地铁线路三轴搅拌桩施工标准化手册.docx
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地铁线路三轴搅拌桩施工标准化手册
XX轨道交通X号线建设工程
三轴搅拌桩施工标准化手册
地铁项目管理分公司
二○一六年一月
第一章作业准备
1.1内业技术准备
1、三轴搅拌桩施工前组织技术人员认真学习施工性施工组织设计、阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，并熟悉设计图纸、会审记录、《建筑地基处理技术规范》等相关规范规程、三轴搅拌桩施工工艺等。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行安全技术交底，对参加施工人员进行上岗前培训，考核合格后持证上岗。
2、根据现场实际情况及三轴搅拌桩施工编号图制定三轴搅拌桩顺序，编制施工方案、技术交底及安全技术交底。
3、按设计图纸进行三轴搅拌桩水灰比、提升（下沉）速度等技术工作。
4、制定质量保证措施、应急措施及雨季施工保证措施。
5、三轴搅拌桩桩机进场后报监理验收，相关仪器表必须经当地计量检测单位检测合格后报监理验收，监理验收合格后方能施工。
1.2外业技术准备
1、施工现场调查
（1）施工机械进入现场和进行组装及开挖导槽过程中弃土的堆放的场地布置；
（2）给排水和供电条件的准备情况；
（3）地下障碍物和相邻建（构）筑物情况；噪音、振动与污染物等公害引起的有关问题。
2、施工机械进场条件调查
为确保施工机械、设备、材料等顺利进场，除调查地形条件外，还需调查所经过的道路状况，尤其是道路的宽度、坡度、弯道半径、路面状况等，以便解决三轴搅拌桩重型机械进场施工等问题以及确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。
3、给排水、供电条件调查
调查施工现场供水、排水能力是否满足三轴搅拌桩施工的要求，电压、容量、引入现场的难易程度。
4、地下障碍物与施工对周边环境影响的调查
调查施工范围内地下桩、废弃的混凝土结构、大块石、市政管线、电缆、光缆等地下障碍物，并尽可能在三轴搅拌桩施工之前排除，或辅以其他必要的挖槽辅助措施，充分考虑泥浆、排水及弃土对地下水污染的防治措施。
5、水文地质调查
熟悉地质勘察资料中地下水位及水位变化情况、地下水的流动速度、承压水层的分布与压力大小，了解地下水的水质分析情况；熟悉地质分布情况，了解土层的土的重度、内摩擦角、粘聚力、土的不排水抗剪强度、渗透系数等物理力学指标，从而确定三轴搅拌桩施工过程中的各项参数的控制。
6、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，遇低挂地时应抽水和清淤，回填粘性土并分层夯实。
路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。
1.3人、材、机准备
表1-1主要机械设备进场计划
序号
设备名称
数量
规格型号
主要工作性能指标
用途
1
潜孔钻机
1
JK590（D）
钻深50m
钻孔
2
注浆泵
1
KBY50/70
压力≥4.5MPa
注浆
3
配套高压注浆管
1
Φ50
压力≥4.5MPa
输送注浆浆液
4
搅拌机
1
200L
快速型
单液浆拌制
5
三轴搅拌桩机
1
PAS-120VAR
水泥土搅拌
6
汽车吊
1
50t
吊放桩机
7
空压机
2
W-6/7
表1-2材料供应计划
材料名称
42.5普通硅酸盐水泥，按施工进度提前3天进场
表1-3主要劳动力投入计划
职名
工作内容
人数
备注
专业班长
抓生产进度、质量、全面组织管理
2
桩机司机
负责桩机操作、移位
2
浆液工
负责配置水泥浆液
4
电工
负责现场用电安装及安全用电
2
辅助工
协助班长机器移位等
3
杂工
杂务、保洁
4
合计
17
第二章施工工艺
2.1施工工序
主要工序：
测量放样→开挖导沟→桩机就位与垂直度校正→桩长控制标记→制备水泥→搅拌下沉→喷浆搅拌提升→成桩。
图2-1三轴搅拌桩施工工艺流程图
2.2三轴搅拌桩施工流程图
三轴搅拌桩施工流程图如下所示：
阴影部分为重复套钻，以保证桩与桩之间充分搭接，确保墙体的连续性和接头的施工质量，达到止水的作用。
（1）跳槽式双孔全套复搅式连接：
一般情况下（平直无转角处、槽壁加固）均采用该种方式进行施工，施工顺序如下所示：
图2-2跳槽式施工示意图
（2）单侧挤压式连接方式：
对于围护结构转角处或有施工间断时采用此方式，施工顺序如下所示：
图2-3单侧挤压式施工示意图
2.3工艺性试桩要求
搅拌桩前应根据设计进行工艺性试桩，数量不少于3组。
试桩采用原位试桩，通过工艺性试桩，确定满足设计要求的浆液配合比、确定满足设计水泥用量的最佳参数及钻进速度、提升速度、喷浆压力等、检验选定的施工设备和施工工艺是否满足要求、检校复合地基承载力和桩长是否满足要求、确定标准施工工艺参数，用以指导大面积施工，试桩完成后对工艺性试桩的质量进行必要的检验，可采取以下几种方法：
1、成桩3天内，可用轻型动力触探（N10）检查上部桩身的均匀性。
