钉形水泥搅拌桩施工方案修改.doc

崇明至启东长江公路通道工程 上海段 钉形与双向水泥搅拌桩施工方案钉形与双向水泥搅拌桩施工方案 编编 制 制 复复 核 核 审审 核 核 中国葛洲坝集团股份有限公司 崇启通道工程 上海段 标项目经理部 二 00 九年八月一十二日 目目 录录 一 编制依据 1 二 工程概况 1 三 设计要求 3 四 施工方法 3 五 主要人员 设备配备 11 六 工程实施计划 11 七 质量保证措施 12 八 质量检验 工期保证措施 14 九 安全施工保证措施 16 十 文明施工和环境保护措施 18 崇明至启东长江公路通道工程 上海段 标 钉形与双向水泥搅拌桩施工方案 一 编制原则 依据及范围一 编制原则 依据及范围 1 崇明至启东长江公路通道工程 上海段 第 标段两阶段施 工设计图 2 国家交通部及有关部委的标准和规范 公路路基施工技术 规范 JTG F10 2006 公路工程质量检验评定标准 JTG F80 2004 公路软土地基路堤设计与施工技术规范 JTJ017 96 公路工程施工安全技术规程 JTJ076 95 公路相关试 验规程等现行的国家和上海市相关设计 施工规范 质量标准 3 崇启长江公路通道工程 上海段 标施工现场调查情况 4 本公司以往同类钉形水泥搅拌桩的施工经验 二 工程概况二 工程概况 崇明至启东长江公路通道工程 以下简称崇启通道 是国家高速 公路网中上海至西安高速公路的重要组成部分 也是长三角高速公 路网规划的城际通道 本工程属崇启通道上海段 全线位于上海市 崇明县境 钉形与水泥搅拌桩是用于加固饱和软粘土地基的一种技术 它利 用水泥作为固化剂 通过深层搅拌机械 在地基深处将原状软土和水 泥强制搅拌 经过物理化学作用生成一种特殊的 具有较高强度 较 好变形控制值和水稳定性的混合柱体 它对提高软土地基承载力 减 少地基的沉降量有明显效果 在软粘土地基施工中 水泥搅拌桩施工是常见的处理方法之一 它主要特点是 工期比较合理 施工时低压操作 安全可靠 少污 染 无振动 无噪声 对周围环境及建筑物无不良影响 要能增加 软土地基的承载力 减少软土地基的压缩量 就必须控制好水泥搅 拌桩的施工质量 2 12 1 地形 地貌地形 地貌 本标主要位于崇明县向化镇 堡镇和港沿镇范围 标段内路线 全线沿北横引河布线 主要河流有渡港和四滧港 工程所属区域道 路网等级低 密度小 主要道路为合五公路 崇明岛是一个典型的河口沙岛 由长江泥沙历年淤积而成 全 岛地势低平 地面高程一般在 3 2 米 4 2 米 2 22 2 地质状况地质状况 工程区场地地基土在 80m 范围内均为第四纪松散沉积物 主要由 饱和粘性土 粉性土和砂土组成 按其地质时代 成因类型 分布 发育规律及工程地质特征 可将其划分为 5 个工程地质层 15 个亚 层 其中 层为人工填土和新近围垦造田沉积土层 层 土为 Q4 沉积物 为 Q3 沉积物 2 32 3 主要工程数量 主要工程数量 在本标段内钉形与双向水泥搅拌桩用于两段箱涵及两侧路段的地 基处理桩号为 K15 370 98 K15 433 桩长为 17306 米 桩基根数为 918 根 K17 395 31 K17 475 31 桩长为 18767 米 桩基根数为 962 根 K17 958 77 K18 038 77 桩长为 18767 米 桩基根数为 1008 根 处理长度共计 222 米 搅拌桩总长度为 54840 米 三 设计要求三 设计要求 箱涵路段软基处理程序 如原地面为一般路段 清表后即可施工 搅拌桩 然后桩顶设置 30cm 厚碎石垫层及一层钢塑格栅处理 如原 地面为河塘路段 则先清淤后回填 碾压至原地面 再施工搅拌桩 然后桩顶设置 30cm 