工艺性试验方案-双向搅拌桩试桩方案(一分部)

1、新建铁路连盐站前工程标段灌云试验段DK119+500DK119+849.28双向搅拌桩试桩方案 中交三航局连盐铁路工程指挥部二一四年二月 目 录1编制依据12工程概述12.1工程概况12.2工程地质条件13试桩内容及目的23.1试桩内容23.2试桩目的34试桩准备34.1施工技术准备34.2施工机械、人员配置及材料准备44.3施工现场准备65工艺流程及施工方法65.1 施工方法65.2工艺流程75.3施工注意事项及常见问题解决86质量检验117质量保证措施119.1文明施工保证措施149.2环境保护保证措施16 9.2.1弃渣处理16 9.2.2污水处理16 9.2.3垃圾处理179.3施工粉

2、尘控制措施1710试桩总结17灌云试验段DK119+680DK119+849.25双向搅拌桩试桩方案1编制依据1）关于上海铁路局建设工程工艺性试验管理办法的通知 （上铁建201128号）2）铁路路基工程施工质量验收标准（TB 10414-2003 J285-2004）3）铁路工程地基处理技术规程（TB10106-2010）4）铁路路基设计规范（TB 10001-2005 J447-2005）5）新建铁路工程测量规范（TB10101-99） 6）铁路工程土工试验规程（TB 10102） 7）新建铁路连云港至盐城铁路连盐施路-33-1路基地基加固平面图8）客货共线铁路路基工程施工技术指南（TZ20

3、2-2008）2工程概述2.1工程概况本工点范围为灌云试验段，位于滨海平原地区，地势平坦开阔。地面标高2.3m左右，本段路基工程以填方形式通过。双向搅拌桩起讫里程DK119+680DK119+849.25，长169.25m。桩间距1.4m，梅花型（三角形）布置，桩长14m。试桩位置选择在DK119+700。2.2工程地质条件1）根据地质勘探资料，本工程DK119+500DK119+849.28（试桩范围DK119+680K119+849.28）地质条件如下：粘土：灰黄色、黄褐色，软塑，局部可塑，层厚12.3米，承载力基本容许值80Kpa；淤泥：灰黑色，流塑，含有机质，承载力基本容许值40Kpa

4、，层厚9.812米；粉土：灰黄色，潮湿，中密密实，层厚1.93.7米，承载力基本容许值110Kpa；黏土：灰黄色，软硬塑，层厚4.46.6米，承载力基本容许值150Kpa；粉土：灰黄色，潮湿，密实，层厚1.45.4米，承载力基本容许值150Kpa；粉砂：灰黄色，层厚713.9米，承载力基本容许值160Kpa；黏土：灰黄色，青灰色，硬塑，含有少量钙质结核，承载力基本容许值180Kpa；粉质黏土：灰黄色，青灰色，软塑，承载力基本容许值180Kpa；2）该段范围内地层主要为粉质黏土、黏土、粉土和粉砂。地下水主要为第四系孔隙潜水，主要受大气降水和地表水的补给。埋深0.81m；地下水作用环境等级为L2。

5、3）地震动峰值加速度：0.05g；3试桩内容及目的3.1试桩内容依据设计图纸和施工现场实际情况，试桩里程DK119+500+849.28段，按照水泥掺入量58.5kg/m、63.5kg/m、68.5kg/m、73.5kg/m控制，每种试桩3根，试桩数量12根，待试桩成功后方可进行双向搅拌桩的正式施工。成桩28d后在桩径的1/4处用双管单动取样器在桩长的范围内取芯，检验桩体的完整性和均匀性；并做复合地基荷载试验。3.2试桩目的1）试验所确定的配合比是否合适；同时合理选择喷粉口的位置及大小；2）掌握下钻、提升的困难程度，确定下钻、提升速度；3）掌握钻头进入硬土层电流变化情况；4）确定合适的输粉量；

