水泥搅拌桩专项施工设计方案.pdf

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1、 水泥搅拌桩处理软地基专项 建设方案 一、项目概况 1.1 线路位置及范围 顺德乐龙公路 02 合同段由苏堤至京口河公路工程和闸东风公路工程两部分组成 3.44km。该项目位于顺德乐从镇。1.2 自然地貌 本区地势以平原为主，偶有丘陵地貌。海拔一般在 1.61.6之间 3.8 米，地势平坦，运河沿线纵横交错，鱼塘密布。公路沿线，除河堤、鱼塘垄、路基、村镇附近表层覆盖着厚薄不一的第四纪人工杂填土外，其他路段表层多为壤土、粉质壤土、粉质粉砂。.、粉质粘土、粉砂等软塑性、流体塑性不良地质、填筑路基或在其上修建桥涵构筑物时必须进行地基处理。1.3 地层岩性及分布 本区地势以平原为主，偶有丘陵地貌。海拔

2、一般在 1.61.6之间 3.8 米，地势平坦，运河沿线纵横交错，鱼塘密布。公路沿线，除河堤、鱼塘垄、路基、村镇附近表层覆盖着厚薄不一的第四纪人工杂填土外，其他路段表层多为壤土、粉质壤土、粉质粉砂。.、粉质粘土、粉砂等软塑性、流体塑性不良地质、填筑路基或在其上修建桥涵构筑物时必须进行地基处理。根据软土分布情况，软地基处理有袋装砂井+一般软地基段等荷预压三种方法；袋装砂井+水泥搅拌桩+涵洞等荷预压；桥头引道采用预制管桩+袋装砂井+等荷预压处理。1.4 软土地处理设计 本工程一般路段路基宽度设计 58.5m 如下，具体布局为：（0.5m土路路肩）+3.0m（人行道）+（8.0m 支路）+4.0m（

3、侧分路）+12.25m（主路）+3.0m（中央分路）+12.25m（主路）+4.0m（支路）分隔）+8.0m（支路）+3.0m（人行道）+0.5m（土路肩）=58.5m。本项目无开挖，全部为填土路基。由于软土一般沿全线分布，所有路基路段均需进行软地基处理。在软地基处理设计中，综合考虑工程场地地质条件、工期、施工工艺、材料、工程造价等因素，充分吸收珠三角地区软地基处理的成功经验，并 对 多种 方案 进行 经济 技术 比较 确定.根据工程建设工期和具体软土分布情况，以下路段软土路基处理采用水泥搅拌桩处理措施：箱涵采用“水泥搅拌桩”二次加固处理。水泥搅拌桩直径 50cm呈正三角形排列，桩间距为 1.

4、3 比 1.5m，砂垫厚 80cm，顶部铺设一层双向土工格栅。具体结构见涵洞软基处理设计图。水泥搅拌桩处理纵向范围一般为涵洞宽度+4m 控制，横向处理范围在涵洞出口坡脚线外，1m 具体按分区方案实施。软土段路基填筑速度由施工观测控制：填筑期和等荷载期的填筑速度由路基中心沉降小于 1.0cm/d 控制，边桩水平位移为不超过0.5cm/d；超载期间，填筑速度由路基中心沉降控制小于 0.8cm/d，边桩水平位移不大于 0.5cm/d 控制；综合孔隙压力系数小于 0.6。一般装载速度控制在 20-30cm/周。对于复合地基处理的路段，也可以采用分级填筑预压，分级填筑的时间间隔也必须满足上述沉降和稳定性

5、要求。软地基处理按总工期 24 个月控制。设计预压期考虑 23 个月，但实际预压时间应根据沉降观测和稳定性要求确定，并考虑各种影响因素。具体时间分配如下：软基处理 23 个月，填筑期控制 23 个月，预压 23 个月，卸车 1 个月，道路施工不少于 8 个月。1.4 软基处理主体工程数量 见“软基处理主体工程量表”。软基处理主要工程量表 序列号 项目 单元 数量 1 水泥搅拌桩（50cm）米 60288 二、建设组织部署 2.1。施工队伍安排 软基处理施工专业化程度高，安排 3 支专业施工队进场，分别进行袋装砂井、PHC 管桩和水泥搅拌桩的施工。各组人员配置如下。施工队人员编制表 序列号 工作

