砂石桩和塑料排水板施工专项方案

1第一章工程概况1、编制依据宁波钢铁新增一次料场地基处理工程设计文件《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2001《建筑工程施工质量验收统一规范》GB50300-2001《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002《冶金建筑工程施工质量验收规范》YB4147-2006《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《塑料排水板质量检验标准》（JTJ/T257-96）《塑料排水板施工规程》（JTJ/T256-96）2、场地情况概述本工程位于宁钢焦化区域地块西侧，占地约10万平米，包含新建10#、11#、12#料条的地基处理，堆取料机基础的地基处理（料场地坪设计标高以下部分）；保护邻近建、构筑物正常使用的措施。在焦化厂建设以前，该场地自然标高大约为绝对标高-0.050m，场地平整采用开山的塘渣进行，回填塘渣厚度约3m左右，现场地自然地面标高平均为2.500m。10#料条所在区域有原焦化区域的建（构）筑物地基处理用的水泥土搅拌桩（长度约为15m），原罐体基础及PTC桩，其长度约为35m。11#料条所在区域有1#、2#烟囱基础及PTC桩，桩长35m左右。12#料条所在区域有1#、2#焦炉基础、煤塔基础、烟道及推焦机基础，其中焦炉和煤塔基础采用PHC桩，桩长59m左右；烟道及推焦机基础采用PTC桩，桩长35m左右。3、主要土层概况根据地勘报告，场地内主要土层由上向下分布状况为：第①层杂填土：密实度不均，分布厚度变化较大。（现为约3m厚塘渣）。第②、③、④、④1层属饱和软土，呈软塑－流塑状态，具高孔隙度、高压缩2性，均为工程地质较差的地基土。第⑤层粘性土：天然孔隙比平均值e＝0.86，液性指数平均值LI=0.50，压缩系数平均值1120.33aMPa，呈可塑状态，局部呈软塑状态，属中压缩性土。第⑤1层粉土：天然含水量平均值30.2%W，天然孔隙比平均值e＝0.84，压缩系数平均值1120.28aMPa,呈中密状态，属中压缩性土，以透镜体形式分布于第⑤层中。第⑥层粘土、粉质粘土：天然孔隙比平均值e＝0.79，液性指数平均值LI=0.40,压缩系数平均值1120.21aMPa，呈可塑状态，属中压缩性土。第⑥1层粉土：天然含水量平均值20.1%W，天然孔隙比平均值e＝0.80，压缩系数平均值1120.21aMPa，呈可塑状态，属中压缩性土。第⑦层粘土：天然孔隙比平均值e＝0.76，液性指数平均值LI=0.29,压缩系数平均值1120.22aMPa，呈可塑状态，属中压缩性土。第⑧层粘土、粉质粘土：天然孔隙比平均值e＝0.75，液性指数平均值LI=0.27,压缩系数平均值1120.19aMPa，呈可塑－硬塑状态，属中压缩性土。第⑧1层粗砂：标准贯入试验锤击数平均值31.8N击，呈密实状态，以以透镜体形式分布于第⑧层中。第⑨层粉质粘土：天然孔隙比平均值e＝0.59，液性指数平均值LI=0.18,压缩系数平均值1120.26aMPa，呈硬塑状态，属中压缩性土。第⑩1、⑩2、⑩3熔结凝灰岩：强度较高、中等风化时其饱和单轴抗压强度平均值为71.25MPa，为良好天然地基土。4、地基处理设计方案概况4.110#与11#料条采用砂石桩联合塑料排水板堆载预压方式进行地基处理，10#料条砂石桩间距为1.4m，三角形布置，11#料条砂石桩桩间距为1.5m，正方形布置，两料条桩径均为580mm，长度均为19m。塑料排水板插设于砂石桩的中心.,也按1.4m(或1.5m）的间距布置，排水板长度为28m。4.210#与11#料条已有基础部分，均予以利用，局部承载力不足的地方采用3插打砂石桩联合塑料排水板进行处理，参数同各料条。4.312#料条的区域采用PHC桩进行处理，桩径500mm，桩长分40和54m两种，中心为长桩，料条边界为短桩，间距为3m。