6、5）掌握水泥粉到达喷粉口的时间、搅拌机提升、下沉、复搅提升速度等参数。6）验证钻头叶片的角度设置；7）验证成桩的均匀度及桩径大小；4试桩准备4.1施工技术准备1）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；2）根据本工程相关施工图、技术规范、操作规范组织施工人员学习，切实掌握施工工艺；3）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；4）核对工程技术资料表格，根据公司质量体系程序要求，严把质量关；5）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交底；6）、室内配合比试验：双向搅拌桩固化剂选用甲供

7、PS42.5水泥，使用前，将水泥的样品送中心试验室检验。设计水泥掺入量为12%20%，分别按58.5kg/m、63.5kg/m、68.5kg/m、73.5kg/m控制。根据室内配合比试验结果和天然含水量情况确定实际施工时水泥用量。7）、施工主要技术参数钻进速度：1.5m/min；平均提升速度：0.81.2m/min；搅拌速度： 3050转/min；钻进喷灰、复搅时管道压力：0.40.6Mpa；4.2施工机械、人员配置及材料准备1）机械配备双向搅拌桩钻机必须选用具有正、反向两个方向旋转搅拌功能的钻机，并具有足够的动力。要求内钻杆动力不小于30kw，外钻杆动力不小于45kw，下钻及提升动力不小于1

8、5kw，空压机动力不小于15kw。 根据设计要求和试桩资料选取专门的施工机械，施工机械如下图4-1。图4-1 双向搅拌桩钻面图双向搅拌桩机设备主要有：a底盘、b支架、c箱体、d同心双轴钻杆、e自动伸缩钻头等组成。钻机设备规格见表4-1表4-1 双向搅拌机设备规格机械型号内钻杆直径（mm）外钻杆直径（mm）电动机功率（kW）机架高度（m）成桩深度（m）成桩直径（mm）DM-18912722215125001000 DM-28912722220175001000DM-39512723728255001600施工机械选定后应核实场地地基承载力是否满足桩机施工要求，如不满足应采取相应工程措施。本工程双

9、向搅拌桩长均为14米，故选用DM-2机械型号桩机设备。施工机械配备见表4-2表4-2 试桩主要设备配备表序 号设备名称规格型号单位数量1双向搅拌桩机DM-2台1水泥储存罐个12发电机台13钢卷尺50m把14水准仪苏一光-DSZ2台15全站仪莱卡-TCR802台1除以上主要设备外，还配备手推车、挖机等。2）人员配置在施工过程中应及时对每根桩做好施工记录。及时办理汇总、验收、签证等手续。施工人员配备见表4-2表4-2 试桩施工人员配备组织机构如下序号工种或岗位正常施工时人数备 注1项目经理1欧立新2项目技术负责人1樊正3现场施工负责2戈红军、李景成4技术员2张伟、瞿年磊5材料员1张宏利6测量人员3

10、刘俊峰、向武、邵永鹏7机长2每机正、副机长各1名8水泥工2每机2名9普工3每机3名10电工11名11合计183）材料准备按照试桩数量，备足充分的水泥，加强水泥的保管储存，对每批进场材料进行自检、报检。4.3施工现场准备1）对施工现场进行必要的平整、碾压等工作；2）完成场地临近道路、管线、高压输电线、构筑物、边坡、环境等保护措施。5工艺流程及施工方法5.1 施工方法双向搅拌桩采用干喷法，双向搅拌。具体施工工序为：1)平整场地到设计标高，按施工图设计桩位放样；2)桩机运到工地，先行安装调试，内外杆旋转、计量设施一切调试正常后，桩基移到桩位，3)将搅拌头对准桩位，先启动内钻杆电机并下沉钻杆，当喷粉口