厚碎石垫层及一层钢塑格栅处理 3 1 钉形与双向水泥搅拌桩桩径取 0 7m 箱涵基底处理桩间距 取 1 5m 路基处理段桩间距取 2m 过渡段桩间距取 2 5m 正方形布 置 处理段长度取 40m 涵背路段与箱涵底同时进行处理 两侧 过渡段长度各取 20m 3 2 设计要求按设计水泥掺入量 10 进行现场试桩 以确定最 终水泥惨量 3 3 设计要求单桩承载力 240KN 箱涵基底处理复合地基承载 力 170KPa 路基处理段复合地基承载力 130KPa 过渡段复合地 基承载力 110KPa 成桩后二十八天后进行单桩承载力与复合地基 承载力测试 检验点数每个场地不少于 3 处 3 4 根据设计要求搅拌桩 7 天龄期钻孔取芯 检测数量为总桩 数的 0 5 且不少于 3 根 取芯同步做标准贯入试验 每根检测桩 每 1m 做一次标贯试验 其标贯击数不少于设计值 标贯击数少于设 计值处取芯做强度试验 钻芯取样试块 边长为 70 7mm 的立方体 在 7 天龄期的抗压强度平均值应大于 0 8MPa 每根检测桩必须在桩 身的上部 中部 下部三个点做取芯试验 四 钉形双向水泥搅拌桩施工方案及工艺四 钉形双向水泥搅拌桩施工方案及工艺 4 14 1 施工准备施工准备 4 1 1 施工技术准备 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 根据程序文件的要求 技术部门向项目部分发与本工程相关 的施工图 技术规范 操作规程并组织学习 掌握施工工艺 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 核对本工程技术资料表格 根据公司质量体系程序要求 备 齐本工程质量体系运行记录表格 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的交底 4 1 2 施工现场准备 迅速做好现场各类分供方的报审工作 使工程材料的采购 储备 保管有条不紊的进行 因业主提供的主便道不能满足实际施 工需要 且未能及时提供 我部需对进场施工便道进行修建 以满 足设备 材料的进场 迅速做好材料储备场地及保管 储备条件的准备工作 做好小雨施工的接桩防雨设施准备 根据计划组织机械 人员 材料立即进入施工现场 根据用电方案将总电源接入各分电箱 4 1 3 施工测量准备 熟悉施工坐标系统 进行正确换算 对投入本工程的所有仪器按规定进行鉴定或标定 建立本工程测量控制网时应在轴线四周外方不少于 40M 处设 置半永久性控制点 使其在放线及施工过程的校核中起到控制基准 的作用 控制点启用前须进行封闭校核及报审复验 4 24 2 搅拌桩试桩及材料的选择 搅拌桩试桩及材料的选择 4 2 1 材料 钉形与双向搅拌桩采用普通硅酸盐水泥 其质量应 符合 硅酸盐水泥 普通硅酸盐水泥 GB T175 200 标准 强度等 级为 PO42 5 湿喷法施工时用水就近打井解决 设计水泥掺入量 100kg m 扩大头水泥掺入量 200kg m 待试验结果合格后再进行调 配 碎石应满足规范对粒料类垫层的要求 采用洁净碎石粒料 含 粒量不大于 5 颗粒不大于 5cm 强度不小于四级 4 2 2 成桩试验 试验地点和成桩根数由监理工程师确定 试验 以确定满足设计要求的各项技术参数为目的 这些技术参数主要有 掌握下沉和提升的阻力情况 选择合理的搅拌头形形式 电机 功率与搅拌叶片的宽度一倾角等 检验所确定的配合比 水灰比是否便于施工 是否需要添加剂 检验桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求 测定钻杆下沉和提升速度 喷浆压力 断浆量 搅拌机转速 