09軟土路基施工技術(shù)總結(jié)

PAGEPAGE5第五章、軟土路基施工技術(shù)總結(jié)由中鐵隧道集團(tuán)有限公司承建的溫福鐵路Ⅲ標(biāo)福建段飛鸞隧道出口路基工程，從2005年11月進(jìn)場(chǎng)至今，在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的正確指導(dǎo)和大力支持下，以及溫福工區(qū)廣大員工的不懈努力，承建工程已全部完成。目前，人員已在逐漸撤離，竣工資料已經(jīng)編制完畢?，F(xiàn)就溫福項(xiàng)目三年的工作進(jìn)行客觀、全面的總結(jié)，用以為其他類似工程提供一定的借鑒與參考。第一節(jié)、工程概況1、地理位置飛鸞隧道出口路基位于本段福建省羅源縣方厝村，路基起始里程為DK230+574，終止里程為DK240+315，其中DK230+630.66～DK239+900為短鏈，總長(zhǎng)4712、工程范圍整段路基施工主要內(nèi)容包括：其中DK230+574～DK239+910變更為軟土路基，采用管樁加固。DK230+910～DK240+315為軟土路基，基礎(chǔ)采用CFG樁和碎石墊層復(fù)合地基加固；其余路段為普通路基填筑段。3、根據(jù)本段路基實(shí)際施工情況，主要采用CFG樁復(fù)合式地基加固，重點(diǎn)總結(jié)CFG樁施工方法及工藝以及填筑情況。第二節(jié)、CFG樁施工方法及施工工藝（包括施工方法圖、施工工藝圖）根據(jù)本工程的地質(zhì)條件，施工時(shí)采用YZ160型靜壓振拔樁機(jī)，激振力1400KN，利用振動(dòng)沉管機(jī)將Φ50cm樁管沉入地基土中后達(dá)到樁機(jī)“抬架”，根據(jù)樁機(jī)配重折算表明承載力已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)承載力要求，與此同時(shí)向樁管內(nèi)灌注混凝土，然后邊振動(dòng)邊拔管形成CFG樁。1、振動(dòng)沉管施工方法靜壓振拔樁機(jī)在埋好的樁尖上壓入地層，到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁機(jī)振動(dòng)抬架，振動(dòng)電流達(dá)到設(shè)計(jì)要求，灌注混合料，振動(dòng)拔管形成CFG樁，樁徑按設(shè)計(jì)要求確定管徑施工。2、振動(dòng)沉管樁機(jī)施工工藝①樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，確定機(jī)架高度、沉管長(zhǎng)度，一般沉管長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)超出3~5m，避免地質(zhì)變化落差大而造成再次接管。②樁機(jī)就位、立架，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%，與沉管的靠架懸吊一垂球，控制施工過(guò)程中沉管垂直度。③依據(jù)設(shè)計(jì)要求測(cè)量放樣樁點(diǎn)，埋設(shè)樁尖要求樁尖與管接觸面埋至地面下30cm，避免移機(jī)時(shí)對(duì)樁尖碰撞造成樁位偏移。④啟動(dòng)馬達(dá)沉管到設(shè)計(jì)標(biāo)高，而達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)未靜力抬架，表明承載力不能滿足設(shè)計(jì)要求；繼續(xù)沉管直至達(dá)到振動(dòng)抬架，樁機(jī)電流達(dá)最大電流150A以上，機(jī)身連續(xù)抬起三次以上，確實(shí)達(dá)到該機(jī)型的最大潛力后停機(jī)，表示達(dá)到承載力要求。

⑤停機(jī)后立即向管內(nèi)投料，直到混合料與進(jìn)料口齊平。混合料按設(shè)計(jì)配合比經(jīng)攪拌機(jī)加水拌和，拌和時(shí)間不得少于2分鐘，如粉煤灰用量較多，拌和時(shí)間還要適當(dāng)放長(zhǎng)，坍落度控制在60~80cm、和易性良好的混凝土最為合適。⑥啟動(dòng)馬達(dá)，留振5-10秒后，開始撥管，撥管速度為1.2~1.5m/min（拔管速度為線速）如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率還可放慢0.8~1.0m/min。撥管過(guò)程中不允許反插，如上料不足，須在撥管過(guò)程中由卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)的上料斗空中投料；以保證成樁后樁體密實(shí)，樁頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求。