水泥搅拌桩试桩方案说明

WORD格式可编辑专业知识整理分享水泥搅拌桩试桩方案一、工程概况本标段的主要施工内容包括西江新城地下综合管廊工程一期（强盛路—云祥大道）（K0+000~K0+270段）临时工程、管廊工程、防护及排水工程、电力、通信、给水、污水及燃气等工程。其中管廊K0+040~K0+068段下浮可塑性粉质粘土，采用水泥搅拌桩措施加固地基，为验证方案可行性及施工技术参数，先进行工程试桩。⑴工程地质根据本工程岩土工程勘察报告，结构范围内场地地层自上而下为：素填土1：灰褐色，灰黄色，褐黄色、褐红色、褐棕色等，新近填土，一般填筑年限小于5年，欠压实，松散为主，局部稍压实，主要由砂土、粘性土、碎石等组成，部分钻孔含有碎砖、碎石、碎砼等硬块，硬块约占0~70%。可塑性粉质黏土2-1：灰色、灰白、灰黄、褐黄等色，稍湿、可塑，以粉粘粒为主，含较多粉细砂。淤泥质土2-2：深灰色、灰黑色，流塑、饱和，以粉粘粒为主，含腐殖质、粉细砂、贝壳、腐木等，局部夹粉细砂薄层、粘土或互层。可塑状粉质粘土3-1：灰黄、褐黄、褐红等色，以粉粘粒、石英砂为主，为花岗岩风化残积土，呈硬塑状为主。硬塑状粉质粘土3-2：灰黄、褐黄、褐红等色，以粉粘粒、石英砂为主，为花岗岩风化残积土，呈硬塑状为主。全风化花岗岩4-1：灰黄、褐黄、褐红等色，母岩已完全风化，呈硬土块，结构已基本破坏，尚可辨认，矿物成分除石英外，风化后的呈粘性土，含云母碎片，多呈坚硬状态，稍湿，遇水软化崩解并强WORD格式可编辑专业知识整理分享度大幅度降低。强风化花岗岩4-2：灰黄、褐黄、褐红等色，原岩结构大部分已破坏，矿物成分除石英外已显著变化，风化强烈，裂隙很发育，岩芯多呈半岩半土状~碎块状，呈土状及半岩半土状岩层遇水易软化崩解。⑵水文地质特征本项目地处亚热带，气温高、湿度大、雨量充沛，蒸发量相对较小，为地下水补给提供了物质条件。地下水的补给以大气降水、河流为主，其它方式局限。径流受地形地貌控制，流向与河流走向基本一致。根据钻探揭露，地下水的主要类型为上层滞水、基岩裂隙水，地层中主要的含水层为填土层、基岩。①上层滞水：赋存于填土层中，主要靠大气降水补给；排泄主要为大气蒸发和侧向或下渗排泄。②裂隙水：补给来源主要来自砂层越流补给。钻探各孔的稳定水位埋深介于1.20~6.00m之间，初见水位1.00~5.60m之间。地下水位随西江水位变化而变化，并随雨季变化而变化，变化幅度一般在2.0~2.5m之间。二、设计要求⑴水泥搅拌桩桩径∅600mm，设计有效桩长5米，按等边矩形型排列，桩间距采用1.2米，搅拌桩应穿过素土层、淤泥质黏土层，进入粘土层或岩层不小于1米。⑵水泥搅拌桩（湿法）桩体水泥掺量约为15%，采用42.5级及以上的普通硅酸盐水泥（不过期、不受潮、不结块），水泥浆液水灰比0.55~0.65，每延米搅拌桩水泥用量76Kg。采用四搅二喷法施工。WORD格式可编辑专业知识整理分享⑶水泥土桩体8天无侧限抗压强度不小于0.8MPa，应针对现场地基土质进行水泥土配比试验，根据工期要求、现场土质情况添加外加剂（如：三乙醇胺、石膏等早强剂含量分别为水泥用量的0.05%、2%）。⑷地基加固后复合地基承载力特征值≧100KPa。搅拌桩单桩竖向承载力特征值120KN。三、施工人员安排和机械配置情况⑴施工队伍安排软基处理施工专业性较强，安排专业的施工队进场进行水泥搅拌桩的施工，人员配置情况如下表。施工人员配置表序号工种水泥搅拌桩施工队备注1管理人员22机长13操作员27司泵18记录员19安全员110电工111合计9WORD格式可编辑专业知识整理分享⑵机械配置主要施工机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1深层搅拌机PH-5D台1搅拌桩施工2灰浆泵HB6-3台1搅拌桩施工3灰浆搅拌机台1搅拌桩施工4集料斗5m3个1搅拌桩施工5压力机TYE-600台1搅拌桩施工6汽车吊25t台1起重作业7装载机ZL50D台1现场转运8水准仪S3台1高程测量9全站仪TOPCON301台1定位放样10发电机组100kW台1备用电源四、试桩目的水泥搅拌施工前先进行工艺性试验，通过试验确定以下施工参数：制浆工艺、水灰比、注浆压力、搅拌钻具下沉速度、提升速度、搅拌遍数、单位时间注浆量、每延米注浆量（水泥掺量）等数据，试桩检测完成后写出试桩总结报告，报总监办审批通过后，作为水泥搅拌桩施工控制依据和操作规程，并按此严格认真执行，最终保证水泥搅拌桩的施工质量。