山西某地基处理振动碎石桩工程施工组织设计.pdf
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1、山西 地基处理振动碎石桩工程施工组织设计山西 地基处理振动碎石桩工程 施工组织设计一、综述1.1.编制依据及技术标准1.1.1 编制依据山西 桩基工程施工招标文件山西 碎石桩桩位布置图(1068-99-2 结施 1)1.1.2技术标准工程测量规范(GB50026-93)建筑地基处理技术规范(JGJ79-91)施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-88)岩土工程勘察规范(GB50021-94)湿陷性黄土地区建筑规范(GBJ25-90)建筑抗震设计规范(GBJ11-89)1.2.工程概况1.2.1工程简介山西 位于太原市滨河西路北段,由多栋1-4层建筑物构成,整体分为两块,其中一块为多栋建筑物
2、坐一个整体底盘上,一层地下室底盘尺寸为130X 170m,属于对 沉降敏感建筑,底盘中部主体建筑高四层(h=27m),该建筑为乙类建筑,抗震设防八 度,本工程由山西省建筑设计研究院设计。1.2.2工程内容该工程位于汾河西岸,场地土从自然地 坪下12m-13m范围内为中等一严重液化土 层,液化指数7.35-30.41,为了完全消除地 基液化并提高地基承载力,本工程地基处理 主要选用振动碎石桩,并且在主馆地段插打 CFG桩,振动碎石桩桩径中377,桩长12.5m,桩距1.2m,桩顶高程为785.700m,自然地 坪标高介于785.780m-787.290m之间,采用 正方形布桩方式,总桩数2157
3、0根。1.2.3场地工程地质条件1.2.3.1地形、地貌拟建场地原为旧市场,现已拆除完毕,勘探期间测得各勘探点地面标高介于 785.78-787.29m之间,场地所属地貌单元 为汾河西岸I级阶地。1.2.3.2地基土构成及岩性特征根据已完成勘探钻孔揭露地层情况,本 场地第层粉质粘土以上为第四系全新统 冲积、冲洪积地层,其下至50nl左右为第四 系上更新统冲洪积地层,场地堆积物呈较明 显的水进韵律旋回,由下而上颗粒由粗到细 呈多个旋回,据此特征,结合钻探记录、原 位测试成果及室内土工试验资料,本场地地 层共分十六个大层,现依层序分述如下:人工填土,可以分为两个亚层】杂填土:成分以砖块、石块、灰渣
4、、煤渣等建筑垃圾为主,夹杂有素填土,结构 松散,力学性质不均。2素填土:褐黄色,成分以粉质粘土 为主,含云母、煤屑、灰屑、腐植质。可塑,具中压缩性。标准贯入试验锤击数(经杆长 修正后击数,下同)在5.0击左右;静力触 探锥尖阻力介于0.91.8MPa之间,平均 1.3MPa。粉质粘土、粉土:褐黄色,含云母、煤屑、可塑(稍密),饱和,具中压缩性,标准贯入试验锤击数介于在5.08.0击之 间,平均6.5击,静力触探锥尖阻力“粉质 粘土介于1.87.6MPa之间,平均3.8MPa;粉土介于1.96.OMPa之间,平均3.0MPao细砂:褐黄色,矿物成分以云母、石 英、长厂为主,混有粉土,夹粉质粘土透
5、镜 体。饱和,松散。标准贯入试验锤击数介于 在3.810.3击之间,平均7.0击,静力触 探锥尖阻力/介于2.05.0MPa之间,平均 3.6MPa。粉质粘土:褐黄色,含云母、煤屑 混有砂土及粉土,夹粉土透镜体。可塑,具 中压缩性。标准贯入试验锤击数介于在 3.610.0击之间,平均6.5击,静力触探 锥尖阻力,介于0.63.9MPa之间,平均 2.4MPa。细中砂:褐黄色,以中砂为主,矿 物成分为云母、石英,长石,混杂粉质粘土。饱和,稍密。标准贯入试验锤击数介于在 7.7-18.7击之间,平均11.3击,静力触探 锥尖阻力“介于2.58.6MPa之间,平均 5.5MPa。中粗砂:褐黄色,以中
6、砂为主,矿 物成分为云母、石英,长石,混杂粉质粘土,含卵砾石。饱和,稍密中密,标准贯入试 验锤击数介于9.0-23.2击之间,平均13.9 击,静力触探锥尖阻力q。介于3.08.0MPa 之间,平均6.4MPa。粉质粘土、粉土:褐黄褐红色、含云母、氧化铁,混有中细砂,含零星卵砾 石。粉质粘土,可塑;粉土,饱和,中密,具中压缩性。标准贯入试验锤击数粉质粘土 介于7.916.4击之间,平均H.2击;粉 土介于10.618.7击之间,平均14.4击。静力触探锥尖阻力小粉质粘土介于L3 9.5MPa之间,平均3.6MPa;粉土介于1.4 1.8MPa之间,平均 L6MPa。由于桩尖打至层底,有可能进入
