水泥搅拌桩施工方案培训资料.docx
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水泥搅拌桩施工方案培训资料
开发区军纱大道汉南段建设项目
水泥搅拌桩施工方案
编制:
审核:
批准:
中交第二航务工程局有限公司军纱大道（汉南段）项目经理部
2016年5月
B1
施工组织设计/（专项）施工方案报审表
工程名称：
开发区军纱大道汉南段建设项目编号：
致：
中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司（项目监理机构）
我方已完成开发区军纱大道汉南段建设项目工程施工组织设计/（专项）施工方案的编制和审批，请予以审查。
附件：
□施工组织设计
□专项施工方案
□施工方案
施工项目经理部（盖章）
项目经理（签字）
年月日
审查意见：
专业监理工程师（签字）
年月日
审核意见：
项目监理机构（盖章）
总监理工程师（签字、加盖执业印章）
年月日
审批意见（仅对超过一定规模的危险性较大的分部分项工程专项施工方案）：
建设单位（盖章）
建设单位代表（签字）
年月日
注：
本表一式四份，项目监理机构、建设单位、施工单位、城建档案管理机构各一份。
第一章工程概况
1.1概述
开发区军纱大道汉南段建设项目包含两条道路，分别为：
军纱大道汉南段和金河北路。
其中军纱大道汉南段，道路全长1211.519m，规划红线宽40m，规划为城市主干路，设计车速60km/h；金河北路道路全长1556.667m,规划红线宽40m，规划为城市次干路，设计车速40km/h；两条道路断面均采用机动车道双向6车道加两侧非机动车道和人行道的三幅路形式见。
军纱大道汉南段由北向南依次与金河北路和马影河北路两条道路平面相交；金河北路自西向东与乌金河和军纱大道两条道路平面相交。
军纱大道汉南段及金河北路部分深层软土采用水泥搅拌桩处理，全线共有水泥搅拌桩15179根，共165143米，具体分布及桩长见表1.1-1。
在处理区域范围内水泥搅拌桩采用等边三角形布置，桩顶铺一层土工格栅和50cm厚砂垫层如图（1.1-1~2）所示：
表1.1-1水泥搅拌桩数量表
起始桩号
处理
长度
（m）
平均
宽度
（m）
桩布置
形式
桩径
（m）
桩间距
（m）
单桩长
（m）
根数
（根）
总长
（m）
军纱大道
K5+047～
K5+080
33
56.154
正三角形
0.5
1.5
9
951.1
8559.9
K5+080～
K5+160
80
54.45
正三角形
0.5
1.6
12
1965.1
23581.2
K5+160～
K5+192
32
50.496
正三角形
0.5
1.8
9
576
5184
K5+252～
K5+415
163
51.03
正三角形
0.5
1.8
12
2964.8
35577.6
K5+415～
K5+458
43
50.43
正三角形
0.5
1.8
13
772.9
10047.7
K5+833～
K5+905
72
46.74
正三角形
0.5
1.8
12
1199.5
14394
K5+935～
K5+950
15
46.38
正三角形
0.5
1.8
7
248
1736
小计
8677.4
99080.4
金河北路
K0+800～
K0+864
64
46.119
正三角形
0.5
1.8
11
1052.1
11573.1
K0+864～
K0+990
126
47.391
正三角形
0.5
1.8
10
2128.4
21284
K0+990～
K1+118
128
50.106
正三角形
0.5
1.8
10
2286.1
22861
K1+118～
K1+129
11
48.909
正三角形
0.5
1.8
10
191.8
1918
K1+485～
K1+530
45
52.53
正三角形
0.5
1.8
10
842.6
8426
小计
5658.4
57636.1
合计
374
15178.4
165142.5
图1.1-1搅拌桩处理软基横断面图
图1.1-2搅拌桩处理软基平面图
设计要求水泥搅拌桩单桩承载力特征值95kN，复合地基承载力为90kPa。
水泥搅拌桩施工区域地质情况见表1-1。
表1.1-2地层主要特征表
地层编号及岩土名称
年代成因
层顶埋深（m）
层厚（m）
颜色
状态
压缩性
土石等级
土石类别
（1-1）杂填土
Qm1
自然地面
0.3~4.1
杂色
松散
高
Ⅰ
松土
（1-2）素填土
Qm1
自然地面
0.2~3.4
褐黄
松散
高
Ⅰ
松土
（1-3）淤泥
Q1
0~3.4
0.3~5.5
灰黑
流塑
高
Ⅰ
松土
（2-1）粉质黏土
Q4a1