进入持力层电流和钻进速度等 4 34 3 钉形双向水泥搅拌桩施工方法 钉形双向水泥搅拌桩施工方法 4 3 1 施工准备 A 清理现场 组织人员 机械设备进场 桩位定测 测出临时 高程控制点 给桩基施工队做好技术交底工作 保证搅拌桩的准确 位置及高程 B 施工前标定搅拌机械的灰浆泵输送量 灰浆输送管到达搅拌 机喷射口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数 通过试验确 定搅拌桩的配合比 桩机就位 调整钻杆垂直度 把偏差控制在设 计规范限制范围之内 4 3 2 施工方法 水泥土搅拌桩采用湿喷法 双向搅拌 具体施工工序为 平整 场地至设计高程 按施工图设计桩位放样 桩机运至工地 先行安 装调试 待内外钻杆旋转 浆泵及计量设施一切调试正常后 桩机 移至桩位 将搅拌头中心对准桩位 先启动内钻杆电机并下沉钻杆 当喷浆口至地面下 0 3m 后时 启动浆泵开始喷浆 当反向叶片至地 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浆直 至加固深度 在桩底持续喷浆搅拌 10 20 秒后关闭浆泵 边旋转搅 拌土体边提升钻杆至地面 地面下 2m 范围内 因上履土压力较小 进行二次喷浆搅拌 并采用叶片反压搅拌 桩体上部 0 5m 以内进行 捣实 关闭电源 移动设备 重复以上步骤下一根桩施工 A 第一次预搅下沉 施工时将深层搅拌机用钢丝绳挂在起重机 上 用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通 开动电动机 搅拌机叶片相向而转 搅拌机钻头借设备自重以 0 5 0 8m min 速度 沿导向架搅拌切土下沉 B 按配合比要求制备水泥浆 待深层搅拌机钻头下沉到一定深 度时 将水泥浆倒入集料斗中 准备压浆 C 喷浆搅拌提升 深层搅拌机下沉到设计深度后 开启灰浆泵 将水泥浆从搅拌机钻头中心管不断压入地基中 边喷浆边搅拌 直 至提升到设计标高完成一次搅拌 严格控制提升速度 一般为 0 7 1 0m min 的均匀速度提升 重复上下搅拌 深层搅拌机钻头提升到 设计标高时 集料斗中的水泥浆应用完一半 最后将深层搅拌机钻 头边旋转边下沉土中 至设计标高后再将搅拌机钻头边喷浆边提升 到桩顶设计标高上 50cm 把一块与桩径大小相似 中心有一个 50mm 孔的圆形钢板置于桩顶 用搅拌机钻头向下挤压 直至压不 动为止 即完成一根水泥搅拌桩的施工 移动桩机 重复上面程序 进行下一根桩的施工 4 3 4 铺设土工格栅 碎石垫层 桩顶施工完毕后 先铺设 30cm 厚碎石 然后在碎石上铺设一层 钢塑格栅 再进行长江口细砂的填筑 铺设格栅时纵横向搭接应 50cm 并且上下层接缝应交替错开 错开长度应大于 0 5m 钢塑 格栅的径 纬向抗拉强度 80KN m 伸长率 3 节点极限剥离力 200KN 基地碎石应满足 公路路面基层施工技术规范 JTJ034 2000 表 6 2 4 中 2 号级配的规定 压碎值不大于 26 含泥量不 大于 5 粒径不大于 5cm 4 44 4 施工要点 施工要点 a 严格按照成桩试验确定的技术参数组织作业 桩位按正正方 形布置 桩径 0 7m 箱涵基底处理桩间距 1 5m 路基桩间距 2m 过渡段间距 2 5m 处理段长度 40m 涵背路段与箱涵底同时进行处 理 两侧过渡段长度各取 20m 桩顶 30cm 范围设置碎石垫层及一层 钢塑格栅 每台钻机应有专人负责填写 深层搅拌桩原始记录表 针对施工地段工程地质条件 选择难度较大的桩位进行工艺性 试桩 以确定钻杆下沉 提升速度 喷浆压力 断浆量 搅拌机转 速 进入持力层电流和钻进速度等各种施工参数和施工工艺 