6、类型 水泥搅拌桩施工队 评论 1 经理 3 2 队长 4 3 操作员 6 7 泵 4 8 录音机 2 9 保安人员 2 10 电工 1 11 全部的 二十二 注：本表以当前施工配置为准，并非高峰施工配置。2.2.项目进度计划 2.2.1 征地现状及存在问题 1）目前征地范围如下：(1)K4+800K5+600 段；（2）K3+920K4+400 段；(3)K3+400K3+800 段；（4）还有 3 个零星路段，位于腾湖路立交桥处。2)存在的问题 从之前的原始地线测量来看，现有的原始地线与原设计的地线有很大的不同。因此，决定进行四路联试。目前只完成了 K5+058K5+600段的原地面四通联试

7、。其他部分尚未开始。3)项目进度计划 根据以上情况，结合总体进度安排，合同段软地基处理施工进度安排如下：（1）K3+400K5+600 水泥搅拌桩：2011-2-10 2011-4-10。其他未征用路段的建设进度计划将在征地后确定。2.3.主要施工机械设备配置 见下表。主要工程机械设备清单 序列号 设备名称 规格 单元 数量 评论 1 深度搅拌机 SJB-II 塔 5 搅拌桩施工 2 砂浆泵 HB6-3 塔 5 搅拌桩施工 3 砂浆搅拌机 塔 5 搅拌桩施工 4 收集斗 5m3 个人 5 搅拌桩施工 5 电脑录音机 塔 5 搅拌桩施工 6 汽车起重机 25 吨 塔 2 起重工作 7 装载机 Z

8、L50D 塔 2 现场接送 8 等级 S3 塔 4 高程测量 9 全站仪 拓普康 301 塔 2 定位阁楼 10 变压器 630kVA 塔 2 建筑用电 11 发电机组 120kW 塔 1 备用电源 2.4.主要材料供应 见下表。主料数量表 序列号 材料名称 规格 单元 数量 评论 1 水泥 42.5R 吨 3015 注：材料需随施工进度及时进场。3、水泥搅拌桩施工方案、方法及流程 3.1。建设计划 3.1.1 施工顺序 涵管段袋装砂井处理路基填土预压土方加载路基预压期，监测路基变形达到卸荷标准时卸载预压土方涵管段回挖施工水泥搅拌桩涵洞施工回填。3.1.2 团队安排 安排专业的水泥搅拌桩施工队

9、伍，负责整个合同段的水泥搅拌桩施工。安排 23 台机器进场施工，每台机器配备 56 名施工人员。3.1.3 主要建设方案 涵洞路段水泥搅拌桩二次地基处理在该路段袋装砂井内完成，路基及预压土方填土，预压期后，达到卸荷标准后，路段将进行回挖施工前。因此，水泥搅拌桩施工工期相对较晚，对涵洞施工影响较大。由于水泥搅拌桩顶部标高较低，施工前应做好工作面防水、排水设施，非雨季施工。试桩应在水泥搅拌桩正式施工前进行，试桩数量不少于 5 个，以确定最佳工艺参数。考虑到水泥搅拌桩是反挖后的二次处理基础，试验桩不选择在永久桩位进行，以免影响正式施工。水泥搅拌桩采用 2 喷 4 拌工艺施工，采用双轴式喷射混凝土深层

