专题砂石桩和塑料排水板施工专项方案.docx

第一章 工程概况1、编制依据
宁波钢铁新增一次料场地基处理工程设计文件
《建设工程项目管理规范》GB/T50326-2001
《建筑工程施工质量验收统一规范》GB50300-2001
《建筑地基基础施工质量验收规范》GB50202-2002
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《冶金建筑工程施工质量验收规范》YB 4147-2006
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2001
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
《塑料排水板质量检验标准》（JTJ/T257-96）
《塑料排水板施工规程》（JTJ/T256-96）
2、场地情况概述
本工程位于宁钢焦化区域地块西侧，占地约10万平米，包含新建10#、11#、12#料条的地基处理，堆取料机基础的地基处理（料场地坪设计标高以下部分）；保护邻近建、构筑物正常使用的措施。
在焦化厂建设以前，该场地自然标高大约为绝对标高-0.050m，场地平整采用开山的塘渣进行，回填塘渣厚度约3m左右，现场地自然地面标高平均为2.500m。
10#料条所在区域有原焦化区域的建（构）筑物地基处理用的水泥土搅拌桩（长度约为15m），原罐体基础及PTC桩，其长度约为35m。
11#料条所在区域有1#、2#烟囱基础及PTC桩，桩长35m左右。
12#料条所在区域有1#、2#焦炉基础、煤塔基础、烟道及推焦机基础，其中焦炉和煤塔基础采用PHC桩，桩长59m左右；烟道及推焦机基础采用PTC桩，桩长35m左右。
3、主要土层概况
根据地勘报告，场地内主要土层由上向下分布状况为：
第①层杂填土：密实度不均，分布厚度变化较大。（现为约3m厚塘渣）。
第②、③、④、④1层属饱和软土，呈软塑－流塑状态，具高孔隙度、高压缩性，均为工程地质较差的地基土。
第⑤层粘性土：天然孔隙比平均值e＝0.86，液性指数平均值=0.50，压缩系数平均值，呈可塑状态，局部呈软塑状态，属中压缩性土。
第⑤1层粉土：天然含水量平均值，天然孔隙比平均值e＝0.84，压缩系数平均值,呈中密状态，属中压缩性土，以透镜体形式分布于第⑤层中。
第⑥层粘土、粉质粘土：天然孔隙比平均值e＝0.79，液性指数平均值=0.40,压缩系数平均值，呈可塑状态，属中压缩性土。
第⑥1层粉土：天然含水量平均值，天然孔隙比平均值e＝0.80，压缩系数平均值，呈可塑状态，属中压缩性土。
第⑦层粘土：天然孔隙比平均值e＝0.76，液性指数平均值=0.29, 压缩系数平均值，呈可塑状态，属中压缩性土。
第⑧层粘土、粉质粘土：天然孔隙比平均值e＝0.75，液性指数平均值=0.27,压缩系数平均值，呈可塑－硬塑状态，属中压缩性土。
第⑧1层粗砂：标准贯入试验锤击数平均值击，呈密实状态，以以透镜体形式分布于第⑧层中。
第⑨层粉质粘土：天然孔隙比平均值e＝0.59，液性指数平均值=0.18, 压缩系数平均值，呈硬塑状态，属中压缩性土。
第⑩1、⑩2、⑩3熔结凝灰岩：强度较高、中等风化时其饱和单轴抗压强度平均值为71.25MPa，为良好天然地基土。
4、地基处理设计方案概况
4.1 10#与11#料条采用砂石桩联合塑料排水板堆载预压方式进行地基处理，10#料条砂石桩间距为1.4m，三角形布置，11#料条砂石桩桩间距为1.5m，正方形布置，两料条桩径均为580mm，长度均为19m。塑料排水板插设于砂石桩的中心.,也按1.4m(或1.5m）的间距布置，排水板长度为28m。
4.2 10#与11#料条已有基础部分，均予以利用，局部承载力不足的地方采用插打砂石桩联合塑料排水板进行处理，参数同各料条。
4.3 12#料条的区域采用PHC桩进行处理，桩径500mm，桩长分40和54m两种，中心为长桩，料条边界为短桩，间距为3m。12#料条之间的桩基及以上承台均予以保留，现有PHC桩及承台与原有承台相连。
4.4 10#与11#之间的堆取料机区域采用塑料排水板堆载预压进行处理,塑料排水板长度为28m，正方形布置，间距为1.2m，堆载按工期要求采用二级或三级堆载，堆载时间不小于2.5个月。11#与12#料条之间的堆取料机区域采用砂石桩联合塑料排水板堆载预压进行处理，砂石桩长为19m，间距为1.7m，正方形布置。塑料排水板长度为28m，与砂石桩交错布置。堆载按工期要求采用二级或三级加载,堆载时间不小于2.5个月。
5、主要工程量
地基处理主要工程量
序号
项 目
单位
数量
备 注
1
PHC管桩
m3
2956

