水泥搅拌桩施工专项方案设计.docx

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水泥搅拌桩施工专项方案设计

邯黄铁路工程三标段

家庙～霞口区间

DK242+883.00-DK242+913.80

DK243+115.85-DK243+145.00

水泥搅拌桩专项方案

编制：

审核：

中铁六局邯黄铁路工程三标段项目经理部

二○一○年十月三十一日

1、编制依据、原则、围2

1.1、编制依据2

1.2、编制原则2

1.3、编制围2

2、工程概况2

2.1、工程简介2

2.2、主要工程数量3

3、质量目标3

4、水泥搅拌桩施工方案3

4.1作业队结构图5

4.2、机械设备表6

4.3、工期安排6

5、搅拌桩施工方法及工艺6

5.1、施工方法6

5.2、施工工艺7

6、质量保证措施8

7、安全保证措施11

8、文明施工、环境保护、文物保护措施12

1、编制依据、原则、围

1.1、编制依据

⑴铁道部《铁路路基施工规》（TB10203-2002/J162-2002）；

⑵铁道部《客货共线铁路路基工程施工技术指南》（TZ203-2008）；

⑶《建筑地基处理技术规》（JGJ79-2002）；

⑷《客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南》；

⑸中铁三院有关《水泥搅拌桩》的设计施工图；

⑹我单位编写的《施工方案（施组）编写指南》；

⑺我单位以往施工类似工程积累的经验。

1.2、编制原则

⑴遵循安全质量为核心，通过加强资源投入和加强技术管理确保施工安全与质量的原则；

⑵坚持管理制度，人员配备，现场管理和过程控制四个标准化，以专业化、机械化和信息化作为支撑手段，落实闭环管理，全面推行标准化管理的原则；

⑶先进性与适用性相结合的原则，采用成熟可靠的技术，加强工序控制，确保优质、安全、快速、高效；

⑷坚持“高标准、高质量、科研先行”的原则，以“高、精、尖”为要求，配置与选择施工设备、技术、工艺，关键特殊工序遵循先试验、后实施，做到安全可靠；

⑸遵循“重视环境、保护环境”的原则，做到不扰民，不污染环境，最大程度的减少施工对周边既有道路、单位办公及民众生活的干扰，杜绝对既有结构（建筑）物的破坏。

共同建设和谐人文环境、自然环境和文明施工环境；

⑹优化资源配置，实行动态管理。

1.3、编制围

本方案技术适用于邯黄铁路工程第Ⅲ标段DK242+883～DK242+913.8及DK243+115.85～DK243+145段软基路基工程水泥搅拌桩施工。

2、工程概况

2.1、工程简介

本区间软基处理采用水泥搅拌桩施工段如下：

DK242+883～DK242+913.8长30.8米、DK243+115.85～DK243+145长29.15米。

沿线路基广泛出露的地层主要为第四系全新统，主要为冲积、冲洪积成因的黏土、粉质黏土、粉土、砂类土，局部夹软土透镜体；盐山以东以海陆交互相得黏土、粉质黏土、粉土、砂类土以及淤泥质土为主，局部地表分布有盐渍土。

本区段水泥搅拌桩施工段地处冲积平原，局部地区分布有软土，黑色、灰黑色流塑状的淤泥质土透镜体，埋深一般为3.0～8.0m，厚0.5～4.0m。

工程划分为2个施工区段，共部署1个施工作业班组施工。

优先安排控制路基填筑的软基处理段先行施工。

2.2、主要工程数量

路基段DK242+883～DK242+913.8段水泥搅拌桩设计工程量6250m

路基段DK243+115.85～DK243+145段水泥搅拌桩设计工程量5760m

共计12010m

3、质量目标

3.1杜绝工程质量事故。

3.2单位工程验收合格率100%。

4、水泥搅拌桩施工方案

在水泥搅拌桩施工前，首先进行试桩，确定相关试验参数。

水泥搅拌桩施工前在现场取原状土样和水样，按设计要求采用32.5级矿渣硅酸盐水泥品种，用量不小于15%；外加剂：

防冻剂（CC-8）5%、减水剂（CC-5）3%，确定最佳的喷浆量和水灰比，并测定7天、28天龄期，推算90天龄期强度。

根据设计及施工规要求，搅拌桩正式施工前作试桩。

原则上水泥搅拌桩试桩位置在设计搅拌桩加固地基段随机抽取，根据现场施工条件，经监理现场勘察，拟定在DK242+900路基上进行水泥搅拌桩试桩。

水泥土搅拌桩试桩施工完毕后，分别进行7天、28天无侧限抗压强度试验。

本标段试桩按不同水灰比（水灰比分别为0.45、0.50、0.55）做试验，不同水灰比分别施工3根桩，待试桩强度合格后，选取一组理想的水灰比进行正式水泥搅拌桩施工依据。

