水泥土挤密桩施工方案
一、工程概况
本工程为灵宝熙龙湾商住项目9#楼,本工程地基处理采用夯实水泥土挤密桩(1:6水泥土),成孔采用履带式柴油打桩机挤密成孔,成孔桩径400m m,成桩采用高架重锤夯填机械夯填,夯填填孔后,成桩桩径≥520mm,桩位布置为三角形布置,满堂布桩,排距为900mm,行距为1000mm,水泥土桩桩长为9m,总桩数为1243根,设计桩体填料压实系数≥0.97,桩间土的平均挤密系数不小于0.93,桩间土最小挤密系数不小于0.88。
二、试打桩采用的材料及主要机具
1、土:有机质含量≤ 5 %,使用前用筛土机过筛,其粒径不大于15mm,使用前现场酒精烧测,若含水率超过± 2 %时,要晾晒或洒水湿润。
2、水泥:采用32.5普通硅酸水泥,进行现场合格证及备案证明书,进场后按每批不超过200吨进行取样进行复试,合格后方可使用。
3、主要机械:腹带式柴油打桩机1台、卷扬式高架式夯实机3台、筛土机一台、50装载机两台、小型装载机一台、50m钢尺加垂球、线坠、普通方头铁锹、水桶、胶管、手推胶轮车、充电式手电筒等。
三、施工及安全组织机构
四、试打桩作业条件:
1、基坑开挖到位,并达到设计要求。
2、建设、监理、设计、地质等部门以对基坑验收合格。
3、根据设计图纸挤密桩进行定位,并复核无误后报验监理单位验收合格。
五、试打桩方法:
1、工艺流程
桩施工采取先将基杭挖好,然后在基坑内施工水泥土挤密桩。
水泥土挤密桩施工工艺流程:基槽整平碾压→桩孔放线定位→成孔→验孔→水泥土回填→随填随夯实→挤密桩验收。
2、放线定位:依据总平面布置图对工程进行定位,确定轴线位置;再根据水泥土挤密桩平面布置图对挤密桩进行定位,定位采用灰钉,灰钉深度不小于250mm,并对每个桩位进行编号。
3、成孔:桩的成孔方法根据现场具体条件选用洛阳铲成孔。桩径控制采用同直径之桩管,在挤密过程中应及时量测垂直度,若发现有超出规范允许偏差的及时进行调整校正,桩深用在桩管设计桩深处用油漆做标记,达到设计要求桩深后停止挤密,拔出桩管后若因落土影响不能满足设计桩深,则应通过低夯夯至设计桩深,并经监理验收后方可进行桩孔回填。
4、素土过筛采用筛土机机械过筛,过筛严禁采用超规格筛,并以筛后的水泥土粒径满足规范要求为原则,筛后土块、杂物及时清理出基槽堆放到指定位置,严禁混入水泥土中。
5、严格控制水泥与土的比例(1:6水泥土),过筛时用装载机将含水率适中且无杂物的素土进行过筛,每筛八铲素土配一站水泥并用装载机进行拌合,保证水泥土要拌合均匀,颜色一致,并做到当日拌合当日使用。另外施工中严格控制水泥土的含水率,现场应及时用酒精烧测,如含水分过多或过
少时,应晾干或洒水湿润,如有球团应打碎,确保含水率达到最佳数值,之后报请监理验收灰土质量,合格后方可进行桩孔夯填。
6、水泥土夯填:桩孔桩径、桩长、桩孔垂直度验收合格后,方可进行夯填,夯填顺序要隔排隔桩,以免因振动挤压造成相邻孔缩孔及坍孔。向孔内填料前首先将底夯夯实、夯平,底夯夯击次数不得少于4次,然后用含水量适中的一六水泥土每次下料为小型装载机一斗,虚铺厚度为100cm左右,采用重锤2.5吨的卷扬式高架重锤夯扩机进行夯填,夯填时依卷扬机提升重锤时卷扬机转动圈数来控制落锤高度不得小于3m,每车用重锤夯实不少于5锤(一轻四重),施打时,逐层定量向孔内下料,逐层夯实直至夯填至桩顶。
六、挤密桩地基质量验收标准
(一)主控项目
1、水泥土挤密桩的桩长及桩径偏差(+500mm及-20mm)、排列尺寸、填料质量及配合比,必须符合设计及现行规范GB50202—2002的规定。
