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复合地基处理( PTC管桩) 施工方案
一、 工程概况
本合同段的不良地质主要有软弱土、 湿陷性黄土。设计上对不良地质的处理主要有两种方案: ( 1) 、 对于单侧加宽新老路基沉降超标的路段, 根据具体路段的实际地形情况, 采用预应力管桩或C20现浇素砼桩处理, 桩顶加设桩帽和碎石垫层, 提高加宽地基的刚度、 强度, 减轻新路基沉降对老路基的附加影响。( 2) 、 在互通立交桥头及较高路基, 因不满足沉降要求, 采用管桩处理。
本合同段的复合地基处理φ40PTC管桩主线30644m, 30cm碎石垫层11022m3,双向钢塑土工格栅36741m2; 互通立交φ40PTC管桩主线24180m, 30cm碎石垫层7127m3,双向钢塑土工格栅23758m2。
二、 施工方案
本合同段的复合地基处理( PTC) 管桩施工, 实行项目部、 路基工区、 作业班组三级施工管理体制。其中PTC管桩的施工采用锤击法施工; 桩帽施工钢筋在集中加工场集中加工、 现场安装, 混凝土集中搅拌用混凝土罐车运至现场浇筑; 碎石垫层施工, 碎石用自卸汽车运输, 推土机推、 整平, 20T压路机碾压。具体施工方案如下:
( 一) 施工组织机构及人员配置
项目经理部

路基一工区
钢筋加工场
路基二工区
混凝土搅拌站

PTC管桩施工班组
桩帽施工班组
碎石垫层施工班组
PTC管桩施工班组
桩帽施工班组
碎石垫层施工班组

具体人员名单见下表:
施工主要施工管理人员配置表
序号
姓名
部门及班组
职务
备注
1

项目经理

2

总工程师

3

生产经理

4

机运物资部长

5

试验室主任

6

工程部长

7

安全员

8

质检员

9

测量队负责人

10

负责人

11

测量员

12

施工员

13

施工员

14

班长
工人6人
15

班长
工人20人
( 二) 主要施工设备配置
根据复合地基施工的主要工程内容和工程数量, 及工期的安排, 主要的机械设备配置见下表:
施工主要设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
打桩机
波兰25T履带式
台
2

2
混凝土搅拌机
JS750
台
2

3
推土机
140
台
1

4
压路机
20T
台
1

5
吊车
15T
台
1

6
砼罐车
6m3
台
2

7
自卸汽车
15T以上
台
15

8
发电机
100KW

拌和站备用
( 三) 主要材料及要求

施工材料表
序号
材料名称
规格型号
技术标准要求
1
碎石( 垫层)
粒径20mm-50mm
干净砾石或碎石扎制, 含泥量小于10%
2
PTC管桩
φ40cm, 壁厚8cm
指挥部准入的专业厂家生产
3
钢塑土工格栅
网孔尺寸≤13cm
极限抗拉力为80KN/m,极限延伸率≤3%, 焊点剥离率≥30N
进场的所有施工材料必须有出厂质量证明书, 经试验室自检合格后报监理工程师批准后放可使用。
( 四) 施工工艺
复合地基处理的施工工艺流程如下:
原地面整平压实→桩位放样→打桩机就位→桩机调平→校核中心定位→锤送第一节桩至设计标高→检查整体质量→开挖桩帽土体形成土模→放置钢筋网片、 浇筑混凝土、 养护→填筑碎石垫层、 整平压实→铺设钢塑格栅→铺筑碎石垫层、 整平压实→报检。
1、 施工准备
施工前根据地质资料和设计文件, 了解现场的地质情况, 水文情况、 土层地质情况和地下管线的分布情况, 清除加宽范围内树木、 树根、 草皮并运至弃土场。采用推土机、 压路机和人工配合的方式将清表后的用地范围整平压实。根据具体施工段落进行配桩, 提交进桩计划。
2、 桩位放样
沉桩前由导线点实测出桩位轴线, 定出桩位中心, 以钢筋或小竹片桩标志。在每一纵、 横排桩位中心延线上设置控制桩, 以方木桩标志, 木桩加固保护。测量放样经自检后, 请监理工程师进行复核检查, 并作好定位记录和技术复核记录。
3、 桩机就位
桩机使用前应对桩架的机械性能做全面的检验, 各项性能均良好后方可使用。桩架就位后应检查桩架的平稳性及垂直度, 若不稳定, 需抄垫平稳, 并使桩架垂直。就位前应由控制桩复核桩位中心。本项目要求锤桩顺序为从原路基坡脚起向外沉桩。
4、 吊桩喂桩
管桩沉桩时, 一个吊点吊桩, 吊点应设在距桩上端0.3倍桩长处; 两个吊点吊桩时, 吊点应设在距上端0.25倍及0.5倍桩长处, 吊运时应防止冲撞和发生附加弯矩。