2、成桩7天后，采用浅部开挖桩头进行检查，开挖深度超过停浆（灰）面下0.5m，目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。
3、桩身强度检验应在成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样作搅拌均匀性和水泥土抗压强度检验。
钻芯有困难时，可采用单桩抗压静载荷试验检验桩身质量。
第三章施工具体要求
3.1测量定位
施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，计算出搅拌桩角点坐标（或转角点坐标）。
利用测量仪器精确放样桩位。
并进行坐标数据复核，同时做好护桩，做好工程测量复核单。
3.2开挖导沟
根据放样出的水泥土搅拌桩中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽。
沟槽宽约1.2m，深1.5m，导沟作用是：
①施工导向；②临时堆放置换出来的残土和泥浆。
3.3桩机就位与垂直度校正
桩机独立行走移动前仔细观察现场情况，保证移位平稳、安全，桩位偏差不得大于20mm。
1、采用桩机自带的电子校正仪器调整桩机水平位置，根据仪器偏差方向进行调整校核，将三轴搅拌桩机调整至水平位置。
2、三轴搅拌桩机位于水平位置时，采用全站仪对三轴搅拌桩基的钻杆进行垂直度校正，校正完成后进行三轴搅拌桩进行施工。
3、每5组搅拌桩用全站仪校核一次。
3.4桩长控制标记
施工前根据图纸计算三轴搅拌桩施工桩长并根据桩长在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
在施工过程中通过对标记来实现对桩长的控制。
3.5喷浆搅拌下沉
（1）在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建140㎡水泥库，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制，将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。
（2）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24小时。
在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。
采用42.5级普通硅酸盐水泥，设定水灰比为1.6。
注浆时通过2台注浆泵2条管路同时注入，单管注浆流量约145L/Min。
（3）根据设计要求，结合工程实际以及已进场的三轴搅拌设备，此次三轴搅拌桩的水泥浆液配合比为：
①Ф850水泥搅拌桩水泥均采用42.5MPa普通硅酸盐水泥；
②水泥浆液配比为W/C=1.6（可视现场土层情况适当调整）；
③水泥浆比重γ=（W/C+1）/（W/C+1/3.15）=1.356g/cm3；
④强加固区三轴搅拌桩水泥掺量25%，即：
每延米单桩水泥用量为：
W1=*0.464*1800*0.25=208.8kg≈209kg；
弱加固区三轴搅拌桩水泥掺量10%，即：
每延米单桩水泥用量为：
W1=*0.464*1800*0.10=83.5kg≈84kg；
⑤桩身28天无侧限抗压强度qu≥0.8MPa（端头加固）、qu≥1.2MPa（槽壁加固）；
⑥现场配浆桶直径为1.5m，高度为1m，则配浆桶容量为1.767m3，考虑到现场实际配浆不宜过满，按80%算配浆桶容量为1.413m3。
则可计算每桶水泥浆总重量为W2=1.413*1.356*1000=1916kg。
因此，每桶水泥浆液中水：
水泥=1178kg：
738kg。
三轴搅拌桩预搅拌下沉照片如下所示：
图3-1三轴搅拌桩喷浆搅拌下沉
3.6喷浆搅拌提升
钻掘搅拌机下沉到设计深度后，在底部停顿持续喷浆10分钟，然后边喷浆、边旋转搅拌钻头，泵送必须连续，并提升至超设计标高50cm。
严格按1.0～1.5m/min的速度控制提升搅拌头，喷浆量采用流量表统计，搅拌深度钻杆标记方式进行记录。
钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。
三轴搅拌桩主要施工技术参数见下表。
表3-1三轴搅拌桩主要技术参数表
序号
项目
技术指标
1
水泥掺量
不得低于试桩总结掺量
2
下沉速度
0.8～1.0m/min
3
提升速度
1.0m~1.5m/min
4
搅拌转速
30～50rod/min
5
浆液流量
115L/min（弱加固区）、
290L/min（强加固区）
6
注浆压力
0.8-1.0MPa
3.7试验检测
成桩28d后，应截取桩体进行无侧限抗压强度试验，检测数量为施工总桩（组）数的5‰，且不小于6点。
在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。
钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
3.8特殊情况处理
1、施工冷缝处理
水泥土搅拌桩搭接施工的间隔时间不宜大于24h，当超过24h时，搭接施工时应放慢搅拌速度。
若无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，在搭接处采取以下补救措施。