2、状体及桩间土的干密度必须符合设计要求及施工规范的规定
3、地基承载力必须符合设计要求。
(二)一般项目
土料有机质含量≤ 5 %,土料直径≤ 15mm,桩位偏差≤0.4D,垂直度≤ 1.5 %H。桩孔夯实虚铺厚度、落锤高度、夯击次数、成桩层数均须符合试桩确定的控制标准。
七、试桩位置及取样方法
依据现行验收规范要求,在正式施工前必须进行试桩,固定于年月 日在下图所示试桩区试桩,水泥土挤密桩试桩共计打19根试验桩,试桩桩号详见桩位图;然后在试桩区内取3根桩体,每根桩每1米取样1个,桩体水泥土样品共计取9个点。另在试桩区19根桩中间取3个部位桩间土,每1
米取样1个,桩间土样品共计9个点。水泥土桩及桩间土取样点位置定于-1m、-2m、-3m、-4m、-5m、-6m、-7m、-8m、-9m,桩内图取样采用探杆环刀法取样,每夯填1米取1次,桩间土采用洛阳铲掏挖探杆环刀法取样。取完样后送实验室检测,并同时作承载力及湿陷性检测,待检测结果出来合格后再进行下道工序。
试桩结束后,我公司将及时会同建设单位、监理单位、桩检单位将施工情况及桩检情况通报设计单位,经设计单位认可后即可按设计单位等单位共同认可的工程桩控制标准(详见试打桩记录)进行施工,若有异常情况及时通报设计单位由其对桩间距及工程桩控制标准等进行相应的调整后方可进行正式施工,以确保工程质量。
第一章 编制依据
1. 陕西省现代建筑设计院提供的“高陵县船张社区公共服务楼施工图纸”。
2、《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》(GB50202-20XX)
2、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-20XX)
3、工程测量规范(GB50026-20XX)
4、《湿陷性黄土区建筑规范》(GB50025-20XX)
5、建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-20XX)
6施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-20XX)
7、我公司相关工法、企业施工标准及安全操作规程
第二章 工程概况
本工程建设地点为陕西省高陵县,工程名称为高陵县船张社区27#、33#、34#及公共服务楼工程。27#楼为地上十一层,33#、34#楼为地下一层,地上十八层,结构形式均为抗震剪力墙结构。27#楼±0.000相当于绝对标高381.50m ,33#、34#楼±0.000相当于绝对标高381.65m。为消除地基土的湿陷性,27#楼地基处理采用灰土挤密桩,桩长7m,桩距0.9m,桩孔按等边三角形排列,采用螺旋钻机成孔,成孔桩径400mm,孔内采用2:8灰土分层回填,再用不小于2.0T的重锤进行二次冲扩挤密;33#、34#楼地基处理采用水泥土挤密桩,基坑开挖至设计标高并组织验槽后施工水泥土挤密桩。桩长9m,桩距0.9m,桩孔按等边三角形排列。采用螺旋钻机成孔,成孔桩径400mmm,孔内用1:5的水泥土分层回填,再用锤重不小于2.0T的锥形锤进行二次冲扩挤密。填料的平均压实系数不小于0.97,最小值不小于0.90。三个孔之间土的最小挤密系数不小于0.88,平均挤密系数不小于0.93,夯扩成桩直径500-550mm。挤密桩施工完毕基础再挖去500mm深,做500厚褥垫层,压实系数不小于0.97。
第三章 加固处理
