水泥砂浆桩工艺试验方案.docx

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水泥砂浆桩工艺试验方案

新建南广铁路NGZQ-5标段

水泥搅拌桩

工艺性试验方案

批准：

审核：

校正：

编制：

中国水电集团路桥公司南广铁路NGZQ-5项目部

二00九年六月

目录

1编制依据1

1.1编制依据1

1.2编制原则1

2编制范围1

3工程概况1

4施工总体方案2

4.1总体方案2

4.2试验目的2

4.3施工组织机构及施工队伍的分布2

4.4施工道路2

4.5施工用电3

4.6施工用水3

4.7施工测量3

4.8资料整理3

4.9施工程序3

5施工方法4

5.1桩机选型4

5.2施工准备4

5.3施工工艺4

5.4施工过程监控要点6

5.6施工质量保证措施7

6特殊情况处理及预防措施8

7施工进度计划安排9

8主要工程设备及人员使用计划和供应方案9

8.1劳动力使用计划9

8.2主要施工机械设备使用计划9

9质量保证措施10

9.1人员10

9.2设备10

9.3材料10

9.4工程施工过程质量控制10

10安全保证措施12

10.1安全防护措施12

10.2临时用电12

10.3机械施工安全13

10.4消防安全工作措施13

11应急救援预案14

11.1应急救援组织机构14

11.2应急措施的制定14

11.3人员培训、应急材料和设备的储备15

11.4应急处理15

12工期保证措施16

13文明施工措施16

14环保、水保保护措施16

14.1施工环保、水土保持目标16

14.2施工环保、水土保持管理体系16

14.3施工环保、水土保持管理制度17

14.4施工环保、水土保持措施17

15需附的图表18

水泥砂浆桩工艺性试验方案

1编制依据

1.1编制依据

（1）南广铁路NGZQ-5合同文件及投标文件；

（2）现场踏勘调查所获得的工程地质、水文地质、当地资源、交通状况及施工环境等调查资料；

（3）《客运专线铁路路基工程施工技术指南》（TZ212-2005）；

（4）《铁路混凝土施工技术技术指南》（TZ210-2005）；

（5）《铁路特殊路基设计规范》（TB10035-2006、J158-2006）；

（6）《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设〔2005〕160号）；

（7）《铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（TB10414-2003、J285-2004）；

（8）《铁路工程施工安全技术规程》（上、下册）（TB10401.2-2003J260-1003）；

1.2编制原则

尽量少占用耕地，减少用地；统筹组织，布置合理；设备精良，满足工程施工要求；保证工期；充分考虑环境保护的要求，文明布置场地；满足生产、生活、文化的基本需要,注重卫生条件和消防条件；加强过程控制，落实保证措施，保证安全生产投入，实现安全生产。

