水泥搅拌桩专项施工方案.docx
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水泥搅拌桩专项施工方案
附件：
唐山港曹妃甸港区煤码头三期工程
堆场区西南部淤泥集中区
水泥搅拌桩施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
中建港务建设有限公司
曹妃甸煤三期工程项目经理部
2015年07月12日
1.工程概况
1.1工程简述
本工程位于河北省唐山市曹妃甸工业区一港池西侧，位于新建成的煤码头二期工程和通用散货（弘毅）码头之间，距离唐海镇约35公里，车程约半小时，位于一港池二港池之间，濒临首钢规划用地（码头）对面。
本工程水泥搅拌桩用于西南淤泥区堆载预压完成之后，作为堆取料机轨道梁下方地基二次处理措施。
总数约32000根，本方案施工对象为第一期堆载预压施工范围内水泥搅拌桩，总数约5380根（包括80根试桩）。
堆、取料机轨道基础平台下二次地基处理采用水泥搅拌桩复合地基处理，每条轨道梁下打设两排水泥搅拌桩，水泥搅拌桩采用变径旋喷双向搅拌工艺，初拟上部桩径0.6m，下部桩径0.9m，桩顶标高为3.99m，桩长控制原则下搅至中密砂层，桩长初定为8m。
上部0.6m直径段采用2喷2搅，下部扩大段采用4喷4搅工艺，水泥掺入量按17%~25％（通过配比试验确定）计，水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥。
2.编制说明
2.1工程实施单位
建设单位：
河北华电曹妃甸储运有限公司
设计单位：
中交第一航务工程勘察设计院有限公司
监理单位：
北京水规院京华工程管理有限公司
施工单位：
中建港务建设有限公司
2.2相关规范标准
《港口工程荷载规范》JTJ215-98
《港口工程地质勘察规范》JTJ240-97
《水运工程测量规范》JTS131-2012
《港口工程地基规范》JTS147-2010
《港口工程质量检验评定标准》JTJ221-98
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
《水运工程质量检验标准（JTS257-2008）
2.3地质情况
该区域典型地质特征：
地表至底标高-2.0m～-9.0m为吹填淤泥、淤泥质土，上层吹填淤泥之下仍存在厚度起伏极大的松散吹填砂层，标贯击数1～10击，严重液化，局部深槽处松散层底标高-14.0m。
前期经过排水板、堆载加强夯地基处理，表层为粉细砂层，承载力为80kpa,
3.施工准备
3.1场地准备
水泥搅拌桩在堆载完成卸载之后进行。
场地先进行整平至设计标高，报监理工程师检验进行水泥搅拌桩施工。
施工前需对水泥搅拌桩施工场地进行清查，清除施工区域内地下障碍物。
开挖场内排水沟及沉淀池，确保场内自然排水通畅和污水不流出场外。
3.2原材料准备
水泥搅拌桩所需水泥，经现场各方领导共同认可的厂家，唐山市燕山水泥有限公司供应，开工前，项目部及时将进场水泥样品由监理工程师见证，送到指定的实验室进行分析和试验。
运抵现场的每批水泥进行取样和试验，按200t一个批次进行复检。
并及时将标准的试验结果送交监理工程师。
厂家提供的水泥合格证上应盖章并有生产日期。
在靠近淤泥区的加工区设置水泥仓库，用于保管水泥。
水泥拟采用普通硅酸盐水泥。
入库的水泥应按品种、标号，出厂日期分别堆放，并树立标志，做到先到先用，防止混掺使用。
水泥采用袋装水泥，禁止使用散装水泥。
水泥进场复检合格，监理实验人员抽检合格后，符合设计要求方可用于本工程。
为了防止水泥受潮，包装水泥应有距离地面至少0.3米的垫板或足够厚度的混凝土硬化地面并铺设相应的防水垫层，并用防雨油毡布包裹覆盖。
由于本场区内地表水和盐渍土区域内浅层地表水对混凝土具有腐蚀性，不能做为水泥搅拌桩用水，拟打设350m深层供水井，运输水至施工点，试桩时配置运水车运至现场供水。
3.3施工用电准备
所有施工用电均采用自行发电，水泥搅拌桩施工采用发电机供电（200KW）。
施工中的电缆要求统一架空，发电机有接地装置及棚罩，过程中项目部将安排专置安全员对现场所有用电进行监督巡检，并有巡检记录。
3.4劳动力及机械设备准备
计划组织水泥搅拌机2台，泥浆泵2台，根据施工进度，计划每台机组分早晚两班人员24小时施工，计划安排操作人员共计约30人，根据现场实际情况分批进场，根据工期和施工进度情况增加设备。
施工机械设备一览表
序号
机械设备名称
规格型号
数量
性能
备注
1
钻机
SJB-Ⅱ
2台
良好
2
制浆机
JBJ-300
4台
良好
3
灰浆泵
HB3
2台
良好
4
电磁流量计
LDYB-3000型
2台
良好
5
浆粉记录仪
SP-II
2台
良好
6
电焊机
BX#-500-1
2台
良好
7
发电机
200KVA
2台
良好
施工人员一览表
岗位
安全员
资料员
电工
钻机操作手
焊工
队长
配合工人
合计
人数
1
1
1
4
1
2
20
30