管桩吊运时, 两点捆绑, 捆绑点各距桩端部0.21倍桩长; 四点捆绑, 捆绑点距桩端部0.1及0.23倍桩长, 对称分布。

管桩应根据种类先后堆放; 堆放场地必须平整、 坚实, 堆放层数不宜超过三层; 堆放桩的支撑垫木位置: 当两点支撑时, 应设在距两端0.21倍桩长处; 当三点支撑时, 应设在距两端0.15倍桩长及中点处。
5、 桩身检查
用目测法观察桩身有无裂缝, 用角尺检查桩端与桩身是否垂直及直径、 壁厚、 法兰盘是否满足要求, 用弦线拉直观看桩身是否顺直, 用回弹仪检查桩身砼强度是否合格, 并要填好交接记录。
6、 锤桩
将管桩吊起, 喂入打桩机内, 然后对准桩位, 将桩锤入土中约30-50cm, 校正一次桩身垂直度, 控制在0.5%以内, 符合要求后继续沉桩。如果桩在刚入土过程中碰到地下障碍物, 发生桩位偏差超出允许偏差范围时, 必须及时将桩拔出进行重新插桩施工, 如桩入土较深而碰到地下障碍物, 造成桩位偏移或垂直度偏差, 桩已无法拔出的情况下, 及时通知相关单位, 协商处理发生情况, 以便施工顺利进行。
沉桩时, 用吊锤法检查桩身垂直度。边校正桩身垂直度边往下沉桩, 以保证桩身的垂直, 避免由于桩身倾斜产生管桩损坏。沉桩到设计标高( 地表以下25cm) 停止沉桩。
7、 开挖桩帽土模、 安放钢筋网片、 浇筑混凝土
PTC管桩管桩施打到设计位置后, 经自检和监理工程师检查合格后, 方可进行桩帽土模的开挖。按照设计的尺寸放出开挖线, 人工开挖并对基底进行夯实。将PTC管桩内的托板牢固焊接, 保证浇注填芯混凝土时不下沉。将管内的浮浆清理干净, 然后在内壁涂刷水泥净浆, 以提高填芯砼与管桩桩身砼的整体性。钢筋网片在钢筋棚加工好后运至作业现场安装, 经自检和监理工程师检查合格后浇筑混凝土。混凝土在拌和站集中搅拌, 用罐车运至作业点, 直接入模振捣, 振捣密实后帽顶人工整平并收光。
8、 垫层施工和格栅铺设
桩帽混凝土经养护达到强度要求后, 再进行一次整平, 然后施工第一层垫层。根据运输车每车的容量和铺筑厚度, 计算方格的尺寸大小, 在地面上用石灰画出方格线, 指挥运输车将碎石卸入方格内。用推土机推平, 挂线严格控制铺筑厚度, 压路机碾压密实。第一层垫层施工完成后进行格栅铺设, 铺设时格栅严格拉直铺平, 重叠位置的搭接长度不得小于10cm, 并用U型钢筋牢固固定。然后铺筑第二层碎石垫层, 垫层分两次施工的铺筑厚度均控制为15cm。
( 五) 施工工期
根据总体施工进度计划的安排和资源配置情况, 按照1台打桩机日工作进度300m计算, 需要的有效工作日为54824÷( 2×300) =91个工作日, 综合考虑桩帽的养护时间、 天气因素等, 复合地基处理的工期计划为6个月。
复合地基处理( PTC管桩) 施工进度计划横道图
序号
施工项目
进度计划

