水泥搅拌桩施工方案概论.docx
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水泥搅拌桩施工方案概论
武汉城市圈环线高速公路仙桃段
第一合同段
水泥搅拌桩专项施工方案
中交一公局湖北仙洪项目经理部
2013.2
一．工程概况……………………………………………………………………1
二．工程地质、水文条件………………………………………………………1
三．场地布置和施工前的准备………………………………………………2
四．施工工艺及方法……………………………………………………………3
五．搅拌桩质量控制措施………………………………………………………6
六．施工管理及注意事项………………………………………………………7
七．搅拌桩质量检测……………………………………………………………8
八．水泥搅拌桩施工工艺框图…………………………………………………11
九.安全保证措施………………………………………………………………12
十.雨季施工保证措施………………………………………………………12
水泥搅拌桩专项施工方案
一、工程概况
本合同段属于仙桃市长埫口镇、杜家台分蓄洪区、龙华山办事处和西流河镇范围内，起于仙桃市长埫口镇周陈村，与武汉城市圈环线高速公路孝感段对接，接点处为汉江特大桥南岸引桥起点，终点位于西流河镇金桥村四组附近，与第二合同段对接。
桩号为134+671.348～K153+000，全长18.328km。
水泥搅拌桩桩长有5m、7m、8m、10m、11m、12m、14m、15m，桩间距有1m、1.1m、1.2m、1.3m、1.5m，共计172866根，共计2238926m，采用等边三角形梅花型布置。
二、工程地质、水文条件
1、地质条件
本合同段不良地质为软土地基，路线全段为软土,池塘、小湖泊较为发育。
主要为流塑状淤泥和软塑—流塑状淤泥土。
2、水文条件
本合同段所经区域主要属北亚热带季风气候，具有从亚热带向温暖带过渡的特征。
光照充足，热量丰富，无霜期长，降水丰沛，雨热同季，年平均气温15.8～16.6°，极端最高气温43.1°，极端最低气温-14.2°。
年平均日照时数为1934.8～2142.8小时，无霜期为250～270天，年均降水量992.9～1331.1毫米。
本区风向六、七月份多为东南风，其余月份多为北风或偏北风，年平均风速2.1～3.0米/秒，最大风速22米/秒。
根据区域水文地质资料,沿线地下水水质较好，多为中性软～微硬淡水。
区内雨量充沛，水系发育，水资源较为丰富，水质较好，可满足建设需要。
三、场地布置和施工前的准备
1、场地布置
进行水泥搅拌桩施工的场地，根据实际情况，实地测量放样，提前进行场地平整和现场布置，抽出地表明水，清除桩位处地面、地下的一切障碍物，如石块、树根等，并进行清表处理。
场地低洼时，应用土填筑。
合理布置机械设备、水泥储料罐。
2、施工前的准备
（1）、组织施工人员学习和掌握有关设计图纸和公路工程桥涵施工技术规范的有关规定。
结合本合同段的工程地质和水文气象条件，制定符合实际的施工组织设计，落实岗位责任制，确保工程质量安全和进度。
（2）测量准备
根据设计，用全站仪放出路基处理段起讫位置及边桩，再根据设计桩距，用全站仪（或经纬仪）和钢尺定出每排桩轴线和桩中心，并用白灰和木桩做醒目标记。
并做好临时排水设施，修筑好水泥进场的临时便道。
放样偏距小于5㎝，搅拌机就位垂直偏差小于1.5%。
（3）试验准备
首先清除施工范围内的地表积水及各种附着杂物，并在设计提供的各种技术资料的基础上作补充工程地质勘察，进一步了解土的性质，在有代表性的地段必须钻探土样，作室内配方试验，了解最适宜加固的水泥品种掺入量，水灰比及最佳的外掺剂，了解水泥土强度增长期与强度的关键，以便核对试验所给配方是否合适选出最佳配方方案。
（4）材料准备
开工前（材料部负责进料，试验室进行检验），对水泥等原材料进行取样检验，检验合格后方可进场，进场后按规定的检验频率再进行抽检，合格后方可用于本工程中。
水泥进场后采取防雨防潮措施，要下垫上盖。
搅拌桩采用的粉体加固剂为42.5普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块，入罐时经筛网过筛，最大粒度不超过5mm，不含有纸屑、塑料布石子等杂质。
