水泥搅拌桩施工作业指导书【建筑施工资料】

目录1适用范围 适用范围本车站远景线下穿基坑范围局部需对基坑底进行加固处理，基底加固方式采用水泥土搅拌桩形式。通过地层加固以确保基坑稳定、承载力满足要求、控制基坑变形和渗漏水，保证基坑工程安全顺利施工。本作业指导书适用于XXX水泥搅拌桩地层加固施工。2编制依据（1）车站施工设计图纸、地质详勘报告、地质补勘报告以及施工调查报告等施工资料。(2)《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）。(3）《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299—1999）。（4）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。（5)《地基与基础工程施工及验收规范》（GB50208—2002）等国家现行有关施工及验收规范，质量检测技术标准.3作业准备（1）项目部工程部负责技术方案制定，技术交底，施工过程监督检查和指导，工程试验,施工测量、检测及监测等工作。（2）项目部安质部负责施工过程安全与质量检查及监督等管理工作。（3）项目部物设部负责物资、设备供应和进场检查、验收；负责机械设备的检查、维修和保养等管理工作。（4）项目部水泥搅拌桩施工作业队负责实施。4技术要求加固范围内采用∅800mm@600mm三轴搅拌桩加固.(1）水泥土搅拌桩采用标准连续方式施工，水泥土搅拌桩搭接200mm。（2）采用三轴搅拌机施工,均用P42。5普硅硅酸盐水泥，水灰比0.8，水泥掺量20%,并加入适量膨润土，掺量为水泥用量的5—8％为宜,要求28天无侧限抗压强度不小于1.0MPa。坑内加固体单桩水泥掺量一般为15％，空搅部分采用7％低掺量补强加固，并保证加固体力学强度不小于加固前土体强度。施工前应进行工艺性试桩，对相对软弱土层应增加搅拌次数或增加水泥用量。（3）水泥和原状土须均匀拌和，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速度,钻机钻进搅拌速度一般为0.5m/min，重复搅拌提升速度一般为0。8—1。0m/min,在桩底部分重复搅拌注浆.提升速度不宜过快，避免出现真空负压、孔壁塌方等现象.桩施工时，不得冲水下沉.表4—1水泥搅拌桩工法特点工法简述工法特点适用范围水泥搅拌桩通过深层搅拌机搅拌均匀，使水泥类悬浊液在原地层中与土体反复均匀混合，水泥固结后，形成水泥土加固体。①固化桩与原地基构成复合地基，改善承载力和变形模量。②能自立支护挡土,③桩体连接成壁后有隔水帷幕作用.④施工中无振动，无噪声、无污染，对周边建构筑物和地下管线影响小。⑤施工机具简单，操作方便，造价低。适用于粘性土、砂性土、粉土经粉质粘土、淤泥质土及砂砾石等地层中施工.5主要施工工艺、方法和技术措施5。1施工工艺流程回填平整场地至设计标高→测量定位→桩机就位对中→搅拌下沉至设计桩底后略为提升→制备水泥浆→启动灰浆泵→边喷边搅匀速提升至设计标高→重复搅拌下沉→喷浆提升→移至下一桩位工艺流程见图5-1。图5-1搅拌桩施工工艺流程图5.2主要施工方法（1）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，三轴搅拌桩主要技术参数参考值见表5-1。表5—1三轴搅拌桩施工主要技术参数表参考值序号技术参数项目参数指标1水泥掺入比空搅7％,实桩％202供浆流量140~160L/min3浆液配比水:水泥=0。84泵送压力1.5~2.5Mpa5下沉速度50cm/min6提升速度80～100cm/min728天无侧限抗压强度≥1.0Mpa8水泥浆的比重1。29～1。379搅拌速度两边搅拌头：26.0，中间搅拌头：14.5，单位：rpm/min10每方被搅土体水泥用量空搅126kg，实桩360Kg（2）桩位放样根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。（3）导槽施工导槽深度1m，采用挖掘机开挖.（4）三轴深层搅拌桩钻进施工①桩位放样：由技术人员现场放出桩位，施工过程中桩位误差小于20mm.三轴搅拌桩采用单侧挤压式搭接，搭接200mm，因此桩心距为600mm.②桩机就位：移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到3‰以内。桩机移位前必须仔细观察现场情况,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、平整,每次移机后可用水平尺或水准仪检测桩机平台的平整，并用线锤对立柱进行垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核,经纬仪检测频率为每天至少一次,必要时请专业监理工程师到现场复测.三轴搅拌桩桩机定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。（5）桩机垂直度校正桩架垂直度指示针可调整桩架垂直度，并用线锤经纬仪进行校核。