b 预搅下沉速度由电流监测表控制 工作电流不大于额定值 当钻杆进入淤泥质土层 电流明显增大时 开始慢慢提钻喷浆 有 时由于深度大 土质粘 造成堵管 予以疏通 疏通管道后 在上 下 1m 的范围内复喷复搅 以防断桩 为了加强桩顶强度 所有桩都 要在设计桩顶以下 2m 范围内复搅 在桩底喷浆时间不少于 20s 使 浆液完全达到桩端 然后喷浆搅拌提升 搅拌桩设计桩长是平均桩 长 对于地基情况变化较大地段 实际施工桩长可由每台桩机确定 的电流来控制 电流值 I 60 70A 设计桩长为参考 c 搅拌机预搅下沉时不宜冲水 当遇到较硬土层下沉太慢时可 适量加水下沉 凡经输浆管冲水下沉的桩 喷浆提升前必须将管内 的水排干净 试验表明 在水泥掺量相同的情况下 随着土层的含 水量增加 水泥土的强度会明显下降 因此 严格控制冲水量 而 且在将要穿过表层硬土时立即停止冲水 d 搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1 0 桩位偏差小于 5cm e 施工中 重点检查搅拌头转数 提升速度及水泥浆的配合比 是否达到设计要求 施工记录必需详尽完善 要有专人负责 深度 记录误差不得大于 5cm 时间误差不得大于 5S 施工中发生的问题 和处理情况均须如实记录 以便汇总分析 f 施工中主要控制每米水泥喷入量 必须由操作熟练的工人控 制阀门 保证喷入均匀 才能形成完整的桩体 还要加强施工中操 作手的配合 保证桩底 桩头的质量 提升喷浆搅拌时一定要用慢 档 保证搅拌均匀 喷浆搅拌时 司机与送浆工应集中注意力 相 互配合 确保掺入比准确无误 g 搅拌桩成桩质量检测标准 随机选择 2 4 处做单桩载荷和 复合地基静载荷试验 龄期为 30d 单桩容许承载力满足 140KN h 正式施工前 每台桩机必须根据设计要求的水灰比进行深层 提升速度及施工工艺试验 一旦确定提升速度 空压机 灰罐和搅 拌机不能随意变动 J 施工时 应按照设计规定的施工工艺认真操作 设计规定的 施工工艺是 放样定位 安装调试平钻机平台 预搅下钻 先启动内钻杆电机并下沉钻杆喷浆口至地面 30cm 启动浆泵开始喷浆 反向叶片至地面启动外钻杆电机 转速正常后 边旋转边切土下沉 边喷浆到加固深度 桩底持续喷浆搅拌 10 20 秒后关闭浆泵边 旋转搅拌土体边提升钻杆至地面 地面下 2 0m 范围因压力小 应进行二次叶片反压喷浆搅拌 桩体上部 0 5m 内进行捣实 关闭电 源移动设备 重复以上步骤进行下一根桩的施工 4 54 5 工艺参数 工艺参数 同一地质条件 本标段一处 试桩数不少于 3 根 参考参数 下沉速度 0 5 0 8m min 提升速度 0 7 1 0m min 内钻杆转速 50r min 下沉时喷浆力 0 25 0 40Mpa 4 64 6 质量检测 质量检测 搅拌桩检测的标准是 桩位偏差 50mm 检测频率为 2 垂 直度 1 检测频率为 5 桩顶标高 50mm 检测频率为 2 桩径 设计值 检测频率为 2 桩长 设计值 检测频率为 100 扩大头高度 设计值 检测频率为 0 5 桩身强度 设计 值 检测频率为 0 5 且不少于 3 根 承载力试验 设计值 检 测频率为 0 1 成桩后 28 天进行 水泥搅拌桩施工完成 28d 后同一地质条件试桩数不少于 3 根桩 进行桩身无侧限抗压强度及桩基承载力测试 成桩 28 天后可开始基 槽开挖 破除桩头松散层 50cm 水泥搅拌桩单桩承载力不应小于设 计 规范要求 施工过程中应随时检查施工记录 并对每根桩进行质量评定 必要时 应采取妥善的补救措施 附 水泥搅拌桩施工工艺框图 五 五 主要人员 设备配备及材料来源主要人员 设备配备及材料来源 5 15 