水泥搅拌桩试桩方案重点讲义资料Word下载.docx
《水泥搅拌桩试桩方案重点讲义资料Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水泥搅拌桩试桩方案重点讲义资料Word下载.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
（6）根据单桩承载力试验确定施工掺和比，取得可靠的、符合设计要求的工艺控制数据，以便指导本段水泥搅拌桩大面积施工。
4自然特征
4.1地形、地貌
本段路基处黄淮冲积平原地区，大部分地区地面高程在40～50m，地形平坦、开阔，多为村庄及耕地。
工点位于**新区站内，与既有京九线并行，其之间存在较多水坑，水坑深约2～5m，宽约12～35m，延既有京九线条形分布。
4.2工程地质及水文地质条件
（1）工程地质
黄淮冲积平原区是本段路基的主要地貌单元，水网分布密集，地基土相对软弱，均布有软土及松软地基土，由于土质地基厚度大，多为中压缩性土，承载力不高，路基工程采用复合地基处理。
地层岩性：
沿线所经过的地层岩性较复杂，按其成因和时代分类主要有第四系全新统冲积（Q4a1）软粉质黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂，第四系上更新统冲击层（Q3a1）黏土、粉质黏土、粉土、粉砂、细砂。
（2）水文地质条件
沿线地下水主要类型为第四系孔隙潜水，地下水主要受大气降水及地下侧向径流补给，勘测期间地下水埋深4.5～7.8m，水位变幅1～3m。
水质较好，对混凝土无侵蚀性。
地下水主要以地下径流及人工开采为主要排泄方式。
4.3地震资料及最大冻结深度
地震动峰值加速度：
0.10g（地震基础烈度为Ⅶ度），土壤最大冻结深度0.32m。
4.4气象特征
本段沿线属暖温带亚湿润区，四季分明，夏季炎热多雨，冬季干冷，降雨量季节性差异大，历年平均气温14.6℃，极端最高温39.4℃，极端最低温-12.5℃，平均降雨量747.1mm，平均风速2.1m/s，最大风速11.5m/s，最大积雪深度24cm，土壤最大冻结深度0.32m，按照对铁路工程影响气候分区为温暖地区。
5工程概况
本段施工范围内的**新区站路基工程位于**省**市境内，起讫里程为DK14+889.38-DK18+354.27，路基全长3.465km。
正线前接**特大桥，后接木兰特大桥。
水泥搅拌桩位于DK16+325.47～DK16+471.95段长146.48m基本站台外侧宽10m范围内共有多向水泥搅拌桩17092m、1139孔，桩径0.5m，间距1.2m,正方形布置,桩长15m，单桩承载力不小于230KN，桩顶设0.5m后碎石垫层，垫层内夹铺两层聚丙烯单拉塑料格栅（TGDG200）。
6试桩方案
6.1试桩位置
拟选DK16+325.47～DK16+471.95段长146.48m，总面积为1464.8㎡，这段中小里程即DK16+327.27左右进行试桩，试桩面积为8.64㎡，即9根。
6.2室内配合比试验
根据《水泥土配合比设计规程》JGJ/T233-2011规范及《多向水泥搅拌桩设计图》***商阜施路通-10设计图纸要求，分别选取水泥掺入比18%、21%、24%三个掺量，水泥浆水灰比选用0.5，进行配合比设计，配合比设计步骤如下。
6.2.1配合比选用水泥掺入比基准值18%计算
6.2.1.1根据试验方案，确定试验所需湿土的质量，并按下式计算：
式中：
—湿土质量（kg）；
—土的天然密度（g/cm3）；
—土的体积（m3）。
计算ms=1000×
ρs×
Vs
=1000×
1.72×
（24×
0.0707×
0.0707）=14.588kg
6.2.1.2根据试验方案，确定试验所需风干土的质量（风干含水率为1.0%），并按下式计算：
—风干土质量（kg）；
—土的天然含水率（%）；
—土的风干含水率（%）。
计算m0=[（1+0.01×
w0）/（1+0.01×
w）]×
ms
=[（1+0.01×
1.0）/（1+0.01×
20.4）]×
14.588
=12.237≈13kg
6.2.1.3根据选定的水泥掺入比基准值，确定掺入的水泥质量，并按下式计算：
—水泥质量（kg）；
—水泥掺入比（%）。
计算mc=[（1+0.01×
w）/（1+0.01×
w0）]×
0.01×
aw×
m0
=[（1+0.01×
20.4）/（1+0.01×
1.0）]×
18×
13
=2.79kg
6.2.1.4根据选定的水泥浆水灰比，确定加水量，并按下式计算：
—加水质量（kg）；
—水泥浆水灰比。
计算mw=[（0.01×
w-0.01×
w）+0.01×
μ×
aw]×
[（1+0.01×
w0）]×
