振冲生产报告性试验

多布水电站泄洪闸闸室振冲桩生产性试验施工报告中国水电基础局有限公司多布项目经理部

二零一二年五月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1编制依据 -1-\o"CurrentDocument"2工程概况 -1-\o"CurrentDocument"2.1工程概况 -1\o"CurrentDocument"2.2地质简介 -1\o"CurrentDocument"2.3设计技术要求 -2\o"CurrentDocument"2.4试验目的 -2\o"CurrentDocument"2.5试验内容 -2\o"CurrentDocument"3施工临建布置 -2-\o"CurrentDocument"3.1布置依据 -2\o"CurrentDocument"3.2布置原则 -3\o"CurrentDocument"3.3施工平台 -3\o"CurrentDocument"3.4施工用水 -3\o"CurrentDocument"3.5污水排放 -3\o"CurrentDocument"3.6施工用电 -3\o"CurrentDocument"4施工试验 -3-\o"CurrentDocument"4.1试验区布设 -3\o"CurrentDocument"4.2试验施工工艺 -4-4.3施工场地平整及测量放线 -5\o"CurrentDocument"4.4试验施工参数选择 -5\o"CurrentDocument"4.5振冲器造孔 -6\o"CurrentDocument"4.6填料 -6\o"CurrentDocument"4.7振密 -6\o"CurrentDocument"4.8施工质量控制措施 -7\o"CurrentDocument"4.9施工中采取的主要防护措施 -7\o"CurrentDocument"5试验资源投入 -8-\o"CurrentDocument"5.1人力资源配置 -8\o"CurrentDocument"5.2设备资源配置 -9\o"CurrentDocument"6施工安全保证体系 -9-\o"CurrentDocument"6.1安全管理目标 -9\o"CurrentDocument"6.2施工安全保证措施 -9-7环境保护和水土保持措施 -11-\o"CurrentDocument"7.1环保、水保技术措施 -128试验成果 -12-\o"CurrentDocument"8.1试验桩桩体成果 -12\o"CurrentDocument"8.2试验检测 -13\o"CurrentDocument"8.3原材料检测 -14编制依据1.1《多布水电站工程振冲碎石桩施工技术要求》；1.2《水利水电工程振冲法地基处理技术规范》DL/T5214-2005；1.3《多布电站厂泄标振冲工程生产性试验施工方案》；1.4《关于“多布电站振冲施工试验大纲”的审批意见》；1.5《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)；1.6《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003)；监理工程师下发的有关文件；其他现行的国家标准、技术规范。工程概况2.1工程概况多布水电站位于西藏自治区林芝县境内，工程主要任务为在保护生态环境的基础上，以发电为主，兼顾灌溉。采用闸坝式开发方案。工程枢纽主要由河床砂砾石复合坝、左岸泄洪闸、左岸引水发电系统等建筑物组成。坝顶高程3079.0m，最大坝高27.5m。电站装机容量4X30MW,单机引用流量206m3/s,4台机共引水824m3/s。电站属III等中型工程，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。工程区地震基本烈度为⑷度，地震设防烈度也为⑷度。泄洪闸等建筑物基础存在中粗砂层，厚度在18m左右，该层承载力为300kPa〜350kpa，需要采用振冲桩进行加固作为安全储备，总工程量约8400米。2.2地质简介坝址区地貌表现为“峡谷”地形特征，河流流向为NE66°，主流偏左岸，河谷呈“U”形，平水期河水位为3054m〜3056m，水深约3m〜4m，谷宽158m〜187m。