1、通过挤密作用提高桩间(周)地基土的密实度。未处理的地基土孔隙率大、压缩性高、承载力低、湿陷性高,打入水泥土挤密桩后,桩体周围土密度增加、孔隙率减少、压缩性降低、承载力提高、抗剪强度增大、湿陷性降低或消失。
2、通过地基土的挤密,提高了地基土的隔水性。欠密实的湿陷性黄土,浸水渗透很快,渗水速度可以达到每昼夜几十厘米到几米。经挤密处理后,防水隔水性能明显增强,使地基土成为不透水或弱透水的,下卧层的未处理土层不会自上向下浸水,这对湿陷性黄土尤其重要。
3、通过桩孔内土料的夯填,使挤密地基得到进一步加强。
第四章 施工安排
1、技术要求
(1)、根据坐标控制桩及高程控制点建立现场施工控制桩、控制点。
(2)、将耕地土及植被清理后基坑开挖至设计标高。
(3)、《按建筑场地墓坑探查与处理暂行规程》对墓坑、井进行探查与处理。
(4)、桩基试桩检测完成后、待检测合格后方可进行下道工序施工。
2、机械、设备资源的配置
螺旋钻机 1台
重锤 2台
小装载机 1辆
大装载机 2辆
水准仪 一部
3、劳动力安排
螺旋钻机 3人
拌料组 4人
夯机填料组 6人
桩前操作人员 3人
修理工 2人
电工 2人
后勤 2人
测量人员 2人
4、工期安排
项次 名称 工期(天) 开始时间 完成时间
1 试桩施工 2 20XX-5-6 20XX-5-7
2 试桩检测 4 20XX-5-8 20XX-5-11
3 27#楼桩基工程 18 20XX-5-10 20XX-5-27
4 33#楼桩基工程 18 20XX-5-28 20XX-6-14
5 34#楼桩基工程 18 20XX-6-15 20XX-7-2
5、材料准备
(1)、土料:考虑现场实际土质情况,水泥土拌制主楼施工时取现场主楼基础开挖土方,不够的另外内倒土方,控制填料的有机物含量不大于8%,基颗粒不应大于1/8孔径。
(2)石灰:灰土中活性材料(石灰氧化物含量)对桩体强度的影响较大,施工中应用新鲜的块灰。使用前1-2天水解熟化,其颗粒不得大于5mm,且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质,也不得含有过多水分。
(3)、现场取水泥样和土样送实验室做2:8灰土、3:7灰土、1:5水泥土、素土等《击实试验报告》确定最有含水率和最大干密度。
(4)、灰土、水泥土配合此应符合设计规定。用筛土机搅拌,使配比合理、搅拌均匀、颜色一致,并控制含水量在最优含水率±2%。一般现场测试以手握成团,两指经捏即散为宜。如含水量过高或过低时,应稍晒干或洒水湿润后使用。
(5)、注意收听天气预报、按照现场需要拌制灰土、现场应配备防雨彩条布,降雨时将土料、灰料及灰土进行有效覆盖,保证雨后尽快恢复施工。拌好土料应在24小时内使用完、经现场监理人员检查符合要求后,方可进行下道工序。
第五章 施工方法
1、施工工艺流程图
2、灰土、水泥土挤密桩施工要点
(1)场地平整清理
装载机配合人力清除场地耕地土及杂物,基坑开挖至设计标高。
(2)定桩孔位和编号放样
采用全站仪,依据甲方提供坐标,将建筑物轴线控制点坐标点、方位精确定出,并引测场区周围固定保护。将基准桩位置准确定出,并加以保护,以备下步施工使用。
桩中心距为0.9m,先在施工区边线上分出每排桩的控制线。用50m钢尺定出每个桩的位置,用Φ20钢筋做300mm深孔,孔内灌入白灰标示为桩心点,对每个桩编号。由于坑内桩位数量较大,为方便施工操作控制成孔、成桩工作量统计、资料收集、整理,综合现场情况,桩号每排每列编号,排和列用“-”连接
①由北向南排号1、2、3……n。