=[（0.01×
20.4-0.01×
1）/（1+0.01×
20.4）+0.01×
0.5×
18]×
1）]×
13
=3.89kg
6.2.2配合比选用水泥掺入比基准值21%计算
6.2.2.1根据试验方案，确定试验所需湿土的质量，并按下式计算：
6.2.2.2根据试验方案，确定试验所需风干土的质量（风干含水率为1.0%），并按下式计算：
6.2.2.3根据选定的水泥掺入比基准值，确定掺入的水泥质量，并按下式计算：
21×
=3.25kg
6.2.2.4根据选定的水泥浆水灰比，确定加水量，并按下式计算：
21]×
=4.12kg
6.2.3、配合比选用水泥掺入比基准值24%计算
6.2.3.1根据试验方案，确定试验所需湿土的质量，并按下式计算：
6.2.3.2根据试验方案，确定试验所需风干土的质量（风干含水率为1.0%），并按下式计算：
6.2.3.3根据选定的水泥掺入比基准值，确定掺入的水泥质量，并按下式计算：
24×
=3.72kg
6.2.3.4根据选定的水泥浆水灰比，确定加水量，并按下式计算：
24]×
=4.36kg
6.2.4三个配合比所用各种材料用量如下表
表1三个配合比所用各种材料用量表
水泥掺入量（%）
水泥浆水灰比
水泥用量（kg）
风干土用量（kg）
拌合水用量（kg）
18
0.5
2.79
13.0
3.89
21
3.25
4.12
24
3.72
4.36
6.2.5配合比选定
6.2.5.1选定理论配合比
根据以上3个配合比测得28d无侧限抗压强度值，详见下表：
表228d无侧限抗压强度表
28d无侧限强度（MPa）
3.34
4.78
6.12
依据《水泥土配合比设计规程》JGJ/T233-2011规范及《多向水泥搅拌桩设计图》***商阜施路通-10设计图纸要求，选取满足设计性能要求、较小的水泥掺入比所对应的配合比。
综上所述，选定水泥掺入比为18%、水灰比0.5的配合比为施工用配合比。
6.2.5.2施工用配合比（水泥掺入比为18%、水灰比0.5）
水泥搅拌桩桩径0.5m，则每延米体积为：
Vs=S×
h=3.14×
0.25×
1=0.19625m3
土的天然密度为1720kg/m3
因此每延米材料用量为：
ms=ρs×
vs=1720×
0.19625=338kg/m3
mc=ms×
18%=338×
18%=61kg/m3
mw=mc×
0.5=61×
0.5=30kg/m3
水泥：
干土：
水=61kg:
338kg:
30kg
水=1:
5.54:
6.3试桩布置
为了确定水泥搅拌桩的施工工艺，根据中心试验室试验的结果，本次选试验桩15根，桩排成3行，桩与桩成正方形布置，间距为120cm，依次编号（见下图）。
相关参数如下：
试验桩布置图
1）水泥土搅拌桩的桩径为500mm，水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量比18%（重量比），水灰比0.5。
2）施工过程中，认真记录施工中的各种操作参数，下钻及提升的阻力情况等。
以便根据试验结果，确定正式施工参数。
试桩施工中，严格控制机头的钻进速度（1.8m/min）及提升速度（0.9m/min），注意保证桩头的质量（采用停留喷粉或喷浆30秒的方法），用电子秤或电子自动记录仪来记录每米喷粉量（湿法则记录总喷浆量及平均喷浆量），如发现喷粉量或喷浆量不足，则采用复搅复喷的方法来保证桩身质量（试桩时未发生）。
本段水泥搅拌桩的施工采用湿喷法施工。
水泥搅拌桩复合地基：
水泥搅拌桩施工28天后，经检测合格，铺设桩顶0.5m厚的碎石垫层。
垫层内夹铺两层聚丙烯单拉塑料格栅（TGDG200）。
7试桩技术标准
1）钻孔取芯检测桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度检验（不小于1.2Mpa）；
2）单桩竖向承载力不小于230KN。
8施工组织机构
针对本工程的工期要求和工程特点，确保工期、质量、安全、环保等全面实现建设目标，项目部组建第二架子队进行施工，架子队设置专职队长、技术主管，配置技术、质量、安全、试验、材料等人员，人员配备见下。
架子队组织机构图
架子队主要人员一览表
职务
姓名
出生年月
学历
专业
专业年限
队长
***
1984.01
本科
土木工程
10
技术主管
**
1987.10
土木工程
7
技术员
1989.02
大专
道路与桥梁
7
质检员
1984.11
8
安全员
1989.11
大专
道路桥梁工程
3
材料员
1972.02
中专
工程管理
26
试验员
1987.04
6
领工员
1978.06
高中
/
20
架子队作业人员配备表
序号
砼工人
电工
测量工
架子工
司机工
修理工
