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挤密桩工艺试验方案
新建郑州至徐州铁路客运专线徐州枢纽工程
水泥土挤密桩工艺性试验方案
中铁十二局集团郑徐客专徐州枢纽项目经理部
二0一四年一月
新建郑州至徐州铁路客运专线徐州枢纽工程
水泥土挤密桩工艺性试验方案
编制:
复核:
审核:
审批:
中铁十二局集团郑徐客专徐州枢纽项目经理部
二0一四年一月
水泥土挤密桩工艺性试验方案
1、工程概况
1.1工程简介
本工点L2DK0+000.000~L2DK0+800.94段位于黄淮冲击平原区,地势相对平坦、开阔,辟为城区、村庄、农庄、农田、苗圃,线路与陇海线铁路并行。
场区范围零星分步水塘,道路纵横,交通便利。
本工点表层为人工填土层(主要为既有线路基填土)、第四系全新统冲积形成的黏性土、粉土及砂类土,下伏基岩为寒武系灰岩,局部地段夹砂质页岩、泥质灰岩,弱风化,微晶质结构,层状结构,节理裂隙较发育,岩溶发育。
1.2工程地质条件
根据勘察揭示,场区的岩土层按其成因分类主要有:
各岩土层地层岩性分述如下:
第四系全新统湖冲积层(Q4al):
1、第四系全新统人工堆积层(Q4ml):
(1)1-2人工填土,多为既有铁路路基填料,成分以粉土为主,部分地段为杂填土。
2、第四系全新统冲洪积积层(Q4al+pl):
(2)3-3粉质黏土,褐黄、褐灰、灰绿色,可塑,基本承载力为σ0=170kPa。
1.3水文地质特征
测区地表水不发育,地下水主要为第四系孔隙潜水及岩溶水,较发育,局部略具承压性,地下水位随季节变化明显,主要受大气降水及地表灌溉水的补给。
该段碳化环境为T2,冻融破坏环境为D1。
地表水、地下水无侵蚀性。
1.4编制依据
1、《新建铁路郑州至徐州客运专线施工图路基设计大样图集》;
2、《新建铁路郑州至徐州客运专线施工图徐州至大湖客车联络线路基设计图》(郑徐客专施图(站)-11-4-7(代建3)郑徐客专施图(路)-X07(代建3));
3、《铁路工程地基处理技术规程》TB10106-2010。
4、《关于公布<上海铁路局建设工程工艺试验管理办法>的通知》(上铁建发[2011]28号);
5、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010;
6、《铁路路基工程施工技术指南》铁建设[2010]241号;
2、试桩目的
确定水泥土挤密桩施工工艺及参数:
确定混合料最佳含水量、混合料回填厚度、水泥掺量等各项工艺参数。
3、试桩计划
⑴根据设计文件地质资料,经过分析,试桩采用沉管机施工。
⑵水泥土的水泥掺入比不小于20%,每米挤密桩水泥用量不小于34.5Kg。
⑶试桩根数:
L2DK0+505.89~L2DK0+800.94段基床表层以下采用水泥土挤密桩加固,桩径0.35m,间距1.0m,桩长5m,正三角形布置。
本次计划做试桩9根,设置三组,每组3根桩。
布桩图见图1。
⑷试桩位置:
L2DK0+700附近。
⑸试桩时间:
2014年1月15日
图1水泥土挤密桩布桩图
按以下工艺参数进行施工:
第一排桩(3根):
1-1锤击次数7次、回填厚度0.3m、每米挤密桩水泥用量34.5kg;1-2锤击次数8次、回填厚度0.3m、每米挤密桩水泥用量34.5kg;1-3锤击次数9次、回填厚度0.3m、每米挤密桩水泥用量34.5kg。
第二排桩(3根):
2-1锤击次数7次、回填厚度0.35m、每米挤密桩水泥用量35kg;2-2锤击次数8次、回填厚度0.35m、每米挤密桩水泥用量35kg;2-3锤击次数9次、回填厚度0.35m、每米挤密桩水泥用量35kg。
第三排桩(3根):
3-1锤击次数7次、回填厚度0.4m、每米挤密桩水泥用量35.5kg;3-2锤击次数8次、回填厚度0.4m、每米挤密桩水泥用量35.5kg;3-3锤击次数9次、回填厚度0.4m、每米挤密桩水泥用量35.5kg。
4、现场准备情况
⑴试桩前进行了施工场地勘查,该处没有架空电线电缆、地下电缆、给排水管道等设施。
⑵通过挖掘机、装载机等机械使施工现场实现“三通一平”,既施工道路、用水、用电畅通,场地平整。
⑶采用RTK定位仪对桩位放样、复核准确无误。
⑷原材料进场经检验合格并备料充足。
⑸机械设备进场安装与调试完毕,可以投入使用。
⑹施工现场有各类施工标识牌。
5、施工组织与安排
5.1施工组织机构设置原则