②每排上的桩均由西向东编号依次1、2、3……n(3-11表示3排11列),布桩工作完成后,各排的桩总数,随同测量成果表及时填报甲方、监理审核、复验,然后进行下道工序施工。
(3)施工顺序
成孔和回填时为防止临孔之间互相挤压造成相邻孔径缩孔或振动坍塌,施工顺序采用先外后里,隔排隔行,隔一打一的跳打方式,成孔后立即回填夯实。
(4)桩机就位
桩位经验收合格后,进行桩机就位,调平桩机机身,使管身保持垂直。
(5)成孔
挤密桩采用螺旋钻机成孔。成孔时先外排后里排,分批隔排隔行跳打,以保证挤密效果。成孔直径为400mm,允许误差-20mm。成孔深度偏差+500mm,孔口中心偏差≤0.40D。成孔后及时检查桩孔质量,对超差、缩孔等采取措施及时处理。
(6)孔内填料夯实
成孔后及时进行夯填、孔内填料前,夯实孔底、夯击次数不小于8次。然后每层孔内填料0.12m3,分层回填并夯实,每层夯击次数不小于8次,填料前首先在取土场取土备料,在土料含水率接近最优含水率时为允许用于填孔用料,填料有机质含量不得大于5%。所需土方量用装载机运至施工现场,小铲车倒运,人工倒入孔内。
用重锤进行夯实,填料采用机械填料,每层填料不得大于0.12 m3,夯击次数:桩长≥6m的重锤提升3m的高度夯击12次。听到清脆的锤声,方进行上一层填料夯实,基础面以上预留0.5m厚的土层,待施工结束后,将表层挤松的挖除或分层夯实。
第六章 施工质量控制
1、钻机成孔
(1) 桩机就位时必须平稳,不发生移动或倾斜,钻头对准桩位点中心慢慢向下钻孔,避免引起坍孔、扩孔或卡锤。
(2)设置长度标志,以便控制冲孔的深度。
(3)成孔后若发生桩孔严重缩径和回淤,填入干砂重新复打成孔。
2、桩孔回填
夯实机就位保持平衡,使夯锤对正桩孔,能够自由落入孔底,孔内有杂物和积水要清除干净,填料前先夯实底部。
填料前必须先进行空夯,夯实孔底后方可填料,再进行分层夯实。
填料应由专人负责,作好每根桩的实际填料量记录。
将夯锤对准桩基中心,机身要支稳,落距要准确,击数必须按要求打够,严禁打溜锤及带刹车放锤,必须充分发挥夯锤的夯实挤压作用,以满足设计要求。
严格按照设计工艺参数进行施工,控制好填料量,确保桩体的均匀性,密实性,以达到经夯扩挤密后的地基满足设计要求。
3、施工过程控制
施工过程中,设专人监测成孔及回填夯实的质量并做好施工记录。如发现地基土土质与勘察资料不符并影响成孔或回填夯实时,立即停止施工,将情况上报监理部门。
4、质量检验及标准
(1)主控项目
挤密土桩的桩数、排列尺寸、孔径、深度、垂直度、填料质量,必须符合设计要求或施工规范的规定。
试验结束后应及时进行抽样检验,孔内填料夯实质量的抽检数量不应少于总数的2%,在全部孔深内,宜每1m取土样测定干密度,检测点的位置应在距孔心2/3孔半径处。孔内填料的夯实质量,也可通过现场试验测定。
成桩后,主要检查施工记录、全部处理深度范围内桩体和桩间土的干密度,并将其分别换算为平均压实系数和平均挤密系数。在地基处理的全部深度内取土样测定桩间土的压缩性和湿陷性,抽检桩孔的数量不少于1.5%。
(2)一般项目
①施工前应对土料的质量、桩孔放样位置等做检查。
②施工中应对桩孔直径、桩孔深度、反插次数、填料的含水量等做检查。
③分层检测探坑土的干密度、含水量等。
④施工结束后,应检查成桩的质量及复核地基承载力。
⑤土料和挤密土桩地基质量检验标准应符合下表规定。
挤密桩工程质量检验标准
项目 序号 检查项目 允许偏差 检验方法
单位 数值
主控项目 1 桩体土干密度 g/cm3 不小于设计 现场取样
2 桩间土平均干密度 g/cm3 不小于设计 现场取样
