碎石桩试桩方案(精品)

良好
标准击实试验
含水量测定设备
2套
良好
灌砂法压实系数试验设备
1套
良好
石子筛
Φ4.75-50mm
1套
良好
石子筛
Φ50-73mm
1套
良好
电子天平、烘箱
1套
良好
6）劳动力配置
根据工程量和日计划生产率，以满足需要且略有富余的原则准备了砾石桩施工的劳动力，成立领导小组，全面负责砾石桩试桩的施工任务，具体见下表5。
考虑砾石桩施工段落横穿S310省道，2011年计划施工K163+300～K163+040段；2012年施工K163+300～K163+540段。施工采用分段分幅施工，以便清表、换填和材料的运输，分段长度100米，先施工右幅，再施工左幅。
具体桩位平面布置、砾石桩编号、打桩顺序见附图2示。
1、试桩要求
（1）在施工前，根据现场的实际情况，选择具有代表性路段进行成桩工艺和成桩挤密试验。
三
通过砾石桩试验段施工，要达到以下目的：
1、首先通过试桩，测试、标定以下施工参数：
1）振动沉管钻机振动头工作频率（Hz）；
2）振动沉管钻机激振力（KN）；
3)振动沉管钻机振孔器密实电流（A）；
4)振孔器留振时间(S)；
5)振动沉管钻机拔管速度（m/min）；
6)倒入沉管内砾石高度（m）；
7)验证桩体充盈率系数；
砾石桩试验段方案
一、编制依据
（1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
（2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版；
（3）《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）;
（4）《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）
（5）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）
6）预备枕木，如遇到特别软弱不良地段，钻机产生倾斜时用枕木垫平。
7）随时注意检查桩锤齿轮箱润滑油油量，要保持齿轮箱油位不低于齿轮下齿根(—般保持在3cm以上)。
8）做好交接班工作。桩机工作状态、电机运转情况、桩锤工作状态、卷扬机系统(卷扬机、滑轮、钢丝绳、钢丝绳卡子)有无问题、打桩深度、数量及桩位等都应交接清楚。
试验人员对砂砾、砾石材料进行取样检测，检测合格后，报监理工程师批准。
根据工程量及设计要求，材料需用计划见下表2所示。
表2砾石桩试桩材料需用计划表
序号
材料名称
材质要求
数量
产地
用途
1
砂砾
洁净砂砾，含泥量不大于5%，最大粒径不大于50 mm。
220m3
莎车料场
清表换填
2
砾石
洁净砂砾石，含泥量不大于5%，严禁采用风化的石料，且5～50 mm粒径含量不小于50％，50～80 mm粒径含量不小于15％最大粒径不大于80 mm。
26m3
巴楚料场
砾石桩
3
砂
洁净砂
20m3
巴楚料场
超载投料
4）施ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ机械设备进场
根据该工程的地质特性，其成桩工艺采用振动沉管法施工，振动沉管施工机械包括：振动机、料斗、振动套管组成的打桩机，套管内直径选用410mm，成桩直径不小于500 mm。所用机械必须满足施工计划和工期要求，对所用机械进行如下表3配置。
8)桩管每次提升高度及提升后返插深度（m）；
9)试验桩施工完毕后，对试验桩进行动力触探测试，以验证砾石桩施工是否满足设计、规范要求。
2、对成桩工艺进行试验：确定合理的施工工艺、各项施工参数、检测方法和注意事项，记录单桩压入砾石量和电流的变化等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，确保挤密的均匀性和桩身的连续性。检测桩身的质量是否能达到设计要求。
表5管理人员及劳动力配备一览表
序号
姓 名
职 务
工作职责
1
技术总负责
全面负责施工段施工技术工作
2
现场总负责
具体负责施工现场的人员、机械调配及施工安排
3
现场技术负责人
全面负责施工段施工技术工作
4
现场技术员
具体负责施工现场技术交底、施工工艺、数据收集等工作
5
现场技术员
具体负责施工现场技术交底、施工工艺、数据收集等工作
24152
14536
14536
4250
