软地基松木桩处理方案.docx

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软地基松木桩处理方案

#1 软弱地基的松木桩处理

　　摘  要：

软弱地基是一种不良地基。

由于软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，因此在软土地基上修建建筑物，必须重视地基的变形和稳定问题。

在软弱土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而常常需要采取措施，进行地基处理。

处理的目的是要提高软弱地基的强度，保证地基的稳定，降低软弱土的压缩性，减少基础的沉降和不均匀沉降。

目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，本文结合作者多年的工程实践，对用松木桩处理软弱地基的问题作一些探讨。

  关键词：

地基处理桩基施工

  一、软弱地基的种类及常见的处理方法

　　软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。

复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。

目前对厚度较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。

各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。

  二、用松木桩处理地基的实例

　　在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。

下面就１１０ＫＶ鹿山变电所主控楼的地基处理作一简要介绍。

　　（１）工程的地质概况

　　该工程位于鹿山附近，建筑面积６５０m２，两层全框架结构。

地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。

　　淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想的持力层。

持力层的实际埋深约４米。

当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松木桩的处理方案。

　　（２）松木桩的设计计算

  在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：

  Ｓ=0.95d√（1+e０）／（e０-e１）

　　　　n=Ａ/ＡＰ

  Ｓ――桩的间距（m）

  d――桩径（m）

  e０――挤密前土的天然孔隙比

  e１――挤密后作要求达到的孔隙比，可按地基所需的承载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》附录五附表５－３或５－４确定

  n――每m２桩的根数

  Ａ――每m２地基所需挤密桩面积，Ａ=（e０-e１）/（1+e０）

  ＡＰ――单桩横截面积（m２）

  在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算：

  Ｐa――单桩承载力

  Ψ―――纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取１

  α―――桩材料的应力折减系数，木桩取0.5

  [σ]――桩材料的容许压力，kＰa

　　本实例中柱下独立基础附加应力及自重总值为950KN。

选③层为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值130kPa，基础埋深１.5米，经计算基础尺寸为2.6*2.9m2。

持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。

根据（a）式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa

  Ｐa=1*0.5*2773.4*（0.15/2）2*π=24.5KN/根

  每平方米所需桩数为

  n=950/（2.6*2.9*24.5）=5.14根／m2

  实取５根／m2

  该工程的桩基底面积为210m2，所需桩数:

  210*5=1050根

  桩的布置按梅花形：

  全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，加以夯实，然后再做基础。

　　（３）经济效果分析

　　根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为15元／根，总费用1050*15=1.575万元。

若用12cm*12cm混凝土预制短桩约需5.1万元；若用换土垫层则需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。

显然用松木桩方案为首选。

该工程1999年5月竣工两年多来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。

  三、松木桩处理软弱地基的适应条件

　　根据笔者在软土地基上工程建设的实践经验，软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。

只有查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工；再者，必须从场地的土层和土质的特点出发，对地基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较、合理地选择地基处理方案。

一般软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4m。

作端承桩时，为了保证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。

桩的材料必须用松木，因松木含有丰富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，价格也较为便宜。

松木桩适宜在地下水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。

　　实践证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点，它可避免大量的土方开挖，因而在松木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的有效手段。