成樁后樁頂標(biāo)高應(yīng)考慮計(jì)入保護(hù)樁(超出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm)。成樁后浮漿厚度以不超過(guò)⑦管頭離地面60cm停機(jī)(防止移機(jī)時(shí)斷樁)，把事先準(zhǔn)備好的4根4m長(zhǎng)Φ10鋼筋垂直、均勻分散插入樁中，防止斷樁和與擴(kuò)大樁頭接觸牢固。沉管撥出地面，確認(rèn)成樁符合設(shè)計(jì)要求后，用粒狀材料濕粘土封頂，然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。⑧每根樁施工時(shí)安排專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)旁站檢查并做好沉管(樁頂標(biāo)高、樁底標(biāo)高、樁長(zhǎng)及沉管速度等)、投料(砼配合比、單樁灌注砼數(shù)量等)及提管(振動(dòng)時(shí)間、提管速度等)各項(xiàng)記錄。⑨待所有樁身施工完畢(不再移機(jī))，達(dá)到28天強(qiáng)度要求后進(jìn)行樁基檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果合格后在樁頂處按擴(kuò)大樁頭施工要求接樁至地面，擴(kuò)大樁頭采用C15砼，樁身施工和擴(kuò)大樁頭施工完畢后，施作60cm碎石墊層，墊層所用材料為未風(fēng)化的碎石，最大粒徑不超過(guò)30cm，大塊石不應(yīng)集中、均勻分布在填筑層中，含泥量不大于5%；虛鋪后采用靜力壓實(shí)每層壓實(shí)厚度不超過(guò)30cm，最小壓實(shí)厚度不小于15cm，墊層加寬鋪設(shè)，鋪設(shè)寬度比基礎(chǔ)寬度超出部分不小于墊層的厚度(60cm)。⑩工藝流程：參見圖1樁尖預(yù)制（自行預(yù)制或購(gòu)置）平整場(chǎng)地、測(cè)量放線具體樁位樁尖預(yù)制（自行預(yù)制或購(gòu)置）平整場(chǎng)地、測(cè)量放線具體樁位樁機(jī)就位、安裝、調(diào)試樁機(jī)就位、安裝、調(diào)試樁尖按放樣要求預(yù)埋地面以下樁尖按放樣要求預(yù)埋地面以下30cm攪拌攪拌CFG樁混合料振動(dòng)提管，管內(nèi)料不足空中投料沉管至抬架投料與管口高齊平投料與管口高齊平設(shè)置接茬鋼筋將其插入樁身成樁28天達(dá)到強(qiáng)度后樁基檢驗(yàn)復(fù)合墊層施作圖1CFG樁施工工藝流程圖第三節(jié)、CFG樁施工質(zhì)量控制措施①嚴(yán)把材料進(jìn)場(chǎng)關(guān)，保證施工符合規(guī)范要求的水泥和粗、細(xì)骨料和粉煤灰等材料，并作好材料試驗(yàn)，形成有關(guān)記錄，不合格原材料不準(zhǔn)使用。②樁機(jī)就位應(yīng)準(zhǔn)確，樁機(jī)機(jī)架及沉管與地面保持垂直，垂直度誤差≤1%。③CFG樁混合料坍落度每臺(tái)班抽樣檢驗(yàn)3次，不滿足60~80cm，立即通知拌和站調(diào)整。④CFG樁混合料強(qiáng)度每一工作日做一組（3塊）試塊，進(jìn)行28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)。⑤CFG樁的布置形式數(shù)量必須按設(shè)計(jì)圖紙要求嚴(yán)格施作。⑥單樁混凝土灌注量：?jiǎn)螛痘炷亮看笥谠O(shè)計(jì)值而且必須連續(xù)灌注，以保證成樁的連續(xù)性從而不出現(xiàn)斷樁、縮頸的現(xiàn)象；⑦CFG樁頂端浮漿應(yīng)清除干凈，直至露出新鮮混凝土面，保證有效長(zhǎng)度。施工中設(shè)置保護(hù)樁長(zhǎng)，在料斗加料時(shí)，比設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)多加0．5米左右，將沉管拔出后，用插入式振搗棒對(duì)樁頂混合料加振3～5秒，提高樁頂混合料密實(shí)度。之后用土封項(xiàng)，增大混合料表面的高度即增加了自重壓力，可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力，避免新打樁振動(dòng)導(dǎo)致已打樁受振動(dòng)擠壓，混合料上涌使樁徑縮小。⑧作好并收集、整理好各種施工原始記錄，質(zhì)量檢查記錄、設(shè)計(jì)變更、現(xiàn)場(chǎng)記錄等原始資料并作好施工日志。⑨CFG樁的樁身質(zhì)量、完整性，按總樁數(shù)的10%抽檢；單樁承載力按總樁數(shù)的2‰抽檢，必須滿足設(shè)計(jì)要求。