水泥搅拌桩施工设计方案

./目录第一章工程概况1第二章地质水文条件22.1地质情况22.2地下水类型5第三章水泥搅拌桩施工方法63.1施工机械83.2施工工艺流程83.3成桩试验83.4施工准备工作93.5施工方法93.6工艺参数:103.7质量控制措施113.8质量检测12三、施工进度计划及保证措施123.1组织措施。123.2技术措施133.3材料设备措施133.4工期目标管理133.5质量和安全措施13四、人力及机械设备投入情况14第一章工程概况永和河两侧截污管工程位于新塘镇内广园东路以南至107国道,港口大道至大墩村的范围,属于永和河下游的流域范围。本工程主要通过在环城路、新沙大道等主干道敷设污水管道搭建新塘镇东部污水干管系统,截流新塘镇东部污水集中收集进入永和污水处理厂,管径范围为d500~d2000,管道总长度约为19.2km。本工程通过建设新塘镇内污水主干管,搭建完善永和河下游污水系统,逐步改善永和河水质。其中我方施工为其中的标段2,主要为环城路污水主管和石新路污水管道工程,管径范围为d500~d1500,管道总长度约为8490m,工程主要采用泥水平衡顶管施工。部分埋深较浅部位采用明挖开槽施工,过河段采用筑围堰明挖施工。工程总平面图和标段范围如下图1所示。第二章地质水文条件2.1地质情况据野外钻探资料,场区主要出露第四系全新统人工填土层〔Q4ml、全新统海陆交互相沉积层〔Q4mc、上更新统河流相冲积层〔Q3al和残积层〔Qel,基岩为第三系莘庄村组〔Ex碎屑岩、元古界云开岩群〔PtY混合岩及碎裂岩〔F。各岩土层的性质自上而下分述如下：1、第四系人工填土层〔Q4ml①1杂填土：分布于场区部分地段,呈似层状分布。杂色、褐色、褐灰色,稍湿,松散,主要由粘性土、砂土、碎石以及建筑垃圾组成,硬质物含量约占30~60%,顶部25~40cm为砼路面。层顶埋深0.00~1.50m,层厚1.00~8.20m,平均3.33m。统计标准贯入试验14次,N=5.0~10.0击,平均7.6击。①2素填土：分布于场区的大部分地段,呈层状或似层状分布。褐色、褐灰色、褐黄色,稍湿,松散,主要由粘性土、砂土和少量碎石组成,顶部25~40cm为砼路面。层顶埋深0.00~3.20m,层厚0.40~7.00m,平均2.93m。统计标准贯入试验56次,N=2.0~15.0击,平均7.9击。①3耕土：仅揭露于钻孔Yzk50、Yzk51和Yzk53。褐灰色、灰黄色,稍湿,松散,主要由粘性土组成,含少量植物根系。层顶埋深0.00~1.30m,层厚0.60~1.50m,平均1.03m。2、第四系全新统海陆交互相沉积层〔Q4mc②1粉质粘土：分布于场区的部分地段,呈层状或似层状分布。褐黄色、褐灰色、灰黄色,可塑,局部偏软塑,土质不均匀,具砂感。层顶埋深0.60~11.70m,层厚0.50~11.10m,平均2.82m。统计标准贯入试验94次,N=4.0~12.0击,平均7.1击。②2淤泥：分布于场区的部分地段,呈似层状或透镜状分布。深灰色、灰黑色,流塑,含少量有机质〔有机质含量1.140~4.790%,具臭味。层顶埋深1.00~12.10m,层厚0.80~7.30m,平均2.77m。统计标准贯入试验87次,N=1.0~4.0击,平均2.3击。②3淤泥质粘土：分布于场区的局部地段,呈似层状或透镜状分布。深灰色、灰黑色,流塑,含少量有机质〔有机质含量1.390~3.540%,具臭味。层顶埋深1.60~11.00m,层厚0.50~11.80m,平均3.92m。统计标准贯入试验68次,N=1.0~5.0击,平均3.3击。②4粉、细砂：分布于场区的局部地段,呈似层状或透镜状分布。灰白色、黄褐色,饱和,松散,粒径不均匀,含少量粘性土和淤泥质。层顶埋深1.00~14.70m,层厚0.40~9.25m,平均2.58m。统计标准贯入试验14次,N=4.0~9.0击,平均6.3击。②5中、粗砂：分布于场区的部分地段,呈层状、似层状分布。