（第一部分）

第1章施工组织总说明及编制依据1

§1-1工程概况2

1.1.1工程简介2

1.1.2工程技术标准及结构类型2

1.1.3地形、地貌及地质情况3

1.1.4主要工程数量4

1.1.5施工条件4

1.1.6工程特点5

1.1.7我公司承担本标段工程施工的优势5

§1-2施工组织设计编制依据6

第2章施工总体部署6

§2-1工程施工总体目标7

2.1.1、工期目标7

2.1.2、质量目标7

2.1.3、安全目标7

2.1.4、文明施工及环境保护目标7

§2-2施工组织机构及人员配备8

2.2.1、施工管理组织机构8

2.2.1、人员配备8

§2.3、设备、人员动员周期和设备、人员、材料运到现场的方法11

2.3.1、设备、人员动员周期11

2.3.2、设备、人员、材料运到现场的方法11

§2.4、协调、协作措施12

§2.5、施工总平面布置12

2.5.1、场内外施工便道12

2.5.2、临时设施的布置13

2.5.3、用水、用电14

2.5.4、施工总平面布置图14

§2-6、总体施工顺序14

2.6.1、总体施工构想14

2.6.2、总体施工流程15

§2-7、各分项工程的施工安排及衔接19

2.7.1、桩基础施工19

2.7.2、下部结构的施工19

2.7.3、上部结构施工20

第3章主要分项工程的施工方案、施工方法21

§3-1水下礁石清炸工程施工21

3.1.1、工程概况21

3.1.2、航道炸礁工程设计21

3.1.3、水下炸礁施工24

3.1.4、水下炸礁施工质量及控制25

3.1.5、水下炸礁施工安全25

§3-2仙村大桥施工29

3.2.1、桩基础施工29

3.2.2、下部结构施工40

3.2.3、上部结构施工51

§3-3高架桥施工61

3.3.1、工程概况61

3.3.2、桩基础施工62

3.3.2、下部结构施工63

3.3.3、上部结构施工66

§3-4收费站施工74

3.4.1、工程概况74

3.4.2、桩基础施工74

3.4.2、下部结构施工75

§3-5附属工程施工78

3.5.1、桥面系施工78

3.5.2、A12~A17桥上轴人行道及栏杆施工80

3.5.3、人行楼梯施工80

3.5.4、缓冲过滤池及主桥墩防撞钢漂等施工80

3.5.5、仙村涌堤围加固工程81

第4章施工进度计划及工期保证措施施83

§4-1施工进度计划安排83

§4-2组织保证措施83

§4-3主要工序的工期保证措施87

§4-4雨季施工及防洪防汛措施90

第5章主要资源使用计划93

§5-1工程资金使用计划及控制措施93

5.1.1资金使用计划93

5.1.2资金控制措施94

§5-2劳动力使用计划95

§5-3主要材料使用计划98

§5-4主要船机设备使用计划99

§5-5主要试验/测量/质检仪器设备使用计划101

§5-6施工用水用电计划102

§5-7临时用地使用计划103

第6章质量保证体系、保证措施和工程创优计划105

§6-1质量保证体系105

6.1.1、质量管理组织机构105

6.1.2、质量职责109

6.1.3、质量活动的内容及要求111

§6-2工程创优目标、计划及其保证措施113

6.2.1、本工程创优目标113

6.2.2、工程项目创优总体规划、措施113

6.2.3、施工准备阶段的质量控制措施115

6.2.4、施工过程质量控制措施116

6.2.5、竣工阶段质量控制措施119

§6-3落实保证质量的技术措施120

§6-4各主要分项工程及工序质量保证措施121

§6-5砼质量保证措施132

6.5.1、组织保证措施132

6.5.2、技术保证措施133

6.5.3、制度保证措施135

§6-6成品保护措施135

6.6.1、管理措施135

6.6.2、技术措施135

§6-7为确保工程质量所采取的检测试验手段、措施136

6.7.1、检测试验手段及措施136

6.7.2、主要检测试验措施137

第7章保修期内质量保证承诺和维护措施140

§7-1质量保证承诺140

§7-2质量保证措施141

§7-3初步实施方案141

第8章安全保证体系及安全保障措施142

§8-1安全保证体系142

§8-2安全保证体系的运行144

8.2.1、岗位安全职责划分144

8.2.2、安全纪律150

8.2.3、安全教育151

8.2.4、安全检查152

8.2.5、安全考核与责任追究152

§8-3施工安全保证技术措施152

第9章环境保护及文明施工措施158

§9-1环境保护措施159

9.1.1、废料、废方的处理159

9.1.2、防止水土流失159

9.1.3、防止和减轻水及大气污染159

9.1.4、减少噪声、废气污染160

9.1.5、做好绿色植被和现有公用设施的保护160

§9-2文明施工与文物保护措施160

9.2.1、做好施工作业场区的管理161

9.2.2、做好生活后勤场区的管理161

9.2.3、文物保护措施162

施工组织设计文字说明

第1章施工组织总说明及编制依据

§1-1工程概况

1.1.1工程简介

广园东路延长线（新塘荔新路-中堂北王公路）工程是广园东路工程的延续，由广园东路工程项目终点荔新路开始在新塘塘美村向南跨越广深铁路，向东至仙村镇后折向南跨过仙村涌，经十字窖岛，跨过东江北干流后接入东莞市中堂镇潢涌工业区的潢涌工业大道。

线路全长约14公里，按城市快速路标准，设双向六车道以中央8米宽分隔（桥梁中心分隔带为2米），设计行车速度为80Km/h。

仙村大桥工程段工程为YA5标段，里程为：

K9+885.50-K11+496.95，在起点K9+885.50接仙村立交，与YA4标段存在短链15.742m，向南跨过仙村涌，经十字窖岛，在止点K11+496.95处接东江特大桥北引桥，全长约1611.45m。

