水泥深层搅拌桩施工方案

机场路景观改造及机场南干道机场路景观改造及机场南干道 改扩建工程改扩建工程 水泥搅拌桩施工方案水泥搅拌桩施工方案 编制单位 中铁二局股份有限公司 编 制 人 审 批 人 编制日期 2009 年 2 月 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 1 水泥搅拌桩施工方案水泥搅拌桩施工方案 机场南干道 F0 829 391 F3 360 段 根据地质勘查资料显示 主要地层自上而下为 人工填土层 第四系海相沉积层 第四系冲洪积层 第四系残积层 下伏基岩为震旦系云 开群花岗片麻岩 其中人工填土层厚度 1 0 7 2m F0 829 391 F3 360 段全线分布 海相 沉积淤泥层厚度 1 0 7 2m 全线分布 因此 需要对地基进行处理 方能作为拟建设道路 的持力层 设计对机场南干道 F0 829 391 F3 360 段及其各个交叉路口 采用水泥深层搅拌桩法 对基底人工填筑土 淤泥等软弱土和薄层的松散状含有机质砾砂进行加固处理组成人工复 合地基 搅拌桩径 55cm 中心间距 1 2m 呈正三角形分布 处理深度为进入持力层不小于 1m 一 工程特点一 工程特点 本工程搅拌桩施工面积约 112388 共 904695m 桩长 5 9 7 5m 设计为两喷四搅 搅拌桩处理交工面高程为路床顶面下 90cm 因此根据现地面标高及地面现状 需要对现状 地面开挖至设计桩顶面以上 60cm 高度 1 该项工程实施首先要进行大面积 大工作量的土石方开挖运输工作 需开工后尽快 安排 准备实施 2 本工程工期要求紧 搅拌桩工作量大 同时又是控制后续工作的关键工序 因此要 重点安排 加大工料机投入 合理组织工序 尽可能利用时间和工作面 争取早日完工 3 该区域海拔较低 经过土石方开挖后 靠近机场二道至机场一道路段 设计道路西 侧现有一条机场排洪河流 若地势过低 在雨季可能造成水流漫上路槽 因此要尽量争取 早日完成 并做好防洪 排水准备工作 二 施工计划二 施工计划 本根据交通疏解方案 第一期施工南干道东侧新建道路部分 第二期施工西侧现有道 路改建部分 根据业主要求 该段道路需要在 2009 年 9 月 25 日前机动车道具备行车条件 根据工期要求及交通疏解需要 计划安排该段搅拌桩施工时间为 南干道东侧水泥深层搅拌桩施工 2009 年 2 月 20 日 2009 年 4 月 20 日 南干道西侧水泥深层搅拌桩施工 2009 年 6 月 1 日 2009 年 8 月 1 日 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 2 由于工期要求紧 施工时将施工范围根据现场地形划分为若干作业区 同时进行搅拌 桩作业 优先安排施工各桥头过渡段及箱涵位置 为桥梁及箱涵施工提供工作面 然后再 施工各相交路口 最后再进行其余路段的搅拌桩施工 在过路箱涵的位置 进行水泥搅拌 桩施工时 水泥浆只灌注至箱涵底面标高上 50cm 其上部分不注入水泥浆 只空搅 避免 箱涵位置开挖困难 三 工料机配置三 工料机配置 1 机械设备 根据搅拌桩机的工作效率 综合考虑各种因素 每台桩机 24 小时生产效率暂按 150m 计算 按照工期和工作量需要 需安排 SIJ 1 型深层搅拌机 50 台 双搅拌轴 中心管喷浆式 叶 片直径根据孔径选定 HB6 3 型灰浆泵 50 台 2 材料要求 材料按设计要求选定 水泥采用强度等级为 32 5 级的硅酸盐水泥 水采用饮用水 不使用 过期 受潮 结块 变质的劣质水泥 固化剂浆液严格按预定的配合比拌制 制备好的浆 液不离析 不停置时间过长 超过 2 小时的浆液不得使用 浆液倒入集料斗时加筛过滤 以免浆内结块 损坏泵体 现场拌制设专人记录固化剂 外加剂用量 3 劳动组织 每机组配备施工人员 7 人 其中 现场指挥 1 人 负责现场安全 质量及深层拌制施工指 挥 协调各工序间操作关系 司机 2 人 按指挥发出的信号 操纵搅拌机下沉 提升 喷 浆 停浆 观察和检查打桩机械运转情况 司泵工 1 人 负责灰浆制备 运转泵送系统 清洗输浆管路 记录 1 人 负责测定搅拌桩每米的灌浆量 发现断浆及时报告 记录各种 数据 复查桩位 水泥配合比等 起重工 1 人 负责移动起重设备 清除搅拌头附着的泥 团 钳工 1 人 负责全套深层搅拌机械的修理 维护 进度指标 55 70m 台班 四 施工方法四 施工方法 1 工艺流程 工艺流程 施工准备 成桩试验 确定工艺参数 搅拌机定位 预搅下沉 提升 喷浆搅拌 