水泥搅拌桩试桩方案

PAGE目录1. 编制依据、编制原则、编制范围 11.1. 编制依据 11.2. 编制原则 11.3. 编制范围 12. 工程概况 12.1. 水文地质情况 12.2. 加固措施 23.试验地点 33. 试验目的 44. 施工工期安排 55. 试桩方案 55.1. 施工工艺流程 55.2. 施工准备 65.2.1. 技术准备 65.2.2. 人员准备 75.2.3. 材料准备 95.2.4. 机械准备 105.3. 场地平整 105.4. 施工放样 115.5. 钻机就位 115.6. 浆液制作 115.7. 搅拌钻进 115.8. 喷浆、搅拌、提升钻头 125.9. 第三次搅拌至桩底 125.10. 第四次搅拌提升钻头 125.11. 移位 135.12. 检测验收标准 135.13. 资料整理 136. 质量保证措施 146.1. 人员 146.2. 设备 146.3. 材料 146.4. 施工过程质量控制 157. 安全保证措施 168. 文明施工及环境保护 179. 附表 17PAGE19水泥搅拌桩试桩施工方案编制依据、编制原则、编制范围编制依据（1）新建XX铁路工程搅拌桩地基处理相关施工设计图纸；（2）《铁路土工试验规程》（TB10102-2004）；（3）《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)；（4）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TB202-2008)（5）《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）；（6）我项目部综合施工能力、机械、技术装备能力及近年来参加铁路路基建设的施工经验；（7）我项目部现场调查相关资料；编制原则（1）严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定和设计文件的各项要求进行编制。（2）优化施工方案，确保工程质量达到验收标准要求。（3）采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。（4）加强环保，不出现环境污染事故。（5）尊重当地宗教信仰和风俗习惯，制定文明施工措施，确保文明施工。编制范围本方案编制范围为新建铁路JHSG-2标（XX铁路支线QDK1+788.75～QDK36+952.47）路基工程搅拌桩试桩施工。工程概况水文地质情况潜江支线段上覆第四系全新统冲、湖积（Q4al+l）淤泥质黏土，粉质黏土、砂类土等，覆盖层厚度一般大于60m。上部为淤泥质黏土，灰褐色，流塑，该层广泛分布于全线大部分地段表层。其中，QDK0+000～QDK6+200该层层厚约0～5m；QDK6+200～QDK38+200该层层厚约5～15m，QDK15+200及QDK21+800附近该层层厚达16～21m。中部为粉质黏土，褐黄色～灰褐色，软塑。该层沿全线大部分地段皆有分布，层厚约2～10m，局部地段层厚较大，约12～15m。可塑～硬塑，其中，可塑层厚约5～18m，硬塑层厚约5～13m；局部夹薄层粉土及粉细砂，稍密～密实，层厚1～6m。下部为细砂、中砂，褐灰色，中密～密实，饱和，该层层厚大于15m。地基深厚软土地段均为桥梁，路基工程地基需进行加固处理。沿线地表水较发育，主要发育河水、堰塘水及沟渠水等；地下水类型主要为第四系孔隙潜水，孔隙水主要接受大气降水和地表水径流补给，排泄方式主要有蒸发、侧向径流及人工开采等。全线地下水位埋深一般0.9～3m，稳定水位标高在24.68～29.68m。加固措施软土厚度大、填土高、工后沉降控制标准高（如桥头）地段，适当考虑水泥搅拌桩、CFG桩复合地基措施。填土高大于4～5m时，一般采用水泥土搅拌桩处理，搅拌桩桩长一般控制在12m以内，桩径0.5m，桩间距一般1.0～1.2m,具体桩长及桩间距以工点设计图为准，桩底进入硬底不少于0.5m，掺入水泥量不少于50kg/m，桩体90d龄期无侧限抗压强度不小于1.2Mpa，单桩承载力60～77KN；填土高大于5m时，采用CFG桩处理，CFG桩长控制在25m以内，桩径0.5m，桩间距1.5～1.8m，桩底进入硬底不少于1m，桩体混合料试块在标准养护条件下28d龄期立方体抗压强度不小于15Mpa，单桩承载力200～600KN。