工艺性试验方案-双向搅拌桩试桩方案(一分部)

新建铁路连盐站前工程Ⅳ标段灌云试验段DK119+500～DK119+849.28双向搅拌桩试桩方案中交三航局连盐铁路工程指挥部二〇一四年二月新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部目录1编制依据..........................................12工程概述..........................................12.1工程概况.......................................12.2工程地质条件...................................13试桩内容及目的....................................23.1试桩内容.......................................23.2试桩目的.......................................34试桩准备..........................................34.1施工技术准备...................................34.2施工机械、人员配置及材料准备...................44.3施工现场准备...................................65工艺流程及施工方法................................65.1施工方法.......................................65.2工艺流程.......................................75.3施工注意事项及常见问题解决.....................86质量检验.........................................117质量保证措施.....................................119.1文明施工保证措施..............................149.2环境保护保证措施..............................169.2.1弃渣处理..................................169.2.2污水处理..................................169.2.3垃圾处理..................................179.3施工粉尘控制措施..............................1710试桩总结........................................17新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部1灌云试验段DK119+680～DK119+849.25双向搅拌桩试桩方案1编制依据1）关于《上海铁路局建设工程工艺性试验管理办法》的通知（上铁建[2011]28号）2）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003J285-2004）3）《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）4）《铁路路基设计规范》（TB10001-2005J447-2005）5）《新建铁路工程测量规范》（TB10101-99）6）《铁路工程土工试验规程》（TB10102）7）新建铁路连云港至盐城铁路《连盐施路-33-1》路基地基加固平面图8）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ202-2008）2工程概述2.1工程概况本工点范围为灌云试验段，位于滨海平原地区，地势平坦开阔。地面标高2.3m左右，本段路基工程以填方形式通过。双向搅拌桩起讫里程DK119+680～DK119+849.25，长169.25m。桩间距1.4m，梅花型（三角形）布置，桩长14m。试桩位置选择在DK119+700。2.2工程地质条件1）根据地质勘探资料，本工程DK119+500～DK119+849.28（试桩范围DK119+680～K119+849.28）地质条件如下：新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部2①粘土：灰黄色、黄褐色，软塑，局部可塑，层厚1～2.3米，承载力基本容许值80Kpa；②淤泥：灰黑色，流塑，含有机质，承载力基本容许值40Kpa，层厚9.8～12米；③粉土：灰黄色，潮湿，中密~密实，层厚1.9～3.7米，承载力基本容许值110Kpa；④黏土：灰黄色，软～硬塑，层厚4.4～6.6米，承载力基本容许值150Kpa；⑤粉土：灰黄色，潮湿，密实，层厚1.4～5.4米，承载力基本容许值150Kpa；⑥粉砂：灰黄色，层厚7～13.9米，承载力基本容许值160Kpa；⑦黏土：灰黄色，青灰色，硬塑，含有少量钙质结核，承载力基本容许值180Kpa；⑧粉质黏土：灰黄色，青灰色，软塑，承载力基本容许值180Kpa；2）该段范围内地层主要为粉质黏土、黏土、粉土和粉砂。地下水主要为第四系孔隙潜水，主要受大气降水和地表水的补给。埋深0.8～1m；地下水作用环境等级为L2。3）地震动峰值加速度：0.05g；3试桩内容及目的3.1试桩内容依据设计图纸和施工现场实际情况，试桩里程DK119+500～+849.28段，按照水泥掺入量58.5kg/m、63.5kg/m、68.5kg/m、73.5kg/m控制，每种试桩3根，试桩数量12根，待试桩成功后方可进行双向搅拌桩的正式施工。成桩28d后在桩径的1/4处用双管单动取样器在桩长的范围内取芯，检验桩体的完整性和均匀性；并新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部3做复合地基荷载试验。