3 桩长 mm +500 测桩管长度或锤球测孔深
-0
4 桩径 mm 0 尺 量
-20
一般项目 1 土料有机质含量 % ≤5 试验室焙烧法
2 桩位偏差 ≤0.4D 尺量
3 垂直度 % ≤1.5 用经纬仪测桩管
特殊工艺关键控制点控制表
序号 关键控制点 控制措施
1 施工顺序 分段施工
2 桩孔夯填 宜采用间隔打法,以免因振动、挤压,造成相邻桩孔出现颈缩或塌孔
3 管理 施工中应加强管理,进行认真的技术交底和检查;桩孔要防止漏钻;土料干湿要适度,厚度和提升速度、留振时间要按规定,以免桩出现夹层、松散等情况,造成严重质量事故。
第七章 施工安全与环境保护
1、危险源的分析与保护
为保证试验施工安全,在试验现场配置专职安全员负责现场试验安全;在试验过程中严格按照以下施工:
(1)打桩作业人员必须持证上岗,并佩戴相应劳保用品,严禁酒后操作及违章操作。
(2)施工机械作业前,应进行详细的检查。
(3)吊锤的钢丝绳应经常进行检查。凡发现有扭结、变形、断丝、磨损腐蚀等现象达到破损限度时,必须及时更新。
(4)打桩区域应标示明显的安全标志,禁止非操作人员进入。
(5)供电用电设施投入运行前,建立用电管理机构,组织好运行、维护专业班组,明确机构与班组的职责。严禁乱拉乱接电源,严禁非电工拆除电器设备。
(6) 接引电源工作,必须由维护电工进行,并设专人进行监护。施工用电完毕,应由施工现场用电负责人通知维护班组进行拆除。
(7)现场用电设备应实行三级漏电保护,配电箱要一机一箱一闸一漏保,金属外壳必须连接专用的保护零线,所有电器设备采用接地接零保护。
2、现场监控及安全防范措施
项目部成立安全生产领导小组,分工负责安全工作
(1)已组织全体现场职工学习了有关规章制度,树立了“安全为了生产、生产必须安全”的指导思想,坚持“安全第一、预防为主”的方针,把施工中安全工作置于工作首位。
(2)已设立专职安全员,负责安全检查、监督。
(3)项目部成立环境保护领导小组,分工负责环境保护工作。严格执行国家《环保法》和当地政府对环保的有关规定,同时与地方环保部门签订环保协议,并认真执行。
(4)保护植被:对施工界限外的植被、树木等尽量保持原状。如因施工需要砍除树木和其它经济作物时,事先征得环境保护和水土保持部门、所有者和业主的批示同意,严禁乱砍乱伐。
(5)营造良好环境:尽量选用低噪声的施工机械和工艺,振动较大的固定机械设备应加装减震机座,在施工现场设置足够的临时设施,经常进行卫生清理,施工便道要经常洒水防治扬尘。
(6)安全部门应制定安全作业规章制度,在施工中做到各项工作有章可循。主要包括以下内容(不局限于):
①有关劳动保护法规的执行措施;
②车辆运输安全作业制度;
③用电安全须知及电路架设养护作业制度;
④各种机械的操作规则及注意事项;
⑤各种安全标志的协调规则及维护措施;
⑥高空安全作业制度;
第八章 雨季施工
1、组织措施:雨季施工,成立雨季施工领导小组,由项目经理任组长,统一指挥部署雨季施工工作。
2、现场准备:
(1) 施工之前,做好排水明沟,由组织地导流排水。
(2) 各种用电设施及闸刀要做好防雨设施,防止雨水使线路短路,烧损用电设备。机械设备的电源线路要绝缘良好,要有完善的保护接零。机动电闸箱的漏电保护装置要可靠。
(3) 各种机械设备要塔设防雨篷,防止雨水损坏机械。基坑及用作回填堆土进行覆盖。
3、物资准备:
(1) 雨季到来时,准备好抽水机等排水设备,以备应急之用。
(2) 由防潮要求的仓库内备足干燥剂,并有适宜的通风设施。