填土高小于基床厚度的低矮路堤，基床承载力不满足要求地段，采用水泥土搅拌桩复合地基处理。水泥搅拌桩顶铺设0.4m厚的碎石垫层+0.1m厚中粗砂，垫层内铺设一层抗拉强度不小于110kN/m的双向土工格栅（每侧回折不小于3m）,具体设置段落见下表：水泥搅拌桩段落统计表序号起始里程终止里程线路长度桩径桩长桩间距布置型式1QDK5+262.50QDK5+562.50300.000.505.5～91.0正三角形2QDK7+176.75QDK7+188.0011.250.55～121.0正三角形3QDK7+188.00QDK7+229.0441.040.55～121.2正三角形4QDK10+138.00QDK10+712.50574.500.58～121.0正三角形5QDK10+712.50QDK10+734.5322.030.58～120.8正三角形6QDK11+031.00QDK12+200.001169.000.59～111.0正三角形7QDK12+200.00QDK12+787.50587.500.59.5～121.1正三角形8QDK23+203.76QDK23+362.50158.740.511～15.51.0正三角形9QDK24+087.50QDK25+000.00912.500.58～11一般1.0，水塘0.8正三角形10QDK25+000.00QDK25+105.00105.000.59.5～13.51.1正三角形11QDK25+105.00QDK25+125.0020.000.59.5～13.50.9正三角形12QDK25+125.00QDK25+530.00405.000.59.5～13.51.1正三角形13QDK25+530.00QDK25+615.0085.000.59.5～13.50.9正三角形14QDK25+615.00QDK26+000.00385.000.59.5～13.51.1正三角形15QDK26+000.00QDK26+817.79817.790.56～11.51.0正三角形16QDK26+817.79QDK26+837.7920.0010.50.8正三角形17QDK28+137.50QDK28+950.00812.500.58～111.0正三角形18QDK28+950.00QDK29+188.00238.000.58～141.0正三角形19QDK33+150.00QDK33+550.00400.000.510～201.2正三角形3.试验地点本次试桩选择在QDK27+644.28～QDK28+950段路基中QDK28+150处。QDK28+150处水泥搅拌桩桩间距1.0m,桩长11m；此段路基长1305.72m，前接幸福渠特大桥，后接路基；设计类型：软土路基；地形地貌：为江汉冲积平原区，地势平坦开阔，高程27～29m，相对高差小，多辟为农田，水塘，主要种植油菜、小麦、棉花，、沿线沟渠纵横，桥涵较少，村村路公路发达，交通较为便利。QDK28+365～+405跨越水塘，宽约405m，塘深约3m，水深2m，淤泥厚0.5m,塘梗标高31m。QDK28+660～+700跨越水塘，宽约30m，塘深约3m，水深2m，淤泥厚0.5m,塘梗标高31m。地层岩性及工程地质条件：(2)0-2淤泥质粉质黏土(Q4al+l)，灰黑色，流塑，厚度5～9m，σ0=60Kpa；(2)1-2粉质黏土(Q4al+l)，灰黑色，软塑，夹少量粉土、粉砂，局部夹淤泥质粉质粘土，厚度1~3m，σ0=100Kpa；(2)1-3粉质黏土(Q4al+l)，褐黄色，可塑，局部夹粉土、粉砂，厚度3～5m，σ0=120Kpa；(2)1-4粉质黏土(Q4al+l)，褐黄色，硬塑，局部夹粉土、粉砂，厚度4～6m，σ0=150Kpa；(4)2-4细砂(Q4al+l)，褐黄色与褐灰色，密实，饱和，夹白色云母片等。层厚大于8m，σ0=200Kpa。特殊岩土及不良地质：QDK27+644.28～QDK28+950段分布有淤泥、淤泥质黏土等，该层结构松软，压缩性高，强度低，易产生过大沉降。