S215線三岔口-莎車高速公路建設項目第SS-1標段礫石樁試樁方案編制：復核：審核：中鐵二十三局集團有限公司S215線三岔口至莎車高速公路項目第SS-1標段項目經理部目 錄一、編制依據 1二、設計概況 1三、試樁目的4四、試樁總體方案及方法4五、礫石樁施工 6六、施工計劃安排 13七、質量保證措施13八、安全保證體系16九、環(huán)保措施18十、文明施工18十一、平面示意圖 19礫石樁試樁方案一、編制依據（1）建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ79-2002）（2）巖石工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）2009版；（3）公路路基施工技術規(guī)范（JTG F10-2006）;（4）公路土工試驗規(guī)程（JTG E40-2007）（5）公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）(6)S215線三岔口-莎車高速公路建設項目兩階段施工圖設計二、設計概況本標段K14+200- K28+400段地處喀什噶爾河的沖積平原，主要為農田區(qū)，地下水位高，本段沉積有較不均勻的軟弱土層，工程性能差。地質以粉土、粘土為主、地下水位為1-1.5m。地層工程地質條件差、承載力低、軟弱土層厚度3-8m。該層以下主要以細沙層為主，強度較好。該段采用礫石樁處理方式，礫石樁設計工程數量見下表1、表2所示。表1 主線礫石樁設計工程數量表序號起訖樁號處理長度（m）單樁長m根數（根）樁間距總樁長m1K14+200K14+9006385282901.21414502K14+900K15+100200786851.2607953K15+100K15+440340778901.5552304K15+440K15+9004547192721.21349045K15+900K16+2503506169001.21014006K18+300K18+9006005146901.5734507K18+900K19+2002736116161.2696968K19+200K19+7004386211001.21266009K19+700K20+200518.296124001.57440010K20+200K20+9007006151201.59072011K20+900K21+100200646501.52790012K21+100K22+0008646332801.219968013K22+000K22+7006527244921.217144414K22+700K23+0003007116001.28120015K23+000K23+200200775271.25268916K23+200K23+500300795701.26699017K23+500K24+0605607210601.214742018K24+060K24+7006406148201.58892019K24+700K25+020320669161.54149620K25+020K25+300280667271.54036221K25+300K25+9006007143531.510047122K25+900K27+46015606369201.522152023K27+780K28+4006206160961.596576合計11607.293639742265313表2 