静压挤密桩施工组织设计

河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第11页页共共1100页页静压挤密桩施工组织设计第1章工程概况1.1地质情况本工程为液化粉土，为了消除液化，设计采用挤密桩处理，桩径设计为φ0.6m，间距2.0m，按正三角形布置，桩长8~12m。第2章挤密桩的施工2.1桩的施工参数该段线路的挤密桩具体施工参数见表2－1。水泥土挤密桩施工参数表2－1类型配合比桩身填料桩长(m)桩径(mm)桩间距(m)布置形式备注Ⅰ碎石、土8-125002.0正三角形正线2.2主要施工机械参数及配备情况2.2.1静压挤密桩设备采用YZY600T步履式全液压静压桩机成孔，整机尺寸13.6m×8.7m×7.85m，额定功率160KW，整体重量160T，配重440T，最大压桩力6000KN，液压行程2.2m。1—司机室；2—控制台；3—升降机构；4—压桩机构；5—液压系统；6起重机；7—机身；8—纵移机构；9—边桩机构；10—配重；l1—横移回移机构；12—油箱；13—泵站；14—电气系统图1YZY600T静压桩机图2YZY600T静压桩机的结构图河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第22页页共共1100页页2.2.2桩管设计根据设计要求成直径500mm孔，成孔桩管原先设计为桩长14～15m、桩径为φ0.5m的圆柱体，管壁由3cm钢板卷制而成，桩管底部设圆椎形固定桩尖。由于孔隙水压力和孔壁的竖向摩擦力的作用，造成了缩径、塌孔、夹管、拔管困难等现象。后对桩管进一步改进，改为采用直径为300mm的圆管，然后在底端焊接上一个椭圆形的厚度为30㎜桩帽，桩帽在水平面的投影为直径500mm的圆形，起到扩孔的作用，同时桩管底部端头设60°锥形活动桩尖以消除真空负压。R=25cmR=20cm活动桩尖桩帽图3桩管设计结构图图4桩帽及活动桩尖图2.2.3夯填设备选用偏心轮夹杆式夯实机与卷扬机提升式夯实机两种，每台打桩机配备2台偏心轮夹杆式夯实机和2台卷扬机提升式夯实机。当回填深度大于8m时，采用卷扬机提升式夯实机分层夯填，锤重不小于300Kg，落距不小于2.5m，电机功率为5.5Kw，夯击频率为10击/min。锤底直径为φ0.375m，锤底面积为1104.5cm2，在方便填料顺利通过夯锤四周基础上，尽可能增大夯锤夯击面积，确保填料夯实系数。回填深度小于8m时，为提高夯填速度，采用偏心轮夹杆夯实机夯实，锤重不小于170Kg，锤底直径为φ0.375m，锤底面积为1104.5cm2，落距不小于0.5m，电机功率为5.5Kw，夯击频率为40击/min。河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第33页页共共1100页页图5偏心轮夹杆式夯实机图6卷扬机提升式夯实机2.2.4施工技术参数选定挤密桩采用静压桩机成孔、机械夯实，在施工过程中，用多种锤重、锤径、落距、夯击能量、夯击次数、含水率进行对比试验，通过试验数据分析，最终选定相关施工技术参数。2.2.5施工人员配备每套桩机采用两班24小时连续作业需配备人员如下表所示。序号施工人员人数备注1现场负责人1现场全面指挥及协调工作2技术负责人1现场主要技术负责3工班长2负责工班日常事务4质检员2质量监督5技术员2技术指导、监督6测量员2负责桩孔定位等测量工作7安全员2负责现场安全工作8资料记录员2负责现场记录9机修员1负责机械日常维修及保养工作10电工2负责用电管理及维修11机械操作司机6成孔操作司机4人装载机司机2人12夯填班20负责挤密桩填料夯填施工合计432.2.6施工工艺及技术要求河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第44页页共共1100页页2.2.6.1施工准备①工程开工前，做好开工准备。②在业主提供沿线管线资料的基础上，项目部组织人员仔细调查地下、地面管线分布情况，现场予以标识，并与相关产权部门协商做好相应的安全防护措施。