灰色、灰白色、灰黄色,饱和,松散,粒径不均匀,含少量粘性土和淤泥质。层顶埋深1.00~12.10m,层厚0.50~11.60m,平均2.81m。统计标准贯入试验68次,N=1.0~11.0击,平均7.3击。3、第四系上更新统河流相冲积层〔Q3al③1粉质粘土：分布于场区的部分地段,呈似层状分布。灰白色、褐黄色,可塑,土质不均匀,具砂感,局部为角砾质粉质粘土。层顶埋深0.40~13.10m,层厚0.50~10.30m,平均3.50m。统计标准贯入试验215次,N=5.0～16.0击,平均9.2击。③2粉、细砂：分布于场区局部地段,呈似层状或透镜状分布。灰色、灰白色,饱和,稍密,粒径不均匀,含少量粘性土。层顶埋深8.70~12.00m,层厚0.45~3.80m,平均2.13m。统计标准贯入试验11次,N=10.0～16.0击,平均11.4击。③3中、粗砂：分布于场区部分地段,呈层状或似层状分布。灰白色、褐黄色,饱和,稍密,粒径不均匀,含少量粘性土。层顶埋深3.50~14.00m,层厚0.60~6.30m,平均2.64m。统计标准贯入试验71次,N=10.0～16.0击,平均12.6击。③4角砾质粉质粘土：分布于场区的局部地段,呈似层状分布。褐黄色、褐红色,硬塑,土质不均匀,约含10%的角砾。层顶埋深1.00~12.50m,层厚0.50~12.20m,平均5.52m。统计标准贯入试验32次,N=15.0～26.0击,平均19.9击。4、碎屑岩残积土〔Qel④1粉质粘土：分布于场区的局部地段,呈似层状分布。紫红色,可塑,土质不均匀,原岩结构清晰,为碎屑岩风化残积土,遇水易软化、崩解。层顶埋深0.70~11.90m,层厚0.80~5.90m,平均3.03m。统计标准贯入试验23次,N=7.0～14.0击,平均11.2击。④2粉质粘土：分布于场区的部分地段,呈似层状分布。紫色、紫红色,硬塑,土质不均匀,原岩结构清晰,为碎屑岩风化残积土,遇水易软化、崩解。层顶埋深0.80~11.70m,层厚0.70~12.70m,平均4.40m。统计标准贯入试验129次,N=14.0～29.0击,平均21.5击。5、混合岩残积层〔Qel⑤1砂质粘性土：分布于场区的局部地段,呈似层状分布。褐红色、褐黄色,可塑,土质不均匀,原岩结构清晰,为混合岩风化残积土,遇水易软化、崩解。层顶埋深1.20~12.00m,层厚0.50~11.40m,平均5.27m。统计标准贯入试验58次,N=5.0～15.0击,平均10.7击。⑤2砂质粘性土：分布于场区的局部地段,呈似层状分布。褐红色、褐黄色、紫红色,硬塑,土质不均匀,原岩结构清晰,为混合岩风化残积土,遇水易软化、崩解。层顶埋深1.80~13.90m,层厚0.50~9.00m,平均4.75m。统计标准贯入试验28次,N=15.0～26.0击,平均18.4击。6、第三系莘庄村组〔Ex碎屑岩及元古界云开岩群〔PtY混合岩由于元古界云开岩群〔PtY混合岩仅揭露于钻孔Yzk93和Yzk296,现将其与第三系莘庄村组〔Ex碎屑岩合并。场区出露第三系莘庄村组〔Ex碎屑岩,岩性组合为粉砂岩、砂砾岩和砾岩,碎屑状结构,中~厚层状构造。根据风化程度可划分为：⑥1全风化带：揭露于场区的局部地段。紫色、紫红色,岩石风化剧烈,岩芯呈坚硬土柱状,手折可断,遇水易软化、崩解。带顶埋深3.70～12.10m,揭露带厚0.85～6.55m,平均2.96m。统计标准贯入试验33次,N=30.0～49.0击,平均38.8击。⑥2a强风化带：揭露于场区局部地段。紫色、紫红色、灰色,岩石风化强烈,岩芯多呈坚硬土柱状或半岩半土状,手折可断,遇水易软化。带顶埋深1.50～11.50m,揭露带厚0.70～5.30m,平均2.21m。统计标准贯入试验3次,N=50.0~54.0击,平均51.7击。⑥2b强风化带：揭露于场区局部地段。紫红色,岩石风化强烈,岩芯多呈碎块状,岩块轻击可碎。