仙村大桥主桥采用55+85+55m三跨预应力砼变截面连续梁桥，主桥宽32m，两侧各设2m宽人行道，在两岸各设两双跑楼梯落地。

两侧高架桥采用后张法预应力砼T梁结构，高架桥桥宽28~49.27m，跨径有31.05m、31.0m、30.7m、30.65m四种形式，采用6-7孔一联，设置伸缩缝。

十字窖岛收费站采用17m钢筋砼肋板结构。

基础采用钻孔灌注桩，桩径形式有Ф1.2m、Ф1.5m、Ф1.8m三种形式。

下部构造采用肋板式桥台或桩柱式墩台。

1.1.2工程技术标准及结构类型

道路等级：

城市快速路

设计荷载：

汽车荷载：

城-A级

验算荷载：

汽超-20，挂-120及满布人群

人群荷载：

按《城市桥梁设计准则》计算

设计车速：

80Km/h

桥面铺装：

双面层式改性沥青砼路面

地震荷载：

按基本地震烈度7度设防

本标段工程里程距离为K9+885.5-K11+496.95，全长1611.45m。

仙村大桥采用55+85+55m三跨预应力砼变截面连续梁桥，主桥宽32m，两侧各设2m宽人行道，在两岸各设两双跑楼梯落地。

两侧高架桥采用后张法预应力砼T梁结构，高架桥桥宽高架桥桥宽28~49.27m，跨径有31.05m、31.0m、30.7m、30.65m四种形式，采用6-7孔一联，设置伸缩缝。

十字窖岛收费站采用17m钢筋砼肋板结构。

桥梁横坡为2％双面坡，最大纵坡为2.6％，最小纵坡为0.3％，按基本地震烈度7度设防，全线采用双向6车道。

1.1.3地形、地貌及地质情况

项目场区位于广州市增城市及东莞市接壤地段，北部为丘陵，南部是东江三角州河网区。

1月均温为13.4度，7月均温28.2度，年均降雨量1800㎜。

仙村河两岸为稻田及荔枝林，堤岸标高约为10.0米，两岸稻田及荔枝林地面标高6.12-7.35米，区域地质资料：

瘦狗岭断裂（区域控制性断裂）在场区的北端通过，场区属东莞断陷盆地，场区主要露第四系人工堆积层、冲积层、残积层及上第三系中新统砂岩，基岩顶界标高在2.0—26.6m。

场地地表分布稻田水及仙村河水，冲积粗砂层含孔隙水，该砂层分布广，厚度大，结构松散，透水性良好，含水量大，基岩强，中风化层孔隙裂隙发育，含孔隙裂隙水。

东江北干流大桥场地属东江三角平原地势开阔低平，主、副航道之间有一白鹤岛，线位处该小岛宽约250米，顺水流方向长约1Km，河的两岸为稻田、砂场及荔枝林，地面标高5.2-8.6m，场区属东莞断陷盆地，地质构造，底层岩性及水文地质情况接近仙村河地质。

