水泥搅拌桩试桩施工方案

目录一、编制依据 1二、工程简介 11、工程概况 12、地层概况 13、水质条件 2三、设计参数及要求 21、主要参数 22、土工格栅要求 2五、施工准备 3六、施工技术要求 4七、人员、设备安排 51、人员安排及分工 52、设备安排 6八、试桩试验方法 6九、施工工艺 81、浆喷桩施工工艺 8十、施工控制及注意事项 10十一、搅拌桩处理软基工程的质量检验 12附表：1、深层搅拌桩试验桩施工原始记录表 122、水泥搅拌桩施工记录 13一、编制依据1、贵阳枢纽都拉营车站路基工点施工图（第十三册）；2、路基工程设计与施工图集；3、相关路基施工规范及验收标准；4、铁路工程地基处理技术规程仃B10106-2010 J1078-2010）；5、施工现场调查情况。二、工程简介1、工程概况渝黔铁路引入贵阳枢纽1标段都拉营车站K0+300K0+630段 铝专线、 12 道及14道线范围的路基，主要为松软土和红粘土。软弱 土地基水泥搅拌桩加固共2处，分别为：K0+300K0+630和K0+400 K0+480段，桩径0.5m，桩长5.0m5.4m，桩间距1.2m，采用正三角 形布置，搅拌桩共计4438 根，合计13316 延米。水泥搅拌桩必须打穿 软土层至持力层至少1.0m，同时需满足路基基底复合地基承载力不小 150Kpa。该加固段路基铺设0.6m碎石垫层夹二层土工格栅。要求碎石垫层 孔隙率nV31%，满足地基系数K302130 Mpa/m。2、地层概况3-2松软土（Q4dl+pl）由黏土组成，褐灰色，软塑，表层夹有植 物根茎，其中夹5%角砾石。分布于槽谷内水田表层，厚04m。3-4红黏土（Q4dl+pl）褐黄色，硬塑，表层夹少量植物根茎，主 要有由黏粒组成。分布于槽谷内松软土层下，厚度26m,部分具有 弱膨胀性。10-19 白云岩夹溶塌角砾岩（T2gy ）灰色、浅灰色，中厚层状构 造，节理裂隙发育，岩石新鲜、致密、坚硬；强风化W3呈碎石状 结构，厚02m ；弱风化带。10-22白云岩夹泥灰岩（T2h2）灰色、浅灰色，中厚层状构造， 节理裂隙发育，岩石新鲜、致密、坚硬；强风化带W3呈碎石状结构， 厚02m ；弱风化带地表水:该段路基地表水主要为溪沟水、水田积水，水量受季节的 影响较大，主要受大气降雨补给。地下水:地下水为第四系孔隙水、基岩裂隙水及碳酸盐类裂隙岩溶 水三大类。第四系孔隙水主要分布于第四系覆盖层粘性土层中，透水 性差，水量较小；基岩裂隙水及碳酸盐类裂隙岩溶水主要分布于白云 岩及灰岩中，岩溶中等发育，富水性般。由于地下水主要由大气降水 补给，因而地下水的水位、水量等多受季节变化的影响较大。水化学特征:根据相邻测段3组水样分析试验，区内水质类型为HC03-Na. Mg2+.Ca型水，根据铁路混凝土结构耐久性设计规范 (TB10005-2010),水对混凝土结构无侵蚀性。据区域同类地层水质分析结果，根据铁路混凝土结构耐久性设 计规范(TB10005-2010)，T2gy、T2h2地层地下水在环境类别为化学 侵蚀环境时，水中SO42-、Mg2+对混凝土结构的环境作用等级为H1。3、水质条件地表水对砼具弱溶出型侵蚀和弱酸性侵蚀，地下水对砼具弱溶出 型侵蚀和弱酸性侵蚀。三、设计参数及要求1、主要参数桩间距1.2m,桩直径0.5m,桩长5.0m5.4m,搅拌桩必须打穿 软土层至持力层至少1.0m，同时需满足路基基底复合地基承载力不小 150Kpa 。2、土工格栅要求a、土工格栅为双向土工格栅，网孔直径80120mm,纵横向屈服 抗拉强度50kN/m，对应纵横向伸长率10%b、土工格栅铺设前应对每批产品的性能经国家授权的有资质的产 品质量监督检验中心进行检验(不少于3组)，产品合格方可铺设。c、铺设土工格栅时，必须拉直拉平，土工格栅的纵向(受力方向) 应垂直线路方向铺设，两幅间采用密贴排放，不搭接，受力方向连接 时，应采取可靠措施，连接强度不低于设计容许抗拉强度。土工格栅 必须耐碎石挤压，不得在填筑碾压垫层时出现折断。d、水泥搅拌桩桩施工完成28天以上，强度符合设计要求且检测合 格后，方可铺设土工格栅垫层。四、试桩目的对试桩分别进行研究桩体水泥土强度与龄期的关系，寻求最佳的 水泥用量、搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、 搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等工艺参数，试桩结束后及 时整理各种技术参数，并形成正式的试桩报告报请监理组审批，以便 指导下一步水泥搅拌桩的正式施工。