钉型双向水泥土搅拌桩施工方案

目录一、编制依据..................................................................................1二、工程概况..................................................................................1三、试桩目的..................................................................................2四、工艺介绍................................................................................2五、钉型双向搅拌桩施工方案........................................................2六、人员及机械设备组织................................................................8七、施工管理人员配备计划..............................................................9八、质量保障措施..………...............................................................10九、材料计划表….................................…....................................12十、安全技术措施及文明施工.....................................................….12十一、环境保护措施........................................................................19一、编制依据1、S332安庆至望江改建工程第5标段两阶段施工图设计文件；2、《公路路基设计规范》（JTGD30-2004)；3、《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/TD31-02-2013)；4、软土路段的地质勘察报告；5、本工程合同要求和招投标文件；6、施工规范及标准：《工程测量规范》（GB50026-2007）；《软土地基深层搅拌加固法技术规范》(YBJ225-91)；《钉型双向水泥土搅拌桩复合地基技术规程》（苏JG/024-2007）二、工程概况1、我公司承建的S332安庆至望江改建工程第五标段，起止点桩号为K50+000～K67+726.097，线路起于望江县高士镇武昌村自东北向西南沿S332老路布设,终点位于望江县华阳镇新北社区附近S211，全长约17.729公里。其中武昌湖周边多为软土地基，土质承载力较差。设计图纸中将K54+168～K54+410、K54+623～K55+959.1段软土地基采用钉型双向水泥搅拌桩方案进行地基加固处理，具体设计参数如下:桩长:5-14m，其中扩大头直径0.9m，长度4－9m，共19080根，115708米；下部桩体直径0.6m，长度0-8m，共10791根，69169米。桩间距2m，加密区1.8m，正三角形布置，水泥采用海螺牌PO42.5的硅酸盐水泥.2、为了保证工程质量优质，质量目标明确，减少盲目施工，施工前确定标准的施工工艺，根据本工程特点和现场实际交通情况、现场地质勘察报告计划选取K55+455-K55+467段作为水泥搅拌桩的首件施工和试桩段，计划施工试桩10根，本段全长12米，路基处理宽度29米，桩长12米（其中扩大头90㎝桩长5米，下部60㎝桩长7米），桩间距2米。三、试桩目的1、确认原定的施工工艺和水泥土配合比是否满足设计要求；2、满足设计要求的每米掺灰量和工艺要求的各种参数；3、掌握各种土质条件下：钻进下沉、钻杆提升的速度及困难程度情况，以确定合适的技术措施；4、提供满足设计和施工要求的各种操作参数；5、检验施工设备，确定该地质条件下合理的工艺流程；6、验证搅拌的均匀程度和成桩直径。四、工艺介绍水泥土钉型双向搅拌桩是一种新型的水泥土搅拌桩，其施工机械是对现行水泥搅拌桩成桩机械的动力传动系统、钻杆以及钻头进行改进而成的：①采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片，在外钻杆上安装反向旋转叶片。②将搅拌叶片改进为能伸缩叶片，可在地面以下任意深度处伸缩为两种不同的半径，使桩体上部截面扩大（扩大头），形成钉子形状的水泥搅拌桩。钉型双向搅拌桩机具有以下作用：⑴搅拌更加均匀：由于实现了双向同时旋转，使水泥浆与土体得到充分搅拌，再无层状的水泥土搅拌体。⑵冒浆现象：通过上层叶片的同时反向旋转，阻断了水泥浆上冒途径，强制对水泥浆就地搅拌，基本解决了冒浆现象，节约了水泥。⑶功效快，施工需要机械较常规搅拌桩较少，从设计上讲，设计延米数较少，施工工期短。五、钉型双向搅拌桩施工方案对于软土厚度较大、填土较高路段采用钉型双向搅拌桩结合预压处理方案，搅拌桩上部1/3～1/2桩长的扩大头直径一般为90㎝，下部桩体直径为60cm，桩间距为2.0m，个别段落因软土较厚或填土较高可以加密布置。在桩顶做30cm厚垫层，用于调整桩顶预应力的分布。碎石采用5～40mm的天然级配，碎石最大粒径不宜超过50mm，含泥量应不大于5%。布桩型式采用正三角形，按平行于路线走向布设；桩长及桩间距经计算并结合该地区类似工程经验最终确定。钉型双向搅拌桩处理段和采用其他方式处理段的接头部位设计采用铺设高强度土工格室加强过度处理，在接头部位分别向两侧布设各5m长；土工格室设在垫层的中部、顶部。1、施工准备（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，用石灰标出桩位，布置好桩位图，报监理审批。