2
塑料排水板
m
757530

3
砂石桩
m3
136630

4
砂石垫层
m3
9300

5
粗砂垫层
m3
35000

6
钢砼地坪
m3
6050

7
土工格栅
m2
135040

8
堆载预压
m3
115000

9
料条回填
m3
120000

6、工程重点难点
由于一次料场布局相当紧凑，位于10#料条、9#料条之间的全厂性能源通廊的桩基础与10#料条的设计红线距离大约为5m，11#料条与其东北部的自备电场区域的电气室也很近，11#料条南侧有烧结区域变电所（35kV），距离最外排桩约30m。由于堆载引起地基土侧向移动，很可能对建、构筑物的桩基或基础施加巨大的水平荷载，从而导致桩基（或基础）失稳或产生较大的侧向弯曲，另外地基土体的沉降将会给桩基带来负摩阻力。所以本工程重点防护对象包括以下建构筑物：
Ü 能源通廊管架，分布在拟建堆料场场地西侧、北侧，周长约710米（西侧590m+北侧120m）。
Ü 拟建堆料场场地南侧既有的35KV烧结变电所和转运站，靠施工区域侧边长约拟建堆料场场地东北侧正在建设的自备电厂基础。靠施工区域侧边长约240m。
Ü 拟建堆料场场地东南侧地面除尘站。靠施工区域侧边长约40m。
7、施工流程
结合安装需要，北部百米先行；
堆取料机优先，防护措施同步；
料条两头开花，分块向内推进。
7.1 结合安装需要，北部百米先行；
根据后续安装需要，料场北部100米范围为堆取料机停机坪及设备安装的工作范围，因此，首先安排此区域的施工工作，为后续工作创造良好条件。
塑料排水板和砂石桩的施工按照由外到内，向背离防护对象的方向逐步推进。
区域内部按照先堆取料机，后施工料条的顺序进行。
施工过程中，根据监测结果，考虑采用降低施工速率或隔排跳打的方式以减少挤土对周围建构筑物的影响。
7.2 堆取料机优先，防护措施同步；
堆取料机由于地基处理完成后需要2.5个月的堆载预压，最先安排施工。10#、 11#料条间堆取料机共计塑排板7338根。11#、 12#料条间堆取料机共计塑排板4312根，砂石桩4640根。根据工程量可分别划成4段，从两头向中间施工。
由于新增一次料场区域在原焦化厂建厂时回填了开山的爆破石料，回填深度在3～5米，且块石粒径较大，对砂石桩和塑料排水板的施工造成很大困难，在施工前需要先对该区域的塘渣进行全面翻挖，翻挖深度在3米左右，将大粒径块石挖出集中堆放并破碎，在区域垫层和土工格栅施工完成后，用于堆载。
砂石桩和塑料排水板施工一部分区域后，砂石垫层、土工格栅施工及时跟进；后续的堆载工作也将在砂石垫层、土工格栅施工一定工作面后及时跟进，各工序间流水步距定为5天。
7.3 料条两头开花，分块向内推进
料条施工按照由外向内的方向组织，从南北两侧向中间推进。先进行10#料条和11号料条施工，后施工12#料条。
10#料条工程量（含10#、11#间堆取料机）为砂石桩13686根，塑排板19968根，粗砂垫层14616方，土工格栅48720平方；同样分为4个工作段，段内自西向东同步推进，各工序紧密搭接。需要注意的是料条回填用的塘渣需要待堆载预压时间满足后方可开挖。
12#料条工程量为PHCAB500-100管桩464根，钢筋混凝土地坪6050方，砂石垫层3918方，打桩流程同样按照由外向内的原则，在管桩施工的同时， 2号焦炉和1号煤塔的基础混凝土拆除工作同时展开，待打桩全部完成后，进行基础底板施工和砂石垫层施工。由于施工工艺和其他区域不同，对各项资源的占用和其他区域不相冲突，施工组织相对灵活。
11#料条工程量（含11#、12#间堆取料机）为砂石桩14841根，塑排板14961根，粗砂垫层14112方，土工格栅47040平方，塘渣回填21168方。在10#料条施工完成后各工种先后转入该区施工。此区域和10#料条施工组织基本相同。
详细情况参见附图：施工流程图1—5。
第二章 砂石桩施工方案
桩位放样
桩机就位
振动下沉桩管
灌料（砂石）

