三轴搅拌桩止水帷幕施工方案文档格式.docx
《三轴搅拌桩止水帷幕施工方案文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三轴搅拌桩止水帷幕施工方案文档格式.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
监理单位：
江苏建科建设监理有限公司
施工单位：
中国建筑第六工程局有限公司
2.2工程概况
一号路站位于汉源大道与和平大道交叉口西北侧。
1号线为地下两层岛式站，沿和平大道东西向布置，车站建筑面积2.97万㎡，为地下二层岛式车站，车站外包总长312m，总宽为23.1m~27.6m，共设7个出入口，3组风亭（含物业及部分4号线同期实施风亭），车站主体结构采用明挖法施工。
站址现状为空地，施工期间不影响城市主干道交通，无交通疏解。
车站主体基坑采用钻孔灌注桩+内支撑+止水帷幕的围护型式，出入口横跨道路的通道采用暗挖法施工，其余部分采用明挖法施工。
因和平大道与围护结构之间间距过小或管线影响，部分区域无法进行三轴搅拌止水帷幕的施工，此区域采用的格栅加固或者是注浆加固。
满足施工要求的区域正常进行搅拌桩施工，止水帷幕三轴水泥土搅拌桩采用φ850@600，应采用套接一孔法施工。
搅拌桩桩体28天龄期无侧限抗压强度qu≥1.2MPa；
抗渗系数<
10－6cm/s；
三轴搅拌桩的水灰比取0.6～0.8，实搅段水泥掺量为土体天然质量的20％，空搅段水泥掺量为土体天然质量的8％；
垂直度偏差不超过1.0%。
为保证桩位的准确度，必须使用定位卡，一般应使桩位偏差不大于5cm。
图2-1一号路站平面布置图
2.3水文地质情况
2.3.1工程地质
拟建车站土层以第四系杂填土、粘土为主，下伏基岩以石炭系页岩、灰岩为主。
现将拟建站区勘探深度范围内勘探深度及特征从上至下具体分述如下:
1、填土（Q4ml）
杂填土
（1）1：
杂色，松散，以黏性土为主，局部夹有碎石、块石。
该层土人为随意性较大，均一性差，多为欠压密土，结构疏松，堆填时间约3～5年，具强度较低、压缩性高、荷重易变形等特点，工程性质差。
层厚2.00～7.00m,平均3.75m，在场区内普遍分布,各孔均有揭露。
2、第四系全新统冲击层（Q4al）
黏土（5）3-3：
黄褐、灰黄色，可塑状，无摇震反应，切面较光滑，干强度中等，韧性中等，含有少量铁锰结核及姜石。
层厚1.30～6.50m,平均3.10m,在场区内普遍分布,仅个别孔位缺失该层。
3、第四系上更新统冲积层（Q3al）
黏土（5）3-4：
黄褐、棕褐色，硬塑状，无摇震反应，切面较光滑，干强度高，韧性高，含有少量铁锰结核及姜石，局部含量较高。
层厚10.30～18.50m,平均厚14.07m,在场区内分布广泛,各孔均揭露该层。
4、基岩
本站揭露的主要为石炭系上統太原组（C3t）、中统本溪组（C2b）基岩。
太原组（C3t）：
主要为灰、深灰色薄、中厚层灰岩，夹灰黑色页岩、砂质页岩，灰绿、浅灰色细、中粒砂岩及煤层；
本溪组（C2b）以灰白色中层灰岩为主，夹灰绿色薄层铝土质页岩、暗紫铁红色含铁质页岩。
5、不良地质及特殊岩土评价
（1）填土
填土：
由黏性土、碎石为主组成，厚度较大，2.0-7.0m。
由于该层土厚度变化大，物理力学性质相差悬殊，成份复杂，结构疏密不均，自稳性差,工程性能差,在工程设计应注意其对基坑开挖支护的不利影响。
（2）岩溶
①岩溶发育情况
车站范围主要不良地质现象为岩溶,岩溶充填物主要为硬塑状褐黄色黏土，局部夹灰岩碎块。
揭示的溶洞多位于车站基坑底板以下7.8~16.0m。
②岩溶影响及评价
完整的中风化灰岩岩体强度高，是良好的地基持力层。
但车站底板及以下较浅范围内存在较大溶洞时，地铁施工或运营中可能产生岩溶地基塌陷问题。
a.一号路车站双层段底板以下0～6m范围内为黏性土层及页岩层,未发现土洞及空洞存在,稳定性较好。
b.一号路车站双层段底板以下6～10m范围内分布的溶洞及异常有8处，占70%。
揭示的溶洞规模一般较小，洞高一般0.7～1.2m。
施工时应当重点处理该深度范围的溶洞,特别是道床轨道范围应当采取岩溶注浆等针对性的措施。
c.位于车站底板以下10m范围以下分布的溶洞及异常有6处，可能为岩溶裂隙或溶洞。