施工前先将地表清除50cm后回填砂砾并压实，再成桩。具体设计结构见下图1。
图1砾石桩设计结构图
换填砂砾设计要求含泥量不大于5%，最大粒径不大于50mm，其顶面压实度不小于90%。
桩体填料设计采用砂砾石等硬质材料，粒径不大于80 mm，其中5～50 mm含量不小于50％，50～80 mm含量不小于15％，填料含泥量小于5％。
3）施工材料准备
换填砂砾要求含泥量不大于5%，最大粒径不大于50mm，其顶面压实度不小于90%。
桩体砾石采用洁净砂砾石，含泥量不大于5%，严禁采用风化的石料，且5～50 mm粒径含量不小于50％，50～80 mm粒径含量不小于15％，最大粒径不大于80 mm。对进场砾石中粒径超过80mm的要剔除，以免堵管。
圆锥动力触探试验（DPT）是岩土工程勘察中常规的原位测试方法之一，它是利用一定质量的落锤，以一定高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头打入土层中，根据探头贯入的难易程度判定土层的性质。
6
现场测量负责人
具体负责现场的各项施工测量工作。
7
测量技术员
具体负责现场的各项施工测量工作、并提交完整的资料
8
试验负责人
具体负责现场填料的试验、资料整理等工作
9
现场试验员
具体负责现场的各项试验检测工作、并提交完整的资料
10
质检负责人
具体负责现场施工质量、安全、环保等专项工作
11
材料负责人
具体负责各种施工材料的采购、机械配置
(6)《高速公路建设项目四阶段施工图设计》
二
全长500m。该段地层主要为粉、细砂层，局部夹有粉、黏土层，主要为荒漠区，地表有积水，工程性能较差，承载力低，该层以下主要以细砂层为主，强度较好。该段采用砾石桩、土工格栅相结合的处理方式。打砾石桩，在砾石桩顶面设置0.5m厚砂砾垫层，并铺设土工格栅。砾石桩设计直径0.5m，设计桩长6m，桩间距1.5m，呈正三角形布置。本次试桩计划在K163+280～K163+300范围内试桩14根。
7)关机并将桩机移位至下一桩位。
3、施工机械参数
1)振动头工作频率按24．5 Hz控制；稳定电压一般为(380±20)V；
2）激振力控制采用100～150kN；
3）振孔器密实电流在80 A左右作业；
4）振孔器留振时间控制在10S-20S，同时沉管每升1m悬振30S,反插5次,反插深度不小于30cm；
5）稍提升桩管，使桩尖打开。边振动边提升沉管。振动与反插相结合，振孔器留振时间一般控制在10-20S，同时沉管每提升1m悬振30S，反插5次，反插深度不小于30cm,拔管速度控制在1.5-2m/min。
6)重复4）步骤，直到套管提升到最后1.5m时，采用超载投砂法进行施工，保证桩基孔口稳定、成桩桩径和填充料密实。
9）位于砾石桩处理路段内的涵洞地基处理：以涵洞中心向路线方向前后各10米范围内的路基进行预压，采用超载预压，超载预压荷载换算土柱高度为2米，预压期为6个月，待预压完成后进行反开挖，进行涵洞施工。
5、
1）砾石桩试验施工结束后，要按规范及验收标准及时进行检测，检测的项目有垂直度、桩点平面位置、桩长、桩径和灌料量检测，在满足上述指标的同时，要采用动力触探对加固效果检测。
b、试验工作：检测换填砂砾级配、含泥量，测定换填砂砾最大干密度；检测砾石桩用砾石级配、含泥量等，上报监理工程师批准。
c、技术交底：施工前，对施工班组、管理人员、技术人员等进行技术交底、安全交底，将有关设计图纸、技术参数和施工要求、质量标准、安全操作规程和安全注意事项等讲解说明。
2）测量放样
对该段线路中线进行放样工作，每20m放一中线桩，根据设计图纸放出边桩和护桩。
2）砾石桩施工过程中特别注意桩体在软弱土层施工，施工在软弱土层时可采用以下措施：
①砾石桩施工在软弱土层时，放慢拨管速度到0.5～0.6m/min，加长悬振和留振时间，增加反插次数，悬振反插相结合直至桩体在软弱土层达到密实效果。
②砾石桩施工在软弱土层时，采用二次成孔，施工时先施工至软弱土层，进行加料反插，使其沉管通过挤密在软弱土层形成护壁，然后再进行砾石桩整体施工。
本标段特殊路基处理设计砾石桩共计13896根，总长83376米。砾石桩桩径50cm,平面上呈正三角形布置，采用振动沉管施工技术。
表1主要工程量表
里 程
砾石桩（m）
砂砾垫层（m3）
土工格栅(m2)
回填砂砾(m3)
挖方(m3)
沉降增加土方（砾石土）(m3)
K163+040～K163+540
83376