五、施工准备1、三通一平准备。2、平整场地，清除地面杂物及地上和地下的一切障碍物，特别是 建筑垃圾及建筑物的基础构造。遇明滨、塘及场地低洼时应抽水和清 淤，分层夯实回填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾，地面整平 咼差土 10cm，咼差不大于25cm。3、组织技术及有关人员学习设计文件及相关的施工技术规范，技 术人员进行技术交底和现场按等边三角形梅花型排列，在现场用仪器 定出每根桩的桩位，并做好标记，每根桩的桩位误差土 10cm。4、组织水泥搅拌桩施工机械进场，开机前必须先调试，检查桩机 运转和输料管畅通情况。5、施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量装置的标定工作。6、水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解 和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。7、对段内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。若地表 水、地下水复测结果与设计不相符时，应用时通知有关单位进行再次 复测，不得使用有侵蚀性水作为施工用水。地下水有侵蚀性时，须根 据其侵蚀性选择相应的抗侵蚀性水泥。8、施工前应根据设计文件对路基范围内的管线进行调查和迁改， 对没有迁改面施工中又可能对其造成影响的管线，须注意加强施工防 护。9、室内配比试验：采集该工地点土样，当存在成层土时应采集各 层土土样，至少应采集最软弱土样，进行室内配比试验，测定各水泥 土试块不同龄期、不同水泥掺入量、不同外加剂的抗压强度，寻求满 足设计要求的最佳水灰比、水泥掺入量及外加剂品种、掺量。一般要 求 28 天龄期桩身无侧限抗压强度不小于 1.5MPa。10、在施工现场搭设水泥棚，对现场的水泥等原材料进行试验工 作；并采用袋装水泥以便于计量。11、水泥搅拌桩桩施工前应进行现场工艺性成桩试验（不少于2 根），以确定最佳掺灰量、成桩工艺。12、施工用电采用自带发电机组。六、施工技术要求1、搅拌桩固化剂采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥的掺入量不小于被加固湿土质量的15、粉煤灰的掺入量为水泥用量的25%。施工 前应取地基原状土作室内配比试验和现场工艺性成桩试验，以确定最 佳掺灰量及成桩工艺。要求28天龄期桩身无侧限抗压强度不小1.5MPa。2、搅拌桩施工前应平整场地，放样定位,清除一切障碍物，场地 低洼时应回填粘性土料并压实，不得回填杂填土或生3、搅拌桩施工步骤：a:搅拌机械就位，移动钻机，准确对孔，调 平；b:预搅下沉；c:边喷浆、边搅拌提升直至预定的停浆面；d:重复搅 拌下沉至设计加固深度；e:根据设计要求，喷浆或仅搅拌提升直至预 定的停浆面；f：关闭搅拌机械。4、施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的 垂直偏差不得超过1% ；桩位的偏差不得大于50mm ；成桩直径和桩长 不得小于设计值。5、严格按照设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及试验确定的参数 施工。桩体搅拌应均匀、连续，全桩须复搅一次。6、喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进 行自动记录。7、搅拌桩的施工顺序宜从中间向外围进行,或由一边推向另一边 的方式施工。8、搅拌桩施工完成28天内不得有任何机械在上面行走。施工完成 28天以后且桩身强度满足试验荷载条件时，按铁路工程地基处理技 术规程(TB10106-2010 J1078-2010)要求进行单桩及复合地基载荷试 验检测。检测合格后，方可进行上部路基施工。七、人员、设备安排1、人员安排及分工现场设一台浆喷桩设备进行试桩，并由8 人组成试桩小组，小组 人员具体分工见下表：操作人员分工序号工种人数工作内容1班长1负责指挥协调各工序操作联系，控制操作规程，排除施工中种种障碍2操作员1按设计施工工艺正确操纵钻头的钻进和提升，检杳维修机械，负责使用联络信号3司泵1统计材料用量，记录泵送时间，清洗输送管道4上料工3将加固料送入罐内，保证施工连续5发电工1负责机器设备的安装和安全使用6记录员1负责记录数据，操纵电器控制仪表，使用联络信号，兼质量检查员工作2、设备安排主要设备表设备名称规格、型号主要技术参数单位数量备注浆喷搅拌钻机PH-5B 型37+16.5kw台/套1发电机75kw台/套1汽车台1试桩阶段采用1台PH-5B型搅拌桩机进行浆喷施工，机械人员和 设备配备齐全，建立强硬的后勤材料供给措施，保障搅拌桩的不间断 施工。