灰土挤密桩综合项目施工专项方案.docx

西安地铁六号线二期工程TJSG-28标
纺织城停车场

3:7灰土挤密桩施工方案

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中铁十一局集团西安地铁六号线TJSG-28标项目经理部

目 录
一、工程概况 2
二、3:7灰土挤密桩分项工程概况 2
三、编制依据及标准 2
四、定位放线 3
五、三七灰土挤密桩设计要求及目标 3
六、施工工艺及施工次序 4
七、施工区域划 7
八、成孔成桩技术方法 8
九、试验检测 9
十、质量确保方法及标准 11
十一、进度计划 13
十二、安全确保方法 13

一、工程概况
西安地铁六号线TJSG-28标纺织城停车场在西安市地铁六号线二期工程线路最东端，接轨于纺织城站。场址在西安市灞桥区香王村，和西安地铁一号线已建成运行灞河停车场共址。停车场总占地面积10.11公顷，总建筑面积43325㎡；场内地势西高东低，高差约3m，东侧为永丰仓储，西侧和出入长线相邻，南侧为香王小区，和场区地面标高相差3.2m，北侧和西安地铁一号线灞河停车场毗邻。
二、3:7灰土挤密桩分项工程概况
本工程所在场地范围内依据地质勘测汇报显示存在Ⅱ级自重湿陷性黄土，该部分地域轨道下方地基采取3:7灰土挤密桩加铺设0.5m厚3:7灰土垫层处理，以消除地基湿陷性和提升地基承载力。
本工程共有3:7灰土挤密桩24818根，单根桩长8米，共198544米，成孔直径0.4米，成桩直径0.55米。按东西方向呈带状分布。
三、编制依据及标准
1、编制依据
1）、西安市地铁六号线二期工程初步设计文件组成和内容、总体设计文件编制统一要求等总体性技术文件；
2）、西安市地铁六号线二期工程土建工点设计招标文件；
3）、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-）；
4）、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-)；
5）、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-)；
6）、西安市地铁六号线二期工程劳动南路～纺织城站D6KC-11标段初步勘察阶段纺织城停车场岩土工程勘察汇报；
7）、《铁路路基工程施工安全技术规程》（TB10302-）。
2、编制标准
1）、确保实现业关键求质量、安全、工期、环境保护、文明施工等各方面目标。
2）、落实实施国家和当地政府方针政策，遵遵法律法规，尊重当地民风民俗。
3）、严格实施施工过程中包含相关规范、规程和技术标准要求。
4）、坚持用工制度动态管理，依据工程需要，合理配置劳动力资源。
5）、重视水土保持及生态环境保护，搞好文明施工。
四、定位放线
项目部专业测量人员依据第三方测量给出平面控制点坐标和水准点，在施工场地用全站仪、水准仪进行测量，建立本工程施工平面控制网和水准网作为本工程施工时平面控制和高程控制之用。
施工时，选定4根呈矩形部署桩作为该区域控制点，用全站仪放出这四根桩中心，打上钢筋，用细钢丝将钢筋连接起来围成一个矩形，最终用皮尺拉通，用白灰以第一个钢筋为起点沿皮尺每0.9米标识一个点，标识完成一排后向矩形另一侧平移0.779米，开始第二排桩位放线。

图1 3:7灰土挤密桩放线定位示意图
五、三七灰土挤密桩设计要求及目标
1、设计要求
该工程为3:7灰土挤密桩，桩成孔直径为0.4m，经过挤密扩孔至0.55m，桩中心间距为0.9m，桩排距为0.779m,桩长8米，采取正三角形部署；桩体压实系数大于0.97；桩间土挤密系数大于0.93。

