中山綦江路软基处理方案.docx

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1、本合同段为软基桥涵标段，施工中应突出软基处理这个特点。在严密的软基监控下采取，软基处理先行，路基填筑和圬工结构物平行交叉流水作业的方法，才能以较短的工期，一流的质量，安全高效地完成本工程。将运用我司在多年软基施工经验基础总结出的 “薄层轮加法”、动态软基监控等技术实现信息施工，摸清软土强度增长规律，以最短的时间完成加载，留足够的预压时间完成土体排水固结，保证路基填筑的快速安全。1.1 工程概述及特点1、本标段路线，软基长，分布广，土质差。本合同段软基路段长约6200m，路堤填土高（17m）。本标段位于平原水网区，地形平缓，具有典型的珠江三角洲海陆交互相冲积平原沉积特征，软土呈厚层状大面积分布，

2、一般情况下，其上部覆盖0.61.0m厚的种植土、填筑土或亚粘土，软土属浅埋型连续分布。土层物理力学指标差，强度低，固结慢，在荷载作用下，极易产生滑动。2、处理内容多，工作量大，工期短，施工要求高，处理难度大。本合同段依据软土分布、性质、填土高度的不同分别设计了砂井排水固结、土工织物加筋、CFG桩复合地基等多种软基处理方式；施工既要保证路堤稳定，又要满足工后沉降要求，就必须合理、适宜、精心地安排软基处理施工，否则将直接关系到软基处理质量的好坏及整个工程工期的长短，它既是路基的关键，也是施工难点所在。软基处理主要工程数量表：主要任务单位数 量备注袋装砂井m砂砾垫层m3土工格栅m2CFG桩m2944

3、71.2 施工进度与安排进场后，利用已有村道，对易进入处理的路段先行施工，同时多点同时修筑便道，打通软基路段，争抢旱季施工，在2009年8月前完成全线软基处理，为路基填筑做好基础。2009年4月1日至2009年7月31日，共4个月。全线软基处理采用4个施工区段同时开工，共设4个软基施工组，另设一个CFG桩施工专业队，各工点安排如下：一区段：软基1组对K5+300K7+500段进行围堰、抽水、清（表）淤、回填、软基处理，砂方由临时码头用汽运 ，先处理中江分离立交桥台段软基，再施工主线软基。本区段投入8台袋装砂井机，分别从K5+400和K7+527两处地方道路进入，施工流向由桥台分别向区段起点和终

4、点推进。二区段：软基2组对K7+500K9+000段进行围堰、抽水、清（表）淤、回填、软基处理，砂方由临时码头用汽运 ，先处理K7+527立交桥台段软基，再施工主线软基。本区段投入7台袋装砂井机，分别从K7+527和K9+000两处地方道路进入，施工流向分别由本区段起点和终点向中点推进。三区段：软基3组对K9+000K10+500段进行围堰、抽水、清（表）淤、回填、软基处理，砂方由临时码头用汽运 ，先处理K10+504立交桥台段软基，再施工主线软基。本区段投入7台袋装砂井机，分别从K9+000和K10+504两处地方道路进入，施工流向分别由本区段起点和终点向中点推进。四区段：软基4组对K10+

5、500K12+200段进行围堰、抽水、清（表）淤、回填、软基处理，砂方由临时码头用汽运 ，先处理横栏半互通立交、横沙中桥桥台段软基，再施工主线软基。本区段投入8台袋装砂井机，分别从K10+504、K11+317和K12+200三处地方道路进入，采取多点同时施工。1.3 清表、清淤回填在水田、菜地等一般路段须先平整场地、清除杂草、浮泥等，并开挖出纵横向排水沟排除积水，晾干压实， 回填工作垫层。如在水塘地段施工，应先在用地范围内建好围堰，并将围堰内的塘水抽干，清除表层淤泥并晒干后回填工作垫层。围堰可用采用双排砂袋人工装砂筑堤，中间夹粘性土或聚乙烯薄膜防止渗漏，围堰顶宽1.0m，高度以超过常水位50

