构筑物基础碎石换填处理
施工方案
1、 工程概况
蒲城清洁能源化工有限责任公司渭北煤化工园区180万吨甲醇、70万吨聚烯烃项目厂外供水净化工程土建工程一期设计规模为10万m3/d，二期设计为20万m3/d，本期为一期工程 ，为10万m3/d的净水厂土建工程。
根据变更设计图纸要求，净水厂内构筑物基础均采用碎石换填地基处理，材料采用级配碎石，其中粒径小于2.0mm的碎石不应超过总重的45％，最大粒径不易超过50mm，压实系数不小于0.94，换填处理后的地基承载力不小于190Kpa。
调蓄水池取水泵房、换热站基底碎石换填厚度为0.8m；供水泵房、变配电室、加药间、加氯间、反冲洗设备间基底碎石换填厚度为1.0m； G型空气擦洗滤池车间基底碎石换填厚度为1.5m，G型滤池基底-2.65m以下碎石换填厚度为1.0m，-0.4m至-2.65m之间全部用碎石填实；HPS澄清池车间基底碎石换填厚度为1.5m，以上基础换填处理范围为每边宽出基础外边缘0.5m。
2、编制依据
2.1各构筑物基础处理变更图纸及相关设计要求；
2.2《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202—2002）； 2.3《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）； 2.4《土工试验方法标准》（GB／T50123-1999）； 2.5《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）；
2.6《陕西省建筑工程人工地基质量监督检测技术规定》陕质监总发（2003）056号。
3、施工准备工作及现场情况
根据设计图纸的要求，结合施工现场的实际情况，构筑物基础换填施工前必须先施工场区内临时道路及保证水电畅通。由于施工场地处土壤含水量高，地下水丰富，经现场试验确定基坑开挖深度超过4.0m时必须进行降水处理，本工程
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中只有HPS澄清池基础深度超过4.0m，该基础在开挖施工前沿基坑周围打设深度15.0m、直径0.3m的砂管井12座，在降水达到7天后开始基坑开挖施工，并在开挖过程中不间断持续降水，直至基底碎石换填施工完毕后停止降水。开挖深度小于4.0m的基坑均按照1:0.5的坡度放坡开挖。
根据现场实际情况，构筑物基底换填所用材料在现场进行拌制，根据设计要求及委外试验结果，填料配比为：石屑：碎石（10～20mm）：碎石（20～40mm）：=4:4:2。
为保证换填碎石垫层的质量和进度，拟配备25t振动压路机1台，蛙式打夯机2台，挖掘机2台，小型翻斗车4辆。
4、施工方法及作业程序
4.1基坑验槽
基坑开挖完成后，经检查标高、几何尺寸均满足设计要求后，通知甲方、设计院、监理单位对基槽进行检查验收，合格后方可进行地基处理施工。
4.2基底处理
根据设计提供的资料，垫层以下（基底碎石换填以下部分）黄土状土部分为接近饱和状态的黄土状土，处于软塑～流塑状态，施工过程中易产生“橡皮土”，根据现场开挖的实际情况作如下要求：
4.2.1遇到淤泥层，则采用在基底碎石换填施工前进行抛石挤淤置换法处理地基，抛石的最大粒径60cm以内，最小粒径8cm，处理深度不小于1.0m；
4.2.2遇到橡皮土层，则采用粒径6cm～12cm的碎石置换处理，处理厚度不小于30cm。
对于以上土层现象的判断，需由勘察、设计、监理和施工单位在现场共同确定；垫层施工完成后，要达到原状土地基承载力水平。
级配碎石回填时分层回填，每层回填厚度为30cm，用挖掘机分散摊平，再用20t振动压路机碾压8～10遍，边角压路机碾压不到的用蛙式打夯机夯实。
4.3填料拌制
填筑材料是否合格，将直接影响碎石碾压垫层的填筑质量，施工时要严格选料。根据委外试验室出具的《碎石垫层级配报告》，按掺量堆放各种粒径的碎石及石粉，使用挖掘机进行搅拌，搅拌均匀后通过抽查取样测试级配情况，级配合
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格后装车运入基坑。
4.4碎石垫层铺设施工
