水下挤密砂桩设计与施工规程JTS+157-2019

C W T 中国水运 2021·05 147摘　要：水下挤密砂桩在水运工程地基处理中应用日益广泛；如何确保施工质量，是实现工程设计与建设目标的重点和难点。

结合海口市海上人工岛——如意岛的水下挤密砂桩大规模施工，论述气象、水文、地质、设备及人员操作等复杂环境下的施工常见问题与对策，为水下挤密砂桩工程设计、施工及检测提供实例参考。

关键词：近岸；水下挤密砂桩；大规模施工；常见问题；对策中图分类号：U655.55 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2021）05-0147-04近岸水下挤密砂桩大规模施工常见问题与对策曾春华1，成小飞2，田艳1，张会领1（1. 广东海洋大学海洋工程学院，广东 湛江 524088；2. 淮安市水利勘测设计研究院有限公司，江苏 淮安 223005）DOI 编码：10.13646/ki.42-1395/u.2021.05.050挤密砂桩最早从20世纪50年代日本开始，我国20世纪末开始尝试水下挤密砂桩施工，主要应用于小规模码头及岸坡工程[1]。

随着水下挤密砂桩在水运工程地基处理中应用日益广泛，为满足挤密砂桩施工的需要，降低工程造价，加快施工进度，国内目前普遍的做法是将打桩机组应用于改装的平板驳上形成专用砂桩船，完成水下挤密砂桩施工[2]。

人工岛项目常具有典型大规模的砂桩应用，而离岸水下挤密砂桩大规模施工与沿岸小规模应用更有明显不同：①地层变化更为多样化，勘察以点代面，且间距较大；②设计上，参数调整对造价影响明显，需通过典型试桩及施工情况逐步调整参数；③施工上，受自然环境、机械设备、施工操作影响大；④检测数量多，精确操作难度大；⑤问题处理难度大，成本高。

海口市如意岛填岛工程成功实现水下挤密砂桩大规模施工，施工过程中成功处理一系列问题，项目得以顺利推进。

1工程概况如意岛位于海南省海口市东部铺前湾西侧海域，南渡江出海口东北侧白沙浅滩，离陆地岸线约4.4km。

如意岛填岛工程用海面积约716万m 2，人工岛岛长约8km，最宽处约2km，最窄处约0.3km，全岛岸线总长约24km。

目录1.工程描述 (2)1。

1。

工程概况...........................................................................................................................1.2.编制依据...........................................................................................................................1.3。

地质情况...........................................................................................................................2.施工组织.........................................................................................................................................2.1.施工准备...........................................................................................................................2。

2。

项目组织机构...................................................................................................................2.3。

施工机械及人员配置 ......................................................................................................2。

桩号Ⅳ27+798.2~Ⅳ28+100.0段地基砂石桩试验方案1. 概况设计图纸《总干渠温博段渠道（第Ⅲ标段）饱和砂土液化处理布置图》中桩号Ⅳ27+798.2~Ⅳ28+100.0段设计变更为砂石桩进行饱和砂土液化处理。

采用砂石桩对饱和砂土地震液化可很好的起到砂基预震效应，同时还可以起到排水降压作用。

2. 试验目的（1）通过试验结果确定有关施工技术参数和施工工艺；（2）通过砂石桩试验确定地层的加固效果；3. 编制依据（1）《南水北调中线一期工程总干渠温博段、焦作1段渠道饱和砂土液化地基处理施工技术要求》（河南省水利勘测设计研究有限公司 2009年9月）（2）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；4. 试验方案4.1 设计技术要求（1）桩孔布置：采用等边三角形布置，桩中心距2.0m；（2）成孔直径≥500㎜；（3）可液化砂土处理后相对密度≥0.75，或标准贯入击数不低于地震液化临界标贯击数；（4）地基处理深度：砂石桩底部高程▽96.22m；（5）成孔方式：沉管成孔，间隔（跳打）进行，并由外侧向中间推进；（6）处理范围：距渠道中心线两侧各38.0m范围内；（7）材料：砂石桩法桩体的填料含泥量不大于5%，最大粒径不得大于50mm。

4.2试验区及试验参数4.2.1试验区桩试验区域拟定在渠道Ⅳ28＋040～Ⅳ28＋100段，详见附图1。

4.2.2试验参数根据设计要求，初拟试验参数为：（1）桩孔间距分别采用2.0m、1.8m和1.6m三种，等边三角形布置桩位，成孔直径500㎜，成桩深度12.0m，三种桩孔间距试验区段分别为20.0m长；（2）桩管沉入土层中达到设计深度后，从料斗向桩管内灌砂石。

