水泥搅拌桩施工方案.docx
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水泥搅拌桩施工方案
附表1：
广通至大理扩能改造工程工程
施工组织设计（专项施工方案）报请审核单
施工单位
中铁七局集团广大铁路项目部
施工标段
站前三标
施工方案名称
DK52+755.01-DK77+166.53段路基水泥土搅拌桩地基加固施工方案
致铁四院（湖北）广大铁路监理项目部：
由我单位负责编制的广通至大理铁路站前三标工程水泥土搅拌桩地基加固施工方案施工组织设计已完成，请给予审核。
附件：
DK52+755.01-DK77+166.53段路基水泥土搅拌桩地基加固施工方案
报审人：
报审单位：
报审时间：
年月日
总监审核意见：
审核单位：
审核人：
审核时间：
年月日
改建铁路广通至大理线扩能改造工程
水泥土搅拌桩施工方案
编制:
审核:
批准:
中铁七局集团广大铁路项目部
二〇一三年三月七日
DK52+755.01-DK77+166.53段路基工程
水泥搅拌桩施工方案
一、工程概况
根据施工图设计，DK52+755.01-DK77+166.53段路基地基采用水泥搅拌桩进行加固，本段属山间盆地与低中山宽谷缓坡过渡段，线路跨山间盆地进入低中山缓坡区，地形起伏较小，地表均为已垦良田，段内地表第四系坡残积层厚度较大，沟槽中分布有软土，松软土，下伏基岩全，强风化层较厚，且风化差异比较大。
按照设计要求，为获得适合的施工技术参数，本段准备进行水泥搅拌桩施工。
二、施工人员安排和机械配置
（一）、施工队伍安排
软基处理施工专业性较强，水泥搅拌桩施工的施工人员配置情况如下表。
施工队（每台机械）人员配置表
序号
工种
水泥搅拌桩施工队
备注
1
队长
10
2
技术员
3
3
机长
10
4
操作员
10
5
司泵
10
6
记录员
10
7
安全员
3
8
电工
2
9
合计
58
（二）、机械配置
主要施工机械设备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
深层搅拌桩机
PH-5A
台
10
搅拌桩施工
2
灰浆泵
DW-34
台
10
搅拌桩施工
3
灰浆搅拌机
台
10
搅拌桩施工
4
集料斗
1.3+0.4m3
个
10
搅拌桩施工
5
压力机
JW-2
台
10
搅拌桩施工
6
装载机
ZL50
台
2
现场转运
7
水准仪
DZS3
台
3
高程测量
8
全站仪
TS06、TCR1201
台
2
定位放样
9
发电机
100kW
台
5
电源
（三）、材料
施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥经过自检合格后方可进场，进场后的水泥按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。
施工用的水泥存放于水泥库房中，水泥库房四周设排水沟，防止水泥受雨淋导致受潮、结块。
建立水泥台帐审核签认制度，台帐中应注明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。
浆体喷射用的水泥必须由机长领取并编号，同时必须由旁站人员现场核实后签认。
（4）、水泥搅拌桩施工
一．1本段K56+800~K58+230，K58+312~K58+362，K58+412~K58+937软基处理，整平场地，清除障碍物，做好临时防排水设施，水田地段排水疏干后挖出地表0.3m厚种植土，旱地及旱田地段挖出地表植物根系，并用土回填至原地面，为搅拌机进场做好就位条件。
根据施工技术交底、安全交底进行各项施工准备已完成。
2主要机具:
机具设备包括：
深层搅拌机、起重机、水泥制配系统、导向设备及提升速度量测设备等。
深层搅拌机及与之配套的起吊设备。
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、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。
3搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍包括大块石、树根和生活垃圾等，场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土；地表过软时，采取防止桩机失稳的措施。
查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施，作好施工准备，以及供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等。
4施工前应检查水泥及外掺剂的质量、桩位、搅拌机工作性能，各种计量设备（主要是水泥流量计及其他计量设备）完好程度。
5按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；测量施工平台的高程，放好桩位；搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定位，移动钻机要准确对孔，对孔误差不得大于50mm，并报监理复核。
根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。
二．1.桩径0.5m，桩间距1.1~1.2m，3.5~6.5m，要求打入下卧层不小于0.5m，（打入弱风化层至基岩面）。
2.严格控制水泥浆配置质量，现场水泥存放要设置防潮防水设施，下面垫木板铺设彩条布，高出原地面30cm~40cm，水泥上盖彩条布，水泥中有结块时不能使用，浆液严格按照试验确定的配合比拌制，配好的浆液不得离析，随拌随用。
水泥：
根据设计文件要求，水泥搅拌桩应采用合格的42.5号普通硅酸盐袋装水泥（当地下水对混凝土具有侵蚀性时，采用水泥+粉煤灰，水泥掺灰量拟为15~18﹪，粉煤灰掺入量拟为水泥掺量的20﹪，水胶比为0.5）。