0.3~4.3
0.4~3.9
褐黄
可塑
中
Ⅰ
松土
（2-2）粉质黏土
Q4a1
0.3~5
0.6~7.8
褐黄
可塑
中
Ⅰ
松土
（2-3）淤泥质粉质黏土
Q4a1
0~7.2
0.6~11.1
灰
软塑
中-高
Ⅰ
松土
（2-3a）粉质黏土
Q4a1
3.3~7.6
0.8~2.4
褐黄
可塑
中
Ⅰ
松土
（2-4）粉质黏土
Q4a1
0.7~15.5
0.5~3.3
褐黄
可塑
中
Ⅰ
松土
（3）粉质黏土、
粉土、
粉砂互层
Q4a1
7~13.8
0.5~5.7
灰
软塑、
中密、
松散
中
Ⅰ
松土
（4）粉砂
Q4a1
10.8~12.4
1.7~8.1
灰
稍密
中
Ⅰ
松土
（5-1）黏土
Q3a1+p1
1.4~18.8
0.3~5.5
褐黄
可-硬
中
Ⅰ
松土
（5-2）黏土
Q3a1+p1
0.4~17.2
0.7~11.9
褐黄
硬塑
低
Ⅱ
普通土
（5-2a）粉质黏土
Q3a1+p1
8
6.5
褐黄
可塑
中
Ⅰ
松土
（5-3）黏土夹碎石
Q3a1+p1
1.5~14.3
0.8~7.5
褐红
硬塑
低-中
Ⅱ
普通土
（6-1）残积土
Qe1
3.8~18
0.9~8.3
褐黄
硬塑
低-中
Ⅱ
普通土
（6-2）强风化泥岩
S
9.2~16.3
最大揭露厚度9.1m
黄
硬-坚硬
低
Ⅲ
硬土
1.2编制依据
1.2.1施工图纸
（1）军纱大道汉南段建设项目设计施工图纸
（2）军纱大道汉南段建设项目施工组织设计、图审答复
（3）军纱大道汉南段岩土工程勘察报告
1.1.2规范和标准
（1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）。
（2）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。
（3）《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96）。
（4）《软土地基搅拌桩加固法技术规程》（YBJ225-91）
1.1.3其他
（1）本工程项目所明确的现行有效的有关设计、施工、验收规范、规程、标准及有关法律、法规等。
（2）《中交第二航务工程局管理手册》。
1.3编制原则
确保技术方案针对性强、操作性强；施工方案经济、合理。
坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性与实事求是相结合。
根据周边环境及工期要求等条件选择最具实用性的施工方案和机具设备。
1.3.1技术可靠性原则
根据本工程特点，依据类似工程施工经验，选择可靠性高、可操作性强的施工技术方案进行施工。
1.3.2经济合理性原则
针对工程的实际情况，本着可靠、经济、合理的原则比选施工方案，施工过程实施动态管理，从而使水泥搅拌桩施工达到既经济又优质的目的。
1.3.3环保原则
施工前充分调查了解工程周边环境情况，紧密结合环境保护进行施工。
施工中认真作好文明施工，减少空气、用水、噪音等污染。
1.4适用范围
本施工方案适用于军纱大道汉南段建设项目水泥搅拌桩施工。
第二章管理机构及资源配置
2.1管理组织机构
本工程实行项目经理责任制，项目经理受公司法人代表委托，在授权范围内代表公司处理与该工程有关事宜，并按公司项目管理要求组建项目管理机构，规范施工管理，全面落实“六位一体”管理要求，实现各项管理目标。
具体详见2-1组织机构框图。
图2-1管理组织机构框图
2.2劳动力组织
劳动力配置见表2-1。
表2-1劳动力配置表
序号
工种
人数
工作内容
1
班长
6
负责协调指挥各工序的操作，控制加固质量，排除施工中的各种故障。
2
操作员
12
按设计施工工艺，正确操纵钻机和提升检查维修机械。
3
制浆员
6
负责水泥浆的制作，保证施工的连续性。
4
统计员
6
统计材料用量，记录泵送时间，清洗输料管。
5
电工后勤
2
负责设备的安装和安全使用。
6
协作工人
12
负责协助制浆员、操作员等完成相关工作。
2.3主要机械设备
单轴深层搅拌机（PH-5a）、、灰浆搅拌机、灰浆泵及其配套设备、导向架、集料斗、喷浆流量计、磅秤、提速度测定仪、电气控制柜、手推胶轮车等。
第三章施工总体部署
3.1部署原则
1.满足施工安全、质量、进度、安全、文明、环保和职业健康要求。
2.满足业主和设计要求，结合我单位施工特长、技术装备、施工经验和施工能力。
3.按照“确保安全，提高质量，均衡生产，文明施工，降低成本”的思路进行。
3.2管理目标
3.2.1质量目标
总体质量等级达到合格等级，杜绝质量事故，工程全部达到国家和行业现行的工程质量验收标准和设计要求；一次验收合格率达到100％。