图1 灰土挤密桩平面部署图
2、设计目标
经过成孔、夯填挤密桩间土体来消除土湿陷性和提升地基承载力。
六、施工工艺及施工次序
1、施工准备
1）、灰土挤密桩施工前，对施工区域9m深度范围地基土含水率、饱和度进行取样检测，确定地基土最大干密度。当地基土含水率大于24%、饱和度大于65%时，不能进行灰土挤密桩施工，并立即通知监理单位联络设计院采取有效方案进行灰土挤密桩施工。
2）、原材料：桩体使用白灰块径不得大于5mm，夹石量不得大于5%；使用土符合设计要求且有机质含量小于5%，颗粒粒径不得大于15mm，灰土采取“厂拌法”按设计配比集中拌和；
3）、现场取土样和白灰，经过室内土工试验，确定3:7灰土设计配比；
4）、机具、人员配置见下表。

表3 关键施工机具
工程名称
序号
设备名称
型号和规格
数量
机械状态
灰
土
挤
密
桩
1
螺旋钻机

4台
良好
2
扎实机

8台
良好
3
夯锤
梨形（锤重1500kg，锤径350mm，锤长3.5m）
8个
良好
4
钢筛
孔径10mm-20mm
若干
良好
５
铁锹和手推车

若干
良好
6
灰土拌合机

1台
良好
7
装载机

1台
良好
人员组成：
a、项目部人员安排
表4 项目部人员安排表
现场责任人
周剑
技术责任人
李怀玉
施工责任人
陈金盛
安全员
刘小刚
质量监督员
易华军
试验员
薛德智
b、施工作业人力组织
表5 施工作业人员表
机长
4人
操作手
8人
拌料组
8人
统计员
2人
安全员
2人
填料组
4人
2、施工工艺
灰土挤密桩施工工艺步骤图
反复
机械设备进场
重
复
平 整 场 地
桩 位 放 样
成孔至设计深度
孔 底 夯 实
分 层 投 料
分 层 夯 实
机具移位
桩 机 就 位
材料进场
灰土按配比拌制