12#料条之间的桩基及以上承台均予以保留，现有PHC桩及承台与原有承台相连。4.410#与11#之间的堆取料机区域采用塑料排水板堆载预压进行处理,塑料排水板长度为28m，正方形布置，间距为1.2m，堆载按工期要求采用二级或三级堆载，堆载时间不小于2.5个月。11#与12#料条之间的堆取料机区域采用砂石桩联合塑料排水板堆载预压进行处理，砂石桩长为19m，间距为1.7m，正方形布置。塑料排水板长度为28m，与砂石桩交错布置。堆载按工期要求采用二级或三级加载,堆载时间不小于2.5个月。5、主要工程量地基处理主要工程量序号项目单位数量备注1PHC管桩m329562塑料排水板m7575303砂石桩m31366304砂石垫层m393005粗砂垫层m3350006钢砼地坪m360507土工格栅m21350408堆载预压m31150009料条回填m31200006、工程重点难点由于一次料场布局相当紧凑，位于10#料条、9#料条之间的全厂性能源通廊的桩基础与10#料条的设计红线距离大约为5m，11#料条与其东北部的自备电场区域的电气室也很近，11#料条南侧有烧结区域变电所（35kV），距离最外排桩约30m。由于堆载引起地基土侧向移动，很可能对建、构筑物的桩基或基础施加巨大的水平荷载，从而导致桩基（或基础）失稳或产生较大的侧向弯曲，另外地基土体的沉降将会给桩基带来负摩阻力。所以本工程重点防护对象包括以下建构筑物：能源通廊管架，分布在拟建堆料场场地西侧、北侧，周长约710米（西侧590m+北侧4120m）。拟建堆料场场地南侧既有的35KV烧结变电所和转运站，靠施工区域侧边长约120m。拟建堆料场场地东北侧正在建设的自备电厂基础。靠施工区域侧边长约240m。拟建堆料场场地东南侧地面除尘站。靠施工区域侧边长约40m。7、施工流程结合安装需要，北部百米先行；堆取料机优先，防护措施同步；料条两头开花，分块向内推进。7.1结合安装需要，北部百米先行；根据后续安装需要，料场北部100米范围为堆取料机停机坪及设备安装的工作范围，因此，首先安排此区域的施工工作，为后续工作创造良好条件。塑料排水板和砂石桩的施工按照由外到内，向背离防护对象的方向逐步推进。区域内部按照先堆取料机，后施工料条的顺序进行。施工过程中，根据监测结果，考虑采用降低施工速率或隔排跳打的方式以减少挤土对周围建构筑物的影响。7.2堆取料机优先，防护措施同步；堆取料机由于地基处理完成后需要2.5个月的堆载预压，最先安排施工。10#、11#料条间堆取料机共计塑排板7338根。11#、12#料条间堆取料机共计塑排板4312根，砂石桩4640根。根据工程量可分别划成4段，从两头向中间施工。由于新增一次料场区域在原焦化厂建厂时回填了开山的爆破石料，回填深度在3～5米，且块石粒径较大，对砂石桩和塑料排水板的施工造成很大困难，在施工前需要先对该区域的塘渣进行全面翻挖，翻挖深度在3米左右，将大粒径块石挖出集中堆放并破碎，在区域垫层和土工格栅施工完成后，用于堆载。砂石桩和塑料排水板施工一部分区域后，砂石垫层、土工格栅施工及时跟进；后续的堆载工作也将在砂石垫层、土工格栅施工一定工作面后及时跟进，各工序间流水步距定为5天。7.3料条两头开花，分块向内推进料条施工按照由外向内的方向组织，从南北两侧向中间推进。先进行10#料条和11号料条施工，后施工12#料条。10#料条工程量（含10#、11#间堆取料机）为砂石桩13686根，塑排板199685根，粗砂垫层14616方，土工格栅48720平方；同样分为4个工作段，段内自西向东同步推进，各工序紧密搭接。需要注意的是料条回填用的塘渣需要待堆载预压时间满足后方可开挖。12#料条工程量为PHCAB500-100管桩464根，钢筋混凝土地坪6050方，砂石垫层3918方，打桩流程同样按照由外向内的原则，在管桩施工的同时，2号焦炉和1号煤塔的基础混凝土拆除工作同时展开，待打桩全部完成后，进行基础底板施工和砂石垫层施工。