软基础碎石桩、CM桩施工组织设计
一、工程概况
杭瑞高速贵州省毕节至都格（黔滇界）公路土建工程第6合同段，起讫里程为YK127+000～YK139+000，路线长12km，公路设计速度为80km/h，其中整体式路基宽24.5米，分离式路基半幅宽12.25米。其中YK134+300~YK134+640、K134+860~K135+240,K135+900~K136+110,K136+754-K137+010,K137+490~ZK137+783五段路基为软土路基，软土路基部分地段采用碎石桩基础或CM桩基础加固。
二、施工准备
1、施工便道已经修筑至工地现场，满足施工要求。
2、山间泉水汇集成小溪，可满足施工用水要求。
3、施工用电从鸡公山隧道出口和鱼塘梁子隧道进口处变压器接至现场，施工用电满足施工要求。
4、人员、机械、材料已经到位，且满足施工要求。
三、人员机械配置及工期要求
结合工程量和工期要求，计划配置人员和机械数量如下：
人员配置：施工人员35人，管理人员1人，技术人员2人，工班长2人，特种工8
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人，司机2人，其他20人。
机械配置：DZJ-90振动沉管桩机1台，DZJ-75振动沉管桩机1台，装载机2辆，压路机1台，挖掘机1辆，6方砼罐车1辆，发电机1台。
计划工期：2012.8.5~2012.12.31
四、材料要求
碎石桩成桩材料：
采用粒径为20～50mm的干净砾石或轧制碎石，含泥量不大于5%，最大粒径不大于80mm；碎石桩孔内灌入的碎石量按每根桩填料量的1.15～1.5倍计，本工程中计算时取1.3倍。施工时，驻地监理可根据实际成桩情况进行调整，但总灌入的碎石量不得超过桩孔体积的2倍。
CM桩（碎石桩+C20素砼桩）成桩材料：
素砼桩采用C20素砼，塌落度控制在3~5cm；C20砼桩孔内灌入的砼量按每根桩填料量的1.2倍计。碎石桩材料要求同上。
五、碎石桩、CM桩施工工艺
5.1设计参数
（1）碎石桩设计参数
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碎石桩桩体承载力特征值为0.50Mpa；
桩间土的承载力标准值：软塑状淤泥质土为0.07Mpa；
碎石桩面积置换率：m=0.152（桩间距1.1m）；m=0.128（桩间距1.2m）
设计复合地基承载力标准值：一般路段≥0.16 Mpa。
碎石桩直径为0.45m，桩间距为1.1m或1.2m，碎石垫层厚为0.5m，碎石桩施工前应对场地回填0.8m杂填土预压。
碎石桩呈等边三角形布置，桩长要求桩端穿透软弱下卧层，在满足设计桩长的情况下，要求嵌入硬土层；软粘土在基岩面上，要求碎石桩桩端置于基岩上；碎石桩要求在设计填方坡脚线外设2～3排护桩；桩顶碎石垫层厚0.5米。
碎石桩布置如图2-1。
碎石桩碎石桩面积置换率：m=0.152，桩间距1.1m；m=0.128，桩间距1.2m。本图为m=0.152、桩间距1.1m示意图，桩间距1.2m与本图类似。图2-1 碎石桩平
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面布置图
(2)CM桩（碎石桩+C20素砼桩）设计参数
C20素砼桩承载力标准值取1.0MPa，设计复合地基承载力≥0.20MPa。C20素砼桩、碎石桩按正方形布置，间距2.4米,（涵洞区间距为1.0米），桩径0.45米。桩端应置于基岩上，软基治理宽度值路基设计填方坡脚线外4米；桩顶碎石垫层厚0.5米，部分地段碎石垫层厚0.8米。
CM桩布置如图2-1。
涵洞区桩间距为1m，示意图与本图类似。图2-2 CM桩平
面布置图
5.2施工方法
5.2.1施工前准备工作
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（1）检查施工应具备的资料：建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料，施工图纸及图纸会审纪要；
（2）对场地进行平整，检查建筑场地和邻近区域的地下管线（管道、电缆），地下构筑物，旧建筑原先的基础情况等;
（3）施工单位建立和健全质量保证体系。
（4）施工单位写出碎石桩施工方案，明确施工顺序、施工方法，计算出所需配备的机具设备，及所需材料用量，排出施工进度计划和绘出施工平面布置图。施工方案应报监理单位审批。
（5）检查碎石是否能保证充足的供应。
（6）检查施工机械是否符合设计和施工要求，并进行检修调试。
（7）平整场地后，设置坐标、高程控制点与轴线定位点，放出桩位点，用短钢筋或小竹签标志出桩孔中心位置，并用白灰洒出桩位，方便桩尖与桩位对中。施工单位放线完成后，应报监理单位验收。桩位允许偏差为3cm。
（8）向打桩操作人员进行技术和安全交底。
