碎石桩技术交底
2)选择有代表性的地点进行试桩,确定参数。主要进行施工工艺试桩,在桩纵向、横向间距设计已经确定情况下,主要测试施工工艺参数和施工工效。
3)一般情况下施工参数的选定(施工时应以试桩确定的施工工艺参数为准)
一般情况下,“填料量”、“密实电流”、“留振时间”视为检验振冲碎石桩的“三要素”。
①造孔电流与造孔水压
3)振冲桩施工需要大量的水同时产生大量的泥浆污水,根据现场实际情况设置相应的给水系统和排污系统。
在施工场地上事先开挖排污系统,将成桩过程中产生的泥水集中引入沉淀池。定期将沉淀池底部的厚泥浆挖出运送至预先安排的存放地点。沉淀池上部较清的水可重复利用。
4)条件具备时,就近接用工业高压电,并根据机械配置情况配备变压器;若无高压电或接高压电成本过高时则采用自备发电机解决通电问题。
试桩时基于上述参数的经验值,拟定几个可采用的数值进行试桩。根据试桩结果分析,优化出正式施工作业所采用的合理数据。
采用ZCQ-55振冲器。一般造孔1min/m,制桩60~70s/m;造孔电流95A,造孔、制桩水压450Kpa;加密电流80A;留振时间15s;填料量0.23m3/m;加密长度0.5m。
二、施工工艺要求
1.施工机具、材料的选择及人员安排
(1)施工机具设备
振冲施工主要的机具与设备为振冲器、起吊机械、供水系统、排污系统、填料机械、电控系统以及维修机具等。
1)振冲沉桩机(起吊机械)(此机械类似十字瓣实心锤冲击钻孔机)
选用履带式振冲沉桩机[自带卷扬机起吊设备,卷扬机起吊能力根据采用的振冲器的技术参数之振冲器总重量确定,并预留足够的安全系数(考虑起落振冲器时的加速度);也可采用汽车吊起落振冲器] 履带式振冲沉桩机自带两个走行电动机,功率均为7.5kw,可满足机械直行和转弯行走。振冲沉桩机上安装振冲器电动机。
每班每套振冲机械施工劳动力组织表
序号
工种
人数
工作内容
1
孔口指挥
1
除负责孔口外,兼管现场
2
司机
1
操纵起吊起落振冲器并操纵沉桩机
3
技术人员
1
现场施工记录并负责技术指导,兼管统计
4
普通工
3
排泥浆,拉大绳,孔口填料
5
电工
1
安装电线,电气维修
6
其它
1
调水压,负责其它临时工作
合计
8
附注:由装载机负责向孔口喂料,再由普工负责向孔内填料。1台装载机可同时向几组沉桩机运料,电工一般情况下1人负责几套振冲机械的电线安装、日常维护及用电安全检查。
当振冲加固区邻近其它建筑物或其它对振动较敏感的区域,为减少对建筑物的振动影响,宜按图D)所示的次序施工,先从邻近建筑物的一边逐步向外推移施工,必要时可采用功率较小的振冲器振冲施工靠近建筑物的边桩。
(2)碎石桩施工工序:
振冲置换(碎石)桩施工工艺流程图
3、施工工艺要求
(1)测量放样布桩
根据设计图纸进行现场放线布桩,以小木桩、竹片桩或小钢钎标定桩位并进行测量复核,桩位偏差不大于2cm。
应严格控制加料振密过程中的密实电流,密实电流的规定值应根据现场制桩试验定出,宜为潜水电动机的空载电流加上10A~15A,或为额定电流的90%左右;严禁在超过额定电流的情况下作业。
③留振时间 一般情况为20s左右。
④加密段长度 加密段长度为每段填料加密的长度,它是控制碎石桩体密实度的重要参数之一。《建筑地基处理技术规范》规定为30~50cm。
水:一般可饮用水均可使用,严禁水中含有对碎石、砂有腐蚀性的成分。
本工程振冲器桩体填料选用含泥量不大于5%的质地坚硬、无侵蚀性、性能稳定和透水性强的碎石材料。当振冲器为30kw时,粒径为20~50mm,最大粒径不大于80mm,禁止使用强风化易软化的石料。
(3)劳动力组织
一般安排三班制作业,每班每套振冲机械施工劳动力组织见“每班每套振冲机械施工劳动力组织表”。
振冲器技术参数
型 号
ZCQ-13
ZCQ-30
ZCQ-55
BL-75
电机功率(KW)
13
30
55
75
转速(r/min)
1450
1450
1450
1450
额定电流(A)
25.5
60
100
150
不平衡重(N)
290
660
1040
振动力(KN)
35
90
200
160
振幅(mm)
4.2
4.2
5
7
振冲器外径(mm)
①电控柜。
②起动柜。
③保护装置。
另附各类电缆电线若干。
在没有工业用电的条件下,自备发电机。发电机功率根据机械台套数、各台套机械功率确定。30kw/55kw振冲器,一台机组的电量不少于工程机械设备功率:振冲器宜选用ZCQ-55型号,功率55KW,卷扬机功率11KW,两个走行电动机,功率均为7.5kw。单级离心清水泵要求配用功率15kw电动机。潜水泵3.0kw,排污泵3.0kw,其最大功率(此时处于振冲施工状态,振冲机械不行走)55+11+15+3+3=87kw,要求每台机组配100kw的变压器或发电机。