（5）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。（6）制备水泥浆:按配比实验的结果进行制浆。（7）开工前办理有关施工手续及申报工作。2、施工工艺、施工方法及检测方法2.1、钉型双向水泥土搅拌桩上部（扩大头）采用四搅两喷，下部采用二搅一喷施工工艺，具体施工顺序如下图所示：钉型双向搅拌桩施工a)桩机定位：测量放线、钉型双向搅拌桩机定位，移动到指定桩位并对中。b)切土下沉：启动双向搅拌桩施工机械，调整搅拌叶片完全展开至扩大头直径，机械沿导向架向下触土，下面一组叶轮旋转强制切土，同时开启送浆泵，通过固连在叶片上的喷嘴向土体中喷水泥浆，促使固化材料就地附在旋转产生空隙的土中旋转到半周，上面一组叶轮旋转搅拌，把土与浆体固化材料搅拌混合在一起，保证喷浆均匀。两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌桩机持续下沉完成扩大头端的“搅、喷、拌”过程。c)缩径下沉：在扩大头底面位置处，通过反向旋转外钻杆，调整搅拌桩机叶轮工作半径，搅拌叶片调整为桩下部直径，搅拌桩机沿导向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架再次向下触土，叶轮被带动反向旋转强制切土。下面叶轮旋转切土并喷浆，上面叶轮旋转搅拌保证喷浆均匀，搅拌桩机持续下沉至根部桩底设计标高，完成根部桩的“搅、喷、拌”过程。d)提升搅拌：关闭送浆泵，准备桩机提升，搅拌叶片保持下部桩成桩时的旋转方向，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至下部的外钻杆叶片位于扩大头端标高以下0.5m左右处，开启送浆泵，固连在叶片上的喷嘴向该处土体中复喷水泥浆，逐步提升至扩大头端，保证应力集中作用下变截面薄弱环节的安全。e)扩径提升搅拌：保持送浆泵开启状态，改变外钻杆的旋转方向，将外钻杆搅拌叶片打开到扩大头端桩体直径，喷嘴复喷水泥浆，搅拌桩机提升，两组叶片同时旋转搅拌水泥土，直到内钻杆下面的的一组叶片位于大桩桩顶。（如个别叶片未打开，可人工打开）。f)搅拌下沉：开闭送浆泵，停止喷嘴喷浆，保持叶片展开大桩直径状态，搅拌桩机沿导向架再次向下触土，上下两组叶轮旋转复搅至大桩桩底面保证喷浆均匀，完成复搅过程。g)提升搅拌：保持旋转方向，在大桩桩底面处提升搅拌桩机的导向架，再次提升复搅，搅拌桩机提升至地表，完成单桩施工。h)关闭搅拌机械移位至下一桩位。2.2、施工技术要点（1）严格按设计要求配制浆液，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1.5m/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，钻头提升速度控制在0.8m～1.2m/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，全桩需注浆均匀，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。(6)水泥掺入比不得小于14%,NF高效减水剂的用量据土的物理、水理性质，按配比试验的结果确定，水灰比不大于0.50.（7）根据软土地质条件，如果其含水量高，有机质含量高，酸度高，应适当的增加石膏、粉煤灰等外加剂，在水泥掺入比不继续增加的情况下，提高桩的强度。（8）关于搅拌桩的室内配合比试验，根据一般的工程经验，以90天龄期的无侧限抗压强度为标准强度，要求试件无侧限抗压强度：7天龄期强度qu≥0.8Mpa，28天龄期强度qu≥1.6Mpa，90天龄期强度qu≥2.4Mpa。2.3、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1.5m/min2提升速度0.8~1.2m/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℃2.4、质量保证措施及检测控制2.4.1搅拌桩施工前，应进行成桩工艺试验（可利用工程桩），以掌握对该场地的成桩工艺及各项技术参数，在确认原定施工工艺和水泥配合比可以满足设计要求时，试桩完毕，否则还将再试，直至达到要求。成桩工艺试验应达到下列要求：⑴成桩工艺试验桩数不宜少于10根。⑵满足设计要求的每米掺灰量和工艺要求的各种参数⑶采用2喷4次搅拌的施工工艺，以保证搅拌的均匀程度。⑷掌握各种土质条件下：钻进下沉、钻杆提升的速度及困难程度情况，以确定合适的技术措施。2.4.2质量检测控制①桩径不小于设计值，采用钢卷尺量测，检查频率≥2%②桩长不小于设计值或电流、钻进速度控制值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率100%。③扩大头高度不小于设计值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率≥0.5%④水泥掺入量不小于设计值，采用查施工记录检查，检查频率100%。⑤水灰比采用测水泥浆比重检测，比重偏差小于5%，每台班检测不小于1次。⑥喷浆量控制，每台泵应标定一次，采用相关仪器记录。⑦水泥质量须复合国家标准，采用送检方式，每2000m³检测1次。⑧根据设计图纸进行桩位放样。桩位定位平面偏差50mm。⑨为保证桩体垂直度，应将钻机平面调平以使钻杆导向对地面保持垂直。使其垂直度偏差1%钻头直径磨损量小于1cm。2.4.3桩身检测①在成桩28d后进行钻探取芯，抽检频率为总桩数的1%～2%，取芯位置宜在桩直径2/5处，应将代表性芯样加工成Φ×h=50mm×100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验。强度应达到设计值要求。②在成桩28d或90d后进行荷载试验，检测单桩承载力和复合地基承载力，抽检频率为总桩数的0.2%～0.5%，且不应