水工水泥土搅拌桩试桩施工方案3.docx
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水工水泥土搅拌桩试桩施工方案3
***水闸拆除重建工程
水泥搅拌桩
试桩施工方案
***水电工程建设有限公司
编制日期：
2015年7月17日
一、试验桩施工的意义及目的
1、试验桩施工的意义：
水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。
水泥搅拌桩是本工程软基处理施工作业的重点，对确保路基沉降稳定有着重要意义。
本次水泥搅拌桩试桩试验，是根据已完成的水泥搅拌桩施工配合比，完成试验桩施工。
在成桩7天后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径，检查数量为总桩数的5%；在成桩28天后，按1%桩数取芯检验桩身质量，并进行静荷载试验，包括复合地基静荷载试验和单桩静荷载试验，验收检验数量不少于总桩数的1%，复合地基静荷载试验数量不少于3台。
进行相关试验后，获取各项技术参数，以利指导水泥搅拌桩的大规模施工，确保水泥搅拌桩的质量，达到地基沉降稳定的目的。
2、试验桩施工的目的：
获取操作参数：
水灰比，钻机钻进与提升速度，电流值，送浆时管道压力，搅拌的叶片旋转速度，喷停浆时间等。
喷浆和搅拌的均匀性。
钻进、提升阻力情况及特殊情况施工处理措施等。
在试验桩施工过程中若需要更换电流表、喷浆计量仪等影响施工技术参数的设备时，必须以书面报告形式提交业主和监理工程师。
并在监理工程师的监督下试桩，重新确定施工技术参数，指导下阶段施工。
二、试验桩段地质情况及施工概述
本次选择JZ84，JZ85，JZ86，JZ87，共4根桩作为试验桩，该段桩长5.5m，搅拌桩横向间距1.0m、纵向间距1.0m，桩径0.6m。
（1）杂填土：
杂色，松散，稍湿，上部填料主要以粘土为主，硬杂质含量约5%，块径约20～50cm，为新近回填，密实度及均匀性，有压实，工程性能一般。
（2）淤泥混砂：
深灰色，软塑，局部流塑，具高压缩性，以粘粒、粉粒、石英砂粒为主，砂粒含量约15%，手捏砂感极强，韧性差、干强度高，摇震反应慢，场地局部表现为淤泥夹有薄层细砂（实为淤泥夹砂）。
层顶标高介于－2.52～3.89m，层厚介于0.80～9.00m，层顶埋深介于0.40～3.90m。
（3）粉质粘土：
灰黄色，灰白色，可～硬塑。
成分以粘粒、粉粒为主，含中砂，含量为10～15%不等。
层顶标高介于－10.19～0.28m，层顶埋深介于3.30～11.50m，层厚介于0.90～5.90m。
（4）淤泥质土：
灰色，软塑，饱和，具高压缩性。
成分以粘粒、粉粒为主，无摇振反应，岩芯切面较光滑，干强度高，韧性较好。
层顶标高介于－12.07～－4.38m，层顶埋深介于5.10～12.20m，层厚介于1.60～5.20m。
（5）残积砂质粘性土：
褐黄、灰黄色，成分主要由长石风化的高岭土、石英及云母碎屑等组成，大于2mm颗粒占5.6～13.3%，可~硬塑，韧性及干强度中等，无摇振反应，遇水易软化、崩解。
层顶标高介于－11.51～0.56m，层厚介于1.20～7.00m，层顶埋深介于3.10～13.00m。
各岩土层主要技术参数表
对于水泥搅拌桩，按照设计图纸要求桩长穿透淤泥层进入中砂层或粉质粘土层1m。
水泥搅拌桩试桩按水泥掺入量为加固湿土重的18%配比进行试验桩施工。
本次试验桩选取4根水泥搅拌桩，桩长5.5m，水泥采用福建南安红狮超丰水泥有限公司P.O42.5R普通硅酸盐水泥，搅拌机设备选择型喷粉桩机。
按照现场，本次采用水泥掺入量18%，按水灰比0.65，水泥100Kg/m，试打4根水泥搅拌桩，具体试桩桩号：
水泥掺入比为18%（水泥掺入量为100kg/m）的试桩桩号为JZ84，JZ85，JZ86，JZ87。
三、施工组织
1、试验桩施工人员配置
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，按项目部管理模式，由项目部负责施工管理，组建队伍进行施工，项目部设置项目经理、技术负责人，配置技术、质量、安全、试验、材料等人员，人员配备见下。
施工人员配备计划表
序号
岗位
姓名
职责
1
项目经理
全面负责
2
技术负责人
负责技术
3
施工负责人
现场负责
4
质检员
负责质检
5
测量员
负责测量
6
安全员
负责安全
7
普工
15人
2、试验桩机械设备准备
为保证本工程试验桩施工的顺利实施，拟投入施工机械设备如下：
主要机械设备使用计划表
序号
设备名称
规格
数量
备注
1
水泥搅拌桩机
PH-5A5B5D5E5F
1
2
自卸汽车
12t
5
3
流量计
MLF-1
1
4
压力表
1.6MPa
1
5
交流电流表
44L1-A200/5
1
6
挖掘机
FR75-7
1
7
装载机
SWM635
1
8
电动夯实机
20~62kg.m
2
9
振动压路机
15t
1
3、主要材料准备
（1）水：
渠道水及地表水，已外委检测，能满足施工设计要求（见试验检
测报告）。
