北京市机场南线公路某互通式立交工程台后地基处理施工方案.docx

北京市机场南线公路某互通式立交工程台后地基处理施工方案
1．编制依据
1.1北京市市政工程设计研究总院设计的机场南线（京承高速公路～东六环路）公路工程第x标段（K8+539～K9+740）台后地基处理方案》施工图纸
1.2《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）
1.3《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
1.4《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）
1.5《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)
1.6《基桩低应变动力检测规程》(JGJ／T93—95)
1.7《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）
1.8《CFG桩复合地基的有关说明》
2．工程概况
机场南线（京承高速公路～东六环路）公路工程位于北京市东北部，是一条分流疏导首都机场过境交通连接市区的高速联络通道。西起京承高速公路，东至东六环路，路线长17.97km。
本项目为第x合同段，标段起止桩号为xxx～xxx，全长1201m。为机场高速立交段，是一座大型的定向互通式立交，其中主线、Z4、Z5、Z6三条匝道上跨机场高速公路，主线和Z1、Z2、Z5、Z6匝道上跨机场辅路。
2.1工程简介
本次CFG桩施工是针对机场南线（京承高速公路～东六环路）公路工程Z2、Z5、Z6匝道共7座桥台台后沿路基方向15m范围，为减缓桥头跳车对路面、桥面及伸缩缝的破坏，满足桥台与路基相邻处工后沉降不大于3cm的要求，结合本工程的工期情况及本标段工程地质情况制定的。
2.2工程地质条件及水文地质条件
2.2.1地层岩性特征
根据北京市勘查设计研究院提供的勘察报告，钻探揭示的地层条件，按成因年代将勘探深度范围内的土层划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，按其岩性、物理力学性质及工程特性可初步划分为10个大层，现分述如下：
（1）人工堆积层（第1大层）
表层为0.30～4.60m左右的中亚粘土填土、轻亚粘土填土层，房渣土层及粉砂填土层。
（2）新近沉积层（第2大层）
该大层局部缺失，包括细砂、中砂层、粉砂层、轻亚粘土、重亚粘土层及含有机质粘土层及中亚粘土、轻亚粘土层。该层层顶标高受温榆河和人为挖掘影响变化较大，温榆河岸为16.59~24.52m, 温榆河中为17.76~18.01m。
（3）第四纪沉积层（第3-10大层）
标高14.99～19.67m以下为细砂、中砂层、中亚粘土、重亚粘土层、轻亚粘土层、重亚砂土层及含有机质粘土、含有机质重亚粘土；
标高2.22~10.02以下为中亚粘土、轻亚粘土层，含有机质粘土、含有机质重亚粘土层，轻亚粘土层、重亚砂土层，细砂、中砂层及重亚粘土、粘土层
2.2.2地下水概况
根据勘察报告，本次现场勘察期间于勘察钻孔内实测到3层地下水，有关地下水水位量测情况见下表：

3.CFG桩施工准备
3.1技术准备
熟悉图纸，按图纸要求及设计规范对现场施工人员进行技术交底。
3.2 测量准备
根据桩位图、测绘院提供的基准点及选定试验桩位置进行桩位放样，检查无误并复测合格后用φ20钢钎打孔深30～50cm注入白灰粉标记,必要时尚应插入钢筋棍标识、保护桩点。（祥见地基处理平面图）
3.3材料准备
所用材料均需按规定进行复试，混凝土配合比经验证合格后方可使用。根据混凝土设计强度C20及施工坍落度30～50mm的要求（招标文件）,选择有相应资质的混凝土搅拌站供料。
褥垫层选用15cm厚， 5~15mm碎石。
加筋二灰垫层选用7天抗压强度不小于0.5MPa的二灰稳定砂砾，压实度不小于95%。施工前做好配比验证工作。
3.4机械准备

3.5劳动准备
本项工程施工由项目部统一调度，并建立相应的施工小组组成项目组织体系，接受项目部统一管理。
人员配置
总人数 23人
CFG桩组：20人；
行政及技术人员：6人。