7、第 土层,再下土层与振动碎石桩施工关系不 大,所以这里不再描述。1.2.3.3地下水据地质勘察揭露,勘探期间实测稳定水 位埋深为L53.0in,标高783.39 784.70mo地下水类型属潜水型。1.2.3.4场地土类型及建筑场地类别 据山西省地震工程勘察研究院山西省 工程场地地震安全性评价工作报告,本场 地可按中软场地土,in类建筑场地考虑。1.2.3.5地基土液化判定通过本次勘察知,从自然地面起15nl内 为Q4地层,其中饱和的砂土及粉土根据(GBJ11-89)规范初步判定上述土层具有液 化可能。太原市地震基本烈度为8度,进一 步用标准贯入试验判定该场地地液化等级 为中等严重。二、工程总
8、体规划2.1.工程建设目标:2.1.1目标:以一流的质量、一流的管 理、一流的速度、一流的服务、建设一流的 工程,让甲方和现场监理满意。2.1.2工期:采取有力的措施,制定周 密施工计划,确保工程按期完成。2.1.3质量:一次验收合格率100%,优 良率90%以上,全部工程创优良。2.1.4安全:杜绝重大安全事故,死亡 率为零,千人负伤率不大于0.2%。2.2工程总体布置2.2.1工程布置原则:分区全面展开施工,材料就近堆放,工区内流水作业,施工 突出重点,连续均衡地组织施工。2.2.2施工作业区划分为保证工程在短期内如期完成,施工采 用分区平行施工,施工中按工艺流程流水作 业,根据桩机配备数
9、量,划分为五个作业区,同步进行施工。三、施工准备3.1.技术准备3.1.1进场后及时组织有关人员集中学 习,熟悉施工图纸、设计文件。3.1.2熟悉现场,进行踏勘调查,了解 地形地质情况。3.1.3编制项目质量计划及分项工程施 工方案,逐级审批后及早对施工班组进行层 层技术、质量交底。3.1.4对施工区内试桩区按设计要求安 排试桩计划,并将试桩数据收集,作为工程 桩施工的技术参数。3.1.5由材料部门提供合格分供方名 录,并对施工拟采用碎石料等原材料进行进 场前检验,做好合格分供方评审。3.1.6熟悉监理工程师或甲方提供的测 设基准资料,做好施工控制网测设准备。3.1.7准备施工记录、交验表格。
10、3.1.8对拟用施工材料按工期要求组织 进场,按实验要求进行材料进场检验。3.1.9着手文明施工准备,图表上墙,厂门、标志牌、警示牌合理设置。3.2.现场准备.3.2.1现场施工测量施工测量执行“从整体到局部,先控制 后碎步”的原则进行。3.2.1.1参加甲方组织的测量成果复测 及交接桩工作,并在接桩后做好标桩的复 测。对于丢失桩位进行恢复及对原地形进行 复测,将复测成果报监理工程师批准。3.2.1.2根据监理工程师批准的标桩复 测成果,在场地四周设立八个施工控制桩,形成井字形测量控制网,以便桩位放样使 用;且在施工区外不受干扰处,设永久碎标 桩,用于复核井字形控制网内的控制桩及引 测高程使用
11、。3.2.1.3所有验收过的标桩均进行砌筑 保护,所有施工控制桩均须设立易识别的标 志,以防碰撞。3.2.1.4对施工控制桩进行定期复测。若发生桩位变动或损坏,必须及时在附近引 测复核,并将成果提报监理工程师。3.2.1.5测设精度必须满足工程测量 规范(GB50026-93)中的相关规定。3.2.1.6测放须及时复核并填报测量记 录,作为隐蔽验收,竣工验收的附件。3.2.1.7施工测量技术保证措施A所有测量人员均需持证上岗。B所有使用的测量仪器必须经计量检测 部门校准,并在有效使用期间使用。C对所有控制桩加工统一牢固醒目的标 牌,以防碰撞。D及时作好测放记录,保证施工的可追 溯性。E施工控制
12、桩测量满足工程测量规 范(GB50026-93)中二级导线测量的规定,相对闭合差1:10000,边长量相对误差L 14000,测角中误差8,方位角闭合差 16Zn(n为测站数),高程控制桩满足二 等水准测量精度要求,每公里高差全中误差 2mm,闭合误差4 JL mm。3.2.2施工道路及场地准备首批进场机械入场后,即进行进场道路 的拓宽压实工作,并及时作好临建区、堆料 区的范围规划,作好现场规划平整等工作,尽早进行临建搭投。3.2.3场地内水电准备由于施工现场水源、电源无法满足施工 实际需求,按总体规划要求选址安放贮水 罐,振动碎石桩施工区安放发电机,临建区 进行临时用电线路架设。3.2.3.
