三轴搅拌桩试桩方案

XXXXXX工程（二标段）三轴搅拌桩试桩方案编制：审核：批准：二○一三年二月二十三日XXXXX工程（二标段）三轴搅拌桩试桩方案一、编制依据1、招投标文件和施工承包合同；2、广州白云国际机场扩建工程二号航站楼及配套设施地下综合管廊工程施工图；3、国家、地方政府相关的规范规程；4、地质勘查报告。二、工程概况2.1工程简介本工程位于白云机场扩建航站区和站坪区地下,为西侧地下综合管廊，呈南北走向，为B型管廊，普通钢筋混凝土结构，结构宽度为6.7～6.4米，全长720米。综合管廊主要用于满足机场周边给水、排水、电信、空管信息以及电力布线需要。管廊结构还包括线路中设置的端部井、放线井、集水井、通风及防火分区等结构，用于满足管廊工艺、消防、通风的方面要求。2.2工程地质条件地层岩性根据钻探揭露，勘察深度范围内岩土可划分为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统耕植土层(Q4pd)、第四系冲积层(Qal)、第四系残积层(Qel)，基岩为石炭系下统测水组岩系（C1dc）。各地层野外特征自上而下依次描述如下：第四系全新统人工填土层①(Q4ml)：成分复杂不均、差异较大，根据填筑成份不同，可分为杂填土①-1、素填土①-3，具体描述如下：杂填土①-1：褐灰等色，主要由碎砖、砼块等建筑垃圾组成，不均匀混杂着粘性土及炭质灰岩、页岩风化土，成分杂乱不均，结构松散。重型圆锥动力触探试验修正锤击数N63.5=2.9~10.2击，平均6.0击。该层局部分布于地表，本次详细勘察中共22个勘探点遇见该层，层厚1.60～12.00m，平均5.80m，层底高程5.62～14.86m。素填土①-3：褐灰、灰黑色为主，局部混杂褐黄色，主要由炭质灰岩、页岩风化土混少量粘性土组成，局部夹少量的中、微风化碎块石和花岗岩、砂岩碎块石，碎块石粒径一般5~30cm，结构松散，密实程度不均，尚未完成自重固结。局部块石含量较高且块径较大，最大块径超过1.00m。成分中的碳质灰岩、页岩风化土遇水易软化。实测标贯击数N=7～12击，平均9.6击。该层广泛分布于场地地表，本次详细勘察共237个勘探点遇见该层，层厚0.90～12.20m，平均5.05m，层底高程5.49～13.82m。第四系全新统耕植土层①-4(Q4pd)：褐灰色，主要由粘性土混植物根茎组成，结构松散，尚未完成自重固结。该层零散分布于场地西侧填土底部，本次详细勘察仅钻孔EGZ57、EGZ15及EGZ19号共3孔遇见该层，层厚0.90～1.10m，平均0.97m，层底高程9.72～10.90m。第四系冲积层(Qal)粉质粘土②-1：褐黄、灰黄、灰白色等，呈可塑状态，局部少量硬塑状态，摇振无反应，光泽反应稍有光泽，干强度高，韧性中等。实测标贯击数N=5～16击，平均9.3击。该层广泛分布于场地，本次详细勘察共118个钻孔遇见，层厚0.50～13.20m，平均3.91m，顶面埋藏深度0.90～16.00m，相当于标高-0.32～13.89m。淤泥质粘土②-2：灰黑色，流塑状态，含有机质，略具腥臭味，摇振缓慢，光泽反应有光泽，干强度及韧性中等。实测标贯击数N=3击。该层呈零星分布，本次详细勘察仅钻孔LZ05孔遇见该层，层厚5.30m，顶面埋藏深度15.50m，相当于标高-6.41m。粉细砂②-4：灰黄色、灰白色，饱和、稍密状态，局部中密状态，成份主要为石英质，含粉粘粒10～20%。实测标贯击数N=10～17击，平均13.0击。该层场地分布较广泛，本次详细勘察共50个钻孔遇见，层厚0.70～6.60m，平均3.16m，顶面埋藏深度3.30～21.00m，相当于标高-3.54～12.16m。中粗砂②-5：灰黄色、灰白色、浅黄色等，饱和，稍密-中密，级配较好，颗粒成份多为石英中砂、粗砂，含粘粒5～15%。实测标贯击数N=8～25击，平均14.8击。此层场区内普遍分布，本次详细勘察共160个钻孔遇见,层厚0.80～24.20m，平均6.15m，顶面埋藏深度2.10～26.00m，相当于标高-11.71～12.48m。