振动拔管、返插

孔口补料
沉桩到位

振动沉管
移位,施工完毕

　　　砂石桩施工工艺流程图
1、砂石桩施工
1.1桩机就位，桩尖插在标桩上。施工采用DZ-90型振动打桩机。
1.2用经纬仪找正桩机，控制垂直度在1%内，保证砂石桩垂直度在1.5%内。
1.3启动振锤使桩管徐徐贯入土中，直到套管沉到设计深度。
1.4套管入土后，挤密了套管周围土体，然后将料斗插入桩管，向管内灌一定量的碎石。砂石桩材料采用中粗混合砂，不含植物残体、垃圾等杂质，砂、石的体积比为70：30,为节约投资，可采用海砂。粒径≤50mm，含泥量小于3%。
1.5再将套管提升到规定高度，拔管保持每分钟1.5～2.0m/min的速度，慢速均匀提拔，碎石从套管内均匀压出。
1.6再将套管沉入规定深度，并加以振动，使排出的碎石振密实，于是碎石再一次挤压周围土体。
1.7再一次灌碎石于套管内，把套管提升到规定的高度。如此反复多次，将砂石桩沉到桩顶设计标高以上。
1.8填料加密采用连续填料，强迫制桩工艺。制桩时应连续施工，不得中途停止，以免影响制桩质量。加密从孔底开始，逐段向上，中间保证反插幅度和反插次数。当达到设计规定的加密电流和反插幅度和反插次数后，将桩管上提继续进行下一段加密，每段加密长度应符合设计要求。
1.9为确保桩长和控制反插幅度，应在桩管上做明显深度标记。
1.10砂石桩沉到桩顶设计标高，制桩结束，关闭打桩机，移动桩机至下一桩位。
2、砂石桩施工停打标准
2.1干振桩的一般填料量为桩孔体积的1.3倍；
2.2管中填料的振密实应同时满足下列标准：
深度控制，即控制管中填料振实后的高度与松填高度的比值为0.5；
密实电流控制，即控制加压振密时的电流，达到比空载大15A~20A为止。
2.3当在软土中密实电流难于达到时，可以控制深度为主，控制密实电流为辅。本项目干振填料方式，深度控制及施工中密实电流等控制参数均应按照干振砂石桩报告结果进行。
3、砂石桩质量要求
3.1 材料要求：砂石料。砂砾含泥量不得大于5%，最大粒径不宜大于50mm。
3.2 施工前按规范和设计要求做成桩试验。
3.3 若灌砂石量不足，砂石的含水率不佳或加水量不足，就会引起成桩桩身密实度不足，引起疏松现象，因此严格控制投砂量，桩管内的加水量必须充足。
3.4 沉桩时桩管竖直度不够或受临桩振冲影响，容易引起成砂桩倾斜，因此成桩时要经常校正桩管竖直度，相邻桩应间隔跳跃施工，避免相互间震动影响
3.5 桩底空松或桩底端料少或无料会引起短桩，沉管时遭遇局部硬土层或孤石，处理不当也会造成桩长不够。如果遇到土层或孤石，处理方法最好是即时停机，在桩位旁边试打，确定硬土层范围，然后考虑变更在领位桩；拔管前必须灌满混合料，并留振1min。
3.6 断桩是施工中常见病害，造成的原因有反插深度有误、塌孔、卡管活瓣打不开等。要严格按工艺性试桩提供的技术参数及成桩步骤控制拔管高度和拔管进度，否则易出现断桩，不能保证桩身的连续性。
3.7 卡管为成桩中常见现象，要整修活瓣，使活瓣开启灵活打开。
3.8 在砂石桩施工过程中及时进行施工质量检验，可采用动力触探对桩体密实度进行跟踪检验，检测数量分别不少于总桩数的2%，运用统计技术及时对击数的大小、差异性等指标进行统计分析，用检测结果指导施工。
3.9 砂石桩施工前必须施打不少于5根工程试验桩，以检验机具性能及施工工艺参数。如不能满足设计要求，要调整桩间距、填料量等施工参数，重新进行试验或修改施工工艺设计。
3.10砂石桩施工过程中要控制好填石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，保证桩挤密均匀桩身连续。
砂石桩允许偏差及检验方法见下表：
项目
允许偏差（mm）
检验方法
成孔中心位移
50
用尺检验
砂石桩的位移
100
用尺检验
成孔垂直度（%）
1.5
用吊线、尺检验
桩径
-20
用尺检验
深度
≤100
用尺检验
4、质量标准
4.1 主控项目及一般项目
4.1.1　施工前应检查砂石料的含泥量及有机质含量、样桩的位置等。
4.1.2　施工中检查每根砂桩的桩位、灌砂量、标高、垂直度等。
4.1.3　施工结束后，应检验被加固地基的强度或承载力。
4.1.4　砂桩地基的质量检验标准应符合表规定。
表4.1.4 砂桩工程质量检验标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检 查 方 法
单位
数值
主控项目
1
灌砂石量
%
≥95
实际用量与计算体积比
2
地基强度
设计要求
按规定方法
3
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
砂料的含泥量
%
≤3
试验室测定
2
砂料的有机质含量
%
≤5
焙烧法
3
桩位
mm
≤50
用钢尺量
4
砂桩标高
mm
±150
水准仪
5
垂直度
%
≤1.5
经纬仪检查桩管垂直度
4.2 特殊工艺关键控制点控制

特殊工艺关键控制点控制
序号
关键控制点
控 制 措 施
1
砂桩长度
砂桩必须是上下连续，确保设计长度
2
加固效果
桩体强度和桩周土加固效果，可用轻便触探检验密实度和均匀性
3
起拔速度
桩管拔起时速度不能过快，可根据试验确定。通常的拔管为2m/min。
4
灌砂量
一般按桩孔体积和砂在中密状态时的干密度计算，其实际灌料量不得少于计算值的95%。
5
留振时间
每段拔起高度和留振时间可由现场试验确定。
6
排砂
向桩管内灌砂的同时，应向桩管内通水，利于砂排出桩管。