11、到地下0.3m后时，喷粉；4）当反向叶片到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粉直到加固深度；5）在桩底持续喷粉搅拌10秒以上关闭喷粉，边旋转搅拌土体边提升钻杆至地面；6）关闭电源，移动设备，施工下一根桩5.2工艺流程施工流程见“图5-1双向搅拌桩施工工艺流程图” 调 平空压机送气放线、定位 钻空对位钻 进空压机送气喷灰、搅拌、提升送灰机送灰设计孔深进入下一循环设计桩顶成 桩全桩重复（下沉、提升搅拌）图5-1双向搅拌桩施工工艺流程图双向搅拌桩采用四搅一喷的施工工艺，具体施工顺序如下图所示：1）整平场地；2）双向搅拌机定位：双向搅拌机移动，将钻头对准桩位；3）下钻：先启动内钻

12、杆钻头（反向），后启动外钻杆钻头（正向），然后启动加压装置，加压装置中的链条同时对内外钻杆加压，使内外钻杆沿导向架向下，内钻头先切土、入土，外钻头后入土、搅拌；4）喷灰、搅拌：开启喷粉装置，在内钻头（反向）入土后喷灰，其二层旋转叶片作用为：下面一层是破土，上面一层为搅拌；外钻头（正向）入土后，其二层旋转叶片作用为搅拌、压灰；直到设计深度，停止喷灰；5）提升、搅拌：在达到设计深度时，先将外钻杆钻头换向（反向），后对内钻杆钻头换向（正向），同时对加压装置换向，链条将钻头提升至设计桩顶标高，完成双向搅拌桩施工。5.3施工注意事项及常见问题解决1）当桩周成层土时，对相应软土层增加搅拌或土中增加掺灰量。

13、双向水泥土搅拌桩的施工与常规水泥土搅拌桩的施工在水泥掺入量、场地要求、地质适用范围等许多方面是一致的，但在桩身受力、搅拌均匀、施工工艺流程等方面存在一定的差别。现将有关双向水泥泥土搅拌桩施工中注意事项及常见问题作一说明。2）注意事项搅拌的均匀性搅拌的均匀性是影响桩身质量的一个重要因素。它主要指两个方面：一是机械在桩身任意一点的搅拌次数；二是固化剂在任意点的掺入量。实践经验表明，任意一点的搅拌次数N在20次为最佳搅拌次数。单程次数可以通过公式：N=(h cos+b)(n1+n2)z/2v求得，式中：N桩身任意点的搅拌次数h叶片的宽度叶片与钻杆的角度（锐角）b叶片的厚度n1内钻管的转速n2外钻管的

14、转速z钻头上叶片总数v钻杆提升或下降速度固化剂在桩身任意一点的掺入量除应满足设计的要求外，还应依据地质条件调整每一段的掺入量，以保证桩身强度和桩体受力的一致性。调整的原则是：桩身上部灰量多、下部少；土层好的少、差的多；含水量高的多、低的少。桩顶部位的处理搅拌桩施工完毕，桩的顶部0.30.5m范围内，因上覆土压力较小，使土层变成蜂窝状，应对桩顶进行如理，处理的方法有两种：一是将桩顶质量较差的部分人工挖除；二是在桩顶1.01.5m的范围内进行二次喷灰搅拌,并人工修整。常见问题及处理方法双向搅拌桩施工中常见问题及处理方法见下表常见问题发生原因处理方法下沉困难、电流值高、电机跳闸电流偏低调高电压土质硬

15、、阻力大适量冲水或粉液稀释遇个别少量大块石等障碍物挖除障碍物下沉困难、电流正常土质粘性大，箱体自重小增加自重或提高转速土体与钻头同步旋转灰土浓度大重新设定水灰比搅拌叶片角度设置不适当调整钻头上叶片角度事故桩机械故障及电路故障24小时内，钻杆重复钻进0.5M24小时以上，重新补桩3）在施工前先探明该处淤泥的埋深和厚度等地质情况。4）在施工喷粉桩前，实测该处软基的实际容量，按设计水泥掺入率，严格控制每米水泥掺入量。5）喷粉桩所用粉体固化剂入罐时必须过筛，以保证入罐固化剂颗粒最大不超过0.5cm，无纸屑、石块等杂物。6）在施工中孔口设喷粉防护装置；喷粉开始时，使喷粉过程在电子计量显示下进行。喷粉时，

