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1、质 量 体 系 作 业 文 件沉管水泥土挤密桩施工作业指导书实施日期：2013年7月8日受控状态：(盖章受控)发放编号：20130708-1发 送： 中铁大桥局中川机场铁路工程ZCTL-SG3标项目经理部编 制 概 况编制部门：工程管理部 编制人：彭伟力 日期：2013年7月8日审核人职务：项目总工程师 姓 名： 雷 斌 日期：2013年7月8日批准人职务：项目经理 姓 名： 张皓月 日期：2013年7月8日序 号会签部门职 务姓 名日 期12345678910111213 作业文件修改记录单修改日期页号条款修改内容修改单号批准人修改人沉管水泥土挤密桩作业指导书1 适用范围沉管水泥土挤密桩的适
2、用范围很广, 因其施工器具简单, 施工速度快, 灵活性高, 不受水、电、场地的限制且造价低廉的特点。所以, 沉管水泥土挤密桩是一种较为理想的治理铁路路基沉降的加固方式。本文适用于沉管水泥土挤密桩施工。2 施工准备2.1 技术准备编制实施性施工组织设计，内容包括桩孔位施工顺序，施工工艺设计与主要技术措施，安全质量保证措施，劳动、物流组织和材料保障等。施工范围内的所有地上、地下障碍物已经拆除或拆迁，对不能拆除的已采取防护措施。查清有无地下管线埋设，高空电线有无影响。测量放线，定出控制轴线、施工场地边线，桩位放线一般可在地面上洒白灰线，在桩位处插上一根系有红布条的小竹签或用短钢钎击深200mm，然后
3、灌入白灰，以保证桩位准确。在不受施工影响的处所，设置若干个水准基点。2.2 材料准备水泥土挤密桩：土料选用取土场黄土，水泥可选用P.O.42.5级普通硅酸盐水泥，水泥土按设计配合比应在拌和站集中拌和，并且根据回填要求随拌随用，经试验确定土料合理含水率，该含水率能使经拌合后的灰土基本达到最佳含水率的要求。每天施工前核定土的含水率是否为合理值，以保证拌和后灰土的含水量接近最佳含水量。2.3 场地准备场地平整，基坑开挖到标高以后，按设计修整好坑壁，认真检查场地土情况，对于松软及浅层洞穴要进行处理，并对基坑底平整到设计标高。对场地土含水率进行测定，以确定最佳含水率。2.4 主要人员配置根据工艺流程及各
4、道工序的劳动强度，对施工人员进行分组。每个施工段设指挥和副指挥各1名，安排3个作业工班和1个拌合组。每作业工班9人，其中桩孔定位2人、机长1人、桩基操作手1人、起重工3人、材料填装2人；拌合小组6人，其中筛分2人、计量1人、填料拌合3人。2.5 主要机械设备配置成孔设备：2.5t柴油打桩机，桩管直径400mm，长410m。夯实设备：提升式夯实机。回填设备：铁锹、量斗、铁筛、手推车等。2.6 工艺试验施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验，并确定分层填料的厚度和相应的夯击次数。只有当试桩的各项技术参数经监理工程师批准后，方可进行规模施工。3 技术要求遇下雨天应采取防雨措施（现场准备棚布）
5、，防止土料和水泥土受雨水淋湿；下雨天、大风天禁止施工；完成的桩孔必须及时回填夯实；施工过程中，设专人监理成孔及回填夯实质量，并做好施工记录，进行严格检查。施工中如发现地基土质与勘察资料不符，应立即停止施工，待查明情况或采取措施处理后方可继续施工。4 施工工艺及操作要点4.1 施工工艺流程沉管水泥土挤密桩桩径0.4m,桩间距0.95m采用正三角形布置。施做隔排隔行，间隔12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。当整片处理时宜由内向外进行，局部处理宜由外向内进行。施工工艺流程见下图：水泥土挤密桩施工工艺流程图场地平整清理定桩孔位和编号放样沉桩机就位沉桩管至设计标高
6、检查、验孔拔管夯实综合检验制定机械运行线路和材料堆放场地等计划投料成桩4.2 操作要点基坑开挖基坑开挖时应避免坑底土层受扰动，桩顶标高以上应预留约500mm 厚的土层，待地基处理完后再挖至设计标高，整平场地。放线定位及测量高程施工前，根据基础平面布置图及桩位图，通过坐标控制点，准确定出每个施工桩位点，并做好标识（小石灰柱或插上一根系有红布条的小竹签），经检验无误后，再进行施工，并做好记录。成孔成孔采用柴油锤锤击，沉管法成孔，其施工要求是：桩机安装就位后，使其平整稳固，然后吊起桩管，对准桩位，并在桩管与桩锤间垫好缓冲材料，缓缓放下，使桩管、桩尖、桩锤于同一锤线上，借锤击力及桩管自重，将桩管压入土
7、中。桩尖开始入土时，先低锤轻击（或低提重打），待沉入土中12m 各方面正常后，再用预定的速度、落距、锤击沉管至设计深度。采用锤击打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。夯击沉管时，当桩的倾斜度超过1.5%，应拔管填孔重打，若出现桩孔斜移，桩靴损坏等情况，应及时回填挤密重打，每次成孔拔管后应及时检查桩尖。用柴油锤沉桩至设计深度后关闭油门，及时均速（1m /min ，软弱层及软硬交界处0.8m /min）拔管，有困难时可采用旋活桩管后起拔，拔出桩管后立即进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深
