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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流砂桩施工方案.精品文档.一、工程内容本工程软土地基排水处理可采用打排水砂桩,长度以穿透淤泥层,间距1.3米,正方形布置。 1.材料:本工程采用的袋装砂井,直径7厘米,滤水沙袋采用土工编织布缝制,其渗透系数布小于510-3厘米/秒,抗拉强度不小于150牛顿/厘米2,具体指标须提前向沙袋的生产厂家提出设计要求的各项技术指标(拟采用型号的沙袋桩) 2.设备:拟进场23台砂桩机。负责运输施工设备进场的机械为30吨平板拖车3辆,30吨汽车吊机1辆,(打砂桩需备二辆自卸汽车运砂)。 3.人员:采用沙袋桩施工,施工班组约需要50人。设备运输装卸工为10人。
2、 4.施工用水电:施工用电为150KW,施工用水主要是生活用水,两者均由建设单位提供。 5.收锤标准:,袋装砂井均按穿透淤泥层至不透水层1.0米。 6.进度计划:每台砂桩机每天可施工1000延米。 二、施工组织设计1.进场组织根据项目部的网络计划,提前准备进场的施工机械、材料、人员;在公司基地进行进场前相关设备的检修、保养、维护,施工操作人员的操作技术培训,本工程特殊工艺要求的学习掌握。在接到项目部的通知后二天内,组织相关的施工机械设备进场拼装施工。 2.塑料排水桩施工流程塑料排水板桩的施工工艺流程为:根据项|考试|大|目部提供的有关基线,测量出各桩位的定点,并与项目部一起联系监理工程师与业主
3、代表进行基线与桩位的复核、签证工作。桩位确定后指挥桩机进入施工地点,调整桩机的位置、桩架的垂直度。并将砂桩通过导管从管靴穿出,与桩尖连接贴紧管靴,并对准桩位,然后开动震动砂桩机上的震动锤将沙袋桩插入土中,在插入到标高后拔出套管,从地面上20厘米左右处剪断沙袋,并移动桩机到下一个桩位继续施工。 3.袋装砂井施工:袋装砂井施工工艺流程该工艺采用现场灌制砂袋的方法:现场灌制砂袋每组需要3人配合,先扎紧袋尾,一人固定袋口与漏斗结合部,一人灌砂,一人抖动砂袋,使砂袋灌制需要长度。穿桩鞋、栓砂袋、压套管、提砂袋、拔套管、放砂袋:由于砂桩机震插套管和提升砂袋做双向运动,套管焊在横梁上,提升砂袋细钢丝绳一端固
4、定在横梁上,一端穿在机架顶端的滑轮上,所以套管穿上铁鞋后,插管机压迫横梁插孔,同时带动砂袋提升,待达到设计深度后,砂袋底端刚好离开地面,与套管顶端的插袋斜口在同一高度,前一组砂袋刚好利用自重下至孔底,剪断砂袋栓绳,将砂袋头进行埋设保护。 三、施工技术保证措施1、工程质量保证措施1)准备工作质量保证措施2建立以项目经理为首的领导小组,建立健全每周一次的工程例会制度,及时调配施工中的人力、物力、财力,协调调整各施工班组、施工工序、及各交叉施工工艺在施工时的交叉作业顺序,及时解决各相关工艺在施工中遇到的问题和困难,以确保整个工程的施工能够顺利进行。在项目开始施工前,项目经理必须领导项目部合理地编制好
5、施工进度计划,做好劳动力、成品、半成品等原材料、机械设备及其零配件的采购、运输进场计划,资金使用计划;并报请公司相关部门审批、备案。严格按照施工规范、设计图纸和图纸会审纪要及图纸更改通知测量放轴线、桩位,桩基的轴线和标高测定完毕,并经过自检,及甲方和监理人员复核无误后,方能根据测定轴线放出桩位线,桩位用短木桩或短钢筋打好定位桩,并用白灰作出标记,便于施打。施工时均应经常检查桩位,使桩位偏差不得超过5cm,确保桩位偏差在规范以内。正式施工前必须先打试验桩,其数量不少于2根,以确定桩长和贯入度等指标,并校验打桩设备,施工工艺及技术措施是否符合设计要求。试桩后,应根据试桩情况以及地质条件,编制配桩计
6、划,根据配桩计划和实际打桩情况确保施工连续进行,防止出现停工待料等影响工期的现象。根据公司质量体系程序文件第GJQP07.0098号文规定;项目部对顾客提供的产品进行外观检查和数量清点,所有进场的砂桩袋,必须认真检查其规格尺寸及其外观质量;并填写广东省基础工程公司进货检验记录表,对残损、短缺、缺陷、不适用等情况应加以记录,并及时向顾客报告和办理签证确认手续。坚持质量不合格的砂桩袋不得卸入施工现场仓库的原则,以确保工程的施工质量。 2)工程施工质量保证措施2在工程的施工与验收过程中应严格执行国家建设部颁布的地基与基础工程施工及验收规范中的有关条例。遵守当地政府建设管理部门的有关规定及条例。转移打
