水泥搅拌桩施工方案.docx

水泥搅拌桩冬季施工方案水泥搅拌桩冬季施工方案目 录1编制依据及原则- 1 -1.1编制依据- 1 -1.2编制原则- 1 -2工程概况- 1 -2.1地理位置- 1 -2.2水文气象- 1 -2.3主要地质特征- 2 -2.4桥头路基处理- 2 -2.5主要工程数量- 2 -3施工准备- 2 -3.1人员准备- 2 -3.2技术准备- 2 -3.3施工材料准备- 3 -3.4机具准备- 3 -3.5施工注意事项- 3 -4冬季施工基本技术要求- 4 -4.1冬季施工的定义- 4 -4.2水泥浆施工要求- 4 -5施工工艺- 4 -5.1工艺流程- 4 -5.2施工准备及测量放样- 5 -5.3钻机就位及调直- 6 -5.4施工工艺试桩- 6 -6劳动组织- 7 -7热工计算- 7 -8质量控制措施- 9 -8.1质量要求- 9 -8.2质量控制- 9 -8.3质量检验- 10 -9安全保证措施- 10 -10环境保护及文明施工- 11 -10.1环境保护措施- 11 -10.2文明施工- 11 -1编制依据及原则1.1编制依据1.2编制原则严格遵循招标文件、设计文件及相关技术验收规范，科学组织，均衡施工，确保安全、质量、工期满足要求。合理配置相应资源，保证施工过程正常进行。严格执行公司各项管理体系，确保安全文明施工、环境保护处于受控状态。2工程概况2.1地理位置2.2水文气象2.3主要地质特征2.4桥头路基处理本工程跨线桥桥头引路段，路基填土较高，具体处理方法如下：路基坡脚范围内施做水泥搅拌桩深层处理，桩间距1.5m，桩长10m，三角形布置。东西侧引路路基下水泥搅拌桩平均长度50米，挡土墙下平均长度105米。桩顶铺设30cm厚级配碎石，再铺设一层钢塑格栅，上面再铺设一层厚为20cm的级配碎石，形成总厚度为50cm的级配碎石褥垫层。路基范围内填筑石灰粉煤灰。为了保证路基边坡植被存活，边坡外侧1m采用素土包边。2.5主要工程数量表1 主要工程数量统计表序号位置主要处理措施平均处理长度平均处理高度平均处理宽度桩长桩径间距桩顶标高砂或碎石垫层厚度水泥搅拌桩L(m)H(m)B(m)L(m)D(m)a/b(m)(m)(m)根总长（m）1跨线桥桥头处理路基下40.04.3228.0100.501.5/1.52.340.502418241803施工准备3.1人员准备项目部冬季施工生产领导小组如下：3.2技术准备（1）以确保施工质量及生产安全为前提，制定施工技术方案(措施)或专项方案及技术交底。（2）合理施工部署(进度安排)，加强施工人员技术培训(测温人员)，合理安排劳动力计划、保温材料计划，强调施工操作要点、质量控制要点及检测项目。（3）做好对施工用水进行加热的技术准备，加热设备采用加热棒进行加热，加热棒数量依据现场室外实际温度进行添加。3.3施工材料准备水泥浆采用325#普通硅酸盐水泥拌和而成,要求新鲜无结块,入罐时经筛网过筛,最大粒度不超过5mm,不含有纸屑、塑料布、石子等杂质。其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂质保单及出厂试验报告，确保在有效期内使用。运到工地的加固料（水泥），应对水泥质量进行抽样检验，抽样试验频率根据甲方及监理工程师意见定，每批量100吨做1组。试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。3.4机具准备名称规格与技术性能用途数量搅拌桩机PH-5A型,加固深度18.5m,成桩直径700mm,钻机转速27.080.6r/min,提升速度0.571.70m/min,液压步履,纵向1.2m,横向0.5m,接地比压0.027N/m；电机功率45KW,重量8t钻孔、喷浆、搅拌（配两台发电机）3台水泥罐容量1.3M3,设计压力0.6MP, 拌浆机，旋转供料器、电子计量系统。贮存浆料和加压输送3个加热棒5kw对施工用水加热15个水泵1.5kw抽取施工用水6台柴油发电机50kw进行水发电加热3台拟增加2套机械设备组织施工生产任务，每套设备主要机具包括：搅拌桩机、配套水泥罐及喷浆系统、加热装置（加热棒）等。搅拌桩机由液压机步履底架、井架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、喷浆系统、电气系统等部分组成。表2 搅拌桩施工主要机具规格与技术要求3.5施工注意事项（1）水泥搅拌桩施工前应根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比。水泥掺入比一般在1518之间，且不能低于55.0Kg/m。