4.4.1填筑时挖掘机从料场装车，自卸车运输卸料。填筑第一层级配碎石填料时，采用进占法施工，即自卸车从料场运料，直到构筑物基坑所开坡道处开始卸料，用铲车向基坑中心方向推料摊平，直至构筑物基坑内第一层碎石填料满铺完成。首层填料铺设厚度为40cm，压路机静压，不许振动，以免破坏基底土层的结构。自卸车卸料时要掌握好卸土距离，卸料时由专人指挥卸料，以便于掌握卸料的厚度，避免粗颗粒集中现象出现。
4.4.2碎石垫层铺设施工应在同一标高上。本工程中G型滤池和G型滤池车间基底标高不同，设计换填碎石底部标高相差1.0m，本着先深后浅的原则；在坡道口处-3.65米标高处先铺设0.4m厚碎石，确保自卸车可以由此将填料运入基坑内，第一层按占进法施工，待首层铺设碾压完毕后，可由中间向四周进行摊铺施工；垫层铺设施工到同一标高后，统一向上铺设施工；在垫层衔接的斜坡处挖成阶梯状，各分层搭接按1：1.5位置错开，搭接处加强压实变数，确保压实质量。
4.4.3填筑的平整度直接影响着碾压效果，卸料后用推土机仔细进行摊铺和
平整。为了防止粗颗粒集中，级配石料在料场搅拌均匀后，方可运入基坑。
4.4.4碎石垫层铺设划分若干段施工时要留有阶梯，以便逐层相互错接进行压实。
4.4.5填料过程中，应由中间向两边进行，可分段分层填筑，先填低洼地段，后填一般地段，须保持一定的拱度和坡度，防止雨水聚集，影响碎石垫层铺设质量。
4.4.6填筑时必须根据基坑断面分层填筑，分层压实。每一分层在测定碾压后的密实度、含水量等指标，检测合格后，方可进行下一层填筑。
4.4.7在填筑施工时，进行分层松铺，测量人员通过水准仪进行检查，控制摊铺级配碎石的厚度。
4.4.8碎石垫层铺设分区施工时上下层的施工缝要错开，以便逐层相互错接进行压实。各分层施工缝搭接位置错开2m，搭接处加强压实。
4.4.9为了加快施工进度，合理安排施工作业，垫层铺设到同一标高后，基
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坑边缘向基坑中间填筑。(见G型空气擦洗车间地基处理平面布置示意图)
4.5碾压要求
4.5.1振动压路机碾压时，应遵循先慢后快、先弱后强，以及轮迹重叠原则，具体要求：
4.5.1.1检查填筑级配碎石松铺厚度、平整度及颗粒级配和含水量，符合要求后进行碾压。
4.5.1.2级配碎石垫层铺好后平碾2遍，振动碾压6遍，振动启闭应在进行中进行，停车时不得启闭振动开关。
4.5.1.3开始碾压时若碾压速度过快容易导致被压层的平整度变差，影响碾压效果。碾压施工要由慢到快，由弱振到强振，行驶速度控制在2km/h（约33m/min）左右，每次碾压压茬2/3。
4.5.1.4注意纵横向碾压接头，必须重叠。前后相邻两区段的纵向接头处重叠2/3，并达到无漏压、无死角
4.5.1.5振动压路机每碾压完一层后，现场取样委托试验室进行检测，密实度符合设计要求后再摊铺上一层级配碎石。
4.5.1.6分层夯压，分层试验。设置控制回填级配碎石厚度的标志，如水平标高桩，分层虚铺厚度不大于300mm，回填料机械运到基坑底，为提高工作效率，人工配合挖掘机摊平，边角采用蛙式打夯机夯压密实，夯压实后根据换填面
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积按要求进行密实度检测。
4.5.1.7基坑边设一台水准仪进行测量，回填压实直到设计标高为止。 4.5.2碾压是级配碎石施工的关键环节，对级配碎石成型起到至关重要的作用，达到最佳的碾压效果，由两个方面来控制。 4.5.2.1含水量要达到最佳的含水量。 4.5.2.2碾压设备的吨位和碾压遍数要足够。
4.6作业程序 每分层筛分检测 不合格 调整重新拌制 复 测 放 线 级配填料拌制 片石（碎石）置换 填料摊铺 合格 平整碎石垫层 不合格 振 动 碾 压 合格 压实度检测 验 收 基础碎石换填处理施工工艺流程图
5、施工测量控制
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5.1施工测量的主要任务
本工程测量主要是施工中的高程控制测量及基坑平面位置、尺寸复核。在实际测量时，根据设计院给定的原始基准点、基准线和设计标高，对工程进行测量控制。
5.2施工测量的实施
5.2.1本工程使用的测量仪器主要有全站仪和水准仪，并已经过计量部门监定合格，施工作业中应加强仪器的维修和保养，使仪器保持良好状态。