参数项目
Z6匝道桥
Z6匝道桥
Z6匝道桥
Z2匝道桥
Z5匝道桥
Z5匝道桥
Z5匝道桥
位置
K0+617.64
K0+785.6
K0+825.66
K0+313.03
K0+498.17
K0+783.88
K1+054.80
桩长(m)
9
10
10
9
9
9
9
保护桩长(m)
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
桩径(mm)
400
400
400
400
400
400
400
桩顶标高(m)
23.58
22.92
22.92
23.23
24.2
24.2
24.2
桩端持力层
细砂~中砂
细砂~中砂
细砂~中砂
细砂~中砂
细砂~中砂
细砂~中砂
细砂~中砂
桩体强度
C20
C20
C20
C20
C20
C20
C20
褥垫层
15cm厚，0.5cm碎石
加筋二灰垫层
二灰稳定砂砾，压实度要求≥95%，7天无侧限抗压强度≥0.5Mpa
双向塑料格栅，网格尺寸：39mm×39mm，横、纵向抗拉强度均不小于20KN/m；横、纵向产生2%应变的拉伸力不小于7。0KN/m；横、纵向产生5%应变的拉伸力不小于14KN/m。
单桩承载力特征值（KN）
230
232
232
214
195
195
195
面积置换率
路面部分＞5.6%,放坡部分＞3.9%
复合地基承载力特征值（Kpa）
＞150
＞150
＞150
＞150
＞150
＞150
＞150

4．施工方案
为减缓桥头跳车对路面、桥面及伸缩缝的破坏，提高车辆行驶的安全性和舒适性，结合路基填土高度及工程地质情况，在桥头两端一定范围内采取防治措施减少构造物与其两端接线路堤间的沉降差，以满足工后沉降要求。路台与路基相邻处工后沉降要求不大于3cm。结合本工程工期情况以及本标段的工程地质情况，经多方案经济技术比较，设计院设计在本标段范围内桥台与路基相邻处的15m范围内采用CFG桩复合地基处理，以达到工后沉降的要求。
4.1施工参数及工程量
据设计施工图纸各部位CFG桩施工参数
参数项目
Z6匝道桥
Z6匝道桥
Z6匝道桥
Z2匝道桥
Z5匝道桥
Z5匝道桥
Z5匝道桥
合计
位置
K0+617.64
K0+785.6
K0+825.66
K0+313.03
K0+498.17
K0+783.88
K1+054.80
/
桩长(m)
9
10
10
9
9
9
9
/
桩数（根）
121
88
106
104
112
112
114
757
桩方量（m3）
144．4
116．1
139．8
124．1
133．6
133．6
136．0
927．6
碎石垫层（m3）
45
32
38
43
47
47
47
299
二灰垫层（m3）
120
84
102
114
125
125
125
795
双向格栅（m2）
300．0
213．3
253．3
286．7
313．3
313．3
313．3
1993．3
静载试验点
3
3
3
3
3
3
3
21
动测桩点
12
10
11
10
11
11
11
76
合计桩数757根,7007m，混凝土方量为927.6m3，碎石垫层299 m3，二灰砂砾垫层795m3。
4.2 CFG桩施工工艺
综合以上工程地质、水文地质条件，并考虑设计要求，试验桩选择采用长螺旋钻机成孔，管内泵送混凝土的施工工艺，即钻孔至设计深度后，边提钻头，边通过空心钻杆压力灌注CFG混合料，自下而上成桩。工艺流程图如下：
放桩位线
场地平整