16、记录人员随时观察电子称的变化显示，以保证各段喷粉均匀。严禁尚未喷粉即进行钻机提升作业和无粉计量装置的喷粉机投入使用。7）每根桩的施工全过程有详细的流程工艺记录，由专人在现场记录，将原始数据现场封存。6质量检验双向搅拌桩施工允许偏差及方法见表6-1表6-1双向搅拌桩桩施工允许偏差及检验方法序号项 目允 许 偏 差检验方法1桩位（纵横向）50mm全站仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%全站仪或吊线测钻杆倾斜度3桩长不小于设计值测量钻杆长度，检查施工记录。4桩体有效直径不小于设计值开挖50100cm后，钢尺丈量5单桩喷灰量不小于设计规定检查自动记录仪打印记录6桩体无侧限抗压强度不小于设计值钻孔取芯，无侧限抗

17、压强度试验7复合地基承载力不小于设计要求平板载荷试验注：桩体无侧限抗压强度检验在粉体搅拌桩完工后28d，在每根检测桩桩径方向14处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂粉灌注封闭7质量保证措施1）出台详细的水泥管理制度，将管理任务主要交给桩机组和旁站人员，制定详细的奖罚措施。建立一个可以控制现场，可以进行相互对比，现场可实时求证的水泥台帐，它将水泥的消耗控制到每一天，每天进行一次确认。每天早上八点由旁站人员清点所管辖桩机的水泥量，并根据前一天的库存情况及当天的施工情况检查当天水泥消耗是否正常。使桩机组

18、和管理人员每天皆能做到心中有数，发现问题及时整改，屡教不改严肃处理。2）搅拌机配置喷粉量电脑自动记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥用量及灰量均匀程度。计量装置施工前必须标定准确, 且处于检定有效期内，施工过程中还需经常校验。电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条，不可私动，施工过程中采用实时打印。严格控制单桩施工时间、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。有关技术参数及时提供现场监理工程师，以作为控制搅拌桩质量的依据。3）为保证桩体搅拌均匀，桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接12个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度5cm，宽度2cm。4）搅拌次数以

19、1次喷粉4次搅拌为宜，且最后1次提升搅拌宜采用慢速提升，提高搅拌转数，边搅拌，边提升，提高拌和均匀性。当喷粉口到达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实。5）桩机司机与供灰工保持联系，保证搅拌机喷粉时连续供灰。施工时因故停灰，将搅拌机下沉至停灰点以下0.5m，待恢复供灰时再喷灰提升。若停机超过3小时，应疏通管路，在原桩位旁边进行补桩处理。6）严格控制搅拌机钻进和提升速度、供灰与停灰时间。应有专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5s。7）用有效的电脑自动记录仪，正确记录各种参数并自动打印输出：桩号、日期、始钻和结束时间、设计桩长、

20、实际桩深、每延米的喷粉量及累计数量、搅拌深度等，确保喷粉桩质量。严格控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保桩长达到要求。喷粉施工一次喷搅成桩。当中途停喷，续喷时复搅至少1.0m。钻头钻至设计深度，保留一定的时间，以保证加固粉料到达桩底。8）在钻进和提升的整个过程中都应使钻机转盘水平,机架垂直,机身平稳,在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也是惘然。9）项目部制定详细的旁站管理制度，组织学习并下发至每个旁站人员，严格按此执行。指派专人全过程旁站，抓住施工中控制的要点，对关键点实行重点控制。旁站人员