10、搅拌机。根据各工作面，做好场地布置，安排打桩施工流程。布置水泥浆制备系统和泵送系统，泵送距离不应大于此 100m。因地制宜设置砂浆搅拌作业棚。涵洞基础底面（设计标高）以上应预留，50cm 基坑开挖时应挖出质量较差的上部桩段。水泥搅拌桩的施工顺序可以从路基的一侧向另一侧依次进行。涵洞路段水泥搅拌桩施工工期控制在 2 个月以内，并相应安排充足的施工设备进入现场施工。3.2.施工方法及工艺 3.2.1,工艺流程 采用 2 喷 4 搅拌方式施工，施工流程如图所示。3.2.2 操作要点 3.2.2.1 施工准备 1)技术准备（一）做好技术交底和安全交底，熟悉施工图、设计说明、相关设计文件、施工规范，熟悉

11、质量要求，符合 公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）)和公路工程质量检验评价标准(JTG F80-2004)。平整场地桩位放样钻机就位调整钻机检验调整预搅下沉反转提升喷浆搅拌下沉喷浆搅拌反转提升搅拌整理桩头成桩结束清洗设备复测钻头位置泵送水泥浆泵送水泥浆设备进场配制水泥浆取样备检移至下一桩位（2）标高控制点和平面控制点的布置已经完成，线材、水准资料齐全并获得批准。对每根桩进行编号，计算桩位坐标，施工前测量桩位的地面标高。（3）现场技术人员、钻机操作人员等操作人员应熟悉施工步骤，特别是工序之间的衔接要顺畅。根据技术交底和安全交底做好各项施工准备。（4）施工前应检查水泥及外加剂的质量、

12、桩位、搅拌机的工作性能以及各种计量设备（主要是水泥流量计等计量设备）的完整性。2)工作条件（1）先平整场地，做好水泥储存场地，并在作业区两侧开挖排水侧沟，确保场地在雨季不积水。清除桩基所在地面和地下的一切障碍物（包括大石块、树根和生活垃圾等）。场地低洼时，应回填土砂，并 500mm 在基础底部（设计标高）以上预留厚土层。（2）施工前，用稍大的铁块或螺帽将水泥浆罐罐壁上水面和水泥浆面的准确位置焊接起来，保证水泥浆的配合比。校准深拌机砂浆泵的施工参数、砂浆通过输浆管输送到搅拌机喷口的时间、钻杆的提升速度。（3）根据设计要求，通过打桩试验，确定最佳搅拌次数、水泥浆水灰比、泵送压力、搅拌机提升速度、下

13、钻速度、深度的重新搅拌指导下一步水泥搅拌桩。的大规模建设。每批试验桩不少于 5 个。成桩 28 天后，必须钻孔取芯，检查其完整性、桩土混合均匀度和桩身施工长度，桩身强度应达到 1MPa 以上。并做单桩荷载试验，单桩承载力标准值不小于 120kN。水泥搅拌桩的正式施工只能在试桩成功后（检验合格后）进行。(4)施工中使用的固化剂和外加剂必须通过室内试验后方可使用。固化剂浆料应严格按照预定的混合比例进行混合。配制好的浆料不得分离，泵送必须连续。搅拌浆料的罐数、固化剂和外加剂的用量、泵送浆料的时间，必须由专人记录。(5)施工时应严格控制喷浆和停工时间。每桩钻孔后，应连续作业，不得间断喷射混凝土。严禁在

14、未喷水的情况下起吊钻杆。浆槽内的浆液量不得少于一堆 50kg。低于上述质量的，不得进行下桩施工。3）施工技术参数(1)钻孔速度：1.0/minvm。(2)提高喷射速度：0.5 0.8m/min。(3)喷浆量：根据设计要求和桩基试验确定。(4)搅拌转数：根据桩试验确定。(5)送灰管的长度应控制在.60m(6)输灰管内气压一般为 0.20.4MPa，搅拌时 P=0.3MPa，含水量高的软土压力应降低至 0.25MPa。(7)停止面：当搅拌上升到原地面 30cm 时，发射机（泵）停止向孔内喷射。3.2.2.2 放样 根据计算得到的各桩位坐标，利用经纬仪或全站仪放开各桩的中心桩，同时设置控制桩，及时检

