钉形双向水泥土搅拌桩施工方案

麻涌大道延长线升级改造工程钉形水泥土双向搅拌桩施工专项方案编制：审核：批准：湖南中格建设集团有限公司麻涌大道延长线升级工程项目经理部2013年5月1钉形水泥土双向搅拌桩专项施工方案一、工程概况1.1概述水泥搅拌桩具有施工简便、工期短、振动小等优点，在软土地基处理中得到广泛应用，但在应用过程中也发生了水泥搅拌桩存在均匀性差、浆液上冒、受力不合理，人为因素等影响工程质量等问题，钉形水泥土双向搅拌桩吸收了常规水泥搅拌桩的优点，充分利用复合地基应力传递规律，在攻克了常规搅拌桩的严重缺陷后，发明的一种新型与一种全新的施工方法即钉形水泥土搅拌桩与双向水泥土搅拌桩，并获得了国家发明专利，两者有机结合成钉形水泥土双向搅拌桩（简称钉形桩）。1.2设计要点⑴桩径d：扩大头桩径100㎝,下部桩径60㎝，扩大头长4m.⑵桩距S：本次设计桩距为1.8m。⑶桩长：钉形桩长度根据设计要求及结合现场地质情况确定，桩端要求穿透淤泥层，要求落在持力性能较好的土层，且进入持力层大于等于0.5～1m；施工前应进行试桩，参照地质报告和逐段试桩结果校对图纸桩长。⑷材料要求：采用42.5普通硅酸盐水泥，掺入比为18%，桩体28天无侧限抗压强度≥1.2MPa。⑸配合比：浆体包括三种材料：水、水泥、工业废石膏，其比例2关系为：（0.4～0.5）：1.0：0.2。⑹成桩工艺：施工采用两搅一喷工艺。⑺褥垫层厚度0.3米，材料采用级配碎石（最大粒径不大于20㎜）。⑻桩体施工完成一个月后并经过验收合格后，方可填筑路堤或施工加其它荷载，桩身2d龄期的击数N10达到15击或7d龄期的击数N10大于原天然地基击数的一倍以上。1.2工程地质情况本段地层在钻探深度范围内按地层成因、岩性及力学性质划分为5大层8个亚层：素填土层、第四系全新统湖积淤质粘土层、第四系全新统冲积粉质粘土层、第四系中更新统冲洪粉质粘土、含砾粉质粘土层、第四系中更新统冲积粘土，下伏基岩为石炭系中风化石灰岩。1.3施工工期目标为确保本工程能顺利按时竣工，本工程力争在41日历天内完成施工。计划从5月15日开工，至6月25日完工。1.4项目质量目标满足设计、规范对工程的各项质量要求，确保搅拌桩达到一次交验合格，达到预期目标。二、编制依据1、设计院关于本工程图纸；2、本工程地质勘察报告；33、本工程合同要求；4、施工规范及标准：《工程测量规范》（GB50026-1993）；《软土地基深层搅拌加固法技术规范》(YBJ225-91)；《钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程》三、施工前期准备1、场地平整，因目前施工地处于农田、池塘，项目部在开工前填至要求标高，整平碾压，保证场地满足施工要求。2、根据现场定位线确定出施工桩位中轴线，布置好桩位图，报监理审批。3、工程开工前，项目经理部组织有关人员参加设计交底，熟悉工程图和工程地质资料。4、施工前应做好管线调查，若施工场地有管线需做好管线保护工作。5、施工前应做好机械设备安装、调试检查工作。6、做好供水供电、夜间照明等工作。7、开工前办理有关施工手续及申报工作。8、施工场地布置施工场地布置按照文明施工的要求及总体进度安排，并根据场地的实际条件，计划分二期作业段，第一期从K0+526―K0+556、K0+618―K0+648第二期从K1+960―K1+990、K2+054―K2+084在施工现场准备2台桩机，并分别设置2个水泥浆液制拌站及1个水泥库。四、工程量一览表4本项目共施工桩长15817m。