水泥砂浆桩工艺性试验方案

1、i 目目 录录 1.1. 编制依据编制依据1 2.2. 试桩目的试桩目的1 3.3. 试桩总体部署试桩总体部署1 3.1 试桩地点1 3.2 工程地质及水文地质概况1 3.3 施工条件2 3.4 施工人员配备2 3.5 主要机械设备3 3.6 试桩时间3 4.4. 施工准备施工准备3 5.5. 工艺原理工艺原理3 6.6. 试桩方案试桩方案4 6.1 施工工艺5 6.2 施工流程5 6.3 如何判断桩端进入持力层6 6.4 材料要求6 6.5 试验参数选择6 7.7. 质量控制措施质量控制措施7 8.8. 安全保证措施及安全保证体系安全保证措施及安全保证体系8 8.1 安全生产保证体系及管理制

2、度8 8.2 安全保证措施9 9.9. 环保措施环保措施9 10.10. 成桩效果质量检验成桩效果质量检验9 10.1 浅部开挖桩头质量检查9 10.2 完整性、均匀性、无侧限抗压强度10 10.3 复合地基承载力检测10 1111 试验总结试验总结10 1 水泥砂浆搅拌桩工艺性试验方案水泥砂浆搅拌桩工艺性试验方案 1.1. 编制依据编制依据 1.1 新建宁安城际铁路路基地基加固施工资料； 1.2芜湖站横断面图宁安施 nasz-5(站)-1/5-1 1.3高速铁路路基工程施工质量验收标准tb10751- 2010。 2.2. 试桩目的试桩目的 2.1 通过试验确定相关设备的组合模式及配备数量，

3、如搅 拌桩的钻头形式、砂浆泵的类型、送浆管类型等，为以后大 面积施工进行设备选型、配置提供依据。 2.2 通过试验确定相关工艺性参数，如：浆液的配合比、 泵送的时间、压力、搅拌机提升、下钻的速度及旋转速度等。 2.3 了解下钻及提升的阻力情况，选择合理的搅拌头形式、 电机功率、搅拌叶片的宽度和倾角等。 2.4 验证搅拌均匀程度及成桩直径。 2.5 通过试验为施工提供相关参数，如桩体无侧限抗压强 度、复合地基承载力，确定水泥砂浆经输浆管到达搅拌机喷 浆口的时间和提升速度等施工参数。 2.6 通过试桩确定施工工艺和参数。 2.7 经设计、监理、建设单位同意，为水泥搅拌桩的大面 积施工提供依据。 3

4、.3. 试桩总体部署试桩总体部署 2 3.13.1 试桩地点试桩地点 根据设计图纸与现场实际调查选择有代表性的地段进行 试验工作，初步确定在新建宁芜线 wgk109+906wgk110+128.43 段 wgk109+906 处，设计水泥砂 浆桩施工工点原桩位施工范围以外，并且与设计桩位有代表 的地段进行。此处新建线边桩中心距既有线中心距离大于 16.68m。 3.23.2 工程地质及水文地质概况工程地质及水文地质概况 3.2.1 地形地貌： 地处冲积平原，地势平坦开阔。 地层上为於泥质粉质粘土，褐灰色，软塑；下为粉质粘 土，灰黄色。硬塑。 3.2.2 水文地质： 该段地下水主要为第四系孔隙潜

5、水，较发育，埋深 0.51.5m。根据水质检验报告结果，该处地下水、地表水无 侵蚀性。 3.33.3 施工条件施工条件 3.3.1 交通条件 试桩现场公路网发达，交通方便，施工便道利用既有道 路。 3.3.2 水电条件 施工用水采用地下水，施工用电接入地方电网，在地方 电网尚未接入时采用 200kw 发电机，供施工用电。 3 3.3.3 材料 经试验测试后，确定水泥采用普通硅酸盐水泥 p.o.425 水泥、砂采用粉细赣江砂（含泥量低于 2%） 、水采用地下水。 3.43.4 施工人员配备施工人员配备 3.4.1 水泥砂浆搅拌桩试桩施工主要管理人员统计表。 主要管理人员表 序号姓名职务联系方式

6、1 赵云龙二工区经理2 戴亮二工区总工4 王许峰二工区安全员5 肖炜二工区路基工程师6 王晓明二工区试验工程师7 孙玉元二工区防护员8 陈磊二工区测量工程师3.4.2. 施工人员及分工 施工队长 1 人，负责全面工作（包括施工进度、安全、 质量） ； 技术人员 1 人，负责现场施工技术、质量、填写施工记 录； 质检员 1 人，负责质量管理及质量资料； 安全员 1 人，负责施工现场安全防护； 机械操作 2 人，负责操