因其埋深较大,对车站基坑底部影响相对较小,但在施工时需加强隧底岩溶探查,进一步确定其埋深与规模。
（3）膨胀土
场地内广泛分布有第四系中更新统黏土，据室内试验，部分钻孔的土样自由膨胀率在40%~51%之间,具弱膨胀潜势。
老黏土遇水易产生膨胀，对基坑支护结构产生一定膨胀压力。
同时遇水易崩解，其强度将迅速降低，可能导致基坑边坡的坍塌或增加对支护结构的压力，设计施工时宜采取放缓坡率,加强支护或防水保湿等针对性措施。
2.3.2水文地质
拟建场区为黏土层，为相对隔水层，下伏灰岩层发育岩溶裂隙水，根据勘察，岩溶水水位埋深9.10～11.20m，平均9.87m，相应标高约20.85～25.43m，平均23.67m。
岩溶水水位受大气降水影响显著，年动态随季节而变化，一般每年雨季降水高峰期过后一到两个月岩溶水水位达到最高点，其后水位逐渐下降，至旱季末水位下降至最低点，年变幅5.00～10.00m。
1、上层滞水
本区间浅部分布的填土为上层滞水含水层，（5）3-3层粉质粘土及（5）3-4层黏土为相对隔水层。
滞水一般在雨季分布在填土中，水量较小，本次勘察期间为枯水期，勘察时土层中未发现稳定地下水。
本次勘察期间未形成稳定水位。
场区填土主要以黏性土为主，夹有碎石等，粗颗粒易形成大孔隙，成为地下水的贮存空间，透水性较好，但不均匀，由于局部厚度大，丰水期易形成局部上层滞水。
2、基岩岩溶裂隙水
基岩裂隙水主要赋存于石炭系灰岩中。
根据钻探揭露及地质调查，灰岩裂隙发育，局部发育溶洞、溶孔，部分地段岩石破碎，溶蚀现象较明显，存在岩溶裂隙水，局部具承压性。
根据勘察揭露大部分钻孔出现漏浆现象，揭露岩溶裂隙水，仅少量勘探孔不漏浆，未发现岩溶裂隙水。
基岩裂隙水主要受土层地下水或周围裂隙水补给，补给条件受岩体破碎程度、节理裂隙张开程度及延伸情况等控制，以垂直下渗为主，岩溶水主要赋存于岩溶裂隙、溶蚀孔穴中，受土层地下水或周围岩溶水、裂隙水补给，沿构造破碎带、节理裂隙密集带汇集径流，在岩溶处、地层接触带等以地下径流的形式排泄。
本区岩溶水的补给来源主要是大气降水入渗补给，孔隙水的越流补给和区外岩溶地下水的侧向径流补给，局部地段接受地表水的渗透补给。
岩溶水主要赋存于石炭系灰岩的溶洞和溶（裂）隙中，地下水为裂隙承压水，参照JZ-Ⅲ12-区2-7试验孔资料，含水层的渗透系数介于10～30m/d之间，根据国家标准《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307-）中第10.3.5条规定，含水层的透水性属强透水性。
第三章人、机、材及工期计划
3.1人员配备
表3-1施工机具设备需用量一览表
序号
机具名称
规格
单位
数量
备注
1
三轴搅拌机
MAC-240-3B
台
2
压降泵
BW-200
3
320泵
备用
4
挖掘机
卡特320
5
空压机
10m3/min
6
自动拌浆系统
Z20
套
表3-2劳动力需用计划
工种
人数
打桩机驾驶员
挖掘机驾驶员
普工
文明施工和施工帮助
司泵
开泵、维修泵
拌浆
操作自动拌浆系统、添加水泥
管理人员
3-3主要材料计划表
材料
水泥
1646.73T
水
1152.71T
3.2施工计划
1、本车站三轴搅拌桩桩底伸入2-3-3黏土层2m，施工总长度约650m，采用1台三轴搅拌桩机及配套的注浆设备，试桩采用原位试桩，在不考虑一号路站东侧绿化迁移的影响条件下，计划施工工期如下：
⑴计划试桩时间：
1月10日。
⑵计划围护桩外侧止水帷幕加固施工：
1月10日~2月29日。
第四章施工工艺及方法
4.1工艺试桩
按照设计图纸要求，根据地质实际情况和机械设备情况进行工艺实验桩，确定实际采用的各项技术参数、成桩工艺和施工步骤，包括浆液的水灰比、下沉（提升）速度、浆泵的压送能力、每米桩长的注浆量，以指导下一步水泥土搅拌桩的大规模施工。
试桩不少于3组。
4.2工艺流程
三轴轴搅拌桩定位→第一次预搅下沉→配制水泥浆→第一次喷浆搅拌、提升→重复搅拌下沉→重复提升搅拌喷浆直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩、重复以上工序。
搅拌桩加固拟采用两喷四搅施工工艺，首次喷浆量控制在60%，二次喷浆量控制在40%，根据工艺试桩情况做相应调整。