4.3 质量记录
4.3.1　材料的出厂合格证及复检报告
4.3.2　试桩成桩记录
4.3.3　施工记录
4.3.4　桩位平面布置图
4.3.5　隐蔽工程记录
4.3.6　施工自检记录
5、砂石桩检测
砂石桩施工完28天后，业主将委托有资质的检测单位对砂石桩质量进行检测。桩身密实度检测采用重型动力触探检验，贯入量100mm时击数不小于5次，检测频率为总桩数的2%。单桩载荷试验数量不低于总桩数的0.3%，且每个施工作业点不少于3根，一般应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的单桩承载力不得低于设计值。复合地基载荷试验数量不低于总桩数的0.3%，且每个施工作业点不少于3根，方法采用载荷板试验(不小于1平方米）,试验时间为施工结束后4周，一般应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的复合地基承载力特征值不得低于120kPa。
第三章 塑料排水板施工方案
1、概况
塑料排水板采用SPB-C型板，塑板长度28m（包括露头30cm）。
2、塑料排水板材料选用
塑料排水板采用SPB-C型，可测深塑料排水板，必须在现场随机抽样送往实验室进行性能指标测试。
所使用的排水板符合下表要求：
塑料排水板指标
项目
单 位
标准
条件
材料
聚丙烯新料带芯、粘合性涤纶无纺布滤膜