7、作搅拌机、灰浆拌制机； 拌浆工人 1 人，负责拌制浆液； 4 电工、钳工、修理工各一人。 5 3.53.5 主要机械设备主要机械设备 主要机械设备配置表 序号工程项目型号台数 1 高强牌大扭矩打桩 机 zgz-a 型1 台 2 砂浆搅拌机 hj250 1 台 3 注浆泵 sns110-ub4 1 台 4 推土机 t140-1 1 台 5 压路机 xsm220 1 台 6 发电机 lsa49.m/4 1 台 3.63.6 试桩时间试桩时间 试桩准备 2011 年 2 月 25 日-2011 年 2 月 27 日 试桩施工 2011 年 2 月 28 日-2010 年 3 月 2 日 试桩检验 2

8、010 年 3 月 30 日-2010 年 4 月 1 日 试桩总结 2010 年 4 月 2 日-2010 年 4 月 4 日 4.4. 施工准备施工准备 4.1 试桩前已对施工场地调查清楚，施工现场无地下管线， 架空电线等影响搅拌桩施工的设备，可以施工。 4.2 根据工程需要，先用建筑砾料填筑施工作业平台，整 平后的施工场地必须做压实处理，防止钻机倾斜。 4.3 根据线路中心桩及桩位平面布置图放好试桩桩位，并 用木桩标示出来； 4.4 在施工区附近搭建工地临时仓库，用以存放施工原材 6 料及机械配件，仓库位置远离既有线。 4.5 进场的水泥和砂子应及时进行质量检测鉴定报告，经 试验检验合格

9、后方可使用。 5.5. 工艺原理工艺原理 多向多轴搅拌水泥砂浆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粉细赣江砂,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。同时在淤泥质土、淤泥 层中成桩强度明显提高。 施工采用高强大扭矩打桩钻机，由位于钻机底部操作台 的动力系统，通过外钻杆传递动力，再通过钻杆顶部配备的 专用传动箱，采用同心多轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转 叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片，通过外 杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和内杆正向旋转叶片同 时搅拌水泥砂土的作用，阻断水泥砂浆上冒途径，把水泥

10、砂 浆控制在最上、最下两组叶片之间，保证水泥砂浆液在桩体 中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量的施工方法。 施工中所用的水泥、砂子都应过筛，制作的砂浆采用二 次搅拌工艺，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制 水泥砂浆的灌数、水泥、砂用量和搅拌深度及泵送浆液的时 间等要有专人记录。喷浆量和搅拌深度必须经国家计量部门 认定的监测仪器自动记录。 6.6. 试桩方案试桩方案 7 根据设计图纸与现场实际调查选择有代表性的地段进行 试验工作，初步确定在宁芜新建线 wgk109+906 处，设计水泥 砂浆桩施工工点范围以外进行。试桩数量为 4 根，试验预计 桩长 6m（设计桩长 6m） ，桩径 0.5m，

11、桩横间距 1.2m，纵向间 距 1.039m。正三角形布置。如图 试桩位置布置图 安庆 南京 8 6.16.1 施工工艺施工工艺 水泥砂浆搅拌桩施工工艺流程图水泥砂浆搅拌桩施工工艺流程图 桩位放样 钻机就位 检查机械垂直度及纠偏 下沉钻进匀速搅拌喷浆 进入硬土层满足设计要求 停止搅拌原地面搅拌喷浆 30s 提升、搅拌、喷浆 达到设计桩顶标高搅拌 完毕 钻机移位 浆液制备 浆液二次搅拌 6.26.2 施工流程施工流程 多向多轴搅拌水泥砂浆桩进入已整平的场地和测放了桩 位的地段准备施钻，施钻程序如下： 6.2.1 搅拌桩机就位、调平，钻头对准桩位；（图 a） 9 6.2.2 搅拌、喷浆下沉：启动搅

12、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；（图 b） 6.2.3 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） ；（图 c） 6.2.4 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；（图 d） 6.2.5 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。 （图 e） 6.36.3 如何判断桩端进入持力层如何判断桩端进入持力层 6.3.1

13、根据钻机进尺速度判断桩端是否进入持力层。 6.3.2 钻机进尺速度明显减慢表明桩端进入持力层。 6.3.3 如果桩端达到设计标高要求，进尺速度没有明显减 10 慢变化，表明桩端没有进入持力层。及时请示监理单位，设 计单位，批准后继续施工。 6.46.4 材料要求材料要求 水泥采用普通硅酸盐 p.o. 425 水泥。使用前应将水泥和 水的样品送中心试验室检验，检验合格后方可使用。所需材 料应提前进场。水泥和水在搅拌前应称重计量，水泥必须有 出厂合格证，砂采用粉细赣江砂（含泥量低于 2%） ，水采用地 下水。 6.56.5 试验参数选择试验参数选择 6.5.1 下钻钻进速度：钻进速度 0.61.0

