三轴搅拌桩试验方案.docx
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三轴搅拌桩试验方案
一、编制依据1
二、方案概述1
三、试桩施工准备2
四、试桩要求4
五、试桩目的4
六、试桩组织措施5
七、施工工艺流程5
八、三轴施工参数7
九、施工步骤8
十、质量验收标准9
十一、桩的强度检测10
十三、施工要求11
十四、质量控制11
十五、施工注意事项12
十六、安全保证措施13
十七、质量保证措施16
十八、文明施工保证措施16
附：
试桩施工记录表
一、编制依据
（1）《深圳国际会展中心项目基坑支护工程施工图设计》中国铁道科学研究院深圳研究设计院；
（2）《深圳市国际会展中心工程岩土工程勘察报告（详细勘察阶段第一版）》，深圳市水务规划设计院有限公司，2016年7月；
（3）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）；
（4）《钢结构设计规范》（GB500017-2003；
（5）《混凝土结构设计规范》（GB500010-2002）；
（6）《建筑深基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）；
（7）《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》（SJG05-2011）；
（8）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）;
（9）《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；
（10）《建筑变形测量规范》（JGJ-2008）；
（11）国家及广东省，深圳市现行的有关规定和标准。
二、方案概述
1、三轴水泥土搅拌桩是采用专用钻机，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制性搅拌，固化后形成水泥土墙体，充分利用水泥土强度达到基坑底部加固处理。
2、地质条件，该区域原始地貌多为鱼塘、滩涂，后经天海及软基处理后形成现状陆域。
原始地貌有塘尾涌、和平涌和玻璃围涌由东向西横穿本项目场地，现已在场地东侧设一条截流河将上述横穿河涌截流引排入珠江口。
根据深圳市地质图（1:
50000）场地内无区域性断裂构造穿过，基岩由加里东期（Mr3）混合花岗岩。
场地地层从上到下有第四系人工堆积层（Q4s），第四系海积层（Q4r）第四系冲洪积层（Q4al+pl），第四系风化残积层（Qel），下伏基岩为加里东期
（M⑶混合花岗岩。
本工程涉及三轴搅拌加固的范围为基坑底淤泥加固。
均采用D650mm@450，mm幅与幅之间搭接50mn搅拌桩。
采用两喷两搅工艺，在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min,在桩底部分适当持续搅拌注浆。
水泥土水泥掺入比为20%，喷浆材料采用P.O.42.5水泥净浆，水灰比为0.5~0.6，外加0.3%的FDN-5复合减水剂，以及水泥用量1%勺石膏粉。
本项目共有14个区域需要加固。
项目划分I标段、H标段、皿标段、W标
段。
我公司所中标范围H标段，加固区域涉及7块，加固长度设计桩长为4m
6m8m（附图-1）。
三、试桩施工准备
1、施工准备
（1）在施工前相关技术及管理人员要认真仔细地进行施工图会审工作。
在图纸会审的基础上进行现场技术交底的工作。
（2）、在各分项工程施工前,认真做好技术交底工作。
除进行书面交底外,还应组织各班组召开技术交底会,对施工难点和重点进行讲解。
施工员应对作业班组进行技术、安全和质量交底,明确分项工程质量要求以及操作时应注意的事项。
（3）、完成对施工区域内所有地下管线（管道、电缆）、地下构筑物等的调查工作，确定场地内的管线现状，是废除还是要采取保护措施。
（4）、测量组在放样前先对测量控制点进行复核，然后用复核无误的控制点进行桩位的放样。
将测量放样资料报监理工程师及业主测量队复核。
2、现场准备
（1）所有进场机械设备须有出厂合格证。
在进场前必须通过监理工程师检查和书面确认才能用于施工。
（2）进场材料根据施工进度计划及该工程材料的实际使用量进行准备。
材料进场后由专人验收，按规范的要求进行抽检，严禁未经检验或检验不合格材料进入施工场地。
（3）清除桩位处地上、地下一切障碍包括大块石、树根和生活垃圾等，场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土，查清地下管线的位置高度，做好临时截、排水设施，以及供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等，水电与桩机位置，提前改道重新敷设。
3、原材料
搅拌桩采用的粉体加固剂为PO42.5普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，入罐时经筛网过筛，最大粒度不超过5mm,不得含有纸屑、塑料布石子等杂质。
4、导沟开挖及定位型钢安放
（1）开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线，采用挖机开挖沟槽，导槽宽度不应小于1.2m，
深度不宜小于0.4m。
清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，在施工中应随打随挖导槽，保证浆液不外溢，以保证正常施工,并达到文明工地要求。
（2）移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到0.5%以上。
桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要做到平稳、安全。
桩机定位后，由当班机长负责对桩位进行复核，偏差不得大于50mm。
