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地基处理施工方案及工艺

地基处理施工方案及工艺地基处理施工前首先核查地质是否与设计资料相符,确认工程地质条件,认真研究,必要时调整和优化设计,确保工程处理措施合理有效。

进行工艺试验,满足设计及工艺要求方可施工,并按设计和规范要求进行质量检测。

施工中加强沉降观测、分析、预测,确保地基处理的工程质量。

本标段地基加固工程主要为砂砾垫层、强夯、防排水板、复合土工膜等。

1.1一般地基处理施工工艺流程见下图所示:一般地基处理施工工艺框图当地基条件良好时:对雨季滞水或地下水位高的低洼地段,清除表层种植土,路堤底部填筑渗水性填料,并采用重型机械振动碾压技术压实至路堤本体压实标准;对旱地或山地,清除地表杂草,地表松土≯0.3m时,原地采用压实技术进行填前压实;松土厚>0.3m时,采用翻挖、分层回填压实,或采取其它加固措施。

当基底土密实且地面横坡缓于1:10时清除草皮杂物,地面横坡为1:10~1:5时,将原地表土翻挖压实符合设计要求,地面横坡陡于1:5时,自上而下挖台阶,台阶顶面作成4%的内倾斜坡。

沿线路横向挖台阶宽度、高度满足设计要求,沿线路纵向挖台阶宽度不小于2.0m。

根据现场实际情况,可以采用推土机等大型机械辅以人工进行施工。

1.2挖除换填处理软弱土地基挖除换填土应根据土质情况和换土深度,将设计范围内不合格土全部或分段清除,整平底部,当底部起伏较大,可设置台阶或缓坡,并按先深后浅的顺序进行换填施工。

换填深度及范围符合设计要求,根据换填部分所处的路基部位,采用符合设计要求的填料并分层填筑碾压达到相应的压实标准。

换填区域采用机械开挖时应留有30~50cm 厚度人工清理层。

垫层基底应平整、碾压,无植物根系、浮土,平整度、排水坡符合设计要求;砂垫层应采用天然级配的中、粗、砂砾,不得含有草皮、树根等杂质,含泥量不得大于5%。

碎石垫层应采用级配良好的碎石或砾石,最大粒径不得大于50mm,其含泥量不得大于10%,不得含有草皮、树根等杂质。

1.3垫层施工采用推土机、平地机、压路机等机械化组合方式进行。

确定适宜松铺厚度和碾压遍数,加强对有关指标的检测并填写试验报告,报监理工程师批准后实施。

测量放线:测量控制桩间距控制在10m。

控制桩测设完成后,在施工段的一端打入Ф28钢筋桩,把拉力器一端固定在钢筋桩上,使拉力器拉力达到10N以上,钢丝绳长度每施工段100m。

钢丝绳固定完成后,把钢丝绳放入控制桩顶部的凹槽内,用白线系好,如果钢丝绳下垂过大,可在每个测桩中间增加一个支撑,以防钢丝绳因桩距过长而下沉。

以此控制垫层厚度。

垫层施工工艺流程图作业段划分:每个流水段可按40~50m为一段,卸料堆土40~50m后即行推平、刮平、碾压,炎热天气施工时,施工段可适当缩短。

可根据施工进度要求以8~10h为一班连续摊铺。

摊铺与整平:采用推土机和平地机组合摊铺,以40m为一个施工段,专人负责指挥卸料、布料,卸料后用推土机推平,虚铺厚度大于设计厚度5~7cm,可根据现场压实情况调整。

