三轴搅拌桩试验方案.doc

目 录一、编制依据2二、方案概述2三、施工准备3四、施工工艺流程3五、施工步骤4六、施工要求6七、质量控制7八、施工注意事项8九、安全保证措施9十、质量保证措施11十一、文明施工保证措施12一、编制依据1、解放路隧道岩土工程勘察报告2、京津城际延伸线工程解放路隧道设计图纸3、建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-20024、建筑地基处理技术规范JGJ79-2002二、方案概述三轴水泥土搅拌桩是采用专用钻机，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制性搅拌，固化后形成水泥土 墙体，充分利用水泥土挡土墙的高止水性用作基坑挡土和侧向防水结构。本工程CJDK180+959.5CJDK180+980.5里程段为盾构始发井，为保证盾构机顺利始发，采用深层水泥土搅拌桩对盾构始发井端头进行加固，加固里程范围为CJKD180+981.5CJDK180+994.2,桩顶标高为-3m，桩底标高为-37.5m，同组内桩间距600mm，相邻两组桩间距450mm。解放路隧道CJDK180+616-CJDK180+736范围内采用10001300mm钻孔灌注桩+ 850600mm三轴水泥土搅拌桩止水帷幕。在CJDK180+618和CJDK180+666处设置一道临时封堵结构，采用10001300mm钻孔灌注桩+ 850600mm三轴水泥土搅拌桩止水帷幕。为了确保施工质量，根据地质情况，对水泥掺入量、机械设备、施工工艺以及下钻和提升速度进行试验，我项目部于2010年11月25日在世纪广场施工场地盾构始发井端头外侧范围内进行了3根(1组)深层水泥土搅拌桩试验桩。采用的施工机械为三轴深层搅拌桩机。试验桩每组三根，每根直径为850mm，间距为600mm，共施工一组，水泥的掺入量为20%，水灰比为1.5，单根有效桩长为34.5m。成桩完成后根据要求做取芯试验，取28天的无侧限抗压强度。试验最终目的：水泥土搅拌桩抗渗系数10-7cm/s ，28天无侧限抗压强度qu281MPa，为后续施工取得参数。三、施工准备1、施工前的准备在水泥搅拌桩施工区内进行清障，整平处理，合理布置机械设备、水泥储料罐。2、原材料搅拌桩采用的粉体加固剂为PO42.5普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，入罐时经筛网过筛，最大粒度不超过5mm，不得含有纸屑、塑料布石子等杂质。3、导沟开挖及定位型钢安放（1）开挖沟槽根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖沟槽，导槽宽度不应小于1.2m，深度不宜小于0.4m。清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，在施工中应随打随挖导槽，保证浆液不外溢，以保证正常施工,并达到文明工地要求。（2）移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到0.5%以上。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要做到平稳、安全。桩机定位后，由当班机长负责对桩位进行复核，偏差不得大于50mm。（3）桩机垂直度校正在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，30m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在0.5%内。四、施工工艺流程深层水泥土搅拌机架设下一施工循环残土处理搅拌机械撤出开挖沟槽深层搅拌机就位，校正复核桩机水平和垂直度施工完毕测量放样拌制水泥浆液，开启空压机，送浆至桩机钻头，钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高预搅下沉至桩底标高重复搅拌下沉至桩底标高，第二次喷浆搅拌提升至桩顶标高施工工艺流程图五、施工步骤（1）搅拌机就位桩机就位，移动前看清上、下、左、 右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度，垂直度偏差不大于0.5%深层水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于50mm。操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，同时控制钻孔深度的达标，利用钻杆和桩架相对定位原理，在钻杆上划出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升速度和深度。（2）成桩深层水泥土搅拌桩采用四搅两喷工艺，深层水泥土搅拌桩的搭接以及成形搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。深层水泥土搅拌桩一般采用跳槽式双孔全套复搅式施工，如图所示。