详见“三轴搅拌桩施工工艺流程图”。
三轴搅拌桩（喷浆）施工顺序如下图所示：
三轴搅拌桩施工工艺流程图
4.3施工准备
组织有关人员熟悉图纸和分项工程施工工艺，了解施工现场地上和地下物及管线现状，做好充分的技术准备工作。
根据施工进度编制材料进场计划、提前做好定货工作，完善有关技术资料。
在施工实践中，施工员、技术员应随着设计和施工条件等因素的变化调整和补充完善施工方案。
根据图示坐标尺寸与勘测院提供的控制点进行定位，根据国家水准点引测相对标高。
4.4施工方法
⑴场地平整：
首先对原地面及以下3米左右的杂物进行清理，管线的迁改,然后进行回填，场地平整；
因施工时，为加强路面的稳定，桩机施工道路需铺设垫层，桩机下铺设钢板，以确保桩机的安全与施工质量。
⑵测量放线：
根据相关图纸进行土体加固区域坐标计算，结合平面坐标控制点进行放样、定位及高程引测工作，做好距桩中心线1.5米平行线标志。
放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行三轴深层搅桩施工。
⑶排除障碍：
依据土体加固范围控制边线，采用挖掘机配合人工，对该加固区域内的地表障碍进行有效清理，开挖余土应及时处理，以保证正常施工，并达到文明工地要求。
⑷桩机就位：
由当班机长统一指挥桩机就位，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桩机与标志线平行情况并及时校正。
桩机定位后，用桩机的倾斜仪校正桩机导杆左右和前后的垂直度，成桩垂直度误差≤L/150（L为桩长）。
⑸预搅下沉：
待搅拌机及相关设备运行正常后，启动搅拌机电机，放松桩机钢丝绳，使搅拌机旋转切土下沉，钻进速度控制在0.38～0.75m/min。
⑹制备水泥浆：
当桩机下降到一定深度时，即开始按设计及实验确定的配合比拌制水泥浆。
水泥浆采用普通硅酸盐水泥，P042.5级，严禁使用快硬型水泥。
制浆时，水泥浆拌和时间不得少于5～10min，制备好的水泥浆不得离析、沉淀，每个存浆池必须配备专门的搅拌机具进行搅拌，以防水泥浆离析、沉淀，已配制好的水泥浆倒入存浆池时，应加筛过滤，以免浆内结块。
水泥浆存放时间不得超过2h，否则应予以废弃。
注浆压力控制在0.5～1MPa，单根水泥用量严格按设计计算量，水灰比控制在0.6-0.8之间,制好水泥浆，经过控制注浆压力和泵量，使水泥浆均匀地喷搅在桩体中。
⑺提升喷浆搅拌：
当搅拌机下降到设计标高，打开送浆阀门，喷送水泥浆。
确认水泥浆已到桩底后，边提升边搅拌，确保喷浆均匀性，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。
平均提升速度≤0.5m/min，确保喷浆量，以满足桩身强度达到设计要求。
在水泥土搅拌桩成桩过程中，如遇到故障停止喷浆时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不小于1.0m。
⑻重复搅拌下沉和喷浆提升：
为使软土和浆液搅拌均匀，搅拌头再次下沉。
搅拌头第二次下沉到设计深度以后，开启注浆泵，进行第二次喷浆提升、搅拌。
搅拌头提升到设计标高时，关闭注浆泵，这时集料斗中的浆液应正好排空。
⑼移位：
钻机，重复以上步骤，进行下一根桩的施工。
⑽清洗：
当施工告一段落后，向集料斗中注入适当清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，并将粘附在搅拌钻头上的软土清洗干净。
4.5特殊情况处理措施
（1）有异常时，如遇无法达到设计深度进行施工时，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）施工过程中，如遇到停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，以防止出现不合格桩体；
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。
（4）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。
