水泥搅拌桩试桩施工方案

1xxxxxx改建工程第xx施工标段（Kx+xxx～Kx+xxx）水泥搅拌桩试桩施工方案xxx集团有限公司xxx段改建工程第xx施工标段项目部2015年9月21日2一、编制依据1、《公路工程质量评定标准》（JTGF80/1—2004）；2、《公路路基施工技术规范》（JTGF10—2006）；3、《公路工程技术标准》（JTGE40—2007）；4、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）；5、浙江省81省道温岭段改建工程第01标段施工招标文件、施工图纸。二、编制范围及目的1、编制范围：K0+040～K0+180整线;K0+852～K0+872左、右侧;K0+974～K0+998整线;K1+026～K1+056整线;K1+742～K1+772整线。2、编制目的：为获取水泥双向搅拌桩相关施工参数校核设计参数，明确水泥双向搅拌桩正常施工工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范施工，保证搅拌桩施工作业能达到本项目工程制定的质量目标。三、工程概况3.1、工程概况该段水泥搅拌桩的施工桩的总长度为57467m，桩径均为50cm,水泥采用P.0.42.5普通硅酸盐袋装水泥，桩位平面以正三角形布设。3.2、主要技术指标公路等级：双向六车道一级公路。路基宽度：整体式路基宽度为32m。设计车速：80km/h荷载等级：公路-I级地震基本烈度：小于Ⅵ度区最小曲线半径：1060m最大坡度：1.5%四、施工准备工作1、施工调查施工前应根据图纸对路基范围内的管线进行调查核实和迁改，对没有迁改而施工中又可能对其造成影响的管线，须注意加强施工防护。32、平整场地先清除路基表面树根、草皮等并挖好临时排水沟，疏干场内积水，使周边水不再进入场内，雨水、渗水随时排水；再铺设30cm厚的砂砾垫层并碾压平整。3、技术准备（1）、测量仪器详见拟配备本标段工程主要的测量仪器设备表。（2）、组建现场施工管理机构，现场办公。施工技术和管理人员到位，并根据施工需要，进行业务分工，明确职责范围，实行岗位责任制。（3）、制定质量、技术、安全、试验等施工现场规范化管理制度和实施细则，理顺项目部与施工队的业务关系，明确工作目标、具体工作方法、保障措施等。（4）、认真做好设计图纸审核及现场核查工作。（5）、对工程所需的材料进行取样鉴定，及时向监理工程师提供试验检测报告，批准合格后，确定采购点。4、施工队伍本段路基水泥搅拌桩施工队伍为路基施工一队。5、机械设备主要施工机械设备、测量仪器表序号设备名称单位数量规格型号检定状态1搅拌桩机台1CL-4良好2双向搅拌动力箱体台1良好3挖机台1卡特323DL良好4推土机台1良好5全站仪台1莱卡TC802良好6水准仪台1一光DSZ2良好4五、施工工艺流程1、四搅三喷工艺流程图2、工艺流程不同于常规水泥土搅拌桩的四搅两喷施工工艺，水泥土双向搅拌桩采用四搅三喷工艺施工，桩机运至工地后，先行安装调试，待钻机运转正常、浆泵及计量设施一切调试正常后，桩机移至桩位，开始施工。1）整平场地；2）测量、放线，布置桩位；3）搅拌机定位：搅拌机到指定桩位并对中；4）首先切土喷浆下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时、正反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度。5）提升喷浆搅拌：不关闭送浆泵，搅拌机提升、两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土并向土体喷水泥浆，至地表或设计桩顶标高；6）再次切土喷浆下沉；搅拌机沿导向架向下切土搅拌，两组叶片同时、正平整场地施工放线设备进场定桩位桩机对位调平切土喷搅下沉浆液配制提升喷浆搅拌再次切土喷搅下沉清洗移机提升搅拌(不喷浆)()5反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度；7）提升搅拌：关闭送浆泵，然后搅拌机提升，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土至地面，完成双向搅拌桩单桩施工。六、施工方案1.水泥搅拌桩工艺原理水泥搅拌桩是利用水泥浆作为固化剂，通过特制的搅拌机械，将水泥浆与需加固深度范围内的软土强制拌合，使其固结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土。