10月
11月
12月
1
2
3
4
1
PTC管桩

2
桩帽

3
格栅和垫层

( 六) 施工注意事项和质量保证措施
1、 二次样桩放位后, 在桩位中心插一根小木桩、 竹桩、 或圆钢插入桩位中心, 并洒上石灰或用红油漆等作出明显醒目的标志, 以便桩基就位和桩基复核。
2、 商品桩现场堆放时, 搁置点需在同一垂直面上, 最多堆三层。
3、 施工中注意起吊方式, 并在吊装过程中轻放, 严禁采用拖吊。
4、 打桩架打桩时要随时检查桩身垂直度, 保证桩的垂直偏差<0.5%。
5、 考虑到此场地土质较软, 为防止”溜桩”现象的发生, 在开始锤击前, 利用桩锤本身的重量或用”冷锤”将桩压入土中一定深度, 并待桩稳定校正其垂直度合格后, 再按正常的落距沉桩。
6、 送桩帽内的缓冲弹性衬垫应平整, 且应经常更换。
7、 送桩时, 记录员应根据实际打入地基桩长, 计算出送桩深度, 并经复核无误后, 在送桩器上作出深度标记, 将桩送至设计标高。
8、 经常复核临时水准点及与标点的高差。
9、 认真做好打桩原始记录, 及时做好定期验收工作。
10、 对各个方面的工作都派专人进行负责督促管理。
11、 加强管桩的质量验收, 外型尺寸的允许偏差和检验方法应符合设计规范要求。
12、 严格按照本项目的质量保证体系的有关规定进行全面质量管理, 并将管理责任落实到具体的责任人( 详见质量管理框图) 。
( 七) 施工安全保证措施
牢固树立安全第一, 预防为主的观念, 严格执行各项安全制度, 并将管理责任落实到具体的责任人( 详见安全管理框图) 。并在施工中注意以下安全事项:
1、 加强安全教育, 在开工前必须对员工进行安全用电、 安全操作知识的教育。提高全体施工人员的安全防范意识和自我保护意识, 形成人人重视安全, 事事注意安全的良好习惯。
2、 定期检查施工现场的安全生产情况, 了解施工现场的遵章操作和安全生产规章制度的执行情况及安全生产设施的工况。对安全生产检查中发现的问题及时整改, 消除安全隐患。
3、 沉桩现场要严格实行统一指挥, 在吊装过程中, 除现场指挥人员外, 任何人都不得指挥操作;
4、 参加沉桩人员均应有相应的资质, 分工明确, 并建立岗位责任制。不得在操作前临时调换工种, 保持吊装队伍稳定;
5、 起重指挥应由技术培训合格专职人员担任。作业前, 应对起重机械设备、 现场环境、 行驶道路、 架空电线及其它建筑物和吊管桩情况进行了解, 确定吊装方法;
6、 起重机的变幅指示器、 力矩限制以及各种行程限位开关等安全保护装置, 应齐全完整, 灵敏可靠, 不得用限位装置代替操纵机构进行停机;
7、 不得使用起重机进行斜拉、 斜吊。起吊管桩时, 不得在管桩上堆放或悬挂零星物件;
8、 起重吊装管桩时, 不得忽快忽慢和突然制动。非重力下降式起重机, 不得带荷自由下落;
9、 沉桩作业区严禁非工作人员进入, 所有人员均不得在起吊和运下的管桩下站立;
10、 在打桩设备移动范围上空不得有高压电线, 如有, 必须与桩架最高点保持一定距离;
11、 对各种吊装设备定期检查和维修。
12、 现场人员必须佩戴安全帽、 反光背心, 不得在无安全保障的情况下进入施工区和原高速公路内。严禁非施工人员进入现场。
13、 施工地段两侧整齐树立彩旗, 悬挂质量、 进度、 环境保护等相关标语标牌, 在施工现场醒目地点设置安全警示标牌和工程告示牌。