用推土机初平,根据放线标高及虚铺厚度,用白灰标出明显标志,为推土机指示推平标高,以便推土机推平。

平地机在推土机初平后进行整平,先用压路机静压一遍,然后上平地机。

平地机刮平时调整好刀片横向坡度和刀片切入深度,先大面积推平,再循序渐进刮平,直到达虚铺高度为止。

碾压:经压路机初压、平地机刮平后,检测表面高程及路拱横坡,检测合格后,立即用压路机在路基全宽范围内压实,由两侧向中心碾压。

碾压时,配合人员随机指挥作业,碾压轮横向错半轮,压路机行走速度为1.5~2km/h,密实度增大后,可适当增加碾压速度。

先静压两遍,振动4~6遍。

达到规定遍数后,由实验人员检查密实度,直到合格为止。

1.4 CFG桩施工CFG桩施工工艺流程图详见下图:CFG桩施工工艺流程图⑴施工方法:CFG桩一般采用振动沉管机及螺旋钻机法施工。

对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。

对存在的夹有硬土层地质条件的地区,使用振动沉管机施工,会对已成的桩造成较大的振动,导致桩体被震裂或震断。

对于灵敏度较高的土,振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降。

此时宜采用螺旋钻预引孔,再用振动沉管成桩工艺。

对于成孔要求质量高的地区,使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。

正式施工前先进行试验性施工。

进行工艺性试桩,验证设计参数,获取施工工艺参数,提出过程质量控制方法及验收标准。

⑵材料要求:桩体主体材料为碎石,并符合设计级配要求;粉煤灰作为外掺料,并符合设计要求。

通过调整水泥掺量和配合比,桩体强度可满足设计要求。

⑶施工工序:CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法,也可采用连打法。

具体的施工方法由现场试验来确定。

连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈,在粘性土中易造成地面隆起;跳打法不易发生上述现象,但土层较硬时,在已打桩中间补打新桩,可能造成已打桩被振裂或振断。

在软土中,桩距较大可采用隔桩跳打,但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d;在饱和的松散粉土中,如桩距较小,不宜采用隔桩跳打;全长布桩时,应遵循由“由一边向另一边”的原则。

长螺旋钻孔法施工工艺流程详见下页图。

⑷桩体灌注施工工艺:本节介绍长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工。

a.平整场地:清除施工场地内地表附着物,对影响桩机作业的松软土地段采取压实处理,做好场地内的防排水措施。

b.桩位放样:按照设计图纸的桩位在现场进行布桩,使用全站仪精确放样出桩位中心,并用木桩打入20cm深后灌入白灰。

第一步:钻机就位。

第二步:钻孔。

第三步:钻孔至设计标高。

第四步:先泵压混合料,后提升钻杆。

第五步:泵压混合料结束,钻机移位。

长螺旋法施工步骤示意图c.钻机就位:钻机就位后,钻杆垂直对准桩位中心,确保CFG桩垂直度偏差不大于1%。

d.混合料搅拌:水泥粉煤灰碎石混合料搅拌按照试验室确定的施工配合比进行配料,配料采用电脑控制和打印记录。

e.运输:混合料采用罐车运输。

f.密闭性试验:钻机首次钻孔时,需要先泵压水和M10水泥砂浆,将钻杆移至不影响钻孔的地方,用高压输送泵开始泵压1~2m3水,然后泵压1~2m3的水泥砂浆,直至钻尖出料口处泵出砂浆,检查泵压管的密闭性,同时在泵压之前起到润滑管道的作用。

g.钻进成孔:钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。

钻进过程中将注浆软管摆放圆顺,避免软管自由下落出现折角,造成堵爆管事故。

h.灌注及拔管:钻孔至设计标高后停止钻进,开始泵送混合料灌注,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,采用静止提拔钻杆,根据试验提拔灌注速度控制在2~2.5m/min,施工时桩顶高程高出设计高程50cm,灌注成桩完成后,桩顶盖土封顶进行养护。

i.移机:灌注达到控制标高后,收起钻机支腿,机身前后移动转向至下一根桩施工。

j.桩头清理:在施工完7天后,使用小型挖掘机清理桩间土,靠近桩头部分预留25cm采用人工清除桩间土,然后采用人工破除预留桩头至设计标高。

⑸施工要点及质量控制:CFG桩施工中,每台班均须制作检查试件,进行28d强度检验。

成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验,其承载力、变形模量应符合设计要求。

CFG桩施工允许偏差应符合下表要求。

CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法⑹施工监测:打桩过程中随时测量地面是否发生隆起,因为断桩常常和地表隆起相联系。