截面宽度
mm
100±2

截面厚度
mm
>4.0

每米重量
g/m
>110

纵向通水量
cm3/s
≥60*10-6
侧压力350kPa
滤膜渗透系数
cm/s
≥5×10-3

隔土性
mm
<0.105

复合体抗拉强度（干态）
kN/10cm
≥1.5
延伸率10％时
滤膜抗拉
强度
干态
N/cm
≥45
延伸率10％计
湿态
≥50
延伸率15%时，

孔位放样
移机至孔位
套管内穿塑料板
塑料板与锚靴连接牢固

对准孔位开机打设

打至设计深度

塑料板回带控制

拔起套管

插板机移位,施工完毕

塑料排水板施工工艺流程图
3、塑料排水板施工流程
3.1放样：利用测量工具进行中心桩的定位，利用全站仪、钢尺和直线定出具体孔位，误差达到设计规范的规定要求。
3.2机械就位：机械安装完毕，经调试后进入现场，插管对准已放好样的孔位，调整垂直度。
3.3排水板插入：开动液压机具，将已安装好的排水板连同插管一起插入软粘土中至设计高程。
3.4提升插管：利用土体的粘聚力，将板体埋入土中，将插管拉出地面。
3.5割板：插管拉出地面后，在地表留板40cm后，割断板体。
3.6移位：移动机械，开始下一个流程。
4、塑料排水板施工工艺
4.1在已平整的施工场地上，采用全站仪定出塑料排水板中线和边线桩，用测绳按设计图要求定出每根塑料排水板的位置，并用石灰或竹偏桩进行标识，桩位定出后进行自检，然后再报请监理工程师进行验收，合格后才允许进行插板施工。
4.2根据垫层厚度和打插深度要求确定管长并在插管上由插管下端起与垫层厚度和打插深度两者总厚度相等长度的位置作好标记，控制打插深度与要求一样。
4.3从上至下将排水板条放进插管内至插管下出口处露20cm左右为止。将底下露出部分的板头环起回插进插管插口内(5cm～l0cm)，插上桩尖，从上面拉紧排水板使桩尖完全密封贴紧插口。
4.4将插板机准确定位，调整插管竖直，下插至设计深度。提升插管(使桩尖带着排水板一起离开插管的插口，排水板固定留在软土地基内〉，直至插口离开地面50cm左右为止。在离地面30cm处将排水板割断。
4.5沿轨道移动插板机(移动距离与排水板打设间距相同为1.2m〉。连续重复，直至完成塑料排水板的打插工作。
4.6作好施工现场的记录，必须做到打设一根，记录一根，检查一根，充分反映现场的实际情况(主要内容有:桩号、要求深度、实打深度等)，并请监理工程师现场验收，在施工记录上签字，作为隐蔽工程签证。
5、塑料排水板施工技术要求及注意事项
5.1打设塑料排水板应采用套管打设法，并使用套靴；套管的断面形状、尺寸与管靴的材料、型式等应满足打设垂直度、深度等对套管强度及刚度的要求，并减少对地基产生扰动。管靴材料可选用钢板、钢筋、混凝土或硬质塑料等，型式可根据试验确定。
5.2下沉套管时，套管垂直度不应超过±1.5％。
5.3打设时回带长度不得超过500mm，且回带的根数不宜超过总打设根数的5％，如回带长度超过500mm时，应在插点附近补插。打入地基的塑料排水板宜为整板，塑料排水板外露长度应达到300mm。
5.4在施打塑料排水板过程中严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象。若出现此种情况，应在插点附近补插。