（5）人员准备
施工现场配备生产副经理、工长、施工技术员和工班长，负责施工现场管理。
施工前，进行二级交底，即先由项目总工对技术人员和现场负责人进行交底，再由技术人员和现场负责人对参与施工人员进行细致的技术交底，两级交底同样做到明确施工要点及注意事项，并对交底内容进行详细的记录。
（6）机械准备
根据设计桩长，确定桩机架的高度。
本段内水泥搅拌桩的最大深度为15米。
水泥搅拌桩桩机的高度为18米，钻杆的长度为15米。
所用机械在施工前均需进行检修，以确保施工过程中能正常运转。
（具体机械见机械设备情况一览表）
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
24台
良好
2
制浆机
JBJ-300
24台
良好
3
灰浆泵
HB3
24台
良好
4
电磁流量计型号
LD8111-A
24台
良好
每一台钻机配一部
2001电磁流量计
24台
良好
5
电焊机
BX#-500-1
5台
良好
6
发电机
200KVA
5台
良好
备用
7
发电机
120KVA
5台
良好
备用
（7）成桩实验
水泥搅拌桩施工前，应根据现场实际情况，进行成桩实验，取得各种机械参数，以确保大面积施工质量，在每个工点工程桩施工前，打5根工艺试验桩，以检验机具性能，确定施工工艺水泥掺量等各项指标，根据试桩确定和调整好技术参数，编制质量控制措施及施工工艺，以及打桩的顺序（一般采用横移退打或自一侧向单一方向进行），经监理工程师认可后进行工程桩的施工。
成桩实验要求达到以下目的：
①掌握满足设计喷浆量（由水泥参量及水泥浆水灰比换算得到）的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力等；
②掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。
四、施工工艺及方法
1、施工准备及测量放样
搅拌桩施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，施工劳力进场，进行需施作喷浆作业地点的地面表皮清除，查明地下线路管道情况后进行场地平整，桩位放线，一切准备就绪后，进行搅拌桩作业。
（1）场地清理：
施工前，应按技术规范要求进行场地清理。
清理后的场地应整平，填写报验单，经监理工程师验收合格签字确认后，方可进行下道工序施工。
（2）布桩图：
开工前，根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。
布桩图上应标明线路中心、里程、路基底宽线、每个桩应编号、量出设计桩长，布桩图报设计单位，监理工程师，确定验收确认后，方可施工。
（3）测量放样：
对设计单位移交的导线点，水准点，施工前会同业主和监理工程师进行复核，确认无误后使用。
测量人员按施工设计图，进行搅拌桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作，测量放样记录及布桩图等，应报请业主和监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经甲方和监理工程师审查签认。
（4）材料：
搅拌桩施工采用加固料为水泥，其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂质保单及出厂试验报告，确保在有效期内使用，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。
运到工地的加固料（水泥），应对水泥质量进行抽样检验，抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见定，一般要求每批量100吨最少抽检1组。
试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。
（5）水泥土强度试验：
施工前应详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土（搅拌桩）强度能否达到要求。
试验结果均应及时以书面报告形式提交业主及监理工程师审查核实，如与原地质钻探资料和设计要求不符，应通知设计方。
（6）施工工艺试桩
