双轴搅拌桩施工方案

江东路（下关大桥-应天大街段）部分节点改造工程Ⅰ标水西门隧道（K3+925～K4+330段）双轴搅拌桩施工方案编制：复核：审批：中铁四局集团有限公司南京江东路改造工程指挥部一经理部二〇一二年十二月一、工程概况:1、水西门大街下穿通道工程是江东路（下关大桥—应天大街段）部分节点改造工程中4个下穿通道之一。工程地处江东中路和水西门大街交叉路口。隧道起点桩号K3+925，终点桩号K4+330，隧道全长405米，其中隧道暗埋段长134米，北侧敞开段长124米，南侧敞开段长147米，隧道横断面为双向六车道，采用单相两孔钢筋混凝土结构形式。隧道结构标准横断面宽度28.1米，高度7.5米。2、隧道采用明挖法施工，挖深小于两米采用重力式挡土墙支护，挖深大于两米采用Φ850SMW工法桩支护。基坑根据开挖深度不同设置一～三道支撑，第一道采用钢筋混凝土支撑，第二、三道采用Φ609钢管支撑。3、隧道基坑周长944米，基坑面积约11830平方米，标准段基坑宽度27.7～31.9米，泵房管理用房位置基坑宽度34.3米，标准段最大开挖深度约9.3米，工程项目地处南京市河西地区商业中心，江东中路和西门大街交叉口，交通流量大，基坑影响范围内地下管线多，须严格按照管线综合设计要求做好管线迁改及保护工作。根据《建筑基坑支护技术规程》基坑侧壁安全等级定为一级。二、编制依据1、江东路（下关大桥-应天大街）部分节点改造工程设计施工图纸2、《建筑结构荷载规范》GB50011-2001,2006年版3、《建筑地基基础设计规范》GB5007-20024、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-20025、《建筑基坑工程技术规程》YB9258-976、《建筑桩基技术规范》JGJ94-20087、《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T199-20108、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20029、总体施工组织设计文件三、施工技术参数（一）施工技术要求：1、双轴深层搅拌桩施工前应进行成桩工艺及水泥掺入量的配合比试验，以确定相应的水泥掺入比等施工参数。2、施工第一批桩（不小于3根）必须在监理人员监管下施工，以确定实际施工水泥投放量、浆液水灰比、浆液泵送时间和搅拌下沉及提升时间、桩长及垂直度控制方法，以便确定双轴深层搅拌桩的正常施工控制标准。3、双轴深层搅拌桩机叶片直径700mm，桩间搭接200mm；使用42.5级普通硅酸盐水泥；水泥掺量16%（坑底以上虚桩部分水泥掺量7%），水灰比为0.5～0.6，压力0.4～0.6Mpa。要求28天无侧限抗压强度不小于1Mpa。4、双轴搅拌桩桩位偏差应不大于50mm，垂直度偏差不宜大于1/100。5、双轴搅拌机下沉速度与搅拌提升速度应控制在0.6m/min以内，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降。6、因故搁超过2h以上的拌制浆液，应作为废液浆处理，严禁再用。7、施工时应保证前后台密切配合，禁止断浆。如因故停浆，应在恢复压浆前将搅拌机下沉0.5m后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。8、桩与桩的搭接时间不宜大于12h，若因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。9、止水桩若因时间过长无法搭接，搭接不良或遇到障碍物无法施工，应对搭接不良、遇障碍物无法施工处具体位置以绝对坐标记录在案，并经监理和设计单位确认后，采取在搭接处补做搅拌桩或旋喷桩等技术措施，确保搅拌桩的施工质量。10、加固土体与围护桩间隙应以注浆或旋喷桩填充密实。（二）、检测要求1、双轴深搅桩施工一周后进行开挖检查或采用钻孔取芯等手段检查成桩质量，若不符合设计要求应及时调整施工工艺。2、水泥土墙应在设计开挖龄期采用钻芯检查墙身完整性，钻芯数量不少于总桩数的2%且不应小于3根，并应根据设计要求取样进行单轴抗压试验。