7、桩机时应注意场地是否能满足打桩机行走的承载力,场地是否平整平坦,场区范围内有无架空障碍物(如架空高压线、施工用架空电缆);以确保打桩机安全地在施工场区范围内自由移动。应严格按照施工组织设计所批准的施工程序与施工顺序进行施工,严格认真作好现场原始打桩记录和填写有关的原始记录表格,并及时交监理工程师及甲方签证,避免出现漏桩现象。应根据具体沉桩的桩的长度,合理选择机型、锤型和机架高度。注意排水砂桩的技术性能,所有砂袋均应按设计要求对每批进场的产品抽查检验合格后方可进入施工现场仓库。砂袋在装运和储存期间,要包上厚保护带;在施工现场存放要注意防晒及泥浆、灰尘污染或其它物体的碰撞损坏。使用前应进行复检。在
8、打桩过程中应经常用线锤及水平尺检查打桩架,保持桩身垂直,其垂直度偏差按进入深度控制1.52厘米/米(1.5%2%)。力戒打偏桩。施打过程中要采用定载震动压入的方法,每根桩应连续施打,一气呵成。在施工中应保持沙袋桩入土的连续性,发现断裂应立即重新施插。 2在施工过程中发现异常情况,应及时反映给现场施工技术管理人员、监理|考试|大|工程师、甲方,并会同有关单位的技术人员协商处理。 2、施工安全保证措施1)作业前对工人进行安全教育,并做好安全交底。工人操作必须严格遵照机械操作使用规范进行,严禁违反操作规程,盲目操作。 2)电工要负责检查导线的绝缘情况,特别是的动力线和配电箱、集装箱的引入线部分绝缘是
9、否可靠。 3)严格执行公司有关施工安全的管理规定,进入施工现场的工作人员必须戴安全帽,不准穿拖鞋和酒后上班。 4)班组人员要相互照应,明确岗位责任,提高安全观念。贯彻落实特殊工种持证上岗制度,严禁无证人员上岗操作。砂桩也称为挤密砂桩或砂桩挤密法。是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中,形成大直径的密实砂柱体的加固地基的方法。砂桩属于散体桩复合地基的一种。砂桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基。对饱和粘土地基卜对变形控制要求不严的工程也可采用砂桩置换处理。砂桩还可用于处理可液化的地基。在用于饱和粘土的处理时,最好是通过现场试验后再确定是否采用。砂桩在1
10、9世纪30年代源于欧洲,但是,当时发展很慢,直到20世纪50年代,砂桩在国内外才得以迅速发展,施工工艺才逐步走向完善和成熟。20世纪50年代后期,日本成功地研制了振动式和冲击式的砂桩施工工艺,大大提高了工作效率和施工质量,处理进度很快由原来的6m增加到30余米。砂桩在我国的应用也始于50年代。起初,砂桩法用于处理松散砂土地基,视施工方法不同,又可分为挤密砂桩和振密砂桩两种,其加固原理是依靠成桩过程中对周围砂层的挤密和振密作用,提高松散砂土地基的承载力,防止砂土振(震)动液化。后来,国内外也逐渐将砂桩用来处理软弱粘性土,其加固原理是利用砂桩的置换作用和排水作用提高软弱地基的稳定性。砂桩在软弱地基
11、中可形成砂桩复合地基,如对它再行加载预压,可进一步提高复合地基的承载力,减少地基沉降量,并改善地基的整体稳定性。在我国砂桩用于加固软弱粘性土地基有成功的经验,也有砂桩处理后的软弱粘性土地基在荷载作用下仍发生大的沉降的事例,如果不进行预压使大的沉降预先完成,则难以满足建筑物对沉降的要求。砂桩自引入我国后,在工业及民用建筑、交通、水利等工程建设中均得到应用,有成功的经验,但也有达不到预期处理效果的情况,尤其在处理软弱粘性土时还缺乏经验,仍按砂土中的砂桩挤密原理进行设计,这显然是不妥当的,也是达不到预期处理效果的根本原因。近20年来,国内在利用砂桩处理松散砂土、防止砂土液化方面取得了许多成功的经验,
12、解决了一些工程实际问题。振动机管砂桩是近十余年来发展起来的一种砂桩施工新工艺。振动沉管法是在振动机的振动作用下,把套管打入规定的设计深度,套管入土后,挤密套管周围的土,然后再投入砂子,排砂于土中,振动密实、振动拔管成桩,多次循环后,就成为挤密砂桩。这种施工工艺处理效果较好,既有挤密作用又有振密作用,使桩与桩间土形成较好的复合地基,提高场地基承载力、防止了砂土液化、增大了软弱地基土的整体稳定性。目前,砂桩材料除单纯用砂子外,还有砂石桩、灰砂桩(灰:砂3:2);用砂石料形成砂石桩,用灰砂料形成灰砂桩。灰砂桩随着时间的增加,土中固化作用提高,桩体强度也不断增加,能起到挤密地基、提高地基承载力的作用。