①搅拌桩施工前必须分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。
成桩工艺试验桩不宜小于5根。
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。
工地技术主管在搅拌桩施工时应向机组下达操作指令，并负责监督执行。
③工艺试桩应达到如下目的：
a、获取操作参数：
包括钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，送浆时管道压力、搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等。
b、喷浆和搅拌的均匀性。
c、钻进、提升阻力情况及特殊情况施工处理措施等。
④在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甲方和监理工程师。
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。
2、钻机就位及调直
组装架立搅拌桩机。
检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、粉喷系统各部分安装试调情况及浆罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。
浆罐装满料后，进料口加盖密封。
安装钻机时，将钻机对准桩位，调平桩机机身以保证桩的垂直度。
3、钻进
桩机调正后，启动主电机钻进，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气。
钻深由深度尺盘确定，其数值应等于设计加固深度和桩机横移槽距地面高度之和。
4、钻至设计标高
当深度尺盘达到预定数量后，停止钻机，钻头反转，但不提升，等待送料。
5、送料
打开送料阀门，关闭送气阀门，喷送加固浆液。
6、提升钻头
确认加固浆液已到桩底后提升搅拌钻头，一般在桩底停滞2～4分钟，即可保证加固浆液到达桩底，提升到设计标高时停止喷浆，停止喷浆深度应结合搅拌提升的速度确定。
在尚未喷桩的情况下严禁进行钻机提升工作。
7、停止提升
打开送气阀门，然后关闭送料阀，保持空压机运转，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动两分钟，以保证桩头的均匀密实。
8、重复搅拌
将搅拌钻头边旋转边向下钻至设计桩底深度，然后再提升出地面进行第二次搅拌。
9、停机
将搅拌钻头提升到地面以上，停止主电机，停止空压机，填写施工记录。
10、桩机移位：
利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位施工。
11、搅拌施工完成后，在搅拌桩顶按照设计铺填30cm砂垫层。
12、在排水管网、箱涵范围先实施水泥搅拌桩，喷浆量由桩底至管中心处，待水泥搅拌桩施工完成一个月以后再进行管坑或基坑开挖施工，如上述处理的方法不足以满足排水管网及箱涵对基础的要求，应按排水管网对地基处理的要求加强。
五、搅拌桩施工质量控制
1、严格控制水泥等材料质量
按照设计要求选用水泥的品种标号，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。
2、加强管理工作
①制定具体的施工管理措施和适用的施工方法，对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数。
②指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责，使施工全过程处于规范化、规程化控制状态。
③配备完整的制桩设备，具有可靠性和配套性机械，满足设计要求。
④电脑自动记录仪要定时检校，保证其完好性。
3、确保加固桩体强度和均匀性。
①施工时派人做好成桩记录，详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度复搅深度等，发现问题及时纠正或采取补救措施。
②成桩过程派专人监视发送设备，避免输浆管道发生堵塞。
③严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。