在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈,10m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5‰内。（6）桩长控制标志搅拌桩桩长控制很重要，施工前应在钻杆上做好标记,控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。图5—1水泥搅拌桩施工工艺流程（7）水泥浆液拌制水泥浆在搅拌桶中按规定的水灰比配制拌匀后排入存浆桶，再由2台泥浆泵抽吸加压后经过输浆管压至钻杆内注浆孔。为了保证供浆压力，供浆平台距离施工地点100米左右为宜.水泥浆液的水灰比严格控制在1.0左右。（8）预搅下沉启动搅拌机电机，待搅拌头转速正常后，借深搅机机头自重,以不大于0。5m/min的速度下钻至设计桩底标高.钻头直径磨损量不得大于10mm，搅拌机预搅下沉时，不宜冲水.按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液.现场设专人跟踪检测、监督桩机下沉、提升搅拌速度,可在桩架上每隔1m设明显标记,用秒表测试钻杆速度以便及时调整钻机速度，以达到搅拌均匀的目的,在桩底部分适当持续搅拌注浆至少15秒，确保水泥土搅拌桩的成桩均匀性并做好每次成桩的原始记录。(9）注浆、搅拌、提升开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头,边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直至提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵.搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整。桩顶凿除部分的水泥土也应上提注浆，确保桩体的连续性和桩体质量.(10)重复搅拌提升为使土体水泥浆搅拌均匀，用同样的方法,进行二次下沉、喷浆、搅拌、提升,第一次送浆量宜为总喷浆量的60％，第二次将剩余的40%浆量全部送完.（11)清洗移位每天加固完毕,应用水清洗储料罐、灰浆泵、深层搅拌机及相应管道。（12）施工记录每班记录员应对施工每根桩的桩号、施工日期及搅拌每米下沉或提升的时间，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于5s，施工过程中出现的障碍物处理情况及机械设备故障方面做好记录。（13）三轴搅拌桩的咬合施工三轴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，以确保搅拌桩的加固的连续性.三轴搅拌桩采用单侧挤压式搭接施工，见图5-2。图5—2搭接施工工艺示意图5。3施工要点(1）开机前必须探明和清除一切地下障碍物,须回填的部位要分批回填夯实，以确保桩的质量.(2）桩机行驶路轨和轨枕不得下沉,桩机垂直偏差不大于1%。（3)水泥宜采用P。O42.5级普通硅酸盐水泥，掺入比20%,可根据情况掺入适量膨润土，掺量为水泥用量的5—8%为宜.（4）严格控制注浆量和提升速度,防止出现夹心层或断浆情况。(5)搅拌头两次提升的速度均应控制在1.0m/min，注浆泵出口的压力应控制在0.6Mpa。（6)桩与桩搭接时间不应大于24h，若超过,应在第二根桩施工时增加20％注浆量，同时减慢提升速度;若相隔时间太长,第二根无法搭接,应在设计认可下采取局部补桩或注浆措施。6劳动力组织主要劳动力配置见表6-1。表6—1水泥搅拌桩施工劳动力配置表序号工种人数备注1现场负责人1负责施工指挥及协调组织力量2技术员2负责现场技术指导3操机工2负责搅拌机的操纵4司泵工2负责灰浆制备和泵送水泥浆液5记录员1负责施工中的各种原始记录除6拌浆工6具体制备水泥浆液和负责各种生产用料的运输物供应7机械工2负责机械的维修8电工1负责电器设备的控装和安全使用合计177设备机具配置设备机具配置见表7-1。表7-1主要机具设备配置表序号作业名称机具设备名称规格型号单位数量备注1预搅下沉深层搅拌机45×2kw台22定位履带式起重机＞15t台13制备水泥浆灰浆搅拌机200L台24提升喷水泥浆灰浆泵1。47MPa台25制备水泥浆集料斗0.4m3个26导向和提升导向架及提升设备套28加固效果检验土体加固施工完毕后，要对加固效果进行检查，检查方法主要取芯进行强度检测，以判断加固是否达到设计要求.8。1检查内容及相关标准搅拌桩施工检查内容及标准见表6—1。表8—1搅拌桩检查内容及相关标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量参数指标查看流量计3桩体强度设计要求按规定办法4地基承载力设计要求按规定办法一般项目1机头提升速度m/min≤1。0量机头上升距离及时间2桩底标高mm+200测机头深度3桩顶标高mm+100/-50水准仪（最上部500mm不计入）4桩位偏差mm＜50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7搭接mm≥200用钢尺量8。2检查方法8.2.1取芯位置的选取以咬合最薄弱以及地层环境差、施工困难的位置为原则,取芯数量不易少于总桩数的2%.