碎石桩工程施工组织设计方案

1、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：中铁隧道集团地铁 15 号线一期工程 07 标项目经理部2010 年 04 月目录第一章工程概况 .2一、设计概况2二、工程地质概况2三、水文地质概况3四、液化土层3第二章液化地层处理方案 .3一、施工围3二、桩位布设3三、地基处理参数4第三章振冲碎石桩施工工艺.4一、施工准备工作4二、振冲桩的施工5三、施工质量控制7四、工地安全保证及环境保护措施8第四章生产施工组织 .8一、资源配置8二、施工进度计划9三、进度保证措施9第六章文明施工和环境保护.10一、文明施工措施10二、环境保护措施11第一章工

2、程概况一、设计概况俸伯站后明挖区间出入段线部分从右K45+066.038（ HCK0+000）开始，以 0.2%下坡，在 HCK0+200 处，以 R=2000m 圆曲线变坡为 3.3654%（右线）上坡至 U 型槽设计终点。出入段线 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。根据结构埋深，出入段线分双跨矩形框架和U 型槽两部分，洞门设在HCK0+560 处，洞口雨水泵房设在离洞口30 米处的 HCK0+530 处。根据地勘资料，出入段线部分地层有轻微液化，因此出入段线需要进行液化地层处理。二、工程

3、地质概况根据地铁 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）（城建勘测设计研究有限责任公司）本区间以粉细砂、细中砂、圆砾及粉质粘土为主，地层主要为人工堆积层、新近沉积层、第四纪全新世冲洪积层、第四纪晚更新世冲洪积层四大层。各地层特征自上而下见表01 所示。沉积年代人工填土层（ Qml ）新近沉积地层（ Q42+3al+pl ）第四纪全新世冲洪积层（Q4lal+pl ）地层代号11345123表 01地层特征一览表岩性颜色状态密实度湿度压缩性名称粉土杂色松散，中湿填土密杂填褐黄色松散，中稍湿土密粉土灰色中密湿中压缩性粉质褐黄色软塑，局中压缩性粘土部硬塑粉细灰色中密饱和低

4、压缩性砂细中杂色中密，密饱和低压缩性砂实圆砾杂色中密，密饱和低压缩性实粉质杂色软塑，局中压缩性粘土部硬塑粘土杂色软塑，局高压缩性部硬塑粉土杂色中密很湿中压缩性粉细杂色中密低压缩性砂层底标高27.43329.6510.9219.343.44 14.04第四纪晚更新世冲洪积层（ Q3al+pl ）粉质杂色硬塑，局中压缩性粘土部软塑-1.02 3.30卵石杂色密实饱和低压缩性1中粗灰色密实饱和低压缩性砂仅部分钻孔粉细2灰色密实饱和低压缩性穿透砂4粉质灰色软塑，局中压缩性粘土部硬塑三、水文地质概况根据地铁 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），本区间的地下水主要为潜水和

5、承压水。 潜水水位标高为 23.3424.83，水位埋深为 6.17.5m，含水层主要为粉细砂 3 层。承压水水头标高为 4.498.75m，水头埋深为 21.721.8m，含水层主要为粉细砂 2 层，中粗砂 1 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。本场区 19711973 年水位接近自然地面，水位均为30.5m。近 3-5 年潜水位标

6、高为27.0028.00m。四、液化土层根据钻探揭露的地层资料可知， 本场地 20m 深度围饱和粉土和砂土自上至下依次为层、粉细砂 3 层、细中砂 4 层、粉细砂 3 层、粉土 2 层。根据铁路工程抗震设计规（ GB50111-2006）计算判定，地震烈度为 8 度，地下水位按地下 2m 考虑时，该场地自地面下 20m 深度围的饱和粉细砂 3、细中砂 4 有轻微液化，两层地层空隙比分别为、0.8960.855。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

7、素，拟采用碎石桩加密地基来处理地层液化问题。依据规，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 5 层圆砾、层粉质粘土。一、施工围本场区液化地层处理施工里程围为右HCK0+391.3HCK0+750.0 ，根据地质纵断面图，设计桩底深入 5 层圆砺、层粉质粘土0.5m。二、桩位布设本液化地层碎石桩桩径为1000，间距 2.8m 等边三角形布设，共1042 根。布设围分别为出入段线左、右线结构外轮廓外3.5m（HCK0+391.3HCK0+500.0 ）、4m（ HCK0+500.0HCK0+560.0）、5m（HCK0+560.0HCK0+640.0 ）、6m（

