软土复合地基施工方案.doc

软土复合地基施工方案 一、工程概况 本合同段软土路基段落包括K421+031-K421+941和K422+162-K422+846两段，两段之间为溪尾大桥，两段拓宽方式均为整体式路堤两侧拼宽。地基处理方法以PTC桩复合地基为主，采用直径为300-400mm，的先张法预应力砼薄壁管桩，采用静压法施工，开口型桩尖，机械快速接头。施工的内容包括地表处理，压桩至设计深度后浇注桩帽，铺筑级配碎石砂加筋垫层。在桥头及其它对挤土效应需严格控制的地段，或高压线附近静压PTC 桩施工受干扰的地段，以及由于压桩机具等原因难以采用PTC桩处理的个别地段，采用小直径（50cm）钻孔灌注桩复合地基进行处理。主要工程数量见下表： 拓宽软基处理PTC桩复合地基工程数量表 位置 根数 桩长（米） 桩C60混凝土m3 桩帽C30混凝土m3 K421+031.1~+946左侧 984 7469 370 454 K421+135.6~+980右侧 1115 9828 531 491 K422+158.5~+611.6左侧 609 4620 296 281 K422+160.2~+852.6右侧 1007 7655 444 417 合计 3715 29572 1641 1643 拓宽软基处理混凝土灌注桩复合地基工程数量表 位置 根数 桩长（米） 桩C25混凝土m3 桩帽C30混凝土m3 K421+031.1~+980 855 7323 1437 316 K422+158.5~+852.6 651 4506 884 224 合计 1506 11829 2321 540 本段软基属剥蚀丘陵间海积平原地貌，地势开阔，地形较平坦、前高后低，地表水系较发育。根据岩土工程勘察报告，场区地层主要有全新统长乐组海陆交互相沉积层、残积层，局部地表见零星分部的人工填土。基岩中火成岩主要为燕山期的花岗岩。地下水主要有赋存于第四系海路交互相沉积孔隙水，富水性强，地下水及地表水对砼无腐蚀性。 二、施工准备 熟悉和审查施工图纸及有关规范、规定，在开工前组织技术人员作好图纸的熟悉和会审工作。对提供的设计图纸上的所有数据，施工前应逐一核对，把可能存在的问题发现在实施之前。 （一）路基地板的施工技术要求 （1）先清除地表的杂草、树根、耕植土等，整平地表。在新路基外侧开挖临时排水边沟。临时排水边沟不能和农田排灌沟渠共用，在施工期间不能长期积水。 （2）在无地表水或地表水可疏干地段，可根据现场条件择优选择垫层土，压实度不小于90%，并形成不小于2%的外向横坡。 （3）当地表水不能疏干时，应填砂至高于水面不小于50厘米，整平后压实，压实度达到90%，并形成不小于2%的外向横坡。 （4）由于原高速公路软基处理大部分采用固结排水的方法。对于沿河邻塘路段在拼接中必须严格控制地下水位的降低。沿河邻塘路段地基存在软弱地层或浅层强透水层时，设围堰后，河塘不排水，单侧推进填砂挤淤，填砂经过压实后再进行地基处理（填砂应高于水面不小于50厘米）。 （5）路基地板的施工质量及检验要求见下表： 路基地板的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 底层厚度 ≥25 cm 6处/200m2 尺量 底层压实度 ≥90% 6处/200m2 密度法测量 底板处理宽度 ≥新路堤坡脚线+2m 6处/200 m2 皮尺测量 （二） 设备要求 PTC桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。需配置的主要施工机械和设备如下： 静力压桩机：设计压桩力60吨（60 T），要求静压机压桩力大于100 T（特殊地质状况另行确定），压桩速度≥1 m/min，一次压桩行程1.5 m～2.0 m，静压机自带压力表并经过标定； 起重机（起吊重量≥3T）；长挂车；推土机；振动压路机 水准仪；经纬仪；皮尺；直尺；3m直尺；锤球绳； 以上机械和设备数量至少要满足每个工点，每日连续正常施工及工期要求。 （三）其他准备工作 (1) 施工前根据地质资料和设计文件，了解现场的地质情况、水文情况、土层土质情况，根据设计文件和施工组织计划的要求，确定合理可行的施工顺序。 (2) 修建供工程施工所用的临时便道，做好施工时的排水措施。根据PTC桩的堆放数量，选择若干靠近临时便道，开阔平整的场地作为PTC桩的临时堆场。 三、现场管理班组表 操作人员 1班：5人 2班：5人 助理操作人员 1班：1人 2班：1人 下料人员 1班：2人 2班：2人 其它人员 1班：2人 2班：2人 四、施工机械需用计划表 顺 序 工具名称 设备型号 功率 （KW） 单位 数量 使用 范围 1 静压桩机 ZYJ-680B 120 台 1 压桩 2 气体保护焊机 NB（KR）-500 35 台 2 电焊 3 经纬仪 ET-02 台 1 测量放样 4 挖掘机 台 1 5 装载机 台 1 本表为K421+135.6～K421+980右侧压桩施工机械计划 五、预应力混凝土管桩（PTC桩）施工 PTC桩，选择直径300~400mm的先张法预应力砼薄壁管桩，采用静压法施工，开口型桩尖，机械快速接头。施工的内容包括地表处理，压桩至设计深度后再浇注桩帽，铺筑级配碎石砂加筋垫层。在管桩的施工中应充分发挥现场技术管理人员的职能作用，从而严格控制管桩的施工质量，做好施工记录及验收工作，施工时要注意控制停压标准。 PTC桩的施工流程       （二） PTC桩的成品质量要求和检验标准 本扩建工程中的PTC桩，其外径为300~400mm，壁厚60mm，根据施工图设计文件中的桩基深度匹配长度进行组合。桩基深度＞24m，不超过3节桩组合；桩基深度≤24 m，不超过2节桩组合；桩基深度≤12 m，不超过1节桩。施工时按照“长桩在下、短桩在上”的顺序进行施工。在每个工厂每批次的PTC桩进场之前，进行随机抽样检验，并附检验单，报监理工程师批准后方可进场。材料进场后，按照设计图纸要求，对所有到场的桩尖进行测量，不满足设计和管桩规范要求的，责令其更换；对所有到场的管桩进行仔细认真地查验，测量管桩的外径、壁厚、桩身、长度、桩身弯曲度等有关尺寸，并详细记录。特别是管壁厚度，由于静压法施工中的夹持力较大，壁厚不够很容易把桩夹碎。同时应对桩身外观质量进行仔细地查验，检查桩身是否粘皮麻面、内外表面是否露筋、表面是否有裂缝、是否断头脱头、桩套箍是否凹陷、表面砼是否坍落等情况，不符合管桩规范要求的，责令厂家退回。 （三）PTC桩的运输、起吊和堆放技术要求 PTC桩由于长细比大、自重大，在起吊、运输过程中过大的动荷载易使PTC桩产生环裂。正确的起吊方式是两支点法或两头勾吊法，并在吊装过程中轻吊轻放，禁止采用拖吊的方法，避免产生较大的动荷载。在工地现场起吊时，必须有安全员在现场组织实施，监理进行旁站监督。汽车运输时用长挂车，桩的悬臂不超过1.0m，在汽车运输时，应该绑固、分层叠放并错位布置，不宜超过5层。在工地现场堆放时，必须选择坚实平整的场地或垫木支承，堆高不应超过5层。其质量及检验要求见下表： PTC桩的运输、起吊和堆放质量及检验要求 检查项目 质量要求 检查规定 备注 检查频率 检查方法 1.管桩运输 运输时的桩 悬臂长度≤1.5 m 随时 皮尺测量 2. 管桩堆放场地 坚实平整或垫木 随时 目测 3. 管桩堆高 ≤5层 随时 目测 4. 起吊方式 二端起吊 随时 目测 （四） PTC桩的施工技术要求 桩位放样：根据设计文件和技术交底所确定的坐标控制点和水准点进行桩位放样，采用全站仪定出桩位。用消石灰作出桩位的圆形标记，圆心位置用小木桩标记，并注意保护所作标记。 压桩：在每段施工前应进行试桩，以确定合适的桩长，避免大量截桩。用钢绳绑住桩身单点起吊，小心移入桩机，然后调平桩机，开动纵横两向油缸移动桩机调整对中，同时利用相互垂直的两个方向经纬仪检查垂直度。也可采取以下方法来控制垂直度：静压管桩桩机驾驶室内悬挂一吊有重锤的绳线，由开机员以此线为准控制桩一个方向的垂直度，另一方向的垂直度必须另外控制，在另一正交方向设一吊重锤的绳线(视线要通透)，以这两条绳线来控制桩的垂直度。当桩在两个方向都已经垂直的情况下方允许压桩。