水文地质条件：地表水：主要为农田灌溉用的水渠，较发育；地下水：主要为第四系孔隙潜水，局部具承压性，含水层粉细细砂层，靠地表水和大气降水补给，水量较大；根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010）判定，地表水水样有二氧化碳侵蚀，化学环境作用等级为H2，无盐类结晶破坏作用，地下水水样无化学侵蚀性，且无盐类结晶破坏作用。该段路基地质情况具有代表性，交通便利，征地协调工作已完成，具备试桩条件。试验目的通过本次水泥搅拌桩的试桩，确定主要施工工艺参数（水胶比、掺灰量、钻进及提升速度等），为后期大面积施工提供有力依据及保障。施工工期安排根据本标段施工工期要求，我项目部结合自身能力和实际情况，拟定于2015年5月20日开始试桩，2015年7月10日完成检测，计划工期约50天。试桩方案施工工艺流程搅拌桩施工工艺流程图见下图。

施工准备技术准备（1）图纸会审施工图到达后，组织相关技术人员进行图纸审核，并使有关施工管理人员认真熟悉图纸。（2）材料计划按照施工设计图及施工进度安排，编制材料计划，并保证按时、按质、按量组织进场。根据规范规定的要求，进行各种材料的检查、试验，以保证工程质量和进度要求。（3）室内配合比试验a．试验目的：了解加固水泥品种，掺入量、水灰比对水泥搅拌桩强度的影响，求得龄期与强度的关系，从而为设计计算和施工工艺提供可靠的参数。b．试验结论和建议：经过28天龄期，水泥搅拌桩静载试验、无侧限抗压强度、桩体长度、完整性及均匀性符合设计要求。根据设计和施工现场的要求，搅拌桩的试验室初步配合比确定为：水灰比取0.5；水泥掺量为天然土重量的16%和19%，即60Kg/m和70Kg/m。QDK28+150处桩间距为100cm，桩与桩成正三角形布置，桩长11米。每组30根桩，每30根桩统计水泥用量与设计数量校核。（4）试桩参数试桩采用四种不同参数进行，除以下四种参数指标不同外，其他参数均相同，每种参数做30根试桩，共计120根。具体试桩参数如下：试桩参数一：水灰比0.5，水泥用量60KG/m，搅拌钻进时速度为1.35m/min，提升搅拌喷浆速度为0.5m/min；搅拌钻进喷浆时速度为0.5m/min，提升搅拌速度为1.35m/min。试桩参数二：水灰比0.5，水泥用量60KG/m，搅拌钻进时速度为1.35m/min，提升搅拌喷浆速度为0.5m/min；搅拌钻进时速度为1.35m/min，提升搅拌喷浆速度为0.5m/min。试桩参数三：水灰比0.5，水泥用量70KG/m，搅拌钻进时速度为1.35m/min，提升搅拌喷浆速度为0.5m/min；搅拌钻进喷浆时速度为0.5m/min，提升搅拌速度为1.35m/min。试桩参数四：水灰比0.5，水泥用量70KG/m，搅拌钻进时速度为1.35m/min，提升搅拌喷浆速度为0.5m/min；搅拌钻进时速度为1.35m/min，提升搅拌喷浆速度为0.5m/min。人员准备投入本工程施工人员，以经验丰富的管理人员和技术工人为骨干，以普工为辅助，技术等级能满足本工程施工对人员配置的要求。其主要人员配备如下：

搅拌桩试桩人员配置姓名或工种职务人数主要职责项目总工1技术总负责副经理1现场指挥副总工兼工程部长1技术质量监控、指导副总工1技术质量监控、指导安质部长1安全监控和安全技术交底试验室主任1土工击实、压实度、含水量检测设备部长1设备的调动和安排、保证设备运行正常，物资供应工区经理1现场指挥工队之间的协调、设备人员调动和安排工区总工1技术交底、技术指导、质量把控技术员2技术交底、技术指导、质量把控、现场记录试验员2试验检测及记录测量班3施工放线司机1负责搅拌施工指挥，协调各工序间操作与联系；按照指挥发出的信号，正确操纵搅拌机的下沉，提升、喷浆、提浆等、观察和检查打桩机械运转情况，做好维修保养。钻探工1操作搅拌桩机，卸接搅拌轴杆，维修保养排除故障。记录员1负责记录每米的灌浆量，记录施工中的各种数据，复查桩位，发现断浆时采取补浆措施。搅拌工2负责配备水泥浆液，保证泵关系统的正常运转。材料准备采用42.5级水泥。提前编制好材料计划，根据材料计划采购，水泥提前进场，并完成各项检验。水泥棚在施工现场搭设，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。四周要开挖排水沟，若受潮结块不得使用，做到防水、防风。