水泥砂浆桩工艺性试验方案(修改4.5).doc

新建贵阳至广州铁路工程（GGTJ-12标段） 水泥砂浆搅拌桩工艺试验方案新建贵阳至广州铁路12标段水泥砂浆桩工艺性试验方案编制： 审核： 批准： 中国水利水电第十四工程局有限公司贵广铁路12标工程指挥部日期：2009.4.6目 录1、编制依据12、工程概况13、试验目的14、试验要求15、试验位置及桩位布置2、试验时间2、工艺原理28、试验方案29、施工方法及工艺49.1施工工艺流程49.2 施工准备49.3施工方法510、试验施工技术指标711、质量控制措施812、安全及环保措施913、试验总结9新建贵阳至广州铁路（GGTJ-12标段）水泥砂浆搅拌桩试验方案1、编制依据（1） 设计蓝图及设计相关要求；（2）新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准铁建部20048号；（3）铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-2003；（4）铁路工程桩基检测技术规程TB10218-2008；（5）工地现场调查、采集、咨询所获取的资料；2、工程概况新建贵州至广州铁路站前工程GGTJ-1标起点为四通特大桥贵阳端台尾、终点为清歧涌特大桥主跨前；起讫里程为：DK746+759.4DK763+574，正线全长16.328km。沿线广泛分布软土、松软土等。其中新肇庆站地基以第四系统冲积淤泥质黏土、松软黏性土夹粉细砂为主，层厚2025m，工程地质条件较差。根据该合同段内的地质条件设置水泥砂浆搅拌桩533万延米。3、试验目的（1）通过试验确定水泥砂浆搅拌桩工艺参数：砂浆的配合比、搅拌机提升、下钻的速度及旋转速度;（2）确定水泥掺入量，确定掺沙量；（3）验证砂浆桩搅拌均匀程度及成桩直径；4、试验要求（1）桩位布置：水泥砂浆搅拌桩间距1.4m，排距1.2m，桩径0.5m，正三角形布置。（2）桩体强度及承载力：设计要求桩体90天龄期无侧限抗压强度1.5MPa。5、试验位置及桩位布置根据站场的交通等特点，水泥砂浆桩工艺性试验拟选在DK751+143K751+150正线 右侧位置。设计桩长为9.0米，正三角形布置，共施工24根，水泥砂浆搅拌桩，桩位编号为124。具体见肇庆北站水泥砂浆桩试桩桩位布置示意图（附）。、试验时间于2009年4月日开始组织实施试桩工作，计划于2009年4月日正式进行现场试桩施工。、工艺原理水泥砂浆搅拌桩是采用水泥砂浆作为固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定比例的细砂,增加地基土中的粗颗粒含量,降低地基土的塑性指数,改良土的物理力学性质指标,明显提高桩体无侧限抗压强度。该工艺攻克了常规水泥土搅拌桩在塑性指数高的粘性土层中成桩强度低的难题, 同时在淤泥质土、淤泥层中成桩强度明显提高。采用由PH-5型粉喷桩机改进的“多向、多轴搅拌水泥砂浆桩机”，下钻过程基本完成所需浆材（水泥砂浆）的喷射，多向、多轴、多层叶片同时搅拌，仅需一喷二搅工艺施工。8、试验方案试验方案报业主和监理单位审核后，按批准后的方案组织实施试桩，并请监理、设计、业主等单位全程监督和指导。具体施工组织如下：（1）、试验主要管理人员 序 号姓 名职 务1李兴田指挥部总工2张浩指挥部副指挥长3翟亚坤中心试验室主任4李日东副总工兼副部长5张卫军副总工兼工程部长6刘国泰技术员7徐新施工总负责8王艳利安质部副部长9程毅强质检10羊振江质检11张炜物资部副部长12牛锐安全员（2）主要施工机械 名称型号数量额定功率备 注专用水泥砂浆搅拌桩机PH-5163.5 KW转盘最大扭矩55KNm，链条进提力156KN，接地地压0.03MPa。砂浆泵UB-415KW出浆量1.34m3/h，最大工作压力4MPa，输送距离400m。水泥砂浆搅拌桶17.5KW用于拌合水泥砂浆发电机1120 KW泵秤1250Kg泥浆比重计NB-12测量水泥砂浆比重（3）、主要施工材料水泥及砂采用施工单位自购，施工前完成水泥原材的取样送检工作。主要材料用量见下表：材料名称品种规格用量水泥普通硅酸盐水泥P.O.42.5 11.75 吨砂粒径2mm砂 2.5 立方9、施工方法及工艺9.1施工工艺流程本标段水泥砂浆搅拌桩采用一喷两搅法施工，其施工工艺流程见图如下：定 位制备水泥砂浆搅拌喷浆下沉制备水泥浆桩端持续喷浆提升喷浆搅拌洗管移位移位至下一桩搅拌桩施工工艺流程图9.2、施工准备（1）原材料准备：组织材料进场，进场水泥必须具备出厂合证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地见水泥砂将桩试桩桩位布置示意图，平面尺寸10m10m，要求底部架空，顶部及侧面采用帆布进行防雨。（2）施工场地准备：清除地表下各种障碍物，将施工场地填垫平整，确保设备安全施工。