15、查桩位，恢复中心桩因打桩机的移动而损坏。中心桩从两个方向用石灰线连接，有利于场地保护和桩位的确定，控制打桩机的行驶，避免漏桩。3.2.2.3 打桩机定位(1)飞机就位。放好桩位后，根据桩的施工顺序将搅拌打桩机移动到指定桩位，并对准钻头。(2)调整打桩机。导向架的垂直度应控制在两个方向上，垂直球应挂在打桩机井架的正面和侧面，垂直球的质量不得低于 2kg 此。根据导架吊锤的挠度，用米尺测量搅拌轴的垂直度，通过间接测量导架的垂直度来监测桩体的垂直度，以便及时发现施工时打桩机是否倾斜。调整导向架的垂直度，根据设计和规范要求，一般垂直度小于桩长的1.5%。(3)桩位复试。打桩机就位并调整好后，根据控制桩

16、检查钻头的位置。(4)确定起点和终点。平面位置正确后，进行高程测量。钻头落地时，在打桩机的井架上准确绘制每米深度标记线，并标出“零起点”的位置。根据设计桩长数据，计算钻孔结束时的钻杆长度，确定最终钻孔位置。.3.2.2.4 预搅拌沉没（1）水泥搅拌桩钻孔前，先用水清洗整个管道，检查管道是否有堵塞现象，放水后再下钻。(2)启动搅拌机钻盘，待搅拌头转速正常后，可让钻杆沿导向架下沉搅拌。下沉速度可由齿轮调节，工作电流不应大于额定值。3.2.2.5 混合浆料（1）单桩所需的水泥浆尽量一次拌匀。如不能一次性完成，应按总量分批混合。深搅拌桩在预搅拌下沉的同时，在后台搅拌水泥浆，在灌浆前将浆料放入集料斗。每

17、桩水泥浆用量应均匀、足量。使用时，应根据水泥罐壁上焊接的每桩（或每次）水泥浆的刻度线确定水泥浆的用量，以保证水泥浆符合要求。超过要求。通常水灰比控制在0.450.5 范围内，水泥浆的相对密度应满足要求。(2)确定每米喷射混凝土的量。根据设计文件对水泥含量和桩径的要求，通过桩身试验，确定水泥浆的最佳水灰比、泵送时间和压力、搅拌机提升和钻孔速度等参数，确定喷射混凝土每米的数量。3.2.2.6 喷射混凝土反向搅拌提升 下沉至设计深度后，开启砂浆泵，将浆料通过管道输送至搅拌头出浆口。泥浆排出后，启动搅拌打桩机和张紧链装置。提起钻杆，使泥浆和土壤充分混合。第一次钻孔、喷浆应在桩底停留 30s，打磨桩端，

18、将钻头提升至工作基准面底部，喷洒 30s 后停止搅拌喷洒。0.3m纸浆。3.2.2.7 反复搅拌下沉 启动搅拌桩机转盘。混合头转速正常后，开始喷涂。同时，边搅拌边使钻杆沿导向架下沉。下沉速度按设计要求进行。下沉达到设计深度后，停止喷射混凝土。3.2.2.8 反复搅拌提升 重复倒置搅拌和提升，一直到地面。3.2.2.9 取样并标记样品 保存并保存样品以供检查。整理桩头。3.2.2.10 打桩机位移 打桩完成后，将打桩机移至下一个桩位，重复上述步骤进行施工。3.3.材料和设备 3.3.1 材料特性 3.3.1.1 水泥 满足设计要求（使用普通硅酸盐水泥，水泥牌号 42.5R，水灰比0.450.55

19、，掺量暂定为 60kg/m，水泥掺量具体数值根据室内配比试验和现场试验确定桩试验。桩基施工完成后，要求桩身强度达到1MPa，单桩允许承载力不小于 120kN)。计量应使用合格的 R42.5 级普通硅酸盐袋装水泥，出厂日期不得超过三个月。使用前，承包商应将水泥样品送至实验室检验。3.3.2 主要设备 深搅拌机、砂浆搅拌机、料斗、注浆泵、发电机（120kW）、电脑记录仪。施工前应检查各种计量器具（主要是水泥流量计等计量器具）的力学性能和完整性，组织验收合格后方可开钻。3.4、质量控制 3.4.1 质量控制点 1）钻机垂直度的控制 测放桩时，要重点复核控制轴和桩位，满足要求后方可开始钻孔。按 5.2