主要发育有现代河谷III级阶地，峡谷进出口发育漫滩及I级堆积阶地。左岸山顶海拨在4935m，相对高差1880m；基岩多分布在高程3200m以上，并构成高山斜谷地貌。右岸为一凸向左岸的条形山梁，呈“鼻状”，即临河侧山体相对宽厚，向内侧逐渐缩窄。坝址区以燕山晚期一喜马拉雅期二长花岗岩（y35-6）和第四系（Q）地层为主，左岸上游出露有二叠系上统（P2）。坝址区河床和左岸阶地均为覆盖层，河床区深厚覆盖层厚度52.6〜190m,整体呈左岸厚右岸薄特征，基岩顶板以40°左右坡度由右岸斜插向左岸。左岸台地覆盖层厚度变化范围为251.2〜359.3m,平均厚度为300.5m。基岩顶板高程变化范围为2730.9〜2830.2m，由左岸向右岸略有变高趋势，基岩面凸凹不平，左岸台地中部位置出现两个较深凹沟，推测为古河道。左岸覆盖层厚度超过350m,为巨厚覆盖层。2.3设计技术要求要求复合地基承载力特征值400kPa；现场生产试验的单桩载荷试验承载力特征值750kPa：采用含泥料小于5％的卵砾石等硬质材料，不使用已风化及易腐蚀、软化的石料。填料粒径宜为20〜80mm。最大粒径不大于100mm。填料级配经现场试验确定，不宜使用单级配填料，填料的应为良好级配。2.4试验目的1） 振冲后的复合地基承载力特征值400kPa；单桩载荷试验承载力特征值750kPa：2） 确定最佳桩径、桩间排距、桩长、填料级配及数量等参数。3） 选定造孔和成桩的施工机械、施工工艺，确定施工技术参数（每米进尺填料量、密实电流、留振时间、振冲水压等），为大面积振冲桩施工取得合理的参数。2.5试验内容（1）振冲碎石桩孔位布置方式和成孔方法；（2） 确定振冲各项试验参数为大施工提供依据；（3） 施工设备选型和工效试验。施工临建布置3.1布置依据（1）招标文件及其附件、合同文件；（2） 《多布水电站工程振冲碎石桩施工技术要求》等文件。（3） 根据现场实际场地要求。（4）以往类似工程施工经验。布置原则（1） 临建设施均布置在指定的征地范围内，尽量做到合理布置，有利于生产；（2） 按就近、方便、节省和保证质量的原则沿施工轴线进行布置；（3） 合理布置场内施工道路，保证施工期的需要。施工平台根据施工图纸所示，振冲平台高程为3055m，试验区采用装载机平整施工平台，对松散砂层表面采用碎石垫层，以满足施工平台的稳定要求。施工用水施工用水取自尼洋河水。安装1台75TSWA型6级离心泵站用0100mm钢管将河水输送至试验施工作业点，使用多联分水器在不同时间向不同振冲需水点供水。泵站设置回水阀调节供水量，以满足试验施工作业点的需水要求。污水排放为了保证废水、废浆顺畅外排和施工场面清洁，结合现场施工条件修建了排水沟和沉淀池，废水、废浆经过沉淀后达标排放，做到文明环保施工。施工用电施工用电在纵向围堰上架设一道1000KW变压器，振冲用电利采用直径为240的铝芯电缆引至工作面，然后再分配到各个控制柜，本次试验总用电负荷约为500kw。施工试验4.1试验区布设按试验方案批复意见，振冲布置1个试验区，试验桩按4根*5根布桩，共布置20个试验桩，进行振冲填料加密试验，根据试验桩施工情况，经业主、设计、监理同意，将试验区由第六闸室调整至第一闸室，孔距调整为2.5m，等边三角型

布置。详见下图：4-1振冲生产性试验孔位布置图4.2试验施工工艺振冲碎石桩施工主要是利用ZCQ-132振冲器的振动和水冲、风冲成孔，填以砂卵石骨料，借振冲器的水平振动，振密填料，形成碎石桩体（以下简称振冲桩），与周围土构成复合地基提高承载力达到加固目的。振冲工程施工总流程如图4-2所示。

图4-2振冲碎石桩施工流程图4.3施工场地平整及测量放线施工前对场区地表平整、清理，同时查清可能存在的地下或地上障碍物，并做相应清理处置，以免发生事故。确保现场施工道路的通畅，振冲供水管路、电缆、排污沟、集污坑、碎石料场、照明设施等合理统一布置。场地平整后，由测量人员根据监理工程师提供的控制点进行现场放线，建立现场施工控制网。振冲施工桩位本着边施工、边布设、边校核的原则进行，所有施工孔位均进行统一编号。施工前用测量仪器放出每一根桩的中心点位置。桩位标识采用插小木棍的方式，这样可避免施工过程中出现漏振、错振、重复振的现象。