打新桩时对已打但尚未结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量,以估算桩径缩小量。

打新桩时对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量,以判断是否断桩。

一般当桩顶位移超过10mm时,须开挖进行查验。

⑺检验方法:CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。

检验数量:施工单位每台班抽样检验3次。

检验方法:现场坍落度试验。

CFG桩混合料强度应符合设计要求。

检验数量:施工单位每台班做一组(3块)试块。

检验方法:每台班制作混合料试块,进行28天标准养护试件抗压强度检验。

CFG桩的数量、布桩形式应符合设计。

检验数量:施工单位、监理单位全部检验。

检验方法:观察、现场清点。

每根桩的投料量不得少于设计灌注量;检验数量:施工单位每根桩检验。

检验方法:料斗现场计量或混凝土泵自动记录。

CFG桩顶端浮浆应清除干净,直至露出新鲜混凝土面。

清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。

检验数量:施工单位每根桩检验。

检验方法:施工前测量钻杆或沉管长度,施工中检查是否达到设计深度标志,施工后检查并清理浮浆,计算出桩的有效长度。

CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。

检验数量:检验总桩数的10%。

检验方法:低应变检测。

CFG桩按复合地基设计时,处理后的复合地基承载力、变形模量满足设计要求;按柱桩设计时,处理后的单桩承载力满足设计要求。

检验数量:总桩数的2‰,且每检验批不少于3根。

检验方法:平板载荷试验。

⑻CFG桩施工中常见的问题及质量控制措施a.混合料配合比不合理当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。

因此混合料配合比要注意这两种材料的掺入量,特别是注意粉煤灰掺量宜控制在60-80kg/m3左右。

b.混合料搅拌质量有缺陷坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,易造成堵管现象发生。

坍落度太小,混合料在输送管内流动性差,也容易造成堵管。

施工时坍落度宜控制在16~20cm,若混合料可泵性差,可适量掺入泵送剂。

c.施工操作不当钻杆进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆芯管及输送管充满混合料、介质是连续体后,应及时提钻,保证混合料在一定压力下灌注成桩。

d.桩体上部存气为防止桩体因管内空气无法排出而形成空洞,施工时要经常检查排气阀是否发生堵塞,若发生堵塞必须及时采取措施加以清洗。

1.5重型碾压路基施工前,根据设计要求的压实度及沉降量进行现场试验,确定采用机械的规格及性能,碾压的遍数,压实率等参数,确定质量检测方法及评价标准。

压实采用重型压路机,施工由地基处理范围两侧开始向中心碾压,碾压达到要求的密实度为止。

压实次数根据设计要求的压实度和沉降量控制值或现场施工轮轮迹高差来控制冲击压实次数。

当涵洞附近需进行压实时,先进行压实后再施工涵洞。

压实及振动碾压施工的质量控制及处理效果的评价标准符合现场试验确定的结果。

用压实机进行碾压时,因机械的调头范围较大,应尽可能在路基形成较长的连续冲碾段后进行。

不但可以提高冲碾效率,也可以避免因过多的“接头”而影响路基的整体均匀性。

因压实机的能量大,路表50cm的土体含水量对碾压的效果具有较大影响。

含水量过大时,容易形成弹簧、翻浆等,故需严格控制路表以下50cm内的含水量。

用压实机进行碾压时,为了避免结构物遭到损坏,必须制定相应的措施,严格控制碾压的范围。

在距离结构物3~5m、暗涵顶面填土高度<2m时,禁止用重型压实机进行碾压作业。

明涵顶面不得用重型压实机进行碾压。

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