13、1施工用水准备由于现场施工生产用水无法满足施工 需求,开工前根据规划的五个施工作业区,打五眼日出水量250nl3的水井作为水源。施 工生产用水,日用水量约HOOK。生活用水由现场设置的自来水作为饮 用水源。施工生活用水,日用水量约10吨3.2.3.2施工用电准备施工现场虽然提供了两台容量为 315KVA变压器,但仍无法满足施工用电的需 求,所以现场配置柴油发电机五台作为电源 补充,按施工作业区规划放置,既可满足桩 机用电要求,又可解决由于施工场地大,而 电缆线需求量大以及线路架设困难等问题。P=l.1(KiSPi/cos4)+K2SP2)XI.1=1.1X0.6X(5X55+5X90+28.4
14、X5+18.5X5+3X10+5X4)/0.75+O.6X5X21X1.1=1054KVA式中:LI 一系数1.1 一照明用电系数Ki 电动机要求系数取0.6K2 电焊机要求系数取0.6cos 6 功率因数取0.75 总用电量按H00KVA考虑,故现场除两 台315KVA变压器外还需配备5台100KVA柴 油发电机,以满足施工设备的用电需求,施 工现场设置七个配电箱,分别连接2台变压 器和5台发电机;5台100KVA发电机组分别 供5台90KW振动沉管桩机用电,2台315KVA 变压器供5台55KW振动沉管桩机及其它设 备用电。3.3.资源准备3.3.1按工程总体布置要求安排人员、机械的逐步入
15、场,并对入场机械进行使用前 维修保养及试运转和报验。3.3.2与选定的合格分供方进行材料供 应合同的签定,保证油料、碎石等外购材料 满足施工进度要求现场主要材料为碎石,要求采用天然级 配的30-50mm碎石,含泥量不得大于5%,碎 石在现场的堆放量要根据每个施工区桩数 及单桩碎石灌入量来确定(充盈系数1.7),并按总体规划布置分段堆放,材料堆放场地 地面要作适当的硬化处理或压实。四、振动碎石桩施工方法本工程地基采用振动碎石桩,主要处理 土层为中等严重液化土层,处理深度要求 超过液化土层埋深。4.1.设计要求4.1.1振动碎石桩设计参数:A设计桩长:12.5mB设计桩径;377mmmC设计桩距:
16、1.2mD垂直度:1.5%E灌入碎石量充盈系数:21.74.1.2振动碎石桩处理设计要求全部碎石桩施工完毕后,对复合地基进 行检测,要求地基土经振动碎石桩处理后完 全消除地基液化,复合地基承载力及场地的 均匀性评价满足设计要求。4.2.施工步骤与方法4.2.1,施工测量放线4.2.1.1根据甲方提供的座标控制点和 水准基桩,建立振动碎石桩施工用的测量控 制网点。4.2.1.2根据设计院提供的碎石桩桩位 布置图,先放出振动碎石桩整个施工区范围 的八个角点座标桩,并进行复测检查无误 后,呈交甲方及监理审查认可签字,方可进 行下步测量放线工作。4.2.1.3在振动碎石桩施工区选择合理 位置,分段测放
17、出纵横轴线控制桩,并做出 显著标志以方便桩位施工时测放,检查桩点 位置。4.2.2.施工场地准备4.2.2.1排水系统设置排水系统的设置与场地平面布置和施 工道路紧密结合,沿场地四周设置排水明 沟,形成整个场地统一的排污、排洪、排水 网络体系,保证整个工地作业在干燥或无泥 泞条件下进行,保证交通畅通。4.2.2.2场地平整振动碎石桩施工前应平整场地,并采用 推土机或压路机预压二遍,有利于机械设备 行走、移动。4.2.2.3振动碎石桩工作区划分及施工 顺序安排。为确保振动碎石桩施工尽快完成,将整 个施工作业面分为五个大致相等的工作区,安排十台机组进场施工。施工顺序:首先施 工外排桩,然后施工隔行