（2）原材料：
采用红狮超丰牌P.O42.5R普通硅酸盐水泥，已外委检测，能满足施工设计要求（见试验检测报告），已进场40t。
四、试验桩试验方法
1、水泥搅拌桩采用“四搅四喷”法施工。
2、施工工艺流程
水泥搅拌桩的施工工艺流程如下图：
2.1施工准备
（1）、搞好场地的三通一平，查清地下管线的位置。
（2）、放线：
按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置，搅拌桩位应每隔5根桩采用竹片进行现场定位，根据需要改动原设计位置的需取得设计、监理单位同意后，方可执行。
（3）、作好施工准备，包括供水、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）所需材料提前进场，水泥及外加剂等必须有出厂合格证，水泥送试验室检验合格后方能使用。
（5）施工前测量人员先校核施工图纸，按图纸确定桩基的位置和标高，施工放样记录以书形式上报监理工程师，待监理工程师检查认可后方可进入下一工序的施工。
2.2桩机就位
搅拌机自行就位、对中，桩机安装必须水平、稳固，机底必须用枕木垫平、垫实，在桩机上测出标高控制线，并用红漆在机架上划出深度标志。
机架正、侧面和搅拌管必须垂直，搅拌头对准桩位，并用线锤测设桩垂直度，经检查符合要求后，方可开始。
2.3调整钻架角度
测量人员利用全站仪或线锤垂吊交叉测量桩架垂直度，桩机操作人员通过铰拉钢丝绳调整桩架角度，使桩架垂直度达到规范要求。
2.4搅拌下沉、制浆
借搅拌机的自重，以0.8m/min～1.0m/min的速度进行下沉，沿导向架边旋转，边切上、下沉直至加固深度，下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于40A。
拌制浆液：
按照试桩确定的配合比拌制水泥浆，搅拌机预搅下沉同时，后台拌制固化浆液，拌好待用的浆液倒入集料池中。
2.5搅拌提升、制浆
预搅下沉到设计深度后，开动灰浆泵生浆30秒。
把水泥浆压入软土层中，以0.6m/min～1.0m/min的均匀速度，边提升、边搅拌、边喷浆，使水泥浆与土体充分拌和。
为保证水泥浆搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻时应在桩底部停留30秒。
2.6重复上下搅拌
为使软土层与水泥浆搅拌均匀，同样方法进行二次搅拌下沉并上升，施工的要求同第一次。
五、施工注意事项
1、对将要进搅拌桩施工的场地事先应加以平整彻底清除施工现场地面，地下及空中的障碍物，如现场高压线等。
2、湿喷法施工中实际使用的固化剂、外掺剂要经过加固土室内试验的确认才能使用。
泵送浆液必须连续，如因故停浆要立即通知前台操作工，以防止断桩。
3、搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。
4、施工时应使用定位卡以确保桩位的准确度和桩机的水平、垂直精度，各类管线接头必须接好扎牢，各种电器设备要有防雨措施，严防漏电事故。
5、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。
6、在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将搅拌叶下沉半米后再继续成桩。
7、搅拌施工中采用少量多次喷浆的方法，保证四次搅拌，两次喷浆，前两次边搅拌边喷浆，后两次只搅拌。
8、主要安全技术措施
搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。
搅拌机电压低于380V应暂停施工，以保护电机。
泵送水泥浆前管路应保持湿润，以利输浆。
水泥浆内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体。
每日完工后，需彻底清洗一次，喷浆搅拌施工过程中，如果发生故障，停机超过半小时宜拆卸管路，排除灰浆。
灰浆泵应定期拆除清洗，注意保持齿轮减速器内润滑由清洁。
9、搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。
六、施工中常遇质量问题及控制方法
1、水泥土的搅拌不均匀
水泥搅拌桩桩身质量的强度及质量好坏，取决于搅拌水泥土的均匀程度，所以施工前分析场地、地质资料及现场地质条件。
本施工段范围内地质土主要为淤泥混砂。
淤泥混砂的内聚力相对较大，粘性较强，按常规施工，搅拌水泥土的均应性较差，有水泥、粘性土的分离现象，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应性。
淤泥土类含水率较大，与水泥浆的融合性略差，也会产生水泥土的搅拌不均应性，存在水泥土的分离现象，水泥土强度偏低，这时，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。
2、土质不均匀及障碍桩的处理
在施工区发现有杂物：
如垃圾等，较浅时，采用人工清除，素土回填。