粘土②-6：褐红色、褐黄色等，可塑状态，局部含5～20%的中粗砂粒，摇振无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等。实测标贯击数N=4～19击，平均9.1击。该层较广泛分布，本次详细勘察共131个钻孔遇到该层，层厚0.50～13.70m，平均3.96m，顶面埋藏深度4.60～28.10m，相当于标高-13.98～12.04m。砾砂②-7：灰黄色、灰白色，饱和，中密状态，局部稍密状态，级配较好，颗粒成份多为石英质砾砂，含粉粒、粘粒5～15%。测标贯击数N=14～29击，平均21击。该层较广泛分布，本次详细勘察共36个钻孔有揭露，层厚1.00～16.00m，平均4.32m，顶面埋藏深度10.90～26.20m，相当于标高-9.48～3.45m。圆砾②-8：灰黄色、灰白色，饱和，中密状态，级配较好，成份主要为石英质，含粉粒、粘粒5～10%，局部不均匀夹少量卵石，粒径2-4cm。实测标贯击数N=20～23击，平均21.2击，重型圆锥动力触探试验修正锤击数N63.5=10.9~19.7击，平均15.4击。该层呈零星分布，本次详细勘察仅15个钻孔有揭露，层厚0.80~7.20m，平均3.53m，顶面埋藏深度19.60～27.80m，相当于标高-10.01～-2.39m。第四系残积层(Qel)粘土③：褐红、褐黄色、褐灰色，可塑，局部软塑状态，摇振无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等,实测标贯击数N=3～14击，平均8.6击。该层广泛分布于场地，本次详细勘察共49个钻孔遇见，层厚0.50～11.80m，平均2.93m，顶面埋藏深度9.50～35.50m，相当于标高-16.67～2.87m。石炭系下统测水组岩系（C1dc）：强风化碳质灰岩④-1：深灰、灰黑色，岩石裂隙极发育，碳质充填，偶见泥质充填，岩芯呈块状或碎块状。该层呈零星分布，本次详细勘察仅1个钻孔：LZ20号遇见，层厚2.80m，顶面埋藏深度为15.20m，，相当于标高-5.50m。中风化碳质灰岩④-2：深灰、灰黑色，隐晶质结构，薄层~中厚层状构造，岩石裂隙很发育，多为碳质和方解石脉充填，偶见泥质充填或微张，岩芯呈块状和碎块状，偶见短柱状岩芯，岩石RQD指标10～20%。该层呈零星分布，本次详细勘察仅4个钻孔LZ19、LZ20、XGZ13及XGZ14号遇见，揭露厚度3.07～4.20m，平均3.70m，顶面埋藏深度为18.00～24.00m，相当于标高为-13.24～-2.76m。微风化灰岩④-3：褐灰、灰黑色，隐晶质结构，厚层状构造，岩石裂隙发育，多为方解石脉充填，局部碳质充填，岩质新鲜，致密坚硬，岩芯呈柱状、短柱状，局部少量块状，岩石RQD指标60～95％。该层为场地内的稳定基岩，本次详细勘察共162个钻孔遇见，，揭露厚度0.10～8.30m。顶面埋藏深度为14.40～47.80m，相当于标高为-30.49～-2.44m。溶蚀充填物：主要为褐红、褐灰等色软塑～流塑状态粘性土混约5～30%的粗砂组成，局部夹少量灰岩碎石，局部充填物为石英质砂，充填于土洞、溶洞中。以上各地层的相互间接触关系、埋藏情况、分布规律等具体详见《工程地质剖面图》及《钻孔柱状图》（图号：2012.0.02.168-图3～4）。2.3地下水情况勘察期间，测得综合稳定水面介于地表下2.00～8.58m，水位标高8.38～14.61m。根据广州地区水文地质资料，场地地下水稳定水位变化幅度可按1.00～2.00m考虑。三、试桩要求1、按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩。深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度,确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。2、试桩不少于3根,在成桩7d后采取轻便触探法,根据触探击数判断桩身强度,14d后进行抽芯,观察搅拌和喷浆的均匀程度,判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。