6、cm为宜，围堰要求无渗漏，同时应保证整个施工期间始终处于完好状态。工作垫层应分层填至鱼塘梗标高，工作垫层填料可采用吹填砂或汽填，分层压实。1.4 砂垫层砂垫层是横向排水的通道，其施工质量的好坏直接影响到预压排水的效果，施工时应严格按照设计要求和技术规范进行。砂垫层铺设前，需测量地面高程，报监理工程师备案。铺设砂垫层采用填筑法施工，分段铺设，用汽车将砂运到场地，用推土机摊平，平整度需符合要求，然后用压路机冲水压实，对局布部不平整的地方用人工辅助机械整平。砂垫层材料采用洁净的中粗砂，含泥量不大于5%，渗透系数不小于510-3cm/s，细度模数大于2.7。砂垫层铺设前必须对砂垫层用砂作检验，各项指标

7、符合设计及规范要求，并报请监理工程师审批同意使用后方可用于铺设砂垫层。砂垫层填筑应在清表或清淤回填完成后进行。砂垫层厚度为0.50.6m，砂垫层按设计厚度一次铺设。为了排水顺畅，砂垫层在横向上宜留有一定的预拱度。砂垫层填筑时两侧应延伸出坡脚外，并应在沉降基本完成后采用干砌片石护脚，以免砂料流失。为保持填砂质量的稳定性，确保工程质量，在砂垫层铺设过程中，每填筑5000m3送检一次。1.5 袋装砂井1、材料袋装砂井的砂袋采用具有良好的透水性、柔韧性的聚丙烯编织袋，直径7cm，最小抗拉强度不小于150N/cm，伸长率小于25%，渗透系数K510-3cm/s。袋装砂井用砂采用风干洁净中粗砂，含泥量不大

8、于3%，渗透系数K不小于510-3cm/s。袋装砂井所用的砂袋、砂必须在使用前随机取样送检，各项指标必须符合设计与规范要求，并报请监理工程师批准后方可投入使用。2、施工机械根据本工程的特点及场地状况，拟投入IJB-16型履带砂井机30台进行施工，该机轻巧灵活，占地比压小，性能良好，每台班可施工5000m，两班倒。3、技术要求施工前应根据补充勘察资料，进行试桩，确定其合理处理深度。在施工工程中，袋装砂井的长度应视软土深度而定，应穿透软土层并进入下伏土层0.20.3m。袋装砂井应严格按照设计及规范要求施工。袋装砂井可采用振动法施工，施工时导轨应垂直，钢套管不得弯曲，打设时应用经纬仪或重锤控制垂直度

9、，垂直度小于1.5%。灌砂率必须大于95%，施工过程中应保证砂井连续不断井，与砂垫层贯通，保证排水畅通；施工所用桩管直径应略大于砂井直径，进料口增设滚轮，管壁内应光滑。施工时应采取措施减少对周边土体的扰动。袋装砂井放样时按路线横向S、纵向S布置砂井（S为砂井间距），并注意按等边三角形布置。4、施工工艺流程测量放样桩机就位裁制砂袋灌砂成孔冲水下沉砂袋振动拔管二次补灌移机施打下一根砂井。(1)放样布桩：按设计图纸要求进行。(2)裁制砂袋：根据试打后确定的深度并考虑外露长度和两头打结长度，砂袋长度按监理要求裁制。(3)灌砂：为保证灌砂密实度，应采用机械灌砂法灌砂，灌好的砂袋需经过二次吊振，吊振后空袋