20、.20.3 双立球调整导向架的垂直度，调平钻机平面，使钻杆与地面保持垂直。根据设计规范要求，垂直度一般小于桩长的 1.5%。2）桩长、桩位、桩径的控制(1)桩长的控制。在打桩机的井架上应准确标出“零”起点，并根据起点和设计桩长数据确定最终钻孔位置。(2)桩位控制。放开各桩中心桩的同时设置控制桩，以方便检查，见上。(3)桩径控制。要求直径不小于设计直径，直径磨损量小于设计直径 1cm。经常检查钻头，磨损超过极限时及时焊接修复。3）水泥用量的控制 为保证每米桩内掺入的水泥量和水泥浆量符合设计要求，每台机器应配备电脑记录仪。同时，现场搅拌浆料应使用比重计来控制水泥浆的稠度。应逐一进行浆料的混合，对水

21、池进行逐一清理；同时，指定专人负责，全程待命。4)重新搅拌桩头 为保证水泥搅拌桩的桩端、桩顶和桩身质量，第一次钻孔和喷射混凝土应在桩底停留 30s，对桩端进行打磨 1m。当上升到工作基准面以下 30 50cm30s 时，继续喷水泥浆 30s，以保证桩的上部密实度和强度。5)喷浆时间控制 施工时应严格控制喷浆时间。钻孔速度和提升速度可根据设计或地层选择，但不超过 0.8m/min。每桩钻孔后，应连续作业，不得间断喷射混凝土。严禁在未喷水的情况下起吊钻杆。6)过程控制 根据打桩试验确定的技术参数，严格按 2 打 4 搅法施工，控制钻头下沉和提升速度以及喷射混凝土和停止时间，确保加固范围内各深度均按

22、要求充分搅拌。做一个回顾。7)施工原始记录 随时查看施工记录，对照施工过程对每根桩进行质量控制。现场施工人员填写的记录内容应包括：（一）施工桩号、施工日期和天气情况；(2)喷射混凝土深度和停止标高；(3)砂浆泵压力、管道压力；(4)钻机的钻速；(5)钻孔速度和提升速度；(6)泥浆流动；(7)每米喷射混凝土用量和外加剂用量；(8)再搅拌深度。3.4.2,质量验收 3.4.2.1 主控制(1)水泥及外加剂的质量和水泥用量符合设计和施工规范的要求。(2)桩身强度和基础承载力满足设计要求。3.4.2.2 一般项目 桩底、桩顶标高、桩位偏差、桩径、垂直度等符合公路工程质量检验评价标准（JTG F80/1

23、-2004）和 公路路基施工技术规范（JTG F10-2006）条例。见下表。水泥搅拌桩施工质量标准 线 检查项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 1 桩距（mm）100 抽查桩 3%2 桩径 不低于设计值 抽查桩 3%3 桩长 不低于设计值 喷药前检查钻杆长度，成桩 28 天后取 3%的岩心 4 垂直度(%)1.5 抽查桩 3%5 每延米单桩喷浆量（%）不低于设计值 检查施工记录 6 桩的无侧限抗压强度 不低于设计值 成桩 28 天后，钻取岩心取芯，从桩的三级断面各取 1 个岩心样品，桩数为 3%。7 单桩或复合地基承载力 不低于设计值 桩数的 0.2%，不少于 3 个 4.质量保证措施