13、砂石桩比纯砂桩桩身具有更好的颗粒级配、有更大的桩身密实度,单桩强度有所改进。砂桩适用于处理松砂、粉土、素填土、杂填土、粘性土地基等,可用于散料堆场、路堤、码头、油罐、厂房和住宅等工业与民用建筑地基加固丁程中。1砂桩应采用一定级配的中、粗、砾砂,其含泥量不得大于5%,用作排水的砂桩其砂的含泥量不得大于3%。检验数量:同一产地、品种、规格且连续进场的砂料,每3000M3为一批,当不足3000M3时也按一批计。施工单位每批抽样检验1组。监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验或10%平行检验。检验方法:在料场抽样检验砂子含泥量、筛分试验检验其颗粒级配。2砂桩的数量、布桩形式应符合设计要求。检验数量
14、:施工单位、监理单位全部检验。检验方法:观察、现场清点。3砂桩长度应满足设计要求。检验数量:施工单位每根桩检验。监理单位按施工单位检验数量的20%进行平行检验。检验方法:测量桩管上深度控制线,并检查施工中是否达到此控制标高。4砂桩实际灌砂量应满足设计要求。检验数量:施工单位每根桩检验。监理单位按施工单位检验数量的20%进行平行检验。检验方法:用砂料计量斗计量实际灌砂量并与设计灌砂量比较。5砂桩2M深度以下桩身密度必须大于中密状态(N63.510)或符合设计要求。检验数量:施工单位按砂桩数量的2%抽样检验,且每检验批不少于2根。监理单位按施工单位抽样数量的20%进行见证检验。检验方法:在砂桩施工
15、结束达到规定静置时间后,进行标准贯入或动力触探试验,自桩顶2M以下开始计数。6砂桩处理后的可液化土地基,桩间土的加固效果应满足设计要求。检验数量:施工单位沿线路纵向每100M抽样检验5处。监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验;勘察设计单位现场确认。检验方法:在砂桩施工结束达到规定静置时间后,进行标准贯入、静力触探或动力触探试验,自探头达到地面1M以下开始计数。7砂桩处理后的地基,其复合地基的承载力应满足设计要求。检验数量:总桩数的2,且每检验批不少于3根。监理单位见证检验,勘察设计单位现场确认。检验方法:平板载荷试验。挤密砂桩在高速公路软基处理中的应用研究杨 云1,、谭详韶2(1肇庆市公
16、路发展总公司,肇庆市,506040;2广东省航盛工程有限公司,广州,510000)摘要本文通过对广贺高速公路北江特大桥桥头软基试验段的处理研究,采用挤密砂桩对软基进行处理及防止砂土液化方面所作的研究,并根据得出的一些数据进行分析,总结了挤密砂桩在处理砂土液化及软土地基处理方面的一些主要效果及特点。关键词:挤密砂桩 软基处理 效果分析1、工程概况广贺高速公路三水至怀集段全长118公里,其中三水至四会段地处北江冲击平原,软土路段分布广泛,部分路段存在可液化路段,砂土液化和软基处理需进行综合治理。针对这种情况,广贺高速公路有限公司、设计单位及广东省航盛工程有限公司岩土分公司联合在广贺高速公路北江特大
17、桥桥头K13+815K13+845段对软土路基进行了挤密砂桩处理试验,以为以后的类似路段的处理提供一个料学的依据。本试验段所处区域为北江冲击平原,其中K13+815K13+845段砂层较厚,软土层较薄,砂层厚度达到了9m,埋深12m,上下层软土总厚度为3.1m,埋深分别为3m和18.5m,根据地质勘察报告,北江特大桥桥头路段在地震烈度为VII度时可能产生较严重的砂土液化,需进行防止砂土液化处理。地质情况详见图1。图1挤密砂桩区静力触探地层分布图2、挤密砂桩的加固原理及设计方法与参数21根据国内目前的主要设计理论,挤密砂桩主要通过以下三个作用起到处理可液化土和软弱土层的效果:(1)挤密作用:采用
18、振动法往地基土中下沉桩管和一次拔管成桩时,由于桩管下沉对周围软土产生很大的横向挤压力,使其孔隙比减小,增加了密实度。(2)置换作用:密实的砂桩在软弱粘性土中取代了同体积的软弱粘性土,形成“复合地基”,使承载力有所提高,地基沉降也变小。荷载实验和工程实践证明,挤密砂桩复合地基承受外荷载时,发生压力向砂桩集中的现象,使桩周围土层承受的压力减少,沉降也相应减少。(3)排水作用:在软弱粘性土地基中,砂桩可以象砂井一样起排水作用,大大缩短了孔隙水的平均渗透路径,从而加快地基的固结沉降速率,加速软土的固结。22试验段设计参数:根据试验区地层条件,本试验段挤密砂桩区的设计参数如下:挤密砂桩直径40cm,桩长