（1）严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。
（2）施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅水泥搅拌桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，补桩与原搅拌桩搭接厚度约10cm。
2、遇孤石的处理措施
一般情况下，三轴搅拌机对粒径10cm以下的卵石地层亦适用。
在成桩过程中如遇较大孤石，则采用加水冲击，提高水泥掺量的方法，若孤石较大无法冲脱，则采用加桩补强的方法。
3、垂、直度控制及纠斜措施
准确定位桩的平面位置，桩机就位严格按桩的平面位置就位；对于有偏斜的桩位，采用加桩的措施，在其背面补作加强桩。
4、意外停机时的应急措施
发生意处停机事件，将钻杆下沉0.5m，重新喷浆搅拌，防止出现断桩或夹层现象，若两桩咬合超过24h，则第二根桩采用增加20%浆量，或采用加桩。
5、其它情况的处理
有异常时，如施工遇无法达到设计深度时，应及时上报甲方、监理，经各方研究后，采取补救措施。
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。
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，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，进行清洗，以防止浆液硬结堵管。
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0.5m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。
第四章技术要求
4.1成桩施工期的质量控制要求
（1）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。
（2）材料供应部门在材料送至现场时，应同时提交材料质保单，水泥要做强度试验，测试报告应在正式施工前完成，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。
（3）施工班组长要下达作业指导书，明确作业要求。
施工时质检员即时检查，作好记录，班后由班长、质检员核对，防止出现差错。
（4）保证施工机械设备性能良好状态，施工时及时例行维保，对压浆泵进行每分钟压浆量检测，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。
4.2水泥浆液质量控制要求
（1）严禁使用过期水泥，受潮水泥，对每批水泥进行检查，合格后方能使用。
（2）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
（3）水泥浆的制备须有充分的时间，要求大于3分钟，以保证搅拌均匀性。
水泥浆从灰浆拌合机倒入储浆罐时，必须通过过滤网，把水泥硬块剔出。
浆液进入储浆罐中必须不停地搅拌，以保证浆液不离析。
拌制浆液的时间超过二个小时的应作为废浆处理，施工时泵送水泥浆必须连续，水泥浆用量以及泵送水泥浆的时间应有专人记录。
4.3桩身强度和均匀性质量要求
（1）水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。
（2）压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
（3）根据钻头下沉和提升二种不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。
（4）发生管道堵塞，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0.5m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。
4.4施工管理要求
1、关键工序实施前编制详细的作业指导书，并明确技术要求和质量标准。
2、严格执“三检”检查制度，由质检工程师组织分项工程技术员、质量检查员、班组长作检查，并做出较详细的文字记录。
3、在标准《三轴搅拌桩施工记录表》格式基础上注浆压力、注浆流量、下沉时间、提升时间，下沉速度、提升速度，底部停顿时间等参数，现场施工人员认真填写施工原始记录。
4、专职管理人员（技术员或施工员）施工过程必须全程旁站盯岗，严格监督，是否按照控制要求施工，填写盯岗记录，留有后期查询的文字依据。
5、为监督管理人员履职履责情况，规定一定时间或关键点的施工情况，按时上传至QQ、微信等交流群，其一监督人员是否在岗，其二监督质量控制情况。
第五章说明及附件
5.1说明
在月度计量时，向业主代表上报当月三轴搅拌桩相关手写原始检查记录表或扫描件。
5.2附件
1、三轴搅拌桩分项工程质量技术交底卡
2、作业指导书封面
3、作业指导书目录
4-1、施工记录表1
4-2、施工记录表1
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