1 投入人员及设备情况投入人员及设备情况 本工程选用 SJB 2 型浆体喷射搅拌机 计划 2009 年 9 月 10 日 进场 水泥选用合格的厂家来供 厂家资质报监理审批后方可使用 投入主要机械设备配置表 序号设备名称数量备注 1 浆体喷射搅拌机 1SJB 2 2 起重机 1 3 拌浆机 1 4 导向架 1 5 水准仪 1 6 全站仪 1 配备管理及施工人员表 序号配备人员类别配备人员数量 名 备注 1 施 工 总 负 责1 人 梅万荣 2 技 术 总 负 责1 人 毛惠刚 3 材 料 员1 人 徐启发 4 记 录 员2 人 张风波 5 质 检 员2 人 刘栋栋 电 工1 人 夏兴华 前 台4 人 王小明 后 台2 人 叶保 机 长2 人 冯国兴 冯国新 六 工程实施计划六 工程实施计划 双向水泥搅拌桩共计 54840m 计划施工工期为 2009 年 9 月 11 月 搅拌机机随工程的进度情况适时增加数量 确保满足工 程需要 施工进度计划见下表 施工进度计划 计划开 竣工日期 2009 年 9 月 10 日至 2009 年 11 月 30 日 总工期 90 天 工程项目2009 年 序号 桩号范围桩总长9 月10 月11 月12 月 一 K15 370 98 K15 433 17306m 二 K17 395 31 K17 475 31 18767m 三 K17 958 77 K18 038 77 18767m 七 质量保证措施七 质量保证措施 7 1 针对施工地段工程地质条件 选择难度较大的桩位进行工 艺性试桩 以确定钻杆下沉 提升速度 喷浆压力 断浆量 搅拌 机转速 进入持力层电流和钻进速度等各种施工参数和施工工艺 7 2 预搅下沉速度由电流监测表控制 工作电流不大于额定值 当钻杆进入淤泥质土层 电流明显增大时 开始慢慢提钻喷浆 有 时由于深度大 土质粘 造成堵管 予以疏通 疏通管道后 在上 下 1m 的范围内复喷复搅 以防断桩 为了加强桩顶强度 所有桩都 要在设计桩顶以下 2m 范围内复搅 在桩底喷浆时间不少于 20s 使 浆液完全达到桩端 然后喷浆搅拌提升 搅拌桩设计桩长是平均桩 长 对于地基情况变化较大地段 实际施工桩长可由每台桩机确定 的电流来控制 电流值 I 60 70A 设计桩长为参考 7 3 搅拌机预搅下沉时不宜冲水 当遇到较硬土层下沉太慢时 可适量加水下沉 凡经输浆管冲水下沉的桩 喷浆提升前必须将管 内的水排干净 试验表明 在水泥掺量相同的情况下 随着土层的 含水量增加 水泥土的强度会明显下降 因此 严格控制冲水量 而且在将要穿过表层硬土时立即停止冲水 7 4 搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1 0 桩位偏差小于 5cm 7 5 施工中 重点检查搅拌头转数 提升速度及水泥浆的配合 比是否达到设计要求 施工记录必需详尽完善 要有专人负责 深 度记录误差不得大于 5cm 时间误差不得大于 5S 施工中发生的问 题和处理情况均须如实记录 以便汇总分析 7 6 施工中主要控制每米水泥喷入量 必须由操作熟练的工人 控制阀门 保证喷入均匀 才能形成完整的桩体 还要加强施工中 操作手的配合 保证桩底 桩头的质量 提升喷浆搅拌时一定要用 慢档 保证搅拌均匀 喷浆搅拌时 司机与送浆工应集中注意力 相互配合 确保掺入比准确无误 7 7 搅拌桩成桩质量检测标准 随机选择 2 4 处做单桩载荷 和复合地基静载荷试验 龄期为 28d 单桩容许承载力满足 240KN 7 8 正式施工前 每台桩机必须根据设计要求的水灰比进行深 层提升速度及施工工艺试验 一旦确定提升速度 空压机 灰罐和 搅拌机不能随意变动 成桩后 7 天 