19、14m,桩距1.61.8m,正方形布桩;另铺设一层50cm砂垫层和一层60-60聚合土工格栅,挤密砂桩及监测仪器布置详见图2。图2挤密砂桩及监测仪器布置详见图3、处理效果分析31抗震效果:通常标准贯入试验锤击数和静力触探比贯入阻力是判别砂土是否可液化的指标,因此,在挤密砂桩施工前后,试验段均进行了标贯和静探试验,以方便对处理效果进行比较。(1)标准贯入试验挤密砂桩施工前后的标准贯入试验结果如表1所示,据表可知,在挤密砂桩加固范围内,加固后平均标贯击数增长了63.5%,这反映了砂桩的挤密作用很明显,从而大幅度提高了地基强度。表1挤密砂桩施工前后标贯结果统计表处理前标贯击数 处理后标贯击数 备注深
20、度(m) 击数 深度(m) 击数 4.50 8 6 11.6 5.60 10 8 13.9 6.50 8 10 16 7.70 7 12 17.1 8.60 7 14 18.5 9.50 13 10.60 13 加固深度内 平均标贯击数 处理前 9.4 处理后 15.4 击数增幅 63.5%图3反映出在砂桩处理前,地基部分深度土层在地震烈度为7度时存在砂土液化的可能性,经过处理后,各个深度土层均可抵抗8度地震。由此可见,本试验段挤密砂桩的抗震效果非常理想。(2)静力触探试验砂桩的挤密作用提高了地基土体的密实程度,其强度势必随之增长,表2为加固深度内砂桩施工前后静力触探强度统计表。据表可知:砂桩
21、加固范围内砂层的强度有较大幅度的增长,且锥尖阻力增幅明显大于侧摩阻力;浅部淤泥质土强度出现较小负增长。据分析,这可能是两方面的原因造成的,一是砂桩施工震动破坏了该层土的结构,致使其强度降低;二是路基浅部砂桩桩体密实度相对较低,对周围土体的挤密作用较弱。表2挤密砂桩施工前后静力触探强度对比表土层名称 锥尖阻力(MPa) 侧摩阻力(kPa) 备注加固前 加固后 强度增长 加固前 加固后 强度增长 淤泥质土 1.189 1.009 -15.1% 67 64.1 -4.3% 中、粗砂 2.478 5.642 127.7% 11 20.8 89.1% 含淤泥粉砂 1.354 2.436 79.9% 29
22、.7 33.6 13.1% 32软基处理效果(1)沉降观测表面沉降观测数据显示挤密砂桩施工后,路基中间原地面沉降量达到了565mm(见图8.3),原平整地基形成了盆状凹地。分层沉降数据显示,造成地面下沉主要是砂桩施工震动使地基砂层由松散变密实所致,如图4所示。图4挤密砂桩区表面沉降曲线图另外,据图4和图5可以看出:路基填筑期间,挤密砂桩区累计发生沉降量为33.5mm,在累计填土接近8m的情况下,此沉降量相对较小;砂桩施工期间的沉降量主要由加固范围内土层的压缩组成;填土期间的沉降量主要由加固深度以下土层的压缩组成,其沉降量占填土期间总沉降量的59%。桩顶和桩间土在填土期间的沉降量基本一致,且路肩
23、和路基中间的沉降量相差也很小。这由以下两个方面的原因造成:一是加固范围内地基土体的强度较高,沉降主要由下卧层的压缩引起,由于应力扩散的作用,路基范围内下卧层不同位置承担的路堤附加应力基本相等;二是地基土层的横向变化较小。因此,在附加应力和土层性质相似的情况下,沉降量也相近。等载预压期内,桩顶与桩间土的沉降量均较小,经过三个月的预压,最大沉降量仅为63mm。挤密砂桩区的沉降速率变化情况如图6所示,在路基填筑和等载预压期间,最大沉降速率为14mm/d,大部分加载当日沉降速率均小于10mm/d,且收敛较快。图6挤密砂桩区沉降速率曲线图根据砂桩区的表面沉降和分层沉降观测数据,采用ST双曲线法推算其最终
24、表面沉降量为973mm,加固区以下土层的最终压缩量为149mm。推算预压半年后,剩余表面沉降量为44mm,加固区以下土层的剩余压缩量为38mm。由此可见,加固区以下土层的压缩量虽然占剩余沉降的86.4%,但其绝对值仅为38mm,因此,加固区以下土层不需另外进行处理。此外,推算表面剩余沉降也能满足规范桥头路段小于10cm的工后沉降要求。挤密砂桩区各个阶段的沉降变化情况说明:加固区内的土体强度较高,其压缩模量接近于桩身压缩模量。在填土期间,路基的稳定性较好。经砂桩处理后,推算工后沉降可满足规范要求,针对试验段此类地质条件,下卧层软土不需另外进行处理,即不需要设置竖向排水体。(2)水平位移观测图7和