该段路基水泥土搅拌桩呈正方形布置（具体见图），桩径0.5m，桩心间距1.2m，平均桩长10m。

通过DK242+883～DK242+913.8段与DK243+115.85～DK243+145段现场取水样、土样完成室配合比试验，确定水泥配合比，28天无侧限抗压强度试验检测不小于1.2Mp。

通过试桩，确定水泥搅拌桩施工参数，水泥搅拌桩采用四搅两喷或六搅三喷施工工艺（搅拌下沉与第一次搅拌提升时喷浆，第二次搅拌提升时不喷浆）。

施工时，严格按试桩所确定的施工参数进行施工。

通过试桩，其水泥搅拌桩施工参数如表1所示：

表1：

水泥搅拌桩施工参数表

序号

项目

控制参数

备注

1

搅拌钻杆的钻进、回转速度

1.2m/min

监理、设计、施工单位根据试验数据共同确定施工参数

2

搅拌钻杆（轴）的转速

40r/min

监理、设计、施工单位根据试验数据共同确定施工参数

3

钻进、回转次数

两次

监理、设计、施工单位根据试验数据共同确定施工参数

4

施工桩径

50cm

设计要求

5

水灰比

0.45~0.55

监理、设计、施工单位根据试验数据共同确定施工参数

6

每米水泥用量

55kg

监理、设计、施工单位根据试验数据共同确定施工参数

7

每米用水量

26Kg

根据水泥浆配合比确定

8

灰浆搅拌机每次投入量（水泥量+水量）

0.3T+0.165T

根据水泥浆配合比确定，经现场测量搅拌桶直径为84cm，高度为50cm

9

注浆压力系数

0.7MPa

监理、设计、施工单位根据试验数据共同确定施工参数

10

施工工艺

四搅两喷

最后一次搅拌提升时闭浆

4.1作业队结构图

4.1、作业队结构图

4.2主要施工管理人员表2

序号

姓名

文化程度

职称

职务

1

郜强

本科

高级工程师

项目经理

2

邓孝军

本科

高级工程师

总工

3

罗强

大专

工程师

副经理

4

袁玉海

本科

高级工程师

测量总监

5

晓林

大专

工程师

技术主管

6

新超

大专

工程师

质检主管

7

宗付

大专

工程师

实验主管

8

建华

大专

材料工程师

材料主管

9

孔德玉

大专

助理工程师

测量员

10

国瑞

大专

助理工程师

安质员

（1）、作业人员

每台施工机械共配生产人员7人，各生产人员分工如下所示：

班长：

1名，负责搅拌桩施工指挥，协调各工序间的操作联系；

司机：

1名，按照班长发出的信号，正确操纵搅拌桩机的下沉、提升、喷射、停浆等；观察和检查搅拌桩机的运转情况，做好维修保养工作；

司泵工：

1名，负责指挥灰浆制备，泵送系统的正常运转，做好水泥浆制备保养，负责输浆管路的清洗；

记录：

1名，测定搅拌桩每米的灌浆量；发现停浆时立即通知班长，采取补救措施；同时记录施工中的各种数据，复查桩位、水泥浆配合比等；

拌浆工：

2名，按设计配合比制备水泥浆，并按照司泵工的指挥，将水泥浆倒入集料斗；

供料工：

1名，负责搬运水泥；负责散装水泥的过磅秤量，并装入临时备用的水泥袋；

施工期间时，水泥搅拌桩作业人员共计7人（1台施工机械）。

另配电工1人，机修工1人，挖机司机1人，文明施工1人，总计11人。

4.2、机械设备表

表3：

机械配置表

序号

机械名称

规格型号

单位

数量

技术状况

进场日期

使用工点

1

搅拌插心桩机

SJ-37型

台（套）

1

良好

11月1日前已进1套设备（搅拌插心桩机、灰浆搅拌机、灰浆泵、台称）

水泥搅拌桩施工

2

灰浆搅拌机

ZJ-400

台

1

良好

水泥搅拌桩施工

3

灰浆泵

UBJ-1.8

台

1

良好

水泥搅拌桩施工

4

台称

TJT-100

台

1

良好

11月1日前

水泥搅拌桩施工

5

挖机

220

台

1

良好

11月1日前

水泥搅拌桩施工

6

应急发电机

EG315M-100

台

1

良好

11月1日前

水泥搅拌桩施工

4.3、工期安排

本区间所有水泥搅拌桩施工计划于2010年11月5日开工，2010年12月10日全部完工，共计35天（单机日进度指标：

400m）。

5、搅拌桩施工方法及工艺

5.1、施工方法

5.1.1施工准备

施工前平整场地，清除一切障碍物，场地低洼处回填粘性土料并压实。

做好施工场地的临时截、排水设施。

施工前对施工场地围的管线进行调查核实，必要时与地方部门联系对其进行改迁。

5.1.2测量放线及水泥搅拌桩机就位

施工前，测量组根据设计图纸放出控制轴线，并根据轴线定出桩位，用白灰标明，桩中心用木桩作为标记。

然后吊车配合使搅拌桩机移至指定桩位，使钻头中心对准桩位标记，偏差不大于2cm。

5.1.3预搅下沉喷浆

待水泥搅拌桩机的冷却水循环正常后，启动电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌、边切土下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不大于70A。