巴楚互通礫石樁設計工程數量表序號起訖樁號處理長度（m）單樁長m根數（根）樁間距總樁長m主線1MK16+250MK16+28232616321.297922MK16+622MK17+1555336246721.21480323MK17+223MK17+30077654751.2328504MK17+300MK17+524224.2790481.5633365MK17+524.2MK17+792.8198.6791001.5637006MK17+792.8MK17+882.890732901.5230307MK17+882.8MK17+949.366.5722881.5160168MK17+949.3MK18+200250.7787301.5611109MK18+200MK18+300100528081.514040匝道1AK0+000AK0+110110724081.5168562AK0+110AK0580853AK0+180AK0+307127735641.5249484AK0+307AK0+463156758081.5406565AK0+463AK0+590127738611.5270276AK0+590AK0+654.864.8714791.5103537AK0+654.8AK0+760105.2717221.5120548AK0+760AK0+860100714821.5103749AK0+860AK1+063.63203.63742661.52986210BK0+254.7BK0+494.4239.7761381.54296611BK0+494.4BK0+544.0349.63713261.5928212CK0+045.6CK0+161.11115.51727001.51890013DK0+181.17DK0+426.8245.63743701.53059014EK0+109.96EK0+356.86246.9745841.532088合計3533111906 745947第1標段特殊路基處理設計礫石樁共計475880根，總長3011260米。礫石樁樁徑50cm,平面上呈正三角形布置，采用振動沉管施工技術。施工前先將地表清除50cm后回填砂礫并壓實，再成樁。具體設計結構見下圖1所示。圖1 礫石樁設計結構圖換填砂礫設計要求含泥量不大于5%，最大粒徑不大于50mm，壓實度不小于90%。樁體填料設計采用砂礫石等硬質材料，粒徑不大于80 mm，其中550 mm含量不小于50，填料含泥量小于5。三、試樁目的根據設計規(guī)定，試樁數量9根，通過試樁，要達到以下目的：1、通過試樁，測試、標定以下施工參數：1) 振動沉管鉆機振動頭工作頻率（Hz）；2) 振動沉管鉆機激振力（KN）；3) 振動沉管鉆機振孔器密實電流（A）；4) 振孔器留振時間(S)；5) 振動沉管鉆機拔管速度（m/min）；6) 倒入沉管內礫石高度（m）；7) 確定樁體充盈率系數；8) 樁管每次提升高度及提升后返插深度（m）；2、對成樁工藝進行試驗：確定合理的施工工藝、各項施工參數、檢測方法和注意事項，記錄單樁壓入碎石量和電流的變化等，以確定樁體在密實狀態(tài)下的各項指標，確保擠密的均勻性和樁身的連續(xù)性。檢測樁身的質量是否能達到設計要求。3、試驗樁施工完畢后，對試驗樁進行動力觸探測試，以驗證礫石樁施工是否滿足設計、規(guī)范要求。四、試樁總體方案及方法根據現(xiàn)場實際情況，選取具有代表性的K14+765-K14+800 段作為試樁區(qū)，按設計規(guī)定試樁9根。具體試樁編號分別為1、2、3、4、5、6、7、8、9，樁長5米，樁徑0.5米，樁間距1.2米。打樁順序1、3、5、2、4、6、8、7、9。該段地質結構為：1) 地表0-1.7m為粉砂，粉質粘土互層沉積，呈稍密狀，承載力基本允許值fa0=100-120KPa；2) 1.7-2.3m主要為粉砂層，松散狀，屬軟弱土，飽和，松散，承載力基本允許值fa0=70KPa；3) 2.3m以下以細砂為主，少量粘土，承載力基本允許值fa0=110-160KPa；試驗樁位平面布置見下圖2示。圖2 礫石樁試樁樁位布置圖1、試樁要求（1）在施工前，根據現(xiàn)場的實際情況，選擇具有代表性路段進行成樁工藝和成樁擠密試驗。