24、1)、保证垂直度 为使搅拌桩与地面基本垂直，应特别注意深搅拌机的平整度和导架对地面的垂直度，机器垂直度偏差应控制在不超过 1%。2)、保证桩位的准确性 桩的位置与设计的误差不应大于 2cm 桩的误差，桩的偏差不应超过 5cm。3)、水泥应符合要求 喷射混凝土搅拌过程中使用的水泥浆应严格按照设计的配合比控制，配制的水泥浆不应有离析现象，停机时间不宜过长。为防止水泥浆离析，应将水泥浆留在砂浆搅拌机中不断搅拌，然后在浆料送出前缓慢倒入料斗中。放置 2 小时以上的水泥浆，应降低标签。4)、保证搅拌施工的均匀性(1)搅拌机预搅拌下沉时土壤应充分粉碎。对于硬土，当搅拌机下沉速度过慢时，可采用冲洗法进行喷射

25、混凝土搅拌，但在提升喷射混凝土前必须将灌浆管中储存的水排干。(2)按设计确定的参数严格控制水泥浆的喷射量和搅拌提升速度。水泥供应必须连续；一旦因故中断，必须将搅拌头沉入停浆面以下0.5m，恢复供浆后搅拌提升，以防断桩。(3)应控制反复搅拌时的沉升速度，以保证钢筋深度范围内的各深度得到充分搅拌。5）施工记录要详细、完善 施工记录必须有专人负责，深度记录的偏差不得大于此 5cm；时间记录误差不大于 2s。应如实记录施工过程中出现的问题和处理情况，以便汇总分析。五、安全保障措施（一）建立以项目经理为主要班子的安全保障体系和以项目经理为班长的项目部安全领导小组的组织架构，包括项目技术负责人、安全负责人

26、、专职安全员、各施工队的安全员。（2）开工前必须做好安全技术交底工作，将安全责任落实到人；必须按照安全操作规程进行施工，特殊工种必须经过认证。（三）施工现场关闭施工，禁止非施工人员进入施工现场，在显眼位置设置安全文明施工标志、标语。施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽，特殊操作人员在施工作业中应正确佩戴和使用劳动防护用品。（4）工程机械的使用必须严格遵守工程机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）的有关规定，并按各种使用要求和有关规定进行维护和修理。机械。所有机电设备均应由专人操作。机械的拆卸必须在白天进行。由于打桩机比较高，现场必须不定期检查机组的垂直度，及时调整偏斜。(5)所有电气设备必

27、须安装漏电保护装置，确保安装一机一闸、一漏电开关。电箱和机具采用黄绿色二色线做零接保护。禁止随意连接电缆或电线。电缆必须埋在地下，电线在架空。（6）起重作业应有专人统一指挥，密切配合。操作前应仔细检查各种工具、设备、钢丝绳等，并进行试运行。起重司机应按指挥员指挥操作，严禁站在起重作业半径内，注意与周围建筑物、管线等保持足够的安全距离。（7）打桩机在现场组装时，必须按说明书进行，按规范进行操作。打桩机工作时，禁止非工作人员进入打桩机工作半径。六、环保措施（一）成立环境保护组织和管理机构，制定相应措施，有效优化施工作业技术和程序，达到保护环境的目的。（二）严格执行施工场地边界噪声限值（GB1252

28、3-1990），最大限度控制和减少施工机械和运输车辆造成的噪声污染。（3）施工前应尽可能了解附近建筑物的相关地下管线及地下基础布置图等资料，施工时应避开这些管线等设施；管道等设施搬迁后，应进行施工作业。（4）施工过程中产生的废油、固体废物等，按有关规定采取相应的处理措施。对项目部日常生活产生的生活垃圾，应采取交给环卫工人或焚烧掩埋等处理措施。（5）对进出施工现场的运输车辆采取清洗或清洁等措施，防止车辆夹带的泥土、粉尘污染环境。施工便道经常洒水，防止车辆通过时扬尘。（6）施工时应做好地面排水，设置排水沟、水坑，防止雨水冲刷施工场地。(7)工作完成后必须清理场地。设置专人洒水清洁，以免水泥粉尘飞扬，污染环境。（8）工程机械不得有滴油现象，严禁将油直接滴到地表，污染土壤。（9）材料堆放整齐，废弃物及时清运，注意施工现场卫生。