③施工现场做到“三通一平”，桩机施工场地进行平整碾压处理，确保地表土承载力满足要求，保证桩机在移动时稳定垂直。雨季施工，必须采取有效的防水措施。④采用全站仪对桩位进行测量放线，桩位处埋设长15cm小木棍、并用白灰圈点予以标记，要求对每个桩进行编号，严格按照桩位编号顺序进行施工。⑤挤密桩施工前，对碎石、土等原材料进行了试验，各种材料各项指标检验合格。⑥正式施工前按试验大纲先打试验桩，以确定挤密桩成孔、夯填设备及施工技术参数，并校验施工工艺、技术措施、检验方法与手段是否符合要求。⑦制定施工方案及施工作业书，进行施工技术交底、安全交底和人员安全培训教育；施工机具、设备、材料和人员组织妥当；并预先检查、调试成孔、夯实及拌合设备，确保设备运转良好。2.2.6.2桩机就位经选定的静压桩机安装调试后，行至桩位处，使桩管中心（即桩机夹桩器钳口中心）与地面上标识桩位的小木棍基本对准，调平静压桩机，再次校核无误后，将长步履（长船）落地受力。2.2.6.3桩身对中调直桩管由静压桩机自带的16T吊车吊入夹桩器钳口后，由指挥员指挥司机缓慢将桩尖降到离地面10cm左右为止，然后由液压油缸驱动夹桩器夹紧桩身，微调压桩机使桩尖对准桩位，并将桩管压入土中0.5～1.0m，暂停下压，再从桩的两个正交侧面校正桩身垂直度，当桩身垂直度偏差小于0.5%时才可正式压桩。2.2.6.4压桩压桩是通过主机的压桩油缸伸程的力将桩管压入土中，压桩油缸的最大行程为2.2m，所以每一次下压，桩入土深度约为2.2m，然后松开夹桩器—油缸回程、夹桩器上升—再夹紧桩管—再下压，如此反复进行。当桩管被压入标注的尺寸深度（即设计深度）时，便可终止下压。2.2.6.5拔桩为避免真空负压造成缩径、坍孔现象，在拔管前应停顿10秒钟左右，然后通过河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第55页页共共1100页页液压油缸反复伸程、回程将桩管拔出来，拔管速度不宜过快，油缸每伸程（2.2m）控制在20-23s，每回程控制在38-42s。挤密桩静压成孔施工时，应注意以下几点：①采用由外向内、隔排隔行（纵横向间隔1孔）跳打施工。②桩机就位要求准确平稳，桩管与桩孔应相互对中，在施工中桩架不应发生位移或倾斜。桩管上需设置醒目牢固的尺度标志(每0.5m一点)，沉管过程中应注意观察沉管的垂直度和压入速度，发现反常现象时应立即分析原因并进行处理。③为避免真空负压造成缩径、坍孔现象，桩管沉入设计深度后停顿10秒钟左右拔管，使外围空气通过桩管端头锥形活动桩尖进入桩底，以平衡外围空气与桩底形成的压力差。但不宜在土中搁置时间过长，以免摩阻力增大后拔出困难。拔管确实困难时，可采取管周浸水或设法转动桩管的方法减少土中阻力。④拔管成孔后，应由专人检查桩孔的质量，桩孔质量应符合下列要求：a.纵横向桩位偏差不应大于50mm；b.桩孔垂直度偏差不应大于1.5％；c.桩孔的直径和深度应不小于设计值；d.对已成的桩孔应覆盖以防止土块、杂物落入，并应防止孔内灌水；e.所有的桩孔应及时回填夯实，如发现缩径、塌孔等情况，现场做好记录并及时处理。③机械夯实a.选用偏心轮夹杆式夯实机与卷扬机提升式夯实机两种，每台打桩机配备2台偏心轮夹杆式夯实机和3台卷扬机提升式夯实机。当回填深度大于8m时，采用卷扬机提升式夯实机分层夯填，锤重不小于300Kg，落距不小于2.5m；回填深度小于8m时，为提高夯填速度，采用偏心轮夹杆夯实机夯实，锤重不小于170Kg，落距不小于0.5m。图10-(a)偏心轮夹杆式夯实机夯填现场图10-(b)卷扬机提升式夯实机夯填现场b.填夯施工河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第66页页共共1100页页成孔检查合格后进行孔底夯实、夯平，夯实次数不小于8击，当孔壁土坍落孔底时，可增加夯击数，直至听到浑厚击实响声为止。当孔壁土坍落孔底厚度大于30cm时，采用机动洛阳铲进行掏孔或1t以上的重锤夯实。水泥土分层回填夯实，逐层用铁锹定量向桩孔内下料。