应及时开挖观察成桩情况 搅拌桩的施工质量及检验要求 检查规定 序号检查项目 质量要求和允 许偏差检查频率检查方法 备注 1 桩位 50mm2 经纬仪 2 垂直度 1 5 测机架垂直度 3 桩顶标高 50mm2 水准仪扣除桩顶松散体 4 桩径 设计值 2 尺量浅层开挖 7 桩长 设计值 100 施工记录 8 扩大头高度 设计值 0 5 钻芯取样 9 桩身强度 设计值 0 5 标贯和强度试 验 11 承载力检验 设计值 0 1 单项工 程不少于 3 点 复合地基静载 试验和单桩荷 载试验 成桩 28 天后进行 八 质量 工期保证措施八 质量 工期保证措施 8 18 1 质量控制质量控制 8 1 1 质量管理体系 建立质量责任制 经理部 工区 工段 设专职质量员 班组 设兼职质量员 明确各级责任 开工前报监理工程师备案 分项施 工的现场应实行标示牌管理 写明作业内容和质量要求 认真执行 三检制度 即 自检 互检 工序交接检验自检 互检 工序交接检验 制度 要根据合同的规 定切实做好隐蔽工程的检查工作 质量管理体系机构框图质量管理体系机构框图 8 1 2 配齐满足工程施工需要的人力资源 桥涵施工一队 物资设备部 项目经理 何朝军 总工程师 办 公 室 质量安全部 工程管理部 计划财务部 技术组 测量组 专职质检员 路基施工一队 桥涵施工二队 各施工班组 路基施工二队 试 验 室 8 1 3 配齐满足工程施工需要的各类机械设备 8 1 4 组织技术精湛 责任心强的测量人员 进行测量放样 8 1 5 对已经批复的施工方案 方法和指标进行严密的监视 和控制 并加强监督的力度和控制的手段 使工程的每个工序均达 到优良标准 8 1 6 严把过程检验和试验关 8 1 7 加强施工过程中的试验与检验 做好施工材料的质量控 制 坚决杜绝不合格材料进场 不合格材料不得用于工程施工 8 1 8 分项工程验收合格后 及时将资料整理完善并及时签认 归档 资料整理必须严格按总监处要求进行 做到资料的真实 清 晰 齐全 8 28 2 工期保证工期保证 强调计划的严肃性 根据总体工期目标 项目部编制月度计划 施工分部要编制旬计划 作业班组计划 做到日保旬 旬保月 确 保总体目标的实现 九 安全施工保证措施九 安全施工保证措施 9 1 本着以人为本 安全生产的原则 建立以分部经理为首的 安全组织机构 对各分项工作由具有丰富经验的专业人员担任安全 负责人 同时各施工队队长为安全工作第一责任人 安全员必须每 日巡查施工现场 拌和站 及时处理各种安全隐患 确保安全生产 9 2 实行每周安全生产例会制度 针对施工中的安全隐患及时 整改 所有参与工程施工的人员必须时刻绷紧思想中的安全弦 牢 固树立管生产必须管安全 安全无小事的施工理念 同时加强安全 教育 提高生产人员的安全意识 切实做到防患于未然 确保安全 优质 高效施工 9 3 做好安全生产的宣传 施工现场设安全标语和针对性醒目 标牌 时刻提醒生产人员的安全意识 坚决杜绝酒后上岗 对违反 者给予严肃处罚 9 4 静压机械进场前 需要对场地碾压密实 确保桩机平稳施 工 避免发生桩机倾斜 9 5 桩机手等相关操作人员必须持证上岗 进行安全教育培训 与班前安全教育 9 6 静压桩机入场后 需提供桩机配套相关合格证明文件及年 检报告 每天上班前需要对钢丝绳及液压轮轴等易磨损部分加强检 查 确保制动灵活 试机正常后方能施工 施工过程中加强对桩机 各部件的日常检查与维修保养 9 7 吊装运输及起吊喂桩时 需要专人指挥及监护 隔离操作 严禁人员通行 9 8 送桩完毕后 遗留下的孔洞上面要加盖或回填 以防人员 掉陷 9 9 为避免挤土效应对周围建筑物的影响 需在建筑物边开挖 土排沟 9 10 机电设备维修时必须要切断电