五、施工工艺、施工方法及检测方法1、钉形双向水泥土搅拌桩上部（扩大头）采用四搅三喷，下部采用二搅一喷施工工艺，具体施工顺序如下图所示：钉形双向搅拌桩施工a)桩机定位：放线、定位，安装打桩机，移至指定桩位并对中；b)切土下沉：启动搅拌机，叶片伸展到扩大头设计直径，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆，两组桩机定位切土下沉缩径下沉提升搅拌gabcdfeh扩径提升扩位下沉提升搅拌5叶片同时正、反向旋转，切割搅拌土体，直到扩大头设计深度；c)缩径切土下沉：改变内外钻杆的旋转方向，使叶片收缩至下部桩体设计直径，两组叶片同时正、反向旋转，切割搅拌土体，直至设计深度，在桩底持续喷浆搅拌不少于10秒；d)提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面；e)扩径提升搅拌：改变内外钻杆的旋转方向，使叶片伸展至扩大头直径，开启灰浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表，关闭灰浆泵，并检查检查搅拌叶片是否伸展至扩大头直径（如个别叶片未打开，可人工打开），f)搅拌下沉：开启灰浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头设计深度；g)提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表或桩顶以上50cm；2.准备工作（1）修筑便道，保证水泥及时供应到位。（2）施工现场应予平整,必须清除地上和地下一切障碍物,如地面破碎范围较大时,造成地表面土体松软,应铺设楞木,防止搅拌桩机械下沉失稳。（3）施工机具准备:按操作规程进行机械组装，合理建立灰浆供应系统(包括工作平台、灰浆搅拌机、灰浆泵和灰浆桶)，并作试运转。（4）定位放线,测量人员按图纸,定出搅拌桩中心线，用石灰线标出6桩位，并合理分配好施工班组。（5）制备水泥浆配合比为:水、水泥、工业废石膏，其比例关系为：（0.4～0.5）：1.0：0.2进行制浆。3.施工技术要点（1）严格控制设计要求配制浆液，由于上部为回填土，含水量高，可适当增大水泥比。（2）土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，不得超过0.5m/min,使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。（3）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。（4）水泥土搅拌桩施工时，钻头提升速度不得大于0.8m/min，其垂直度偏差不得超过1.5%。（5）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层。发现管道堵塞，立即停泵进行处理。待处理结束后立即把搅拌钻具下沉1.0m后方能注浆，恢复正常搅拌，以防断桩。74、施工中的主要技术参数序号技术名称技术参数1钻进速度0.4~0.7m/min2提升速度0.7~1.0m/min3内钻杆转速≥50r/min4外钻杆钻速≥70r/min5钻进时喷浆压力0.25~0.4Mpa6叶片间距150~250mm7叶片宽度80~100mm8叶片厚度25~40mm9叶片倾角10~20℃5、质量检测5.1成桩后3天内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检验数量为总桩数的≥2%，且不少于3根。5.2成桩7天后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径，检查数量为总桩数的≥5%。5.3抽芯检测必须在桩身强度满足水泥土龄期后，并宜在成桩14天后进行。检验数量为总桩数区段试验点不少于3根。5.4经触探和开挖目测检验后对桩身质量有怀疑时，应在成桩28天后，用双管单动取样器钻取芯样做抗压强度检验，检验数量为总桩数的≥2%，且不少于3根。