施工水泥浆配合比：
（/m）
序号
水泥（Kg）
粉煤灰（Kg）
水（Kg）
1
三质量关键要求
1.保证垂直度和桩位偏差：
设备就位后，必须平整，确保施工过程中不发生倾斜、移动。
要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。
施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时调整；桩位偏差不得大于50mm。
2.钻杆提升速度不得超过1.35m/min。
水泥土搅拌桩施工过程中，为确保搅拌充分，桩体重量均匀，搅拌机头提速不宜过快，以免使搅拌桩体局部水泥量不足或水泥不能均匀地拌和在土中，导致桩体强度不一。
3.水泥土搅拌桩对水泥压入量要求较高，在施工机械上配置喷浆计量装置与深度计量装置进行自动记录。
喷浆及深度计量设备必须经国家计量部门的认证。
4.水泥搅拌桩采用隔排跳桩施工方法，施工后28天内不得有任何施工机械在上面行走。
水泥搅拌桩工艺流程图见下图：
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.5m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
施工工艺流程图
水泥搅拌桩施工步骤：
a：
水泥搅拌机械就位，移动钻机，准确对孔；b:
预搅下沉；c:
喷浆搅拌提升；d：
重复搅拌下沉，e:
重复搅拌提升至孔口，f：
关闭搅拌机械。
严格按照设计桩位，桩长，喷浆量以实验确定的参数施工，桩体搅拌要均匀连续，全桩需重复搅拌一次，机具下沉搅拌中遇有土阻力较大，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌钻进。
成桩过程中，因故停止，恢复供浆时应在断浆面上或下重复搭接0.5m喷浆施工。
1、一般规定
（1）现场应“三通一平”，满足桩机承重、运输和施工要求，应查清地下管线、地下障碍物等情况并加以处理。
（2）施工前，调查施工场地工程地质情况及水文地质情况，施工场地和临近区域内的现有建筑物（包括危房、精密仪器车间等）、地下管线及地下构筑物等埋藏情况、施工现场上空高压线及电话线路等情况。
（3）桩位控制
桩点施放样根据桩位平面图，用全站仪定向、钢尺量距确定各桩点位或采用全站仪定向及确距。
钻进时桩机定位应准确、水平、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。
（4）桩机定位
平面就位。
放好桩位后,按桩的施工顺序移动搅拌桩机到达指定桩位，钻头对中。
调整桩机。
双向控制导向架垂直度，在桩机井架的正面和侧面均应吊挂垂球，垂球质量不小于2kg。
根据导向架的吊锤偏移，用米尺测定搅拌轴垂直度，通过间接测定导向架垂直度来监测桩身垂直度，可及时发现施工时桩机是否倾斜。
调整导向架垂直度，按设计及规范要求，一般竖直度小于1%桩长。
桩位复测。
桩机就位调整好后，根据控制桩检查钻头位置，桩位对中误差不大于5cm。
成桩直径和桩长不得小于设计值。
确定起钻点、终钻点。
平面位置无误后，进行高程测量。
在钻头落地的情况下，在桩机井架上准确画出每米的深度标识线，标识出“零起点”的位置，根据设计桩长资料，计算出终钻时钻杆长度，确定终钻位置。
2、作业条件
（1）先平整场地，做好水泥储存场地，在作业区域两侧开挖排水边沟，保证雨季场地不积水。
清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）。
场地低洼时回填土砂，基础底面（设计高程）以上宜预留500mm厚的土层。
（2）施工前在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置以确保水泥浆配合比。
标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管送达搅拌机喷浆口的时间和钻杆提升速度等施工参数。
（3）制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、泵送浆液的时间等要有专人记录，制拌好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时时应降低等级使用。
浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，直到送泵前。
（4）施工时严格控制喷浆和停浆时间。
每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。
严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg，若小于上述质量，不得进行下一根桩的施工。
3、预搅下沉
开动灰浆泵，证实浆液从喷嘴喷出时启动桩机向下旋转钻进喷浆搅拌并连续喷入水泥浆液。
钻进喷浆成桩到设计桩长或设计层位后，原地喷浆半分钟，再反转匀速提升，深度误差不得超过5cm。
下沉钻头钻进时，要根据土质软硬，选择合适的档位，并时时注意电流的变化及时换档。
4、拌制浆液
（1）单根桩所需的水泥浆尽量一次拌制完成。
一次拌不完的，根据总量分次拌制完成。
深层搅拌桩预搅下沉的同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。
每根桩每次所使用的水泥浆量要均匀充足，使用时根据在水泥罐罐壁上焊接的每根桩（或每次）需用水泥浆的刻度线确定用浆量，确保水泥浆满足配合比要求。
（2）确定每米喷浆量。
根据设计文件对水泥含量、桩径的要求，通过成桩试验，确定水泥浆的最佳水灰比、泵送时间和压力、搅拌机提升和下钻速度等参数，确定每米喷浆量。
5、喷浆反转搅拌提升