(3) 准备好施工人员使用的雨衣、雨鞋等物品。
4、雨季施工措施:
(1) 在机械设备四周做好排水工作,防止雨水使机械设备下沉,影响安全和正常使用。
(2) 雨天气严禁施工,土来源遭遇雨林时,要重新取样试验,以控制土最优含水率。
(3)密切注意天气预报,同当地气象部门联系,了解天气预报信息,合理安排施工顺序,将关键工序安排在大雨到来之前完成或之后在开始施工,保证工程质量。
(4) 基坑四周做好排水、挡水,防止雨水灌入桩孔内。
一、工程概况
该段水泥土挤密桩施工属于郑西客运专线郑州至渑池段,该地段为非自重湿陷性黄土,湿陷等级为Ⅰ级,承载力低,抗剪强度弱等,故采用水泥土挤密桩处理,从而消除黄土地基的湿陷性,保证路基工后沉降满足要求。水文地质情况:地表水和地下水均不发育。
二、基本操作及加固原理
基本操作。水泥土挤密桩是采用机械成孔,选用相对单一的土质材料,与水泥按一定配比,在灰土拌合站充分拌和均匀制成水泥土,分层向孔内回填并强力夯实,制成均匀的水泥土桩。桩和桩间土一起形成复合地基;2、加固原理。一是成桩夯实过程中挤密桩间土,使桩周土强度有一定程度提高,二是水泥土本身夯实成桩,且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应,使桩体本身有较高强度,具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。
三、施工参数
配合比:配合比为12%(质量比)水泥土,最优含水量为16.5%,最大干密度1.76g/cm3,28天无侧限抗压强度为3135.16KPa;桩长、根数及桩径:桩长为14m,桩间距为1.05m,桩径为40cm,根数为每组7根,梅花型布置;原状土的物理力学性质:最优含水量为14.6%,最大干密度1.77g/cm3;设计要求:挤密桩室内无侧限抗压强度不小于3000KPa,现场荷载试验单桩承载力不小于194.39KN,复合地基承载力不小于332.30KPa,复合地基压缩模量第一层为23.888MPa,第二层为33.755MPa。第三层为35.90MPa。
四、施工设备
成孔设备:2.5t柴油打桩机,桩管直径400mm,长度比设计桩长长1~2m;夯实设备:提升式夯实机;回填设备:铁锹、量斗、铁筛、手推车等。
五、施工工艺
处理区段地基土的含水量宜接近最佳含水量,当土的含水率低于12%时,宜对处理范围内的土层进行增湿。增湿处理应在地基处理前4~6d完成,需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔均匀地渗入处理范围的土层中。
成孔工艺:桩机就位,使沉管尖对准桩位,调平扩桩机架,使桩管保持垂直。采用锤击打桩机将与桩孔同直径钢管打入土中拔管成孔,桩管顶设桩帽,下端作成60°角度锥形活动桩尖,施工前在桩架或钢管上标出控制深度标记,以便施工中进行钢管深度观测。成孔顺序为先从里(或中间)向外间隔1~2孔进行,以免因挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。成孔后清底夯实、夯平,夯实次数不小于8击,成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深检查,合格后进行下道工序施工或用盖板盖住孔口防止杂物落入。
水泥土拌制与运输:土料选用取土场黄土,水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。水泥土配合比按设计要求采用厂拌,采用运输车覆盖运输。根据室内土工试验严格控制水泥土含水量,若含水量大采用分摊晾干,若含水量小采用洒水润湿。