8、HCK0+640.0HCK0+750.0），布设型式见图 01 所示。图 01碎石桩平面布设图三、地基处理参数根据地铁 15 号线俸伯站后出入段线液化地层处理工程设计总说明及振冲碎石桩平面布置图，地基处理参数如下：1、桩径： d=1000mm；2、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、5层为桩端持力层；7、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 2030mm碎石。

9、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。料通：在场区设置备料场， 保证料场具有足够数量填料，并备有足够数量的运输工具。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

10、小木桩或钢筋棍标出桩位。4、填料桩体材料采用粒径为2050mm 硬质碎石，含泥量不大于5%。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：机具就位振冲器对准桩位造孔清孔填料振密制桩成桩移位图 02振动水冲桩施工工艺就位：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。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。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

11、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，借循环水使孔泥浆变稀。 1-2 分钟后将振冲器提出孔口，准备加填料。填料：采用间断填料方式，第一次往孔倒约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。振密制桩 移位：自下而上制作桩体，每米加填料（虚方）约为 0.6m3，直至孔口。每次倒料数量都必须记录深度、 倒料量、振密时间及电流值。 制桩完成后关振冲器， 关水，移位。2、振冲施工各工序主要技术质量要求指标放线布桩：轴线两端标志桩误

12、差 1cm；桩位偏差 3cm。振冲器对准桩位：振冲器与桩位中心误差10cm。造孔：振冲器应保持悬垂状态， 水压 200600kPa，水量 200400L/min ，沉入土中，下沉速度0.5 2m/min。清孔；造孔后振冲器应徐徐上提至孔口，再下沉至孔底，往复23 遍。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。振密制桩：密实电流40-50A；留振时间 1020S；上提振密间隔为50cm。3、安全注意事项振冲器与导管所有螺栓必须拧紧，不得松动；各结合面应保证不漏水，电缆接头处浸水时不得短路。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

13、起振冲器掉落事故；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，容包括：桩号、制桩深度、填料量、时间和完成日期。6、表层处理将保护桩部分挖除至桩顶设计标高后，铺设30cm 厚碎石垫层，用平板振捣器振实。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，保证使孔充满水，以防止塌孔，使制

14、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 ，其次控制留振时间为10-20S。3、料加料不宜过猛，要“少吃多餐” ，即要勤加料但每批不宜加得太多，以控制上提振密间隔为 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分桩体多，以防止开始阶段加的料有相当一部分从孔口向孔底下落过程中

15、被粘留在各深度的空壁上，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。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。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%且每个单体建筑不少于3 点。根据规要求，检测结果如有10%的桩不能满足要求，应增加测试数量进一步确认施工质

16、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、收尾工作振冲施工结束， 经质量检查合格后， 即可按设计要求进行表层处理，并编写施工报告。在报告中详细说明地基加固设计施工的细节，加固前后的技术经验资料， 论证加固效果等，并组织机具拆迁转场工作。6、工程质量检测为了确保工程质量，必须严格按规要求进行质量检测。质量检测应在碎石桩施工完成后 23 周进行（恢复时间越长越好） 。其检测容有：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（）动力触探对碎

17、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。复合地基检测完工后需做复合地基作静压载荷试验检测工作， 规要求检测点数为总桩数的 0.5%且每个单体建筑不少于 3 点。根据规要求，检测结果如有 10%的桩不能满足要求，应增加测试数量进一步确认施工质量，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

18、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。4、加强人员管理，无证人员严禁操作。5、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：表 02碎石桩施工机械设备一览表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

19、抽水排泥浆2、人员配备人员配备见表 03 所示：表 03碎石桩施工人员配备一览表序 号类别人 数负 责容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、施工进度计划由于交通导改原因，出入段线地层加固碎石桩施工共分2 期进行施工。第一期拟计划于 2010 年 5 月 10 日 20

20、10 年 6 月 10 日，共 30 天；第二期拟计划于 2010 年 10 月 8 日2010 年 10 月 28 日，共 20 天。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负责生产的工区经理在开工前编出详细的月、周施工作业计划，额定出月、周应完成的实物工作量指标并分解落实到每台钻机与班组。作业计划应科学、准确、符合工程实际情况。每日、周及时检查计划执行情况，如计划执行不佳，及时分析原因提出切实可行补救措施，逐日补回计划进度。生产进度要抓住关键，全面统筹，协调好各工种相互

21、配合，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、保证物资供应措施为保证施工顺利进行， 根据日完成工作量编制主要材料需要量， 现场有材料员负责与供应商及时联系保证材料按时到场。动力维修保养部门要加强对机械设备运行势态的监护管理，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、