水泥在水泥土中的作用包括两个方面：一是水泥发生水解和水化反应，生成水泥胶凝体，将土颗粒凝结成一个稳定的结构体，起骨架作用；二是水泥在水化时形成的钙离子与土粒表面的钠离子进行离子交换，在土粒中形成稳定的钙离子，提高土体的强度和稳定性。通过水泥搅拌桩法加固后，在地基土中形成稳定的、强度较高的柱状水泥土体。这些水泥土体成为地基土的一部分，与原地基土构成复合地基，这种方法适用于饱和软黏土、淤泥质亚黏土、沼泽地带炭土、沉积粉土等，用于增加软土层的地基的承载力，减少沉降量。2、试桩水泥双向搅拌桩施工机械可利用现有的常规水泥搅拌桩成桩机械或沉管灌注桩机械等通用设备上，配上专用的双向搅拌桩动力箱体与同心双轴钻杆就可以实现双向搅拌桩施工。搅拌桩大面积施工前须按规范要求进行试桩（且不少于5根），确定泵送时间、泵送压力、搅拌桩提升速度以及下钻速度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的施工。各桩施工时需进行全桩长的复搅，当试桩路段检测合格，并确定各施工参数后，方可大面积搅拌桩施工。我部根据施工现场实际情况，决定将试桩部位定在K1+026～K1+056，共打设3组，每组3根试验桩，桩径50cm，桩长13m，间距1.2m。水泥搅拌桩采用散装P.O.42.5普通硅酸盐水泥，第一组试验桩水灰比取0.55，水泥剂量55kg/m，第二组试验桩水灰比取0.58，水泥剂量55kg/m，第三组试验桩水灰比取0.60，水泥剂量55kg/m。试桩需确定的参数：1）确定水泥搅拌桩每米水泥用量；2）确定试桩水灰比；3）确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度；4）磨合机械和人员，熟练掌握施工工艺，以便指导施工。3、施工方法1)测量放线6根据已测设的中线和边线并按设计要求的间距布设桩点，每个桩点用石灰标识。2）钻机就位钻机就位前应核对图纸，确保桩位符合设计要求。钻机必须铺垫平稳，确保机身平整，钻杆垂直稳定牢固，钻头对准桩位。为保证钻孔达到要求的垂直度。钻机就位后必须做水平校正，使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。现场控制采用在钻架上挂锤球的方法测量该孔的垂直度，使垂直度偏差不超过1.5％。在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，以便钻杆入土时观察、记录钻杆的钻进深度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。3）射水试验钻机就位后．进行低压射水试验．检查喷嘴是否畅通．压力是否正常。4）制浆浆液配比选定后，先后将水和水泥按设计用量加入桶内，开动搅拌机搅拌30s，并经过筛后放入灰浆池备用。5）喷搅下沉开启深层搅拌机主电机，桩机钻杆垂直下沉，下沉前必须将喷浆管内的水排清，打开高压注浆泵，喷浆压力0.5～1Mpa，钻进速度控制在1.4～1.5m/min，钻至设计深度，持搅10s，下沉过程中，工作电流不大于额定值，当钻进搅拌中遇有阻力较大，钻进太慢，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌钻进。施工至设计深度时注意观察电流值。6）喷搅提升搅拌机喷搅下沉到达设计深度后，不关闭送浆泵，在桩端搅拌10s后匀速搅拌提升。提升速度控制在1.4～1.5m/min左右。7）再次喷搅下沉为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转喷浆、边沉入土中，速度控制在1.4～1.5m/min左右,至设计深度后，此时集料斗中的水泥浆应正好排空。8）提升搅拌关闭送浆泵，搅拌机提升，速度控制在1.4～1.5m/min左右,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土至地面，完成双向搅拌桩单桩施工。9）清洗施工完成后，提升钻杆及钻头，进行低压射水。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，管内、机内不留残存浆液，将黏附在搅拌头的软土清洗干净。10）移位7冲洗钻杆、喷嘴，整个作业结束，把钻机等机具设备移到新孔位上，重复上述步骤，进行下一根桩的施工。4、施工质量检测施工质量检测方法主要有浅部开挖、轻便触探、桩身取芯、载荷试验等。