2编制范围

中国水电集团路桥公司南广铁路NGZQ-5标段内的IDK120+000～IDK143+500段路基工程的水泥搅拌桩施工。

3工程概况

IDK120+000～IDK143+500段路基全长约19.46km。

主要经过低洼平原、低山丘陵区，地形起伏较大，相对高差10～30m，自然坡度10°～20°植被发育、大部分为林地、耕地，山间低洼地多为水田、村庄。

该段路基施工主要包括深路堑、高路堤、软土路基、岩溶路基，以及边坡支护等附属工程。

其中，软土路基处理主要以水泥搅拌桩、CFG桩处理为主。

4施工总体方案

4.1总体方案

按照设计、规范要求，水泥搅拌桩正式施工前必须进行成桩工艺性试验，确定施工工艺和参数，为正式施工规划提供实际数据。

本次工艺性试验选定IDK135+225～IDK135+345段的3根桩，桩径均为0.5m，桩长约3-7m，作为试验桩。

4.2试验目的

1）通过试验确定水泥搅拌桩工艺参数：

水泥浆的配合比、搅拌桩机提升、下钻的速度及旋转速度；

2）确定水泥掺入量；

3）验证水泥搅拌桩成桩直径、桩长；

4.3施工组织机构及施工队伍的分布

为了加强施工过程的控制与管理，确保工艺试验的顺利进行，根据实际施工情况，设置工艺试验架子队，下设作业班组。

施工组织机构见图4-1。

图4-1施工组织机构图

4.4施工道路

试验区内根据地形条件和修建的贯通施工便道，满足场内交通的需要。

4.5施工用电

直接接用系统供电线路，系统电从武林变电站进行T接，引入红线外侧，架设系统电路。

4.6施工用水

施工用水直接接用铺设的系统水管路满足施工需求。

4.7施工测量

测量人员根据设计单位所提供的施工图纸和控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。

测量人员精确放出桩位位置并设置护桩以备校验。

4.8资料整理

内业资料安排专人进行管理，做好每天施工日志的记录，对施工过程中的所有情况都要及时、认真的进行记录、收集，以保证水泥砂浆桩施工记录全面详实。

4.9施工程序

具体施工程序见4-2试验流程图。

图4-2试验流程图

5施工方法

5.1桩机选型

根据本段地层情况，确定此次试验选用PH-5型水泥砂浆桩机。

5.2施工准备

1）水泥砂浆桩施工前应准备下列施工技术资料：

室内配合比试验报告，测量资料等。

2）固化剂、外掺剂的选用应符合设计要求，并有产品质量合格证，严禁使用受潮、结块和变质的固化剂、外掺剂。

3）场地平整、清除障碍。

如场地低洼，应回填粘性土；施工场地不能满足机械行走要求时，应铺设砂土或碎石垫层。

若地表过软，则应采取防止机械失稳措施。

4）施工机具准备，进行机械组装和试运转。

5）浆体喷射搅拌机械应配置浆量自动记录仪。

6）水泥砂浆桩的施工工艺根据设计要求的配合比和实测的各项施工参数通过试桩来确定钻进速度、提升速度、砂浆速度、喷浆压力、单位时间喷浆量等。

7）施工前应进行成桩工艺试验，确定各项参数，检验成桩效果，试桩数量不少于2根。

5.3施工工艺

5.3.1工艺原理

水泥砂浆桩是采用水泥砂浆作为固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定比例的细砂,增加地基土中的粗颗粒含量,降低地基土的塑性指数,改良土的物理力学性质指标,明显提高桩体无侧限抗压强度。

该工艺攻克了常规水泥砂浆桩在塑性指数高的粘性土层中成桩强度低的难题, 同时在淤泥质土、淤泥层中成桩强度明显提高。

5.3.2工艺流程

本次施工采用PH-5型水泥砂浆桩机，下钻过程基本完成所需浆材（水泥砂浆）的喷射，为两喷四搅的工艺施工。

两喷四搅法施工程序为：

场地平整→成桩试验→钻机定位、调平→正循环钻至设计加固深度→反循环提钻喷浆提升直至预订的停灰面→重复砂浆至设计加固深度→提钻喷浆至地表→关闭机械、清洗、移位→成桩检测及验证。

具体工艺流程见图5-1。

图5-1水泥砂浆桩工艺流程图

5.3.3主要步骤

1）原地面处理：

清除表层腐殖土以后平整场地，当地基表层有淤泥或软弱层时，清淤后回填普通土，场地做好排水坡，挖设排水沟，保证场内不积水。

2）测量放样：

按照设计的砂浆桩平面布孔图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记（现场一般采用白石灰打点或竹签），方便在施工中迅速确定桩位。

3）机具定位：

将钻机安置在设计的孔位上。

使钻杆头对准孔位的中心,桩位对中偏差不超过5cm；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，施工时钻杆的倾斜度不大于1％。