10、用人工二次补灌，以免出现断桩，影响排水效果。(4)成孔：桩管下沉到设计深度，桩管插入地基时应严格控制垂直度和桩位，垂直度小于1.5%，桩位偏差应小于15cm。(5)冲水：为保证拔管时，能使管底阀门顺利打开，不回带，又不至于因冲水压力过大而造成对桩底原状土扰动过大，冲水压力可根据现场施工实际情况确定。(6)下沉砂袋：下沉砂袋应防止砂袋扭曲、撕破和污染。(7)振动拔管：拔管时应防止砂袋回带，桩管要垂直起吊防止砂袋带出或被损坏。如出现回带，要查找原因，并补打。(8)二次补灌：拔管后对桩头空袋用人工补灌，并扎好袋口，并使桩头竖直。(9)移机：移机施打下一根。(10)试验检验袋装砂井施工完成后，经监理工

11、程师检验合格后，才能进入下一道工序施工。5、施工注意事项A、砂井施工时，应避免对软土表层的过大扰动，以免造成砂和淤泥混合，影响垫层的排水效果。B、定位准确，平面位置偏差小于10cm；垂直度误差小于1.5cmm。C、砂袋在工厂定制，确定砂袋长度时考虑砂袋在管孔内的自然弯曲度，经验公式为：S=（1.11.2）H，式中S砂袋实际长度，H设计长度。D、砂袋避免长时间的暴晒或雨淋。E、套管进料口处应设滚轮，套管内壁应光滑，避免挂破编织袋，施工时如发现砂袋有破损情况应更换或补打。F、在袋装砂井施工过程中认真做好施工记录。施工记录是质量检查的根据，施工中安排专人负责记录砂袋长度、灌砂密实度、施工情况、成桩情

12、况等，作为控制施工质量的重要辅助手段。1.6 土工格栅土工格栅在袋装砂井施工完后铺设。另外，按要求在桥头路基高填段、半填挖段处铺设土工格栅。1、材料土工格栅采用强度高、变形小的单向拉伸土工格栅，设计纵向抗拉强度50KN/m，断裂延伸率小于10%。在铺设前对材料随机取样送检，各项指标必须符合设计与规范要求，并报请监理工程师批准后方可投入使用。2、施工工艺强度高、变形小的单向拉伸土工格栅，抗拉强度为抗拉强度50KN/m，延伸率不大于10%。土工格栅主受力方向应顺路堤横断面方向全幅铺设。桥台台后土工格栅主受力方向沿路堤横向铺设，台前土工格栅主受力方向沿路堤纵向铺设。如设置有多层土工格栅，层间距按30

13、cm布设。多层土工格栅上下接缝应交替错开，错开长度为50cm。铺设流程：(1)整平下承层： 用人工将砂袋头埋入砂垫层中，并整平砂垫层， 对局部极不平整的地方，用中粗砂填平，使场地平整度符合规范要求。(2)铺设：土工格栅应横向铺设，先锚固一侧，在另一侧用人工拉紧后用锚钉或用U型钉锚固，两侧回折，每侧2m。(3)搭接：在搭接处用聚乙烯扎扣连接，并采用土钉锚固。(4)土工格栅铺好后尽快进行填土，避免长时间的暴晒。3、施工要点(1)铺设土工格栅前认真平整场地，清除杂物、石块等。(2)铺设土工格栅时，保持其连续性，不要出现扭曲、折皱、重叠的现象。(3)为保持土工格栅的整体性，施工中土工格栅的连接采用绑扎

14、锚固法，土工织物搭接以铺土碾压前进方向为准，搭接接头为顺压方向。(4)土工格栅铺好后尽快进行填土，避免长时间的暴晒。(5)第一层填土其最大粒径不得大于6cm，以免被穿透、击破土工格栅，摊铺宜采用轻型推土机或前置式装载机。一切车辆、施工机械只容许沿路堤的轴线方向行驶。(6)中线位置开始，对称地向两侧填土。1.7 CFG桩施工本工程CFG桩主要分布在圆管涵、箱涵及盖板涵基础上，由于工后沉降要求较高，因而是本工程软土路基处治的重点和难点。.处治范围：要求布满涵洞基础，外增基础边缘一排桩的范围。.CFG桩间距：梅花形布置，间距为1.252、1.51.5、1.52三种。.CFG桩设计承载力：400KN，