到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度，边喷浆反转搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌合，第一次提钻喷浆应在桩底部停留30s，进行磨桩端，提钻至工作基准面下0.3m处，持喷30s后，停止搅拌和喷浆。
6、重复搅拌下沉
启动搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，开始喷浆，同时使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度按设计要求进行，重复搅拌下沉至设计深度。
下沉到达设计深度后，停止喷浆。
7、重复搅拌提升
重复反转搅拌提升，一直提升至地面。
8、取样，做好样品标志
保存养护好样品，备检。
整理好桩头。
9、桩机移位
施工完一根桩后，移动桩机至下一桩位，重复以上步骤进行施工。
七、施工注意事项
施工前在室内试验，根据被加固土的性质及单桩承载力要求确定水泥掺入比。
按确定的配比制备水泥浆，并存放在集料中。
搅拌头预搅下沉、如果下沉速度太慢，阻力太大时，可通过输浆管适当送水稀释土体以利钻进。
施工中采用流量泵控制喷浆速度，注浆泵出口压力应保持在0.2-0.4MPa。
设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，施工中如发现偏差过大，必须及时调整。
制备好的水泥浆不得有离析现象，停滞时间不得超过2小时，若停滞时间过长，应降低等级使用。
严格按照确定的参数控制喷浆量和搅拌速度。
为保证施工质量、提高工作效率、减小水泥浪费，尽量连续施工。
输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。
如因故短时间停浆，应浆搅拌头下沉到停浆点0.5m以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌。
如停浆10分钟以上，必须对输浆管路全面清洗，防止水泥浆在管路中凝结影响施工。
严格控制搅拌机的下沉和提升速度，施工中如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时要及时通知监理及设计人员，以便及时采取措施处理。
另外还应定期检查搅拌叶的大小，如因磨损使叶片直径小于设计桩径时应更换叶片。
八、质量保证措施
一.为确保工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。
实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责，施工现场确定一名机长，制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。
对现场施工和质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加浆体喷射搅拌桩施工的人员上岗前首先要了解、掌握有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上岗。
浆体喷射搅拌桩机必须采用专用浆体喷射搅拌桩机，钻头应为双十字钻头，严禁使用利用自重下沉和直接利用卷扬机进行提升的钻机。
输送管长度一般不大于60ｍ，摆放平顺，管道最大长度不得大于80ｍ，接头最多不超过2个。
每台喷射搅拌桩机必须配备能够自动记录打印处理深度、单位长度水泥浆用量、复搅深度、水泥浆比重的电脑记录装置，即能打印记录每根桩施工中钻头各次下钻深度及提高高度全过程记录和水泥浆段浆量、水泥浆用量曲线图和水泥浆比重，所有数据必须实时打印。
所有的电流表、压力表和电脑计量装置等必须经过计量部门的标定认可，每台设备必须经监理人员现场检查后方可使用。
水泥搅拌桩要穿透软透土层到达强度相对较高的持力层深入土层50cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上则说明已进入持力层。
如软土层厚度与设计桩长不符时，应遵循以下原则：
1、如达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止；
2、如未达到设计桩长在已探明确已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层1.0ｍ。
钻机提升时管道压力不宜过大。
在成桩过程中，如发生断电、卡钻等外在因素影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施。
对输浆管要经常检查，不得泄漏，不得采用受潮成块的水泥，其直径以49～53毫米为宜。
二．质量检验
1.施工过程中应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。
对于不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或者加强邻桩等措施。
2.在下列情况下，尚应进行取样，单桩载荷试验或开挖检验：
1）经触探检验对桩身强度有怀疑的桩应钻取桩身芯样，制成试块并测定桩身强度；
2）场地复杂或施工有问题的桩应进行单桩载荷试验，检验其承载力。
3）对相邻桩搭接要求严格的工程，应在桩养护到一定龄期时选取数根桩体进行开挖，检查桩顶部分外观质量。
（在成桩15d后）
4）按照设计要求对施工的水泥搅拌桩试件进行强度检验。
5）基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合规定要求，应采取有效补救措施。
6）水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合下表的规定。
水泥土搅拌桩地基质量检验标准
项目
次序
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
