水泥搅拌桩施工方案全解

-1-舟山碧海蓝天凤凰湾围海—海堤、护岸及水闸工程（施工）长峙岛护岸水泥搅拌桩专项施工方案编制：审核：批准：长江宜昌航道工程局舟山碧海蓝天凤凰湾围海工程项目经理部二O一二年七月-2-第1章编制依据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176—2007）《水利水电建设工程验收规程》（SL223—2008）《水利水电工程施工测量规范》（DL/T5173-2003）《水电水利工程施工作业人员安全技术操作规程》(DL/T5373-2007)《水电水利工程施工通用安全技术规程》（DL/T5370-2007）《粉体搅拌法加固软弱土层技术规范》(TB10113-1996)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)《舟山碧海蓝天凤凰湾围海—海堤、护岸及水闸工程施工图设计》其他有关国家和地方规范标准-3-第2章工程概况§2.1工程概况长峙岛护岸为重力式，顶高程为▽2.8，底板顶高程▽1.0，墙顶采用C30砼压顶，底板采用C30砼。墙身采用M15浆砌块石墙身，迎水面采用毛条石浆砌。地基土质较差，为淤泥质粉质粘土，且土层较厚，采用φ500水泥搅拌桩地基处理。水泥搅拌桩底高程▽-19.4或▽-16.4，顶高程+0.6m桩长20或17m，桩间距600mm，五排梅花形布置。墙前滩面采用抛石护面，厚度80cm。长峙岛护岸搅拌桩断面结构图见下图。-4-长峙岛护岸搅拌桩总长25493.5m。§2.2现场施工条件长峙岛护岸工地交通便利，机械设备和材料均可直接陆运至现场。搅拌桩机施工时采用发电机供电，发电额定功率330kw，柴油机为淄博Z170型。但挡土墙底基础水泥搅拌桩位于目前岸坡的斜坡之上，其基础为淤泥质土，泥面高程0.1~1.0m，搅拌桩机施工作业需要搭设钢平台。-5-第3章施工方法§3.1施工工艺流程§3.2施工方法本工程施工机械采用宜兴市周铁伟业工程机械厂SJB-Ⅰ型搅拌桩机，桩机出厂外形尺寸8.3m×3.8m×21.0m(长宽高),实际10.5m×3.8m×24m，整机重量15t，桩机及配套泥浆泵、灰浆搅拌机总功率90KW。施工顺序拟从距E2点20m位置往E1方向推进，吊桥位置及两端2m范围空留。3.2.1搭设钢平台长峙岛搅拌桩桩位位于滩涂面上，搅拌桩机无法直接施工，需搭设施工平台。施工平台的搭设十分重要，对钻杆的垂直度和质量以及对施工设备及人员的安全有着密施工准备搭设钢平台钻机就位深入到设计深度喷浆搅拌提升原位重复搅拌下沉重复搅拌提升施工放样及报验配置水泥浆完工自检及报验下一桩位搅拌完成形成加固柱体-6-切联系，因此施工平台的搭设必须牢固、稳定。（1）平台结构设计钢平台基础采用直径89mm，壁厚3.5mm钢管立柱，立柱长6-9m，搅拌桩区域两侧各4m宽，下设5排桩基础，轴线方向间距1.5m，垂直轴线方向间距1.0m。搅拌施工区域4m，中间设2排桩基础，间距1.5m，根据桩机施工位置调整缺口。为增加桩基端部受力面积，桩基底部用直径20cm厚3mm的钢板封底，距桩底1.2m位置套设边长50cm厚3mm方形钢板，并用4根Ф20螺纹钢将钢板与钢管成斜拉式焊接，钢板与钢管接缝处用Ф20螺纹钢平焊，防止钢板受力向上滑动，钢板主要作用是增加桩基与地面的接触面积，提高承载力，防止沉降。桩顶横向用[10型钢连接，纵向用[14型钢连接。槽钢焊接完成后，将所有的钢管连成一体，用5×5角钢作剪刀撑及水平撑，外海侧钢平台增加45°斜桩，间距3m，斜桩结构与桩基相同，在钢平台两端及中间岸侧埋设锚桩，用槽钢将钢平台拉紧，增加平台整体稳定性。平台顶高程+3.0m。钢平台结构见下图。-7-（2）平台承载力验算为保证钢平台有足够的承载力，需要对钢平台进行承载力计算。钻机平面尺寸10.5m×3.8m，按10.5m长钢平台计算。根据桩基横纵向间距，平台下桩基数量为94根，由于桩顶由纵横向型钢连接，平台上部荷载由桩基共同承受。