（2）每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩（位置选择在桥头密集段的边坡范围），以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等。一般情况下，水灰比为0.5:1；钻进、提升时管道工作压力0.10.2MP，喷浆时管道工作压力0.40.6MP；钻进速度1.0m/min，提升速度0.5m/min。（3）按照设计图表的要求进行施工放线、确定桩位，并对场地进行大致整平。（4）搅拌机具运至现场后进行安装调试，待转速、压力及计量设备正常后就位。（5）项目部必须根据试桩得到的最佳灰浆稠度、工作压力、钻进及提升速度等技术参数，制定质量控制措施及施工组织设计（包括打桩顺序），上报监理工程师批准后方可开工。4冬季施工基本技术要求4.1冬季施工的定义当室外日平均气温连续5天低于5时或最低气温低于-3时，即进入冬季施工，需要采取冬季施工措施。4.2水泥浆施工要求（1）搅拌水泥浆前，应先经过热工计算，并经试拌确定水需要预热的最高温度，保证水泥浆的入模温度不低于5。水泥可在使用前运入暖棚进行自然预热，但不得直接加热。（2）当需要对水进行加热处理时，水的加热温度不宜高于80。（3）水泥浆的搅拌容器应有保温设施。（4）定期检测水、水泥加入搅拌机时的温度，以及水泥浆搅拌、喷浆时的环境温度，每一盘水泥浆至少检测1次。5施工工艺5.1工艺流程图1 水泥搅拌桩施工工艺框图施工准备 放线定位 钻机就位 调平机身 钻进 达设计深度停钻边喷浆、边搅拌提升预定的停浆面 重复搅拌下沉至设计加固深度 提升至设计桩顶 重复喷浆桩径深度 停主电机 移机至下一个桩位5.2施工准备及测量放样a、搅拌桩施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，施工劳力进场，进行打桩作业地点的地面表皮清除，查明地下线路管道情况后进行场地平整，桩位放线，一切准备就绪后，进行搅拌桩作业。b、场地清理：施工前，按技术规范要求进行场地清理。整平清理后的场地，填写报验单，经监理工程师验收合格签字确认后，方可进行下道工序施工。c、布桩图：开工前，根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。布桩图上标明线路中心、里程、 每个桩编号、量出设计桩长，布桩图报设计单位，监理工程师，甲方验收确认后，方可施工。d、桩位布置原则：西南侧桩位号布置：(K142+093K142+150.3)横桥向，由南向北分别为117排,顺桥向为1排1到1排73排序，其他依次排序。（K142+038K142+093）横桥向布置由南向北分别为15排，顺桥向布置为1排1号1排68、2排12排68依次排序。东南侧桩号布置：挡墙基础下（K142+594K142+540）横桥向为1,2,3,4268依次排序，挡墙基础下（K142+540K142+505.216）横桥向为1,2,3,4,5220依次排序，路基基础下（K142+547K142+505.216）横桥向为1排21排，顺桥向为1排11排22、2排12排22依次排序。e、测量放样：对设计单位移交的导线点，水准点，施工前会同甲方和监理工程师进行复核，确认无误后使用。测量人员按施工设计图，进行搅拌桩桩位、原地面标高等有关测量工作。测量放样记录及布桩图等，应报请甲方和监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经甲方和监理工程师审查签认。f、水泥土强度试验：施工前应详细了解各施工现场的地质情况，先取有代表性的土层位置，钻孔取出一定数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土（搅拌桩）强度能否达到要求。试验结果以书面报告形式提交甲方及监理工程师核实，如与原地质钻探资料和设计要求不符，则通知监理和设计方。5.3钻机就位及调直组装架立搅拌桩机。检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、喷浆系统各部分安装试调情况、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。安装钻机时，将钻机对准桩位，调平桩机机身以保证桩的垂直度。a、钻进：桩机调正后，启动主电机钻进，待喷浆钻头接近地面时，启动加压喷浆。钻深由深度尺盘确定，其数值应等于设计加固深度和桩机横移槽距地面高度之和。b、钻至设计标高：当深度尺盘达到预定数量后，停止钻进，钻头反转，但不提升，等待送料。