水泥搅拌桩施工方案.docx

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水泥搅拌桩施工方案

湘江大道（铜官港区段）道路工程施工第一标段

水

泥

搅

拌

桩

专

项

施

工

方

案

湖南乔口建设有限公司

二O一六年十二月

水泥搅拌桩专项施工方案

一、编制依据

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002

《地基处理技术规范》JGJ 79-2002

《湘江大道（铜官港区段）道路工程一标段施工图设计》

二、工程概况

湘江大道（铜官港区段）范围北起彩霞路南至城湘大道，全长2.78km。

本标段为第一标段，设计范围为K0+000-K1+510，规划按照54m宽度控制，近期修建道路中线两侧共32m范围。

根据勘察报告显示，各地层岩性特征描述为：

1、素填土（Qml）①：

褐黄、褐灰等色，主要由粘性土组成，系新近堆填而成，未完成自重固结，呈松散状态。

岩芯采取率为100％。

见于钻孔1~3、5~13、17、22、23、25、26、28、30、31、33、35~43、45~50号，层厚0.30~10.30m。

2、压实填土（Qml）②：

褐黄色，主要由粘性土组成，不均匀含碎石5~10%，已完成自重固结，其密实度多呈中密状态，岩芯采取率为100％。

见于钻孔1~8、44号，层厚0.40~6.70m。

3、第四系湖积（Ql）淤泥质粉质粘土③：

褐灰、灰黑等色，含少量有机质，略有臭味，饱和、软塑。

主要分布于道路沿线湖底。

岩芯采取率为70~85％。

见于钻孔14~22、24、27、29、32号，层厚0.90~3.50m。

4、第四系冲洪积层（Qal+pl）:

4.1粉质粘土④：

褐黄色，湿、软可塑。

稍有光泽，摇振无反应，干强度及韧性中等。

岩芯采取率为100％。

见于钻孔9~13、23、25、26、35号，层厚1.20~2.30m。

4.2粉质粘土⑤：

褐黄色，稍湿、硬可塑。

稍有光泽，摇振无反应，干强度及韧性中等。

岩芯采取率为100％。

见于钻孔1~33、35、37号，揭露厚度2.90~6.80m。

5、第四系中更新统冲洪积层（Q2al+pl）：

5.1粉质粘土⑥：

褐红、灰白、褐黄等色，具网纹结构，含隐裂隙，稍湿、坚硬。

稍有光泽，摇振无反应，干强度及韧性中等。

岩芯采取率为100％。

见于钻孔34、36、38号，层厚1.30~4.10m。

5.2粗砾砂⑦：

褐黄色，石英质，不均匀含5~30%圆砾5~20%，混粘性土5~10%。

饱和、中密。

岩芯采取率为75~85％。

见于钻孔34、36~50号，揭露厚度2.90~9.10m。

水泥搅拌桩地基处理：

K0+000~K0+810路段采用水泥搅拌桩地基处理，按梅花形布置，桩径50cm，桩间距为1.5m，搅拌桩长度根据设计要求暂按7米计，施工根据工程地质变化情况进行现场试桩确定，进入持力层（粉质黏土层）不小于50cm。

水泥搅拌桩所用水泥标号为32.5普通硅酸盐水泥，每米水泥用量65kg/m。

水灰比=0.5。

复合地基承载力标准值≥150KPa。

三、施工准备

1、技术准备

1.1依据设计图纸，编制施工方案，做好现场平面布置，安排施工进度，布置水泥浆制备的灰浆池。

1.2施工前应标定搅拌机械的灰浆输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数。

2、成桩试验

水泥搅拌桩施工前必须进行成桩试验，成桩试验应达到下列要求并取得以下技术参数。

2.1满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量等。

2.2检验地基承载力能否达到设计要求。

2.3检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求。

2.4掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。

2.5根据地层、地质情况确定复喷范围，成桩工艺性试验桩数各施工段落不少于5根。

3、机具准备

水泥搅拌桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。

机械和设备如下:

深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备及其他辅助设备等。

4、材料准备

4.1水泥:

采用标号为32.5普通硅酸盐水泥，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。

4.2外加剂:

根据工程需要，选择具有早强、缓凝、减水、节约水泥用量等性能的外掺剂，纯净的生石膏粉作为选用的外掺剂，掺入量宜为水泥用量的2%-3%，要求生石膏粉通过0.075mm方孔筛的量大于85%。

若采用其他的固化剂，必须对产品的质量进行全面的检测，并作室内配方的比较、试验，确定证明其性能较水泥优越，或性能与水泥相当且成本低，污染程度小时方可使用。

5、作业条件

5.1场地准备:

在路基外侧开挖临时排水边沟，保证施工期间的排水。

临时排水边沟不能和农田排灌沟渠共用，在施工期间不能长期积水。

根据设计文件和施工组织计划的要求，确定合理可行的施工顺序。

5.2清理现场地下、地面及空中障碍物，以利施工安全。

四、施工操作工艺

1、工艺流程

深层水泥搅拌桩工艺流程、深层搅拌机配套机械设备及布置见下图

2、操作方法

2.1浆液配制与输送

搅拌的浆液以标号为32.5普通硅酸盐水泥为主配制，水泥设计用量为65kg/m。

配制与输送:

搅拌灰浆时，应先加水，根据施工配合比顺序投料，用砂浆搅拌机将水泥浆充分拌匀，每次灰浆搅拌时间不得少于4min。

水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤筛，把水泥硬块剔出。

集料斗的容量一般为0.2m3，就可以保证一定的余量，不会因浆液供应不足而断桩，也不会因浆液过多产生沉淀而引起浆液浓度不足。

浆液进入储浆罐中必须不停顿搅拌，以保证浆液不离析。

水泥浆由挤压式灰浆泵压入胶管送到深层搅拌机的钻杆内，最后射入搅拌叶的出浆口。

2.2深层搅拌施工

水泥搅拌桩采用“两喷四搅”法施工:

湿喷桩机第一次下钻时喷出总浆量的20%~40%，第一次提钻时喷出设计的剩余浆量，即两喷;全过程四次搅拌，即四搅。

1）测量放样

按设计桩位进行放样编号，以便顺序施工。

机械安装、调试、待转速、空压正常后，开始就位;钻机就位后用塔架将搅拌机吊至设计指定桩位，搅拌机的钻杆须垂直并对准桩位。

2）带浆下钻

在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，方可启动搅拌机，搅拌机钻头下沉至设计深度后，停留搅拌喷浆约1~2min，搅拌头自桩底反转，继续喷浆，钻头提升至地面以下0.25m。

3）复搅

第二次钻进不喷浆，重新复拌下沉至桩底后，以同样的方式反转钻头提升至地面以下0.25m，此桩完成作业，然后移机到下一桩位施工。

4）下钻和提钻速度

湿喷桩机下钻和提钻速度是控制喷浆量的关键因素，由试桩确定，一般钻进速度≦0.8m/min。

钻头到达桩底后搅拌喷浆1~2min，间歇后提钻，确保底部有足够的灰量，提钻速度≦0.8m/min。

5）湿喷桩机钻杆下沉或提升的时间应有专人记录，时间误差不得大于5s。

当复搅发生空洞或意外事故（如停电、灰管堵塞等）而影响桩体质量时，钻机提升后应立即回填素土，进行重新喷浆复搅，在12h内补救施工，其搭接长度不小于1.0m。

3施工控制及注意事顶

1）钻机必须配置喷入计量装置，并定期标定，严禁无喷入计量装置的钻机投入使用，并记录瞬时喷浆量和累计喷浆量。

浆液罐容量应不小于一根桩的用灰量加65kg，当上述质量不足时，不得开始下一根桩的施工。

2）严格控制喷浆高程，中间不得中断喷浆，确保桩体长度;严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。