水泥搅拌桩施工机械严禁使用非定型或自行改装的设备，所有进场设备必须配备性能良好的能显示钻进电流变化的电流表，而且必须装备有水泥浆量检测记录仪，包括桩深度测量、流量测量、水泥浆密度测量仪等装置。
进场机械的主要性能（搅拌钻机的加固深度、放桩直径、钻机钻速、提升速度、搅拌机水泥浆压力泵的压力和泵送能力等）需满足本工程搅拌桩施工要求。
桩基施工操作人员必须具有特殊工种操作证。
所有施工人员在开工前必须经过技术和安全交底。
3.5施工测量准备
3.5.1测量人员进场后会同监理对甲供设计点进行交接验收，并根据《测量专项方案》布设二级水准点和控制点，采取保护措施，确保其不受破坏，并定期复核。
起始标高用水准仪根据甲供水准点引测，引测必须复测以保证精度，在现场布设三处稳固的临时水准点，以便相互校核。
施工中经常校核临时水准点的准确性。
3.5.2测量以四等测量为基准，精确到毫米，具体参照《水运工程测量规范》（JTS131-2012）。
3.6施工技术准备
3.6.1施工前组织项目部施工人员认真熟悉图纸,了解工艺流程,主要管理人员均参与技术质量交底，同时编制合理、科学的有针对性施工方案。
3.6.2根据施工图纸，进行现场施工放线，了解各施工区形成的地质特点，合理
组织施工设备和人员。
3.6.3熟悉施工规范和验收标准,制订施工过程中的统一表式，做好资料收集、发放，确保资料的真实、齐全。
4.典型试桩施工
4.1场地准备
水泥搅拌桩试桩在原C1试验区对应轨道梁平台中心线位置进行两组试桩（80根），试验段变断面标高2.0，桩底标高-4.0，场地平整至设计标高后进行。
施工前清除场地下方障碍物。
场地低洼回填粘性土料，不得回填杂填土。
4.2施工工艺试桩
1、搅拌桩施工前进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。
2、工艺试桩前，书面通知监理部门派员参加。
工艺试桩结束后，提交工艺试桩成果报告，并经监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据，无监理工程师的指令，不得任意更改。
项目部技术负责人在搅拌桩施工时向机组下达操作指令，并负责监督执行。
3、按设计要求通过配比试验确定水泥掺入量、水灰比、注浆压力、提速、采用“二喷二搅”、“四喷四搅”工艺。
4、桩基按设计要求的时间进行桩基检测。
5、工艺试桩应达到如下目的：
①确定水泥掺入量及每米水泥浆用量、送浆管道压力，喷停浆时间。
②确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度，钻进持力层时电流值。
③确定最适当灰浆稠度（配比）。
④根据不同掺入量确定技术参数。
⑤确定工作压力。
⑥确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。
⑦检验施工设备及选定的施工工艺。
⑧根据单桩承载力试验确定施工掺入比。
注意事项：
水泥搅拌桩应在真空降水强夯影响区域外进行，如附近有强夯施工需要开挖减震沟等措施。
5.总体施工方法
每台桩机必须配备相关部门认证的水泥浆自动记录装置， 搅拌桩施工前，根据现场实际情况进行工艺试桩，基本掌握各种机械参数，掌握喷浆量、下钻和提升的阻力等情况，选择合理的技术措施。
喷浆钻进速度为；当桩径小于等于0.6m时，下沉速度0.5m／min；提升速度0.7m／min，搅拌转数r内≥50转/min；r外≥70转/min；下沉喷浆压力0.25～0.40 Mpa；当桩径大于0.6m下沉速度按0.45m／min控制，其余指标相同， 桩长、桩径、桩间距以及处理范围详见设计院施工图，无扩大头的桩径0.6m的搅拌桩采用二搅一喷工艺，扩大搅拌桩桩径0.9m，采用二喷四搅工艺或四喷四搅工艺（具体据现场试桩定）。
桩机运至工地后，先进行安装调试，待内外钻杆旋转 、浆泵及计量设施一切调试正常后，桩机移至桩位。
5.2.4钻进时喷浆下沉，启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转（内钻杆逆时针旋转，外钻杆顺时针旋转）切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉至设计深度，在桩端应就地持续喷浆搅拌30秒以上。
5.2.5提升搅拌：
搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至原地面或设计桩顶标高。
5.2.7桩头复搅：
桩头2m1m范围内重复上述
（2）“喷浆下沉”和（3）“提升搅拌”，完成单桩施工。
5.1总体施工流程
桩位放样→钻机就位→效验调真整钻机→喷浆上齿正下齿反钻至2m处→喷浆上齿反下齿正钻至扩大孔深→停浆提搅至扩大孔顶→停浆下搅至扩大孔深→喷浆上搅至扩大孔顶→换向搅拌停浆至提出孔→成桩结束→施工下一桩
5.2主要施工工艺
5.2.1场地平整：
场地应事先平整，清除桩位处地上、地下障碍物（包括大块石等）。