取芯钻进采用地质钻机,开孔孔径120mm；钻进方式采用优质泥浆护壁，回转钻进，连续钻取全桩长范围内的桩芯,桩芯应尽可能完整,芯样的采集率大于90%.8.2.2加固体强度检验（1)加固后的土体应具有良好的均匀性、自稳性.（2）观察桩芯是否呈硬塑状态并无明显夹泥、夹砂断层。如取出桩芯呈硬塑状态则为合格；如为可塑状态则质量欠佳,应作综合分析.（3)取样的实桩桩芯的无侧限抗压强度按照图纸要求不小于1。0MPa。9质量控制9.1易出现的质量问题(1）搅拌桩的强度与成桩效果达不到设计要求，搅拌均匀程度直接影响桩身的强度,这是搅拌桩质量检测工作中的重要指标之一。影响水泥土桩搅拌均匀性的因素有：施工阶段的复搅次数与深度，土层本身的密实度,土层的塑性指数与天然含水量等.强度的高低不仅与水泥掺入量有关，还与土层本身的力学指标有关.（2）成桩效果与芯样的完整性不满足要求，搅拌桩主要适合于软土，但土性的不同直接影响搅拌桩的成桩效果。搅拌桩施工中如遇到粉砂土，水泥与粉砂不能产生水解、离子作用，水泥土桩成桩效果也将直接受到影响,水泥土桩在粉砂性中芯样基本上呈颗粒状，无侧限抗压强度很低。如果水泥土桩在高含水量的淤泥质粘土或淤泥土中，因原状土含水量较高成桩效果也将受到影响，表现标贯击数较低.(3)搅拌桩的垂直度超出规范范围。搅拌桩施工机械由于机架较高,再加机械本身振动，原地基软弱程度不同,施工过程中又没有适时调整,难免出现斜桩,但这种倾斜又具随机性。为避免这种因振动而导致斜桩的现象,在施工中当机械就位时应空机预振几分钟，使原地基密实,再调整平整度。9.2保证措施（1）根据查看地质土层情况，进行工艺性试桩与检验。在大面积施工前进行不同水灰比和不同操作工艺的试桩，养护一定时间后进行开挖观察，进行抽芯取样、标准贯入试验的检测。最后确定施工配比等各项参数和施工工艺.(2）桩长、桩位、桩径的控制：桩长的控制不仅要开表,而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字,其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩,然后钻白灰点,垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩与桩之间的咬合尺寸，防止搅拌桩之间‘开叉’而留下漏水通道,影响加固的止水效果。（3）在导向架上平行于导向架固定两个点作为标准垂度,在上面的点位上悬吊垂球，如果静止时垂球与下部点位对中则认为垂直度为0,否则量测出垂球和下部点位的距离，进而求出垂直度是否满足要求；桩径控制要求不小于设计直径,要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补.（4)水泥剂量的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥用量达到设计要求，每台机械均应配备自动记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。最好做到一桩一配浆，一桩一清池(灰浆池）。另外项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工,全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位,责任到人.（5）喷浆时间的控制：每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆；施工时因故停浆,制备好的水泥浆不得停留时间过长，超过2小时不得使用,同时宜将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h,为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。（6)进行强度检查时，对支护水泥土搅拌桩应取28d后的试件,试件可钻孔取芯，或其他规定方法取样。(7）桩与桩的搭接时间不应大于24h，如因特殊原因超过上述时间应对最后一跟桩先进行空钻留出榫头，以待下一批桩搭接，如间歇时间太长(如停电等），与第二根无法搭接，应在设计和监理认可后，采取局部补桩和注浆措施。即在该部位加打两根水泥土搅拌桩，并在其开口处高压注浆一次，以确保其防水效果。10安全措施10.1主要安全风险分析安全风险主要是：在施工过程中的用电和机械的运转对施工人员造成伤害；钻掘搅拌机倾覆的风险。10.2保证措施（1）按施工要求配有符合规范要求的配电箱.（2)对于用电区域要做到用电安全的要求，对特殊部分进行标识。（3）加强施工操作人员的安全教育，对机械运转的特殊部位进行标识，由专业人员进行操作.(4）在钻掘搅拌机施工前对机身进行支撑加固，确保机身稳定后开始进行施工，并在施工过程中经常对机身的稳定性进行检查及时对机身进行重新加固.（5）在施工现场设有围挡，使钻掘搅拌机倾覆肯能造成危险的范围在围挡之内，避免对人身造成伤害。11环保措施11.1城市设施保护(1）对城市绿化,在施工范围内严格按有关法规执行。临时占用绿地要报批、交费并及时