18、第三排桩,最后施 工第二排桩;后面的桩位依此顺序施工。为 防止施工到最后成孔困难,现场必需配置 90KW振动沉管桩机,确保工程顺利进行。4.2.2.4施工面选择打桩施工面标高根据现场具体情况以 及设计图纸而定,选择自然地坪较为合理,施工面应控制在高出设计桩顶标高l-2m内,以便挖土进行基础施工时将没有充分挤实 的或被挤松的表层土完全挖去,为保证桩体 的垂直度,施工面坡度应控制在1.5%以内。4.2.3.成桩机械配备4.2.3.1桩管配置根据设计要求桩径为377mm,应选择 外径为351曲带活瓣桩尖的无缝桩管(桩 管长16m,管壁厚10mm)。4.2.3.2振动沉拔桩锤配置根据地质情况、设计以及
19、工期的要求,选用两种型号电动振动沉拔桩锤:振中机械 厂产DZ60Y型55KW振动沉拔桩锤5台;上 海工程机械厂产DZ60型90KW振动沉拔桩锤 5台,这两种设备的技术性能指标均可满足 施工要求。4.2.3.3振动沉管桩架配置根据施工需要,选择浙江瑞安建机厂生 产的ZJ40J、ZJ60J两种桩架,可分别满足 DZ60Y型(振中)和DZ60型(上海)两种沉 拔桩锤的配套使用,这两种轨道式桩架均采 用轨道行走底盘,分别驱动,集中操纵控制。4.3.振动碎石桩成桩工艺4.3.1.振动沉管碎石桩施工程序4.3.1.1振动沉管碎石桩施工程序框图4.3.1.2振动沉管碎石桩施工示意图4.3.2.主要工序施工方
20、法4.3.2.1振动沉管桩机就位当准确的桩位已放样,然后将桩管对准 桩位中心,把桩尖活瓣合拢,放松卷扬钢丝 绳,利用桩机和桩管自重,把桩尖竖直地压 入桩位中心。4.3.2.2振动沉桩成孔开动振动锤,同时放松滑轮组,使桩管 逐渐下沉,并开动加压卷扬机,通过加压钢 丝绳对钢管加压,在桩管进入可液化土层过 程中,每下沉0.5m,留振30秒钟,当桩管 穿透液化土层或至设计深度后,便停止振动 器的振动。4.3.2.3 装料桩管到设计深度后,稍上拨桩管以破坏 桩管及桩尖活瓣外侧真空状态,减小起拨摩 阻力。然后停止振动,用料斗向桩管装料,直至装满为止4.3.2.4振动拔管成桩启振拔管,边振动边拔出桩管,到地
21、面 成桩。4.3.2.5 复打用振动成桩将桩管再次边振动边沉入 土层中,直到设计深度,然后停止振动,用 料斗向桩管内装料,启振拔管,当拔桩管二 分之一长度时,用装料斗再次向桩管装满碎 石,继续边振动边拔桩管,要严格控制拔管 速度和高度,当桩管底端接近地面2-3m时 拔管应尤其谨慎,必要时可采取短停拔(0.3-0.5m),长留振(15-20秒)的措施严 防断桩夹层或破坏桩头土层等,直至拔出地 面成桩。全复打后使桩体碎石灌注充盈系数 达1.7o然后移动桩架至另一个孔位,重复以 上作业。4.4.振动桩技术质量控制措施4.4.1必须保证1.0m的虚桩高度4.4.2振动沉桩管起动电动机激振,使 桩管沉至
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