循环此工序
灰土按配比拌制

材料进场
桩 机 就 位
分 层 夯 实
分 层 投 料
孔 底 夯 实
成孔至设计深度
桩 位 放 样
平 整 场 地
重
复
机械设备进场

图3 施工工艺步骤图
1）、平整场地，清除障碍物：采取推土机或平地机清除场地内杂物，并将场地碾压整平，依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-)钻孔夯扩成孔桩顶设计标高以上预留覆土层厚不宜小于1.2m。
2）、测量放样：技术人员用尺量确定出桩位相对位置，并用白灰标志出桩位中心点，自检合格后，通知现场监理，并做好施工统计。
3）、灰土拌合：灰土采取“厂拌法”按设计配比集中拌和。在施工场地东南角搭建灰土拌合棚一处，配置灰土拌合机一台，每日可生产三七灰土500m³。
4）、灰土运输：灰土运输采取装载机和自卸汽车，当运距小于500m时采取装载机直接运输，当运距大于500m时采取自卸汽车运输，因为有部分灰土挤密桩在现有施工围挡以外，为避免灰土洒落在场外道路，该部分灰土不管运距远近均采取自卸汽车运输。同时配置两名专职清扫人员和一台洒水车负责道路清扫和洒水，确保道路清洁无扬尘。
5）、成孔桩机就位：检验钻杆垂直度，要求钻杆垂直度小于1.5%，并做好施工统计。
6）、成孔至设计深度：采取长螺旋钻成孔，将Ф40cm钻头沉入土中，并用红布条在钻杆刻度线上作出钻桩深度标识，使土向外旋出，成孔至设计深度，然后缓慢倒钻成孔。成孔后立即拔出钻头，不应使钻头在土体中搁置时间太长。成孔时应控制垂直度偏差小于1.5%，同时检验成孔后桩深(含覆土深度1.2m)、桩径大于设计值，并做好施工统计。
7）、孔底扎实：成孔后采取钢丝重锤扎实机对孔底优异行扎实、夯平，检测合格后方可进行三七灰土回填施工。
8）、灰土拌制：天天施工前核定土含水率是否为合理值，以确保拌和后灰土含水量靠近最好含水量（其最好含水量为16.0%）。灰土拌制依据回填要求随拌随用，已拌成灰土不得超出二十四小时或隔夜使用；被雨水淋湿、浸泡灰土严禁使用，按作废处理。下雨期间不进行灰土拌制。
9）、桩基挤密扎实，扎实机械采取钢丝重锤扎实机，夯锤采取梨型夯锤，重量为1500kg，夯锤直径为35cm。施工时分层夯筑，每层压实度要求≥97%。每层投料量不得大于1m，每层夯击次数必需大于试验确定次数（10次），不得盲目快填。夯锤落距应大于3m，并观察夯锤下落接触夯层瞬间是否有力，每层应坚持灰土密实度并填好原始统计。填料、夯击交替进行，均匀夯击至设计标高以上20-30cm时为止。桩顶到地面间空档采取素土夯填轻击处理，待做桩上灰土垫层时，将超出设计桩顶桩头及松动土层挖除。
10）、桩施工完后，桩顶设0.5m厚3:7灰土改良土垫层，分层碾压密实，每层压实厚度控制在25cm,压实系数不应小于0.95，检测合格后，继续分层填筑灰土，依次反复施工，并做好施工统计。
3、施工次序
为满足工期需求并结合现场实际情况，三七灰土挤密桩施工次序为：先一个作业队施工H区域，H区域完成后施工P区域,同时依据A、B、C区域工作面情况增加一个作业队，由两个作业队同时向中间靠拢施工，最终在E区汇合，完成全部三七灰土挤密桩施工。
七、施工区域划
1、施工区域划分
因本工程三七灰土挤密桩数量多，分布范围广，为方便施工管理，将三七灰土挤密桩划分为A、B、C、D、E、F、G、H、P、9个区域。

图2 灰土挤密桩分区图
2、工程数量
本工程共有灰土挤密桩24818根，每个分区工程量见下表：
表1 灰土挤密桩分区及数量表
序号
分区
桩数量（根）
单桩长（m）
总桩长（m）
1
A
3427
8
27416
2
B
3388
8
27106
3
C
2818
8
22544
4
D
1270
8
10160
5
E
4782
8
38256
6
F
744
8
5952
7
G
2990
8
23920
8
H
3409
8
27272
9
P
1990
8
15920
八、成孔成桩技术方法
1、成孔
成孔方法采取螺旋钻机，施工时由外侧向里侧隔排隔行进行。成孔时先将钻机调整到位，使钻杆中心对准桩中心，调平钻机，使钻杆垂直，检验无误后开启电机，使钻杆缓慢下落钻入土层，当钻杆钻入土层超出1米后可加紧钻入速度，直至钻到设计深度。在钻孔时随时检验钻杆垂直情况，发觉问题立即调整。成孔完成后认真检验深度、孔径是否符合设计要求，如发觉有局部轻微缩孔现象，立即进行扫孔，直至符合设计要求为止。
2、成桩
成孔后立即开始桩孔回填施工，扎实机械采取钢丝重锤扎实机，夯锤采取梨型夯锤，重量为1500kg，直径为35cm，夯锤提升高度3米。在回填3:7灰土前先将孔底扎实，夯击次数不少于10次，孔底扎实后分层回填3:7灰土，每次回填深度不超出1m,投料小于0.12m³，夯击次数不少于十次，每层夯扩密实后方可进行下一层填料。填料时，指定专员严格按要求进行，夯填至桩顶设计标高以上20-30cm时改用素土回填以上部分孔洞，3:7灰土挤密桩设计桩顶标高408.1，现有场地标高410，桩顶标高顶20-30cm到地面部分改用素土回填扎实至场地标高，避免在场地上留下孔洞，以免孔内积水和发生危险。每一根桩孔填料数量、扎实次数等由项目部人员严格控制，并认真做好统计。
九、试验检测
1、试验时间及数量
灰土挤密桩成桩28天后由业主委托第三方检测单位进行单桩复合地基平板载荷试验，取样不少于总桩数2‰，且不少于3根，复合地基承载力特征值大于设计要求；桩孔夯填密实度试验，抽样率为总桩数3%，且每一台班不少于1根，桩身每米取样检测全部孔深内桩体干密度，将其换算为压实系数，满足压实系数大于等于0.97（轻型击实）；桩间土处理效果试验，沿线路纵向连续每50m抽样3个检验点，取样测定干密度、压缩试验和黄土湿陷性试验，满足平均挤密系数大于等于0.93（轻型击实），和桩间土挤密系数试验，检验数量为总桩数2‰，且不少于3根。
2、取样方法
灰土挤密桩成桩28天后，在全桩长范围内，在桩心周围采取钻机取样，每1米取出原状扎实试样 (以下图)，分别测定其干密度，并计算该桩平均压实系数；