21、选择2540岁之间，初中学历以上的人员，到工地后首先对他们进行集中培训，从理论上先了解双向搅拌桩的施工原理、施工方法、施工控制要点等。旁站人员一般2个人最多按管理5台桩机分配，无论在任何情况下，旁站人员必须坚守岗位。10）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：1施工桩号、施工日期、天气情况；2喷粉深度、停粉标高；3灰泵压力、管道压力；4钻机转速；5钻进速度、提升速度； 6每米灰用量；8复搅深度；9泵送时间；10、当值期间桩机施工是否正常、有无机械损坏情况，修理时间，修好后开工时间、有无无故停机的情况，停机时间及开机时间。8施工安全防护措施1)进入施工现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖

22、鞋、高跟鞋，不得赤脚作业。高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。施工时严禁嬉戏、打闹。2)各种机电设备的操作人员，都必须经过专业培训，考试合格具有上岗证书，懂得本机械的构造、性能、操作规程，能维护保养和排除一般故障。3)所有电力线路和用电设备由持证电工安装。由专职电工负责日常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。4)现场施工用电线路一律采用绝缘导线，移动式线路使用胶皮电缆，使用时提前认真检查确保电缆无裸露现象，地上线路架空设置，以绝缘固定。5)现场试桩主要机械设备按规定报验合格，所有电动机械设备使用前按规定进行检查、试运转，作业完拉闸断电锁好电闸箱，防止发生意外事故。9文明施工及环

23、境保护措施9.1文明施工保证措施1）为加强文明施工工作的领导和落实，项目部成立“标准化文明工地建设实施领导小组”。领导小组下设办公室，由办公室具体组织实施。2）组建标准化文明工地创建领导小组，结合本工程实际情况，制定详细的创建标准化文明工地实施方案。3）标准化文明工地建设实施方案不得低于业主规定的标准。4）告示牌项目经理部设施工告示牌，施工告示牌尺寸要求相关规定要求。告示牌内容：项目名称、起讫桩号、工程概况，施工、监理单位名称，施工、监理负责人姓名及开工、交工时间。合同段施工平面示意图（尺寸同施工告示牌），做成效果图。施工告示牌及平面示意图立于项目经理部或现场其它醒目位置，不少于2块。警示牌:

24、在变压器、高压区、交叉施工现场、油库等设警示标志，以提醒施工及过往人员注意安全。警示牌采用三角形或圆形，制作和图标符合国家及有关部门的规定。5）施工现场作业区内施工便道按要求合理布设，每隔200m设置会车道、并设置路标。便道设简易路面，由专人负责养护，确保路面平整，并做好洒水、排水工作，确保晴天不扬尘、雨天不泥泞。施工材料运输车辆采取有效的封闭措施，防止材料沿途泄漏，造成对环境的污染和扰民。6）对出入施工场地的运输车辆加盖苫布，车厢设置挡板，防止材料撒落和污染环境。7）加强环保意识，对施工中的废弃料不乱弃乱放，按要求运往指定地点存放；对易造成环境污染的施工材料，在运输、存放及使用的过程中，采取

25、有效措施，使之不污染或把污染降低到最小程度。8）施工结束后做好临时场地的恢复工作，对施工中使用的地方道路、桥梁做好恢复工作。9）教育职工尊重当地民风民俗，遵守乡规民约，与当地群众和睦相处，共同创造维护和谐的施工环境。10）所有施工人员均佩上岗证上岗。上岗证按照规定统一样式制作。11）施工人员进入施工现场一律戴安全帽，管理人员、工人、特种工带不同颜色安全帽。12）施工人员文明驾驶、文明作业。特种作业工人持证上岗，杜绝“三违”现象。13）施工人员不赤膊、穿拖鞋进入施工现场。14）工地严禁赌博等不良行为。15）设置安全部门，制定安全管理条例，按照招标合同的承诺配备足够数量的专职安全员，专职安全员佩戴安全标志，落实安全责任，定期对施工用电、交叉施工、工地临时油库、库房、发电机房等易发生安全事故的部位和工序定期或不定期检查。16）生活区、生产区及施工机械、油库、库房等配备使用有效的防火、灭火设备，人人会用。17