（2）試樁的成樁工藝和成樁擠密試驗，目的是為了調查該施工工藝是否滿足設計要求，保證工程質量。（3）試驗項目包括成樁時間、深度、壓入碎石量（充盈系數）、提升高度和速度、擠壓次數和時間、電機的工作電流等，以確定樁體在密實狀態(tài)下的各項指標，以此作為設置碎石樁的控制指標。（4）對試樁進行成樁工藝和成樁擠密試驗，以檢驗施工設備和方法是否符合要求。（5）若一次試驗不成功，應改裝或更換設備，改變施工方法，進行二次試樁或多次試樁的設置，直至全部試樁都符合要求。2、施工工藝 礫石樁試樁施工工藝流程見下圖3示。施工準備及測量放樣開挖排水溝場地清理50cm壓實度檢測合格監(jiān)理現(xiàn)場旁站灌入量檢測。樁長樁徑垂直度度檢測成樁質量檢測填入礫石振動成樁成孔檢測振沖成孔樁機檢查，測試合格測量放樣，布設樁位報監(jiān)理工程師檢測樁機就位布設樁位換填50cm砂礫壓實合格圖3 礫石樁施工工藝流程五、礫石樁施工1、施工準備1) 技術準備a、熟悉和分析施工現(xiàn)場的地質、水文資料、施工現(xiàn)場環(huán)境，排查清施工區(qū)域內的地下管道（管道、電纜）等的分布情況。 b、試驗工作：檢測換填砂礫級配、含泥量，測定換填砂礫最大干密度；檢測礫石樁用礫石級配、壓碎值、含泥量等，上報監(jiān)理工程師批準。c、技術交底：施工前，對施工班組、管理人員、技術人員等進行技術交底，將有關設計圖紙、技術參數和施工要求、質量標準等講解說明。2) 測量放樣對該段線路中線進行放樣工作，每20m放一中線樁，根據設計圖紙放出邊樁和護樁。并按照路基寬度進行樁位布設，布設時線路中心向左右兩側延伸布置，并在每根樁位處打上竹簽綁紅布條表示，再用白灰撒出樁位。3) 施工材料準備換填砂礫要求含泥量不大于5%，最大粒徑不大于50mm，壓實度不小于90%。礫石采用潔凈砂礫石，含泥量不大于5%，嚴禁采用風化的石料，且550 mm粒徑含量不小于50，最大粒徑不大于80 mm。對進場礫石中粒徑超過80mm的要剔除，以免堵管。然后在套筒內分批分量裝填礫石，振搗成樁。試驗人員對砂礫、礫石材料進行取樣檢測，檢測合格后，報監(jiān)理工程師批準。根據工程量及設計要求，材料需用計劃見下表3所示。 表3 礫石樁試樁材料需用計劃表序號材料名稱材質要求數量產地用途1砂礫潔凈砂礫，含泥量不大于5%，最大粒徑不大于50 mm。220m3三岔口料場清表換填2礫石潔凈砂礫石，含泥量不大于5%，嚴禁采用風化的石料，且550 mm粒徑含量不小于50，最大粒徑不大于80 mm。20m3三岔口料場礫石樁 3砂潔凈砂15m3三岔口料場超載投料4) 施工機械設備進場根據該工程的地質特性，其成樁工藝采用振動沉管法施工，振動沉管施工機械包括：振動機、料斗、振動套管組成的打樁機，套管內直徑選用385450 mm，成樁直徑不小于500 mm。所用機械必須滿足施工計劃和工期要求，對所用機械進行如下表4配置。表4 試樁機械設備配備表設備名稱型 號單位數量備 注振動沉管機DZ-75KS臺1礫石樁施工起重機20T臺1組裝、移動鉆機裝載機柳工50c臺1清表、平整場地小型裝載機ZL30臺1礫石樁上料挖掘機卡特336D臺1挖、裝礫石土壓路機徐工YZ18臺1清表后回填碾壓自卸汽車紅巖CQ3260輛2運輸灑水車東風小霸王輛1灑水 機械設備進場后先進行檢查，然后再現(xiàn)場組裝調試，在確認施工機械正常運轉后方可用于礫石樁施工。5) 測量、檢測儀器和設備配置根據施工需要和質量檢測、控制需要，為礫石樁施工配置了如下測量、檢測儀器和設備（見下表5）。