孔深检查
钻机成孔
泵压砼到孔底
调整
钻机
钻机
就位

钻机
调试

边起钻边压砼（正转）
成桩
养护
凿桩头
铺设垫层
成桩
检测

4.3技术要求及质量保证措施

±10
%

桩径

%

桩长

垂直度（%）

%

成孔
1、 钻机就位时，调整好钻机的水平，要平稳，牢固，钻杆要垂直，经专人检查钻机对桩位的偏差及垂直度偏差，符合要求后方可进入下道工序施工；
2、钻机就位后，下放钻杆，看钻杆中心是否对准孔中心，如正好，找平、稳定钻机，确保钻机在钻孔过程中不出现偏斜现象；
3、开钻之前，应根据孔口标高、设计桩长和设计桩顶标高，提前计算钻进孔内的钻杆长度，并在钻杆上做明显的标记。
4、钻进中要求带导向套作业，防止钻杆中部弯曲。钻进中控制进尺速度，防止钻屑量太大，而产生堵塞；
5、钻进过程中认真记录地下土层性质，随时与设计图纸进行比对仔细标注所发现的不同点，以便为今后大规模施工做好充分准备。
6、钻到设计深度时，应在原处空转清土，然后停止回转，由专人检查后，做好预检、隐检记录，请监理验收，合格后进入下道工序；
压灌成桩
1、成桩要求严格控制桩径、垂直度、桩长、提钻速度，控制保护桩长。
2、泵送砼：泵送砼之前，应检查地泵的各个仪表，以确保地泵正常工作；第一根桩或停钻时间较长时，应泵送水泥砂浆湿润泵管，以防堵管。
3、提钻与泵送的配合：每次钻进至标高后，司钻应先将钻具提升约20～30cm，以利于活门打开。同时通知泵工开泵，现场设专职信号员负责司钻与泵工的联系。
4、应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相匹配，一般钻杆速度宜控制在1.2~1.5m/min，不允许反插。遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料。在含水砂层段内，适当放慢提钻速度，以防流沙造成塌孔、断桩现象。
5、成桩后，用插入式振捣棒对桩顶混凝土加振，振捣深度≥5m，以提高桩顶混凝土的密实度。桩顶标高要高于设计标高50cm，并确保设计桩顶标高内无浮浆。
6、泵送过程中如达不到设计标高时应及时处理，如砼面已超出地下水位，再采取从孔口补灌的方法；如砼面低于地下水位，在补灌时泵管应插入砼面下50cm确保不断。
7、做好施工记录，成桩后再按施工记录进行复验。
清土
清土随钻机成孔进行，用手推车人工或装载机将钻机排土清出，桩施工保护土50cm由人工清运，防止槽底被扰动。
剔桩头
CFG桩是素混凝土桩，故在处理桩头时全部采用人工凿除，避免出现不必要的断桩。人工凿除桩头要采用三人用钢钎120°同时凿除法，保证桩头平整，不出现斜茬。不影响下部桩身质量。
成桩桩检测
按规范及设计要求，承载力检验应采用复合地基载荷试验：检验应在桩身强度满足试验荷载条件（制作同条件养生试件，以确定试验时间）、施工结束15天后进行，试验数量为总数的0.5%，即38棵，且每个单体工程不少于3点。同时抽取不少于总桩数的10%即76棵进行低应变动力试验，检测桩身完整性。

混凝土浇筑期间，每颗桩混合材料作试块5组（每组3块）1组同条件、2组自检、1组抽检、1组见证，按要求抽查总数5%，即38棵。试块养护至龄期送试验室作28天强度试验，不小于C30混凝土的强度要求。
4.3.2.8二灰稳定砂砾施工
待试桩和验槽合格后，铺设15cm碎石垫层、40cm厚加筋二灰垫层，垫层宽出最外侧一排桩50cm，垫层选用7天抗压强度不小于0.5MPa的二灰稳定砂砾，压实度不小于95%。施工过程中按要求制作7天无侧限抗压强度试件。施工前做好配比验证工作。
4.4几种常见故障及其应对措施4.4.1堵管
4.4.1.1在CFG桩施工过程中，常发生堵管现象，这样不仅浪费材料，而且增加工人劳动强度，耽搁工期。原因主要是混凝土发生泌水离析。处理措施是严格控制水灰比，搅拌时间及CFG混合料在输送泵和输送管中的停留时间。
4.4.1.2石子粒径大，水泥结块。处理措施是严格进料控制。并在混凝土输送泵上加盖铁篱，控制铁篱孔径为4cm。弯管处选用了小直径异径接头。应避免大小头接口，并及时清除异径接头处残余物。
4.4.1.3地下水影响。施工不当时，易产生地下水涌入，砂石回灌形成“石桥”而堵管。应先送料到管口，然后提钻打开料口，下料。
4.4.1.4温度影响。由于输送管直径较小，当温度较低时，混凝土易结块而堵管，并影响桩体质量。应用保温材料把输送管包好，尤其是钻杆上部弯管。
5. 施工进度计划
5.1施工准备正式开工前完成施工准备工作。
a) 根据施工平面布置图划分作业场地，材料堆放场地，及生活区等，并完成临时设施建设。
b) 根据施工要求接好水电及施工道路。
c) 施工机械设备准备：机械设备在进场前检修完好，完好率100%，按时进场。5.2工期安排
本工程计划开工日期为2007年4月20日，完工日期为2007年5月25日，总工期为35个工作日。
5.2施工进度计划5.2.1 施工工期
本工程分区施工，总工期控制在35天（成桩作业天数+试验+垫层铺设合计天数）。其中：
CFG桩施工 15天
凿桩头 7天
桩间清土 5天
桩检测 7天
5.2.2施工进度计划横道图附后

6质量管理体系6.1质量目标6.2质量保证体系
6.3自检方法

过程检验控制
测量复核
孔深隐检
分项工程质量评定
砼灌注
分项工程质量评定
单位工程质量评定
项目负责人组织技术质量测量及工长组长参加检查
施工范围
复
核
桩位
定
位
复
核
测量资料
复
核
工长组织技术质量测量及班组长参加检查
工长在班组自检的基础上组织班组长、生产、技术和质量等负责人进行检查评定
总工程师组织工程技术质量物资及资料管理人员按标准综合检查，质量员计算合格率并签章
按《最终检验和试验工作程序》进行
技术负责人组织，生产副经理、测量员、质量员、工长参加
技术负责人负责
邀请甲方监理设计进行隐检合格后进行下道工序