4.6三轴搅拌桩冷缝处理
4.6.1主要表现形式
相邻三轴水泥土搅拌桩施工间歇超过24小时，未形成“套接”及“搭接”的有效组接形式，未起到护壁或止水等作用。
4.6.2产生的主要原因
1、施工过程中出现机修故障、停电、停水
2、遇到深层障碍物
3、施工过程出现交叉等待
4.6.3主要治理措施
为了保证基坑的止水效果，施工现场机械需定期进行检修维护，现场备用一台发电机，调整好施工工序避免施工交叉等待。
4.6.4出现后补救措施
在搅拌桩搭接的部位采用三根双管高压旋喷桩进行冷缝处理，高压旋喷桩桩径600mm，桩间距350，桩底标高和止水帷幕一样。
冷缝处理如下图所示：
4.7三轴搅拌桩倾斜过大处理措施
4.7施工参数选择
基坑内基底三轴搅拌桩加固施工参数如下：
搅拌桩桩径：
850mm
桩间搭接：
250mm
初凝时间：
45min
成桩垂直度误差：
≤1%
水泥掺量：
20%
水灰比：
0.6-0.8
水泥浆比重：
1.604~1.734
浆液流量：
160L/min
桩径偏差：
≤50mm
下沉速度：
0.38~0.75m/min
提升速度：
≤0.5m/min
4.7.1水泥浆比重的计算
设：
水泥浆比重为X，水灰比为n，水泥体积为1，水泥密度取3.1。
有X=3.1（n+1）/（3.1n+1）
当n取0.8时，得X=1.604
当n取0.6时，得X=1.734
4.7.2三孔表面积的计算
单孔面积为A，双孔咬合段半弦长为L，三孔表面积为S，总咬合面积为Z。
A=0.425*0.425*3.14=0.5672
L=
=0.3=圆心到该弦的距离
即咬合段扇形面积为1/4A=0.1418
三角形面积=0.3*2*L=0.09
总咬合面积Z=4*（0.1418-0.09）=0.2072
S=3*A-Z=1.494
4.7施工技术指标
水泥搅拌桩工艺试验施工技术指标如下表所示：
项目
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
数值
主控项目
水泥及外渗剂质量
设计要求
查产品合格证书或抽样送检
水泥用量
参数指标
查看流量计
桩体强度
28d后取芯
地基承载力
按规定办法
一般项目
机头提升速度
m/min
≤0.5
量机头上升距离及时间
桩底标高
mm
±
200
测机头深度
桩顶标高
﹢200
水准仪（最上部500mm不计人）
-50
桩位偏差
﹤50
用钢尺量
桩径
﹤0.04D
用钢尺量，D为桩径
垂直度
%
≤1.0
经纬仪
7
搭接
﹥250
第五章质量控制措施
5.1施工技术关键及保证措施
为达到设计图纸及施工验收规范规定的质量标准，除了在人、机、料、法、环各个影响质量的环节上进行全过程控制以外，具体还要注意以下几方面：
⑴施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物，遇地表地层较弱时，铺设钢垫板，使地表承载力应满足重型桩机平移、行走稳定的要求，确保搅拌桩垂直度达到设计要求。
⑵水泥搅拌桩应按设计要求进行试成桩，确定在本工程中实际采用的水泥浆液水灰比、成桩工艺和施工步骤，试桩不少于2组。
⑶工程拟采用袋装水泥，现场拌制，因故搁置超过2小时的浆液应降低标号使用。
⑷严格控制搅拌桩下沉速度和搅拌提升速度，并保持匀速下沉（提升），搅拌提升时不应使孔内产生负压造成导坑周边地基沉降，在桩机筒身上做好明显标志，严格控制搅拌桩桩顶和桩底标高。
⑸认真填写每班组水泥记录及相应报表备查。
⑹施工过程中随时检查施工记录，并对照规定的施工工艺对每组桩和检验批进行质量评定，检查重点是：
水泥用量、桩长、制桩过程中有否断桩现象、搅拌提升时间。
⑺水泥土搅拌桩成桩后能够进行必要的质量跟踪检验，了解搅拌均匀程度、桩身强度、以及防渗止水效果，如出现个别不符合规定要求的桩身部位，应采取有效补救措施。
（8）水泥浆液渗入量应使用流量计计量以用于控制现场施工水泥浆液流量。
5.2成桩施工期的质量控制
⑴认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量。
⑵确保使用设计强度等级的水泥，进场水泥及时送检，合格后方可使用。