3.2.2安全生产目标
认真贯彻“安全第一，预防为主”的安全工作方针，杜绝责任生产安全较大事故及以上事故；杜绝责任铁路交通较大事故及以上事故；杜绝责任工程质量大事故及以上事故；杜绝责任人身伤亡事故。
3.2.3工期目标
科学合理安排施工程序，抓好工序衔接，提高施工效率，加快施工进度，确保关键工期和合同工期目标如期实现。
计划开工工日期2016.6.08，计划工期140天。
3.2.4环保、水保目标
环境污染控制有效，土地资源节约利用，工程绿化完善美观，节能、节材和水保措施落实到位，努力建成一流的资源节约型、环境友好型工程。
确保生态平衡不破坏、周围无集体投诉。
3.2.5文明施工目标
争创“市级文明施工样板工地”，确保不发生影响社会治安的案件。
做到“两通三无五必须”，即：
施工现场人行道畅通；施工工地出入口畅通。
施工中无管线高放；施工现场排水畅通无积水；施工工地道路平整无坑塘。
施工区域与非施工区域严格分离，施工现场必须挂牌施工；管理人员必须佩戴胸卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐；工地生活设施必须文明；工地现场必须开展以创文明工地为主要内容的思想政治工作。
3.2.6职业健康安全目标
员工因工死亡率为零，因工重伤率小于0.4‰，因工职业病发生率小于0.5‰。
根据国家和行业相关法规的规定，预防、控制和消除职业病危害，防治职业病，预防、控制传染性疾病的发生，保护劳动者健康及其相关权益。
3.3施工段落分布
表3-1施工段落划分表
部位
段落
根数（根）
长度（米）
进度计划
资源配置
军纱大道
K5+047~K5+192
3492
37325.1
2016.6.25~10.25
1#搅拌桩机
K5+252~K5+458
3738
45625.3
2016.6.30~10.25
3#、4#搅拌桩机
K5+833~K5+905
1200
14394
2016.8.10~10.20
2#搅拌桩机
K5+935~K5+950
79
1736
金河北路
K0+800~K1+129
5658
57636.1
2016.6.08~10.15
5#、6#搅拌桩机
K1+485~K1+530
843
8426
2016.9.30~10.25
4#搅拌桩机
合计
15179
165143
试桩区
因K0+800~K1+129场地情况较好，方便设备进场，拟定该区域作业为试桩区，试桩根数5根。
为保障整体施工工期目标和施工质量，本项目水泥搅拌桩的施工由一个专业队伍负责，下设金河北路、军纱大道六个作业班组，每个班组负责一台水泥搅拌机的施工。
其中金河北路作业面内有水泥搅拌桩6501根，总长66062米；军纱大道作业面内有水泥搅拌桩8677根，总长99080米。
第四章水泥搅拌桩施工工艺
4.1施工准备
4.1.1施工用水用电
⑴施工用水为附近城镇给水管网。
⑵施工用电从项目施工变压器接电。
4.1.2原材料的检测及进场储存
施工所用水泥为标号为42.5级普通硅酸盐水泥，水泥进场后必须进行检测，合格后方可用于工程施工。
水泥进场后储存必须覆盖一层毡布对其进行严密遮盖，底层用木板或其他材料隔开地面，防止淋雨或受潮。
4.1.3机械设备
本工程使用的机械设备见2.3节，设备进场后，对其进行了调试、检验，设备处于良好的工作状态，可保证其能正常进行，并报监理单位验收通过。
4.1.4工艺性试桩试验
施工前根据设计及规范要求进行工艺性试验，工艺性试验数量为10根。
以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。
其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度，根据试验桩确定和调整好的技术参数编制质量控制措施和施工工艺，包括打桩的顺序。
4.1.5排、截水设施
根据施工现场实际情况，施作临时排、截水设施，并在施工范围以外开挖废泥浆池以及施工孔位至泥浆池间的排浆沟。
4.1.6放线定位
按设计要求完成施工放样，用木桩定出桩位，用白石灰做出明显标识。
4.2施工工艺
4.2.1加固原理
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基承载力强度。
4.2.2工艺流程
工艺流程为：
地上（下）清障→深层搅拌机定位、调平→配制水泥浆→搅拌下沉至设计加固深度→启动灰浆泵，边喷浆边搅拌提升至预定的停灰面→重复搅拌下沉至设计加固深度→边喷浆边搅拌提升至预定的停灰面→关闭搅拌机、清洗→移至下一桩位。
（流程图详见图4-1）
图4-1施工工艺流程图
4.2.3施工方法
