水泥搅拌桩施工试桩方案.docx
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水泥搅拌桩施工试桩方案
水泥搅拌桩施工试桩方案
一、工程概况
中铁六局承建的广珠铁路第五标段属珠江三角洲平原区地势平坦开阔,海拔高程1.29m~2.15m,地面坡降很小。
大多为水塘和水产养殖区。
路基表层至地面以下1.5m为种植土或人工填土,灰色~灰褐色,板结,含较多植物根系,呈硬塑状;1.5~6.5m为淤泥,灰黑色,饱和,流塑,主要由粘粒组成;6.5~10m为淤泥质砂,灰~灰褐色,流塑;10~16m为淤泥质粉质黏土,灰~灰褐色,流(软)塑;16~20m为粉质黏土,灰黑色,硬塑(全风化)。
水泥搅拌法是利用水泥作为固化剂,通过特殊的深层搅拌设备,在地基深处将软土和水泥强制搅拌后,水泥和软土将产生一系列物理和化学反应,使软土固结改性,从而改善软土地基物理力学性质,提高地基承载力。
本标段路基基底处理设计采用水泥搅拌桩进行软基加固处理,设计参数:
二喷二搅(桩顶3m复搅)工艺,全桩无侧限抗压强度1.2Mpa,单桩承载力78KN。
二、试验的目的
1、针对本段临海,大多为水塘和水产养殖区,地基土大多为海相沉积流塑状淤泥、淤泥质土,具有含水量高、孔隙比大、液性指数大、有机质含量高,按现设计掺灰量采用水泥搅拌桩能否有效成桩尚不能确定,故有必要通过室外和室内试验进行验证;
2、通过试验核实设计地质情况;
3、通过试验确定相关设备的组合模式及配备数量;
4、通过试验确定相关工艺性参数,如:
搅拌次数、浆液的配合比、泵送的时间、压力、搅拌机提升及下钻的速度等;
5、确定搅拌的均匀性及成桩时间;
6、掌握下钻和提升的困难程度,确定钻头进入各种地层的电流及喷浆压力的变化情况;
7、通过试验验证相关设计参数。
8、根据桩身无侧限抗压强度和单桩承载力试验确定施工配比。
三、试验的地点、数量
根据设计图纸(新建铁路广州至珠海铁路复工施工图路基工点设计图广州至珠海段第五标段路基施工图纸),在征地红线范围内选择满足设计要求且具有代表性地段做水泥搅拌桩的试桩。
具体试桩点:
DK163+450、DK169+005、DK169+105、DK171+200-300、DK171+600-800。
本次试桩采用PH型和SJB型桩机,采用50、55、60kg三种掺量,每种掺量每处地点两种设备采用二喷四搅各做十根,超过12米的工点另行增加6根采用二喷四搅结合三喷六搅工艺,共增加12根,四处试桩点共计252根。
本试桩施工方案经监理、业主审核后确定。
四、试桩施工组织机构
1.指挥部组织机构
组长:
戴焕文
副组长:
熊敬刚
组员:
岳海飞、董培壮、罗凯、杨子江、余江、张卫东、侯建杰、时富平、王建宏
2.项目部组织机构
组长:
张卫东副组长:
高军庭、侯建杰
成员:
蔡光辉、李俊荣、陈华平、李建国
组长:
负责全面协调
副组长:
协助组长协调个分部、部门间的配合,保证试桩方案的落实。
成员:
具体落实试桩工作、文明施工、持证上岗;方案交底,规范记录、内业,起草试桩试验报告,保证物资设备供应、标定;试内配比,制定检验试验计划,安排检验试验。
项目分部:
第一组小组长:
时富平副组长:
吴国魁(DK169+005、DK169+105)
技术负责:
郑文斌
组员:
董海宝、董想社
第二组小组长:
王建红副组长:
李亚成(DK163+450)
技术负责:
朱立群
组员:
郝靖、杨永红、韩冰
上述人员试桩施工期间必须在施工现场,控制、监控试桩全过程,做到人人到岗,人人在岗。
试桩现场盯岗签到表
试桩号:
机型、编号:
现场负责人:
起止时间:
姓名
职务
到岗时间
离岗时间
姓名
职务
到岗时间
离岗时间
各试桩地点及人员分工如下:
序号
里程
机型、机号
机长
技术负责
司泵工、送料工
记录人
1
DK163+450
PH-5B-1#
李丛生、张峰
罗玉海
徐双福、陈道财
陈天明、尚广发
2
DK169+005
PH-5B-2#
马全喜
马青普
马新发、岳先发
罗强
3
DK168+950
SJB-1-3#
孙均利
孙国飞
王有才、李旺喜
张路华
五、机械设备主要性能及参数
PH型桩机
序号
项目
PH-5A型桩机
PH-5B型桩机
1
加固深度mm
14.5
18
2
成桩直径/cm
50最大60
50最大60
3
钻速(正)r/min
15、25、44、70、108
15、25、44、70、108
4
钻速(反)r/min
17、29、52、82、126
17、29、52、82、136
5
最大扭矩KNM
24.05
24.05
6
提升速度M/min
0.182~1.144
0.182~1.144
7
下钻速度M/min
0.116~1.497
0.116~1.497
8
纵向单步行程m
1.2
1.2
9
横向单步行程m
0.5
0.5
10
灰罐容量m3
1.3
1.3
11
主电机功率KW
37
37
12
整机重量kg
9500
12000
SJB型桩机
序号
项目
SJB40型桩机
备注
1
加固深度mm
15~18
2
成桩直径/cm
50
3
钻速r/min
30-90
4
最大扭矩KNM
85
5
额定电流A
75
6
主电机功率KW
30
7
整机重量kg
2450
六、试桩施工工艺及流程
本次试桩采用二喷四搅(全桩复搅复喷)工艺施工,超过12m的工点另采用三喷六搅的施工工艺进行对比试验。
本次采用PH型、SJB型两种机型进行试桩施工,每种机型试桩数相同。
配合比:
严格按设计配合比拌制浆液,本次试桩水灰比按0.5:
1(重量比)进行,水泥浆比重1.85,其水泥掺入量按50kg/m、55kg/m、60kg/m、三种掺量控制施工。
固化剂采用PC32.5水泥,室内试验配比采用现场取芯方法取样,原状土进行室内试验,保水养护,室内室外试验同步进行。
另二喷四搅结合三喷六搅工艺施工桩长12m以下部分时,每米再增加5kg水泥掺量。
1、试桩施工工艺
二喷四搅湿喷:
(PH-5B型)(SJB-1型)
第一次搅拌喷浆下沉至设计深度;
第二次喷浆搅拌提升至停浆面;
第三次搅拌下沉至桩底;
第四次从桩底开始全桩搅拌提升至停浆面;
施工深度:
按照设计施工图确定;
二喷四搅结合三喷六搅湿喷:
(PH-5B型)(SJB-1型)
第一次喷浆搅拌下沉
第二次喷浆搅拌提升至停浆面;
第三次搅拌下沉至桩底;
第四次搅拌提升至12m处;
第五次从12m处喷浆搅拌下沉至桩底;
第六次从桩底开始全桩搅拌提升至停浆面。
施工深度:
按照设计施工图确定;
(PH-5B型)搅拌机提升及下沉速度与转动速度同步成正比关系。
2、试桩工艺流程图
二喷四搅湿喷法工艺流程
二喷四搅结合三喷六搅湿喷法工艺流程
重复搅拌提钻至停浆面
七、试桩施工相关参数
1.(PH型)施工参数
二喷四搅湿喷:
(PH-5B型)
湿喷法(三挡下三挡升快挡)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.611m/min
/
喷浆量
17L/min
10L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.719m/min
/
0.719m/min
转速
44r/min
52r/min
44r/min
52r/min
55kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.611m/min
/
喷浆量
18.5L/min
11L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.719m/min
/
0.719m/min
转速
44r/min
52r/min
44r/min
52r/min
60kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.611m/min
/
喷浆量
20L/min
12L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.719m/min
/
0.719m/min
转速
44r/min
52r/min
44r/min
52r/min
湿喷法(三、四挡组合快挡)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.972m/min
/
喷浆量
17L/min
10L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.719m/min
/
1.144
转速
44r/min
52r/min
70r/min
82r/min
55kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.972m/min
/
喷浆量
18.5L/min
11L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.719m/min
/
1.144
转速
44r/min
52r/min
70r/min
82r/min
60kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.972m/min
/
喷浆量
20L/min
12L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.719m/min
/
1.144
转速
44r/min
52r/min
70r/min
82r/min
湿喷法(四挡下四挡升快挡)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.972m/min
/
0.972m/min
/
喷浆量
26.5L/min
16L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
1.144m/min
/
1.144
转速
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
55kg/m
下沉速度
0.972m/min
/
0.972m/min
/
喷浆量
29L/min
17L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
1.144m/min
/
1.144
转速
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
60kg/m
下沉速度
0.972m/min
/
0.972m/min
/
喷浆量
32L/min
19L/min
/
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
提升速度
/
1.144m/min
/
1.144
转速
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
二喷四搅结合三喷六搅湿喷:
(PH-5B型)
湿喷法(三挡下三挡升快挡)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅拌提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至12m
第五次12m处喷浆搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.611m/min
/
0.611m/min
喷浆量
17L/min
10L/min
/
/
2.5L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
0.719m/min
/
0.719m/min
/
0.719m/min
转速
44r/min
52r/min
404r/min
52r/min
44r/min
52r/min
55kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.611m/min
/
0.611m/min
喷浆量
18.5L/min
11L/min
/
/
2.5L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
0.719m/min
/
0.719m/min
/
0.719m/min
转速
44r/min
52r/min
404r/min
52r/min
44r/min
52r/min
60kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.611m/min
/
0.611m/min
喷浆量
20L/min
12L/min
/
/
2.5L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
0.719m/min
/
0.719m/min
/
0.719m/min
转速
44r/min
52r/min
404r/min
52r/min
44r/min
52r/min
湿喷法(三、四挡组合快挡)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅拌提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至12m
第五次12m处喷浆搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.972m/min
/
0.972m/min
喷浆量
17L/min
10L/min
/
/
4.0L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
0.719m/min
/
1.144m/min
/
1.144m/min
转速
44r/min
52r/min
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
55kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.972m/min
/
0.972m/min
喷浆量
18.5L/min
11L/min
/
/
4.0L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
0.719m/min
/
1.144m/min
/
1.144m/min