4）钻孔：

钻孔预搅至设计标高且进入持力层深度满足设计要求。

5）砂浆作业：

水泥砂浆桩施工采用两喷四搅工艺。

第一次下钻时为避免堵管带浆下钻，严禁带水下钻。

第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时提高一个档位。

施工中值班技术人员跟班作业，时刻检查浆液初凝时间、注浆压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并且随时做好记录。

6）机具移位：

上一根桩施工完毕，清除叶片及钻杆上泥浆，钻机移位，进行下一根桩施工。

5.4施工过程监控要点

1）桩位严格按设计图进行测放，桩位的水平偏差≤50mm，施工过程中随时测量桩的垂直偏差，其垂直度偏差小于1%。

2）现场施工员及质量检验员要严格按设计要求进行桩的施工和检验桩的施工质量。

3）严格控制灰砂比、水灰比。

灰浆砂浆应均匀，并进行过滤。

喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥、砂沉淀，喷浆压力应控制在允许范围内。

4）施工中应认真做好施工记录，记录要准确可靠。

5）严格控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间，确保成桩质量。

6）控制下钻深度、喷浆高程及停浆面，桩端必须原位喷浆搅拌一定时间。

7）成桩过程中，以一次喷浆二次搅拌或二次喷浆四次搅拌为宜，复搅时应避免浆液上冒。

8）成桩过程中，当因故障停浆，继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m，若停机超过3h，应在原桩位旁边补桩处理。

9）当钻进搅拌遇阻力较大，钻进太慢，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。

10）配置好的浆液不得离析，供浆应连续，固化剂或外掺剂的用量，泵送浆液时间必须有专人记录。

11）砂浆头下沉到设计深度时，应原位旋转10～30s以上，待水泥砂浆送至孔底，再旋转喷浆上提，以保证桩端质量。

12）随时检查施工记录，评定成桩质量，如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其它处理措施。

13）浆体喷射搅拌桩桩顶标高应符合设计要求。

14）水泥砂浆桩施工要求送浆压力均衡，常规工艺施工的水泥砂浆桩还应进行复搅，以保证桩身的均匀性。

15）浆体喷射搅拌桩体无侧限抗压强度，桩长及桩身均匀性应符合设计要求。

16）浆体喷射搅拌桩处理后的地基承载力应符合设计要求。

17）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。

调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，并经同意后调整。

18）钻机成孔和喷浆过程中，应将废弃的加固料及冒浆回收处理，防止污染环境。

5.6施工质量保证措施

1）控制钻机下钻深度、喷浆高程及停浆面，确保成桩长度。

2）定时检查砂浆桩的成桩直径及砂浆均匀程度。

对使用的钻头定期复核检查，其直径磨耗量不得大于2cm。

3）当钻头提升至地面以下0.5ｍ时，桩机应停止喷浆。

4）为保证砂浆机的垂直度。

应检查起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，每工作班检查不少于2次，使垂直度偏差不超过1%。

5）砂浆机喷浆提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，砂浆机每次下沉或提升的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于5秒，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度，复搅深度。

施工中出现问题应及时处理、做好记录。

6）水泥砂浆桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷浆量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等。

6特殊情况处理及预防措施

对施工中出现的问题应及时分析原因，提出处理办法，一般问题出现及处理见表6-1。

表6-1施工中问题分析及处理措施

问题

原因分析

处理措施

喷浆阻塞

（1）水泥受潮结块。

（2）制浆池滤网破损以及清渣不及时

（1）改善现场临时仓库的防雨防潮条件。

（2）加强设备器具的检查及维修保养工作，定期更换易损件。

速度失稳

（1）设备自身速度控制系统存在缺陷。

（2）机组人员操作不规范、不熟练。

（1）不符合技术要求的设备机具不得进场，陈旧的设备应及时更换。

（2）督促施工单位搞好岗前培训工作，建立持证上岗制度。

喷浆不足

（1）输浆管有弯折、外压或漏浆情况。

（2）输浆管道过长，沿程压力损失增大。

（1）及时检查、理顺管道，清除外