重复上 下搅拌 清洗 移位 质量检验 加固效果评价 本工程搅拌桩设计为两喷四搅 下图为施工过程图 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 3 2 主要施工方法 主要施工方法 1 准备工作 清理地下 地面及空中障碍物 在检测合格的场地内 测定搅拌桩桩位 布置现场 布置水泥浆制备及泵送系统 现场安装施工机具 调试到运转正常 进行水泥 加固土的室内试验 根据被加固土的性质及单桩承载力要求 确定水泥掺入比 2 成桩试验 试验桩不少于 5 根 经试验确定技术参数 如每米下沉时间 提升时间 送浆时间 停浆时间 搅拌速度 喷气压力 单位时间喷入量等 根据地层 地质情况确 定覆喷范围 掌握下钻 提升的阻力等情况 确定搅拌均匀性 选择合理的技术措施 试 验桩达到设计要求标准 本工程面积较大 根据设计图纸 拟按搅拌桩长度分区及面积进行分区段成桩试验 原则上按照 2000m2 试验区 桩长共分为 5 9 米 6 6 米 7 米 7 5 米四种类型 划分如 下 桩长桩长面积面积 m2试验区数试验区数说明说明 5 9 米区104985西侧两区 东侧三区 6 6 米2330211西侧五区 东侧六区 7 米38017 422 按照现场地形地貌划分 设计不足 2000m2 位 置按一区进行试验 5 上 升 下 沉 6 完 毕 4 重 复 搅 拌 3 喷 浆 搅 拌 上 升 沉 入 到 达 底 部 21 定 位 下 沉 喷浆 重复 搅拌 水泥搅拌桩施工过程图水泥搅拌桩施工过程图 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 4 7 5 米3222316东侧八区 西侧八区 详细区段划分根据设计图纸和地质勘查资料 会同监理 设计单位现场查勘后确定 3 施工 A 按照试桩确定的配合比制备水泥浆 并存放在集料中 水泥浆水灰比宜为 0 45 0 55 B 吊机就位后 悬吊深层搅拌机到指定位置 对正桩位 保持起吊架垂直 设备就位后必 须平整 确保施工过程中不发生倾斜和移动 机架和钻杆的垂直度偏差不大于 1 桩位对 中偏差不得大于 20mm 施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度 如发现偏差过大 必须及时调 整 C 待深层搅拌机冷却水循环正常后 启动搅拌机 缓慢放松起吊钢丝绳 使深层搅拌机沿 导向架边搅拌边切土下沉 D 下沉速度由电机电流监测表控制 搅拌头预搅下沉时电机的工作电流不得超过 60A 如 果下沉速度太慢 阻力太大 可通过输浆管适当送水稀释土体 减少摩擦力以利钻进 E 下沉到一定深度时将按设计配合比拌制水泥浆 倒入集料斗中 深层搅拌机下沉至设计 深度 开启灰浆泵将水泥浆压入地基中 边喷浆 边旋转 按设计要求的提升速度均匀提 升深层搅拌机 施工中采用流量泵控制喷浆速度 注浆泵出口压力保持在 0 4 0 6MPa F 施工中要严格控制搅拌机的上升和下沉速度 提升和下沉速度不得超过 1m min 提升至 地面以下 1m 时 放慢提升和旋转速度 将出地面时 停止提升 搅拌 30s 以保证桩头密 实 如因故障短时间停浆 应将搅拌头下沉到停浆点 0 5m 以下 待回复供浆后再喷浆搅拌 如停浆 40 分钟以上 必须对输浆管路全面清洗 防止水泥浆在管路中凝结影响施工 G 为使软土与水泥浆搅拌均匀 在旋喷完成后 关闭灰浆泵 再次将深层搅拌机下沉至设 计要求深度 边搅拌边提升至地面 进行重复搅拌 H 施工中因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时应及时通知监理和设计人员 以便及时采 取补桩措施 I 再次提升出来以后向集料斗中注入清水 开启灰浆泵 将管道中残存的水泥浆清洗干净 钻机移位于下一个桩位施工 4 土方开挖 搅拌桩完成后 进行养护 强度达到设计要求后 开始设计桩顶标高上层的土方开挖 先 采用机械开挖 最后 30cm 采用人工挖土 防止机械施工对已完桩体的扰动和破坏 5 桩头处理 土方清理到桩顶位置后 开始人工进行多余部分的桩头凿除 采用小锤 短钎进行施工 不 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 5 得用机械进行挖掘 6 桩顶垫层 桩头处理完毕后 开始进行桩顶位置以上 60 公分厚的碎石垫层填筑工作 碎石填筑分两层 进行 每层厚度 30cm 垫层应采用级配良好的碎石及砂砾石 最大粒径不得超过 30mm 不含植物残体 