由于施工工艺和其他区域不同，对各项资源的占用和其他区域不相冲突，施工组织相对灵活。11#料条工程量（含11#、12#间堆取料机）为砂石桩14841根，塑排板14961根，粗砂垫层14112方，土工格栅47040平方，塘渣回填21168方。在10#料条施工完成后各工种先后转入该区施工。此区域和10#料条施工组织基本相同。详细情况参见附图：施工流程图1—5。第二章砂石桩施工方案1、砂石桩施工1.1桩机就位，桩尖插在标桩上。施工采用DZ-90型振动打桩机。1.2用经纬仪找正桩机，控制垂直度在1%内，保证砂石桩垂直度在1.5%内。1.3启动振锤使桩管徐徐贯入土中，直到套管沉到设计深度。1.4套管入土后，挤密了套管周围土体，然后将料斗插入桩管，向管内灌一定量的碎石。砂石桩材料采用中粗混合砂，不含植物残体、垃圾等杂质，砂、石的体积比为70：30,为节约投资，可采用海砂。粒径≤50mm，含泥量小于3%。1.5再将套管提升到规定高度，拔管保持桩位放样桩机就位振动下沉桩管灌料（砂石）振动拔管、返插孔口补料沉桩到位振动沉管移位,施工完毕砂石桩施工工艺流程图6每分钟1.5～2.0m/min的速度，慢速均匀提拔，碎石从套管内均匀压出。1.6再将套管沉入规定深度，并加以振动，使排出的碎石振密实，于是碎石再一次挤压周围土体。1.7再一次灌碎石于套管内，把套管提升到规定的高度。如此反复多次，将砂石桩沉到桩顶设计标高以上。1.8填料加密采用连续填料，强迫制桩工艺。制桩时应连续施工，不得中途停止，以免影响制桩质量。加密从孔底开始，逐段向上，中间保证反插幅度和反插次数。当达到设计规定的加密电流和反插幅度和反插次数后，将桩管上提继续进行下一段加密，每段加密长度应符合设计要求。1.9为确保桩长和控制反插幅度，应在桩管上做明显深度标记。1.10砂石桩沉到桩顶设计标高，制桩结束，关闭打桩机，移动桩机至下一桩位。2、砂石桩施工停打标准2.1干振桩的一般填料量为桩孔体积的1.3倍；2.2管中填料的振密实应同时满足下列标准：深度控制，即控制管中填料振实后的高度与松填高度的比值为0.5；密实电流控制，即控制加压振密时的电流，达到比空载大15A~20A为止。2.3当在软土中密实电流难于达到时，可以控制深度为主，控制密实电流为辅。本项目干振填料方式，深度控制及施工中密实电流等控制参数均应按照干振砂石桩报告结果进行。3、砂石桩质量要求3.1材料要求：砂石料。砂砾含泥量不得大于5%，最大粒径不宜大于50mm。3.2施工前按规范和设计要求做成桩试验。3.3若灌砂石量不足，砂石的含水率不佳或加水量不足，就会引起成桩桩身密实度不足，引起疏松现象，因此严格控制投砂量，桩管内的加水量必须充足。3.4沉桩时桩管竖直度不够或受临桩振冲影响，容易引起成砂桩倾斜，因此成桩时要经常校正桩管竖直度，相邻桩应间隔跳跃施工，避免相互间震动影响3.5桩底空松或桩底端料少或无料会引起短桩，沉管时遭遇局部硬土层或孤石，处理不当也会造成桩长不够。如果遇到土层或孤石，处理方法最好是即时停机，在桩位旁边试打，确定硬土层范围，然后考虑变更在领位桩；拔管前必须灌满混合料，并留振1min。73.6断桩是施工中常见病害，造成的原因有反插深度有误、塌孔、卡管活瓣打不开等。要严格按工艺性试桩提供的技术参数及成桩步骤控制拔管高度和拔管进度，否则易出现断桩，不能保证桩身的连续性。3.7卡管为成桩中常见现象，要整修活瓣，使活瓣开启灵活打开。3.8在砂石桩施工过程中及时进行施工质量检验，可采用动力触探对桩体密实度进行跟踪检验，检测数量分别不少于总桩数的2%，运用统计技术及时对击数的大小、差异性等指标进行统计分析，用检测结果指导施工。3.9砂石桩施工前必须施打不少于5根工程试验桩，以检验机具性能及施工工艺参数。如不能满足设计要求，要调整桩间距、填料量等施工参数，重新进行试验或修改施工工艺设计。3.10砂石桩施工过程中要控制好填石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，保证桩挤密均匀桩身连续。砂石