双孔全套复搅式施工制备水泥浆：深层水泥土搅拌机预搅下沉的同时，按水灰比1.5拌制水泥浆液，搅拌桩采用42.5级新鲜普通硅酸盐水泥，每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中，在集料斗中设复搅装置，配置的水泥浆比重控制在1.32g/cm3，水泥浆也配置好后，存放时间不得超过23小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工时间间隔不得超过24小时。预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌桩机搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度控制在0.5m/min1m/min，提升速度控制在1m/min2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。喷浆、搅拌、提升：深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，持续注浆时间不宜少于20s,第一次喷浆量控制在60%70%，再严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机。重复搅拌：本工程深层搅拌桩采用“四搅两喷”。深层水泥土搅拌机喷浆下沉至设计底标高后，为使软土和浆液搅拌均匀，再严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机至设计顶标高。“四搅两喷”二次喷浆后保证总体水泥掺入量满足不小于20%的设计要求，水泥用量每根桩每延米不小于91.5kg，同时施工中注意控制下沉及提升速度并注意孔底重复搅拌。清洗：每施工完一根桩后，必须向集料斗内注入适量的清水，开泵清洗输浆管道，以防管道中残留的水泥浆凝固堵塞管道。移位：利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位，重复上述步骤，进行下一根桩施工。（3）施工参数选择为了保证施工质量，施工中必须加强主要技术参数的控制，并要求在施工现场做到挂牌施工，其主要技术参数见表-1。 深层水泥土搅拌桩主要施工参数 表-1序号技 术 参 数指 标1水泥(PO42.5)掺入比20%2浆液配比(水:水泥)1.5:13泵送压力1.02.0 Mpa4下沉速度80 cm/min5提升速度160 cm/min6水泥浆比重1.32g/cm37水泥用量91.5kg/m8抗渗系数10-7cm/s928天无侧限抗压强度1.0Mpa六、施工要求深层水泥土搅拌桩地基质量检验标准表序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1机头下沉速度m/min0.51量机头上升距离及时间2机头提升速度m/min12量机头上升距离及时间3桩底标高mm+50测机头深度4桩位偏差mm50用钢尺量5桩径10用钢尺量，D为桩径6垂直度%0.5经纬仪七、质量控制7.1施工过程控制1、孔位放样误差小于5cm，钻孔深度误差为+10cm，-5cm，桩身垂直度按设计要求5。2、严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于0.8mmin，提升速度不大于1.6mmin 。3、施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。4、开钻前用桩架垂直度指示仪调整桩架垂直度，并用经纬仪进行校核。5、场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，7、严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。7.2 确保桩身强度和均匀性要求1、施工中应严格控制每搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重，不小于1.32g/cm3。2、土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。3、浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。4、压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，后台供浆应连续进行，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。5、发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉0.5m后继续注浆和恢复搅拌，以防断桩发生。如施工相邻桩时超过24小时，应重新补桩处理。7.3深层搅拌桩施工主要检查项目的质量标准深层水泥土搅拌桩地基质量检验标准表序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值1机头下沉速度m/min0.8量机头上升距离及时间2机头提升速度m/min1.6量机头上升距离及时间3桩底标高mm+100-50测机头深度4桩位偏差mm50用钢尺量5桩径0.04D用钢尺量，D为桩径6垂直度%0.5经纬仪八、施工注意事项1、施工前必须清除现场地面、地下一切障碍物，开机前必须调试、检查桩机运转及输浆管畅通情况。