同时在任意三孔间形心点、成孔挤密深度内采取钻机取样，每1米取样测定干密度（以下图），并计算该桩间土平均挤密系数，同时还应进行黄土湿陷性试验。

灰土挤密桩桩间土平均挤密系数ñ按下式计算：

式中
-在成孔挤密深度内，桩间土平均干密度（Kn/m³）平均试样数不应少于6组。
ñC-桩间土经成孔挤密后，3个孔之间土平均密实系数
ρdmax— 轻型击实试验确定桩间土最大干密度（kN/m3）
施工用填料、施工机械和工艺，应和试桩时所用相同。同时要注意统计好夯锤落距、每分钟锤击次数，填料量、填料次数等数据。
十、质量确保方法及标准
1、质量确保方法
1）、项目经理部成立以项目经理为第一负责任人质量管理组织机构，严格在质量确保体系下进行管理，作业队以上单位成立全方面质量管理小组，对关键工序施工质量进行有组织控制。
2）、配置专职质检工程师和质检员，推行全方面质量管理和目标责任管理，从组织方法上确保工程质量真正落到实处。健全质量确保体系，严格根据质量体系文件进行质量管理，将隐患消亡于萌芽中。
3）、严格实施质量自检制度。施工中每一道工序，工班全部必需进行自检，自检合格后报项目部质检工程师复检。
4）、严格进行工程监理制度。在充足做好质量自检同时，有专职质检工程师主动配合监理工程师和业主对工程进行质量监督检验。自检合格后，立即通知监理工程师检验签证，隐蔽工程经监理工程师签证后才能进行下道工序。
5）、施工过程中，当地质条件发生改变时，应依据实际情况调整施工组织，并报请监理工程师审定，以确保工程进度和质量。
6）、加强原材料进货检验，把好进货关，全部材料存放及使用均标识、统计清楚，确保不合格材料不投入工程实体使用中。
7）、施工各班组间，应建立完善交接班制度。在交接班时，交班人应将本班工作情况及相关安全方法向接班人具体交待，并记载于交接班统计簿内。工地值班责任人应认真检验交接班情况。
2、质量标准
灰土挤密桩质量标准及检验方法见下表：
表5 灰土挤密桩质量检验标准
项目
序号
检验项目
许可偏差或许可值
检验方法
单位
数值
主控项目
1
桩体及桩间土干密度

设计要求
现场取样检验
2
桩长
mm
+500
测桩管长度或锤球测孔深
3
地基承载力

设计要求
按要求方法
4
桩径
mm
-20
用钢尺量
通常项目
1
土料有机质含量
%
≤5
试验室焙烧法
2
石灰粒径
mm
≤5
筛分法
3
桩位偏差

满堂布桩≤0.40D
条基布桩≤0.25D
用钢尺量，D为桩径
4
垂直度
%
1.5
用经纬仪测桩管
5
桩径
mm
小于0.04D
用钢尺量
注：桩径许可偏差负值是指部分断面。
十一、进度计划
灰土挤密桩施工采取两个工作队同时施工，共投入4台螺旋钻机，8台钢丝重锤扎实机。具体施工计划见下表：
表2 施工进度计划表
日期
施工天数
施工区域
工程数量（根）
.9.18-.10.31
43
H、P
5400
.11.1-.11.30
30
A、B、C、G
12622
.12.1-.12.31
31
D、E、F
6796