平台上荷载：桩机150KN，分项系数1.2；人群及施工荷载1.5KN/㎡，分项系数1.4；[14型钢自重12m×8×14.5kg/m=13.92KN；[10型钢自重10.5m×10×10kg/m=10.5KN，钢管自重94×7.5×7.38kg/m=52.02KN,斜撑自重4.3m×4×8×2.33kg/m=3.2KN则钢平台上部荷载共有：150×1.2+1.5×126㎡×1.4+13.92+10.5+52.02+3.2=524.24KN按照搅拌桩机施工最外延桩位为最不利位置，此时平台考虑只有一半桩基承重。则单桩受力为524.24KN/47=11.15KN。根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)5.3.5节单桩承载力经验参数法计算公式为：pkskQQQ其中Q—桩基承载力；skQ—侧摩阻力；pkQ—桩端阻力。根据地质勘察资料，长峙岛护岸表层为淤泥质粉质粘土，cq=0.16MPa，sf=3.16KPa。钢管入泥深度1.2m，则KNKNQQQpksk15.1141500*500*16.01200*89*14.3*10*16.33-8-平台桩基承载力满足要求。3.2.2施工放样施工前完成导线点、水准点的复测工作，报请监理工程师认可后，画出搅拌桩细部布置图以指导施工。3.2.3现场工艺性试桩根据室内配合比试验结果，考虑到不同的地质情况，进行现场工艺性试桩，以验证室内配合比，确定主要施工工艺指标。试验桩不少于十根。试桩时请监理和业主代表应到场旁站，同时应进行试桩工艺的详细记录。试验桩施工原则上在室内配合比试验28天强度确定以后进行，由于工期较紧，拟根据7天强度确定。试桩要求满足设计水泥浆喷入量的各种技术参数。①钻进速度：V≤1.0m/分钟钻进喷浆速度：V≤0.4～0.7m/分钟②平均提升速度：喷浆时VP≤0.4～0.7m/分钟复搅时VP≤0.8m/分钟③搅拌速度：V=30～50转/分钟④喷浆时泵内泵送能力30～50L/分钟，并按机械类型及管道长度调整。通过试桩，要求能够掌握下钻，提升的困难程度；确定钻头进入硬土层电流变化程度；确定水泥浆液密度；确定合适的输浆泵的输浆量；掌握水泥浆经浆泵到达搅拌机喷浆口的时间、搅拌桩机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等施工参数。3.2.4现场施工（1）桩机对位：桩机运至工地后，先安装调试，使转速、空气压力及计量设施达到正常状态，用起重机悬吊搅拌机至施工平台，调整对正桩位。（2）制浆：由于施工桩位靠近岸边，且为了不增加钢平台荷载，制浆拟在岸边进行。水灰比暂定0.5:1，根据试桩检测结果确定的配合比最终确定水灰比，加水应经过核准的定量容量，储浆桶采用2m³钢制铁箱或铁桶。水泥浆必须充分拌和均匀，拟采用砂浆搅拌机制浆，每次投料后拌和时间不得少于3分钟。（3）搅拌下沉：启动搅拌桩机，使搅拌桩机钻杆沿导向架向下切土，依靠设备-9-自重，匀速沉至搅拌桩设计深度。（4）喷浆搅拌提升：搅拌桩机钻杆深入搅拌桩设计深度后，匀速提升搅拌机，同时开启灰浆泵将水泥浆从搅拌中心管不断压入土内，通过搅拌叶片将水泥浆或水泥砂浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边提升至地面孔口或设计桩顶标高，即完成一次搅拌过程。（5）按相同的方法重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆提升，即完成一根桩的柱状加固。为保证桩底和桩顶质量，可在桩底和桩顶持续搅拌30s。（6）关闭电源，移动设备，重复上述步骤。（7）现场水泥库房：拟在现场设置水泥库房，利用槽钢或方木平放地面，其上铺一层木模板，保持模板离地面20cm，模板上铺塑料薄膜隔水防潮，然后将水泥堆放其上，并用遮阳彩条布遮挡。-10-第4章施工进度计划拟投入一台搅拌桩基，根据经验按一台搅拌机每天施工20m长搅拌桩15根，共完成300m计算，需85天，考虑机械检修、雨天停工，按90天工期考虑。钢平台计划开工时间：2012年7月25日，计划完工时间：2012年11月2日搅拌桩计划开工时间：2012年8月1日计划完工时间：2012年10月29日长峙岛水泥搅拌桩施工进度计划表名称2012年7月8月9月10月11月上中下上中下上中下上中下上中下钢平台搅拌桩-11-第5章拟投入人员设备情况§5.1人员使用计划表5.1人员使用计划表人员按时间投入人数7月8月9月10月管理人员2222施工员1111测量员1111质检员1111机械操作工2444普工6666电工1111合计14161616§5.2机械配备SJB-I型搅拌桩机及相应的辅助设备（灰浆泵、灰浆搅拌机，储浆桶等）、50t吊车一台、电焊机1台、氧割机1台，发电机1台（淄博Z170型330kw）。