合格后方可进行下道工序
质量员填表

7 安全生产与文明施工7.1安全生产7.1.1人身安全
1、加强安全教育，定期组织职工学习安全生产知识和各种规章制度，安全操作规程。新工人上岗前必须先进行安全知识培训，经培训合格后方准上岗。
2、凡进入现场人员必须戴安全帽，不得穿拖鞋或赤脚进入现场。
3、机械所用电缆均要采取安全措施，避免车辆碾压，防止人员触电。
4、设备装吊或钻机移位时，应按负荷选择索具。严禁吊钩吊人，起吊物体不准在吊物下站人，更不得在物体上站人。
5、抬运重物时，必须统一口号，同起同落，以免伤人。
7.1.2用电安全
1、现场配电、接线必须电工进行，电工必须持证上岗。电工操作必须穿戴必要的绝缘保护用品。
2、现场使用的电气设备、线缆等，在使用前均需进行检查其绝缘性能，不符合要求者，严禁使用。
3、配电系统必须实行分级配电。各类配电箱、开关箱的安装和内部设计必须符合有关规定。箱内电器必须可靠、完好，其选型、定值要符合规定。配电电器、电缆应满足用电荷载要求，严禁超负荷用电。
4、电气设备要采取防雨，防水措施，以免因雨、水损坏绝缘。
5、独立的配电系统必须采用三相五线制的接零保护系统，非独立系统可根据现场实际情况采取相应的接地或接零保护方式。各种电气设备和电力施工机械的金属外壳必须采取可靠的接零或接地保护。
6、手持电动工具应符合国家有关标准和规定。工具的电源线、插头和插座应完好，其外绝缘应完好无损。
7、现场照明必须按规定布线和装设灯具，并在电源一侧加装漏电保护器。
8、移动、检修电器设备必须先切断电源，严禁带电操作。
9、对现场用电线路、设施进行定期检查，及时发现、消除事故隐患。
7.1.3机械设备安全
1、现场所用设备布局合理。安装牢稳，周正，清洁，符合规范要求。
2、定期对使用设备维护保养、保证不带病运转，设备完好率达到规定标准。
3、严格按规程进行操作，发现机械故障及时处理，不得强行运转，以免损坏设备或降低设备使用寿命。
4、现场配备必要的灭火器材。
7.1.4交通安全
1、进出现场的车辆在现场道口要有人指挥、疏导，避免交通堵塞和交通事故。
2、夜行车辆要严守交通规则。
7.2文明施工
7.2.1 严格遵守国家、北京市有关文明施工的规定。
7.2.2建立健全文明施工体系，成立以项目经理为组长的文明施工领导小组，落实文明施工责任区，制定相关规章制度，做到现场文明施工管理有章可循。
7.2.3各类设备和材料妥善存放，并随时将废料、垃圾及不再需要的临时设施清运出现场。
7.2.4加强施工现场的检查与监督，从严要求持之以恒，使现场文明施工管理真正抓出成效。同时经常征求建设单位与施工监理对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。
7.2.5对施工人员进行文明施工教育，加强职工的文明施工意识。树立良好的文明施工及环保意识。
7.2.6作好施工现场临时设施、材料的布置与堆放，实行区域管理。施工现场内达到整洁、卫生。
7.2.7 7.2.87.3 环境保护措施
7.3.1加强对施工现场粉尘、噪声、废气监测和监控工作，及时采取措施消除粉尘、废气和污水的污染。
7.3.2 施工现场应经常采取多种形式进行环境保护宣传教育活动，不断提高职工的环保意识和法制观念，认真对待来信来访，及时解决问题。
7.3.3土方运输采用封闭式车型，确保装车不超装，严禁带泥上路。施工现场临时道路进行硬化处理，并指定专人定期洒水清扫，防止道路扬尘。将对周围环境污染降道最低。
7.3.4 施工现场内的建筑垃圾应清理到指定地点堆放，并及时清运出场，保证施工现场的清洁和施工道路的畅通。垃圾运出施工现场按照批准路线和时间到指定的消纳场所，严禁乱倒乱卸。
7.3.5机械设备尽可能使用低噪音设备，噪音大的设备应搭棚封闭，并定期检查，加强噪音管理，控制噪音污染。