25、图8分别为挤密砂桩区路基左、右侧的水平位移曲线图,图中显示路基左右两侧最大位移量分别为36.11mm和34.86mm,发生在16m和17m深度处,最大位移速率分别为3.34mm/d和2.84mm/d。从水平位移情况来看,在各个施工阶段,路基稳定性均较好;加固深度范围内土体的水平位移很小,表明其强度较高;最大水平位移发生于下卧层顶部,该深度也是压缩量较大的土层位置。图7砂桩区左侧的水平位移曲线图 图8砂桩区右侧的水平位移曲线图(3)孔隙水压力观测挤密砂桩区的孔隙水压力变化曲线如图9所示。图9挤密砂桩区孔隙水压力曲线图由图可知:各个深度孔隙水压力变化趋势基本保持一致,说明孔隙水压力测试数据较准确可
26、靠。各深度土层超静孔隙水压力已经基本消散完毕。在填土和预压期间,孔隙水压力曲线变化较大,据天气记录,经仔细分析发现孔隙水压力的变化主要是由于地下水位的升降所引起,填土加载对孔隙水压力的变化作用很小。如6月24日,孔隙水压力均有明显增长,天气记录显示该日正好降雨量非常大;随后各深度孔隙水压力逐渐消散,在7月10填筑最后一层土时,孔隙水压力并无增长,反而有所下降。孔隙水压力变化情况说明了砂桩区各土层的渗透性较好,地基土体固结较快。由此可见,对于类似试验段地质条件的路段,在采用了砂桩处理浅部地层的砂土液化问题后,下卧层土体的固结速率相对较快,可不另外进行处理亦可满足沉降变形的要求。(4)静土压力观测
27、为了掌握挤密砂桩“复合地基”的作用,试验段进行了桩顶和桩间土的静土压力观测,仪器布置情况如图10所示,其观测结果如图11所示。据图可知,随着填土高度的增加,各个位置的静土压力逐渐增大、格栅下桩土应力比不断变大(这就是应力集中现象,也是垫层的作用)、格栅上桩土应力比变化很小,填土完毕后,栅格上、下桩土应力比分别为1.03和1.93,桩土荷载比分别为0.06和0.10。由此可见,试验段挤密砂桩虽然起到一定应力集中作用,但由于砂桩置换率较低,路堤荷载仍主要由桩间土承担。图11挤密砂桩区静土压力变化曲线图5、结论通过采用挤密砂桩对广贺高速公路软基路段进行处理,通过对挤密砂桩处理前后标准贯入试验和静力触
28、探试验的结果及对挤密砂桩处理后软基沉降、水平位移、孔隙水压力及静土压力观测结果可知,挤密砂桩可以起到既能消除砂土液化,又能加固软弱土层的双重作用,非常适合于类似试验段地质条件路段的地基处理;在采用了砂桩处理了浅部地层的砂土液化问题后,下卧层土体的固结速率相对较快,可不另外进行处理亦可满足沉降变形的要求。同时,该方法还具有施工机械简便、施工效率较高、工程造价较低等优点。但工程实践表明,砂桩运用于淤泥质土等软粘土中时,由于孔隙水的不可压缩性,挤土成桩过程中容易产生超静孔隙水压力。当超孔隙水压超过淤泥质土等饱和土体承受能力时,土体将产生扰动、隆起、侧移等一系列问题,从而造成侧向抗剪强度小的砂桩出现断
29、桩、缩颈、夹泥等现象,因此,挤密砂桩在软土中的施工质量较难控制。对于可液化砂层与软弱土层互层的地基,要达到综合处理的效果,挤密砂桩在施工过程中需严格控制施工工艺,其施工工艺也有待进一步改善。在淤泥质土等软弱地基上修建民用建筑,必须进行地基处理,目前在新疆对于2-5层民用建筑,地基常用设砂垫层换填法进行加固置换,基础类型采用钢筋混凝土筏板。用这种方法设计的地基基础,工程量大,成本高,一般地基基础隐蔽部分工程费用要占到工程总投资的1/4-1/3。我们在农七师130团职工文化中心建筑工程中,采用砂桩挤密法来加固地基,其施工简单,工期短,造价低,地基基础工程费用只占工程总投资的1/5左右,取得了较好的
30、效果。 1砂桩挤密法加固机理 130团职工文化中心工程为三层砖混局部框架建筑,总建筑面积2400M2,占地面积800M2 ,其基础设计采用2m宽混凝土条形基础,埋深1.2m,条基下地基土为粉质粘土,建筑场地不仅地下水位高达地面以下1.5-2.0m,且土壤呈饱和状态含水量=35%,液限L=36%,淤泥层厚度4-6m。设计采用6m宽的梅花点砂桩带进行加固处理,其桩长5m,桩距1m,桩径300mm,桩顶夯填碎石土层与砂桩复合成砂桩(图),可发挥砂桩自身强度较高及其排水效果较好的作用。 )通过砂桩置换,在粘土中形成大直径密实砂桩体,其加固面积约占松软土的左右,使砂桩与粘土形成复合地基,共同承担上部荷载