4.4试验施工参数选择本试验施工采用的施工参数：振冲试验施工技术参数类别造孔水压(Mpa)造孔电流(A)风压(Mpa)加密水压(Mpa)加密电流(A)留振时间(s)数量0.5〜1.2120~2200.15〜0.30.5〜0.8130~14012~154.5振冲器造孔就位本试验制桩采用排打法施工，吊车就位时保证平整稳固，确保施工中不发生倾斜、位移。然后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。施工前，对振冲施工机具进行试运行，检查水压、电压和振冲器空载电流是否正常。造孔将振冲器缓慢、稳妥地吊起，对准桩位缓慢下降振冲器至离地面30cm以内，启动空压机供风，再启动清水泵供水，待振冲器下端射水口出水的水压、水量达到稳定时，启动振冲器，拉紧防扭绳索。待振冲器内的偏心块达到额定转速时，下放振冲器使其贯入土中进行造孔。造孔过程中振冲器始终保持悬垂状态，以保证垂直成孔。当电流值超过电机额定电流时，减速或者暂停振冲器下沉或上提振冲器，待电流值下降后再继续向下造孔。由于本地层本身渗透性强，砂层本身不液化，施工至6~8m，10~12m时常遇孔口不返水现象，故在振冲器导杆上加了4根40mm水管，以加大供水量，直达孔口返水正常，确保造孔成功。4.6填料造孔及清孔后即用装载机向孔内填料。每一振冲点所需的填料量根据地基土要求达到的密实程度和振冲点间距，通过现场试验确定。为了能顺利地填入振密，填料不宜过猛，每批不宜加填太多，采取了“少吃多餐”的原则。4.7振密依靠振冲器的水平振动力将填入孔中的石料不断挤向侧壁土层中同时使填料挤密，直到满足设计要求。桩体加密质量采用加密电流、留振时间、加密段长度作为控制标准。施工中主要按以下要求控制。(1)用无线振冲施工监控仪和电流控制柜同时对加密电流和留振时间进行监视，并随时进行调控；(2)加密自孔底开始，逐段向上。振冲器每次上提30〜50cm，逐段做好振密搭接，以防漏振。施工质量控制措施(1)施工过程控制措施施工开始前，会同监理工程师复核振冲孔位的现场放样成果，经监理工程师签认后，才开始振冲造孔。振冲填料和加密过程中，会同监理工程师按试验选定的参数，定时进行以下项目的检查和验收：桩位偏移值，桩深；检查记录各加密段长度及其加密电流值和留振时间；分段抽查填料的级配和质量；检查记录各加密段的填入量。(2)施工记录造孔时，每贯入1.0〜2.0m应记录一次电流、电压、水压、时间等参数;填料时每1.0〜2.0m分段记录电流、电压、水压、时间、填料量。整个加密施工过程中的加密电流、留振时间均由监控仪控制。施工前将各标准值输入监控仪，当施工参数达到设计要求后，控制系统将以蜂鸣器报警的方式给予警示。监控仪放置在吊车驾驶室内，报警时驾驶员可以迅速作出相应的操作，以利于施工。施工中采取的主要防护措施(1)振冲桩施工前将潜水电机、振动体等振冲器的部件组装成整体，再接上电缆、水管、减震器和导管。电缆、水管接头必须密封，以防浸水短路或接头进水。(2)减震器上下两部分使用链条或钢丝绳连接起来，并确保各部位螺栓始终处于紧固状态，以免振冲器整体或部分脱落掉入内。(3)振冲器必须处于垂直状态并离开地面才能开机检验及施工。（4） 接通电源，电机旋转方向由上向下看为顺时针方向（可从振动体外壳旋转趋势判断）转动。否则，反向旋转将使连接螺栓松动脱落。（5） 在贯入地层之前，对振冲器进行空振检验，测定其空振电流。若空振电流异常要查明原因，经处理正常后方能投入施工。振冲器空振检验时间不宜过长。（6） 振冲器造孔和填料时按设计要求的贯入速度和提升速度进行作业，造孔过程中电机负载电流不得超过额定值。若遇不易贯入的障碍物或坍孔地层使电流急剧上升时，可适当提升振冲器，然后再行贯入。（7） 造孔和填料过程中，要按规定控制水压和水量，避免因孔道阻塞将振冲器卡在孔内。施工中不能停水，否则泥浆倒灌射水管堵塞。（8） 振冲器在孔内作业时不能断电停振。因故断电时不得强行起拔振冲器，应尽快通电恢复作业或采取其他措施，以免将其埋在孔内。电压过低时振冲器不宜投入施工。（9） 施工中注意保护连接在振冲器上的电缆和水管，使其不受破损；要避免使电缆和水管接头受损，以免损坏接头造成事故。（10） 施工中随时注意振冲器出现的异常情况（例如：电机不转、温升太高；振冲器内杂音较大；返水中油花等），并采取相应措施加以消除。试验资源投入5.1人力资源配置根据本工程的工作内容和进度安排，本次试验共投入的人员见下表：表5-1投入的人员统计表职能组组数（个）每组人数（人）总人数（人）备注振冲作业组2714车班199吊车、装载机辅助机组199运输、抽水、排污、清理现场管理人员155试验检测166总计43