五、试桩方案在K0+040~K0+068箱涵范围内选取代表性位置，进行工程试桩。水泥搅拌桩采用水泥等级42.5R，每米用量暂定为76kg，水灰比0.55，水泥用量具体值根据室内配合比试验及现场试桩确定。桩体施工完后，要求28d桩身强度达到0.8Mpa，单桩容许承载力不小于120KN。WORD格式可编辑专业知识整理分享⑴试桩设计参数设计桩长(m)：5m，根据现场地质情况达到持力层，以确定水泥搅拌桩长度是否符合设计长度。试桩根数：3根施工方法：水泥搅拌桩采用四搅两喷工艺进行施工，采用双搅拌轴式喷浆深层搅拌机。单桩承载力(kN)：不小于120KN试桩位置：根据现场实际情况及图纸要求选择一个位置3根桩成三角形进行试验。试桩水泥渗量：15%试桩配合比：室内配比按照设计要求进行室内配比，室内配比的水泥浆水胶比控制在0.55-0.65。试桩水泥用量：第一根为70kg/m，第二根为76kg/m，第三根为80kg/m，以确定最佳的水泥用量。⑵水泥搅拌桩施工①一般规定a现场应“三通一平”，满足桩机承重、运输和施工要求，应查清地下管线、地下障碍物等情况并加以处理。b施工前，应查清施工场地工程地质情况及水文地质情况，施工场地和临近区域内的现有建筑物（如危房）、地下管线及地下构筑物等埋藏情况、施工现场上空高压线及电话线路等情况。c桩位控制桩点施放应根据桩位平面图，用经纬仪定向、钢尺量距确定各桩点位或采用全站仪定向及确距。钻进时桩机定位应准确、水平、稳固，确保在施工中不发生倾斜、WORD格式可编辑专业知识整理分享移动。d桩机定位平面就位。放好桩位后,按桩的施工顺序移动搅拌桩机到达指定桩位，钻头对中。调整桩机。双向控制导向架垂直度，在桩机井架的正面和侧面均应吊挂垂球，垂球质量不小于2kg。根据导向架的吊锤偏移，用米尺测定搅拌轴垂直度，通过间接测定导向架垂直度来监测桩身垂直度，可及时发现施工时桩机是否倾斜。调整导向架垂直度，按设计及规范要求，一般竖直度小于1%桩长。桩位复测。桩机就位调整好后，根据控制桩检查钻头位置，桩位对中误差不大于5cm。确定起钻点、终钻点。平面位置无误后，进行高程测量。在钻头落地的情况下，在桩机井架上准确画出每米的深度标识线，标识出“零起点”的位置，根据设计桩长资料，计算出终钻时钻杆长度，确定终钻位置。②作业条件a先平整场地，做好水泥储存场地，在作业区域两侧开挖排水边沟，保证场地不积水。清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）。b施工前在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置以确保水泥浆配合比。标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管送达搅拌机喷浆口的时间和钻杆提升速度等施工参数。c根据设计要求通过成桩试验，确定最佳的搅拌次数、水泥浆的水灰比、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，WORD格式可编辑专业知识整理分享以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。成桩后28d后必钻孔取芯检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度，桩身强度达到0.8MPa以上,并作单桩载荷试验，要求单桩承载力标准值不小于120kN，复合地基承载力需达到100KPa须待试桩成功（检验合格后）后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。d制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、泵送浆液的时间等要有专人记录，制拌好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时时应降低等级使用。浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，直到送泵前。