带顶埋深1.20～15.70m,揭露带厚0.50～5.60m,平均2.26m。⑥3中风化带：揭露于场区局部地段。紫色、紫红色,砾质结构,层状构造,岩芯多呈10~20cm短柱状,少量5~10cm扁柱状,岩质较坚硬。带顶埋深2.00～11.10m,揭露带厚0.60～3.90m,平均1.46m。统计中风化岩天然抗压强度1组,fra=19.20MPa。⑥4微风化带：揭露于场区局部地段。紫色、褐紫色,砾质结构,层状构造,岩芯多呈15~40cm短柱状、柱状,岩质较坚硬。带顶埋深1.30～12.30m,揭露带厚0.50～8.10m,平均3.72m。统计微风化岩天然抗压强度10组,fra=19.20~34.70MPa,平均26.60MPa。7、碎裂岩F〔或冲洪积扇根部碎块岩场区揭露到碎裂岩,紫红色,母岩为混合岩,碎裂〔碎粒状结构,根据岩石风化程度自上而下可划分为：⑦1全风化带：揭露于场区的局部地段。紫色、紫红色,岩石风化剧烈,岩芯呈坚硬土柱状,手折可断,遇水易软化、崩解。带顶埋深1.00～10.30m,揭露带厚2.35～7.90m,平均4.27m。统计标准贯入试验19次,N=30.0～48.0击,平均38.1击。⑦2a强风化带：仅揭露于钻孔Yzk189、Yzk239和Yzk253。紫色、紫红色,岩石风化强烈,岩芯多呈坚硬土柱状或半岩半土状,手折可断,遇水易软化。带顶埋深1.50～11.00m,揭露带厚1.10～5.90m,平均4.00m。统计标准贯入试验2次,N=50.0~52.0击,平均51.0击。⑦2b强风化带：揭露于钻孔Yzk118、Yzk119、Yzk120、Yzk238、Yzk247、Yzk248和Yzk250。紫色、紫红色,岩石风化强烈,岩芯多呈3~5cm碎块状,岩块轻击可碎。带顶埋深5.00～8.40m,揭露带厚1.40～6.00m,平均3.30m。统计中风化岩天然抗压强度1组,fra=14.00MPa。⑦3中风化带：揭露于钻孔Yzk153、Yzk239、Yzk246、Yzk247、Yzk248、Yzk250和Yzk253。紫色、紫红色,角砾状结构,层状构造,岩芯多呈10~30cm短柱状,少量5~10cm扁柱状,岩质较坚硬。带顶埋深6.50～10.00m,揭露带厚1.00～5.00m,平均3.37m。统计中风化岩天然抗压强度2组,fra=12.20~29.40MPa,平均20.80MPa。2.2地下水类型场区地处东江三角洲平原,局部地势略有起伏,场区地下水类型主要有上层滞水和孔隙潜水、承压水及基岩孔隙裂隙承压水。〔1上层滞水：第四系人工填土层结构疏松,含上层滞水,但含水量一般不大,其动态受季节降雨影响。上层滞水主要接受大气降水、地表河涌水及生活用水的补给〔2孔隙潜水、承压水：场区全新统及上更新统砂层透水性良好,厚度较大,含丰富地下水,主要为孔隙承压水,局部含水层直接位于人工填土层之下则为潜水。孔隙水主要接受降雨或地表水的渗入补给和上游地下水的侧向补给。〔3基岩孔隙裂隙承压水：风化岩孔隙裂隙发育,含孔隙裂隙承压水,含水量一般不大。基岩孔隙裂隙水主要接受大气降水的渗入补给和孔隙含水层的越流补给。根据钻孔终孔24小时后观测,场区的地下水混合稳定水位埋深为0.30~3.40m,标高在为0.10~26.38m之间。第三章水泥搅拌桩施工方法本工程搅拌桩参数如下：D500水泥搅拌桩,水泥渗入量取15%,采用强度等级42.5级以上的普通硅酸盐水泥,水灰比为0.5~0.6,采用四喷四旋工艺,桩身水泥土无侧限抗压强度1.2MPa〔28天龄期强度。圆形接收井搅拌桩位置图如下圆形工作井搅拌桩位置图如下矩形工作井位置图如下3.1施工机械水泥搅拌桩的施工机械主要为深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵控制柜和计量装置。本工程配备搅拌桩机6台。