5.2设备资源配置本次振冲碎石桩试验施工设备包括振冲器、吊车、泵送输水系统、控制操作机械配套设备如表5-2所示。表5-2投入的主要施工设备统计表序号设备名称设备型号单位数量备注1振冲器ZCQ-132台套22振冲电机132KW台7备用5套3振冲头ZCQ-132台5备用3套4水泵37KW涡轮台65排污泵(挖塘机)22kw台46潜水泵45kw台47试验用工字钢、钢板300mm,板厚20mmt258空压机8m3,0.6m3台29电焊机630A台310装载机50型台211吊车25t台312反铲0.5台113岩心钻XY-2台套114施工车辆台2施工安全保证体系6.1安全管理目标建立了以项目经理为第一责任人，全面负责管理本工程项目范围内的施工安全、交通安全、防火防盗等工作。认真贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，实现“杜绝重大人身伤亡事故和机械事故的发生，负伤频率低于行业标准”的施工安全目标。6.2施工安全保证措施(1)施工安全保证管理措施健全安全组织，强化安全机构，充实安检人员，完善工作制度。在安全部内配备事业心强、懂业务的专职安全监督员，各施工工区、作业队配置专职和兼职安全员，做到每班作业都有安全员；安监人员每天巡视各施工面，检查施工现场的安全情况及是否有违章作业情况，一旦发现及时制止。施工班组坚持班前安全讲话制度，努力把事故消灭在萌芽状态中。贯彻执行国家有关安全生产的法律、法规，遵守建设单位与地方政府有关安全生产法规定和制度。认真执行《国家电力公司水电建设工程安全文明生产管理规定》，建立安全岗位责任制，逐级签定安全生产承包责任，明确分工，责任到人，奖惩分明。遵照《水利水电建筑安装技术工作手册》制定各工作面、各工序的安全生产规程，经常组织作业人员进行安全学习，尤其对新进场的职工与民工要坚持首先进行安全生产基本常识的教育后，进行安全操作考试和考核，合格者方可上岗的制度。在安全知识的教育中，重点加强“三不伤害”和“五防”知识的教育，操作人员必须佩带安全帽，无安全帽不许进入工作面。严格执行“布置生产任务的同时布置安全工作，检查生产工作的同时检查安全情况，总结生产的同时总结安全工作”的“三同时”制度。按照公安部门有关规定，对易燃、易爆物品、火工产品的采购、运输、加工、保管、使用等环节制定规章制度，并接受当地公安部门的审查和检查。安全防护规程，我公司将根据国家颁布的各种安全规程，结合自己的实践编印通俗易懂适合本工程使用的安全防护规程手册，分发给全体员工以及发包方和监理单位的有关人员，并报监理单位备案。(2)主要安全技术措施建立了安全防护措施开工前组织有关人员编制实施性安全施工方案，做好整体安全规划，协调交叉作业施工干扰问题。对振冲作业编制和实施专项安全措施，确保施工安全。劳动保护做好劳动保护工作，对现场工作人员，将根据作业种类和特点，并按照劳动保护法规定配备相应的劳保用品，包括安全帽、水鞋、绝缘鞋、手灯、防尘面具、安全绳(带)等。还将按照有关的劳动保护规定发给工作人员各种补助。施工照明做好照明安全工作，我们将遵照本合同的规定在各施工作业区、施工道路及办公生活区等设置足够的照明系统。施工机械保证各施工机械设备性能的良好是确保施工安全的前提条件，加强施工设备的维修保养，杜绝带“病”设备投入使用。强化操作人员安全意识，坚决杜绝违规操作现象，在各施工作业区，设专人指挥，严防施工机械运行混乱和重大事故发生。施工道路保证施工道路路况是减少车辆事故的关键环节。我公司将设专门路面维修队伍，配足维护设备，路面发现隐患，及时维修，坚持长年维护，尤其是雨季路面防滑处理，加强车辆调度指挥，确保施工道路满足安全行车要求。消防与防火我公司将负责做好辖区内的消防工作，在施工现场、加工车间、库房、油库等部位配备足够的防灭火设备和器材。