水泥及外渗剂质量
设计要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
参数指标
查看流量计
3
桩体强度
设计要求
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一般项目
1
机头提升速度
m/min
≤0.5
量机头上升距离及时间
2
桩底标高
mm
±200
测机头深度
3
桩顶标高
mm
＋100、－50
水准仪（最上部标500mm不计入）
4
桩位偏差
mm
＜50
用钢尺量
5
桩径
＜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
3.外观鉴定。
在成桩7天后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面以下0.5米），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查量为总桩数的2‰。
鉴定项目包括：
A、桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。
B、搅拌均匀，凝体无松散。
C、群桩桩顶齐，间距均匀。
三．施工控制
1.水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
2.为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
3.对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
4.水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。
第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。
第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。
5.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。
6.在搅拌桩施工过程中采用”叶缘喷浆”的搅拌头。
这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。
”叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
7.施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。
每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。
严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。
九、安全保证措施
1、推行安全标准化工地建设，抓好现场管理，搞好文明施工。
施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳固，材料堆放整齐。
施工现场设置醒目的照明、安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全，非工作人员不得进入。
2、施工机械设备使用前进行安全检查，加强保养，使其保持良好的工作状态及具备完好的安全装置。
所有机械设备的操作人员经过严格培训，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。
机械设备按照规定周期进行检修和例行保养，机组人员作登高检查或维修时，必须系安全带，做到高挂低用，不穿硬底、带钉或易滑鞋进行高处作业。
3、为保证照明安全，必须在各施工面、道路及生活区设置足够的照明系统。
配电系统按施工组织设计要求设总配电箱、分配电箱、开关箱，实行分级配电。
开关箱内必须装设漏电保护器，漏电保护器应符合国家行业标准的要求。
严禁乱拉乱接，高压配电处设置明确标志，防止触电事故。
配电盘要防止雨淋日晒。
4、严格按照施工技术交底及安全交底施工，施工人员进入施工现场前必须接受项目经理部的安全培训。
5、夜间施工的工作人员必须身穿有反光色彩的工作服，夜间施工时间必须提供足够的照明灯光及设置警示灯和夜间施工标志牌。
6、在临时路口处，必须设专人进行防护，并且设置警示牌，警示牌字体必须带有反射功能。
7、在搅拌机孔口设置防护装置，作业人员应按规定佩戴口罩、手套和防护镜等防护用品，清洗机具时，喷头严禁对人。
8、施工现场内道路通畅、平坦、整洁，不乱堆放，无散落物。
9、施工现场禁止饮酒和引用含酒精饮料。
10、做到文明施工，严禁泥浆漫出场地。
十、文明施工及环境保护
1、为施工现场营造一种“规范、文明、高效、优质、安全”的施工氛围。
加强施工现场的封闭管理，严禁周围居民或闲杂人员进入施工区域内，确保工程不受外界干扰。
2、树立安全生产，文明施工的指导思想，定期对职工进行安全教育，对机械操作人员进行安全操作规程教育，加强干部职工的安全文明意识教育。
3、场地要进行合理规划、材料堆放要整齐、现场管理要有序，现场道路要畅通，无积水、坑陷，电线路及配电箱敷设整洁、规范。
4、施工中不得造成与施工范围无关的其他建筑物的稳定破坏，保持周围环境协调，严格保护用地界以外的植被、树木。
5、加强施工现场用水、用电管理，做到无常流水、常明灯。
6、加强机械设备的保养和正常操作，尽量使机械噪声维持其最低级水平。
7、采取合理措施，避免因施工方法不当而引起尘、毒污染，并防止噪声和其它原因造成对作业人员的伤害。
8、完工后及时清理施工场地，做到工完料净，工程中的弃碴、废料要在远离居民生活区设立弃碴场，不给周围环境遗留工程垃圾。
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