表5 試樁主要測量、檢測儀器配置一覽表名稱型號數量設備狀態(tài)備注全站儀萊卡1套良好測量儀器GPS科力達-K9T1套良好測量儀器自動安平水準儀DSZ22套良好測量儀器多功能電動擊實儀數顯分體式1臺良好標準擊實試驗含水量測定設備2套良好灌砂法壓實系數試驗設備1套良好石子篩5-50mm1套良好石子篩50-80mm1套良好電子天枰、烘箱1套良好6) 勞動力配置根據工程量和日計劃生產率，以滿足需要且略有富余的原則準備了礫石樁施工的勞動力，成立領導小組，全面負責礫石樁試樁的施工任務，具體見下表6。表6試樁管理人員及勞動力配備一覽表序號崗位負責人工作職責1項目經理楊煥科負責礫石樁試樁的全面統(tǒng)籌安排和指揮。2常務副經理韓尤直協(xié)助項目經理進行礫石樁試樁的統(tǒng)籌安排和指揮。3總工程師李文軍全面負責礫石樁試樁技術工作，方案的制定。4項目副經理兼一工區(qū)經理冒新禮負責礫石樁試樁實施方案的落實。5工區(qū)技術負責人董吉洲負責實施方案的落實、現(xiàn)場施工技術控制，記錄相關試樁數據。6一工區(qū)副經理黃朝玖負責組織人員、機械設備、材料進場和協(xié)調現(xiàn)場一切工作。7工程部王保彥現(xiàn)場施工管理、記錄相關試樁數據，整理成果報告。8測量班雷永軍李軍曹瑞王靜現(xiàn)場中樁、邊樁放樣，礫石樁樁位放樣和控制。9安質部韓 瑨負責現(xiàn)場施工安全防護，確保安全生產，負責質量控制評定和環(huán)?？刂?。10計合部孟凡響負責合同管理、成本控制及單價分析工作。11物設部熬玉坤負責材料、機械設備及時到位和正常使用。12試驗室牛春香負責礫石樁試樁原材料檢測等試驗檢測工作。13機械操作手8名負責施工機械操作。14生產工人12名配合施工機械進行輔助作業(yè)。7) 路基排水：開挖臨時排水溝，將滲水排出路基以外。2、礫石樁施工工序1) 原地表清理后回填砂礫50cm，分2層壓實，每層厚度25cm，壓實度不小于90%。2) 樁機就位，將樁機移至指定樁位，使樁機套管中心與放樣樁位中心重合。3) 樁機振沖成孔，根據沉管上的刻度控制成孔深度，成孔深度不小于設計樁長，并檢測其垂直度（垂直度不大于1.5%樁長）。4) 在套管進料口分批分量裝入礫石，礫石樁的充盈率一般控制在1.5左右，在距地面12米深度范圍內控制在1.6（充盈系數礫石填料體積/沉管體積）。且倒入沉管內礫石的高度不小于抽撥高度的23倍，邊振動邊提升沉管。振動與反插相結合，振孔器留振時間一般控制在10-20S，同時沉管每提升1m懸振30S，反插5次，反插深度30cm,拔管速度控制在1.5-2m/min。5) 重復3）步驟，直到套管提升到最后1.5m時，采用超載投砂法進行施工，保證樁基孔口穩(wěn)定、成樁樁徑和填充料密實。6) 關機并將樁機移位至下一樁位。3、施工機械參數1) 振動頭工作頻率按245 Hz控制；穩(wěn)定電壓一般為(38020)V；2) 激振力控制采用100150kN；3) 振孔器密實電流在80 A左右作業(yè)；4) 振孔器留振時間控制在10S-20S，同時沉管每升1m懸振30S,反插5次,反插深度30cm；5) 拔管速度以1.52.0m/min控制；6) 倒入沉管內礫石的高度不小于抽撥高度的23倍，一般按為1.01.5m控制。7) 持力層的判斷依據：如果礫石樁打至硬層時，將振動器密度電流比沉管電流升高1030A，持續(xù)時間不小于60S，沉管下沉量不大于10cm，經監(jiān)理工程師認可，認為可作為持力層的可停止鉆進。4、施工注意事項1) 施工中若在樁深范圍內遇到硬層（持力層的判斷依據：如果礫石樁打至硬層時，將振動器密度電流比沉管電流升高1030A，持續(xù)時間不小于60S，沉管下沉量不大于10cm，經監(jiān)理工程師認可，認為可作為持力層）時停止鉆進。2) 礫石樁施工過程中特別注意樁體在軟弱土層施工，施工在軟弱土層時可采用以下措施：i. 礫石樁施工在軟弱土層時，放慢撥管速度到0.50.6m/min，加長懸振和留振時間，增加反插次數，懸振反插相結合直至樁體在軟弱土層達到密實效果。ii. 