⑩如有縮頸和斷樁情況出現(xiàn)，檢測(cè)根據(jù)樁的分布就其周圍進(jìn)行補(bǔ)打，斷樁處如距離地面較近，可以進(jìn)行開挖后擴(kuò)大樁徑接至地面。第四節(jié)、CFG樁的檢測(cè)方法與檢測(cè)結(jié)果我單位委托鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院工程檢測(cè)中心進(jìn)行CFG樁成樁后質(zhì)量檢測(cè)工作，樁身混凝土質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：⑴Ⅰ類樁——樁身混凝土完整性好，樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；⑵Ⅱ類樁——樁身混凝土基本完整，有小缺陷，截面稍有削弱，但對(duì)樁的受力無(wú)影響，樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；⑶Ⅲ類樁——樁身有缺陷，但不是斷樁等嚴(yán)重缺陷或樁身混凝土低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度，但達(dá)到或大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%；⑷類樁——樁身混凝土有斷樁等嚴(yán)重缺陷，或混凝土強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%；飛鸞隧道出口路基施工CFG樁5042根，低應(yīng)變檢測(cè)按設(shè)計(jì)要求抽檢10％，504根，按上述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定：其中Ⅰ類樁451根，Ⅱ類樁48根，Ⅲ樁5根，無(wú)Ⅳ類樁存在，低應(yīng)變檢測(cè)完整性良好。單樁靜載實(shí)驗(yàn)按設(shè)計(jì)要求抽檢2‰，11根，全部滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。第五節(jié)、路基填筑方法及工藝（填筑方法圖、施工工藝圖）1、C組填料施工方法整平碾壓整平碾壓松鋪填料基地處理測(cè)量放樣路基修整試驗(yàn)檢測(cè)下層填筑圖22、C組填料填筑基床底層以下施工工藝①測(cè)量放線，確定中線、坡腳線。②基底處理：基底已經(jīng)進(jìn)行CFG樁復(fù)合式地基處理后鋪設(shè)碎石墊層，內(nèi)鋪設(shè)土工格室。在碎石墊層鋪設(shè)完成檢測(cè)合格后進(jìn)行C組填料的填筑。③施工前疏通兩側(cè)臨時(shí)排水邊溝,保證排水暢通路基填筑過(guò)程中無(wú)積水。④分層填筑：采用沿橫斷面全寬、縱向分層填筑。由于原地面高低不平，先從最低處分層填筑，兩邊向中部填筑。填料采用自卸汽車運(yùn)至施工場(chǎng)地(每車按8m3考慮)，事先用石灰在場(chǎng)地上做出4m×5m網(wǎng)格，卸料時(shí)每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)卸一車，以保證在攤鋪時(shí)好控制分層厚度(松鋪厚度不超過(guò)45cm、壓實(shí)厚度不超過(guò)40cm)。⑤分層攤鋪、整平：采用挖掘機(jī)、推土機(jī)協(xié)調(diào)攤鋪，人工配合整平。每一層攤鋪的粗細(xì)料應(yīng)鋪設(shè)均勻，不應(yīng)有粗集料或細(xì)集料窩。為保證路基邊緣壓實(shí)度滿足要求，路基邊緣必須超寬不小于50cm進(jìn)行壓實(shí)，待路基整修時(shí)，刮除多余的方量用于平整護(hù)坡道。攤鋪前打好樁點(diǎn)做好分層厚度標(biāo)志，以便施工過(guò)程中控制。⑥分層壓實(shí)：路基壓實(shí)采用YZ18B型振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，壓實(shí)順序?yàn)橄葍蓚?cè)后中間，先靜壓再動(dòng)壓，再?gòu)?qiáng)振的操作程序進(jìn)行碾壓；碾壓遍數(shù)根據(jù)路基施工總結(jié)確定為6遍；壓路機(jī)的最大行駛速度小于4Km/h，沿線路縱向兩輪跡之間的壓實(shí)重疊不小于40cm，上下兩層填筑接頭錯(cuò)開不小于3.0m。每一層壓實(shí)時(shí)要不斷地進(jìn)行整平，較大填料不應(yīng)集中，應(yīng)均勻分布于填筑層中，對(duì)于部分粒徑超標(biāo)的進(jìn)行清除或改小，每一層填筑內(nèi)部和表面石塊間的空隙用填塞料石屑填充密實(shí)，使得層厚均勻和層面平整。