机械准备施工设备的配备要体现出施工中先进的机械设备，配备高效率、低污染的施工设备，以保护环境和改善作业条件，满足工期要求。主要施工机械配置详见下表：主要施工机械配置表序号机械或设备名称单位数量备注1ZGZ-A型打桩机台1桩径0.5m、单杆、最大加固深度15m,性能完好2灰浆搅拌机台1完好3灰浆泵台1完好4150KW柴油发电机组套1完好5电缆、电线米若干完好6储浆桶个2完好7电流表个2完好8压力表套2完好9修理设备套1完好对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。场地平整地基加固处理施工前先将施工范围内种植物及障碍物进行清除,平整场地，并修建好临时排水沟。当地表存在斜坡时，当需挖台阶时，台阶高应在0.6m左右，挖台阶后的场坪斜坡度：一般情况下横向不宜陡于1：5，纵向不宜陡于1：2，场坪平整好后，必须重新测量场坪标高。施工放样根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根水泥搅拌桩的桩位，用竹签插入土层并在桩位处撒石灰做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保水泥搅拌桩桩位的准确性。测量场地标高，以便确定钻孔深度及停灰面高度。钻机就位利用起重机移动搅拌机到指定桩位对中，为确保桩位正确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm，导向架和搅拌机轴与地面垂直，垂直度的偏差不应超过1.5%。浆液制作根据试验室室内试验提供浆液配合比进行现场浆液配制，配制的灰浆应流动性好，不离析，便于泵送、喷搅，灰浆应搅拌均匀，加滤网过筛，现制现用。水泥浆液的配制要严格控制水灰比，加入的水应有定量容器，制拌好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时不得使用。浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，直到送泵前。存浆容器应按设计投料量、拌一次料打一根桩的原则施工，以确保成桩质量。搅拌钻进开动灰浆泵，证实浆液能从喷嘴喷出后启动桩机向下旋转钻进，钻进时速度，参考值V=0.8～1.5m/min（按1.35m/min控制），下沉钻进至设计桩长或设计地层，深度误差不得超过5cm；钻进时，应根据土质软硬，选择合适的档位，并时刻注意电流的变化并及时换档。喷浆、搅拌、提升钻头钻进至设计桩底后，再反转匀速提升，进行喷浆、搅拌、提升钻头工作，相关工艺参考值如下：提升速度，参考值Vp=0.8～1.5m/min（喷浆速度按0.5m/min控制）；搅拌速度，参考值VR=30～50r/min；喷浆时管道压力，参考值0.3～1MPa（按0.6MPa控制）；喷浆量，参考值10～30L/min（水泥按60kg/m掺量时浆液按50L/M控制、水泥按70kg/m掺量时浆液按58.3L/M控制）。第三次搅拌至桩底此步骤试验两种方案，分别为：“复搅至桩底”和“搅拌、复喷至桩底”。复搅至桩底方案：为保证搅拌的均匀性，提升钻头喷浆至停浆面后，下钻复搅至设计桩底标高。搅拌、复喷至桩底：为保证搅拌的均匀性，提升钻头喷浆至停浆面后，重新下钻搅拌并喷浆，在桩顶以下0.3m处停留喷浆大于30秒，复喷工艺参数同第一次喷浆。第四次搅拌提升钻头此步骤试验两种方案，分别为：“复喷、搅拌、提升钻头”和“复搅提升钻头”。复喷、搅拌、提升钻头方案：复搅至设计桩底后，在桩底停留喷浆大于30秒，再反转匀速提升，进行复喷、搅拌、提升钻头工作，补足剩余浆量；在桩顶以下0.3m处停留喷浆大于30秒；在桩头以下3米长度范围内复搅复喷一次。复搅提升钻头方案：为了补足剩余浆量，搅拌、复喷至桩底后，在桩底停留喷浆大于30秒，再反转匀速提升，进行复搅、提升钻头工作。在桩头以下3米长度范围内复搅复喷一次。移位每一根桩施工完成后，可移位进行下一根桩的施工。检测验收标准成桩7天后，可采用浅部开挖桩头，深度宜超过停浆面下0.5m，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。