（1）施工前根据设计及规范要求进行确定工艺性试验实验的要点（下沉及提升速度、水灰比、浆泵工作压力、每米水泥浆用量情况等工艺参数），工艺性试桩数量为10根。
（2）施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊在起重机上，用输浆胶管将储料罐灰浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重和机械加压，以0.38～0.75m/min的速度搅拌下沉到设计深度，与此同时开动灰浆泵，将灰浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，再以0.5～0.8m/min的均匀速度边喷浆边搅拌提升至预定的停灰面（桩顶50cm以上），即完成一次搅拌过程。
用同法循环一次，即完成一根柱状加固体。
（3）搅拌桩的桩身垂直偏差不得超过1％，桩位的偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。
当桩身强度达不到设计要求时，可提高水泥用量采用复喷的方法解决。
喷浆施工，可采用两喷两搅的施工工艺，且最后一次提升喷浆搅拌宜采用慢速（小于0.5m/min）提升。
（4）施工时设计停浆（粉）面一般应高出设计桩顶标高0.5m，以确保桩顶质量。
（5）施工时因故停止喷浆，宜将搅拌机在停浆点退回0.5m，待恢复供浆时，再喷浆施工。
若停机时间超过3h应清洗管路。
（6）壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于24h，如间歇时间过长，应采取钻孔留出榫头或局部补桩、注浆等措施。
（7）每天施工完毕，应用水清洗贮料罐、灰浆泵、深层搅拌机及相应管道，以备再用。
4.2.4施工注意事项
a）施工前应确定灰浆水灰比（采用0.54）、灰浆泵输送量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验确定施工工艺。
b）水泥采用强度42.5级以上的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，其性能应符合GB175-1999的规定，水泥储存超过三个月时应重新取样实验，并将其实验结果上报监理工程师批准后方可施工。
c）所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。
拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录；喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。
d）搅拌桩提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录，深度记录偏差不得大于5cm，时间记录误差不得大于2秒。
e）确保搅拌机施工的均匀性：
搅拌机预搅下沉时应使土体充分搅拌；严格按设计确定的参数控制水泥浆的喷出量和搅拌提升速度；控制重复搅拌时的下沉速度和提升速度，以使加固深度范围内每一深度均得到充分搅拌。
f）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应参照仪表上面的电流表读数判断是否已进入持力层，桩底必须进入持力层≥0.5m，然后在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
g）为确保壁状加固体的连续性，对设计要求搭接成壁的桩应连续施工，相邻桩的施工间隔不得超过24h，相邻桩的重叠不得小于20cm。
h）水泥搅拌桩桩体水泥用量为60.05kg/m，采用R42.5级普通硅酸盐水泥（不过期、不受潮、不结块），水泥浆液水灰比0.5，外加剂为木质素磺酸钙掺入量为水泥重量的0.2%，生石膏粉掺入量为水泥重量的2%。
水泥浆液严格按照室内试验所确定的配合比进行拌制。
制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长（不超过2小时）；浆液倒入储浆桶时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。
i）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容包括：
施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度等
4.3质量要求
4.3.1主控项目及一般项目