（3）单管锤击成桩法所采用设备的技术性能参数见表1。

表1 单管锤击成桩法采用设备技术性能参数（4）成桩时从外围或两侧向中间进行成孔，隔排隔行跳打。

5 施工方法5.1 工艺原理对松散砂土地基，在砂石桩的成桩过程中，因采用冲击下沉，桩管对周围砂层产生很大的横向挤压力，将地基中等于桩管体积的砂挤向桩管周围的砂层，使桩管周围的砂层密实度增大，从而提高了地基的抗剪强度和水平抵抗力，使砂土地基挤实到临界空隙比以下，以防止砂土在地震时液化。

挤密桩挤密桩是把带有管塞、活门或锥头的钢管压入或打入地下挤密土层形成孔，再往孔内投放灰土、砂石等填料成的桩。

中文名挤密桩外文名compaction pile学科工程地质学填料灰土、砂石目录1. 1 施工准备2. 2 施工要求施工准备1成孔应根据设计要求、成孔设备、现场土质和周围环境等情况，选用沉管、冲击或取土等方法机械成孔。

2施工前应进行成桩工艺性试验（不少于3根），确定各项工艺参数并报监理单位确认后，方可进行施工。

3挤密桩大面积施工前，应进行单桩或复合地基进行承载力试验，以确认设计参数。

施工要求挤密桩成孔和孔内回填夯实应符合下列要求：（1）成孔宜在地基土接近最优（或塑限）含水率时进行。

当土的含水率低于12%，宜对拟处理范围内的土层进行增湿。

（2）成孔挤密应间隔分批进行，成孔后应及时夯填。

（3）在向孔内回填填料前应夯实孔底。

填料应采用机械拌合，且随伴随用，夯填施工应连续进行。

（4）铺设灰土垫层前，应按设计要求将桩顶标高以上的预留松动土层挖除或夯（压）密实；（5）施工过程中，应做好成孔及回填夯实施工记录。

（6）雨季或低温季节施工，应采取防雨或防冻措施，防止灰土和土料受雨水淋湿或冻结。

（7）成桩成片后，应及时填筑灰土并碾压至设计要求。

4挤密桩所用土的质量应符合设计要求，用水泥改良的土的有机质含量不应大于2%，用石灰改良的土的有机质含量不应大于5%。

5挤密桩填料的配合比应符合设计要求，最优含水率应符合工艺试验确定的工艺参数，含水率允许偏差不得大于2%。

6灰土或水泥土应拌和均匀，色泽一致，无灰团、灰条和花面现象。

7挤密桩孔内填料应分层回填夯实，其压实系数不应小于0.97（轻型击实）。

[1]目录1. 1 定义2. 2 加固原理3.▪桩的布置4.▪成孔和回填夯实1. 3 作用2.▪承载力3.▪变形4. 4 相关问题1.▪施工问题处理方法2.▪质量检验定义挤密桩法，是软土地基加固处理的方法之一。

通常在湿陷性黄土地区使用较广，用冲击或振动方法，把圆柱形钢质桩管打入原地基，拔出后形成桩孔，然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等物料的回填和夯实，从而达到形成增大直径的桩体，并同原地基一起形成复合地基。

第1篇一、项目背景挤密砂桩是一种常用的地基加固方法，适用于处理软弱地基、提高地基承载力和减少地基沉降。

本施工方案针对某工程地基处理，采用挤密砂桩技术，以确保工程地基的稳定性和安全性。

二、工程概况1. 工程名称：某住宅楼地基处理工程2. 工程地点：某市某区3. 工程规模：占地面积20000平方米，建筑面积100000平方米4. 地基处理要求：地基承载力达到200kPa，地基沉降量控制在20mm以内三、施工准备1. 技术准备- 组织技术人员学习挤密砂桩施工技术规范，确保施工质量。

- 编制详细的施工方案，明确施工工艺、质量标准和安全措施。

2. 材料准备- 砂桩材料：采用中粗砂，粒径在0.5-2.0mm之间，含泥量不大于3%。

- 水泥：采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于32.5MPa。

- 钢筋：采用HPB300级钢筋，直径为25mm。

3. 机械设备准备- 挤密砂桩施工机械：振动沉管桩机、振动冲击桩机等。

- 打桩设备：振动打桩机、冲击打桩机等。

- 测量设备：全站仪、水准仪、经纬仪等。

4. 人员准备- 组建专业的施工队伍，包括桩基施工人员、测量人员、质检人员等。

- 对施工人员进行技术培训和安全教育。

四、施工工艺1. 施工流程- 施工准备→ 桩位定位→ 振动沉管→ 砂料填充→ 提升沉管→ 桩顶处理→ 质量检测2. 施工步骤- 桩位定位：根据设计图纸，使用全站仪和经纬仪进行桩位放样，确保桩位准确。