5.2.2测放桩位点：
施工前根据放出的左右中心线，按照桩位布置图统一进行测放桩位点，桩位中心点用钎子插入地下，钎子上部绑扎红色塑料绳并用白灰明示。
5.2.3 桩机就位：
桩机运至工地后，先进行安装调试，待钻杆旋转 、浆泵及计量设施一切调试正常后，桩机移至桩位。
5.2.4 喷浆下沉：
启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转（外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转）切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到0.6m直径设计深度2米；
5.2.5扩大桩体：
改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展到下部桩体直径0.9m；喷浆切土下沉；两组叶片同时反、正向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉至设计深度，在桩端就地持续喷浆搅拌10秒以上；
5.2.6 提升搅拌：
搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时反、正向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续上提，直到扩大桩设计桩顶。
5.2.7下沉搅拌：
继续关闭送浆泵， 两组叶片同时反、正向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大桩设计深度，完成两搅。
5.2.8扩大头提升喷浆搅拌：
开启送浆泵持续喷浆，两组叶片同时反正向旋转搅拌水泥土，直至扩大头设计桩顶标高，开启正反切土提至桩顶，完成单桩施工。
6.施工进度计划
6.1工期计划
本工程施工分为两部分施工，典型区域（80根）施工计划工期为7天：
2015.7.15~2015.7.22，后期正式工程区域（5300根）区域施工将通过试验确定单桩成桩时间，计划于9月25日结束，施工功效130根/天。
7.质量保证措施和检测
7.1质量管理措施
7.1.1 所有施工人员充分熟悉本工程软土地基工程水文地质资料，掌握搅拌桩施工的控制重点及各项技术要求，配备专职质检人员全过程监控，选用业务精练、技术过硬、认真负责的机械操作人员；
7.1.2 测量人员认真对图纸进行分析，并结合现场的实际地形，准确布设放样控制点后，实行测量复核制度，保证桩位正确；
7.1.3 对使用的水泥按设计及施工规范的要求进行抽检试验，经试验合格的水泥方可用于搅拌桩的施工；
7.1.4 加强施工环节的过程管理，经常检查搅拌器具的运转情况，定时保养机械器具，使之正常运转施工；检查有关质量的电控系统，保证其良好的自控状态，发现问题及时解决；随时检查各机组的质量控制参数，使之在规定的参数下运转施工；
表1：
现场质量管理机构一览表
序号
岗位及类别
姓名
主要职责
1
总负责
吕凡昌
软基施工总体施工调度、组织、安排
2
生产负责人
余国平
施工现场组织管理
3
现场负责人
吴启明
4
技术负责人
杨志君
技术交底、监督方案实施、技术资料完善，过程记录检查
5
质检负责人
蔡培杰
质量检查、监督整改
6
安全负责人
严伟硕
安全管理
7
材料负责人
王汉森
材料计划、组织进场存放、配合检验
7.2质量保证措施
7.2.1 水泥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），桩位偏差不大于5CM,桩身倾斜不大于1%。
7.2.2 水泥浆液应严格按照室内试验所确定的配比进行拌制。
制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长（一般时间不超过2小时）；浆液倒入储浆桶时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。
7.2.3泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。
7.2.4根据成桩试验确定的技术参数进行施工。
7.2.5 供浆必须连续,拌和必须均匀。
一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机下沉到停浆面以下1.0m,待恢复供浆后在喷浆上升。
如因故停浆超过3小时,为防止浆液硬结堵管,应先拆除输浆管路,清洗后备用；
7.2.6 水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
7.2.7 施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。
如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。