礫石樁施工在軟弱土層時，采用二次成孔，施工時先施工至軟弱土層，進行加料反插，使其沉管通過擠密在軟弱土層形成護壁，然后再進行礫石樁整體施工。3) 樁管下沉過程中，樁管應沿導向架，并始終保持同導桿平行，樁管發(fā)生偏斜須及時扶正。4) 啟動卷揚機電機時，卷揚機離合器必須松開，以免燒壞電動機。導向架橫向移動時，必須將卷揚機移動手把剎緊。5) 扶樁管對樁位，一定要在停機狀態(tài)下進行，并有專人在樁管的橫向和縱向觀察樁管對位情況，發(fā)現(xiàn)偏斜要及時糾正，以保證樁管垂直下沉。6) 隨時注意檢查樁錘齒輪箱潤滑油油量，要保持齒輪箱油位不低于齒輪下齒根(般保持在3cm以上)。7) 做好交接班工作。樁機工作狀態(tài)、電機運轉情況、樁錘工作狀態(tài)、卷揚機系統(tǒng)(卷揚機、滑輪、鋼絲繩、鋼絲繩卡子)有無問題、打樁深度、數量及樁位等都應交接清楚。5、質量檢驗要求1) 礫石樁施工結束后，要按規(guī)范及驗收標準及時進行檢測，檢測的項目有垂直度、樁距、樁長、樁徑和灌料量檢測，在滿足上述指標的同時，要采用動力觸探對加固效果檢測。 表6礫石樁質量檢驗項目序號檢查項目質量標準、允許偏差檢查方法1樁身垂直度1.5%L(L為樁長)觀測樁和樁管的垂直度2樁點平面位置3cm查測X,Y軸兩個方向最大值3樁深不小于設計值檢查施工記錄4樁徑不小于設計值尺量檢查，抽查2%5灌料量不小于每米要求值檢查施工記錄2) 加固效果檢查擬委托第三方檢測，對9根試驗樁進行動力觸探測試。圓錐動力觸探試驗（DPT）是巖土工程勘察中常規(guī)的原位測試方法之一，它是利用一定質量的落錘，以一定高度的自由落距將標準規(guī)格的圓錐形探頭打入土層中，根據探頭貫入的難易程度判定土層的性質。（1）試驗方法要點：試驗前設備安裝時，應認真檢查機具設備，部件連接處絲扣完好，連接緊固，觸探架應安裝平穩(wěn)，保持觸探孔垂直；貫入時，穿心錘應自動脫鉤，自由落下；地面上觸探桿的高度不宜超過1.5m，以免傾斜和擺動過大；貫入過程應盡量保持連續(xù)貫入，錘擊速率每分鐘宜為1530擊；每貫入10cm記錄其相應的錘擊數；最終貫入深度控制在大于樁長0.5m-1.0m。（2）檢測要求根據試驗擊數，評定樁體的均勻性和密實程度，判定成樁質量；觸探位置：置于礫石樁樁體的軸心位置；測試儀器：重型動力觸探儀N63.5；測試要求：檢測深度大于樁長0.5-1m。對樁頂以下0-1.0m深度范圍內的樁體不做錘擊數的要求，但應保證樁體的連續(xù)性和完整性；對樁頂以下1.0-2.0m深度范圍，樁體錘擊數大于等于3擊的應大于80%；對樁頂以下2.0m以下的樁體，每擊入10cm，修正后的平均錘擊數大于等于5擊，同時，連續(xù)小于5擊的樁體長度應小于1m。礫石樁成樁質量的評定以1m為一個評定單位，不足1m的歸并至上一評定單元。在對檢測數據統(tǒng)計過程中，對于一個評定單元的異常點（僅大于3倍標準差）應剔除。對樁體錘擊數小于3擊的，視該根樁體為不合格，應進行復打。測試數量：9根。測試時間：礫石樁成樁后40天。6、礫石樁施工控制要點1) 嚴格控制礫石樁樁長。2) 嚴格控制礫石樁施工時套管撥管高度，通過反復反插，確保樁體密實。3) 嚴把礫石料進場關，做到先檢測后進場。4) 嚴格控制礫石樁的填料充盈率，確保達到最佳的擠密效果。7、礫石樁質量控制措施1) 礫石樁樁徑控制：在施工前對樁機沉管鉆頭進行尺量，鉆頭外徑不小于設計礫石樁樁徑。2) 礫石樁垂直度控制：在樁機就位后采用垂球對沉管垂直度進行檢測，沉管垂直度符合設計及規(guī)范要求后方可進行振沖成樁，不合格時進行調整樁機重新就位再進行檢測。3) 礫石樁樁長控制：在礫石樁施工前對沉管進行量測，每量1米在沉管外側用電焊做出明顯標記，以便在施工中控制樁長。4) 樁間距控制：進行尺量加以控制。5) 礫石樁充盈率控制：在施工前對樁機加料料斗進行容量標定，施工時加以控制，本段礫石樁的充盈率一般控制在1.5左右。