31、,提高了地基承载力和整体稳定性。 )建筑物上部荷载产生对砂桩的应力集中,可减少粘土的应力,从而减少地基的固结沉降量。经测试,砂桩处理淤泥质粘性土地基可减少沉降量。 )砂桩在粘土地基中能形成排水通道,从而加速固结速率,达到排水固结的效果。2.砂桩设计 130团文化中心工程采用振动成桩法,砂桩设计包括以下内容。 2.1 确定砂桩直径与平面布置 根据地基土质和成桩设备,确定砂桩直径采用300mm;排列采用等边三角形或梅花形, 2.2 砂桩的间距 通过现场试验和砂桩间距不宜大于砂桩直径倍的要求,确定桩孔间距为1m,也可采用下式计算: 0.95dcdmax/cdmaxd(1) 式(1)中s-桩孔间距m:
32、d-为桩孔直径;m、c-为地基挤密后桩土的平均压实系数宜采用0.93;dmax-为桩间最大密度t/m3;d-为地基挤密前土的平均干密度t/m3,dmax和d均可由试验得到。 .3 砂桩长度 当地基中松软土层厚度不大时,砂桩长度应穿过松软土层,当松软土层厚度大时,桩长应根据建筑地基的允许变形值来确定,砂桩处理地基深度可达5-15m。 2.4砂桩挤密地基的宽度 挤密地基宽度应超出基础的宽度,每边放宽不应少于1-3排,该工程的加固宽度采用大于1.0倍的基础宽度。 2.5砂桩孔内填砂量 可按下式计算。 1)按砂的重量计:G=APLds/1+e0(1+0.001)(2) 式(2)中: G-为填砂量kn;
33、 AP-为砂桩的截面积m2; L-为砂桩的长度m; dS-为砂桩的相对密度(或叫土垢比重), 一般为2.65-2.69; -为砂料的含水量%。 2)按砂料的体积计,每根砂桩单位长度灌砂量为: q=e0-ey/1+e0A1(3) 式(3)中: q-为单位长度灌砂量m3;e0-为天然孔隙比;A-为每根砂桩影响面积m2。 2.6砂桩填料 填料应先备料,一般粗粒洁净材料,包括砾砂(大于2mm粒径达25%-50%);粗砂(大于0.25mm粒径超过50%);中砂(大于0.1mm粒径超过50%)等。填料中含泥量不得大于5%。这种砂粒材料在新疆广为分布,可就地取材。130团文化中心工程在奎屯河取砂,运距短、成
34、本低,砂粒质量高,经过筛分总用量300m3。 3.砂桩施工 3.1 施工方法与要求 用振动成桩法,其工序和要求为:1)钢套管在地面准确定位,可用白石灰点标明;2)开动套管顶部的振动机,把套管打入土中设计深度;3)将砂料从套管上部的送料斗投入套管 中;4)向上拉拔套管,边拔边振动将砂料从套管底部压出;5)振动套管振密底部砂料,并挤密周围土体。其施工过程如图2。3.2 施工质量要求 控制每根套管的灌砂量、提升的高度与速度、振动频率和时间,以保证挤密均匀和砂桩本身的连续性。 3.3 施工中应主意的问题 1)砂桩正式施工前应进行现场挤密试验,试桩数量为7-9根。如发现质量不能满足设计要求时,应调整桩的
35、间距及填入的砂量等有关参数。 2)施工顺序按从中间向两侧进行成桩的施工顺序进行施工。 3)质量检验。(1)控制砂桩的偏差,桩位水平位移偏差应不大于一个桩管直径,桩身垂直偏差不应大于桩管长度的1.5%;(2)实际填入的砂量应大于设计值的1.1倍;(3)桩及桩间土挤密量,可采用标准贯入、静力触探(Ps)或动力触探(N10、N63.5)等方法检测。检测结果若占检测总数10%以上的桩未达设计要求时,应采取加桩或其它补救措施。 4 结语 130团文化中心工程软弱土地基实测承载力标准值为50-70KPa,压缩模量为2.3-2.5MPa,无法承受设计荷载。采用档桩挤密法,在加固地基上采用条形基础,地基强度可
36、提高2.0-2.5倍,土层压缩模量增至4.5-5.0MPa ,不仅提高了地基承载力(处理后地基承载力标准值可达fk=160KPa),而且加快了固结时间,建筑物建成后使用近3年,情况良好,获得了成功。 此项技术和施工方法在新疆2-4层低层建筑物浅基础下的地基加固处理中值得广泛应用。中文词条名:挤密砂桩施工技术及其质量控制英文词条名:1、施工前准备工作(1)根据实际编制实施性施工组织设计(施工技术方案、质量计划),编制中力求考虑周到,措施得力,便于操作。并上报监理工程师批复。(2)拆除障碍物,平整场地。该路段先采用吹填砂,由GK1+500往GK2+434.98进行,吹填一段挤密一段,吹填至标高3.