四、工程地质情况及水文条件（一）、工程地质根据野外钻探揭露、原位测试及室内土工试验成果综合分析，各土层主要特征自上而下分述如下：1-2杂填土：杂色，松散-中密，上部为沥青及砼路面，以下为碎石垫层，局部混土，结构松散。全线分布，均匀性差。1-3素填土：褐灰色，软塑，主要以粉质黏土混少量石块组成，局部分布。2-1粉质黏土：灰黄色灰褐色，软塑，局部可塑，偶含零星贝壳及少许粉土，含少许有机质，摇振反应无~低，干强度中等，韧性中等。零星分布。2-2粉质黏土：灰色，流塑，含有机质及少许腐植质，夹少许薄层粉土或粉砂，土质较为均匀，切面光滑，摇振反应无~低，干强度中等，韧性中等。全线分布。2-3淤泥质粉质黏土夹粉砂：灰色，流塑，局部软塑。含有机质及少许腐植质，呈互层状，层间夹有粉土或粉砂薄层。局部缺失。（二）、地下水情况工程场区地下水按其埋藏条件可分为两种类型：孔隙潜水、孔隙承压水。水位主要呈季节性变化，春夏为丰水期，水位较高，秋冬为枯水季，水位较低。孔隙潜水：主要赋存与上部填土及粘性土中，接收大气降水和地面排水的垂直下渗补给，以蒸发、侧向径流为主要排泄方式，水量一般较小。孔隙承压水：主要赋存与粘性土以下的砂类土（3-1粉细砂）中，具弱承压性质，该承压水与长江存在互补关系，其水位受长江水位影响，长江高水位时江水补给地下水，低水位时地下水补给江水，该含水层与长江连通性好。上部土层大多为粘性土组成，透水性较差；局部地段浅层分布粉土、粉砂层，透水性较好。地下水初见水位埋深0.5～5米，稳定水位深1.4～4米，雨水季节孔隙式潜水埋深较浅，旱季地下水位稍低，地下水位年升降变化幅度约0.8～1米。五、施工目的基坑加固的目的：减少挡土围护墙的水平位移；增加基坑底部抗隆起稳定性；在长大基坑中，防止因分段开挖造成纵向失稳；使基坑移动区增加土抗力；止水；控制建筑物的变形；增加挡土墙的垂直承载力。设计加固的深度根据不同的对象采用不同的加固深度。本设计基底加固深度均为3.0米。搅拌桩水泥掺量16%，加固部位以上土体因受到扰动，也应作适当加固处理，空搅设计水泥掺量为7%。六、施工安排1、施工准备工作为了确保施工符合设计要求，施工前认真做好施工测量放样工作，以保证施工顺利进行和确保施工质量：（1）施工前用全站仪和水准仪根据设计提供的坐标点和水准点进行复测，编制成测量成果书，提交监理、业主代表，测量成果经监理复核后方可使用。根据设计提供的水准点，每100延米长布置临时水准点，进行加密。（2）先依照施工图纸放出搅拌桩的中心线，并用细绳或石灰标识。施工所测放的轴线经复核后妥善保护，桩位布置与设计图纸误差不得大于5cm。（3）所有的测量点复核验证，做到正确无误。（4）对所有的复核测量的资料，整理成测理成果，提交监理工程师复核，签字认可后方能对加密点进行使用。（5）对于施工时所要用的水泥进行取样，并且送检分析，合格后方可取用。水泥每200吨进行一次取样并送检测单位进行试验。（6）整理好有关设备的各项资料，进行设备报审。（7）恢复和调查原已经施工的抗拔钻孔桩桩位，做好记号，不得在此1000mm直径范围内下钻。2、施工进度计划双轴搅拌桩施工根据交通疏导分为三个工作面，具体施工计划如下：双轴搅拌桩施工计划序号工程名称及段落计划开工日期计划完成日期备注1水西门大街北侧2013/1/102013/3/15完成100%2水西门大街南侧2013/1/12013/3/15完成100%3水西门大街交口2013/3/162013/4/16完成100%七、双轴搅拌桩施工方案1、具体施工方法：（1）就位对中：移动深层搅拌机到达指定桩位、对中，对中误差不大于2cm，搅拌轴达到设计深度后，再将深层搅拌机边搅拌边提升，垂直度偏差不大于0.5%L。（2）预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动深层搅拌机，使深层搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不大于额定电流，如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。（3）制备水泥浆：深层搅拌机预搅下沉的同时，后台按设计确定配合比拌制水泥浆液，搅拌桩采用42.5#普通硅酸盐水泥，掺量为16%，水灰比为0.55，每次投料后拌合时间不得少于3min，待压浆前将浆液倒入集料斗中。