水泥搅拌桩作业标准

广通至大理线扩能改造站前工程水泥搅拌桩作业标准中铁X局集团广大铁路项目部二〇一五年七月一日目录1.编制依据···················································12.适用范围···················································13.施工准备···················································23.1地质调查················································23.2技术准备················································33.3材料准备················································33.4机具设备················································33.5作业条件················································43.6试桩·····················································44.施工工艺··················································54.1施工工艺流程图·········································54.2施工步骤················································55.施工质量控制·············································66.质量标准及检测···········································77.施工中注意的质量问题····································98.成品保护·················································119.安全健康与环境管理·····································119.1施工过程危害及控制措施·······························119.2环境因素辨识及控制措施·······························12水泥搅拌桩作业标准1.编制依据改建铁路广通至大理线《路基工程设计专用图》施工图《客货共线铁路路基工程施工技术指南》TZ202-2008《铁路路基施工质量验收标准》TB10414-2003《铁路工程基本作业施工安全技术规程》TB10301-2009《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302-2009《铁路土工试验规程》TB10102-2010《地基处理技术规程》JGJ79-20022.适用范围水泥搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的优质地基。广大铁路站前X标段线路跨越山间盆地进入低中山缓坡区及过渡区，线路比邻龙川江，位于盆地边缘，盆地区地形平缓开阔，地形起伏较小，线路经过区域为水稻田，龙川江常年有水，水量较大。线路段内地表第四系坡残积层厚度较大。沟槽内分布有软土，松软土，粉质粘土，一般厚度3～5米；下伏基岩全强风化层较厚，风化差异较大，地层内水质有弱侵蚀性。软黏土力学指标：土体容重γ=17.2～20KN/m3,凝聚力с=6.22～32.75Kpa，内摩擦角Φ=3.45～11.92°，抗剪强度[δ]=60～150kpa段内水泥土搅拌桩采用正三角形布置，桩径采用0.5m，桩间距1.1～1.3m，桩的加固深度3～7m，桩尖打入下卧层（弱风化层或基岩面）不小于0.5m。搅拌桩桩身水泥采用42.5及普通硅酸盐水泥+粉煤灰，水泥参入量定为被加固湿土重量的15～18%，粉煤灰掺入量定为水泥量的20%，水泥浆水胶比选用0.45～0.55。本作业标准适用于标段内所有水泥搅拌桩施工。单台桩基施工作业根据作业场地距电源变压器或供电主干线距离等条件，一般应在150m长度范围内进行作业。3.施工准备3.1地质调查地基加固施工前，必须具备完整的施工区域地表地下的地质勘察资料及施工区域附近管线、建筑物、构筑物和其他公共设施的构造情况，必要时应作施工勘察和调查以确保工程质量及临近建筑的安全。水泥搅拌桩是利用水泥等胶凝材料与地下土层内软黏土共同作用起到支撑上部结构的作用，所以地质资料极为重要，探明其是否与设计文件相符。水泥搅拌桩施工过程中当水泥等胶凝材料与土体混合产生化学和物理作用后，由于土体膨胀或收缩形成地表隆起或下陷时，可能影响临近的建筑物和构筑物。3.2技术准备3.2.1熟悉施工图纸及设计说明和其他设计文件。3.2.2施工方案审核、批准已经完成。3.2.3根据施工技术交底、安全交底进行各项施工准备。3.2.4施工前试验人员应在各施工点提取土样，检查水泥及粉煤灰的质量和搅拌机等设备的工作性能，各种计量设备（主要是水泥流量计及其他计量设备）完好程度。3.2.5放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；测量施工平台的高程，放好桩位；搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定位，移动钻机要准确对孔，对孔误差不得大于50mm，并报监理复核。根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。3.3材料准备水泥：采用新鲜水泥，出厂日期不得超过三个月。水泥搅拌桩应采用合格的PＯ42.5普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。水灰比一般为0.45～0.55。粉煤灰：采用新鲜Ⅱ级粉煤灰，粉煤灰掺加量为水泥量的20%。3.4机具设备机具设备包括：深层搅拌机、起重机、水泥制配系统、导向设备及提升速度量测设备等。深层搅拌机及与之配套的起吊设备。