其它
合计
1
2
4
5
15
35
9主要施工机械及进场计划
机械设备名称
单位
数量
进场计划
备注
自卸汽车
台
12
2016年6月11日
挖掘机
推土机
振动压路机
装载机
洒水车
油罐车
平地机
9
搅拌桩机
灰浆拌和机
11
灰浆泵
电磁调速电动机
搅拌记录机
检验、试验、测量仪器设备
设备、仪器名称
全站仪
水准仪
K30平板载荷仪
套
轻型触探仪
10工期安排
为了保证施工质量及工程进度试桩拟在室内配合比确定14天后进行。
即室内配合比有关的检验和现场试桩同时进行，如最终试桩结果不符合设计要求，采取在试桩范围内补桩的措施，提高地基承载力。
计划2016年3月10日现场取样及进行相关实验工作，2016年4月12日前完成室内配合比选定，2016年6月10日前完成平整场地；
2016年6月11日机械到达现场，并组装机械并对机械进行标定，2016年7月1日开始做试桩。
11施工工艺流程
1、清理场地，由于水泥搅拌桩均在DK16+325.47～DK16+471.95段，平地机清表后并用压路机碾压平整，以利于桩机移位。
2、根据设计的总平面图，先放出施工段内轴线，再根据轴线定出1～9#桩位。
基础轴线及标高测量完毕，基础的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护。
3、根据桩位，钻机对准桩位对位，机身垂直。
4、在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，方可启动搅拌机，以60r/min的转速和1m/min的钻进速度，顺时针方向边钻边注浆，直至设计桩长，再继续喷浆15min后停泵，改逆时针方向搅拌提升至设计桩顶。
5、为使软土和水泥浆液搅拌均匀，再次将搅拌机钻进下沉，直至设计深度，再将搅拌机按规定速度反转提升出地面。
6、成桩后，桩顶采用湿黏土封顶，进行保护。
7、移位：
桩机移至下一个桩位，重复进行上述步骤的施工。
8、水泥搅拌桩的施工工艺流程如下图：
12施工技术控制
12.1现场条件
试桩之前要做好场地的三通（路通、水通、电通）一平（清除施工现场的障碍物），查清地下管线的位置及确定架空电线的位置、高度；
同时要保证排水系统通畅，搞好施工场地的排水，路基两侧要挖临时的排水沟，并保证路基有4%的横向排水坡，保证软基处理地段没有积水。
12.2机械设备
本次试桩选用DSM-18型桩机，主电机功率为45Kw。
试桩前所有用于试桩的机械必须完成以下工作：
（1）桩机必须配置可以控制桩身每米喷浆量的记录器，且记录器上的任何一个可操作的按钮和开关不得用于设定操作时间、深度、喷浆量、桩位编号、复搅深度、复搅次数等参数。
（2）桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定，不合格的仪表必须更换。
（3）桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤，并画上垂直线。
（4）在桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度。
（5）钻头直径的磨损量不得大于1cm。
12.3技术措施
（1）施工前现场地面应予平整，必须清除地上地下一切障碍物。
场地低洼应回填粘性土或细粒渗水土，（最大块径不大于100mm）,不得回填杂填土。
地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施，如铺设砂垫层。
（2）开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。
（3）据设计要求，将搅拌桩位置用白粉定位，移动深层搅拌机达到指定桩位对中，桩位误差不得大于5cm，垂直偏差不得超过1%，桩直径和桩长不得小于设计值。
（4）施工时，设计停浆面应高出操作面标高0.5米，在开挖时应将该施工质量较差段挖去。
（5）水泥搅拌桩应打入硬层不少于0.5米，判别是否打入硬层的方法可由钻机钻到最深时的下钻速度和电流表的读数来确定，一般是下钻速度0.5m/min，电流值是额定电流值的125%以上。
（6）当成桩过程中，当因故停浆继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5米，若停机超过3h，应在原桩位旁边进行补桩处理。
（7）施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。
用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4MPa，并使搅拌提升速度与输浆速度同步进行。
