碎石桩施工组织设计

软基础碎石桩、CM桩施工组织设计一、工程概况杭瑞高速贵州省毕节至都格（黔滇界）公路土建工程第6合同段，起讫里程为YK127+000～YK139+000，路线长12km，公路设计速度为80km/h，其中整体式路基宽24.5米，分离式路基半幅宽12.25米。

其中YK134+300~YK134+640、K134+860~K135+240,K135+900~K136+110,K136+754-K137+010,K137+490~ZK137+ 783五段路基为软土路基，软土路基部分地段采用碎石桩基础或CM桩基础加固。

二、施工准备1、施工便道已经修筑至工地现场，满足施工要求。

2、山间泉水汇集成小溪，可满足施工用水要求。

3、施工用电从鸡公山隧道出口和鱼塘梁子隧道进口处变压器接至现场，施工用电满足施工要求。

4、人员、机械、材料已经到位，且满足施工要求。

三、人员机械配置及工期要求结合工程量和工期要求，计划配置人员和机械数量如下：人员配置：施工人员35人，管理人员1人，技术人员2人，工班长2人，特种工8人，司机2人，其他20人。

机械配置：DZJ-90振动沉管桩机1台，DZJ-75振动沉管桩机1台，装载机2辆，压路机1台，挖掘机1辆，6方砼罐车1辆，发电机1台。

计划工期：2012.8.5~2012.12.31四、材料要求碎石桩成桩材料：采用粒径为20～50mm的干净砾石或轧制碎石，含泥量不大于5%，最大粒径不大于80mm；碎石桩孔内灌入的碎石量按每根桩填料量的1.15～1.5倍计，本工程中计算时取1.3倍。

施工时，驻地监理可根据实际成桩情况进行调整，但总灌入的碎石量不得超过桩孔体积的2倍。

CM桩（碎石桩+C20素砼桩）成桩材料：素砼桩采用C20素砼，塌落度控制在3~5cm；C20砼桩孔内灌入的砼量按每根桩填料量的1.2倍计。

碎石桩材料要求同上。

五、碎石桩、CM桩施工工艺5.1设计参数（1）碎石桩设计参数碎石桩桩体承载力特征值为0.50Mpa；桩间土的承载力标准值：软塑状淤泥质土为0.07Mpa；碎石桩面积置换率：m=0.152（桩间距1.1m）；m=0.128（桩间距1.2m）设计复合地基承载力标准值：一般路段≥0.16 Mpa。

碎石桩直径为0.45m，桩间距为1.1m或1.2m，碎石垫层厚为0.5m，碎石桩施工前应对场地回填0.8m杂填土预压。

碎石桩呈等边三角形布置，桩长要求桩端穿透软弱下卧层，在满足设计桩长的情况下，要求嵌入硬土层；软粘土在基岩面上，要求碎石桩桩端置于基岩上；碎石桩要求在设计填方坡脚线外设2～3排护桩；桩顶碎石垫层厚0.5米。

碎石桩布置如图2-1。

碎石桩碎石桩面积置换率：m=0.152，桩间距1.1m；m=0.128，桩间距1.2m。

本图为m=0.152、桩间距1.1m示意图，桩间距1.2m与本图类似。

图2-1 碎石桩平面布置图(2)CM桩（碎石桩+C20素砼桩）设计参数C20素砼桩承载力标准值取 1.0MPa，设计复合地基承载力≥0.20MPa。

C20素砼桩、碎石桩按正方形布置，间距2.4米,（涵洞区间距为1.0米），桩径0.45米。

桩端应置于基岩上，软基治理宽度值路基设计填方坡脚线外4米；桩顶碎石垫层厚0.5米，部分地段碎石垫层厚0.8米。

CM桩布置如图2-1。

涵洞区桩间距为1m，示意图与本图类似。

图2-2 CM桩平面布置图5.2施工方法5.2.1施工前准备工作（1）检查施工应具备的资料：建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料，施工图纸及图纸会审纪要；（2）对场地进行平整，检查建筑场地和邻近区域的地下管线（管道、电缆），地下构筑物，旧建筑原先的基础情况等;（3）施工单位建立和健全质量保证体系。