水泥土回填夯实:水泥土分层回填夯实,逐层以量斗定量向桩孔内下料,每层回填虚铺厚度250~300mm,采用电动卷扬机提升式夯实机分层夯实,落锤高度不小于2m,每层夯实不小于10锤。桩顶高出设计标高150mm,挖土时将高出部分铲除。采用锤击夹杆夯实机夯填,锤径28cm,锤重1800N,落距50~60cm,每分钟夯击次数为42~45次。
注意事项:水泥土桩尽可能打一孔填一孔,打孔时采用间隔打法;水泥土要配比准确,干湿适度,严格控制虚铺厚度。机械夯实时落锤高度及锤击次数等严格按要求施工,以免出现夹层、松散等情况,确保桩身质量。
六、桩缩孔或塌孔,挤密效果差的施工措施
(1)现象。夯打时造成缩颈或堵塞,挤密成孔困难;桩孔内受水浸湿,桩间距过大等使挤密效果差。(2)原因分析。地基土含水量过大,土层呈强度极低的流塑状,挤密成孔时易发生缩孔;含水量过小,土层呈坚硬状,挤密成孔时易碎裂松动而塌孔。不按规定的施工顺序进行。对已成的孔没有及时回填夯实。桩间距过大,挤密效果不够,均匀性差。(3)防治措施。地基土的含水量在达到或接近最佳含水量时,挤密效果最好。当含水量过大时,必须采用套管成孔。成孔后如发现桩孔缩颈比较严重,可在孔内填入干散砂土、生石灰块或砖渣,稍停一段时间后再将桩管沉人土中,重新成孔。如含水量过小,应预先浸湿加固范围的土层,使之达到或接近最佳含水量。对已成的孔,应防止受水浸湿且必须当天回填夯实。施工时应保持桩位正确,桩深应符合设计要求。为避免夯打造成缩颈堵塞,应打一孔,填一孔,或隔几个桩位跳打夯实。控制桩的有效挤实范围。
七、质量检验
桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定;桩孔夯填质量检验:采用钻孔或开剖随机取样检查,进行室内无侧限抗压强度试验,抽查数量大于桩孔数的2%,同时每台班至少检验2根,确保夯填密实度,压实系数不小于0.97;桩间土挤密效果检验:在任意3个桩孔构成的挤密单元内,按1~1.5m为一层分层剖开,测取土的干容重或密实度,并与原状土的室内试验数据进行对比分析,当桩间土的平均密实度不小于0.93或湿陷性系数不大于0.015时,即已达到挤密效果,否则就要采取补夯或其它补充挤密措施。
水泥土挤密桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
水泥土挤密桩加固既有铁路路基基床的施工技术
摘 要:在既有营业线利用4h的“天窗”施工时间内进行线上机械、人工大规模施工作业,通过运用水泥土挤密桩提高基床承载力,并在夯入复合材料过程中对桩周围原有填土进行横向挤密,从而达到提高路基承载力作用的技术原理。文章介绍了在既有线上用水泥土挤密桩加固路基的施工方法和施工工艺。
关键词:既有营业线;水泥土挤密桩;加固路基基床;施工技术
1 工程概况
胶济铁路提速改造工程,我公司承建A1标段在四方车站至即墨车站间的路基基床水泥土挤密桩加固施工37000延长米,挤密桩布置如图1所示,正线全长3.5双线公里。路基基床表层0.6m。承载力在110~160kPa,基床底层承载力>150kPa,主要填料为C组砂粘土。
我公司管段3.5双线公里路基基床加固,设计挤密桩37000延长米,分布在既有路基基床病害、冻害地段路基基床部分桩长1.5m。桩距沿线路纵向按轨枕间距布置,即每个枕盒内都有桩,与线路中心对称布置。横向间距为0.6m,两股轨之间2根,左右两侧各2根,横向计6根桩。所有桩挖孔孔径为24cm,填料夯实后桩径30cm。