根据工程内容、工程特点、施工条件、工期安排及施工方法的不同进行规划布置。
确保重点突出、兼顾一般。
组建强有力的施工管理人员和专业施工队伍进场,投入先进的施工机械设备,采取多点流水作业,优化资源组合,优化施工方案,加强科学管理。
5.1.1施工组织机构设置
项目经理部设在长山村,一分部设在长山村,一分部下设工程技术部、安全质量部、物资设备部、综合管理部、计量合同部、财务部、六个职能部门。
下辖一个软基队,全面保证软基工程优质高效完成。
5.1.2架子队组织机构
分部主要工程技术和管理人员由具有丰富的铁路施工经验、专业技术能力强、综合素质高;曾参加过国内大型铁路干线的桩基工程施工任务,并参加过铁路安全技术知识培训的管理人员和工程技术人员组成,严格按照原铁道部颁布的《关于积极倡导架子队管理模式的指导意见》(铁建设[2008]51号文)的要求进行施工管理。
架子队组织机构见下图。
架子队组织机构框图
5.2机械设备配置
机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
数量
设备状态
备注
1
沉管机
KL20
1
良好
2
夯机
HZN90A
1
良好
3
发电机
250KW
2
良好
4
RTK
1
良好
序号
设备名称
规格型号
数量
设备状态
备注
5
铁锹
2
全新
6
量斗
1.5m3
1
全新
7
手推车
2
全新
5.3材料
水泥采用普通硅酸盐水泥(PO42.5),经检测各项指标均符合设计要求。
6、施工工艺及控制要点
水泥土挤密桩施工工艺流程图(图6-1)。
图6-1水泥土挤密桩施工工艺流程图
6.1施工准备
⑴施工前核查地质资料复核地基土的含水率。
⑵进行填料的轻型击实试验,确定施工用的相关参数,如最佳干密度、最佳含水量(注意实际施工时的最佳含水量低于轻型击实试验做出的最佳含水量)、配合比等。
⑶施工前清除地表耕植土。
平整场地,清除障碍物,标记处理场地范围内地下构造物及管线。
⑷测量放线,定出控制轴线、打桩场地边线并标识。
⑸成孔机械表面标识出进尺标记,以此来控制成孔深度。
6.2施工顺序
隔排隔行,间隔1孔跳打,成孔后立即回填,以防止邻孔之间互相挤压造成相邻孔缩孔或振动坍塌。
6.3施工工艺
⑴处理区段地基土的含水量宜接近最佳含水量,当土的含水率低于20%时,宜对处理范围内的土层进行增湿。
增湿处理应在地基处理前4~6d完成,需增湿的水通过一定数量和一定深度的渗水孔均匀地渗入处理范围的土层中。
⑵桩机就位,使沉管尖对准桩位,调平扩桩机架,使桩管保持垂直,用线锤吊线检查桩管垂直度,确保垂直度偏差不大于1.5%。
⑶成孔工艺:
采用沉桩机将与桩孔同直径钢管打入土中拔管成孔,桩管顶设桩帽,下端作成60°角度锥形活动桩尖,施工前在桩架或钢管上标出控制深度标记,以便施工中进行钢管深度观测。
水泥土挤密桩施工时应控制拔管速度,在拔管前宜停顿10秒左右。
成孔后清底夯实、夯平,夯实次数不小于8击,成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深检查,合格后进行下道工序施工或用盖板盖住孔口防止杂物落入。
⑷填料的拌制与运输
水泥土采用厂拌,地址设置在距离工点17km的徐州市新区潘塘村新建稳定土拌和站内,各种用料计量准确,配合比符合设计值,水泥土混合料外观颜色均一。
采用运输车覆盖运输。
水泥土拌制根据回填要求随拌随用,已拌成水泥土不得超过6小时或隔夜使用,被雨水淋湿、浸泡水泥土严禁使用按作废处理。
下雨期间不进行水泥土拌制。
⑸水泥土回填夯实
成孔后及时夯填,在向孔内填料前先夯实孔底。
水泥土分层回填夯实,逐层以量斗定量向桩孔内下料,采用电动卷扬机提升式夯实机分层夯实。
回填夯实,应针对施工机具(锤重、落距),在工艺试验中找出满足密实度要求的夯击次数,作为施工的参数。
夯填前测量成孔深度、孔径,作好记录。
水泥土回填夯实采用连续施工,每个桩孔一次性分层回填夯实,不得间隔停顿或隔日施工以免降低桩的承载力。
7、质量检测
⑴水泥土挤密桩的质量检验包括桩身质量、桩间土密实度和单桩和复合地基承载力检验等。
桩身质量可采用成桩7~14天后采用重型动力触探、钻孔取样方法进行干密度测定,检验数量不少于总桩数的2‰,且不少于3根;桩间土密实度可采用成桩7~14天后采用钻孔取样方法进行干密度测定和压缩试验,沿纵向连续每50m检验不少于3处,在桩间形心处、成桩挤密深度范围内采用钻机取样,每2.0m取样测定干密度并进行压缩试验;承载力检验采用平板载荷试验,检验数量不少于总桩数的2‰,且不少于3根。