在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。
补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
7.2.8 现场记录人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：
施工桩号、施工日期、桩长、桩径、桩顶标高、桩底标高、桩位偏差、桩垂直度、桩距、钻进速度、水泥用浆用量、桩端搅拌时间、水泥掺入量、水灰比、喷浆量和灰浆泵压力等。
7.3质量检验及检测
7.3.1水泥搅拌桩施工应有严格的质量保证体系，施工记录应完整、准确地反映每根桩施工全过程的真实情况。
7.3.2水泥搅拌桩检验桩的数量不少于已完成桩数的0.5%，根据现有图纸预计水泥搅拌桩数量为5376根，检测数量为27根。
7.3.3检测方法主要以钻芯进行无侧限抗压强度试验为主，无侧限抗压强度平均值为1.5Mpa,沿水泥搅拌桩全长进行钻芯取样，试验段每组每种工艺参数检测不少于3根，大面积施工抽取比例为1%，每1.5m取一个试件进行无侧限抗压强度试验。
具体要求如下：
（1）成桩要求
成桩均匀，断桩高度≤0.7m，否则为废桩，并且其比例应控制在5%以内。
（2）强度（非统计方法）评定标准
由于水泥搅拌桩强度离散性较大，当试件较少时用统计方法评定有一定难度，为了便于现场（尤其是开工初期）易操作性，可按非统计方法判定，无侧限抗压强度标准：
90天龄期无侧限抗压强度平均值qu90≥1.5MPa。
90天龄期无侧限抗压强度最小值qu90min≥0.50MPa。
（工期较紧可取7天及28天龄期强度作为比照）
（3）取芯率
总取芯率不应小于80%。
7.3.4评定方法
（1）水泥土搅拌均匀，取芯率80%以上，无侧限抗压强度达到上述要求值，可确定为I类桩
（2）水泥土搅拌基本均匀，取芯率80%以上，无侧限抗压强度达到上述要求值的90%，可确定为Ⅱ类桩
（3）达不到上述a及b规定，均为Ⅲ类桩。
其数量须小于10%。
8.安全、文明及环境保证措施
8.1安全保证措施
8.1.1桩机按要求就位后，由专职安全员、现场负责人联合进行一次全面的施工前安全检查。
检查内容含：
用电安全、桩架稳定性、操作部位的性能、导向部件的稳固程度等，确保安全符合要求后才准予施工。
8.1.2每次施工前，由施工员负责对桩机进行安全检查，不符合安全要求的禁止强行施工。
8.1.3配备专门的电工，持证上岗。
8.1.4操作人员必须经过专门培训，熟练掌握桩机施工操作规程。
8.1.5所有用电开关必须有保险装置，禁止用铜丝或其他导体代替专用保险丝，所用电缆线必须完好不破损，不漏电，接头部位必须按规范包扎处理好，防止漏电。
8.1.6在桩机移动过程中，保证桩机的整体平衡，小心移动，防止桩架倒塌，注意电缆线的安全要有专人随机移动。
8.1.7桩机运行中作业人员应位于安全处，严禁人员靠近和横跨钻机，钻具悬空时严禁下方有人。
8.1.8注浆管附近、操作架下方和起重机下方严禁站人。
8.2环境保护措施
8.2.1施工废水不得直接排入海中，如无污染性废水，需经沉淀池沉淀后排入海中。
施工机械应防止严重漏油，禁止机械在运转中产生的油污水未经处理就直接排放，或维修施工机械时油污水直接排放。
8.2.2处理场地清理废料和其他废弃杂物，不得随意丢弃，应按项目部统一规划与指定位置堆放，集中处理。
8.2.3报废材料要及时处理，施工废弃的零碎配件、边角料、水泥袋、包装箱等要及时清理并搞好现场卫生。
8.2.4雨季施工时，应及时掌握气象预报资料，以便减少水土流失和环境污染。
8.3文明施工
8.3.1每台钻机都应在醒目处按规定的要求悬挂施工参数牌，确定的施工参数不得随意改动。
如施工中因地质情况、气候变化等因素需调整施工参数，必须经监理、设计重新确认后方可调整。
同时应在钻机的塔架上每50cm用明显的颜色表明钻杆钻进的深度，该标识应与实际钻进深度一致。
8.3.2每个施工区域都必须树立标识标牌和安全警示牌，标牌上要注明施工范围、施工项目名称、主要技术参数和施工、监理直接负责人。
8.3.3施工现场集装箱不得住人。
材料堆放设置值班室除外。
附图表
1、试桩桩位图
2、施工记录表
中建港务建设有限公司
曹妃甸煤三期工程项目经理部
2015年07月12日
水泥搅拌桩施工记录表
工程名称唐山港曹妃甸港区煤码头三期工程堆场土建与安装工程施工日期：
年月日
施工区域：
地面标高：
设计桩底标高：
桩距：
水泥掺入量：
端桩搅拌时间：
水灰比：
机械编号：
编号
桩号
制桩时间
桩径
（mm）
桩顶标高（m）
桩底标高（m）
有效桩长（m）
桩位偏差（mm）
桩倾斜率（%）
钻进速度m/min
提升速度m/min
水泥用量（kg）
喷浆压力（MPa）
水泥浆用量（Kg）
备注
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