在成桩28天后，应采用双管单动取样器在桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻芯，观察桩体完整性、均匀性，取不同深度的不少于3个试样作无侧限抗压强度实验（90天无侧限抗压强度不小于1.2MPa）。成桩28天后对水泥土搅拌桩作承载力实验，QDK28+150处水泥搅拌桩单桩承载力77KN。施工质量偏差表如下：施工质量允许偏差表项次检查项目规定值或允许偏差备注1桩体间距(mm)±1002桩位(mm)±503桩径不小于设计值4桩长不小于设计值5竖直度（%）1.５%6单桩喷浆量符合设计7桩体强度不小于设计8复合地基承载力不小于设计资料整理试桩完成后，对取得的数据进行整理并按程序上报，待批准后作为以后指导浆体喷射搅拌桩大面积施工的依据。质量保证措施为确保工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。人员实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。每处施工现场确定一名机长，制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。对现场施工和质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加浆体喷射搅拌桩施工的人员上岗前首先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上岗。充分发挥质检人员对工程质量的控制作用，对成型后的每根桩实行施工队、项目部全过程工地自检，全部合格后方可报请监理组抽检。设备浆体喷射搅拌桩机必须采用专用浆体喷射搅拌桩机，严禁采用粉喷桩机改装。钻头应为双十字钻头，严禁使用利用自重下沉和无限位直接利用卷扬机进行提升的钻机。输送管长度一般不大于60ｍ，摆放平顺，管道最大长度不得大于80ｍ，接头最多不超过2个。材料只有合格的材料才能保证合格的工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥应经过自检后方可进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。用水泥库保管水泥，水泥库四周设排水沟，防止水泥受雨淋导致受潮、结块。建立水泥台帐审核签认制度，台帐中应注明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。浆体喷射搅拌桩机的水泥必须由机长领取并编号，同时必须由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根浆体喷射搅拌桩的施工桩号。施工过程质量控制施工前应绘制浆体喷射搅拌桩平面布置图，对全体浆体喷射搅拌桩进行统一编号，按编号进行施工，防止漏桩。建立的水泥台帐审核签认制度，台帐中应注明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。水泥必须由机长领取并编号，同时必须由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根浆体喷射搅拌桩的施工桩号。每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量与该机完成的浆体喷射搅拌桩延米数量是否相符，并复核打印资料的准确性。每日的施工原始记录应交现场施工负责人核查，正确无误后，交现场监理人员检查签认。严格控制钻孔下钻深度、喷浆高程及停浆面，确保湿喷桩长度和喷浆量达到规定要求。浆喷桩要穿透软透土层到达强度相对较高的持力层深入土层50cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上则说明已进入持力层。如软土层厚度与设计桩长不符时，应遵循以下原则：达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止，并及时上报相关负责人，联系监理工程师和设计代表进行变更处理；②如未达到设计桩长在已探明确已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层1.0ｍ。钻机提升时管道压力不宜过大。在