八、试桩试验方法为能更好获取试验桩的各种技术参数；本次拟采用浆喷工艺水泥 搅拌桩进行试桩。1、试桩地点：铝专线左侧路基，对应路里程为K0+420480,面 积约 1 亩。2、试桩施工时间： 2013年5月5日2013年5月6日。3、固化剂材料：采用 PO42.5 普硅水泥。4、外掺剂：粉煤灰。5、掺入比：水泥与粉煤灰的总量占加固湿土重量分别按： 16，18%，20%掺入，即每加固1米桩身土体掺入水泥与粉煤灰分别为47.7kg、 11.9kg； 53.6kg、 13.4kg； 59.6kg、 14.9kg。6、水灰比：选定 0.57、试桩数量： 16， 18， 20%掺入比各做2根，共计6根。该 断面桩长设计 4.0 6.0m。8、选用机型： PH-5B 型深层搅拌桩机。9、喷搅工艺：一喷二搅工艺，即：搅拌头切土、粉碎、预搅下沉 至设计深度一喷浆搅拌提升一重复搅拌下沉至设计加固深度一重复搅 拌提升直至孔口一关闭搅拌机械。10、试桩区桩位布置：详见浆喷区平面布置示意图。浆喷区平面布置示意图九、施工工艺1、浆喷桩施工工艺（1）浆喷桩施工工艺流程如下：施工准备f桩位放设f桩机对位f加固浆液制备f钻进至设计标 高（同时喷浆）f提升喷浆搅拌f复搅（或复喷）f检查核实电脑记 录 f成桩结束，工艺流程图如下：浆喷桩施工流程图调平喷浆搅（2）工艺要点与技术措施 施工场地平整：清除一切地面和地下障碍物。场地低洼处先抽 水和清淤，分层夯实回填粘性土料。 桩位放样：由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位, 桩位平面偏差不大于 10cm。 桩机就位：采用起重机悬吊搅拌桩机到达指定桩位，对中，或 用卷扬机移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度；当地面起 伏不平时，应使起吊设备保持水平。 备制水泥浆：待搅拌机下沉到一定深度时，即开始按确定的配 合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。 预搅下沉（同时喷浆）：开机前必须调试，检查桩机运转和输 浆管畅通情况。待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电动机，根据土质情 况计算速率，放松起重机（或卷扬机）钢丝绳，使搅拌机沿导向架自 上而下搅拌切土下沉，下沉的速度可由电动机的电流监测表控制。直 到钻头下沉钻进至桩底标高。 提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水 泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土充分拌和，同 时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。直提升到离地面50cm 处或桩项设计标高后再关闭灰浆泵。 重复上、下搅拌：搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时， 集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次 将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌提升出地面由于搅拌桩顶部与上部结构接触部分受力较大，因此通常还可对 桩顶1.01.5m范围内再增加一次输浆，以提高其强度。 清洗：集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中 的残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干 净。 移位：重复上述步骤，再进行下一根桩的施工。十、施工控制及注意事项1、项目部指派专人全过程旁站浆喷桩的施工过程。所有施工机械 均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、浆喷桩桩长、桩 距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。