（4）施工单位写出碎石桩施工方案，明确施工顺序、施工方法，计算出所需配备的机具设备，及所需材料用量，排出施工进度计划和绘出施工平面布置图。

施工方案应报监理单位审批。

（5）检查碎石是否能保证充足的供应。

（6）检查施工机械是否符合设计和施工要求，并进行检修调试。

（7）平整场地后，设置坐标、高程控制点与轴线定位点，放出桩位点，用短钢筋或小竹签标志出桩孔中心位置，并用白灰洒出桩位，方便桩尖与桩位对中。

施工单位放线完成后，应报监理单位验收。

桩位允许偏差为3cm。

（8）向打桩操作人员进行技术和安全交底。

（9）施工前应选择试验段进行试成桩试验，并确定施工中的控制参数。

试验桩数量为9根，每3根一组，共3组。

施工时，记录每组桩管拔管速度和振动时间，并在28天后分别测3组桩身承载力，以承载力符合要求的桩为基准(如果都符合要求，取拔管速度较快、振动时间短的为基准；如果都不符合要求，重新做试桩)，作为以后施工中的控制参数，指导施工。

5.2.2施工过程碎石桩施工过程碎石桩施工应由路中线向填方边缘两侧进行，平整场地可分区进行，每一分区使用同一个高程，相邻两区控制高程不能超过0.5米，两区间进行平缓过渡。

施工顺序：①平整场地，回填80cm性质均一、强度稍高的粘性土预压→②桩位放样→③沉桩机就位并作垂直校正（垂直误差±1%）→④启动振动机，将桩管下到设计深度→⑤向桩管中施加规定数量的碎石料→⑥将桩管提升1.0米，使管内碎石料流入孔内→⑦沉入桩管至规定深度（每提升1.0米应反插30cm，留振10-20s），利用振动及桩间的挤压作用将碎石密实→⑧重复⑤⑥⑦三步，桩管上下运动，碎石桩不断增高→⑨桩管提升至地面，碎石桩完成。

碎石桩施工主要步骤流程图见图2-2。

地面12设计深度534671确定桩位；2桩机对位；3振动沉管；4灌料；5拔管；6振动反插；7拔管成桩。

图2-2 碎石桩主要步骤施工流程图主要步骤如下：（1）移动桩机，把桩尖对准桩位闭合桩靴，桩管垂直对位，合拢合瓣桩尖经，施工单位质检人员和监理人员检查，对位核准无误后，用经纬仪或吊锤从两个方向检查桩管垂直度，防止成孔倾斜，桩管垂直度偏差不应大于1%，同时测地面高程，以便控制成孔深度。

（2）启动振动机，将桩管下到预定的深度沉管深度应达到设计要求，如沉管无法达到设计深度或其它特殊情况时，施工单位应报监理方同意后方可投料拔管，必要时通知设计单位处理。

（3）向桩管内投入规定数量的碎石为提高施工效率，装碎石也可在桩管下到便于装料的位置进行。

（4）把桩管提升到一定高度，（下料顺利时不超过1-2 米），提升时桩尖自动打开，桩管内的碎石流入孔内。

（5）降落桩管，利用振动及桩尖的挤压作用使碎石密实。

在软粘土中，桩管在打到规定深度后投入石料，应复打2-3 次。

若不采取这个措施，因桩管拉拔时，底部的软粘土没有经过挤密又重新回复，形成缩颈和断桩，同时，底部软粘土受到振动后会往下塌沉，而采取复打后，可以使底部更密实。

（6）提升桩管提升桩管的过程，应从拔管速度和填料量两个方面控制。

①边振动边拔动桩管，每拔起一定长度(约1m)，应反插30cm振动若干秒(约10~20s)，反复进行直至桩管拔出地面。

具体的参数应根据现场试验确定。

②控制填料量则是保证桩直径，填料量应通过现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数确定，充盈系数一般取 1.15~1.5。