（8）严格按设计确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度。
为保证施工质量、提高工作效率和减少水泥浪费，应尽量连续工作。
输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。
一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5米以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌；
如停工3h以上，必须立即进行设备和管道全面清洗，防止水泥结块，影响施工且应在原桩位旁边补桩；
（9）严格控制搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌；
确保桩身强度和均匀性：
（10）搅拌桩施工采用三次喷浆六次搅拌为宜，每次搅拌为全桩长范围内，搅拌过程中均喷水泥浆；
（11）施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量；
（12）严格按照设计的水灰比配制浆液，配制好的浆液必须过滤；
（13）水灰比控制：
根据水泥用量计算每槽用水量，在储水罐上做好标志，在施工中严格做好计量工作。
（14）制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数固化剂和外加剂的用量以及泵送浆液时间等应有专人记录。
（15）施工记录必须详尽完善：
施工记录必须有专人负责，深度记录误差不得大于10cm，时间记录误差不得大于10秒钟。
施工中发生的问题和处理情况，均须如实记录，以便汇总分析；
（16）施工中应经常检查施工用电及机械情况，发现问题及时修理。
（17）桩的施工允许差：
水泥搅拌桩施工允许偏差
检验项目
允许误差
施工单位检验数量
检查方法
桩位（纵横向）
50mm
按搅拌桩总数的10％抽样检验且每检验批不小于5根
测量仪器或钢尺丈量
桩身垂直度
1％
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50~100cm后，钢尺丈量
13质量检验
水泥搅拌桩的质量控制应贯穿于施工的全过程，施工质检人员、现场监理人员必须严格控制施工工艺质量。
施工中随时检查施工记录和计量记录，并依照施工工艺对每根桩进行质量评价。
检查重点是：
水泥用量、水泥浆稠度及比重、桩长、搅拌头转数和提升速度、喷浆压力、喷浆时间、复搅次数和复搅深度及停浆处理方法等。
水泥搅拌桩施工质量检验:
1>
成桩28天后进行质量检验。
2>
采用桩长范围钻孔取芯方法进行桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度检验，抽芯于1/4桩径处全长抽取，检验数量为总数的2‰且每检验批不少于3根，要求芯样水泥土的搅拌均匀程度较高，无断灰、夹泥，拍摄取出芯样的照片，自桩顶1m以下每隔2m截取试样（全桩不少于3个且上、中、下均有代表性芯样）作无侧限抗压强度试验，其无侧限抗压强度不得小于1.2Mpa。
钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
3>
采用平板载荷试验方法检验单桩承载力（不小于230KN），检验数量为总桩数的2‰且每检验批不小于3根。
14质量保证措施
施工现场事先予以平整，不得回填杂填土或生活垃圾。
施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数，并进行实际标定，有关技术参数及时提供现场监理工程师，以作为控制搅拌桩质量的依据。
根据设计要求进行工艺性试验，确定出各项施工参数，施工过程中严格按设计及工艺要求进行。
搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配，确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。
4>
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50mm，成桩直径及桩长满足设计要求。
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。
灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。
6>
前台操作与后台供浆应密切配合，前台搅拌机喷浆提升的次数和速度与试验桩已标定的施工工艺参数相吻合。
7>
后台供浆停机时，及时通知前台以防止断桩
升级会员 