搅拌下沉时同时喷浆。

5.1.4制备水泥浆

待水泥搅拌桩机预搅下沉到一定深度时，即开始按中心试验室设计确定的配合比（1：

0.55）拌制水泥浆。

5.1.5搅拌提升

边旋转搅拌钻头，同时严格按照确定的提升速度提升水泥搅拌桩机，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中。

5.1.6重复搅拌下沉和提升

待水泥搅拌桩机提升到设计加固围的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应保持每次拌浆的一半。

为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌桩机边旋转边沉入土中同时喷浆至设计加固深度，最后再将搅拌桩机搅拌闭浆提升出地面。

5.1.7清洗

向集料斗中注入适量的清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残余的水泥浆，直至基本干净。

并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。

5.1.8移位

全桩复搅（四搅两喷，最后一次提升搅拌闭浆）之后，将水泥搅拌桩机移位，重复1-7步骤，进行下一根桩的施工。

5.2、施工工艺

5.2.1水泥搅拌桩施工工艺：

施工准备→搅拌桩机就位、调平→预搅下沉（同时喷浆）至设计加固深度→边搅拌边提升（同时喷浆）至预定的停浆面→重复搅拌下沉（同时喷浆）至设计加固深度→重复搅拌提升（闭浆）至预定的停浆面→关闭搅拌机、清洗→移至下根桩、重复以上工序。

施工工艺见图。

水泥搅拌桩施工工艺图

5.2.2工艺要求

5.2.2.1通过原状土样试验，并对周边各厂家水泥进行检定，最后确定浆液配置水泥采用矿碴水泥，水泥标号为P.S.32.5级。

施工时严格控制水灰比。

浆液不离析，泵送连续。

拌制水泥浆液的罐数、水泥的用量以及泵送浆液的时间专人记录和控制。

喷浆量及搅拌深度采用国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。

5.2.2.2搅拌桩机喷浆提升速度和次数必须符合施工工艺要求，由专人记录和控制。

5.2.2.3当水泥浆液到达桩端时，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。

5.2.2.4搅拌桩机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。

5.2.2.5施工时因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时搅拌提升（同时根据实际情况选择是否喷浆）。

如停机超过三小时，宜先拆卸输浆管路，并加以清洗。

使配制的水泥浆发生凝稠状态时，必须更换。

输浆管路应保持干净，严防水泥浆结块，每日完工后应彻底清洗一次。

6、质量保证措施

1、施工前应检查水泥的质量，桩位，搅拌桩机工作性能，各种计量设备（主要是水泥流量计及其他计量装置）完好程度。

2、水泥采用矿碴水泥（P.S.32.5），使用前无受潮、无结块，并且有出厂质保单、出厂合格证及进场水泥的复试报告，若发现水泥有结硬块，应禁止使用。

3、水泥浆从搅拌桶倒入贮浆桶前，需经筛过滤，以防出浆口堵塞，并控制贮浆桶贮浆量，以防浆液供应不足而断桩。

贮浆桶的水泥浆应经常搅动以防沉淀引起的不均匀。

4、预搅到设计深度，误差不超过20.0cm。

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

5、施工中应控制提升速度，水泥浆注入量，搅拌桩的长度及标高，并作好记录。

6、水泥搅拌桩施工中保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%；桩位的偏差小于5.0cm，成桩直径不得小于设计值，通过吊线锤测钻杆的方法，随时调整桩机，确保桩垂直度。

7、施工结束后通过试验检测桩体强度，桩体质量及复合地基承载力等。

8、对不合格的桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。

9、水泥搅拌桩质量检验标准如表4所示。

表4：

水泥搅拌桩质量检验标准及检查方法

项目

序号

检查项目

允许偏差

检查方法

单位

数值

主控

项目

1

水泥品种、规格、质量

P.S32.5级

查看产品合格证书和抽样送检

2

布置形式

正方形布置

观察，尺量

3

布置数量

符合设计要求

计数

4

桩长

≥10m

尺量，必要时抽芯检查

5

单桩喷浆量

符合设计要求

由自动记录仪计量

6

桩体强度

≥1.2Mp

做28d无侧限抗压强度试验

7

复合地基承载力

150Kp

平板载荷试验

一般项目

1

桩体直径

≥0.5m

用钢尺量，D为桩径，挖探40~100cm

2

垂直度

%

1.0

经纬仪测量钻杆垂直度

3

桩体间距

mm

±100

用钢尺量

10、质量保证体系框图

7、安全保证措施

7.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的施工指导方针，执行国家相关的生产规、标准及操作规程。