3）施工中若发现喷浆量不足，由监理选择在该桩位附近位置进行补桩。

4）桩体施工时，应采用中~低速挡钻机和提升，切勿采用高速挡快速钻进和提升。

5）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。

6）严格按设计确定数据，控制喷浆、搅拌和提升速度。

7）控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内，得到充分搅拌。

8）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其他原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉0.5m后再继续成桩。

9）相邻两桩施工间隔时间不得超过12h（桩状）。

10）施工前应确定灰浆泵输浆量、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。

11）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。

12）搅拌机提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并应有专人记录。

13）当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

14）避免工程质量通病

①深层搅拌机应保持垂直，要注意平整度和导向架垂直度。

②深层搅拌叶下沉到一定深度后，即开始按设计配合比拌制水泥浆。

③水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛，为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。

④要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利于水泥浆均匀搅拌。

4施工中常遇见的问题及控制方法

4.1水泥土的搅拌不均匀

深层搅拌桩，桩身水泥土的强度及质量好坏，取决于搅拌水泥土的均匀程度，所以施工搅拌桩前，首先分析场地、地质条件。

粉质黏土、黏土的内聚力相对较大，黏性较强，按常规施工，搅拌水泥土的均匀性较差，有水泥、布性土的分离现象，钻头上易产生土球，应采取增加钻头叶片或钻头加长和上下叶片距离加大的处理措施。

另外，根据情况可采取增加一次重复搅拌来提高水泥土的均匀性。

在淤泥质土类，含水率较大，与水泥浆的融合性略差，也会产生水泥土的搅拌不均匀性，存在水泥土的分离现象，水泥土的强度偏低，这时，一般情况下采取增加水泥用量、水泥浆的浓度及重复搅拌来提高搅拌桩的成桩效果。

4.2土质不均匀及障碍桩的处理

当施工区域有建筑垃圾、老宅地基、河道等情况时，根据地基报告，划分区域，一般采用的处理方法是较浅时，利用人工清除，素土回填;较深时，通过设计单位同意，对邻桩加强或在周边补桩。

在施工中遇硬土层，一般处理方法是改进钻头工艺，对最下部叶片增加一定间距的排爪，增加钻机的配重及钻头的压力;也可适量冲水，但冲水会对桩身强度有影响，一般慎重采用。

4.3漏浆

漏浆的产生，如在原施工区域内，堆积大量的建筑垃圾，在建筑垃圾中黏性士的含量很少，因地下潜水层渗流影响，使喷浆液流失渗漏，成桩效果很差，采用措施是:

在较浅部，可采取一定范围内换土回填;较深部，经设计单位同意一般采用重复上下搅拌，使水泥浆液渗透到周边的土层中，同时增加水泥浆液的浓度，或者可采用化学加固法等综合施工方法，降低水泥浆的渗透性，达到加固效果。

4.4地基土含水率低

地基土含水率低，士性干燥，深层搅拌桩桩体强度低，有时形成豆腐渣状水泥土结构。

处理方法是增加一定量的喷浆或增加一定量的喷水搅拌;提高地基土层的含水率，在土层的含水率处在最佳状态下成桩，成桩效果较好。

五、质量保证体系及控制措施

1、质量保证体系

为有效保证工程质量，我部建立如下质量保证组织机构

2、质量控制措施

2.1正式施工前应检查各种计量设备的完好程度。

2.2桩体定位完毕，应及时请现场监理工程师检验，合格后才可进行搅拌施工。

2.3所使用的水泥必须过筛，水泥浆液应严格按预定的配比拌制，制备好的浆液不得离析。

泵送必须连续，拌制浆液的罐数、水泥与外掺剂的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。

2.4搅拌机喷浆提升的速度和搅拌次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌机每米下沉或提升的时间，深度记录误差不得大于50mm，时间记录误差不得大于1min，并详细记录每根工程桩的位置、编号。

2.5搅拌桩成桩时应施工到整平高程，待开挖基