8、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。桩孔直径允许偏差不超过设计值50mm ，桩长允许偏差+0.5m 。填料的拌制与运输水泥土要求采用厂拌，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。当地下水位较高时,桩身可能有部分浸在水下,这时可用掺入三七灰土或10 %20 %(体积比) 的水泥,以提高其早期强度和抗水性。 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。桩孔填料前,应清底并夯实,夯击次数一
9、般不少于8 次,然后根据确定的分层回填厚度和夯击次数逐次填料夯实。水泥土分层回填夯实，逐层以量斗定量向桩孔内下料，每层回填厚度250300mm，采用电动卷扬机提升式夯实机分层夯实,夯填桩体高度应高出桩顶设计高程150mm。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。4.3 施工中的其他问题4.3.1 提高土中含水量的方法当土的天然含水量低于10 %时,将使沉管困难。这时可以预先加水浸润以提高土的含水量。当需要
10、浸水的土层深度小于6 m时,宜采用表面浸水法,即在加固范围四周用土筑埂,高约30 cm60 cm ,往其中注水。如浸水土层深度超过6 m ,表面浸水法所需时间太长,且不均匀。这时可用洛阳铲按1. 0 m1. 5 m 间距掏尽水孔(孔径约8 cm) ,孔深达设计桩孔深度以上0. 5 m ,孔中填入小石子,其深度为预计浸水的3/ 4 ,然后筑埂放水,浸水后1 d3 d(冬季稍长) 即可施工,每孔浸润影响半径约为1. 25 m。4.3.2 缩颈处理当土层中含水量较高或存在软弱土层时,拔管或爆扩后,桩孔中常产生缩颈现象,缩颈将使桩孔面积减小,夯锤无法下落,甚至使填料中途堵塞。如产生缩颈现象,应认真处理
11、。当缩颈不严重,或只在桩孔上部出现时,可用洛阳铲将孔壁凸出部分铲去。如缩颈严重时,则应采取复打办法解决,即在孔中填入适量生石灰块、干砂和碎砖渣,稍停一段时间后,再将桩管重新打入,将干灰、砖渣挤向孔壁,以吸收土中水分,如此重复几次,缩颈现象即可消除。桩管应铅直打入,如有倾斜,既使土层不能均匀挤密又造成拔管困难,一般要求桩管倾斜率不超过2 %。倾斜的主要原因是土质不均匀,桩两侧土一边软一边硬,沉管时向软土一侧倾斜。当遇上空洞、墓穴或大块孤石、木材、石砌墓穴等障碍物时,更易造成桩管倾斜。施工中应加强观察,一旦发现桩管倾斜率超过2 %应及时停止沉管,并将管拔出,待孔中填入土料后再重新复打。施工前应查清
12、土质是否均匀以及地下障碍物的分布情况,浅障碍物可以挖除,深的不便挖除则可减小桩长,但要适当增加桩数以弥补承载力的不足。地下墓穴、空洞应提前处理。当土质不均时,可在平面上采取间隔跳打的方法。5 质量控制及检验5.1 质量控制施工前应先进行工艺试验性施工，确定施工控制参数，同时要严格操作工艺，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。施工过程中，设专人监理成孔及回填夯实的质量。如发现地基土质与勘察资料不符，应立即停止施工，查明情况，待设计人员确认及采取有效措施（或变更设计）后，方可继续施工，并详细记录锤击次数和振动沉入时间、出现
13、的问题和处理方法。在成桩过程中，随时观察地面升降和桩顶上升，桩顶上升过大就意味着断桩，要调整成桩施工工艺。雨季或低温季节施工，应采取防雨或防冻措施，防止水泥土和土料淋湿后冻结。水泥土挤密桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。5.2 检验方法水泥土挤密桩所用的水泥品种、规格及质量应符合设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥，每200t为一批，不足200t时也按一批计，散装水泥500t为一批，当袋装水泥不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计，每批抽样检验1组。检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间。挤密桩所用土的质量
14、应符合设计要求，采用较纯净的黄土且有机质含量不应大于5%。检验数量：同一取土地点、相同土性的土，每1000m3为一批，不足1000 m3也按一批计。每批抽样检验1次。检验方法：按铁路工程土工试验规程（TB10102）规定的试验方法进行检验。水泥土挤密桩的数量、布桩形式应符合设计要求。检验数量：全部检验。检验方法：观察、现场清点。桩身密度检测方法、数量及标准参见铁路路基工程施工质量验收标准（TB10414-2003）4.9.7：孔内填料应分层回填夯实，其压实系数不应小于0.97。检测数量：施工单位抽样检测总桩数的3%，且每台班不少于1根。检测方法：在全部孔深内，每1m取土样测定干密度，检测点的位置应在距孔心2/3孔半径处，轻型击实试验应符合铁路工程土工试验规程（TB101022004）的规定。 桩间土处理效果的检测方法、数量及标准在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内，每1m取土洋测定干密度、进行湿陷性试验和压缩试验，计算干密度与其最大干密度的比值（最小挤密系数）、湿陷系数和压缩模量。检验数量：沿线路纵向连续每50m检验3处。设计要求：消除湿陷性，桩间土最小挤密系数不小于0.88，平均挤密系数不小于0.93。复合地基承载力检测方法、数量及标准参见铁路路基工程施工质量