1）浅部开挖成桩7天后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，做好记录，检查频率为0.1%。且不少于3根。2）轻便触探成桩7天内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检查数量为施工总桩数的0.1%，且不少于3根，由于每次落锤能量较小，连续触探一般不大于4m。触探杆宜采用铝合金材料，可不考虑杆长的修正。3）桩身取芯钻孔取芯试验在成桩28天后进行，取芯位置为沿桩径2/5轴线处垂直钻进，钻孔直径108mm，检查频率不少于总桩数的0.5%，且不少于3根桩。钻孔在桩体（距桩顶1/3、1/2、2/3桩长处）取样做一组（三个）28天龄期的无侧限抗压强度试验，要求桩体上、中、下部所取芯样28天的平均抗压强度≥0.6Mpa，且单个芯样的抗压强度最小不得低于0.25Mpa：并在每一工点，留一组（三个）式样，做三个月龄期无侧限抗压试验。钻孔取芯检测桩的质量时，要求对整桩进行检测，并对整桩质量均有描述。4）荷载试验竖向承载水泥土搅拌桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验，试验规程见《建筑地基处理技术规范》（JTJ79-2002）。载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28天后进行，检验数量为总桩数的0.5%，且每项单体工程不应小于3点。施工现场常规检查：项目包括桩径、桩间距、垂直度和喷粉量检查（段浆量电脑小票），检查方式采用现场开挖量测及检查施工记录，现场旁站等方式。检查频率为总桩数的5%，且每项单点工程不应小于3点。单桩承载力要求：本合同段水泥搅拌桩单桩承载力均要求不小于150KN。七、质量控制措施1、成立质量管理领导小组项目部成立质量管理领导小组，制定质量管理目标及岗位责任，卓有成效的进行全面质量管理和目标责任管理，从组织措施上使创优计划真正落到实处。质量管理领导小组成员如下：8组长：项目经理xxx副组长：副经理xxx项目总工xxx组员：xxxxxxxxx工程质量负责人：xxx2、控制措施1）事前控制a、加强全员质量意识教育。项目总工程师组织工程、质检部协同各专业工程师，对施工人员，进行全面质量管理意识教育，认真学习工程技术规范和质量检验标准，熟悉掌握招标文件、技术规范、施工图纸、施工工艺，使每个施工人员做到心中有数。b实行技术交底制，对施工中的各个技术要点、施工程序、操作要点和质量标准在施工前进行详细的技术交底。加强技术培训工作和技术考核工作，实行关键技术工种持证上岗,并选派经验丰富、年富力强、技术水平高的工人任班组长。c施工前将各工序进行细化，明确分工责任到人，做好技术准备工作和机械检测、调试工作。针对施工重点、关键工序进行分析，制定重点、关键工程施工措施。4）机械设备配置应做到性能优良、状况良好、效能匹配，确保施工均衡连续。2）事中控制a、双向搅拌机和灰浆制备系统开机前,必须进行调试,检查桩机运转和输料管畅通情况。b、施工中采用吊锤校正桩架平整度和导向架的垂直度，确保双向搅拌桩施工中的垂直度。c、根据掺量设计配比进行施工，成桩采用四搅三喷的施工工艺，严格控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间，保证加固范围内每米深度都得到充分搅拌，严格按要求进行复拌，确保成桩质量。d、控制下钻深度、喷浆高程及停浆面，桩端必须原位喷浆搅拌一定时间。e、当钻进搅拌中遇有阻力较大，钻进太慢，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压．或边输入浆液边搅拌钻进。f、水泥浆液严格按设计要求配置,配置好的浆液不得离析,泵送必须连续，不得停防时间过长,浆液倒入集料斗时加以筛滤,以防止浆内结块损坏泵体,堵塞输浆管。g、施工时机长必须严格按设计要求把好喷浆搅拌下沉速度、提升速度，单9桩喷浆量等质量控制点。机械操作手前台操作与后台供浆应密切配合，前台搅拌机喷浆提升的次数和速度与方案要求的施工工艺参数相符合。h、后台供浆停机时，应及时通知前台以防止断桩和缺浆，待恢复供浆时再喷浆提升。喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求，喷浆量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。i、当搅拌桩桩顶接近设计标高时，应特别注意桩头的施工质量，