在距地面12米深度范圍內控制在1.6。6) 礫石樁施工過程中嚴格控制填料的加入量，不宜一次加料過量，每一深度的抗體在未達到規(guī)定的密實電流時應該繼續(xù)投料，繼續(xù)振實防止“斷樁”和“頸縮樁”的發(fā)生。7) 反插次數的控制：施工前在管柱上每1米綁上紅布條，以便于樁機操作手控制撥管高度和反插深度，必須確保每米反插5次，反插深度30cm。8) 施工時邊撥管邊振動，流振和反插相結合，在距離地面1.5m處，由于側向約束力薄弱，不利于成樁至此深度時采用超載投砂法再通過振擠以提高粒料的密實度。六、施工計劃安排計劃開工日期：2011年9月28日；計劃完工日期：2011年10月4日；七、質量保證措施1、為確保礫石樁施工質量，建立以項目經理為第一責任人，以安全質量部為主要管理部門的質量管理機構，建立包括施工作業(yè)班組或施工隊負責人在內的質保體系。全面監(jiān)督管理礫石樁施工質量。（質量管理機構詳見圖4，質量保證體系詳見圖5）。2、開始施工前，首先對施工班組或施工隊、施工管理人員等進行技術交底，圖4-質量管理組織機構圖項目經理 楊煥科安部全長質韓量瑨部長試驗牛室春主香任材部料長設熬備玉部坤項目副經理 吳勝洪項目副經理王保彥安全監(jiān)察長蘇志安（主管安質部）項目總工 李文軍項目副經理韓尤直（主管生產）項目副經理冒新禮工部程長技王術保部彥（兼）人部事長財李務勝部多 綜主合任辦眭公國室保計部劃長合王同明部生協(xié)調楊辦小主銀任第一工區(qū)（K1+800_K28+400）：項目副經理兼工區(qū)經理冒新禮礫石樁施工一隊圖5質量保證體系框圖經濟兌現(xiàn)改進工作質量經濟責任制項目部質量管理領導小組QC小組活動質量檢查評比質量保證體系組織保證制度保證思想保證TQC教育質量第一為用戶服務務下道工序是用戶制定教育計劃提高質量意識經濟保證經濟法規(guī)簽定包保責任狀完善計量支付手續(xù)優(yōu)質優(yōu)價制定獎罰措施反 饋實 現(xiàn) 質 量 目 標崗位責任制質量責任制檢查落實總結表彰先進提高施工技能獎優(yōu)罰劣質量評定各項管理制度施工隊質量小組質量目標管理制度貫徹ISO9001質量標準，推行全面質量管理技術交底制度工序三檢制度工序交接制度隱蔽工程檢查驗收制度測量復核制度施工過程質量檢測制度產品現(xiàn)場驗收制度儀器設備標定制度施工資料管理制度質量預控制度質量事故報告制度質量保證獎罰制度質量責任制度將有關施工圖紙、技術參數和設計要求、技術規(guī)范等講解說明。3、施工中做好原始記錄工作，資料填寫認真、真實、規(guī)范、整潔。4、樁體填料必須按原設計及規(guī)范進行試驗檢測，各項指標符合設計及規(guī)范經監(jiān)理工程師審核后方可使用。5、認真檢查每道施工工序，完成每道工序報監(jiān)理工程師檢查，檢查合格后方可進行下一道工序施工。八、安全保證措施1、所有施工人員上崗前必須進行安全交底和培訓，培訓合格后方可上崗。2、進入施工現(xiàn)場必須戴安全帽。3、上班不得穿拖鞋，打赤膊。4、上班前及上班時不準喝酒。5、高空作業(yè)必須系安全帶。6、施工機械專人操作，禁止無證操作。7、機械設備運轉及孔內出現(xiàn)異常，必須停機，及時分析現(xiàn)象原因，處理后方可繼續(xù)施工。8、樁機移位時，須有專人照看電纜。9、暴雨、大風天氣及施工現(xiàn)場照明不足，不得施工。10、經常檢查鋼絲繩的磨損情況，磨損嚴重及時更換。11、施工時要認真檢查使用機具，關鍵部位重點檢查，經試運轉，符合安全施工要求才能正式投入生產，施工中經常檢查，避免事故發(fā)生。12、安全用電，禁止私拉亂接，施工用電由專職電工操作、負責。項目經理 楊煥科圖6 安全管理組織機構圖安部全長質韓量瑨部試驗牛室春主香任綜主合任辦眭公