（4）喷浆、搅拌、提升：深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口，严格按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机。（5）重复搅拌：深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的浆液正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机边搅拌边下沉，至出地面。（4）清洗机具、管路：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。（4）移位：重复上述步骤进行下一根桩的施工。2、施工程序施工程序框图如下：水泥浆制备测量放线预搅下沉喷浆搅拌提升重复搅拌下沉重复搅拌提升至孔口清洗机具管线机械就位对中3．施工工艺流程：123456定位预搅下沉喷浆搅拌重复搅拌重复搅拌完毕上升下沉上升4、控制要点施工前应平整场地，地上、地下障碍物清除干净，做到桩机地基平整、坚实、稳固和适用。经复核后的搅拌桩轴线进行样槽开挖，样槽开挖深度原地面向下1.5m左右，发现管线等障碍物及时清除、迁移，再采用粘土回填至原地面。（1)回填好后，搅拌机根据定位准确就位，做到对号入座，同时利用搅拌机上设置的线锤和水平尺调整搅拌机的垂直度和水平度，确保搅拌机钻杆保持垂直。垂直度误差不应超出0.3%L（采用经纬仪跟踪）。（2)必须平直稳固，走管上任意两点的高差不可大于2cm。（3)预搅下沉时，钻头转速控制在60rpm以内，钻速控制在0.5m/min，提升速度不大于0.5m/min，预搅下沉电流控制在70A以内。移至下一桩位结束施工（4)在配制水泥浆液时，要求搅拌均匀，每桶水泥浆搅拌不小于2分钟，水灰比按0.55配制，掺入量为16%，采用42.5普通硅酸盐水泥。（5)在喷浆搅拌提升过程中，应做到送浆在前，提升在后。做到均匀提升，与注浆同步提升到顶，送浆不得中途停浆。（6)提升过程中不得停止送浆，如果出现断浆情况，必须重新下沉到停浆位置以下0.5m，然后送浆搅拌提升，以确保桩体完整性。（7)严格按设计要求及有关规范进行施工，搅拌桩钻进深度、水泥掺量等均应满足设计要求，桩位偏差不大于50mm，成桩垂直偏差不大于0.5%桩长。（8)工程施工过程中应随时检查钻头直径，直径磨损不大于10mm。（9)、采用一喷二搅的施工工艺，以确保桩体泥土充分的搅拌。（10)、施工中每班组制作一组试块，试块规格：7.07*7.07*7.07cm3一组六块。试样来源于沟槽中置换出的水泥土，拆模后立即进行养护。（11)、施工完毕，整理好有关原始资料。八、应急措施（1）遇石块的处理措施：在水泥搅拌桩施工过程中，对埋深较浅的地段的大石块采用开挖的部分，取出石块。对埋深较深的大石块，经现场确认无法施工时，采用补桩措施，补桩与原设计桩径桩长水泥含量等同。（2）垂直度控制及纠斜措施：桩机就位时，确保其钻杆中心与桩中心在一个垂直面上，其钻杆垂直度，符合施工要求，若在施工发生桩位倾斜现象，则应重新定位桩机，根据需要采取补桩措施。（3）意外停机时的应急措施：为防止施工中发生意外停机事件，自备一台发电机；施工中因故中断而续打时，为防止断桩或缺浆，应使搅拌轴下沉至停浆面以下50mm，待恢复供浆后再继续喷浆提升，对于由于意外事件造成桩机停机时间较长的，则需采用补桩措施。（4）断桩、开叉等的补救措施：开挖后发现搅拌桩有断桩、开叉现象，则立即采取补强措施：在断桩、开叉部位的桩身处，采取在开挖面侧向桩内注浆，加固土体；（5）水泥土强度及补救措施：施工过程中应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定，对于不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强桩邻桩等措施。九、施工设备及人员配置序号人员机械名称及型号数量备注1SJB—Ⅱ型深层搅拌桩机4台陆续进场,一月内进4台2USP3浆泵8台3水泥浆搅拌桶12个4配电箱250A4个5后台控制电箱4个6潜水泵4台7现场管理人员4人8桩机司机8人9后台搅拌工8人10前台桩工8人11普工10人十、施工质量保证措施1、质量管理组