3、施工中根据试桩实际情况，调整施工工艺及施工参数，确保施工质量。2.技术参数①搅拌桩桩径：650mm；②注浆压力0.8MPa，水泥掺入比为20%；③搅拌机下沉速度采用0.5m/min,提升速度采用1.0m/min；④水泥土28天无侧限抗压强度不小于0.8MPa；⑤水泥采用42.5R普通水泥，水灰比1.5～2.0，水泥用量不小于325kg/m3，并掺入5～10kg/m3膨润土。四、试桩目的1、确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。2、确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。3、确定灰浆稠度（水灰比）。4、根据不同掺入比确定技术参数。5、确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。6、检验施工设备及选定的施工工艺。7、根据单桩承载力试验确定施工掺入比。8、校核复合地基承载力。9.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。五、人员机械计划5.1机械设备计划投入的机械设备计划表序号设备名称数量（台）职能1三轴水泥搅拌桩机机JB-1601三轴水泥搅拌桩施工2全站仪2测量3水准仪2测量9压浆泵BW-200台215×22水泥压浆5.2主要人员计划投入的主要管理人员计划表编号姓名职称职务备注1XX工程师项目经理试桩总负责2XX工程师常务副经理兼总工技术负责3XX工程师安全总监现场负责4XX工程师副总工现场负责5XX工程师工程部长现场负责投入的主要施工人员计划表序号现场人员配置数量（人）职能1钻机操作手2按施工图施工工艺正确操纵钻头2搅拌机操作手2按施工图施工工艺正确操纵搅拌机的钻进和提升3司泵2统计材料用量，记录泵送时间，清洗输送管道4拌浆工2按施工图配合比制备水泥浆5上料工2将加固料送入罐内6修理工1保证施工连续检查维修机械7电工1负责机器设备的安装和安全用电8记录员1负责记录数据9机长1负责指挥协调各工序操作联系，控制操作规程排除施工中各种障碍六、三轴水泥搅拌桩施工本工程设计采用φ65cm@45cm三轴水泥搅拌桩止水，每组三轴搅拌桩之间搭接0.4米。桩长13~26.5m，共计1534根，总长度32493.14m。采用2搅2喷法进行施工。三轴水泥搅拌桩布置见下图：6.1、三轴水泥搅拌桩施工工艺流程图导沟开挖置放导轨设定施工标志施工放细样6.2、三轴水泥搅拌桩施工方法（一）、施工工艺1、导沟开挖三轴搅拌机施工前,必须先进行场地平整、清理，对地下障碍物进行调查,以便在开挖过程中妥善处理障碍物。经测量放线后,进行导沟开挖。导沟深1.0～1.5m,底宽0.85m。导沟的作用是防止搅拌机施工时涌土、浆液冒出地面。2、置放导轨为确保搅拌桩位置的准确,在垂直导沟方向放置2根长约2.5m、截面为200×200mm的导轨横撑；在平行导沟方向放置2根长约8～20m、截面为300×300mm的导轨,在导轨上按1.15ｍ间距作出桩位标记,另设型钢定位卡。3、桩体施工⑴．桩机就位桩机就位前应及时清除障碍物,桩机就位后认真检查定位情况,发现问题及时纠正。桩机应平稳、平正,用线锤对钻杆垂直定位进行观测以确保桩机的垂直度。桩位允许偏差值在2cm内。⑵．三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,搅拌下沉和提升速度要均匀,遇到障碍物要减速慢行防止设备损坏;应严格控制下沉和提升速度,下沉速度采用0.5ｍ/ｍｉｎ,提升速度采用1.0ｍ/ｍｉｎ。在桩底部5m范围内上下重复喷浆搅拌一次。做好每次成桩的原始记录。⑶．水泥浆液的水灰比为1.5～2.0，注浆压力为0.8MPa,以浆液输送能力控制。施工中途时因故停机、断浆及水泥浆离析，必须重新从停浆位置以下1m处搅拌喷浆下沉至设计桩底桩机就位重复钻掘搅拌桩机移位注浆搅拌提升，保证搅拌桩的连续性。因故超过2小时以上的浆液，作废浆处理。⑷．桩和桩的搭接时间不宜大于24h，因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接