2 水泥挤密土加固机理
水泥土挤密桩加固是基于复合地基原理的一种加固方法。通过在轨枕间挖孔并夯入水泥土,利用水泥土挤密桩的高强度和成桩过程中的挤密作用达到提高路基基床承载力。
(1)由于成孔过程中采用钢套管跟进成孔免除扒碴,所以能在成孔过程中避免道碴塌陷,确保道床技术状态不受影响。
(2)成孔后将拌和好的水泥土分次倒入孔内,并用橄榄锤夯实。用橄榄锤夯实水泥土能对周困土体产生挤压,增强了周围土的密实度和压缩模量;水泥土挤密桩形成的纵横骨架网络也起到了提高路基基床承载力的作用。
3 施工工艺
水泥土挤密桩加固路基基床施工工艺流程如图2所示。
3.1桩孔定位
施工时纵向间隔7排轨枕,横向按“先两边后中间”及“相邻两孔不同时”的原则施工。
3.2成孔
采用护筒跟进成孔,在下护筒的同时就必须安好垫布。护筒摆放就位后,用取碴器从筒内取出道碴,逐渐下沉直至基床表面,并取出筒内全部道碴。在道碴层护筒的引导下,使用旋钻器成孔至设计深度。
3.3原材拌和
(1)材料要求
水泥土复合材料由水泥、粘性土、水3种材料组成:水泥采用PoR32.5水泥,用量为干土质量的10%;水为饮用水;土为粘性C类土,如砂粘土、粘砂土。各原材须由试验室做成桩试验,确定配比及施工控制参数。
(2)拌和及运输
分段采取机械集中拌和、人工装袋(每袋25kg左右)、汽车和人工倒运的运输方式。
3.4回填
将袋装水泥土分层倒入孔内,每次1袋。每层的松铺厚度40cm。
3.5夯实
夯实与水泥土倒填交替进行,每层填料均以橄榄锤夯实致密,其控制技术参数按成桩试验报告而定。橄榄锤应尽量避免碰撞孔壁和套筒。如果橄榄锤下落时有碰壁现象,应适当增加夯吉次数。最后一层水泥土夯实后,再倒入1~2kg水泥土,用平底锤夯击25次,并使桩的顶面略高出基床表面顶面1~2cm。
3.6起拔套筒,捣实道碴
成桩后应分次向护筒内填入道碴,每次用橄榄锤夯击15次后再填入道碴直至将护筒拔出,并将孔口填平捣实。如遇枕底有碴空,须用大头镐串碴致密。
4 质量控制与检验
4.1质量控制
施工前应在既有线相应施工段落的路肩上进行成桩试验,确定施工控制参数,并且每完成10000m桩体施工或土质发生变化时,应重新做成桩试验。同时要严格操作工艺,确保水泥在初凝时间内完成拌和及回填。
4.2质量检验
(1)取样检验(环刀法或核子密度仪法)。从桩体中凿取成桩试块与室内制作的试块进行强度比较。
(2)采用标准贯入或轻型动力触探方法检查桩体的均匀性和强度。
5 安全措施
5.1车站联络员没有下达封锁线路命令,任何人不准上道作业;车站联络员下达封锁线路命令给区段作业施工负责人,区段作业施工负责人再向各施工小组及安全员下达开工命令。
5.2安全防护员、安全巡视员要高度负责,防止邻线行车危急施工人员的生命安全;施工人员要时刻注意,不要将施工工具随意乱放,特别是影响邻线行车的地方更要注意。安全检查人员要时刻督促检查,对危急行车安全及可能引起轨道联电的一切行为要给予坚决制止;各施工小组施工完成后,要经质量检查员同意后才可离开施工现场,除区段施工负责人以外,任何人没权通知车站联络员消点开通线路。
6 效果
工程从2004年3月25日开工,截止5月27日,挤密桩已全部完成。工程质量检验合格率达100%,优良率达100%。基床经水泥土挤密桩加固施工后,经1年多的运行和沉降、位移监测,不但无翻浆、积水和下沉、移位等病害现象发生,基床很稳定、坚固,而且达到2006年提速至200km/h的运营行驶目标。封锁施工正点率达100%。