3.2试桩目的1）试验所确定的配合比是否合适；同时合理选择喷粉口的位置及大小；2）掌握下钻、提升的困难程度，确定下钻、提升速度；3）掌握钻头进入硬土层电流变化情况；4）确定合适的输粉量；5）掌握水泥粉到达喷粉口的时间、搅拌机提升、下沉、复搅提升速度等参数。6）验证钻头叶片的角度设置；7）验证成桩的均匀度及桩径大小；4试桩准备4.1施工技术准备1）认真阅读设计文件及工程地质勘察报告，进行施工图会审，有问题预先解决；2）根据本工程相关施工图、技术规范、操作规范组织施工人员学习，切实掌握施工工艺；3）在技术质量部门的组织下，进行工程质量策划，并在施工方案的编制及施工过程中体现质量策划结果；4）核对工程技术资料表格，根据公司质量体系程序要求，严把质量关；5）根据已审查批准的施工方案编制技术质量及安全交底书，并对全体施工人员进行详细交底；6）、室内配合比试验：双向搅拌桩固化剂选用甲供PS42.5水新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部4泥，使用前，将水泥的样品送中心试验室检验。设计水泥掺入量为12%～20%，分别按58.5kg/m、63.5kg/m、68.5kg/m、73.5kg/m控制。根据室内配合比试验结果和天然含水量情况确定实际施工时水泥用量。7）、施工主要技术参数钻进速度：＜1.5m/min；平均提升速度：0.8～1.2m/min；搅拌速度：30～50转/min；钻进喷灰、复搅时管道压力：0.4～0.6Mpa；4.2施工机械、人员配置及材料准备1）机械配备双向搅拌桩钻机必须选用具有正、反向两个方向旋转搅拌功能的钻机，并具有足够的动力。要求内钻杆动力不小于30kw，外钻杆动力不小于45kw，下钻及提升动力不小于15kw，空压机动力不小于15kw。根据设计要求和试桩资料选取专门的施工机械，施工机械如下图4-1。新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部5图4-1双向搅拌桩钻面图双向搅拌桩机设备主要有：a底盘、b支架、c箱体、d同心双轴钻杆、e自动伸缩钻头等组成。钻机设备规格见表4-1表4-1双向搅拌机设备规格机械型号内钻杆直径（mm）外钻杆直径（mm）电动机功率（kW）机架高度（m）成桩深度（m）成桩直径（mm）DM-1891272×221512500～1000DM-2891272×222017500～1000DM-3951272×372825500～1600施工机械选定后应核实场地地基承载力是否满足桩机施工要求，如不满足应采取相应工程措施。本工程双向搅拌桩长均为14米，故选用DM-2机械型号桩机设备。施工机械配备见表4-2表4-2试桩主要设备配备表序号设备名称规格型号单位数量1双向搅拌桩机DM-2台1水泥储存罐个12发电机台13钢卷尺50m把14水准仪苏一光-DSZ2台15全站仪莱卡-TCR802台1除以上主要设备外，还配备手推车、挖机等。2）人员配置在施工过程中应及时对每根桩做好施工记录。及时办理汇总、验收、签证等手续。施工人员配备见表4-2新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部6表4-2试桩施工人员配备组织机构如下序号工种或岗位正常施工时人数备注1项目经理1欧立新2项目技术负责人1樊正3现场施工负责2戈红军、李景成4技术员2张伟、瞿年磊5材料员1张宏利6测量人员3刘俊峰、向武、邵永鹏7机长2每机正、副机长各1名8水泥工2每机2名9普工3每机3名10电工11名11合计183）材料准备按照试桩数量，备足充分的水泥，加强水泥的保管储存，对每批进场材料进行自检、报检。4.3施工现场准备1）对施工现场进行必要的平整、碾压等工作；2）完成场地临近道路、管线、高压输电线、构筑物、边坡、环境等保护措施。5工艺流程及施工方法5.1施工方法双向搅拌桩采用干喷法，双向搅拌。具体施工工序为：1)平整场地到设计标高，按施工图设计桩位放样；2)桩机运到工地，先行安装调试，内外杆旋转、计量设施一切新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部7调试正常后，桩基移到桩位，3)将搅拌头对准桩位，先启动内钻杆电机并下沉钻杆，当喷粉口到地下0.3m后时，喷粉；4）当反向叶片到地面时启动外钻杆电机，待转速正常后，边旋转边切土下沉边喷粉直到加固深度；5）在桩底持续喷粉搅拌10秒以上关闭喷粉，边旋转搅拌土体边提升钻杆至地面；6）关闭电源，移动设备，施工下一根桩5.2工艺流程施工流程见“图5-1双向搅拌桩施工工艺流程图”调平空压机送气空压机送气喷灰、搅拌、提升送灰机送灰进入下一循环设计桩顶成桩图5-1双向搅拌桩施工工艺流程图双向搅拌桩采用四搅一喷的施工工艺，具体施工顺序如下图所示：放线、定位钻空对位钻进全桩重复（下沉、提升搅拌）设计孔深新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干法）试桩方案中交第三航务工程局连盐铁路工程指挥部81）整平场地；2）双向搅拌机定位：双向搅拌机移动，将钻头对准桩位；3）下钻：先启动内钻杆钻头（反向），后启动外钻杆钻头（正向），然后启动加压装置，加压装置中的链条同时对内外钻杆加压，使内外钻杆沿导向架向下，内钻头先切土、入土，外钻头后入土、搅拌；4）喷灰、搅拌：开启喷粉装置，在内钻头（反向）入土后喷灰，其二层旋转叶片作用为：下面一层是破土，上面一层为搅拌；外钻头（正向）入土后，其二层旋转叶片作用为搅拌、压灰；直到设计深度，停止喷灰；5）提升、搅拌：在达到设计深度时，先将外钻杆钻头换向（反向），后对内钻杆钻头换向（正向），同时对加压装置换向，链条将钻头提升至设计桩顶标高，完成双向搅拌桩施工。5.3施工注意事项及常见问题解决1）当桩周成层土时，对相应软土层增加搅拌或土中增加掺灰量。双向水泥土搅拌桩的施工与常规水泥土搅拌桩的施工在水泥掺入量、场地要求、地质适用范围等许多方面是一致的，但在桩身abcd新建铁路连云港至盐城线站前工程Ⅳ标段双向搅拌桩（干