13011
表3试桩机械设备配备表
设备名称
型 号
单位
数量
备 注
振动沉管机
DZ75KS
台
1
砾石桩施工
装载机
ZL50
台
1
清表、平整场地
小型装载机
ZL16
台
1
砾石桩上料
挖掘机
PC240D
台
1
挖、装
压路机
22T
台
1
换填碾压
自卸汽车
20m³
辆
5
运输
洒水车
14T
辆
1
洒水
平地机
PY180
台
1
场地平整
机械设备进场后先进行检查，然后再现场组装调试，在确认施工机械正常运转后方可用于砾石桩施工。试桩成功后，试验段开始施工前，安排其它设备陆续进场。
5）测量、检测仪器和设备配置
根据施工需要和质量检测、控制需要，为砾石桩施工配置了如下测量、检测仪器和设备（见下表4）。
表4主要测量、检测仪器配置一览表
名称
型号
数量
设备状态
备注
全站仪
莱卡
1套
良好
测量仪器
GPS
天宝5800
1套
良好
测量仪器
自动安平水准仪
DSZ2
2套
良好
测量仪器
多功能电动击实仪
数显分体式
1台
（2）试桩的成桩工艺和成桩挤密试验，目的是为了调查该施工工艺是否满足设计要求，保证工程质量。
（3）试验项目包括成桩时间、深度、压入砾石量（充盈系数）、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为设置砾石桩的控制指标。
（4）对试桩进行成桩工艺和成桩挤密试验，以检验施工设备和方法是否符合要求。
2）按照路基宽度进行桩位布设，布设时线路中心向左右两侧延伸布置，并在每根桩位处打上竹签绑红布条标示，再用白灰撒出桩位。
3）桩机就位，将桩机移至指定桩位，使桩机套管中心与放样桩位中心重合。
4）启动振动锤，将桩管下沉到设计深度，停止振动，立即向管内装入规定数量的砾石（第一次投料灌满桩管），砾石桩的充盈率一般控制在1.5左右，在距地面1～2米深度范围内控制在1.6（充盈系数＝砾石填料体积/沉管体积）。且倒入沉管内砾石的高度不小于抽拨高度的2～3倍。
（5）若一次试验不成功，应改装或更换设备，改变施工方法，进行二次试桩或多次试桩的设置，直至全部试桩都符合要求。
2
砾石桩试桩施工工艺流程见下图3示。
合格
图3 砾石桩施工工艺流程
五
1、施工准备
1）技术准备
a、熟悉和分析施工现场的地质、水文资料、施工现场环境，排查清楚施工区域内的地下管道（管道、电缆）等的分布情况。
3、通过试验段施工总结，形成砾石桩施工作业指导书。
四、
第一步：根据现场实际情况，选取具有代表性的K163+280-K163+300段作为试桩区。按设计规定试桩14根。桩长6米，桩径0.5米，桩间距1.5米。
第二步：试验桩施工完毕后，现场召开小结会。会后开始K163+040～K163+540段全幅路基砾石桩施工。
表6砾石桩质量检验项目
序号
检查项目
质量标准、允许偏差
检查方法
1
桩身垂直度
≤1.5%L(L为桩长)
观测桩和桩管的垂直度
2
桩点平面位置
±3cm
查测X,Y轴两个方向最大值
3
桩深
不小于设计值
检查施工记录
4
桩径
不小于设计值
尺量检查，抽查2%
5
灌料量
不小于每米要求值
检查施工记录
2）加固效果检查
拟委托第三方检测，对14根试验桩进行动力触探测试。
5）拔管速度以1.5～2.0m/min控制；
6）倒入沉管内砾石的高度不小于抽拨高度的2～3倍，一般按为1.0～1.5m控制。
4、
1）施工中若在桩深范围内遇到硬层（持力层的判断依据：如果砾石桩打至硬层时，将振动器电流比沉管电流升高10～30A，持续时间不小于60S，沉管下沉量不大于10cm，经监理工程师认可，认为可作为持力层）时停止钻进。
12
作业队长
具体落实现场的各项施工生产工作
13
安全员
具体负责现场施工安全、环保等工作
14
10名
负责各种机械操作
试桩成功后，根据需要安排其它生产工人陆续进场。
7）路基排水：路基右侧开挖临时排水沟，将地表水、地下渗水排出路基以外。
2、砾石桩施工工序
1）原地表清理后回填砂砾50cm，分2层压实，每层厚度25cm，顶层压实度不小于90%。
3）桩管下沉过程中，桩管应沿导向架，并始终保持同导杆平行，桩管发生偏斜须及时扶正。
4）启动卷扬机电机时，卷扬机离合器必须松开，以免烧坏电动机。导向架横向移动时，必须将卷扬机移动手把刹紧。
5）扶桩管对桩位，一定要在停机状态下进行，并有专人在桩管的横向和纵向观察桩管对位情况，发现偏斜要及时纠正，以保证桩管垂直下沉。