（3）桩机垂直度校正
在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，30m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。
每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在1%内。
四、试桩要求
搅拌桩工艺试验
1）正式开工前在场地内选取6个试验点（标段平面布置图），位置可微调。
2）每个试验点采用三轴或单轴搅拌桩施工2组搅拌桩。
3）第一组采用水泥作固化材料，水泥掺入量以设计为准。
4）第二组采用新型淤泥固化剂作固化材料，具体配合比和掺入量由建设方委托的专业公司确定。
5）搅拌桩长要求穿过淤泥少于1m。
6）搅拌桩施工完成后7天、14天、28天分别抽芯，要求对比两组搅拌桩抗压强度。
五、试桩目的根据设计要求，施工前应进行试桩实验，目的是为了检验设备、施工工艺，掌握对该场地成桩经验，比较不同工艺参数下的成桩经验，比较不同工艺参数下的成桩质量，确定主要工艺参数（水灰比、水泥用量、下钻速度、提升速度）。
为下一步大面积三轴搅拌施工提供技术指导和操作技术参数。
六、试桩组织措施
投入的主要管理人员计划表
编号
姓名
职称
职务
备注
1
杜江凌
工程师
项目经理
试桩总负责
2
夏学金
高级工程师
总工
技术负责
3
唐道
工程师
工程经理
现场负责
4
李胜来
工程师
工长
现场负责
5
刘长春
助理工程师
预算员
合约、预算
6
汤家盛
助理工程师
材料员
物资保障
7
庄楚斌
助理工程师
测量员
测量放线
投入的主要施工人员计划表
编号
工种
人数
备注
1
前台操作
4
机械操作
2
后台操作
4
水泥制配
3
电工
4
现场用电
4
普工
4
机动
七、施工工艺流程
施工工艺流程图
八、三轴施工参数搅拌桩施工过程中主要施工参数为：
（1）水泥浆流量：
280〜320L/min（双泵）；
（2）浆液配比：
水：
水泥=0.5：
1；
（3）泵送压力：
0.5〜1.0MPa（双浆泵）；
（4）成桩垂直度偏差小于1%，桩沿轴线及垂直轴线方向偏差均不大于50mm。
（5）水泥土水泥掺入比为20%，喷浆材料采用P.O.42.5水泥净浆，水灰比为0.5~0.6，外加0.3%的FDN-5复合减水剂，以及水泥用量1%勺石膏粉。
施工中采用搭接50mm搅拌桩上端空桩部分也应注入适量的水泥浆，该段水泥掺入
比不大于5%。
（6）备注：
土体容重取1.7t/m3,水泥用量：
加固深度X加固面积X土体容重x水泥掺入量。
（7）三轴搅拌桩的提升速度由总的水泥用量与流量有关，可通过监测水泥浆流量进行控制；根据每幅桩水泥用量,调整泵送流量控制提升速度,从而达到设计的水泥用量327kg。
九、施工步骤
（1）开挖导沟三轴搅拌加固导沟施工,根据基坑围护结构内边控制线,采用挖机开挖,并清除地下障碍物。
开挖导沟余土应及时处理,以保证水泥搅拌桩正常施工。
（2）定位架放置根据图纸上对加固范围的编号及施工顺序在,沿开挖好的导沟放置型钢导轨,根据设计要求间距在轨面设定施工分档刻度标记准确定位出每一根搅拌桩的位置并编号。
（3）桩机就位及校正由专人统一指挥桩机就位,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发
现障碍物应及时清除,桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。
桩机应平稳、垂直,并用经纬仪对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。
机械就位后,由当班机长负责对桩位进行复核,具体做法是在桩架上焊接一直径为4cm的铁圈，10m高处悬挂一锤球，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使锤球正好通过铁圈中心,每次施工前必须适当调节钻杆,使锤球位于铁圈内,即把钻杆垂直度控制在1%内，偏差不得大于50mm施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长。
（4）水泥浆液拌制
施工前应搭建2个80t水泥罐,搭建拌浆平台。
在开机前按要求进行水泥浆的拌制，水泥浆液的水灰比严格控制在0.5:
1。
每桶水泥浆液水泥用量为500kg，水量1000kg，施工过程中经常抽查水泥浆液的比重，严格控制水灰比。
（5）搅拌成桩
待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉速度按照计算速度下沉，一般下沉时喷浆量控制在每幅桩总浆量的60〜70%在桩底部分必须重复搅拌注浆，停留1分钟左右，提升速度提升按照计算控制搅拌机，提升时喷浆量控制在每幅桩总浆量的
30%〜40%
根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌和，保证整桩搅拌充分，均匀，确保搅拌桩的质量，钻头下沉速度为0.5〜1.0m/min，提升搅拌速
度不大于2m/min在桩底部分适当持续搅拌注浆。
若出现管堵断浆等现象，立即停泵查找原因进行处理，待故障排除后钻具下沉或提升1m方可喷浆，保证断浆
处上下搭接长度不小于1m
（6）清洗机具、管路
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
十、质量验收标准
成墙期监控内容包括：
验收施工机械性能、材料质量、试成桩资料及逐根检查搅拌桩的定位、长度、标高、垂直度等；严格查验搅拌桩的水灰比、水泥掺量、下沉和提升速度、搅拌桩施工间歇时间等等。
具体检查项目见表4-2。
表4-2搅拌桩桩体验收标准
序号
检杳项目
允许偏差或允许值
检查方法
1
桩底标高（mm
+100,-50
测钻杆测量
2
桩位偏差（mr）
50
用钢尺量
3
桩径（m）
士10
用钢尺量
4
桩体垂直度