3.2施工工艺流程平整场地平整场地施工放线设备进场定桩位桩机对位调平预搅下沉浆液配制提升喷浆搅拌拌拌重复上下搅拌清洗移位取样养护送检3.3成桩试验搅拌桩正式施工前进行工艺性试验,试桩深度不小于设计值要求,以掌握适用该区段的成桩经验及获取各种操作技术参数：①满足设计要求的各种技术参数,包括钻机钻进与提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间的喷入量等。②确定搅拌的均匀性。③钻进、提升阻力情况及对特殊情况施工采取的处理措施等。成桩工艺性试验在工程桩上进行,桩数不少于4根,主要包括抽芯检测、动力触探检验、孔隙水压力情况检测等方面,以保证对于成桩质量、桩基承载力等有一全面掌握。工艺性试桩结束后,向业主和监理工程师提交工艺性试桩成果报告,经业主和监理工程师审查批准后,作为该区段搅拌桩施工的依据,没有业主和监理工程师的指令,不得任意更改。3.4施工准备工作场地清理：施工前,按照施工规范的要求进行场地清理。清理后的场地应平整,并做好排水。布桩图：开工前,根据设计图纸按各区段里程画出布桩图。布桩图上标明线路中心、里程、路基基底线、每根桩编上编号,标出设计桩长。布桩图应报设计单位,经监理工程师、业主审核确认后,方可施工。测量放样：首先对设计单位移交的导线点与水准点,会同业主代表和监理工程师进行复核,确认无误后再使用。测量人员按设计图纸、布桩图,进行桩位、原地表标高、桩位孔口标高等有关测量放样工作。测量放样记录及布桩图等,应报请业主代表和监理工程复核抽查,并填写测量放样报单,报监理工程师审查签认。3.5施工方法1>钻机就位钻机井架上必须设置标准而又显著的深度标志尺。钻机就位时必须调平,用水平尺来测定搅拌机械的水平,用经纬仪测定钻机井架垂直以确保成桩的垂直度。2>钻进启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,下沉的速度由电机的电流监测控制。工作电流不应大于70A。3>制备水泥浆待搅拌机下沉到一定深度时〔根据标高控制,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料中。4提升喷浆搅拌搅拌机下沉到设计深度时后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,边喷浆边旋转,同时严格按照0.8m/min提升搅拌机。5"四搅四喷"重复上述步骤,直到达到"四搅四喷"的要求。6桩机移位。3.6工艺参数:①水泥掺入比：按照设计要求,本工程中深层水泥搅拌桩的水泥掺入比为20％；②水灰比：0.5：1；必须根据现场情况严格控制水灰比；③送浆压力：0.5～1MPa；视场地地质情况分三～四档进行调节；④搅拌提升速度：0.8m/min⑤其它施工参数：按照《建筑地基处理技术规范JGJ120－99》执行。搅拌桩施工允许误差如下：项目桩距桩径垂直度桩长单位cmmm％m允许偏差±10不少于设计不大于1.0％不少于设计3.7质量控制措施1施工桩位要复核无误,并加以保护。2搅拌桩施工时由技术主管向作业班组下达操作指令,并负责监督执行。作业班组必须严格按照成桩试验确定的技术参数进行施工,没有业主和监理工程师的指令,不得任意更改。在施工过程中若需要更换电流表、计量仪等影响施工技术参数的设备时,必须以书面报告形式提交业主代表和监理工程师同意,并在监理工程师的监督下试桩,重新确定施工技术参数,指导下阶段施工。3施工时要随时记录压力、输浆量、钻机钻进与提升速度、孔底电流等有关参数。施工记录采用施工一桩、记录一桩的原则。不许提前记或补记,不许随意涂改,记录需真实的反映实际情况,且严禁用铅笔记录。4要充分保证水泥不受潮,入罐时必须过筛。5施工中要严格控制喷浆、停浆时间、钻进深度、钻机垂直度及水平位置、停浆面标高、复搅深度等。6施工中不得中途中断供浆,以确保桩长。在尚未到达设计标高和尚未喷浆的情况下不能进行钻杆提升作业；若因停电或机械故障等原因而中断喷浆时,应将钻机下钻至断浆点下不小于0.5米的位置,待恢复供浆时再喷浆提升。