开工前，安检工程师向班组职工进行书面安全技术交底。

新操作工人进场时，对其进行入场安全技术交底教育。

建立健全安全生产责任制，注重各级安全教育。

进场人员必须进行岗前教育及安全培训，经考试合格后方可上岗。

所有施工人员必须遵循各项安全操作规程。

开工时专职安全员在现场指挥，施工期间专职安全员定期、定时检查安全生产。

认真总结和分析不安全因素，以便得到及时解决。

7.2施工工地设安全生产宣传牌，在主要施工部位、作业点、角验区、主要通道口设安全宣传标语和安全警告牌。

施工场地周围设置安全警示线及安全标识牌。

不戴安全帽或穿高跟鞋及拖鞋不准进入现场，不系安全带不准进行高空作业，施工机器和电器由专人操作。

7.3施工时，不允许中断冷却循环水，经常检查进水、回水的温度，当回水温度达到烫手程度时，应加大进水量。

7.4当发现搅拌桩机的入土切削和提升搅拌负荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢升降速度或补给清水；发生卡转、停转现象时，切断电源，并将搅拌机强制提升出地面，然后再重新启动电机；电机接地，安装漏电保护装置，并定期对接地地阻进行检测。

7.5下雨期间，搭设雨棚，保护好机械用电装置，暂定施工。

7.6定期拆卸清洗灰浆泵，注意保持齿轮减速箱润滑油的清洁。

7.7安全保证体系框图

8、文明施工、环境保护、文物保护措施

8.1、文明施工保证措施

8.1.1按照文明工地建设有关要求，建立良好的工作、生活环境和管理制度，树立铁路施工企业的良好形象。

8.1.2尊重当地人民的风俗习惯，遵守地方政府的有关规定，加强对职工的管理教育，与当地政府携手共建文明工地。

8.1.3特殊工种人员持证上岗。

机械操作实行定人、定机、定岗，落实到人。

8.1.4场地合理布置，做到场地整洁，道路平顺，标志醒目，生产场地达到文明施工作业要求。

8.1.5坚持工完料清，定期进行场清理，施工垃圾随时清运，适量洒水，减少灰尘。

8.1.6各种建筑材料、周转料、机具等，分类、分品种、分规格堆码，明确标识，放置整齐。

8.2、环水保施工保证措施

8.2环境保护措施

8.2.1在本工程施工全过程中，全面执行ISO19000环境保护体系标准，系统采用和实施一系列环境保护管理手段，建立环境保护、水土保持管理体系，制定目标和指标，确定各职能部门的职责，并把目标分解到各个职能部门。

学习贯彻地方政府环保法规及有关规定，明确本标段的环保要求，增加投入，制定相应措施，处理好施工与环保的关系。

8.2.2施工中的废水及污水先排往污水处理池，经过过滤后，再排往自然水渠，确保经过滤沉淀后的水对周边农作物无损害。

施工现场设置废泥浆池，避免泥浆四溢，污染周边环境。

废泥浆不回收再利用。

8.2.3控制施工注浆使用的水泥浆体泄漏，并对进入排水系统中的注浆废液做净化达标处理，避免浆液污染临近居民的生活、生产用水。

8.2.4施工现场应设置连续、通畅的排水设施和其他应急设施，防止污水、废水堵塞排水通道。

8.2.5场地道路硬化并经常洒水，防止尘埃污染周围环境。

8.2.6施工路基边坡的搅拌桩，搅拌喷浆提升至地面位置附近时，喷浆口向路基一侧，避免浆液喷入周边农田。

8.2.7对搅拌桩施工后的路基，表层覆土挖出运至弃碴场，严禁做植被土。

8.3文物保护措施

8.3.1项目部、各施工队成立文物保护领导小组，分工负责文物保护工作，工班设文物保护员。

8.3.2认真组织全体施工人员深入学习国家《文物保护法》和当地政府对文物保护的有关规定，增强文物保护意识，提高自觉保护文物意识。

8.3.3建立健全文物保护制度，把文物保护措施落实到各队和每个工班及文物保护责任人，签订文物责任状，实行奖罚制度。

8.3.4严格贯彻执行国家有关文物保护的各项规定，杜绝任何违反《文物保护法》的行径。

与当地文物保护部门签订文物保护协议书，并严格执行协议条款。

8.3.5在施工中发现文物或有考古、地质研究价值的物品时，及时采取有效保护措施，并尽快报告建设单位和当地文物保护部门，并积极协助配合好文物部门的工作。