<1%
用经纬仪测量
十^一、桩的强度检测
对于水泥土搅拌桩桩体强度的检测，搅拌桩施工完成后7天、14天、28天
分别抽芯，要求对比两组搅拌桩抗压强度天进行钻芯取样进行检测，检测强度及无侧限抗压强度满足设计值。
十二、特殊情况处理措施
（1）有异常时，如施工遇无法达到设计深度时，应及时上报甲方、监理，经各方研究后，采取补救措施。
（2）在碰到地面沟、地下回填石或地下管线无法按设计走向施工时，宜与设计单位、业主、监理共同协商，确定解决办法。
（3）为防止突然停水，造成施工中断，配备1个20〜30m3储水箱。
（4）施工过程中，如遇到断电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。
（5）发现管道堵塞，应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10〜20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
（6）施工冷缝处理：
1由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度。
2严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。
3如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补旋喷桩，保证补桩效果，确保围护桩的止水效果。
十三、施工要求
深层水泥土搅拌桩地基质量检验标准表
序号
检杳项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
机头下沉速度
m/min
1
量机头上升距离及时间
2
机头提升速度
m/min
2
量机头上升距离及时间
3
桩底标咼
mm
+50
测机头深度
4
桩位偏差
mm
v50
用钢尺量
5
桩径
±10
用钢尺量，D为桩径
6
垂直度
%
w1
经纬仪
十四、质量控制
7.1施工过程控制
1、孔位放样误差小于5cm钻孔深度误差为+10cm-5cm，桩身垂直度按设计要求w5%。
。
2、严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。
严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m
/min。
3、施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。
设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。
4、开钻前用桩架垂直度指示仪调整桩架垂直度，并用经纬仪进行校核。
5、场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位，
7、严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。
7.2确保桩身强度和均匀性要求
1、施工中应严格控制每搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重，不小于设计要求。
2、土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。
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、压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，后台供浆应连续进行，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
5、发现管道堵塞，应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提和
下沉0.5m后继续注浆和恢复搅拌，以防断桩发生。
如施工相邻桩时超过24小
时，应重新补桩处理。
7.3深层搅拌桩施工主要检查项目的质量标准
深层水泥土搅拌桩地基质量检验标准表
序号
检杳项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
1
机头下沉速度
m/min
<1
量机头上升距离及时间
2
机头提升速度
m/min
<2
量机头上升距离及时间
3
桩底标高
mm
+100
-50
测机头深度
4
桩位偏差
mm
v50
用钢尺量
5
桩径
v0.04D
用钢尺量，D为桩径
6
垂直度
%
<1
经纬仪
十五、施工注意事项
1、施工前必须清除现场地面、地下一切障碍物，开机前必须调试、检查桩
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机运转及输浆管畅通情况
2、为保证搅拌桩垂直度，注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，用线锤检查。
3、严格控制水泥质量及水泥掺量，确保水灰比。
后台搅拌站要挂牌施工（每种桩的桩长、水泥掺量、用水量等必须在牌上注明），水泥必须过磅，拌浆时间分钟，注浆时要保证单位时间内注浆相等，不得中断注浆。
4、按确定的水灰比制备水泥浆，为避免离析，水泥浆在制浆机中应不断搅拌，直至压浆时才可缓慢的将其注入集料斗中。
5、搅拌机预搅下沉不得冲水，遇到硬土层，下沉太慢时，方可适量冲水。
要保证搅拌时间，增加拌和次数，提高搅拌转数，降低钻进速度。
6、为确保加固强度和加固体的均匀性，压浆阶段不容许出现断浆现象，随时检查滤网的完好情况，及时清渣，防止输浆管发生堵塞，并严格控制搅拌机的提升速度。
因故停浆时，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。
为防止灰浆堵塞导管，停机超过三小时，宜拆洗输浆管为妥。
