振冲碎石桩施工方案

引黄入冀补淀工程(河南段)工程（合同编号：YHRJBD-SG-03）金堤河倒虹吸振冲碎石桩地基处理施工方案批准：审查：编制：中国水利水电第十一工程局有限公司引黄工程河南段二标施工项目部二O一六年一月1目录一、编制依据...........................................................1二、简述...............................................................12.1工程概况...........................................................12.2施工说明...........................................................22.3工程地质...........................................................2三、施工准备...........................................................33.1材料...............................................................33.2机具设备...........................................................33.3桩位布置及编号原则.................................................43.4施工道路、水、电...................................................4四、施工措施...........................................................44.1施工工艺流程.......................................................44.2施工工艺要点.......................................................54.3桩内填C15混凝土施工方法...........................................6五、施工计划安排.......................................................6六、资源配置...........................................................76.1人员配置...........................................................76.2设备配置...........................................................7七、砂桩质量保证措施....................................................8八、安全及文明施工措施..................................................88.1一般安全措施........................................................88.2施工机械安全措施....................................................88.3文明施工保证措施....................................................9九、附件...............................................................91振冲碎石桩地基处理施工方案一、编制依据⑴引黄入冀补淀工程河南段施工第二标段合同文件；⑵《引黄入冀补淀工程施工图设计图册（河南二标第1分册）》；⑶《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；⑷《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；⑸《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；⑹《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；⑺《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）；⑻《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）；⑼《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010)；⑽引黄入冀补淀工程（河南段）混凝土配合比试验技术要求；二、简述2.1工程概况金堤河倒虹吸和退水闸工程区地震基本烈度为Ⅶ度，地表下20m以内土层存在轻微~中等液化问题。为解决其液化问题，采用挤密砂桩处理。挤密砂桩在平面上呈正方形布置，设计桩长3.7m-15m，挤密砂桩桩底高程35.0m。桩径0.6m，桩间距1.8m。进口段挡墙下地基承载力不满足设计要求，采用加密处理，桩径为0.6m，桩间距为1.5m，呈正三角形布置。进口渐变段护底区域挤密桩成孔后，高程35.0-43.0内填充料与其他挤密桩一致，自高程43.0m向上至建筑物基底填充C15混凝土。挤密砂桩布置范围为进、出口闸室段扩展至基础轮廓线以外10m；水平管身段扩展至基础轮廓线以外5m；退水闸基础轮廓线以外10m。总面积约8360m2，长298.0m，宽38.14m。表1主要工程量表部位根数长度（m)投砂量（m³）混凝土量（m³）进口常规区2142612.98960上部封填混凝土区1662040.56488262进口加密区1221520.32359200退水闸区2923965.331457出口段3805131.818862施工方法调整为振冲碎石桩，振冲桩应用范围进出口区域。