8六、主要工程设备（工具、计量器具）计划表序号名称规格单位数量1搅拌机DM-3台22灰浆搅拌机700L台23灰浆泵台24电焊机台25钢卷尺50M把46泥浆比重计台2七、单位工程材料计划表序号名称规格单位数量1水泥42.5级T八、施工管理人员配备计划序号类别人数负责内容1项目经理1全面负责合同与施工管理2施工员1安排班组施工，负责生产、调度与计量3质检员1质量检验与报验4安全员1施工现场安全检查与监督5材料员1材料管理与试验6机管员1现场机械设备检查与管理、兼统计九、质量措施1、质保体系项目经理质检员施工班组92、工程质量保证计划工程技术复核计划：序号复核项目复核人1轴线测量员或项目经理2桩位质检员3桩顶标高质检员3、搅拌桩质量保证措施3.1双向搅拌机和灰浆制备系统开机前,必须进行调试,检查桩机运转和输料管畅通情况。3.2根据掺量设计配比进行施工，成桩采用两搅一喷的施工工艺，下降速度控制在0.5m/min以下，提升速度控制在0.8m/min以下,以确保桩身搅拌均匀，桩身无夹层、断层,若遇硬塑土可作为桩端持力层时,终止搅拌电流值控制在80A。3.3施工中采用水平靠尺、吊锤或经纬仪校正桩架平整度和导向架的垂直度，确保双向搅拌桩施工中的垂直度。3.4采用流量仪控制输浆速度。使注浆泵出口压力和试桩时所得压力差不多。3.5为保证桩端施工质量,施工完毕后，要进行桩顶整形，并养护。3.6水泥浆液应严格按设计要求配置,制备浆液不得离析,不得停止时间过长,浆液倒入集料斗时加以筛滤,以防止浆内结块损坏泵体,堵塞输浆管。3.7施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下1m待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3小时,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路再清洗干净。103.8双向搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。3.9施工时各班长，机长必须严格按设计要求把好机架定位，下沉速度、灰浆配比、喷浆搅拌提升速度，单桩喷浆量等质量控制点。3.10定位放线需经现场监理验收、签证，才可进行下道工序施工。3.11施工中如发生卡钻或遇到地下障碍物,应立即切断电源,将钻具提升出地面,将障碍物排除后,再开始施工。3.12材料员应认真收发材料,发现不合格材料不得使用,水泥堆放场地需要垫高，临时堆放要搭设雨蓬。3.13自觉服从业主（监理）监督，确保工程质量符合要求。3.14双向搅拌桩的验收,严格按照常规桩的标准、规范进行。十、安全技术措施1、安全保证体系2、主要安全技术措施2.1全体施工人员必须遵守安全生产纪律，遵守国家和企业颁发的有关安全生产规定，落实执行施工现场安全标化管理实施细节。2.2安全工作做到班班交底，分工分岗明确。做好上岗记录，每周不少于一次安全活动自检。包括上岗人员劳防用品的完好和正确使用情况，施工区域周围工作环境是否安全，各种机械设备的安全保险装置项目经理安全员施工班组11是否完好有效，各类安全技术措施的落实情况，主要工具完好。2.3遵守“管生产必须管安全”的原则，督促安全员抓好每个环节的安全管理工作。2.5每天上班前进行交底，做到分工，分岗明确。2.6施工前对机械、仪器、料索具、工具进行检查，确认完好方可运行、使用。2.7提倡文明施工，注意施工环境建设，搞好施工现场标准化管理。3、文明施工3.1教育职工施工期间，衣着整洁，文明用语。3.2合理安排搅拌桩的施工顺序，尽可能减少对周围环境影响。3.3施工期间，保证便道通畅，不违章堆放材料。十一、施工进度计划序号名称准备时间2013年5月15日～2013年6月25日（日历天41天）5月6月1015301020301准备期2施工期12十二、桩基检测钉形水泥土双向搅拌桩复合地基承载力检验应采用单桩竖向载荷试验和复合地基静载试验，载荷试验须在桩身强度满足荷载试验条件下进行，并宜在成桩28天后进行，检测频率数按图纸要求。1、质量检测标准序号检查项目检查方法设计值检查频率1桩径钢尺测量扩大头1.0m下部桩径0.6m≥5%2扩大头高度钻芯取样4m≥2%最低不小于3根3桩身强度无侧限抗压强度试验7天：0.6MPa28天：1.2MPa4承载力单桩竖向静载试验根据具体设计参数确定5复合地基承载力试验根据具体设计参数确定区段试验点不小于3个