如施工中地面有下沉或隆起现象，则填料量应根据现场具体情况予以增减。

当实际灌料量未达到设计要求时，可在原位再沉下桩管，并灌碎石复打一次。

拔管速度和填料量二者是相互联系的，在一定的填料量的情况下，需要控制好拔管速度，才能使碎石挤振开，而在一定的拔管速度下，也要求有足够的碎石量保证桩的成形。

（7）桩管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，移机进行下一根桩施工。

C20素砼施工过程①整平原地面，回填80cm性质均一、强度稍高的粘性土预压→②桩位放样→③桩机就位并作校正（垂直误差±1%）→④启动马达沉管到预定标高，停机，沉管过程中做好记录→⑤停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平。

水泥和砂按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不少于1min，加水量按坍落度3～5cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜→⑥启动马达，留振5～10s，开始拔管，拔管线速度为1.2～1.5m/min，遇淤泥质粘土或粉质粘土，拔管速率应更慢→⑦沉管拔出地面，确认沉桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶→⑧桩机移位，进行下一根桩施工。

CM桩顶铺设碎石褥垫层，厚0.5米，压实度不小于94％。

C20素砼桩施工主要步（1）移动桩机，把桩尖对准桩位闭合桩靴，桩管垂直对位，合拢合瓣桩尖经，施工单位质检人员和监理人员检查，对位核准无误后，用经纬仪或吊锤从两个方向检查桩管垂直度，防止成孔倾斜，桩管垂直度偏差不应大于1%，同时测地面高程，以便控制成孔深度。

（2）启动振动机，将桩管下到预定的深度沉管深度应达到设计要求，如沉管无法达到设计深度或其它特殊情况时，施工单位应报监理方同意后方可投料拔管，必要时通知设计单位处理。

（3）向桩管内投入规定数量的砼。

（4）把桩管提升到一定高度，（下料顺利时不超过1-2 米），提升时桩尖自动打开，桩管内的砼流入孔内。

（5）降落桩管，利用振动及桩尖的挤压作用使砼密实。

在软粘土中，桩管在打到规定深度后投入石料，应复打2-3 次。

若不采取这个措施，因桩管拉拔时，底部的软粘土没有经过挤密又重新回复，形成缩颈和断桩，同时，底部软粘土受到振动后会往下塌沉，而采取复打后，可以使底部更密实。

（6）提升桩管开始拔管，拔管线速度尽量控制在1.2~1.5m/s，遇淤泥粘质土或粉质粘土，拔管速度要更慢，具体根据试验桩确定。

（7）沉管拔出地面，确认沉桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶，桩机移位，进行下一根桩施工。

5.3施工中常见问题及其处理5.3.1施工单位施工时遇异常情况时，未进行处理，盲目按原方案施工。

分析原因：局部地质状况复杂，地勘资料未反映出来，施工管理人员质量意识不强。

处理方法：施工前做好相应的技术交底，施工时若发现异常情况，应及时报告业主、监理、设计、勘察单位，并制定相应处理方案。

5.3.2缩径或桩径不够分析原因：因土质软，桩管提升过程中土体收缩快。

处理方法：（1）加大桩瓣尺寸。

（2）施工过程中按试验桩时确定的拔管控制参数控制。

5.3.3桩体密实度不够分析原因：（1)碎石粒径过大，级配不合理。

（2)桩管提升速度过快，碎石振密效果不好。

处理方法：（1）采用的碎石最大粒径不得超过5cm，最好采用2-5cm。

（2）适当放慢桩管提升速度。

5.3.4桩位偏差较大分析原因：（1）沉管前桩尖对位时不准确。

（2）因土质松软，经成管机械来回走动和施工中产生的振动影响，土体移动，未施工的桩位标志产生位移。

处理方法：（1）沉管前桩尖对位应准确，应经施工单位质检人员和监理人员检查后方可开始沉桩。

（2）在放线时，每条轴线必须确定控制桩，在桩机就位后再进行二次复验，以保证桩位的准确性。