工伤事故的处理万一发生重大人身伤亡事故，必须在24小时内上报各级上级组织，积极进行现场救护、封闭式保护，及时会同相关单位组成事故调查组，按国家和我公司的事故调查程序，以及“三个不放过的原则”进行处理，即：事故原因不清不放过；•责任者和群众未受到教育不放过；没有订出今后的防范措施不放过。环境保护和水土保持措施我局已经通过GB/T24001-2004idtIS014001：2004环境管理体系认证，在工程施工过程中，我们将除了严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章以及业主制定的有关本工程环境保护的规章制度外，还将做好施工场地清理范围划定工作，严格按批准的施工场地规划有序的利用，避免任意扩大施工场地对景观和森林的破坏。加强对噪声、粉尘、废气、废水的控制和治理，降低噪声，控制粉尘和废气的浓度以及做好废水和废油的治理和排放，做好垃圾等废弃物的处理。遵守有关鱼类和野生动物、树木、文物保护的规章制度，随时接受业主、监理工程师及当地政府环境机构监督检查。7.1环保、水保技术措施施工废浆、废水、弃料的处理本工程施工废浆、废水主要指振冲产生大量废浆废水及冲洗施工机械设备的含油废水。根据不同的废水采取不同的处理方法：振冲产生的废浆废水通过排污沟流入集污坑，再通过排污泵将污水排至沉淀池，澄清后的清水或排放或重新使用，沉淀后泥沙用挖掘机挖出后运往监理指定的渣场。冲洗施工机械设备的含油废水用隔离池去除油污，再根据“生物滤池和接触氧化法原理”制成的生物氧化池内处理后排放。本工程的弃料主要是指振冲返水带出的泥沙，弃渣经过沉淀后运往指定的弃渣场规划有序地堆放。堆放场地设置挡墙、护坡等适宜的防护工程，防止雨水冲刷带走。杜绝任意堆放弃料降低河道的行洪能力以及影响其它承包人的施工和危及下游居民的安全，给当地环境造成污染。弃料运输时堆放高度不超过挡板高度，避免将弃料撒落在道路上。防止水土流失措施采取有效措施，做好施工场地内排水措施，避免由于施工造成的水土流失。并按规定在弃渣场周围修筑周边排水和边坡防护设施。防止在工程利用或占用的范围内发生土壤冲蚀，以及对土地、河床或河岸的冲刷，并防止由于工程施工而造成河道淤积。试验成果8.1试验桩桩体成果本试验振冲桩20根，实际完成工程量为318m，共完成填料410.2m3,成桩平均直径为1.28m，详细情况见下表：

5-1试验桩成果统计表序号孔号实际孔深(m)时间(min)填料(m3)造孔水压(kpa)造孔电流(A)风压(kpa)加密电流(A)11-21615620.30.71300.213021-31621719.80.81300.213031-41617520.10.81200.213041-51617520.20.81300.213051-61616420.10.81200.213062-2169920.30.81350.213072-31611020.50.81860.213082-41618720.10.81100.213092-51617220.50.81250.2130102-61512022.50.61900.2130113-21616520.30.81990.2130123-31616720.30.81200.2130133-41614120.70.81300.3130143-516162220.81400.2130153-615.589200.81900.2130164-21614020.60.81400.3130174-31624020.80.81300.2130184-41618320.50.81300.2130194-515.518220.10.81850.2130204-61646520.50.81900.2130合计318410.2从上表数据可以看出：本试验桩桩径为1.26〜1.38m，均满足设计1.2m桩径要求；造孔时间为1.65〜7.75小时，主要体现在造孔功效低；由于地质结构致密，造孔电流一般在130〜200A，对振冲器电机损坏比较大，经常出现电机烧坏现象；(4)由于砂层本身不易液化，故造孔过程中，为了成孔，在施工导杆外加了4根40mm直径水管，1根40mm直径风管，以确保造孔质量。8.2试验检测根据规范要求，在试验桩施工完7〜15天后，在原位进行了如下检测项目：复合地基承载力检测1个点、单桩承载力检测1个点、桩间土承载力检测1个点、单桩重型动力触探1个、桩间土重型动力触探和桩间土标贯试验1个点等