（9）施工前应选择试验段进行试成桩试验，并确定施工中的控制参数。
试验桩数量为9根，每3根一组，共3组。施工时，记录每组桩管拔管速度和振动时间，并在28天后分别测3组桩身承载力，以承载力符合要求的桩为基准(如果都符合要求，
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取拔管速度较快、振动时间短的为基准；如果都不符合要求，重新做试桩)，作为以后施工中的控制参数，指导施工。
5.2.2施工过程
碎石桩施工过程
碎石桩施工应由路中线向填方边缘两侧进行，平整场地可分区进行，每一分区使用同一个高程，相邻两区控制高程不能超过0.5米，两区间进行平缓过渡。
施工顺序：①平整场地，回填80cm性质均一、强度稍高的粘性土预压→②桩位放样→③沉桩机就位并作垂直校正（垂直误差±1%）→④启动振动机，将桩管下到设计深度→⑤向桩管中施加规定数量的碎石料→⑥将桩管提升1.0米，使管内碎石料流入孔内→⑦沉入桩管至规定深度（每提升1.0米应反插30cm，留振10-20s），利用振动及桩间的挤压作用将碎石密实→⑧重复⑤⑥⑦三步，桩管上下运动，碎石桩不断增高→⑨桩管提升至地面，碎石桩完成。碎石桩施工主要步骤流程图见图2-2。
地面12设计深度345671确定桩位；2桩机对位；3振动沉管；4灌料；5拔管；6振动反插；7拔管成桩。
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图2-2 碎石桩主要步骤施工流程图
主要步骤如下：
（1）移动桩机，把桩尖对准桩位
闭合桩靴，桩管垂直对位，合拢合瓣桩尖经，施工单位质检人员和监理人员检查，对位核准无误后，用经纬仪或吊锤从两个方向检查桩管垂直度，防止成孔倾斜，桩管垂直度偏差不应大于1%，同时测地面高程，以便控制成孔深度。
（2）启动振动机，将桩管下到预定的深度
沉管深度应达到设计要求，如沉管无法达到设计深度或其它特殊情况时，施工单位应报监理方同意后方可投料拔管，必要时通知设计单位处理。
（3）向桩管内投入规定数量的碎石
为提高施工效率，装碎石也可在桩管下到便于装料的位置进行。
（4）把桩管提升到一定高度，（下料顺利时不超过1-2 米），提升时桩尖自动打开，桩管内的碎石流入孔内。
（5）降落桩管，利用振动及桩尖的挤压作用使碎石密实。在软粘土中，桩管在打到规定深度后投入石料，应复打2-3 次。若不采取这个措施，因桩管拉拔时，底部的软粘土没有经过挤密又重新回复，形成缩颈和断桩，同时，底部软粘土受到振动后会往下塌沉，而采取复打后，可以使底部更密实。
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（6）提升桩管
提升桩管的过程，应从拔管速度和填料量两个方面控制。
① 边振动边拔动桩管，每拔起一定长度(约1m)，应反插30cm振动若干秒(约10~20s)，反复进行直至桩管拔出地面。具体的参数应根据现场试验确定。
② 控制填料量则是保证桩直径，填料量应通过现场试验确定，估算时可按设计桩孔体积乘以充盈系数确定，充盈系数一般取1.15~1.5。如施工中地面有下沉或隆起现象，则填料量应根据现场具体情况予以增减。当实际灌料量未达到设计要求时，可在原位再沉下桩管，并灌碎石复打一次。拔管速度和填料量二者是相互联系的，在一定的填料量的情况下，需要控制好拔管速度，才能使碎石挤振开，而在一定的拔管速度下，也要求有足够的碎石量保证桩的成形。
（7）桩管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，移机进行下一根桩施工。
C20素砼施工过程
①整平原地面，回填80cm性质均一、强度稍高的粘性土预压→②桩位放样→③桩机就位并作校正（垂直误差±1%）→④启动马达沉管到预定标高，停机，沉管过程中做好记录→⑤停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平。水泥和砂按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不少于1min，加水量按坍落度3～5cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜→⑥启动马达，留振5～10s，开始拔管，拔管线速度为1.2～1.5m/min，遇淤泥质粘土或粉质粘土，拔管速率应更慢→⑦沉管拔出地面，确认沉桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶→⑧桩机移位，进行下一根桩施工。CM桩顶铺设碎石褥垫层，
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厚0.5米，压实度不小于94％。
C20素砼桩施工主要步
（1）移动桩机，把桩尖对准桩位