⑵水泥土挤密桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。
水泥土挤密桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位(纵横向)
50mm
按成桩总数的10%抽样检验,且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩体垂直度
1.5%
成孔夯实孔底后吊垂球测量垂直度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50-100cm深后,钢尺丈量
4
桩长
不小于设计值
全部检验
孔底夯实后尺量
8、质量控制和保证措施
施工中要经常检查桩位、桩径、桩深、桩孔垂直度、缩颈、坍孔、浸水、土料的含水量以及拌合均匀程度等问题。
⑴施工前要对填料的含水量进行严格控制,含水量过大或过小都会影响夯填密实效果。
⑵夯机就位后要保持平稳,沉管垂直,夯锤对中桩孔,确保夯锤能自由落入孔底。
⑶施工场地一定要排水畅通,否则一旦下雨,基地含水量增大,更容易引起缩孔。
雨水进入装体内,也影响桩体质量。
⑷成孔后应及时回填,以免缩孔和雨水进入孔内。
⑸人工填料时按交底要求均匀投料,水泥土要拌合均匀。
旁站质检人员作好施工记录。
⑹严格操作工艺,确保水泥土在初凝时间内完成拌和及回填。
严禁使用过时、过夜水泥土。
对已成好的孔要及时回填夯实,不得长时间空孔放置。
9、施工环保与安全
9.1环境保护
⑴水泥等细颗粉状材料,应遮盖存放,运输时应防止遗撒、飞扬。
⑵施工场地应制定洒水降尘措施,设专人负责并及时清除浮土。
⑶夜间施工时,应采取必要措施减少扰民。
9.2施工安全
⑴施工前,与既有线的设备管理单位签订安全配合协议。
⑵施工时,严格执行上海铁路局制定的有关营业线施工安全管理规定。
⑶既有线附近施工时,设立安全警示标志,并配备专职防护员。
防护员经培训并考试合格后方能上岗,严禁使用劳务工担任安全防护工作。
对全体职工进行营业线施工中的安全知识教育,提高对保证营业线安全的认识,同时选派责任心强的同志担任安全员,保证施工中的一切活动不危及行车安全。
⑷防护员上岗作业必须穿防护服,配齐防护工具。
施工期间应配备防护人员4人,在视线不良地段增设中间联络员或信号传递设备。
⑸施工人员听到防护员发出的预报信号后,做撤离准备。
⑹施工中禁止施工人员穿越既有铁路。
⑺既有铁路线附近施工前,施工单位与设计和设备管理单位核查设备情况,共同落实地下管线、线、电缆的准确位置,确定防护范围.在重点防护地段开挖时,双方应加强监护。
⑻司机应严格按规定操作,作业时,当班的施工负责人必须在场。
⑼施工前按规定要点设防。
施工中机具、材料、设备不侵入建筑限界,列车通过前,所有人员必须撤到安全地带,确保行车和人员安全。
⑽大型机械作业时,利用列车间隔进行施工。
10、成果整理
根据试桩情况,及时整理试桩报告,试验报告主要内容包括:
⑴试桩采集到的工艺性参数整理分析处理。
⑵根据试桩成果报告,确定施工参数,指导现场施工。
试桩结果出来后,上报资料,进行专题研究,形成成果,为优化设计和指导施工提供依据。
11、附表
1、施工作业安全检查表
项目(工程)名称
施工地点
序号
检查项目
对应条文号
检查情况
1
班前安全讲话
2.0.7
2
劳动保护用品佩戴
2.0.8
3
现场安全防护
3.1.3
4
机械设备管理与防护
3.1.4,3.7.1
5
施工用电和防雷
3.1.5
6
临时防、排水系统
3.1.6
7
噪声控制
3.1.8
8
影响范围检测
3.1.9,3.7.2
9
挤密顺序
3.7.3
10
填料
3.7.4
检查方:
受检方:
检查人:
(签名)接收人:
(签名)
年月日年月日
水泥土挤密桩施工记录表
编号:
标段
施工单位
单位工程
工程部位
施工日期
桩的规格尺寸:
桩顶设计标高:
设计桩长:
桩机类型:
桩号
实测桩长(m)
成桩直径值(m)
落锤能量/层KN·m
锤击次数
桩位误差(mm)
垂直度实测值%(<1.5)
最后桩顶标高(m)
里程
桩位编号
技术负责人
质检工程师
监理工程师
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