7、严格控制好水泥浆剂量，现场采用泥浆流量计对水泥用量进行控制，泥浆流量计要稳定，计量要准确。
在施工过程中通过流量计打印数据控制泥浆用量。
十六、安全保证措施
1、成立安全领导小组
组长：
项目经理杜江凌（电话：
）副组长：
技术负责人：
夏学金（电话：
）
副经理：
唐道（电话：
）
副经理：
张添胜（电话：
）
组员：
唐海操、周白斌、李胜来、孙岩、肖本、张学恒、刘皇政项目部建立横向到边、纵向到底的安全生产保证体系，确保安全生产体系覆盖施工现场的每一个角落，确实做到“安全生产，人人有责，综合治理”，以保障施工生产活动顺利进行。
对于施工过程中的安全管理要做到责任到人，现场安排专职安全工程师主要负责施工过程中的对安全生产的管理与监督。
2、安全防护
（1）进入施工现场的施工人员必须佩带安全帽。
（2）现场照明设施齐全，配置合理，经常检修，保证正常的生产、生活。
（3）为确保工程安全施工需设立的足够的标志、宣传画、标语、指示牌、警告牌、火警、匪警和急救电话提示牌等。
（4）合理分布配备足够数量的合格手提灭火器。
（5）设备外传动部位设置防护栏（罩），氧气、乙炔瓶配置防爆回火装置，并经常检查，不合格者及时更换。
装备良好的易燃易爆物品仓库和相应的使用管理制度。
3、用电安全
（1）所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。
严格执行三级配电、两级保护作业要求。
（2）配电系统分级配电，按照TN-S系统要求配备五芯电缆、四芯电缆和三芯电缆，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。
其安装形式必须符合有关规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途。
（3）所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护。
①保护接零：
在电源中性点直接接地的低压电力系统中，将用电设备的金属外壳与供电系统的零线或专用零线直接做电气连接，可使保护装置迅速而准
确的动作，切断事故电源，保证人身安全。
②保护接地：
所有电气设备的绝缘状况必须良好，各项绝缘指标达到规定
值；电气设备及其相连机械设备的金属部分必须采取保护性接零或措施，挂好接地装置示意牌；按规定保护接地的电阻不大于4Q。
（4）施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。
（5）现场内各种用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。
（6）把线、地线禁止与钢丝绳接触，不得用钢丝绳或机电设备代替零线。
（7）机电设备进场未安装时不得随意四处摆放；设备安装应在具备条件时进行，禁止在交叉作业高峰时进行安装；设备压接线时，不得带电作业，防止设备因接线失误、错误而烧毁；设备安装完、测试完后应及时与总包进行交接，由总包成保人员统一看护。
同时各分包施工队伍应严格看护管理。
不得存在“交由总包后，分包不再负责”的现象。
（8）安全电压：
按照国家标准GB3805—83《安全电压》中规定，对特殊场所的照明应采用安全电压。
4、机械安全
（1）所有机械设备包括各类电动工具必须配备安全保护和接地装置及操作说明，由专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生。
（2）对所有用于提升的挂钩、挂环、钢丝绳等进行定期检测、检查和标定，如有损坏或使用不当之处立即更换。
（3）机械安装时基础必须稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂距架空线要符合安全规定。
（4）所有的垂直和水平运输机械的搭设、顶升、使用和拆除必须严格依照政府的有关法规、规章和条例等的要求。
现场安装、拆除施工其重机械和设施时，必须由具有相应资质的单位承担，由专业技术人员现场监督。
（5）各种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等装置，机械设备附近设标识牌、规则牌和详细的安全操作要点。
十七、质量保证措施
1、施工现场事先予以平整，不得回填杂填土或生活垃圾。
2、施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%桩位的偏差不大于50mn,成桩直径及桩长满足设计要求。
3、水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
4、为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
5、制备好的浆液不得离析，不得停放时间过长，泵送必须连续。
6、对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求。
7、施工过程中如因故停浆，要将搅拌头提升至停浆点以上1m处，待恢复供浆时搅拌下沉至停浆位置0.5m以下再进行搅拌提升，以免断桩。
若停机超过三小时，要拆卸输浆管路进行冲洗。
8相邻桩的施工时间间隔不宜超过24h。
如间隔时间太长，与相邻桩无法
搭接时，应采取局部补桩或注浆等补强措施。
9、水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，在原地搅拌20s以保证桩头质量。
十八、文明施工保证措施
1、水泥浆制备及输送时，应防止泥浆外掺及输浆管泄漏而污染场地。
2、搅拌桩施工时应防止泥浆溢出。
3、对泥浆池的挖砌做到规范化，做到施工现场及场内道路平整、整洁、畅通。
4、水泥的存放要整齐有序，并砌筑堆放平台。
5、废泥浆应及时排运，不能随意丢弃，造成环境污染。
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