垃圾等杂质 垫层的碾压方式和密实度要求 设计文件无明确要求 待施 工时根据设计单位要求进行 避免振动过大 破坏搅拌桩体 3 质量检验 质量检验 1 施工原始记录 详尽 完善 如实记录并及时汇总分析 发现不符合要求的立即纠正 2 开挖检验 可根据设计要求 选取一定数量的桩体进行开挖 检查加固柱体的外观质 量 搭接质量 整体性等 3 取样检验 水泥搅拌桩在成桩 7 天内用轻型动力触探器钻取桩身水泥试样 观察搅拌 均匀程度 判断桩身强度 检查的数量不小于总桩数的 1 2 经触探检验对桩身强度有怀 疑的 在桩头截取试块或钻心取样做无侧限抗压强度试验 检验数量不小于总桩数的 0 8 其中 0 4 施工中跟踪检测 另外 0 4 用于 28 天龄期检测 4 水泥桩搅拌的质量检验用单桩或复合地基承载试验检验其承载力 载荷试验在成桩 28 后进行 检验点数不小于 3 处 4 施工中问题分析及处理措施 施工中问题分析及处理措施 问题原因分析处理措施 喷浆阻塞 水泥受潮结块 制浆池滤网破损以及清 渣不及时 改善现场临时仓库的防 雨防潮条件 加强设备器具的检查及 维修保养工作 定期更换 易损件 速度失稳 设备自身速度控制系统 存在缺陷 机组人员操作不规范 不熟练 不符合技术要求的设备 机具不得进场 陈旧的设 备应及时更换 督促施工单位搞好岗前 培训工作 建立持证上岗 制度 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 6 喷浆不足 输浆管有弯折 外压或 漏浆情况 输浆管道过长 沿程压 力损失增大 及时检查 理顺管道 清除外压 发现漏浆点应 进行补漏 严重时可停机 换管 制浆池尺量布置靠近桩 位 以缩短送浆管道 当 场地条件不具备时 可适 当调增泵送压力 进尺受阻 地下存在尚未清除的孤石 树根及其它障碍物等 及时停机移位 排除障 碍物后重新复位开机 当障碍物较深又难以清 除时 应及时与设计及有 关方联系 结合实地情况 共同协商处理措施 五 质量保证措施五 质量保证措施 1 施工过程中的质量控制措施 施工过程中的质量控制措施 1 测量放线复核 重点对控制性轴线 桩位进行复查 满足要求后方可就位开机 开 机前检查导向架的垂直度 开机后随时观察控制其垂直度满足规范要求 搅拌桩垂直度偏差 不得超过 1 5 桩位偏差不大于 4 2 水泥浆液须按设计 或试桩确定 配比拌制 搅拌均匀 输送连续 不得离析 水灰必 须认真控制 可采用泥浆比重计对各台班进行随机抽样测试 喷浆时要注意控制喷浆量 保证桩体的均匀性 喷浆量主要用电流表来进行控制 3 在水泥搅拌桩开工前 施工现场应储备足量的水泥 同时在施工过程中应根据实际施 工进度随时检查水泥的储备量 及时补充 保证施工的连续性 4 水泥搅拌桩开钻之前 首先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 5 为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求 在搅拌机平台机上悬挂一吊锤 通过控 制吊锤与钻杆上 下 左 右距离相等来进行控制 6 第一次下钻和提钻时一律采用低档 以便保证桩体的垂直度及保护钻头 复搅时可提 高一个档位 每根桩的正常成桩时间应不少于 40min 喷浆压力不小于 0 4MPa 7 为保证水泥搅拌桩桩底 桩顶及桩身质量 第一次提钻喷浆时应在桩底部停留 30s 搅拌头继续旋转且连续喷浆 余浆在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 30s 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 机场路景观改造及机场南干道改扩建工程施工总承包 施工方案 7 严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业 储浆罐内的储浆量应不小于一根桩的用量另 加 50kg 施工中发现喷浆量不足 应进行整桩复搅 复喷的喷浆量不小于设计用量 9 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 12h 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 12h 应采取补桩 措施 10 为保证桩头质量 喷浆搅拌应高于设计桩基顶 500mm 且当喷浆提升至设计桩顶时 应稍有停滞 11 制桩完成后 须达到要求的龄期后方可进行开挖 清理桩头时不得