- 振动沉管：使用振动沉管桩机，将桩管沉入设计深度。

- 砂料填充：在桩管内填充砂料，砂料填充高度应高于桩顶设计标高。

- 提升沉管：将桩管提升至地面，使砂料密实。

- 桩顶处理：对桩顶进行凿毛处理，确保桩顶平整。

- 质量检测：使用超声波检测仪等设备对桩身质量进行检测。

3. 施工要点- 桩位偏差：桩位偏差不得大于50mm。

- 桩身垂直度：桩身垂直度偏差不得大于1%。

- 砂料填充：砂料填充应均匀，填充率不得低于95%。

- 桩顶标高：桩顶标高偏差不得大于±50mm。

挤密砂桩地基施工作业指导书1 总则1.1编制目的挤密砂桩是处理软弱或松散地基常用的方法。

挤密砂桩是在地基中沉入桩管，然后边拔边灌入砂子，并振实，在地基中形成密实砂柱体。

主要作用是挤密桩周围的软弱或松散土层，使其与砂桩共同组成复合地基，以提高地基强度和减少地基变形。

为了规范挤密砂桩的施工，统一施工准备、施工操作、质量标准的内容和对成品保护、职业健康安全、环境保护的要求，并为编制挤密砂桩工程的技术交底提供依据，特编制此作业指导书。

1.2适用范围本作业指导书适用于工业与民用建筑工程中，采用锤击或振动沉管工艺，在软土、人工填土、松散砂土、粉性土的地基中进行充砂挤密加固的施工。

1.3编制依据（1）建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001（2）建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002（3）建筑地基处理技术规程JGJ79-2002（4）国家和当地政府有关安全、防火、劳动保护等现行有关标准和规程。

2施工准备2.1技术准备（1）有工程地质勘察报告，了解和掌握了作业区域内的水文、地质情况。

（2）认真审阅图纸，进行图纸会审，了解和掌握图纸和设计文件对地基加固的技术要求。

（3）结合现场情况，编制挤密砂桩加固地基的技术方案，并向操作人员进行了详细的施工技术交底。

（4）进行测量基准的交底、复测及验收工作。

（5）进行成孔、灌砂工艺和挤密效果试验，以确定有关施工工艺参数（填砂量、桩管提升高度和速度，桩管往复挤压振动次数和振动时间，电机工作电流等），并对试桩进行了测试，其承载力、挤密效果等符合设计要求，取得了设计、业主、监理等有关方面的确认。

2.2材料要求砂子宜用天然级配的中、粗砂，含泥量≤3%，有机质含量≤5%。

在饱和土中施工时，砂的含水量采用饱和状态。

在非饱和状态并能形成直立桩孔壁的土层中，用捣实法施工时，砂的含水量采用7～9%。

预制混凝土桩尖的混凝土强度等级不得低于C30，桩尖的尺寸和配筋应符合设计要求。

振动挤密砂桩施工工艺一、施工准备1、审核图纸：复核设计资料，绘制砂桩桩位布置图，确定施工顺序并对砂桩进行编号。

2、砂料检验：砂料进场前要根据验标规定的检验批次、数量及检验方法对砂进行含泥量、级配的检验，检验合格后方可进场。

3、施工机具准备：挤密砂桩机选用DZ-75Y型、DE-60A型、DE-90A型。

检查到场设备的各项性能，保证其运转良好，并对其进行保养。

4、地表处理：1）在施工前先做好临时排水沟，将地表水及时引出地基加固处理范围。

2）清除地表淤泥、草皮及杂物，用带密封槽的车运至指定位置，按设计要求处理。

3）地表凉干后，用推土机将地表大致整平，用满足设计的填料施做路拱，整平碾压后检验其横坡、底宽、压实度，保证其满足标准要求。

5、成桩工艺试验正式施工前先选取3根桩或按设计要求数量进行成桩工艺试验，检验和确定砂桩成桩施工方法和填料量、拔管高度、留振时间等关键工艺参数。

根据试验结果，制定实施性施工工艺细则，并对现场施工人员及技术人员进行岗前培训。

二、施工工艺砂桩施工工艺流程图见图8.1：图8.1 砂桩施工工艺流程图三、施工要点1、桩位放样：先用全站仪放出路基两侧纵向控制桩，再根据桩位布置图用钢尺逐桩放出桩位，并用小木桩定出每个砂桩位置。

放样后全面核对桩的位置、数量及布桩形式，确保桩位准确。

在砂桩施工前将其拔掉并收集起来，不得随意丢弃。

2、桩机就位：首先检查桩机的平整度和桩管的垂直度，检查时采用全站仪按水平、垂直两个方向进行检查、调整，保证桩身的垂直度满足验标要求。

进行桩位检查时，桩管横向、纵向移动，使桩尖与桩位对中，桩位偏差满足验标要求。

3、启动桩锤电机振动桩锤，使桩管下沉：桩管下沉入土后，严格控制沉入深度，确保达到设计桩长。

桩管下沉过程中，应沿导向架，并始终保持同导杆平行，如发生桩管偏斜须及时扶正桩管。

4、灌砂：桩管插入到设计标高时，开始上料，上料时控制灌砂量，按照设计砂量的1.1～1.2倍进行灌入，若桩管中一次装不下所要灌入的全部砂量，可以在振动挤密过程中补足。