如中断超过六个小时,重新进行补桩。7施工按设计的供浆量喷浆,施工中若发现喷浆量不足时,应及时对原桩复钻复喷,复喷的喷浆量仍不小于设计用量。施工过程中认真记录每根桩的水泥浆喷入量,复核每延米喷浆量及成桩后喷浆总量。8经常检查钻头叶片的直径,一般每班组检查一次。钻头直径磨损量不得大于2cm9搅拌桩施工采取全过程监控,随时检查施工记录和计量记录,检查重点有：加固水泥质量、用量、桩长、制桩过程有无断桩,桩体是否均匀、搅拌的转速、提升时间、复搅长度、补桩和补搅等。10根据地质资料反映情况,对于不同含水量土质情况,适当调整喷浆量。3.8质量检测搅拌桩的质量检查,按照规范要求和质检站规定,进行轻便触探〔2％、抽芯〔2％和复合地基承载力〔0.2％三种检测,桩长验收用抽芯法检查,数量由甲方指定。在成桩3天后进行轻便触探检测,检测比例为1%。桩体强度试验：成桩28天后,对搅拌桩进行抽芯检测,检验桩身连续性和均匀程度。成桩的芯样可进行室内桩体无侧限抗压强度试验,验证桩体的整体强度及桩体变形情况,经取芯的桩需用水泥砂浆填满。该试验由业主组织安排。检测比例0.5-1％。复合地基静载试验：成桩28天后,在交付使用前,做部分大平板静载试验,以验证搅拌桩的单桩承载力及复合地基的承载力,检验其是否满足设计要求。抽检比例0.2%。三、施工进度计划及保证措施根据总体施工计划安排,水泥搅拌桩于2016年3月1日开始施工,总工期12个月,计划在2017年3月1日完工施工进度保证措施如下：3.1组织措施。〔1项目经理部负责施工进度控制工作,施工前按照硬性工期的要求编制详细的水泥供货计划、土方开挖进度计划、资源配置计划等,施工后组织工程进度检查、协调、监督。〔2合理安排工作面及流水线,确保水泥的供应,加快工程的进度。3.2技术措施〔1制定合理的方案,确保工程的顺利进行。〔2进行工艺示范,提高工人的技术水平,加快施工进度。3.3材料设备措施〔1与信誉好的水泥专业生产厂家合作,保证水泥的质量及供货。选调性能最优的机械为本工程服务,在施工中加强维护和保养,减少故障发生。〔2现场施工管理和技术人员,预先提出需用工程材料计划,并根据施工进度安排,提出详细的材料需用计划,明确材料进场时间,物料采购组按时组织合格的材料进场,满足施工需要。3.4工期目标管理采用目标管理,分生产与现场控制施工进度,以工期目标为依据,施工计划为龙头,编制周进度计划和组织实施,实行长计划短安排,确保总工期的实施。3.5质量和安全措施〔1把好工程质量关,抓好安全生产,杜绝发生质量、安全事故,把影响工期的不利因素降到最低程度。特别注意冬季防火、施工、生产的用电安全安全。〔2返工是影响工期进度的一个重要因素,施工班长和质安部门加强对施工质量的日常检查,及时发现施工过程中的不足和问题,并督促班组尽快整改。〔3班组之间经常实行自检、互检、质量评比,消除质量通病。加强生产调度项目经理部每周召开一次进度协调会,总结本周生产任务完成情况,找出存在的问题和需要采取的措施,并布置下周的施工生产。四、人力及机械设备投入情况1、人员投入表序号人员类别数量1管理人员42测量人员23质安员14机械工129试验员110材料员111杂工22、主要设备投入表序号设备名称数量162131五、安全施工保证措施1、认真贯切执行国家、部、省、市有关安全的方针政策、规章,对职工进行安全教育和培训,牢固树立"安全第一,预防为主"的思想。进入施工现场必须佩戴安全帽,不准穿拖鞋。2、针对本工程特点,编制详细的安全操作规程、细则及安全技术,并发至工班,组织逐条学习、落实,抓好"安全五同时"〔即在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时,计划、布置、检查、总结、评比安全工作和"三级安全教育"。3、针对本工程特点,定期进行安全生产教育,强化职工安全意识,使职工掌握安全生产必备的基本知识和技能。4、有计划地对岗位的生产知识、安全操作规程、安