构造振冲器由振动体、潜水电动机、射水管总成、上接套、密封垫、减震器、高压胶管及导向管、通水管等组成,各部均用螺栓联接成一体,振冲器的结构大致分为四部分:
①振动器 振动器由头部、壳体、传动轴、偏心块、平键、径向滚动轴孔、轴向止推轴承、接套、弹性联轴器、密封垫、O型密封圈及骨架式橡胶油封等组成。
②潜水电动机 潜水电动机为鼠笼式。电机由转子、定子、径向滚动轴承、轴向止推轴承、O型密封圈、骨架式橡胶油封、密封垫及电机垫板等组成。振冲器常于水下作业,故采用潜水电机。
③减震器与导管
减震器由法兰、内环、螺栓优质橡胶及尼龙线等热压粘合而成,减震效果良好,能承受较大扭矩及拉压力。导管是用以起接于射水管,作业时高压水由射水管喷射而出。
振冲器常用的主要型号有ZCQ-13、ZCQ-30、ZCQ-55、BL-75,其主要技术参数见下表(摘自《铁路桥涵施工规范》条文说明):
⑤填料量
填料量是指每米桩长平均填入碎石的方量[以成桩截面积(考虑直径振密扩孔)乘加密段长度,一般为30~50cm,与桩径、土的软硬情况、加密电流、加密水压等有关。
上料时控制灌碎石量,按照设计碎石量的1.1~1.2倍进行灌入,若桩管中一次装不下所要灌入的全部碎石量,可以在震动挤密过程中补足,一般每延米桩的填料量0.22~0.24m3
(4)施工总体安排原则
①早开工,早竣工,留足沉降预压期;
②分段铺开,多机作业,缩短施工周期;
③先试桩,确定施工工艺及施工参数后施工,确保成桩质量。
④此段内涵洞必须在预压沉降期结束后方可施工。
⑤施工过程中勤监控量测量,为确保路堤填筑工程中的稳定提供可靠信息。
2、施工顺序和工序
(1)施工顺序:
本工程碎石桩施工顺序:沿路基横向由外向里、沿线路纵线逐排推进的顺序施工。
其主要设备是:一级供水的潜水泵、二级供水的高压清水泵(含三相异步电动机)、泥浆泵、供水排污管道。运输汽车、水管若干。
4)填料机械
填料机械均采用装载机,一般斗容量为1~2m3,可同时为几台(套)机组运料填料。孔口填料由装载机运至孔口喂料辅以人工下料。
5)电控系统设备:
电控系统作为振冲施工的主要设备体系之一,担负着整个场地的施工供电,还具有控制施工质量的功能,主要由三部分组成。
振冲桩一般采用“由里向外”顺序制桩,如图A)所示,或由“一边向另一边”的顺序施工,如图B)。这种顺序有利于挤走部分软土,便于制桩,若“由外向里”制桩,则中心区制桩即很困难。本工程采用“由外向里”的施工顺序,如图A的反方向成桩顺序。
对于抗剪强度很低的粘性土软土地基施工时,为减少制桩时对原土的扰动,宜采用间隔跳振冲的方式施工,如图C)。
潜水泵
3KW
1台
给水箱、水池供水
6
水箱、水池
6m3
1个
7
装载机
1~2m3
1台
填料
8
电控柜
与振冲器型号相对应
自动控制电流、控制留振时间
9
水电管线
若干
10
发电机
100KW
供电
无工业高压电时
(2)施工材料
桩体和桩顶排水垫层填料可选用碎石、卵石、砾石、矿碴和碎砖等渗水性材料,粒径不宜大于80mm,一般为5~50mm,含泥量不得大于5%,并不得含有土块和泥质岩石;(一般粒径以20~50mm为宜)。可由未风化的干净砾石或轧制碎石或用不易风化的硬质岩石加工。
(2)机具就位对桩
建立现场各功能系统(供水、排污、材料运输堆放),并进行机具设备的组装调试。
移动起吊设备,将振冲器缓慢、稳妥地吊起,对准桩位缓慢下降振冲器至离地面30cm以内,由孔口指挥人员指挥机械移位,保证振冲器悬垂静止不动时,要求振冲器尖端喷水中心与桩位中心重合(用吊线锤的方法检查),偏差不得大于2cm。
中铁十二局集团有限公司格拉3标指挥部
技术交底
施工单位:中铁十二局格拉指挥部 编 号:GLKNGZ-03-
工程名称
青藏铁路格拉段扩能改造工程
日 期
2016年4月
交底内容
碎石桩施工
编制依据
施工图及相关技术规范
及标准
交底内容:
一、施工准备
1.三通一平一排
施工现场的“三通一平一排”是指通水、通电、通料、平整场地和排污系统通畅,以保证正式施工顺利进行。电源、水源均需接到施工场地附近。
在没有振冲沉桩机的情况下,可采用汽车吊作起吊机械,通常ZCQ-30振冲器采用16t吊机,ZCQ-55振冲器采用20t吊机。
2)振冲器
振冲器工作原理及构造
工作原理 潜水电动机通过弹性联轴器带动振动体内安装偏心块的传动轴旋转,产生水平方向激振力,同时高压水泵通过高压胶管向射水管压送高压水,由振冲器头部射出。高压水流及水平激振力冲刷,振挤地基土壤成孔,在投入填料后,在水平激振力的振挤下,形成碎石桩复合地基。