卷扬机提升式夯锤每层虚铺厚度控制在15cm以内，落距不小于2.5m，夯击次数不低于6击；夹杆式夯锤每层虚铺厚度控制在7.5cm以内，落距不小于0.5m，夯击次数不低于5击。对于上部4m范围，为确保填料夯实密度，要求夹杆式夯锤、卷扬机提升式夯锤的夯击次数均不低于8击；的夯击次数不少于8击。2.2.6.5质量检查施工质量检查的内容包括：桩位、桩孔、挤密效果和夯填质量等项，其中又以夯填质量的检查为重点。质量检查应根据需要在施工过程中或施工结束后分次进行，检查结果应作出记录以备工程验收或进行研究和必要的处理。①桩位检查主要检查桩孔的位置、间距及桩顶标高等是否与设计相符；同时检查有无漏桩、漏料等情况并作出记录。②桩孔检查成孔结束后，应及时检查桩孔的直径、垂直度和深度是否在规定的容许偏差以内；检查桩孔有无缩径、塌孔及渗水等情况，如发现问题应作出记录并应将处理结果写入记录中。③夯填质量检查桩孔夯填的质量是保证地基处理技术效果的重要因素，因此它被列为施工质量检查的重点。一般采用带有长柄的专用小环刀在夯填过程中每隔2.0m取一个样进行检查，取样频率为总桩数的3‰。④桩间土处理效果检查平均挤密系数、最小挤密系数是检测桩间土处理效果的两个重要指标。平均挤密系数是在成孔挤密深度内，通过取样测定桩间土的平均干密度与其最大干密度的比值而获得。取样自桩顶向下2.0m起，每2.0m不少于2点（一组），即在桩孔外100mm处1点，桩孔之间的中心距（1/2处）1点；最小挤密系数是在成孔挤密深度内，通过A、B、C三个孔之间形心点部位取土样测定桩间土的最小干密度与其最大干密度的比值而获得。河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第77页页共共1100页页对桩间土的处理效果检验，还应通过室内土工试验测试土的湿陷系数及压缩系数等力学指标，并据此判定桩间土的最终处理效果。（5）复合地基承载力检测采用现场载荷试验检测复合地基承载力，载荷试验堆载量依据预估极限荷载及置换率、承压板面积综合计算，分8级加载和4级卸载。承压板采用1.02m*1.02m方板，板底铺设50～150mm中粗砂找平层，试验坑底开挖至检测桩顶标高。采用手动油压千斤顶加载，工字钢搭设堆载平台，砂袋堆积提供反力。荷载值通过油压表测量，再由千斤顶的标定曲线换算给出。沉降则通过承压板两边对称架设的机械式百分表测量，所有百分表均用磁性表座固定于由脚手架钢管构成的基准梁上，基准梁在独立的基准桩上安装。2.2.6.6施工工艺流程主要工序包括：施工准备、成孔挤密、桩孔夯填及质量检查等项,质量检查需在各项工序中逐次进行，填料的制备应在夯填施工前完成并及时检查其质量是否合格。水泥土挤密桩的施工工艺流程如图11所示：桩孔定位和编号放样静压桩机就位拔桩管机械夯填调平机身成孔检查压桩管至设计标高场地平整清理确定施工参数成桩综合检查填料拌合及运输孔内投料填料试验及配合比设计静压桩机移位桩身密度、桩间土处理效果及承载力试验河河南南华华水水机机械械施施工工基基础础处处理理公公司司第第88页页共共1100页页2.2.7挤密桩常见的质量问题及处理方法常见质量问题产生原因预防措施及处理办法缩径、塌孔未按规定的顺序进行按先外围后里圈、间隔跳打施工对成孔未及时回填对已成孔，防止受水侵湿，并安排及时回填夯实拔管时产生真空负压改装桩管活动桩尖，加大桩尖通气量；在成孔后拔管时稍停顿10秒钟左右，以消除真空负压。桩孔较密，一孔接一孔施打，受震动影响相邻桩孔为避免夯打震动造成相邻孔桩缩径堵塞，应打一孔填一孔，采取间隔跳打夯实施工桩孔回填不均匀、夯击不密实回填速度过快、夯击次数不够填料夯填前先清底夯实，夯击次数不小于8击，填料夯填时，根据工艺性试验测定的参数要求，随填随夯，严格控制下料速度和夯击次数，要求偏心轮夹杆锤每填7.5cm击5次，卷扬机提升式锤每填15cm击6次，离桩顶4米位置加大夯击次数填料未拌合均匀，含水率过大或过小回填料应拌合均匀，并控制其含水量填料的实际用量未达到成孔体积的计算用量每个孔填料用量应与计算用量基本相符锤重、锤型和落距选择不当卷扬机提升式夯实机锤重不宜