④为保证成桩直径及搅拌均匀性程度，对使用的钻头定期复核检查，对直径磨耗过大的钻头进行维修和更换。
4、加固效果检查
①在桩的不同部位切取试块，送至试验室分割成与室内试块相同尺寸的试件，比较相同龄期室内外试块强度。
②做复合地基荷载试验，实测加固后的复合地基是否符合设计要求。
六、施工管理及注意事项
1、施工过程中必须作好施工记录和计量记录，检查重点有：
加固料质量和用量、桩长、制桩过程有无断桩，桩体均匀、搅拌的转速、提升时间、复搅长度、补桩和补搅等。
搅拌桩施工质量监理应符合《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TBl0113-96）附录B的要求。
2、搅拌桩施工应有自动记录桩身长度、单位桩长水泥用量并能监测水泥是否到达喷浆孔底的自动记量装置。
试桩过程中应对该自动装置进行校核，正式施工过程中应不定期检查。
3、施工环保及安全：
必须采取有效的措施，防止搅拌桩施工对环境的污染（粉尘、污水、噪音等）和干扰附近既有道路上的车辆正常行驶。
4、搅拌桩施工根据施工工艺及工艺性试验确定的操作参数进行，并随时注意记录压力、喷浆量、钻机钻进与提升速度、孔底电流等有关参数。
5、施工中应严格控制喷浆、停浆时间、钻进深度、钻机垂直度及水平位置、停浆面标高、复搅深度等。
终钻提升的确定，应以穿透淤泥层为原则。
水泥损耗量不得大于1kg／m。
6、施工中不得中途中断喷浆，确保桩长。
在尚未到达设计桩底标高和尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业；若因停电或机械故障等原因而中断喷浆时，应将钻机下钻至断浆点下不小于1米的位置，待恢复供浆时再喷浆提升。
7、按设计的喷浆量喷浆，施工中发现喷浆量不足时，应及时对原桩复钻复喷，复喷的喷浆量仍不应小于设计用量。
施工过程中应随时检查浆罐内的水泥加入量、剩余水泥量，复核每米喷浆量及成桩后喷浆总量。
8、钻头直径磨损量不得大于1cm。
9、水泥入浆罐之前经过4目／cm2筛网过筛，除杂除块。
10、对输浆管要经常检查，不得泄露及堵塞，管道长度以60m左右为宜，不得超过80m。
七、搅拌桩质量检测
1、开挖检查：
成桩7天后，在监理工程师和甲方监督下进行开挖自检，开挖深度0.5～2.0米，目测成桩情况及搅拌均匀程度、桩径、桩位偏差等，检测频率2％。
2、成桩7天内采用N10轻便触探检测。
检测频率2％。
搅拌桩施工质量容许偏差
项次
项目
单位
允许偏差
检查方法和频率
1
桩距
mm
±100
钢尺抽查2％
2
桩径
mm
不小于设计
钢尺抽查2％
3
桩长
m
不小于设计
喷浆前检查钻杆及刻度盘
4
竖直度
%
1.50%
垂球或经伟仪抽查
5
单桩喷浆量
%
不小于设计
查施工记录
6
桩体强度
KPa
不小于设计规定
N10或抽芯试验
3、桩体强度试验：
采用N10轻便触探检测。
八、水泥搅拌桩施工工艺框图（后附）
九、安全保证措施
1、安全生产方针
施工工程中，我单位将严格按照国家《建设工程施工安全管理条例》及我单位的《安全手册》，始终贯彻“预防为主，安全第一”的方针，对施工全过程中实施有计划、系统化的安全生产管理，树立全员安全意思，为确保施工期间的人身、设备及环境安全提供可靠的保障。
2、制度保证措施
（1）严格执行国家《建设工程施工安全管理条例》及当地的有关部门关于施工安全生产的有关规定和我单位有关安全生产的制度，确保安全生产。
（2）加强安全管理，保障施工人员和国家财产的安全，根据“管理生产、必管安全”和“谁施工，谁负责”的原则，建立各级安全生产责任制，分级管理。
层层签定安全生产责任书，落实安全生产责任制，
（3）严格执行安全生产检查制度和奖惩制度，项目经理部每周对安全生产情况进行一次抽查，每月一次大检查，项目经理部积极配合上级安全部门的安全监督。
对存在的安全事故苗头和隐患及时处理。
并根据安全检查情况实施奖惩。
（4）开展安全达标竞赛，项目部定期开展安全标准工地建设活动，组织队与队、班组与班组之间的安全达标竞赛活动，做到100%达标。
（5）随时接受业主及监理单位对安全生产的监督、检查、考评，对提出的问题及时整改，确保安全生产。