3.5作业条件3.5.1作业人员主要作业人员：机械操作手2人、普工2人。施工机具应由专人负责使用和维护，大、中型机械特殊机具需执证上岗，操作者须经培训后，执有效的合格证书可操作。主要作业人员已经过安全培训，并接受了施工技术交底（作业指导书）。3.5.2施工现场清除地表下各种障碍物（包括人防工程、建筑垃圾、地下管线、电缆等），将施工场地填垫平整。保证进场临时道路畅通，施工用电采用发电机，开工前在现场打一定数量的大口井提供施工用水。组织材料进场，进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位。测量现场地面标高，确定桩顶标高。3.6试桩试桩工作分两个部分进行：单桩承载力试验和复合地基承载力试验。试验数据以单桩承载力试验为准，复合地基承载力试验作为校核。单桩承载力试桩桩位布设采用一字形布置，桩间距1.2m。复合地基承载力试桩桩位采用正三角形布置，共7根，其中一根利用单桩桩位。本次试验共打试验桩12根。胶凝材料材料采用昆钢嘉华P.O42.5普通硅酸盐水泥和贵州黔桂Ⅱ级粉煤灰。水泥搅拌桩试桩数量为12根，桩径Φ500mm，有效桩长5m，施工桩长根据施工现场标高具体确定。单桩竖向承载力特征值不低于120KN。水泥掺量14%，16%，18%，单桩承载力试验采用三种水泥掺量，分别为49kg/m,56kg/m,63kg/m，每种掺量各施工2根搅拌桩，水胶比均为0.5。复合地基承载力试验采用56kg/m一种水泥掺量.4.施工工艺4.1施工工艺流程图桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.5m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。4.2施工步骤4.2.1搅拌桩机：深层搅拌桩机及相应的辅助设备（灰浆泵、灰浆搅拌机等）。4.2.1制备水泥浆：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斗。4.2.3预搅下沉：待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制(一般为0.38~0.75m/min)，工作电流不应大于40A。搅拌机下沉时开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转。搅拌机预搅下沉时，不宜冲水；当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，搅拌机应下沉停浆点以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。4.2.4提升喷浆搅拌，搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机（一般为0.3~0.5m/min）。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。4.2.5重复上、下搅拌，搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空，为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。这样便完成一根柱状加固体，外形呈现“8”字形。4.2.6清洗，向集料斗注入适量热水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。4.2.7移位，重复上述a)-f)步骤，再进行下一根桩的施工。一根接一跟搭接，即成壁状加固体，几个壁状加固体连成一片，即成块状。5.施工质量控制为保证施工质量，在施工中严格按设计要求和有关施工规范、规程进行。从原材料进场开始至搅拌桩施工结束的每一道工序都严把质量关。搅拌桩施工中尤其要抓好以下方面。5.1施工前现场地面应予平整，必须清除地上地下一切障碍物。开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。5.2施工时，设计停浆(灰)面应高出操作面标高0.5米，在开挖时应将该施工质量较差段挖去。5.3桩机桩位必须对中，对中偏差不得大于5厘米；桩径不得小于设计值。5.4严格按设计确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度。为保证施工质量、提高工作效率和减少水泥浪费，应尽量连续工作。输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5米以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌；如停工40分钟以上，必须立即进行全面清洗，防止水泥在设备和管道中结块，影响施工。5.5严格控制搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌；确保桩身强度和均匀性。5.6深层搅拌施工中采用少量多次喷浆的方法，搅拌过程中均喷水泥浆。5.7施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量。5.8严格按照设计的水灰比配制浆液，配制好的浆液必须过滤；水灰比控制：根据水泥用量计算每槽用水量，在储水罐上做好标志，在施工中严格做好计量工作。制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数水泥和粉煤灰的用量以及泵送浆液时间等应有专人记录。5.9施工记录必须详尽完善：施工记录必须有专人负责，深度记录误差不得大于10cm，时间记录误差不得大于10秒钟。施工中发生的问题和处理情况，均须如实记录，以便汇总分析。5.10施工中应经常检查施工用电及机械情况，发现问题及时修理。在制作水泥浆时可适当掺入外加剂。5.11水泥搅拌桩施工，第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。5.12为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。6.质量标准及检测6.1主控项目及一般项目6.