37、5M时平整场地,然后进行挤密砂桩施工。(3)根据设计文件要求,布设桩位,桩间距及安排桩的分布形式。若有灌注桩和构造物基础,施工前必须完成砂桩。在灌注桩两侧布设桩位时,应预留钻孔灌注桩施工位置,预留净距约为140CM。本标段砂桩桩径40CM,桩距1.5M,桩位在平面上呈正三角形。这些在布桩图上均应标明清楚。(4)机械设备及材料的选择。根据地段的地基、砂桩桩径及桩长情况,选择合适的机械设备。C标段选用浙江瑞安振冲工程机械厂生产的DZ60KSA振动沉桩机,内置平底活页式桩尖,并设有二次投料口。该机激振力为460KN,符合实际施工要求。原材料采用淡水中粗砂,细度模数2.8以上,含泥量小于5%。2、现场
38、工艺性试验桩(1)实际施工之前,进行了桩试验,以便根据现场实际确定各项技术参数,如成桩时间、压放砂量、工艺确定等,确保大面积施工质量。(2)针对性选择试桩位置,既要考虑软土厚度,双要顾及地质特点,关键是必须选择有代表性的位置,每处不少于5根。(3)试桩时施工方、监理方均应派员在场,做好详尽的现场记录。成桩30D后进行单桩承载力、单桩复合地基承载力试验及桩身密实度检测(采用重型动力触探法)。并分析单桩承载力与贯入量30CM时锤击数的关系。试桩完成后必须提交试桩报告,重点阐述桩身密实度、桩长、荷载试验情况(含荷载P沉降S曲线,沉降S时间T曲线),总结评价施工工艺、施工质量、加固效果。3、施工工序挤
39、密砂桩施工工艺应按以下程序进行:整平原地面机具定位桩管沉入加料压密拔管机具移位。对桩位进行编号,以成桩先后为序,注明于布桩图上,然后在场地上放线,用木桩定位,按序号施工避免张冠李戴。导管必须高出设计桩长35米,桩头活页平底式。桩架就位后,应该调整导杆的竖直度,提升桩管,将桩头活页闭合。加压并开动振动锤,将钢管沉入至设计要求深度。在桩管内灌满水,为使砂料呈饱和水状态。应按桩孔体积和砂在中密状态时的干密度计算其实际灌砂量,然后按1.35松方系数估算用料量,一次上足或分两次投料。亦可超量投砂,即增投砂量,当桩管全部拔出地面时,仍剩余一些砂料.边振边均匀缓慢拔出桩管,直至桩管全部拔出。一般情况下,拔管
40、1M控制在30秒内,每拔起0.5M停拔续振动20秒。在孔口部位进行反插。移动机具,至下一桩施工。施工完毕后,整平场地,测量标高,整理施工记录。4、质量控制挤密砂桩施工不当或技术要领把握不住,极易留下质量隐患,严重影响处理效果。若灌砂量不足,砂的含水率不佳或加水量不足,就会引起成桩桩身密实度不足,引起疏松现象。因此要严格控制投砂量,桩管内的加水量必须充足。沉桩时桩管竖直度不够,或受邻桩振冲影响,容易引起已成砂桩倾斜。因此成桩时要经常校正桩管竖直度,相邻桩应间隔跳跃施工,避免相互间震动影响。桩底空松或桩底端料少或无料会引起短桩,沉管时遭遇局部硬土层或孤石,处理不当也会造成桩长不够。如果遇到土层或孤
41、石,处理方法最好是即时停机,在桩位旁边试打,确定硬土层范围,然后考虑变更在领位桩;拔管前必须灌满砂料,并留振1MIN。三次投料不合理,反插深度和次数有误会都会引起砂桩缩径,必须改变投料量比例,改变反差深度和次数以满足要求。断桩是施工中常见病害,造成的原因有反插深度有误、塌孔、卡管活页打不开等。要严格按工艺性试桩提供的技术参数及成桩步骤控制拔管高度和拔管进度,否则易出现断桩,不能保证桩身的连续性。卡管为成桩中常见现象,要整修活页,使活页开启灵活打开。5、挤密砂桩质量检测考虑到群桩的相互挤密作用,挤密砂桩的检验工作放在施工的后期进行,有关规定见表1。表1挤密砂桩施工允许误差项次 项目 单位 允许误