2、为保证搅拌桩垂直度，注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，用线锤检查。3、严格控制水泥质量及水泥掺量，确保水灰比。后台搅拌站要挂牌施工（每种桩的桩长、水泥掺量、用水量等必须在牌上注明），水泥必须过磅，拌浆时间3分钟，注浆时要保证单位时间内注浆相等，不得中断注浆。4、按确定的水灰比制备水泥浆，为避免离析，水泥浆在制浆机中应不断搅拌，直至压浆时才可缓慢的将其注入集料斗中。5、搅拌机预搅下沉不得冲水，遇到硬土层，下沉太慢时，方可适量冲水。要保证搅拌时间，增加拌和次数，提高搅拌转数，降低钻进速度。6、为确保加固强度和加固体的均匀性，压浆阶段不容许出现断浆现象，随时检查滤网的完好情况，及时清渣，防止输浆管发生堵塞，并严格控制搅拌机的提升速度。因故停浆时，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。为防止灰浆堵塞导管，停机超过三小时，宜拆洗输浆管为妥。7、严格控制好水泥浆剂量，现场采用泥浆流量计对水泥用量进行控制，泥浆流量计要稳定，计量要准确。在施工过程中通过流量计打印数据控制泥浆用量。九、安全保证措施1、成立安全领导小组组 长：项目经理李建旺（电话副组长：总工程师毛文龙（电话副经理许省会（电话副经理朱贞华（电话组 员：李凯波、王俊力、张彦頔、王晓亮、刘学文、吴卫国、陈涛、江安全、林汉盛、陈静河 项目部建立横向到边、纵向到底的安全生产保证体系，确保安全生产体系覆盖施工现场的每一个角落，确实做到“安全生产，人人有责，综合治理”，以保障施工生产活动顺利进行。对于施工过程中的安全管理要做到责任到人，现场安排专职安全工程师主要负责施工过程中的对安全生产的管理与监督。2、安全防护(1)进入施工现场的施工人员必须佩带安全帽。(2)现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活。(3)为确保工程安全施工需设立的足够的标志、宣传画、标语、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话提示牌等。(4)合理分布配备足够数量的合格手提灭火器。(5)设备外传动部位设置防护栏（罩），氧气、乙炔瓶配置防爆回火装置，并经常检查，不合格者及时更换。装备良好的易燃易爆物品仓库和相应的使用管理制度。3、用电安全(1)所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。严格执行三级配电、两级保护作业要求。(2)配电系统分级配电，按照TN-S系统要求配备五芯电缆、四芯电缆和三芯电缆，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合有关规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途。(3)所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。保护接零：在电源中性点直接接地的低压电力系统中，将用电设备的金属外壳与供电系统的零线或专用零线直接做电气连接，可使保护装置迅速而准确的动作，切断事故电源，保证人身安全。保护接地：所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标达到规定值；电气设备及其相连机械设备的金属部分必须采取保护性接零或措施，挂好接地装置示意牌；按规定保护接地的电阻不大于4。(4)施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。(5)现场内各种用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。(6)把线、地线禁止与钢丝绳接触，不得用钢丝绳或机电设备代替零线。(7)机电设备进场未安装时不得随意四处摆放；设备安装应在具备条件时进行，禁止在交叉作业高峰时进行安装；设备压接线时，不得带电作业，防止设备因接线失误、错误而烧毁；设备安装完、测试完后应及时与总包进行交接，由总包成保人员统一看护。同时各分包施工队伍应严格看护管理。不得存在“交由总包后，分包不再负责”的现象。(8)安全电压：按照国家标准GB380583安全电压中规定，对特殊场所的照明应采用安全电压。4、机械安全(1)所有机械设备包括各类电动工具必须配备安全保护和接地装置及操作说明，由专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生。(2)对所有用于提升的挂钩、挂环、钢丝绳等进行定期检测、检查和标定，如有损坏或使用不当之处立即更换。(3)机械安装时基础必须稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂距架空线要符合安全规定。(4)所有的垂直和水平运输机械的搭设、顶升、使用和拆除必须严格依照政府的有关法规、规章和条例等的要求。现场安装、拆除施工其重机械和设施时，必须由具有相应资质的单位承担，由专业技术人员现场监督。(5)各种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等装置，机械设备附近设标识牌、规则牌和详细的安全操作要点。