c、送料：打开送浆阀门，开始送料。d、提升钻头：确认加固材料已到桩底后提升喷浆钻头，一般在桩底停滞24分钟，即可保证加固材料到达桩底，提升到设计标高时停止供料，停止供料深度应结合喷浆提升的速度确定。在尚未喷桩的情况下严禁进行钻头提升工作。e、停止提升：打开阀门，然后关闭送浆阀，喷浆钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动两分钟，以保证桩头的均匀密实。f、重复喷浆。g、停机，将喷浆钻头提升到地面以上，停止主电机，停止空压机，填写施工记录。h、桩机移位：利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位施工。5.4施工工艺试桩a搅拌桩施工前必须分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作参数。成桩工艺试验桩不宜小于3根。b工艺试桩前，书面通知甲方和监理部门。工艺试桩结束后，提交工艺试桩成果报告，并经甲方和监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据，无甲方和监理工程师的指令，不得任意更改。工地工区长在粉喷桩施工时应向机组下达操作指令，并负责监督执行。c工艺试桩应达到如下目的：获取操作参数：包括钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，送料时管道压力、喷浆的叶片旋转速度、喷停料时间等。喷浆的均匀性。钻进、提升阻力情况及特殊情况施工处理措施等。在施工过程中若需要更换电流表、喷浆计量仪等影响施工技术参数的设备时，必须以书面报告形式提交甲方和监理工程师。并在监理工程师的监督下试桩，重新确定施工技术参数，指导下阶段施工。6劳动组织由于本工程施工工期紧张，施工拟采用三班作业，24小时连续施工，每台水泥搅拌桩机工班由14人组成，外加现场管理人员1人，单班配备人员如下： 班长1名。负责施工指挥，协调各工序间操作联系，控制施工质量以及组织力量及时排除施工中出现的故障。 操机工2名。按照设计要求的施工工艺，正确操纵深层搅拌机的下沉和提升，观察和检查机械运转情况，做好维修保养。 司泵工1名。负责指挥灰浆制备和泵送水泥浆液，进行材料用量统计和记录泵送时间，负责使用联络信号与前台操机工，记录员联系，做好灰浆设备的保养和输浆管路的清洗。 记录员1名。负责施工记录，详细记录搅拌机下沉，提升时间，搅拌桩每米的灌浆量和施工中的各项参数，配合操机工正确操纵电气控制仪表，并负责使用联系信号与后台司泵工联系。 拌浆工7名。按设计要求的配合比制备水泥浆液，按司泵工指挥将浆液倒入集料斗，负责各种生产用料的运输和供应。 机械工1名。负责全套深层搅拌机械的正常运转和维修，定期检查搅拌头尺寸。 电工1名。负责全套深层搅拌机械电器设备(包括夜施工照明)的安装和安全使用。7热工计算（1）水泥浆冬季施工，在搅拌水泥浆前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和水泥需要的最高温度，保证水泥浆的入模温度在环境正温时，不低于5，环境负温时，水泥浆的入模温度不应低于10。（2）温度控制热工计算按水泥浆配合比在最不利的历史最低温度下来进行计算，得出拌合水需要加热的温度值。（3）气象条件本标段全年无霜期200多天，气温1月最冷，月平均-4C0C，沿线土壤最大冻结深度0.6m以下，历史极端最低气温-11.7。（4）计算依据环境负温时，水泥浆的入模温度不应低于10，所以按10进行计算。（5）计算取值气温按历史极端最低气温-11.7进行计算，根据参考资料和以往的施工经验，对水泥进行覆盖保温，可保证水泥温度大于0，取值0.1。（6）水泥浆拌和温度计算公式水泥浆拌合物的热量，是由水泥和拌和水所供给，根据拌和前水泥浆原材料总热量，与拌合后流态水泥浆的总热量两者相等这一原则，即可求得水泥浆的拌和温度，其关系如下：TaWC=TiWC ()式中：Ta水泥浆的拌和温度（）；W各种材料的重量（Kg）；C各种材料的比热（KJ/Kg.K）；Ti各种材料的初始温度，式中等号的右侧，是按各种原材料分别计算，然后相加。（7）水泥浆喷浆温度计算公式水泥浆出搅拌机后的温度，称为喷浆温度。Tj=Ta+( Tq-Ta) (A1+A2+A3+An) ()式中 Tj水泥浆喷浆温度，取值为10 ； Ta水泥浆的拌和温度； Tq水泥浆喷浆时室外气温，取值-11.7。A1、A2、A3、An为温度损失系数，其值如下：浇筑过程中A1=0.003, 为喷浆时间（以min计）；其中A1=0.00330=0.09，水泥浆喷浆按30min计算。