第一节桩入土30～50 cm后检查和校正垂直度，垂直度控制在0.5％以内，开动压桩装置，记录压桩时间和各压力表读数，保持连续压桩并控制压桩速度1 m/min～2 m/min，桥头附近应控制在0.5m/min～1.0m/min，按设计压桩力进行压桩，最大压桩力不得大于单桩桩身强度的竖向承载力设计值。为防止压桩机机械对已压桩桩头的破坏，桩顶高程应低于地面10cm。 接桩及焊接要求：接桩时其桩头应高出地面1.0m左右；接桩前下节桩的桩头加上定位板，然后将上节桩吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，其错位偏差不应大于2mm；上下桩如有空隙，用锲形铁片全部垫实焊接牢固；管桩焊接之前，上下端表面用铁刷清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽；焊接时应分层焊接，在坡口四周先对称点焊6点，焊接由两个焊工对称进行；焊接层数不得少于2层，层间焊皮要清理干净，焊缝应达到三级焊缝要求；焊接好的桩接头应自然冷却，冷却时间至少8min，严禁用水冷却。 送桩：送桩前用水准仪确定地面标高，在送桩杆上作记号，送桩过程中进行跟踪，动态检查送桩深度。送桩器下端宜设置桩垫，桩垫厚度均匀并与桩顶全断面接触。 终止压桩：正常情况按设计压桩力送桩，达到设计高程后持荷（正常压力）10min且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型的地段，若出现静压力显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，分析和找出原因后提出处理措施。 为了便于控制终止压桩，必须详细记录压桩过程的压力与桩人土深度，了解桩尖人持力层深度是否满足设计要求以及桩穿过各土层时的压力值。 PTC桩的施工质量及检验要求见下表： PTC桩的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 1. 桩位 偏差±10 cm 抽查2% 经纬仪检查 纵横方向 2. 第一节桩垂直度 ≤0.5% 查施工和监理记录 经纬仪测量 3. 后续桩垂直度 ≤1% 查施工和监理记录 经纬仪测量 4.接桩时错位偏差 ≤2 mm 全部 尺量 5. 桩长度 全长（扣除土塞长度） 全部 锤球法测量 6.桩头标高 偏差±5 cm 全部 水准仪测量 （8）截桩：如需截桩，应有确保截桩后管桩质量的措施，严禁使用大锤硬砸，应先将不需要截除的桩身部用钢箍包紧，然后沿钢箍上沿凿槽打穿，用锤打下，用气割法切断钢筋。 （五） PTC桩帽的施工 PTC桩施工结束后，报请监理验收合格后，才可进行桩帽施工。 在桩头位置地面以上按桩帽设计尺寸立模。 按照设计要求绑扎钢筋，浇注砼并养护。 PTC桩帽的施工质量及检验要求见下表： PTC桩帽的施工质量及检验要求 检查项目 质量要求和允许偏差 检查规定 备注 检查频率 检查方法 1. 轴线偏位 偏差±15 mm 抽查2% 经纬仪检查 纵横方向 2. 平面尺寸 偏差±15 mm 抽查2% 皮尺测量 3. 帽顶标高 偏差±20 mm 抽查2% 水准仪测量 4. 砼强度 C30 抽查2% 取样试验 28d （六）施工控制注意事项 控制施工过程中停歇时间，避免由于停歇时间过程，摩阻力增大影响桩机施工，造成沉桩困难。 桩长控制及检查：PTC桩属地下隐蔽工程，现场技术人员必须认真负责，保证每根桩都达到设计深度。在PTC桩压入前，应检查其长度规格和长度组合是否满足设计文件要求，可在PTC桩的端部用红色油漆作出长度和桩位标记。压桩按“从内侧向外侧、每根桩先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前要检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后，通过锤球法来检查桩的打入深度，并记录每个桩位的实测深度。 桩身垂直度控制及检查：压桩过程中，桩身必须始终保持垂直。施工时应在距桩机约20 m处，成90°方向设置经纬仪各1台，检查桩身垂直度并记录。 