⑦分層檢查：每施工完一層進(jìn)行孔隙率(n)、每90cm厚進(jìn)行地基系數(shù)(K30)試驗(yàn)，并對(duì)標(biāo)高、平整度和橫坡進(jìn)行檢查，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后方可填筑下一層。圖3AB組填料填筑基床底層、級(jí)配碎石填筑基床表層施工方法和施工工藝與C組填料相同，僅檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)不同，C組填料、AB組填料、級(jí)配碎石檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)如下：表1序號(hào)項(xiàng)目允許限差1壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)地基系數(shù)K30(MPa/m)≥130孔隙率n＜31%2中線至邊緣距離±50mm3寬度不小于設(shè)計(jì)值4平整度不大于15mm5橫坡±0.5%(4.0%)表2基床底層AB組填料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目允許限差1壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)地基系數(shù)K30(MPa/m)≥150孔隙率n＜28%動(dòng)態(tài)變形模量Evd(MPa)≥402中線至邊緣距離＋50，0mm3寬度不小于設(shè)計(jì)值4平整度不大于15mm5橫坡±0.5%(4.0%)6厚度±30mm表3基床表層級(jí)配碎石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目允許限差1壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)地基系數(shù)K30(MPa/m)≥190孔隙率n＜18%動(dòng)態(tài)變形模量Evd(MPa)≥552中線高程±10mm3路肩高程±10mm4中線至邊緣距離＋20，0mm5寬度不小于設(shè)計(jì)值6平整度不大于10mm7橫坡±0.5%(4.0%)8厚度-20mm路基隊(duì)施工完成每一層填筑后，及時(shí)報(bào)檢，試驗(yàn)室組織人員協(xié)同質(zhì)檢，監(jiān)理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見證檢測(cè)，檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到上述檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行下層施工。第六節(jié)、軟土路基沉降觀測(cè)的布設(shè)及沉降結(jié)果DK239+910~DK240+315段軟土路基，在DK230+942、DK240+103、DK240+170、DK240+250、DK240+300處設(shè)置5個(gè)中心沉降板，坡角外設(shè)兩排水平位移樁，在整個(gè)施工過(guò)程中進(jìn)行沉降、位移觀測(cè)的監(jiān)控。1、沉降量累計(jì)值：DK230+942樁0.0242m；DK240+103樁0.0994m；DK240+170樁0.1068m；DK240+250樁0.1073m；DK240+300樁0.0255m。2、位移量累計(jì)值：DK240+007樁0.069m；DK240+011樁0.031；DK240+035樁0.037m；DK240+037樁0.045m；DK240+108樁0.045m；DK240+109樁0.082m；DK240+100樁0.027m；DK240+104樁0.079m；DK240+198樁0.056m；DK240+193樁0.011m；DK240+159樁0.023m；DK240+161樁0.062m；DK240+179樁0.004m；DK240+282樁0.002m；DK240+263樁0.019m；DK240+267樁0.055m。路基沉降預(yù)測(cè)采用曲線回歸法分析，路基填筑完成和堆載預(yù)壓后觀測(cè)數(shù)據(jù)作曲線回歸分析，曲線回歸的相應(yīng)系數(shù)R高于規(guī)定的0.92。沉降預(yù)測(cè)的可靠性經(jīng)過(guò)間隔3個(gè)月的兩次預(yù)測(cè)最終沉降的差值小于8mm。路基填筑完成或堆載預(yù)壓后，最終的沉降預(yù)測(cè)時(shí)間滿足：S（t）/S(t=∞)≥75%式中S（t）——預(yù)測(cè)時(shí)的沉降觀測(cè)值；S(t=∞)——預(yù)測(cè)的最終沉降值。