⑶严格控制水灰比为0.6-0.8，设计桩长及水泥掺入量，确定下沉速度0.38~0.75m/min，提升速度不大于0.5m/min。
⑷施工机械性能良好，三轴搅拌桩机、在进场前检修，施工时及时例保、检查；
压浆泵及时维修、保养，并准备应急备用压浆泵一套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。
⑸施工前对桩机垂直度进行检查校正。
⑹加强上述施工质量点的全面管理，项目部实现24小时岗位值班制度，做好施工过程质量控制记录。
⑺施工过程中，由专人负责填写施工记录，施工记录表中详细记录桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）的时间及深度、水泥用量、水泥掺入比、水灰比。
⑻搅拌速度及注浆控制：
三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均有一次注入水泥浆液，同时按照后台浆液输送量等因素调整控制好下沉和提升速度,做好每次成桩的原始记录。
配制水泥浆液及浆液注入：
在施工现场搭建拌浆施工平台，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。
开机前应进行浆液的配制，根据设计要求和现场的土质情况，控制水泥浆液的水灰比为0.6-0.8，注浆压力0.5~1MPa左右。
浆液流量为200L/min，现场施工浆液流量的测定使用流量计进行测定。
（9）因现场施工场地限制，三轴搅拌桩具体施工顺序从165号三轴搅拌桩开始，逆时针向1号桩施工；
等165号往东具备施工条件后，开始顺时针向300号施工。
（10）在已完成的搅拌桩成桩28d后，抽取1%的搅拌桩进行取芯成桩质量检验,现决定抽取1#、100#、200#、300#、400#、500#该六组搅拌桩进行取芯成桩质量检验。
5.3三轴搅拌桩常见施工问题及处理措施
项次
常见问题
产生原因
应对措施
1
预搅下沉困难，电流值高，电机跳闸
1、电压较低；
2、土质较硬，阻力太大；
3、遇大石块或树木等障碍物
1、调高电压；
2、适量冲水下沉；
3、开挖排除障碍物
2
搅拌桩机下沉不到预定高度，但电流值不高
1、土质太黏；
2、搅拌桩机自重不够。
1、加设反压装置；
2、增加搅拌桩机自重。
3
输浆管路堵塞、爆管。
1、输浆管内有浆液硬结块；
2、喷浆口球阀间隙太小
1、拆洗输浆管；
2、使喷浆口球阀间隙适当
4
搅拌桩机卡钻
1、停电；
2、机械设备故障
1、备用发电机；
2、定期检修维护机械设备
第六章劳动组织
6.1施工人员配置
应结合试验桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置：
作业人员配备表
职务
负责人
1人
项目经理
技术主管
总工
专兼职安全员
安全部长
工班长
2人
技术、质检、测量及试验人员
4人
机械工、普工
20人
6.2主要机械设备配置
袋装水泥运输车
2台
拌浆系统
1套
1台
全液压步履式桩架
三轴搅拌桩机
汽车吊
第7章文明施工与环境保护措施
7、1文明施工
1、本工程建设将全面开展创立文明工地活动，施工中无管线高放；
施工现场排水畅通无积水；
施工现场道路平整无坑塘；
施工区域与非施工区域必须严格分离。
2、施工现场必须标有安全宣传标语和警告牌，办公室内布置争创文明工地的宣传内容。
3、工地现场材料必须堆放整齐，现场材料由材料员统一管理。
工程材料，制品构件分门别类，由条理地堆放整齐。
机具设备定机定人保养，保持机容整洁，运转正常。
4、工地上制定卫生制度，定期进行大扫除，保持生活设备整洁卫生和周围环境卫生。
5、文明施工要求的各项资料由专人负责，做到及时准确。
施工中严格按照施工组织设计实施各道工序，工人操作要求达到标准化、规范化、制度化，做到工完料清，场地上无积水，施工道路平整畅通，实现文明施工。
6、项目部、施工队每周检查文明施工落实情况，经常征求建设单位和施工监理对文明施工的批评意见，及时采取整改措施，切实搞好文明施工。
7、2环境保护
1、所有的废水、污水按批准的方法处理后，排入排污系统。
施工垃圾按批准的方法运往批准的地点按规定进行处理，生活垃圾按照城市规定，每天集中，纳入城市垃圾处理系统。
实行门前三包
升级会员 