2、浆喷桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞 现象，待水排尽后方可下钻。3、桩体的垂直度偏差不应大于 1.0，为保证浆喷桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、 左、右距离相等来进行控制。4、对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的 罐数、压浆过程中有无断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。5、为确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机 械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，用于测 定水泥浆水灰比，控制水灰比的方法采用在制浆罐标示刻度的方法。6、第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的 1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时 可提高一个档位。7、为保证浆喷桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在 桩底部停留 30 秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在 桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30 秒。8、施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续 作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。 储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重 量时，不得进行下一根桩的施工。9、应控制钻机下钻深度、喷浆高程及停灰面，确保桩长，当钻头 提升至地面以下 0.5m 时，喷浆应停止，进行桩顶复搅，复搅深度不小 于桩长1/3,且不小于3m。在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，第 二次接桩时，其重叠长度不得小于0.5m。接桩时间超过24小时应采 取补桩措施。10、应定时检查机械的成桩直径及搅拌均匀程度，对使用的钻头 应定期复核检查，其直径磨耗量不得大于 20mm。11、现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：(1) 施工桩号、施工日期、天气情况；(2)喷浆深度、停浆标高；(3)灰浆泵 压力、管道压力；(4)钻机转速；(5)钻进速度、提升速度；(6)浆液流量； (7)每米喷浆量和外掺剂用量；(8)复搅深度。(填表式样附后)12、路堤填筑应严格控制填筑速率，控制标准为：路堤中心线地 面沉降速率每昼夜不大于1.0cm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于 0.5cm。若有异常，应停止填筑或暂缓填筑。13、其它未尽事项按铁路工程地基处理技术规程(TB10106-2010 J1078-2010 )等相关规范、规定及图纸要。十一、搅拌桩处理软基工程的质量检验1、施工前a、室内配比试验：确定现场搅拌桩的配方，水泥掺入比是否满足 设计要求的搅拌桩桩身强度要求。b、成桩试验：水泥用量、桩体搅拌均匀程度、成桩过程，桩体直 径、取样检测桩身强度满足设计要求。2、施工后a、成桩7天后，采用浅部开挖桩头，深度宜超过停浆面下 0.5m,目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检验数量为总桩数的 2%。，且不少于3根。b、成桩28天后，采用双管单动取样器在桩径方向1/4处、桩长 范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，取不同深度的不少 于 3 个试样作无侧限抗压强度试验。检验数量为总桩数的 2%，且不 少于 3 根。c、载荷试验，每一水泥搅拌桩加固区复合地基载荷试验和单桩载 荷试验检验数量为桩总数的 2% ,且每项单体工程不应少于 3 点。附表：1、深层搅拌桩试验桩施工原始记录表2、水泥搅拌桩施工记录