15、复合地基承载力设计值：150KPa.施工设备CFG桩施工多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。.CFG桩材料CFG桩由水泥、粉煤灰、碎石、砂或石屑加拌和形成的高粘结强度桩，配合比根据设计强度由试验确定。水泥应选用普通硅酸盐水泥或矿渣水泥；粉煤灰化学成分中要求二氧化硅和三氧化二铝的含量应大于70%，烧失量应小于10%；碎石采用花岗岩轧制的碎石，粒径宜为25cm，含泥量不大于10%；砂应选用中粗砂，粒径大于0.5mm的砂含量应占砂总重量50%以上，含泥量不大于5%；凡人或畜生可饮用的水均可用于施工用水。.施工工艺流程整平地面机具定位打入桩管加料压

16、密拔管机具移位摊铺碎石垫层铺土工格栅。.施工质量控制CFG桩施工允许偏差应符合下表的要求。CFG桩施工允许偏差表项次项目单位标 准允许偏差备注1桩距cm符合设计规定152桩长cm符合设计规定不小于设计长度3桩径cm符合设计规定不小于设计桩径4垂直度%1.55灌料量%符合设计规定不小于设计.施工注意事项在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。因此，应采用隔桩跳打施工方案。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。严格控制拔管速率。拔管速率太快可能导致桩

17、径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率，正常的拔管速率应控制在1.21.5m/分钟。控制好混合料的坍落度。混合料坍落度过大，会形成桩顶浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度控制在35cm，和易性好，当拔管速率为1.21.5m/分钟时，一般桩顶浮浆可控制在10cm左右，成桩质量容易控制。设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0.5m将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振35秒，提高桩顶混合料密实度。桩顶用砂封顶，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能

18、力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。加强施工过程中的监测。在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测：A、施工场地高程观测。施工前要测量场地的高程，并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生降起，因为断桩常和地表隆起相联系。B、已打桩桩顶高程的观测。施工过程中注意已打桩桩顶高程的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。因为在打新桩时，测量已打桩桩顶的上升

19、量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩径。C、对桩顶上升量较大或怀疑发生质量问题的桩应开挖查看，并做出必要的处理。1.8 堆载、预压地基中排水体的施工、荷载、预压是排水固结法加固软弱地基的三大要素，排水体施工的好坏、荷载大小及预压时间长短直接关系到软基处理的质量。如何在短时间内安全进行加载，并给地基有足够的预压时间是软基处理施工的关键。对于软土地基加载施工期间的稳定，一直是软基施工中的难点，通过排水设施的施工（砂井、砂垫层），使地基排水条件得到一定改善，但施工也给地基软土产生了极大扰动，使软土强度降低，要想提高地基承载力，只有通过加载预压，迫使软土中的孔隙水排出，使孔隙水压力转化为有效应力

20、，地基强度才能得到增长。但如何把握荷载的大小、时机，使地基既不会因加载而失稳又能得到有效的加固，是施工中的一大难题。为此，我司将利用多年的软基施工经验，采用原位测试技术、广东省科技进步三等奖的科研成果“薄层轮加法”、动态软基监控、九五交通部重点科研项目“软基监控系统”等技术实现信息施工。运用动态软基监控，确定每一级加载后，地基中产生的，超孔隙水压力消散，有效应力增加时间也即淤泥强度增加的时间间隔，并确定下一级加荷大小，即：加载孔压增长停载预压孔压消散有效应力增加软土强度增大确定下次荷载填筑这样，就形成良性循环加载，使孔隙水应力路径始终靠近软土强度线，即充分利用软土强度增长的规律进行加载，较大幅度地缩短加载时间，避免失稳现象，达到快速加载的目的，以保证有充足的预压时间。对于超载，宜根据监测资料来确定超载的时间，原则上应在预压3个月后方可超载。超载过程中应严格控制填土速度，并加大监测密度，以保证路堤的稳定性。填土至设计高程后应保证有6个月至9个月以上的预压期，在满足连续3个月不超过5 mm月的沉降速率时方可卸载。