仙村大桥与广园大桥要跨越十字窖岛，岛上分布有鱼塘、稻田、荔枝林、砂场及鹅桂和刘屋生活区，该岛地质情况属东莞断陷盆地，地质水文均类似仙村大桥。

该岛地势低平，地面标高仅6m左右。

据钻探资料，拟建路段的地层岩性按其成因主要有：

第四系土层自上到下有人工填土层（Qml）、海陆交互相沉积层（Qmc）和残积层（Qel）。

沿线软基分布较广，揭露的地质各层分别为：

素填土、杂填土、淤泥（淤泥质土）、细砂、中粗砂、粉质粘土等，基岩自上至下为强风化带、中风化带和微风化带。

其中中、微风化带可作为桩基的持力层。

根据广东省东莞航道局文件“关于广园东路建设公司在仙村水道建造仙村大桥的初审意见”广东省东莞航道局粤莞道200222号文及粤航道2000复字169号文：

要求仙村涌为V（3）级航道，通航水位为洪水重现期10年一遇的水位8.981m，航道采用双孔通航或单孔通航两种方案。

本施工图设计为55+85+55m三跨预应力砼变截面连续梁桥，航道通航孔跨度净高、净宽均能满足上述通航要求。

本工程场地所处的区域位于我国东南沿海地震带的中段。

途经河流主要为东江北干流和仙村涌，路线经过河段顺直，河水受潮水顶托，具一日两涨两落特点，为中等潮汐地带。

1.1.4主要工程数量

钻孔灌注桩：

干处钻孔桩：

C25Ф1.2m桩共长6553m、C25Ф1.5m桩共长747m、C25Ф1.8m桩共长64.5m。

水下钻孔桩：

C25Ф1.8m桩共长322.4m。

C30砼桩承台共4190.2m3。

下部结构：

C30桥头搭板：

150.3m3；C30砼桥墩：

4433.2m3；C30砼桥台：

201.6m3；C40砼帽梁：

2781.2m3。

上部结构：

C30砼现浇楼梯板：

151.7m3；C40砼现浇板梁：

11622.6m3；C30砼人行道板：

170.73m3；C30砼防撞墙：

2875.2m3；现浇C50预应力砼箱梁：

4214m3；C50预应力砼帽梁：

375.7m3；预制C50预应力砼T型梁：

11208m3；C40砼现浇层：

3634.5m3。

附属工程：

伸缩缝（50型、80型、120型）共381.12m；泄水管及排水管（Ф100mm、Ф200mm、Ф300mm）共2920.5m；桥上人行道及梯道栏杆共1616.6m；楼梯及桥上人行道1506m2；主墩防撞钢漂4个。

堤岸边抛块石1300m3；堤岸加固浆砌块石2150m3。

清挖礁石覆盖层（包外运）1013m3；水下炸礁石方（包清运）5020m3。

1.1.5施工条件

1、施工场地

本标段主要工程位于仙村涌及十字窖岛，距离仙村镇约1Km。

设计部门在选线时，已注意避开了大型建筑物和村庄、高压电塔等，施工大部处于野外作业，对居民生活，现有交通基本无影响，施工场地较好。

2、交通条件

施工机械和材料可直接通过国道及当地乡村道路直接运至施工现场。

仙村涌属于东江北干流河网，水路运输十分便利。

仙村大桥东端高架桥、主桥及收费站施工由于受到岛上交通条件限制，施工机械只能通过水运至施工现场。

本工程有四个墩位于仙村涌河道上，需搭设水中钢平台及钢便桥进行施工，其余墩位均位于陆地上，由于施工现场大多为稻田及荔枝林，进场后，首先进行施工便道的填筑，大桥西端可用自卸车从陆上填筑，东端则要在临时码头搭建完成后通过水运填筑材料进行施工便道的填筑，便道填筑完成后即可组织施工机械进场进行工程施工。

3、临时水电条件

仙村大桥西端高架桥及主桥施工用电可直接驳接当地高压动力电网，接驳点设置变压器并接施工用电总电表，施工沿线加设分表供电。

经过考察，十字窖岛上无施工用动力电网可供驳接，施工初期只能通过发电机组提供施工用电，开工后铺设过江电缆，待过江电缆铺设完成后并入西端电力电网。

仙村涌西侧施工用水可与当地自来水主管部门联系，直接接驳当地自来水；主桥和十字窖岛可抽取东江水，经净化处理后即可直接用于工程施工。

4、通讯条件

本标段线路经过增城市仙村镇，可与当地电信局联系，安装有线通信设备装置。

5、材料供应

工程所需砂石料及木材等材料当地均有供应，可按时价就地择优购买，当地建材十分丰富，水运或陆运均可直接运抵施工现场。

工程所需主材（钢筋、水泥、钢铰线等）是甲供料，由甲方负责运至施工现场。

1.1.6工程特点

1、工程量大、分部分项工程项目内容多：

整个工程的砼达5万多立方米，钻孔灌注桩共有372根，预制T梁共454片；分项工程既有水中和又有陆上，上部结构施工有挂篮悬浇、预制安装及落地支架现浇。

2、施工条件较困难：

相对而言，仙村涌西岸较好；但仙村涌西岸（十字窖岛）交通、水电等条件有限，必须修筑临时码头、施工便道，设置水电生产设备等准备工作后才能展开施工。

3、施工工期紧：

对于如此繁多的工程内容，施工工期仅为15个月，其紧张情度可想而知。

而且，作为关键工序的水上施工还须在水下礁石清炸完成之后才能开工。

4、环保要求高：

施工场地位于东江水域，东江是粤东南大部分城市居民饮用水的水源，而且周围多为果林，故此，对施工过程的环保工作要求较高。

1.1.7我公司承担本标段工程施工的优势

中港四航局第一工程公司隶属中（国）港（湾）集团四航局，是具有五十多年历史的国有大型建筑施工企业、国家一级一类公路桥梁、水工施工企业，1997年通过ISO9002质量体系认证。