42、差 检查方法和频率 1 桩距 MM 150 抽查2% 2 桩长 MM 不小于设计 抽查施工记录 3 桩径 MM 不小于设计 抽查2% 4 竖直度 % 1.5 抽查施工记录 5 灌砂量 M3 不小于设计 抽查施工记录 挤密砂桩要求桩体的砂呈密密实状态,检测的方法一般用动探型,检测频率控制在2%以内。动2探型橃检验挤密砂桩的标准,以每贯入30CM的锤击数不小于标准值为合格。鉴于标准值随深度的变化而变化,可结合本路段地质特点确定合格标准。本省福宁高速公路标贯合格标准为(每贯入30CM,N63.5锤击):03M不少于7击;37.5M不少于7击;7.5M以下不少于18击。本标段采取此标准进行检评,以确保
43、桩砂的密度呈中密密实状态。分别做单桩承载力和单桩复合地基承载力静载试验,试验频率视工程时大小而定。泉州沿海大通道丰泽段全长11.7Km,其中部份路段为筑堤填海造陆区道路,实际上是沿海软土地基上施工。应用挤密砂桩为本地段软地基处理主要技术措施之一。现结合C标段(GK1+500GK2+434.98)挤密砂桩施工情况,谈谈其施工技术要领及其质量控制要点。 C标段施工里程为934.98m,沿线主要地层为淤泥及沙夹淤泥层,下层为残积粘性土等。在地震烈度为7级以上时右侧地基表面砂层局部可产生中等到严重液化。 1、施工前准备工作 (1)根据实际编制实施性施工组织设计(施工技术方案、质量计划),编制中力求考虑
44、周到,措施得力,便于操作。并上报监理工程师批复。 (2)拆除障碍物,平整场地。该路段先采用吹填砂,由GK1+500往GK2+434.98进行,吹填一段挤密一段,吹填至标高3.5m时平整场地,然后进行挤密砂桩施工。 (3)根据设计文件要求,布设桩位,桩间距及安排桩的分布形式。若有灌注桩和构造物基础,施工前必须完成砂桩。在灌注桩两侧布设桩位时,应预留钻孔灌注桩施工位置,预留净距约为140cm。本标段砂桩桩径40cm,桩距1.5m,桩位在平面上呈正三角形。这些在布桩图上均应标明清楚。 (4)机械设备及材料的选择。根据地段的地基、砂桩桩径及桩长情况,选择合适的机械设备。C标段选用浙江瑞安振冲工程机械厂
45、生产的DZ60KSA振动沉桩机,内置平底活页式桩尖,并设有二次投料口。该机激振力为460kN,符合实际施工要求。原材料采用淡水中粗砂,细度模数2.8以上,含泥量小于5%。 2、现场工艺性试验桩 (1)实际施工之前,进行了桩试验,以便根据现场实际确定各项技术参数,如成桩时间、压放砂量、工艺确定等,确保大面积施工质量。 (2)针对性选择试桩位置,既要考虑软土厚度,双要顾及地质特点,关键是必须选择有代表性的位置,每处不少于5根。 (3)试桩时施工方、监理方均应派员在场,做好详尽的现场记录。成桩30d后进行单桩承载力、单桩复合地基承载力试验及桩身密实度检测(采用重型动力触探法)。并分析单桩承载力与贯入量30cm时锤击数的关系。试桩完成后必须提交试桩报告,重点阐述桩身密实度、桩长、荷载试验情况(含荷载P沉降S曲线,沉降S时间t曲线),总结评价施工工艺、施工质量、加固效果。3、施工工序 挤密砂桩施工工艺应按以下程序进行: 整平原地面机具定位桩管沉入加料压密拔管机具移位。 对桩位进行编号,以成桩先后为序,注明于布桩图上,然后在场地上放线,用木桩定位,按序号施工避免张冠李戴。 导管必须高出设计桩长35米,桩头活页平底式。 桩架就位后,应该调整导杆的竖直度,提升桩管,将桩头活页闭合。 加压并开动振动锤,将钢管沉入至设计要求深度。 在桩管内灌满水,为使砂料呈饱和
限制150内