5.2.2根据甲方书面提供由西北电力设计院所作的厂区控制方格网资料，会同设计单位、建设单位等相关人员，进行现场交底，坐标点、水准点、经校对确认满足精度要求，方可使用。
5.2.3根据施工图纸和现场实际开挖情况对各构筑物开挖平面位置及高程进行测量，并与设计要求进行复核。
5.3施工中的控制测量
施工控制测量主要包括构筑物地基处理平面位置和高程控制测量。 5.3.1高程控制测量，从场区控制水准点将高程引测到施工作业面。 5.3.2平面控制测量，从场区控制网将坐标引测至施工控制点。
5.3.3施工时每填一层级配碎石料都要用水准仪测量虚铺高程和压实后的高程，并记录下来，做为原始资料控制填料厚度。当填筑到垫层顶面标高时要每20m纵横向挂一条绳，用推土机配合人工找平，以保证顶面实际标高与设计标高一致。
6、试验检测
6.1试验的精度和速度直接影响着施工的质量和施工进度。施工前委托中国中铁航空港建设集团有限公司试验检测中心对基础换填所用材料进行检验，并根据试验得出填料的配比为：石屑：碎石（10～20mm）：碎石（20～40mm）：=4:4:2。 设计要求碎石压实系数不小于0.94。
6.2垫层的施工质量检验必须分层进行，确保每层的压实系数符合设计要求后铺填上层填料。
6.3填料每层的施工质量采用重型动力触探进行检验。对于独立柱基础，每个基础为1个检测点；G型滤池、HPS澄清池、调蓄水池及清水池等每20m取1
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个检测点。
6.4 每个单体基础换填完成后，按照设计及规范要求采用载荷试验检验垫层的承载力，确保处理后的地基承载力不小于190Kpa。
7、质量要求
7.1填筑施工时，现场测量技术员和施工员采用仪器跟踪测量检查、记录、指导施工，控制好每层的回填厚度、填筑面的平整度，需要时使用人工配合机械平整。
7.2机械碾压作业时，轮迹应错轮搭接，防止漏压。施工员旁站监督并负责碾压施工记录并记录碾压遍数。
7.3质检部门会同试验人员及时做好检测工作，督促、检查施工人员做好原始施工记录工作，确保施工达到设计要求。
7.4严格按设计要求合理选用填料，通过级配试验控制回填料粒径。 7.5垫层铺设施工时，测量人员要通过仪器随时检查、控制每层的松铺厚度、填筑面的平整度，记录压实后的高程作为原始资料。每一碾压层的顶标高施工误差控制在±25mm。
7.6各层级配碎石填筑施工缝应错开搭接（搭接宽度2米），在施工缝的搭接处，应适当增加压实遍数。
7.7取料装车时，通过反铲挖掘机对碎石料进行认真拌合，平整碾压前进行检查。严格按设计要求合理选用填料，控制级配碎石回填料粒径。
7.8发现混合料级配不好时，用合适料与之拌和，使混合料达到级配良好。
8、文明施工管理措施
8.1现场安全标志、文明施工标志悬挂醒目，具备现场安全设施标准化、文明施工所需的物质条件。
8.2施工现场应进行施工前期的统一策划，不能盲目进入施工。 8.3施工现场道路通畅，保证安全通道畅通不堵塞。 8.4保证垫层施工中，各层作业面做到工完料净场地清。
8.5材料、设备机具必须排放齐整，不准施工现场杂乱无章，工作秩序混乱。
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9、安全保证措施
9.1划定安全施工区域，做好相应的防护工作。 9.2专人负责指挥挖掘机及自卸式汽车等机械施工。
9.3施工现场作业人员必须佩带安全帽，并做好相应的安全防护工作。 9.4施工现场用电要专业电工操作，严禁无证操作及乱拉乱扯电线。 9.5基坑周围必须按安全规范搭设钢管安全栏杆，除坡道区。
9.6认真贯彻执行安全管理三原则，即安全第一，预防为主，综合治理的原则，安全管理贯彻项目施工过程的原则。
9.7建立健全安全保证体系及项目安全生产责任制，责任落实到人，工地设专职安全员，班组设兼职安全员，并接受项目生产技术安全处的监督检查。
9.8加强安全教育，开工前对全体职工进行强化安全教育，认真学习安全操作规程和国家劳动保护法规，使职工在思想上重视安全生产，技术上懂安全生产，操作上掌握安全生产要领。
9.9各种机械操作，必须持证上岗，其它人员不得随意摆弄，严禁无证上岗违章操作。
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