14、m/min，转速 60r100r/min； 6.5.2 喷浆量不小于 30l/m，下钻喷浆量占总浆量的 90% 以上; 6.5.3 提升速度 0.81.5m/min；，转速 80r120r/min； 6.5.4 喷浆量不大于 10l/m，提钻喷浆量占总浆量的 10% 以下; 6.5.5 浆喷压力： 0.61.0mpa； 配合比：严格按设计配合比拌制浆液,施工应根据浆液浓 度、泵送情况实时调整配合比。 11 试验桩拟用数据一览表 序 号 水泥掺量 （kg/m） 砂用量 （kg） 水灰比灰砂比 桩长桩数 16224.8 0.6：1 1:0.45.5m1 26224.8 0.7：1 1:0.45.5

15、m1 36024 0.6：1 1:0.45.5m1 46024 0.7：1 1:0.45.5m1 7.7. 质量控制措施质量控制措施 7.1 钻机就位必须正确搅拌机底盘的水平和导向架的垂直， 钻杆垂直度偏差不得大于 1%其孔位偏差不得大于 50mm。成装 直径和桩长不得小于设计值，钻机开钻前，现场施工员必须 进行检查，及时调整。 7.2 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。 7.3 浆液的拌制严格按设计配合比控制，浆液必须二次搅 拌，严格监督浆液的制作，搅拌时间必须达到要求，不得采 用一只桶边拌边抽的方式施工，在喷浆过程中浆液应

16、连续搅 动，防止浆液发生离析，确保成桩质量，每根桩检验的次数 不得少于 2 次。 7.4 搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间，下钻 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。多向多轴搅拌机钻头到达桩端时，应 12 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。 7.5 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。 7.6 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。 7.7 现场各项原始记录

17、必须真实、齐全。 8.8. 安全保证措施及安全保证体系安全保证措施及安全保证体系 8.18.1 安全生产保证体系及管理制度安全生产保证体系及管理制度 8.1.1 安全生产保证体系 贯彻“安全第一、预防为主”的方针，针对本工程的施 工特点，建立以项目经理为主的安全保证体系。经理部配备 专职安全员，负责对整个工程实施过程进行监督检查。项目 第一管理者首先是安全第一责任者，各机长是安全第一责任 者，赋予安全员四项权力。 （1）对施工生产有安全监督检查权 （2）遇有危险有停工权 （3）对违章作业、违章指挥人员有处罚权 （4）对安全质量有否决权 8.1.2 安全生产管理制度 遵守国家及地方关于安全生产的

18、规定，为保证施工现场 安全作业，避免发生安全事故，制定如下管理制度： 13 （1）安全生产负责制在项目经理部领导下，安全员、机 长、班组长、操作工人，逐级建立安全管理责任制度。分工 明确、责任到人。 管理者坚持安全生产“五到位”：即“健全机构到位，批阅 安全文件到位，深入现场到位，检查到位，处理问题到位” 。 实行“四全”管理，即：“全员、全过程、全方位、全天候” 安全管理。 （2）建立安全教育制度对所有进场的职工、民工进行入 场安全教育，针对不同工种分别进行安全操作规程教育，建 立安全教育卡片。需持证上岗的特殊工种工人首先经过培训 考试，在取得有关部门颁发的合格证书后上岗。每天上班前， 由机

19、长进行安全施工教育。 （3）坚持安全交底制度 技术人员在编制施工方案、技术措施时，同时编制详细 的、有针对性的安全措施，并向操作人员进行书面交底。 （4）安全预防制度 在编制施工组织设计，制定施工方案和下达施工计划时， 同时制定和下达施工安全技术措施。 对机具设备经常进行保养和定期维修，消灭一切安全隐 患。施工现场设安全标志. （5）坚持安全检查制度 每周由项目副经理牵头对工地进行一次安全大检查，专 职安全员每天进行检查。对检查出的问题做好文字记录，落 14 实到人限期整改，对危及人身安全的隐患立即整改，整改完 毕后由安全员进行验证。 （6）安全事故处理制度 现场发生任何安全事故，都本着“三不

20、放过”的原则进 行处理，查明事故原因、事故责任者。对事故的直接责任者 进行处罚，达到教育大家的目的。制定整改及预防措施，避 免以后再次发生类似事故。重大事故发生后及时向上级部门 及地方有关部门汇报，积极配合和接受有关部门的调查和处 理。 8.28.2 安全保证措施安全保证措施 8.2.1 一般规定 （1）进入现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、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）进入施工现场人员一律佩带安全上岗证。 8.2.2 施工用电安全 （1）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。 （