转速
44r/min
52r/min
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
60kg/m
下沉速度
0.611m/min
/
0.972m/min
/
0.972m/min
喷浆量
20L/min
12L/min
/
/
4.0L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
0.719m/min
/
1.144m/min
/
1.144m/min
转速
44r/min
52r/min
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
湿喷法(四挡下四挡升快挡)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅拌提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至12m
第五次12m处喷浆搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.972m/min
/
0.972m/min
/
0.972m/min
喷浆量
26.5L/min
16L/min
/
/
4.0L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
1.144m/min
/
1.144m/min
/
1.144m/min
转速
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
55kg/m
下沉速度
0.972m/min
/
0.972m/min
/
0.972m/min
喷浆量
29L/min
17L/min
/
/
4.0L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
1.144m/min
/
1.144m/min
/
1.144m/min
转速
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
60kg/m
下沉速度
0.972m/min
/
0.972m/min
/
0.972m/min
喷浆量
32L/min
19L/min
/
/
4.0L/min
/
喷浆压力
0.3-0.6mpa
0.3-0.6mpa
/
/
0.3-0.6mpa
/
提升速度
/
1.144m/min
/
1.144m/min
/
1.144m/min
转速
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
70r/min
82r/min
注:
(PH-5B型)搅拌机提升及下沉速度与转动速度同步成正比关系。
2.(SJB型)施工参数
二喷四搅湿喷:
(SJB-1型)
湿喷法(喷浆0.65m/min)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.65m/min
/
1.3m/min
/
喷浆量
18L/min
9L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.65m/min
/
1.3m/min
转速
42r/min
42r/min
83r/min
83r/min
55kg/m
下沉速度
0.65m/min
/
1.3m/min
/
喷浆量
19.5L/min
10L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.65m/min
/
1.3m/min
转速
42r/min
42r/min
83r/min
83r/min
60kg/m
下沉速度
0.65m/min
/
1.3m/min
/
喷浆量
21L/min
11L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.65m/min
/
1.3m/min
转速
42r/min
42r/min
83r/min
83r/min
湿喷法(喷浆0.95m/min)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.95m/min
/
1.3m/min
/
喷浆量
26L/min
13L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.95m/min
/
1.3m/min
转速
65r/min
65r/min
83r/min
83r/min
55kg/m
下沉速度
0.95m/min
/
1.3m/min
/
喷浆量
28.5L/min
14.3L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.95m/min
/
1.3m/min
转速
65r/min
65r/min
83r/min
83r/min
60kg/m
下沉速度
0.95m/min
/
1.3m/min
/
喷浆量
31L/min
16L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
0.95m/min
/
1.3m/min
转速
65r/min
65r/min
83r/min
83r/min
湿喷法(喷浆1.3m/min)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
1.3m/min
/
1.3m/min
1.3m/min
喷浆量
35.5L/min
18L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
1.3m/min
/
/
转速
83r/min
83r/min
83r/min
83r/min
55kg/m
下沉速度
1.3m/min
/
1.3m/min
1.3m/min
喷浆量
39L/min
19.5L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
1.3m/min
/
/
转速
83r/min
83r/min
83r/min
83r/min
60kg/m
下沉速度
1.3m/min
/
1.3m/min
1.3m/min
喷浆量
42.5L/min
21.5L/min
/
/
喷浆压力
0.4-0.6mpa
0.4-0.6mpa
/
/
提升速度
/
1.3m/min
/
/
转速
83r/min
83r/min
83r/min
83r/min
二喷四搅结合三喷六搅湿喷:
(SJB型)
湿喷法(喷浆0.65m/min)
工艺顺序
参量
第一次搅拌喷浆下沉至设计标高
第二次喷浆搅拌提升至桩顶
第三次搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至12m
第五次12m处喷浆搅拌下沉至设计标高
第四次搅提升至桩顶
50kg/m
下沉速度
0.65m/min
/
1.3m/min
/
1.3m/min
喷浆量
18L/min
9L/min
/
/
5.3L/min