（6）广泛进行安全生产教育，增强安全员生产意思和自我防护意思，使每个职工都明确各自的安全责任，认真贯彻执行“安全生产、预防为主”的方针，打好安全基础，形成全员参加、人人有责、全员管理的安全生产氛围。
3、安全生产具体措施
（1）安全生产设备和器材管理措施
①安全生产器材包括：
交通器材、通讯报警器材、灭火器材、劳保器材、环境保护器材及医疗保健器材等。
②对上述器材的配备齐全，摆放和使用明确位置和确定管理人员，并使每个人都熟悉使用方法。
③定期和不定期检查安全生产器材的性能，并根据生产及进度需要，经常更换和补充所需器材，确保能正常使用。
④设备物资部负责上述器材的管理，并将其管理情况作为物资管理报告内容之一。
（2）施工安全用电措施
①建立电气安全管理和经济责任制度，由专业电工负责电器的安装和使用规定，专职安全员负责巡视监督检查。
②用电施工组织设计由专业人员负责编制，内容包括配电装置及其电容量、供电线路的走向和现场照明的设置、生活、生产设施用电负荷情况，编制有针对性的电器安全技术规定。
③经常对施工人员进行安全教育，使之懂得电的基本知识，认识安全用电的重要性，掌握安全用电的基本方法，从而安全、有效的进行工作。
④施工现场装备行业统一规定的标准电源箱。
对电气设备平时不带电的金属外壳，用专门设置的接地板进行接地，以防止由于绝缘损坏等原因而造成意外。
电器线路和用电设备安装完成后，由安全部门验收合格后进行使用。
⑤经常对用电设备进行安全检查、测试，检查电气设备绝缘有无破损，绝缘电阻是否合格；设备裸露带电部分是否有保护，屏保装置是否合格安全要求，安全间距是否足够，保护接零或保护接地是否正确可靠，保护装置是否符合要求；安全用具和灭火器材是否齐全，电气安装是否合格，电气设备运行中是否有过热等内容。
每周测试一次开关、接地电阻的接触和安全状况，并有书面记录，发现问题及时纠正。
⑥专业电工持证上岗。
电工有权拒绝执行违反电器安全规程的工作指令，安全员有权对违反用电安全的行为进行处罚，严禁违章指挥和违章作业。
（3）机械设备安全保证措施
①机械设备操作人员（或车、船驾驶员）经过专门的训练，熟悉机械操作性能，经专业管理部门考核取得操作证或驾驶证后上机（车）操作。
②机械设备操作人员和指挥人员严格遵守安全操作技术规程，工作时集中精力，谨慎工作，不擅离职守，严禁酒后驾驶。
③机械设备发生故障后应及时检修，决不带故障运行，不违规操作，杜绝机械和车辆事故。
④机械操作人员做好各项记录，达到准确、及时，严格贯彻操作制度，认真执行清洁、润滑、坚固、防腐、安全的十字作业法。
（4）物资材料安全保证措施
①工地设物资、配件仓库，统一进行管理，做到分门别类储放，标牌清楚，并配备足够的消防器材。
②仓库设专人负责保管、看护，值班室内设报警器。
（5）施工作业安全保证措施
本工程施工时，自觉服从公安部门或安全监督部门的安全监督，并按照安全监督部门的要求，切实做好工程、车辆机械和施工人员的安全工作。
①施工时作好各种临时支撑设施的受力验算，挂号安全网。
②所有的现场施工人员佩带安全帽，特种作业人员佩带专门的防护用具。
③对于被允许的参观者或检查人员进入施工现场时，佩带安全帽，非施工人员不得进入施工现场。
④所有现场作业人员和机械操作手严禁酒后上岗。
⑤本工程现场周围配备，架立并维护一切必要而合适的标志牌以便为施工人员和公众提供安全和方便。
标志牌包括警告与危险标志、安全与控制标志、指路标志。
所有标志的尺寸、颜色、文字与架立地点，均以使监理工程师为满意为原则。
⑥在有风的季节里，施工现场悬挂防火旗，落实防火安全措施。
（6）生活区安全保证措施
①所有施工人员的宿舍、办公室设计合理、牢固稳定，生活区内配备足够的消防器材和洗浴设施，设专人管理。
②生活用水妥善管理，保证饮水卫生。
③食堂保持清洁，腐烂变质的食物及时处理，食堂工作人员定期体检。
④与当地医疗保健和消防部门保持密切的联系，做到有备无患。
十一、雨季施工保证措施
1、成立以项目经理为组长，总工程师为副组长的防讯领导小组。
2、施工时及时与气象部门取得联系，并将天气记录发放到基层。
3、物资材料分别放入有防雨的仓库，周围挖好排水沟。
4、现场机械设备下雨时要停到遮雨的地方。
5、为防讯期，配足一定数量的草袋，一旦有险情，组织群众疏散，把损失减少到最低。
水泥搅拌桩施工工艺流程图
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