（3）施工用水、电及临建设施准备：保证进场临时道路畅通，施工用电采用发电机，开工前在现场打一定数量的大口井提供施工用水。试桩施工前应现场取水样送检；（4）劳动力配备为保证工程的顺利进行，每台班搅拌桩机由10人组成：现场指挥1名：负责深层搅拌施工指挥，协调各工序间操作联系。桩机操作手2名：负责正确操作机械，观察和检查机械运转情况，做好维修保养。司泵工1名：负责水泥砂浆制备，泵送系统的正常运转，做好水泥砂浆制备设备的保养，负责输浆管的清洗。管线工1名：在深层多轴砂浆搅拌机升降，位移时随时负责输浆管和电缆的移动，拉开距离，以免搅入叶片中。记录员2名：依据设计要求，测定搅拌桩每米的灌注砂浆量，发现断浆时立即报告采取补救措施，同时记录施工中的各项数据，复查桩位，水泥浆砂配比等。拌浆工2名：按设计配合比制备水泥砂浆固化剂，把水泥砂输送到砂浆泵中。供料工1名：负责各种生产用料的供应、运输。9.3施工方法（1）施工工艺a）搅拌桩机就位、调平，钻头对准桩位；b）搅拌、喷浆下沉：启动搅拌机，使其钻杆沿导向架向下搅拌切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥砂浆，此时多轴上的叶片同时正反向旋转搅拌直到设计深度；c）达到预定设计深度后，在桩端就地持续喷浆搅拌1030秒以上，使桩端水泥土充分搅拌均匀（下沉喷浆为总浆量的90%以上）；d）搅拌、喷浆提升：此时喷浆目的是为了避免喷浆口被堵塞，同时多向多轴搅拌桩机钻杆上叶片正反向旋转，继续搅拌水泥土；e）搅拌完毕：搅拌、喷浆提升到地表或设计标高，完成单根多向多轴搅拌水泥砂浆桩的施工。（2）试验参数选择下钻钻进速度：钻进速度0.81.0m/min，转速50r80r/min；喷浆量不小于30L/m，下钻喷浆量占总浆量的90%以上;提升速度0.81.5m/min；，转速60r100r/min；喷浆量不大于10L/m，提钻喷浆量占总浆量的10%以下;喷浆压力： 0.41.0Mpa；配合比：0.6（0.8）：1： 0.4,施工应根据浆液浓度、泵送情况实时调整配合比。关于配合比的控制，试桩施工前用磅秤标定一只水桶用以量测施工用水和细砂。然后向搅拌桶中加入所需的用水量，再加入水泥和细砂；（3）试验桩数据试验桩数据参见下表：试验桩数据一览表序号桩号水泥掺量（kg/m）水灰比灰砂比下钻速度m/min提升速度m/min桩长m桩数根备注114550.6:11:0.40.81.28.9458550.8:11:0.40.71.38.942912600.6:11:0.40.81.28.941316600.8:11:0.40.71.38.9431720700.6:11:0.40.81.28.942124700.8:11:0.40.71.38.94合计2410.试验施工技术指标水泥砂浆搅拌桩工艺试验施工技术指标如下表所示：项目单位允许偏差检查方法桩距cm10钢尺丈量桩径mm50挖深50100cm后钢尺丈量竖直度%1.5经纬仪量测钻杆垂直度11、质量控制措施1、钻机就位必须正确，其孔位偏差不得大于50mm，钻杆垂直度偏差不得大于1%。钻机开钻前，现场施工员必须进行检查，及时调整。2、施工前应认真检查相关设备及管路系统。设备的性能应满足设计要求。管路系统的密封必须良好，管道必须畅通。3、浆液的拌制施工现场按标准化要求制作水泥砂浆配合比牌子，施工时严格按配合比拌制砂浆。试桩施工前用磅秤标定一只水桶用以量测施工用水和细砂，投料顺序为：水水泥砂，搅拌时间必须达到60s以上，浆液的密度采用浆液比重计检测，不得采用一只桶边拌边抽的方式施工，在喷浆过程中搅浆机应连续搅动，防止浆液发生离析，确保成桩质量。4、搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间钻机对准桩位，记录仪器置零下钻，操作手同时通知后台送浆，下钻达到设计深度时（电子记录仪上显示深度与每米浆量），应原位喷浆搅拌1030s以上，桩底水泥砂浆与土体充分搅拌均匀，再开始提升搅拌头，确保成桩质量。深度、喷浆高程及停浆面、单桩喷浆量应符合施工工艺的要求，并应有专人记录。5、成桩过程中，如因故停浆，继续施工时必须重叠接桩，接桩长度停浆面以下不小于0.5m。接桩时间不得大于24小时，否则应重打该桩。6、施工中若发现喷浆量不足时，应按要求复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量（根据电子记录仪上显示每米浆量）。7、现场各项原始记录必须真实、齐全。12、安全及环保措施（1）、安全措施 禁止非专业人员作业，作业前进行相关安全培训及技术交底，使作业工人了解安全知识； 严格执行安全用电制度，所有线路规范架设，做到一机一闸，按要求安装漏电保护装置； 现场杜绝闲散人员进入，限制工人作业的范围； 施工前进行设备安全性能检查，确保安全后方可开展施工； 人员