河南省出山店水库工程监理1标段地基处理施工监理实施细则（挤密砂桩）（合同编号：CSDSK-JL-01）监理机构：河南华水工程管理有限公司出山店水库工程监理1标监理部地点：河南·出山店时间：2015 年8月1日河南省出山店水库工程监理1标段地基处理施工监理实施细则（挤密砂桩）审批：校核：编写：河南华水工程管理有限公司出山店水库工程监理1标监理部二○一五年八月一日目录1.总则 (1)2.地基处理单项工程开工审批内容和程序 (1)3.施工审批内容和程序 (2)4.挤密砂桩质量控制 (3)5.进度控制的内容、措施和方法 (10)6.施工安全监理 (13)附表 (15)地基处理施工监理实施细则（挤密砂桩）1.总则1.1 本细则编制的主要依据为河南省出山店水库工程施工1标段工程施工承包合同文件《技术条款》、《水电水利工程振冲法地基处理技术规范》（DL/T5214-2005）等相关技术标准、规程、规范以及本工程施工图纸等。

1.2 本细则适用于河南省出山店水库工程施工1标段工程的地基处理工程，包括单项挤密砂桩等。

1.3 本项目地基处理现场监理工作，由各施工标段监理工程师具体负责。

1.4 适用本项目工程使用的技术标准、规程、规范（但不限于）：(1)《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2009）；(2)《地下水防水工程质量验收规范》（GB50208-2011）；(3)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；(4)《建筑桩基检测技术规范》（JGJ106-2003，J256-2003）；(5)《水电水利工程振冲法地基处理技术规范》（DL/T5214-2005）；(6)施工图纸 CSD-SHG-SH-Ⅰ-DB-15～16及 CSD-SHG-SH-Ⅰ-DB-17～19；(7)招标文件技术条款；(8)《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007。

1.5 发包人为地基处理工程开工和正常进展应提供的必要条件按照施工合同文件相关要求，发包人应向承包人提供基准坐标点、施工必要的占地和正常的施工环境。

挤密砂桩施工方案(总7页) --本页仅作预览文档封面，使用时请删除本页--挤密砂桩施工方案一、工程概况：本工程位于石嘴山市惠农区康乐路以南，延安路以北，滨河大道以西，静宁街以东。

工程建筑面积4200m2，采用框架结构体系，设计使用年限50年，建筑结构安全等级一级，建筑物耐火等级为二级，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为一级，抗震设防烈度为八度。

1、建筑本工程建筑面积均为4200m2，老年活动中心共三层，长米，宽米，每层层高，建筑高度，三层均为起居室、活动室及功能间等。

餐厅及厨房为一层建筑物，长米，宽12米，主楼与餐厅通过连廊连接，连廊设置有消防控制室。

墙体工程：地上部分墙体材料为轻集料混凝土空心砌块，内隔墙为200mm厚，外墙为250mm厚。

砌体与混凝土相交处抹灰时挂网两侧各200mm。

屋面工程：本工程采用钢筋混凝土不上人屋面，屋面防水等级为二级，防层选用材料为高聚物改性沥青防水卷材（4厚SBS聚酯胎防水卷材），屋面采用雨水管外排水，耐用年限10年。

门窗工程：窗采用外观白色节能多塑料型材内平开窗，玻璃配置为白玻，外门窗抗风压性能5级。

气密性等级为6级，水密性能为4级，隔声等级为3级，门窗保温性能指数为7级。

节能设计：外门窗框与门窗洞口之间的缝隙，采用高效A级保温材料填实并用密封膏嵌缝。

窗口内侧四面均贴20mm厚硬质岩棉板。

外墙采用粘贴70厚硬质岩棉板，硬质岩棉板表观密度为140Kg/m3,钢筋混凝土屋面采用130厚EPS保温板分层错缝铺设，表观密度为20 Kg/m3，燃烧性能等级为B1级。

2、结构本工程为钢筋混凝土框架结构，内外高差为。

基础为独立柱基础。

由于本工程所在场地为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类。

地基处理采用碎石挤密桩，桩底绝对标高为米，每根桩长:，桩径500mm，桩与桩中心横向间距1386mm,纵向间距800mm，碎石挤密桩沿外围轴线向外扩出6500mm布置，桩体材料选用级配砂石，碎石桩完成后，须将杂土全部挖除，杂填土土层底标高约为米。