闭合桩靴，桩管垂直对位，合拢合瓣桩尖经，施工单位质检人员和监理人员检查，对位核准无误后，用经纬仪或吊锤从两个方向检查桩管垂直度，防止成孔倾斜，桩管垂直度偏差不应大于1%，同时测地面高程，以便控制成孔深度。
（2）启动振动机，将桩管下到预定的深度
沉管深度应达到设计要求，如沉管无法达到设计深度或其它特殊情况时，施工单位应报监理方同意后方可投料拔管，必要时通知设计单位处理。
（3）向桩管内投入规定数量的砼。
（4）把桩管提升到一定高度，（下料顺利时不超过1-2 米），提升时桩尖自动打开，桩管内的砼流入孔内。
（5）降落桩管，利用振动及桩尖的挤压作用使砼密实。在软粘土中，桩管在打到规定深度后投入石料，应复打2-3 次。若不采取这个措施，因桩管拉拔时，底部的软粘土没有经过挤密又重新回复，形成缩颈和断桩，同时，底部软粘土受到振动后会往下塌沉，而采取复打后，可以使底部更密实。
（6）提升桩管
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开始拔管，拔管线速度尽量控制在1.2~1.5m/s，遇淤泥粘质土或粉质粘土，拔管速度要更慢，具体根据试验桩确定。
（7）沉管拔出地面，确认沉桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶，桩机移位，进行下一根桩施工。
5.3施工中常见问题及其处理
5.3.1施工单位施工时遇异常情况时，未进行处理，盲目按原方案施工。
分析原因：局部地质状况复杂，地勘资料未反映出来，施工管理人员质量意识不强。
处理方法：施工前做好相应的技术交底，施工时若发现异常情况，应及时报告业主、监理、设计、勘察单位，并制定相应处理方案。
5.3.2缩径或桩径不够
分析原因：因土质软，桩管提升过程中土体收缩快。
处理方法：
（1）加大桩瓣尺寸。
（2）施工过程中按试验桩时确定的拔管控制参数控制。
5.3.3桩体密实度不够
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分析原因：
（1)碎石粒径过大，级配不合理。
（2)桩管提升速度过快，碎石振密效果不好。
处理方法：
（1）采用的碎石最大粒径不得超过5cm，最好采用2-5cm。
（2）适当放慢桩管提升速度。
5.3.4桩位偏差较大
分析原因：
（1）沉管前桩尖对位时不准确。
（2）因土质松软，经成管机械来回走动和施工中产生的振动影响，土体移动，未施工的桩位标志产生位移。
处理方法：
（1）沉管前桩尖对位应准确，应经施工单位质检人员和监理人员检查后方可开始沉桩。
（2）在放线时，每条轴线必须确定控制桩，在桩机就位后再进行二次复验，以保证桩
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位的准确性。
5.3.5放线控制点移动
分析原因：由于碎石桩施工时地面变形较大，坐标、高程控制点及轴线定位点等如果离场地较近，易变形。
处理方法：设置控制点时应离场地稍远，以保证其准确性不受影响，并应对做好监测和复核工作。
六、确保工程质量和工期的措施
1、建立质量责任制。项目经理部、施工队设专职质检工程师，班组设兼职质检员，明确各级责任，开工前报监理工程师备案。
2、开展全面质量管理，制定质量目标责任制，提高全员质量意识。全面推行ISO9000标准，明确体系内各部门、各岗位人员的职责。
3、对现场施工人员加强质量教育，强化质量意识。
4、关键工序控制，确保关键工序和所有原材料的可追溯性。
5、加强质量监控，确保规范规定的检验、抽检频率，现场质检的原始资料必须真实、准确、可靠。
6、加强材料检测，严把工程材料质量关。
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7、加强工地试验室的管理，完善检验手段。
8、建立质量奖罚制度，对质量事故严肃处理。
9、建立完整的质量责任体系和质量责任档案，做到一旦发生质量事故均可根据档案记录查找到责任单位和责任人。
10、质量自检制度。本合同段工程实行项目经理部、施工队二级自检机构，建立完善的自检体系和自检制度，使工程质量始终处于受控状态。针对重难点工程和关键工序，成立QC小组进行攻关，不断提高工程质量。
七、安全保障措施
⑴ 建立、健全各级的安全生产责任制，责任落实到人，实现一级对一级
责的安全管理的模式。按施工造价每5000万元配备1名专职安全员。
⑵ 坚持持证上岗制度，开展形式多样的安全教育培训。
⑶ 对于易燃易爆的材料专门妥善保管，同时配备有足够的消防设备，提前做好教育工作，使所有施工人员都熟悉消防设备的性能和使用方法。
⑷ 所有施工机具设备均定期检查，并由安全员签字记录；
⑸ 在必要的工点，提供照明、警卫、护栅、警告标志等安全防护设施。
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