较深时，通过设计单位同意，增加桩基数量或其他措施补救。
在施工中遇硬土层，一般处理方法是改进钻头工艺，对下部叶片增加一定的间距的排爪，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，一般不采用，必须使用时必须慎重。
3、漏浆
根据实际情况，采用增加水泥浆的实际浓度，降低水泥浆的渗透性，达到加固效果。
4、地基土含水率低
地基土含水率低，土性干燥，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。
七、质量标准及质量控制措施
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、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。
4、保证垂直度：
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；
5、水泥搅拌桩应打入中砂层或粉质粘土层不少于1米，判别是否打入中砂层或粉质粘土层的方法可由钻机电流表的读数来确定，一般是进入持力层后电流为50A。
6、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0.6MPa，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，必须立即进行全面清洗，防止水泥在设备和管道中结块，影响施工；
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、深层搅拌施工中采用少量多次喷浆的方法，保证四次搅拌，前两次喷浆；
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
名称
单位
指标值
允许偏差
名称
桩位偏差
mm
准确
≤50mm
施工桩位
桩垂直度
％
垂直
≤1％
桩垂直度
桩径
mm
600
不小于设计值
桩径
八、成品保护
1、搅拌桩施工完成后，不允许在其附近堆放重物及车辆通行受重载碾压，防止桩体变形。
2、基础表面应预留50cm左右待施工结束后将表层挤松的土及表面上的水泥浆挖出。
开挖时，宜采用人工开挖，保护桩头质量。
九、安全保证措施
1、项目部安质环保部派专职安全员负责现场安全管理工作，每班组设兼职安全员1名，兼职安全员一般由班组负责人担任。
2、加强安全教育，开工前要对职工进行全面的系统的安全教育，加强全体职工的安全意识；
3、加强安全宣传工作；利用工地简报、标语牌进行广泛宣传安全的重要性。
4、认真落实业主单位提出的有关安全生产指令和要求，加强事前预防，严格过程控制，落实各级各部门安全生产责任制，将安全工作落实到架子队、工班组、个人，即安全与生产效益挂钩。
5、编制施工方案和安排施工计划时，首先要考虑从技术上和时间上以及设备技术状况上保障施工作业的安全；
6、加强施工过程的安全技术交底，使操作者熟悉、理解施工过程中的危险因素和安全操作规程，提高作者的安全应变能力；
7、加强天气预报、水文预报等的接收和监测，合理安排施工进度和相关的作业内容，特别加强防汛抗洪安全工作，加强灾后的工程检查、修复工作。
8、钻机应放置平稳，安装后钻杆中心线的偏斜应小于全长的1%。
9、钻孔中如遇卡钻，应立即切断电源、停止下钻，在未查明问题前不得强行启动。
钻孔过程中遇有机架晃动、移动、偏斜应立即停钻。
10、钻机作业中，施工人员必须佩戴安全帽。
11、钻机作业中，应有专人负责电缆的收放。
12、钻孔时，严禁用手清除螺旋片上的泥土。
13、各种电气设备和线路不超负荷工作，做到接点牢靠，绝缘良好；设备安装配备合格的保险装置。
14、电气设备在工作结束后及时切断电源。
15、配备充足的照明灯具，确保施工现场有足够的照明，为夜间施工生产和车辆行驶创造条件。
16、各种电气设备、管线做到绝缘可靠、连接牢固，移动电缆避免拖拉，设备安装可靠的接地设施，做到“一机、一闸、一漏保”。
十、环保措施
1、在场地清理过程中，各种材料、设备按规定堆放整齐，不得占用便道和已有的道路；
2、清洗施工经处理后再排放到指定地点，以防止污染水质和土壤；
3、临时用地使用完毕后及时复耕，防止水土流失；
4、施工所产生的垃圾和废弃物质，严禁乱排乱机械、设备及机具废水、废油等有害物质及生活用水不得随意排放，必须放，废钢材归放到指定地点。
十一、现场文明施工
施工中积极开展文明施工活动，实行标准化、规范化文明施工。
施工队伍进入现场后，要进行动员和教育，要求所有人员自觉维护工地周围居民的正常生产、生活秩序，搞好工民关系，以保证工程施工顺利进行。
1、做好施工现场规划，设置施工便道，提供足够的照明、看守设施，设置必要的指示牌、警告牌。
2、切实做好现场环境的保护工作，尽可能减少环境污染。
3、对于施工废料要及时清理，并堆放到指定地点。
4、物料堆放，整洁有序。
5、加强机具的维护保养、清洗检修工作。
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