施工过程控制及检查：PTC桩起吊时，现场技术管理人员应在现场检查堆放场地、起吊方法，防止桩断裂或环裂。施工过程中，施工人员应检查和记录静压机压力表读数、压桩速度，若出现异常应及时停止并报告项目部现场技术人员。接桩、焊接时，应检查桩身垂直度、焊缝质量。送桩时应检查送桩深度，并复核桩头标高是否达到设计要求。 发生管桩沉不下去时，应冷静分析原因，找出对策才能继续施工，切不要盲目加大压桩力强行沉桩。 桩施工结束后质量控制：PTC桩施工结束后，若有高出地面的桩头，应小心保护，严防施工机械碰撞。机械挖土时，应控制铲斗入土深度，严防挖土机铲斗碰桩，导致桩头破损。压桩完毕，须进行验收，验收合格后才能进行下道工序施工。 （七）施工过程的安全管理 起重机作业前，应对转动部位进行润滑，检查部件紧固程度，钢丝绳是否磨损。 起重臂下严禁站人，重物停在空中时驾驶员不得离开操作室。 起重范围不得超过起重性能规定的指标，起重机吊桩进入夹持机构，压桩开始之前，必须在起重机、卷扬机构放松起吊的钢丝绳、吊钩脱离后方可压桩，以免拉断钢丝绳和拉弯起重机吊臂。 接桩时焊接用的各种气瓶应作标识，气瓶要距离明火点10m以上，气瓶间距必须大于5m，气瓶必须加防震圈和防护帽，气瓶使用和存放时严禁平放或倒放。 停止作业时，短履需运行到桩机中间位置，停落在乎整地面上，其余油缸回程缩进。切断电源，操作人员方可离开桩机。 施工完毕的桩的桩头上面要加盖，以防行人或杂物等掉陷。 施工现场严禁无关人员进入，现场设立警告牌。 六、钻孔灌注混凝土桩施工 钻孔灌注混凝土桩，直径为50cm。采用回旋钻钻进成孔，泥浆护壁工艺。施工的内容包括地表处理，钻进成孔，下钢筋笼及灌注混凝土等内容。施工中应做好施工记录。 （一）材料 水泥：采用325号~425号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。 砂：中粗砂，含泥量不大于5%。 石子：粒径0.5~3.2cm的碎石，含泥量不大于2%。 水：自来水或不含有害物质的洁净水。 粘土：可就地选择塑性指数IP≥17的粘土。 钢筋：钢筋的级别、直径必须符合设计要求，有出厂证明书及复试报告。 外加早强剂应通过试验确定。 （二）主要机具 施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。需配置的主要施工机械和设备如下：回旋钻孔机、翻斗车或手推车、混凝土导管、套管、水泵、水箱、泥浆池、混凝土搅拌机、平尖头铁锹、胶皮管等。 （三）作业条件 地上、地下障碍物都处理完毕，达到“三通一平”。施工用的临时设施准备就绪。 场地不能标高一般应为原路基砂垫层底标高，并经过夯实或碾压。 制作好钢筋笼。 根据图纸放出轴线及桩点位，安上水平标高木厥，并经过预检签字。 由于本扩建工程场地所限，我部计划静压管桩施工在前，钻孔灌注桩紧随其后。 正式施工前应做成孔试验，数量不少于两根。 （四）试桩 试桩可结合工程桩施工进行，主要考查设计的桩长和桩距能否保证桩身质量以及灌注桩复合地基是否满足设计承载力及沉降要求。根据设计图纸，要求每段落试桩不少于4根。试桩完成后应对试桩进行单桩复合地基承载力试验和单桩承载力试验，试验过程中对桩、土、垫层的应力和变形状态进行监测，考察设计文件是否满足工程承载力及沉降要求，及时调整设计。当试桩结果满足设计要求后方可进行大面积施工。 （五）、灌注桩的施工 主要工艺流程：钻孔机就位→钻孔→注泥浆→下套管→继续钻孔→排渣清孔→吊放钢筋笼→射水清底→插入混凝土导管→浇注混凝土→拔出导管 钻孔机就位：钻孔机就位时，必须保持平稳，不发生倾斜、位移，为准确控制钻孔深度，应在机架上做出控制的标尺，以便在施工中进行观测、记录。 钻孔及注泥浆：调直机架挺杆，对好桩位（用对位圈），开动机器钻进，出土，达到一定深度（视土质和地下水情况）停钻，孔内注入事先调制好的泥浆，然后继续钻进。 下套管（护筒）：钻孔深度到5米左右时，提钻下套管。套管内径应大于钻头100m；套管位置应埋设正确和稳定，套管与孔壁之间应用粘土填实，套管中心与桩孔中心线偏差不大于50mm；套管埋设深度：在粘性土中不宜小于1 m，在砂土中不