大于 5 应结合沉降和位移发展趋势对观测结果进行综合分析 填筑速率应 以水平位移控制为主 超过标准应立即停止填筑 按照设计要求的强夯筑柱地基处理起止点桩号 夯点排列及间距 采用量测仪具放 5 点 并用白灰在夯点中心处作出标记 每夯点理论直径为 1 5m 其偏差不大于 5cm 强夯施工 夯机就位 测量夯前锤顶高程 按试夯获得的参数进行第一遍夯击 完 6 成第一遍夯击后 应立即用相同的规格的片石将夯坑填平 不得任夯坑空置坍塌 并测量场 地高程 依此步骤 按确定的间歇时间完成全部的夯击遍数 夯柱完工标准 a 设计落高条件下 最后再击夯深不大于 3cm 且最后一击击夯深小 7 于前一击 B 达到设计桩长 开挖检测 最后最低能 搭夯 将表层松土夯实 搭夯 的锤径不宜小于 2m 其落锤高度为 8 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 21 2 4m 按试验确定 每锤重叠宽度不小于 0 5m 若用小直径的锤进行 搭夯 落锤高度 应试夯确定 可按不同高程单点锤击次数下的夯压粒料密实度控制 选取满足重型压实标准 93 条件下的 搭夯 参数进行 搭夯 搭夯 完成后在场地表面铺填 50cm 碎石 分层压密实 9 施工时应做好详细的现场记录 10 现场工作人员应做好安全防范 以免飞石伤人 11 强夯施工结束后间隔 3 4 周 对地基加固质量进行检验 按总夯点的 2 随机抽检 12 柱间土及柱下土的承载力不小于夯前复测值 且地面下 1m 内的土层不参与对比 桩柱的承 载力不小于 0 25Mpa 夯柱 的承载力可采用超重型动力触探检测 柱间土 柱下土可采 取剥除局部垫层后的轻型动力触探或静力触探检测 5 9 级配碎石垫层施工工艺 施工前应先平整场地 并开挖纵 横向排水沟 并在填方路基左右侧筑范围外设置临时 排水沟 将农田水疏干 然后用摊铺一层泥岩填料 并用 PY180 平地机设置成路拱状 其边 缘厚度为 30cm 中心厚度不小于 1 米 再在泥岩填料上面填筑 50cm 的弱风化砂岩级配碎石 垫层 泥岩填料与级配碎石垫层铺筑宽度大于路基底层宽度 1 米 左右两边各 1 米 在级配碎石垫层施工过程中应避免对软弱土的过大扰动和隆起 对级配碎石材料质量作 如下要求 1 级配碎石应采用弱风化砂岩加工而成 含泥量不大于 5 并去除其中的杂质 植物 2 级配碎石最大粒径不得大于 5cm 通过 16mm 筛孔的质量百分率不得低于 85 通过 0 3mm 筛孔的质量百分率不得高于 20 级配碎石强度应大于 25Mpa 5 10 软基处理中的回填碾压 在软基处理过程中部分地段清表后直接碾压回填 部分地段在清表后先回填 30cm 1 米 厚泥岩填料及 50cm 的级配碎石垫层 部分地段清表后直接采用片石排水沟进行处理 部分 地段采用除采用片石排水沟进行处理外还需换填 1 1 5 米的片碎石 在处理过程中凡是回 填了泥岩填料 级配碎石垫层以及换填了片碎石的 在进行路基回填前必须进行回填碾压 碾压工艺全部采用静压 施工工艺同路基回填碾压一致 绝不允许进行振动碾压 软基处 理过程中各工序的压实要求为 压实度不得小于 85 中铁十八局集团有限公司中铁十八局集团有限公司 新建贵阳至广州铁路新建贵阳至广州铁路 GGTJ 4 标段标段 22 5 11 软弱地基段施工安全监测 软基处理路段需进行路基的沉降 稳定及位移观测 其要求如下 1 工作方法 采用全站仪监测和固定点的坐标 高程 通过计算确定各监测点沉降或 位移量 2 工作程序 平整场地后在最大边坡高度断面处于两路肩 路中心埋设沉降板等设施 沉降板采用钢板 标尺采用可接长钢管制作并与沉降板焊成一体 外套 PVC 管 标尺杆的精 度应满足观测要求 在后期观测时采用高精度的标尺杆 沉降板应避开通信 电信 水渠等 管道位置 沉降板和位移边桩的布设根据实际地形和施工情况作适当调整 施工中注意保护 沉降板和侧向位移观测桩 避免被施工机具破坏 影响观测结果 在两侧路提坡脚处以及边 沟外 2 米埋设 2 个观测桩 该断面前后每 50 米按此设观测断面直至段落结束处 3 工作频率 边桩及沉降在施工期间每天应进行一次观测 在沉降量突变的情况下 每天应观测 2 3 次 当两次填筑间隔时间较长时 每 3d 至少观测一次 路堤经过分层填筑 达到预压高程后 在预压期的前 2 3 个月内 每 5d 观测一次 三个月后 7 15d 观测一次 半年后一个月观测一次 一直观测到预压期末 预压期后每三个月观测一次直至移交 当沉 降速率变化大时 增加观测频率 4 在填土过程中 应根据观测结果整理绘制 填土高 时间 沉降量 关系曲线图 分析土体的侧向位移值及其发展趋势 判断地基的稳定性 6 6 质量 安全保证措施质量 安全保证措施 1 认真进行图纸会审 现场放样 技术交底 作好施工记录 2 建立监控量测小组 进行软基沉降 稳定及位移观测 以利应急处理 3 指派专业技术员到现场进行技术监督 指挥软基处理各工艺流程 控制软基处理施 工质量 4 在软基处理前 必须沿线纵 横向开挖临时排水沟 以排除地表积水 降低地下水 及降低地表土含水量 必要时在水田地表汇水上方增设截水沟等临时排水设施拦截地表水 以减小雨季对路基施工的不良影响 5 对施工临时挤占的沟渠 河道应采取措施保证不降低原有的排水能力 6 在已填路堤路肩处 应采取设置纵向临时挡