十二、安全确保方法
1、钻孔机作业区内需确保无高压线路。作业区有显著标志或围栏，非工作人员不得进入。
2、机组人员作登高检验或维修时，必需系安全带；工具和其它物件放在工具包内，高空人员不得向下随意抛物。
3、作业场地距电源变压器或供电主干线距离在200m以内，开启时电压降不得超出额定电压10%，电动机和控制箱有良好接地装置。
4、安装前，检验并确定钻杆及各部件无变形；安装后，钻杆和动力头中心线许可偏斜为全长1%。
5、安装钻杆时，从动力头开始，逐节往下安装。不得将所需钻杆长度在地面上全部接好后一次起吊安装。
6、动力头安装前，先拆下滑轮组，将钢丝绳穿绕好。
7、安装后，电源频率和控制箱内频率转换开关上指针需相同。
8、钻机放置平稳、坚实，钻孔机应架好支腿，将轮胎支起，并用自动微调调整挺杆，使之保持垂直。
9、开启前检验并确定钻机各部件连接牢靠，传动带松紧合适，减速箱内油位符合要求，钻深限位报警装置有效。
10、开启前，将操纵杆放在空挡位置。开启后，用空运转试验，检验仪表、温度、音响、制动等各项工作正常方可作业。
11、施钻时，先将钻杆缓慢放下，使钻头对准孔位，当电流表指针偏向无负荷状态时即可下钻。在钻孔过程中，当电流表超出额定电流时，放慢下钻速度。
12、钻机发出下钻限位报警信号时，需停钻，并将钻杆稍稍提升，待解除报警信号后，方可继续下钻。
13、钻孔中卡钻时，立即切断电源，停止下钻。未查明原因前，不得强行开启。
14、作业中，当需改变钻杆回转方向时，待钻杆完全停转后再进行。
15、钻孔时，当机架出现摇摆、移动、偏斜或钻头内发出有节奏响声时，立即停钻，经处理后，方可继续施钻。
16、作业中停电时，需将各控制器放置零位，切断电源，并立即将钻杆全部从孔内拔出，使钻头接触地面。
17、钻机运转时，为预防电缆线被缠入钻杆中，必需有专员看护。
18、钻孔时，严禁用手清除螺旋片中泥土。发觉紧固螺栓松动时，立即停机，在紧固后方可继续作业。
19、遇有雷雨、大雾及六级以上大风等恶劣气候时，应停止一切作业。
20、作业后，将钻杆及钻头全部提升至孔外，先清除钻杆和螺旋叶片上泥土，再将钻按下接触地面，各部制动住，操纵杆放到空挡位置，切断电源。
21、施工过程中，须有专员检测检测成孔及回填扎实质量，并做好施工统计。
23、进场人员需经过项目部组织三级安全教育后方可进场施工。
24、钻孔机司机持证上岗，并遵守安全操作规程。严禁违章作业或酒后作业。
25、施工人员要按要求正确着装使用个人劳动保护用具。
26、现场注意防火、灭火器配置到位。
27、现场必需配置一名安全人员负责施工过程中安全监督。
28、加强对易燃易爆物品管理。
29、现场用电必需有专业电工负责，不得私拉乱接，违着罚款处理。
30、其它未尽事宜严格实施项目部下发安全技术交底相关要求。

中铁十一局集团
西安地铁六号线TJSG-28标项目经理部
9 月 20 日