2.2施工说明2015年12月31日开始在进口段采用振动沉管挤密砂桩施工，振动沉管套管直径600mm，沉入43.0～44.0m时难以继续下沉；通过多次变换试桩位置，并将套管改为400mm，情况亦然，无法继续施工。根据建管部组织召开的金堤河倒虹吸挤密砂桩施工专题会要求，2016年1月10日，进行螺旋钻引孔+振动沉管挤密砂桩施工工艺试验。引孔直径470mm。振动沉管套管直径600mm，沉入10.0m深左右难以继续下沉。采用螺旋钻引孔+振动沉管挤密砂桩施工工艺无法实施。经各方现场察看，采用振冲桩法进行试桩。2.3工程地质倒虹吸场区地层分布稳定，勘探深度内（除大堤为人工填土外）均为第四系全新统充积层，按地层岩性，共分3个工程地质单元，由新到老分述如下：堤身素填土，褐黄色，黄褐色，以轻粉质壤土为主，夹有重粉薄层，层厚约3.00m。①轻粉质壤土（Q4a1），黄褐色，灰色，灰褐色，稍湿～饱和，稍密，含有蓝色泥质条带及少量腐殖物，局部夹重粉质壤土薄层，偶见砾石；层厚4.10～5.50m，层底高程44.55～46.80m，标贯击数3～5击，平均3.6击。②中、重粉质壤土（Q4a1），黄褐色，灰色，灰褐色，可塑-硬塑，偶见螺壳，含少量钙质结核，最大粒径可达2.0m，含少量腐殖物薄层，有铁质侵染；层厚0.70～3.00m，层底高程42.75～44.8m，标贯击数4～9击。②—2砂壤土（Q4a1），灰黄色，浅黄褐色，饱和，稍密～中密，含铁质侵染；层厚1.80～3.20m，层底高程41.6～42.05m。③粉细砂（Q4a1），褐黄色，灰褐色，饱和，稍密～中密，ZK50孔底密室，成分主要为石英、长石，少量暗色矿物，含有砾石，最大粒径可达3.6cm。局部夹有轻粉质壤土和腐殖物薄层；该层未揭穿，揭露最大厚15.60m，标贯击数10～27击，平均17.2击。③—2中、重粉质壤土（Q4a1），褐黄色，褐红色，灰褐色，可塑—硬塑，见大量铁质侵染，含有钙质结核，结核最大粒径可达4.0cm，含量约5%，中间夹有轻粉质壤土薄层，见有碎贝壳；仅ZK52揭露，未揭穿，揭露最大厚度1.90m，标贯击数14击。工程区地震动峰值加速度为0.15g，反应谱特征周期为0.40s，其相对的地震基本3烈度为Ⅶ度。场区在勘探深度范围内地下水为孔隙潜水，主要赋存于①层粉质壤土中，在勘探期间测得地下水位埋深1.5～2.0m，高程49.10～49.45m。该区地下水主要为地下径流和大气降水入渗补给，以蒸发和地下径流排泄。地下水与地表水有水力联系，且随季节的变化而转化其相互补排关系，因而其地下水动态随季节的变化较大。三、施工准备3.1材料振冲碎石桩使用的填充料为天然级配砂石料、碎石料、矿渣或其他不溶于地下水、不受侵蚀影星的性能稳定的硬性骨料，不宜使用风化易碎的石料；填料粒径不宜小于，含泥量不超过5％。粗骨料粒径以20～50mm较合适，最大粒径不宜超过50mm的填料。砂石填料量根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）要求，充盈系数暂按照1.3考虑，最终将以试验确定。3.2机具设备振冲碎石桩选用DJ75打桩机，成桩直径80cm左右，深度可达18m，满足本工程需要，主要参数详见下表。表3-1主要技术参数表型号单位技术参数电机功率Kw75转数r/min1450允许拔桩力KN200沉桩时加压力KN200沉桩最大深度m26主卷扬机牵引力KN500移架卷扬机牵引力KN200振冲器外径mm426振冲器长度mm3000⑴升降设备振冲器的升降一般使用起重能力为8～15t的自行式、全回转履带式起重机，根据现场情况选定。⑵填料设备装载机进行填料，75kw振冲器配1.0m3以上的装载机。⑶辅助设备4供水水泵和排水管道，电力控制设备（150A以上容量的电流表，500V的电压表）和留振时间自动信号仪表，配套的电缆、胶管，修理机具。3.3桩位布置及编号原则振冲碎石桩桩布设形式不变，故编号原则按原挤密砂桩编号进行编号。如下：碎石桩分区：碎石桩分为5个区域进行编号，进口段为Ⅰ区，进口管身斜坡段为Ⅱ区，管身平直段为Ⅲ区，出口管身斜坡段为Ⅳ区，出口段为Ⅴ区。进口区Ⅰ区根据进口碎石桩设计特点分为四个小区，分别为Ⅰ1区（进口常规区域，桩间距1.8m）；Ⅰ2区（上部封填混凝土区，桩间距1.8m）；Ⅰ3区（进口加密区，桩间距1.5m）；Ⅰ4区（退水闸区域，桩间距1.8m）；详见附图《碎石桩平面布置图》。编号原则：例如出口管身斜坡段第二排第三列，编号为Ⅳ-2-3。3.4施工道路、水、电现场已布置的施工道路满足振冲碎石桩施工。施工用水：通过水管将水送入储水箱，高压水泵从储水箱内抽水打入振冲器的射水管，振冲后的污水不能随意排放，通过集水坑或泥浆泵排入坑外排水总管。现场采用三相电，电压为380V±10V供振冲器施工，工地照明，及生活用电。四、施工措施4.1施工工艺流程场地平整桩机就位桩机调试校正振冲造孔填料振密成桩储料验收启动水泵和振冲器5图4-1振冲加固施工工艺流程图（2）振冲挤密法顺序方法可见下图。图4-2振冲挤密法施工工艺4.2施工工艺要点控制标准：密实电流不小于50A；填料量为每米桩长不小于0.38m3，留振时间30~60s。（1）平整场地振冲碎石桩：平整场地，使施工面标高高于桩顶设计标高1.0米，地下水位在施工期间应保持在施工场地地表下0.5米。场地使轮胎式吊车和运送石料小推车或铲车作为运输工具。（2）测量放线用全站仪分区域放出边桩轮廓，在边桩30cm以外设置半永久性控制点和水准点，并用小木桩定出基准砂桩位置。打桩过程中定期检查和校正。为了防止机械或其他因素对桩位的扰动，桩位采用打钢钎或洛阳铲中心灌白灰进行桩孔定位，桩位边打边放。对砂桩加密区进行边线控制，设明显标志，确保加密区的承载力。放样后全面核对桩的位置、数量及布桩形式，确保桩位准确。测量定位精度要求：控制桩±5mm；水准基点±10mm；半永久性控制点±10mm；④砂桩桩位±20mm。（3）桩机就位、对中和垂直度检查首先对施工场地进行平整，考虑桩机的自身重量，对桩机运行的松软场地进行夯实处理，达不到要求的部位进行挖除做垫渣夯实处