（8）计算总体思路计算的总体思路如下：根据设计要求，环境负温时，水泥浆的入模温度不应低于10。取水泥浆喷浆温度为10，根据公式()反推水泥浆的拌和温度，然后代入公式()，得出加热后的水温。（9）计算过程根据公式()得：10= Ta +(-11.7- Ta) 0.090求得：水泥浆的拌和温度Ta =12.15根据公式()，用表格计算法如下：表3材料名称重量W/(Kg)(1)比热C/(Kj/Kg.K)(2)热当量Wc/(KJ/)(3)=(1)(2)温度Ti/()(4)热量TiWc/KJ(5)=(3) (4)水泥550.8446.20.14.62拌合水22.54.294.5AB合计77.5/140.7/4.62+B备注水泥浆拌和温度为（4.62+B）/140.7=12.15计算得拌和水热量B=1704.885KJ拌和水热量B= 94.5A计算出拌和水温度A=18.04（10）结论根据上述温度控制热工计算，计算得冬季气温与水需加热的温度对应关系大致如下：表4环境气温（）-11-10-9-8-7-6-5-4-3水需加热的温度(）17.9317.7917.6417.4917.3417.217.0516.9016.75气温（）-2-10123456水需加热的温度(）16.6116.468.137.987.847.697.547.407.25由上表可以看出：要满足水泥浆入模温度不小于10，当气温不小于5时，拌和水可直接采用地下水；当气温等于0时，拌和水应加热至8.13方可；当气温等于11时，拌和水应加热至17.93；若气温小于11时，只需将水进行加热就能满足要求。从历年的气温情况来看，本标段采用拌和水加热法能满足冬期施工的要求。8质量控制措施8.1质量要求搅拌桩采用“四搅二喷”施工工艺，加固剂采用32.5号水泥，每米水泥用量55，均匀搅拌。单桩承载力设计值105KN以上，搅拌桩施工后地基承载力标准值不小于120kPa以上。表5 水搅桩施工允许误差项目桩距桩径垂直度桩长单桩水泥量单位mmmm%m%允许10不少于设计不大于1.5不小于设计不少于158.2质量控制a、严格控制水泥等材料质量：按照设计要求选用水泥的品种标号，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。b、加强管理工作：制定具体的施工管理措施和适用的施工方法，对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数。指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责，使施工全过程处于规范化、规程化控制状态。配备完整的制桩设备，具有可靠性和配套性机械，满足设计要求。电脑自动记录仪要定时校对，保证其完好性。c、确保加固桩体强度和均匀性：施工时派人做好成桩记录，详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度等，发现问题及时纠正或采取补救措施。成桩过程派专人监视发送设备，避免输浆管道发生堵塞。严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。为保证成桩直径及喷浆均匀性程度，对使用的钻头定期复核检查，对直径磨耗过大的钻头进行维修和更换。d、加固效果检查：在桩的不同部位切取试块，送至试验室分割成与室内试块相同尺寸的试件，比较相同龄期室内外试块强度。8.3质量检验水泥搅拌桩施工完成28d后进行质量检验。（1）静载试验单位工程桩数小于1000根时，每个工点至少做3根单桩承载力试验。大于1000根时，取单位工程桩数的3确定静载试验桩数。不满足要求时应将测试结果应及时反馈给设计单位。（2）触探及抽芯检验抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3，单位工程桩数小于1000根时，至少做3根。桩芯无侧限抗压强度（28d）应满足如下要求：桩顶2/3桩长范围：0.80MP；2/3桩长桩尖范围：0.60MP。（3）试验桩位置静载试验与抽芯检验的具体位置应布置均匀，不可集中于一处。具体桩位应在检测之前由监理工程师根据施工现场情况确定。（4）水泥搅拌桩单桩承载力要求复合地基承载力不得小于120KPa，10m水泥搅拌桩单桩承载力不得小于105KN。9安全保证措施坚持“安全生产,预防为主，综合治理”的方针,加强班组管理。制定控制事故的安全生产责任制。在本工程施工中,杜绝伤亡和火灾事故,把隐患消除在萌芽状态,确保本工程安全生产。A、