第七節(jié)、施工管理、機(jī)械設(shè)備和勞動(dòng)力組織1、樁機(jī)施工作業(yè)的勞動(dòng)組織及人員配備情況參見表4表4CFG樁施工勞動(dòng)力組織及人員配備表職務(wù)人數(shù)基本要求職責(zé)劃分隊(duì)長(zhǎng)1有一定的組織與管理能力，掌握本施工方法的施工要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)調(diào)與施工安排機(jī)長(zhǎng)2熟悉機(jī)械性能，掌握本施工方法的施工程序及操作要求機(jī)械操作與維修技術(shù)員1熟悉本施工方法的施工技術(shù)，掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)安全檢查，質(zhì)量控制，技術(shù)指導(dǎo)，現(xiàn)場(chǎng)記錄測(cè)工3能熟練根據(jù)技術(shù)交底進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣測(cè)量定位普工6吃苦耐勞，愛崗敬業(yè)負(fù)責(zé)樁尖埋設(shè)，移機(jī)定位，搬運(yùn)修理工熟悉機(jī)械性能機(jī)械維修，保養(yǎng)電工1具有勞動(dòng)部門頒發(fā)的上崗證電器設(shè)備的安裝和安全運(yùn)轉(zhuǎn)合計(jì)122、CFG樁機(jī)施工作需配備的主要機(jī)具設(shè)備參見表5表5主要機(jī)具設(shè)備配備表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注振動(dòng)沉管樁機(jī)YZ1402沉管攪拌機(jī)JS10001混凝土攪拌混凝土罐車8DC9-1A48m3電焊機(jī)BX1-3501機(jī)械及器具維修3、路基填筑施工作業(yè)的勞動(dòng)組織及人員配備情況參見表6表6路基填筑施工勞動(dòng)力組織及人員配備表職務(wù)人數(shù)基本要求職責(zé)劃分隊(duì)長(zhǎng)1有一定的組織與管理能力，掌握本施工方法的施工要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)組織協(xié)調(diào)與施工安排技術(shù)員1熟悉本施工方法的施工技術(shù)，掌握設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)安全檢查，質(zhì)量控制，技術(shù)指導(dǎo)，現(xiàn)場(chǎng)記錄駕駛員8持證上崗，數(shù)量操作機(jī)械保證施工用料到位普工10吃苦耐勞，愛崗敬業(yè)負(fù)責(zé)場(chǎng)地修整，倒運(yùn)填料修理工1熟悉機(jī)械性能機(jī)械維修，保養(yǎng)電工1具有勞動(dòng)部門頒發(fā)的上崗證電器設(shè)備的安裝和安全運(yùn)轉(zhuǎn)合計(jì)144、路基填筑施工作需配備的主要機(jī)具設(shè)備參見表7表7主要機(jī)具設(shè)備配備表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注推土機(jī)T140-11粗平填料挖掘機(jī)CAT-320B1精平填料壓路機(jī)YZ-18B1壓實(shí)填料上料汽車T850510m3電焊機(jī)BX1-3501機(jī)械及器具維修水準(zhǔn)儀DSZ21測(cè)量標(biāo)高全站儀徠卡TCR4021放樣定位第八節(jié)、施工績(jī)效1、水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）不僅可以作為永久性工程加固軟土的一種施工方法，也可以加大樁徑以及深度用來(lái)加固永久建筑物的地基基礎(chǔ)。2、操作方法較容易掌握，原材料購(gòu)置、現(xiàn)場(chǎng)施工比較方便。3、混凝土中一般以價(jià)格低廉的425號(hào)普通硅酸鹽水泥為主，用石屑代替細(xì)骨料河砂，可以大幅度的節(jié)約工程造價(jià)，增加經(jīng)濟(jì)效益。4、由于本段路基CFG樁施工過(guò)程控制嚴(yán)格，填筑后沉降累計(jì)極小，沒(méi)有產(chǎn)生任何由于沉降導(dǎo)致的工程問(wèn)題，例如不均勻沉降、路基開裂等。5、路基填筑每層按驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求全部檢查合格后進(jìn)行下一層填筑，質(zhì)量高，保證了鋪軌的需要，減少了由于施工不完善而造成的工程質(zhì)量問(wèn)題，例如表面平整度不足不能滿足道碴厚度要求等。第九節(jié)、經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)1、混合料要求原材料碎石、石屑、粉煤灰、水泥等經(jīng)檢驗(yàn)合格后才能使用，拌合料配