（1）施工前应检查水泥、外掺剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度（主要是水泥浆量流量计及其他计量装置）。
（2）施工中应检查机头提升速度、水泥浆或水泥注入量、搅拌桩的长度及标高。
（3）施工结束后，应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力。
（4）进行强度检验时，对承重水泥土搅拌桩应取90d后的试件；对支护水泥搅拌桩应取28d后的试件。
（5）水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合表4-1规定
4.3.2质量记录
⑴水泥的出厂合格证及复检证明；
⑵试桩施工记录、检验报告；
⑶施工记录，记录表、工序确认表详见附件。
表4-1水泥土搅拌桩地基质量检验标准
项目
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
水泥\外掺剂质量
设计要求
查产品合格证书或抽样检验
2
水泥浆用量
参数指标
查看流量计
3
桩体无侧限抗压强度
≤0.5Mpa
成桩28天后钻孔取芯
4
每米桩身均匀性
变异系数≤0.35
成桩后3d内轻型动力触探
5
单桩承载路
不小于设计要求
成桩28天后静载荷试验
6
复合地基承载力
不小于设计要求
成桩28天后静载荷试验
一
般
项
目
1
桩头提升速度
m/min
≤0.8
量水头上升距离及时间
2
桩底标高
mm
±200
测机头深度
3
桩顶标高
mm
+100,-50
水准仪（最上部500mm不计入）
4
桩位偏差
mm
＜50
用钢尺量
5
桩径
mm
＜0.04D
用钢尺量，D为桩径
6
垂直度
%
≤1.0
经纬仪
7
搭接
mm
＞200
用钢尺量
4.4成品保护
4.4.1根据工程现场情况，搅拌桩成桩后去，强度增长期内，严禁施工机械在水泥搅拌桩处理区上方通行碾压。
4.4.2雨期或冬季施工，应采取防雨，防冻措施，防止水泥受雨水淋湿或冻结。
第五章质量保证措施
5.1质量保证体系图
坚持“百年大计，质量第一”方针，项目经理部以贯彻ISO19000标准为主线，以保证和提高工程质量为目标，以强化责任和管理、施工过程控制为手段，建立一个从设计源头开始到工程计划、质量、安全环保、综合协调、物资设备采购，再到工程试验、项目施工的质量保证系统，把管理中各阶段、各环节的质量职能严密组织起来，形成一个既有明确任务、职责、权限，又能互相协调、促进的质量保证体系。
质量保证体系见图5-1。
图5-1质量保证体系图
5.2质量管理组织机构
图5-2质量管理组织机构图
5.3质量管理职责
表5-1质量管理职责表
成员
管理职责
组长
项目经理是本标段工程质量管理的第一责任人，对本标段的质量管理工作负组织领导责任；负责主持质量工作会议；组织经常性的质量检查，开展创优活动，行使质量一票否决权；严格执行质量奖罚规定，对质量问题，组织分析原因和整改落实措施；推行全面质量管理。
副组长
配合项目经理抓好本标段的施工质量管理，并根据本标段施工特点，指导和督促技术质量部制订相应的、行之有效的质量管理措施，并贯彻落实。
质检部
负责依据质量目标，根据本标段的工程特点，有针对性地制定相应的质量管理工作规划，负责质量综合管理与检查，行使质量检查职能。
对试验、检测等专项技术工作直接检查，负责对本标段的工程质量进行检查、监督和指导；负责全面质量管理，组织开展QC小组活动；确保本标段质量目标的实现。
施工区段质检员
驻扎施工现场在质检部的领导下对所在的区段工程质量进行巡检，执行质检部下达的关于质量方面的任务。
施工队
队长
负责各自管段范围内施工项目的质量管理与创优工作，保证各分项、分部工程的施工质量，及时记录和报告质量检查情况，确保质量目标实现。
队质检员
负责本队施工的各项质量检查，定期向上一级质检部门汇报工作，协助施工负责人落实各项保障质量的规章制度，消灭施工中的质量隐患。
5.4施工现场质量管理
⑴质量控制项目
①施工现场事先予以平整，不得回填杂土或生活垃圾。
②施工前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。
当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。
根据试桩时确定的灰浆稠度、控制喷浆、搅拌提升速度及重复搅拌时的下沉和提升速度等技术参数精心组织施工。
③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
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