-12-第6章施工质量控制§6.1施工过程质量控制（1）水泥搅拌桩施工前应清除桩位处地上地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）。（2）水泥浆液应严格按照室内试验所确定的配比进行拌制。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长（一般时间不超过2小时），浆液倒入储浆桶时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。（3）泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录每根桩水泥用量，并记录送浆开始、结束时间。（4）根据成桩试验确定的技术参数进行施工。操作人员应记录每米下沉时间、提升时间、送浆时间、停浆时间等。（5）供浆必须连续，拌合必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机下沉到停浆面以下1.0m，待恢复供浆后再喷浆上升。如因故停浆超过3小时，为防止浆液硬结堵管，应先拆除输浆管路，清洗后备用。（6）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应有监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。（7）施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。（8）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外参剂用量；复搅深度等。§6.2质量检验标准-13-（1）搅拌桩属地下隐蔽工程，其质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全方位的施工监理。（2）施工过程必须随时检查加固料用量、桩长、复搅长度及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。欠部开挖桩头，其深度宜为500mm，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查率为10%。（3）搅拌桩施工质量允许偏差应符合表1规定，质量检验后应填报搅拌桩分项工程质量检验评定表。表1搅拌桩施工质量允许偏差序号项目允许偏差检查方法及说明1桩轴线偏移（纵横方向）100mm用经纬仪检查（或钢尺丈量）2钻杆倾斜度1%用经纬仪检查3桩长不小于设计规定喷粉前检查钻杆长度4单桩喷粉量8%计量仪或其他计量装置5桩体无侧限抗压强度不小于设计规定桩头或桩身取样-14-第7章施工安全§7.1安全管理与保证措施（1）对第一次进入现场的施工人员，要进行安全教育及交底。（2）非施工人员不得进入搅拌桩工作范围10m以内。（3）桩基就位前必须确认空中及地下有无管线，若有则按规定留足安全距离，或采取措施。（4）开工前必须检查钢平台及桩基部分连接是否可靠，各结构或不见是否有松动，脱落现象。（5）施工时现场人员必须戴安全帽，穿救生衣，严禁违章指挥和违章操作。§7.2起重安全(1)从事其中设备操作的人员应持证上岗；(2)起重设备应设置明显的安全操作规程和责任人；(3)严禁超负荷起吊，起吊前应检查钢丝绳和卸扣是否完好，起重时严禁在重物下站人。(4)操作人员在视线不明的情况下严禁起吊；(5)起重应有专人负责指挥§7.3用电安全（1）施工现场用电布置必须符合“施工现场临时用电安全技术规范要求”，实行三箱五线制，发电机必须指定专人操作。（2）工地的电气设备必须由专职电工负责架设安装，专人管理，并制定好安全用电责任制。任何人不得乱拉电线、乱装电器设备。所有电器设备要安装漏电保护开关，