我公司技术力量雄厚，现有专业技术管理人员480多人，各种机械设备500多台（套），实力雄厚、设备先进、管理科学。

近期在省内就承担了鹤洞大桥、华南大桥、肇庆大桥、广和大桥、东莞大王洲大桥、南海新沙大桥、顺德容奇新桥、顺德德胜大桥、广州市内环路A1.7、A2.3、A2.7、A2.8、A2.12标段（城市高架桥）等相似类型桥梁的施工；多项工程荣获国家级、部级、省级、市级优质工程，同时还获得了多项安全、文明施工样板工程，在QC质量管理小组、科技创新等方面也屡获殊荣。

我公司拥有多种先进的水上施工作业船机设备，如钻孔爆破船、水下清渣船、砼搅拌船、大型起重船等。

受惠于多年从事港口、码头及桥梁等工程的建设，积累了丰富的水下爆破、水中桩基础等施工经验，并与各地的港监、航道局、海事局等航道管理部门结成了良好的合作关系，为本项目的前期施工争取了时间。

我公司一贯坚持“严格管理，质量第一，信守合同，顾客满意”的方针和“干一个工程，树一块丰碑”的宗旨，为业主提供最佳的服务和产品。

在华南路桥建筑市场上享有较高的知名度和良好的信誉。

我公司承担本标段工程施工有许多有利的条件，完全有实力、有能力、有信心，按业主的工期要求和质量要求完成工程施工任务。

§1-2施工组织设计编制依据

广园东路延长线工程YA5标段—仙村大桥工程段施工组织设计的编制依据为：

（1）、广州市广园路建设公司2002年6月编制的“广州市广园东路延长线工程项目YA1~YA6标段土建工程招标文件”。

（2）、广州市市政工程设计研究院2002年6月编制的“广园东路延长线工程（第一设计标段）YA5标段——仙村大桥工程段（K9+885.500~K11+496.950）施工图设计”。

（3）、广州市广园路建设公司招标文件中“技术规范”指定的现行国家及广东省的有关公路设计规范、施工规范和相关专业的施工规范及施工手册。

（4）、我公司考察现场实地的实际情况及我公司历年来参加类似公路工程建设的施工经验。

第2章施工总体部署

§2-1工程施工总体目标

2.1.1、工期目标

本工程施工总工期招标文件要求为15个月，计划于2002年7月31日开工，2003年10月31日竣工。

我公司承诺：

一旦中标，将合理调配资源，充分发挥企业自身优势，保证比招标文件要求的完工时间提前0.5个月完成全部分项工程项目施工，比招标文件要求提前竣工。

本工程上下两幅桥同时施工，考虑到水下炸礁对工程施工的影响、主桥水上承台施工套箱周转以及上部箱梁悬浇为避免挂篮施工相互干扰，主桥两幅桥进度错开0.5个月时间，上游在前。

主桥两端引桥（高架桥）及十字窖岛收费站施工同主桥施工同时进行。

由于本标段T梁预制工作比较繁重，因此我们在开工后，即着手进行T梁预制场地的建设，争取在2002年9月份开始进行T梁的预制工作，保证T梁的预制施工任务。

通过对施工方案的审定，我们有信心按照合同工期要求顺利地完成本标段工程的施工任务。

具体见图4.1：

广园东路延长线YA5标工程施工进度横道图及图4.2：

广园东路延长线YA5标工程施工进度网络图。

2.1.2、质量目标

工程开工后，我们将严格按照招标技术文件要求以及设计文件、施工技术规范要求，合理安排和组织施工。

对于工程质量的监控，除了无条件服从工程监理、业主代表、设计代表以及质量监督站对现场施工的质量技术要求之外，我们自已还要成立相关的质量检查小组，严格加强工程施工质量的自我监控，从根本上杜绝质量隐患的存在，争创优质工程，保证达到招标文件提出的质量目标的实现。

2.1.3、安全目标

管生产就必须管安全，任何工程施工都必须把安全生产放在第一位，这是一贯以来我公司对于工程施工的安全生产的目标和宗旨。

本工程中标后，我们将从工程质量、安全等诸多方面综合考虑，再借签我公司以往的施工经验，采用最佳施工方案，我们有信心保证在本标段施工中不发生任何安全事故。

2.1.4、文明施工及环境保护目标

一个建筑工地，文明施工及环境保护的好坏，直接关系到施工企业的社会信誉。

工程开工后，我们将严格按照本局的文明工地的六