5.5插板施工前，应充分阅读并了解本工程的地质资料，以及时应对施工过程中出现的地质突变情况，确保插板深度尽量达到设计要求。
第四章 安全管理措施
1、指导思想
预防为主，目标控制；制度保障，体制成网；
全面规范，标化管理；检查隐患，严格考核。
2、安全管理目标
避免死亡和重伤事故，控制轻伤事故的发生。
3、安全保证制度
3.1安全责任制
建立以项目经理为第一责任人的横向到边、纵向到底，项目部各部门、专业施工队，直至班组职责明确，落实到人的项目安全管理责任制。且在项目经理部设立专职安全管理班子，具体负责项目安全管理工作。
3.2安全教育制度
3.2.1班组根据当天施工任务进行安全意识，安全措施交底并做好班组安全交底书面记录，施工员每周集中检查并签字确认。
3.2.2作业队每周应对全队职工，针对全队实际情况做安全教育，安全总结，部署每周安全计划。
3.3安全检查制度
切实加强对职工和民工的安全交底，督促施工人员执行操作规程，定期组织学习和检查。安全工作小组每月进行一次安全检查，各施工队每周进行一次作业面的检查，各施工队的专职安全检查员每天对作业面的作业点进行检查，重点检查安全设施、个人防护、安全用电，发现问题及时整改，重大事故隐患必须立即进行整改。
3.4安全生产经济奖罚制度
项目部将制定安全奖罚规定，并严格按规定给予奖罚；对实现无事故单位给予奖励；对安全生产中成绩突出、事迹显著有功人员给予加奖；对发生重伤以上事故、负伤率超指标单位进行处罚；对违章作业、违反安全管理规定的单位签发隐患整改通知单、经济处罚直至停工整顿的处理。
3.5安全例会
安全工作小组每周召开一次安全例会，分析安全形势，对一些薄弱环节、危险苗头及时指出，并限期改正，对例会内容要进行登记存档。
3.6安全措施保证项目通则
3.6.1施工现场全体人员按国家规定正确使用劳动防护用品。
3.6.2施工用电符合JGJ46--88标准。
3.6.3施工机械的操作者持证上岗，起重机械安装须取得劳动局验收，严格遵守十不吊规定。
3.6.4施工现场材料、构件、交通道路、施工区排水规划有序，保证安全通道畅通，推行标准化作业。
63.5特种作业人员持证上岗。
3.6.6做好防寒保暖工作，按公司文件执行。
3.6.7贯彻执行上级有关部门安全工作指示，自觉服从接受有关上级部门安全监督检查指导，落实各项安全工作。
4、保证安全的一般措施
4.1认真贯彻公司《施工、生产安全技术操作规程》，做好安全工作。
4.2健全安全监督检查各项制度:由安全科定期进行检查，查隐患、查事故苗头、查规程执行情况，并及时总结和组织监督整改。
4.3健全安全技术交底制度
4.3.1施工前由工长（技术员）进行安全技术交底。
4.3.2班前由安全员或班组长进行技术交底并落实安全措施。
4.4坚持安全监督和巡视制度
4.4.1安全科派安全管理者长驻现场，跟踪现场监督安全规程及各项制度的实施落实。
4.4.2项目部安全管理者及班组安全员协调和协助各班组做好安全工作，指导进行安全防护和安全管理各项工作。
4.5进入施工现场遵守《安全生产规程》及业主管理规定。