e施工时应严格控制喷浆和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg，若小于上述质量，不得进行下一根桩的施工。③施工技术参数a钻进速度：1.0/minvm。b提升喷浆速度：0.5~0.8m/min。c喷浆量：根据设计要求和成桩试验确定。d搅拌转数：根据成桩试验确定。e送灰管的长度应控制在60m内。f送灰管内空气压力一般为0.2~0.4MPa，搅拌时P=0.3MPa，对含水率较大的软土压力应降低至0.25MPa。g停浆面：搅拌提升至距设计桩顶上50cm时，发送器（泵）停止向孔内喷浆。④预搅下沉开动灰浆泵，证实浆液从喷嘴喷出时启动桩机向下旋转钻进喷浆WORD格式可编辑专业知识整理分享搅拌并连续喷入水泥浆液。相关工艺参考值如下：钻时速度，参考值V=0.5～0.8m/min；提升速度，参考值Vp=0.5～0.8m/min；搅拌速度，参考值VR=30～50r/min；钻进、复搅与提升时管道压力，参考值0.1～0.2MPa；喷浆时管道压力，参考值0.2～0.4MPa；喷浆量，参考值30L/min。钻进喷浆成桩到设计桩长或层位后，原地喷浆半分钟，再反转匀速提升，深度误差不得超过5cm。下沉钻头钻进时，应根据土质软硬，选择合适的档位，并时时注意电流的变化及时换档。⑤拌制浆液a单根桩所需的水泥浆尽量一次拌制完成。一次拌不完的，根据总量分次拌制完成。深层搅拌桩预搅下沉的同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。每根桩每次所使用的水泥浆量要均匀充足，使用时根据在水泥罐罐壁上焊接的每根桩（或每次）需用水泥浆的刻度线确定用浆量，确保水泥浆满足配合比要求。通常水灰比控制在0.55，水泥浆相对密度要符合要求。b确定每米喷浆量。根据设计文件对水泥含量、桩径的要求，通过成桩试验，确定水泥浆的最佳水灰比、泵送时间和压力、搅拌机提升和下钻速度等参数，确定每米喷浆量。⑥喷浆反转搅拌提升下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度，边喷浆反转搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌合，第一次提钻喷WORD格式可编辑专业知识整理分享浆应在桩底部停留30s，进行磨桩端，提钻至工作基准面下0.3m处，持喷30s后，停止搅拌和喷浆。⑦重复搅拌下沉启动搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，开始喷浆，同时使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度按设计要求进行，重复搅拌下沉至设计深度。下沉到达设计深度后，停止喷浆。⑧重复搅拌提升重复反转搅拌提升，一直提升至地面。⑨取样，做好样品标志保存养护好样品，备检。整理好桩头。⑩桩机移位施工完一根桩后，移动桩机至下一桩位，重复以上步骤进行施工。六、试桩效果检验⑴通过试桩确定水泥搅拌桩在工程范围地层内的适用情况。⑵确定施工技术参数，包括选择合理的搅拌时间、制浆工艺、水灰比、注浆压力、搅拌钻具下沉速度、提升速度、提升时钻头反转速度、搅拌遍数、单位时间注浆量、每延米注浆量（水泥掺量）等数据，以确定大面积水泥搅拌桩施工的施工方法。⑶试桩完成后进行相关质量检验工作，检验包括成桩质量检查，主要为桩身完整性检测。⑷根据试桩参数出具完整的试桩报告，上报监理、设计及建设单位。七、施工注意事项施工前应水泥加固土室内试验，根据被加固图的性质及单桩承载力要求确定水泥掺入比。WORD格式可编辑专业知识整理分享按试桩确定的配比制备水泥浆，并存放在集料中。水泥浆的水灰比宜为0.55~0.65。搅拌头预搅下沉时电机的工作不得超过60A。如果下沉速度太慢，阻力太大，可通过输浆管适当送水泥稀释土体以利钻进。施工中应采用流量泵控制喷浆速度，注浆泵出口压力应保持在0.2~0.4MPa。设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，必须及时调整。钻机桩位对中偏差不得大于5cm。制备好的水泥浆不得有离析现象，停滞时间不得超过2小时，若停滞时间过长，应降低等级使用。严格