螺杆桩试桩方案.docx

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螺杆桩试桩方案

XXXXXX铁路土建X标项目经理部X分部

螺杆桩试桩方案

编制：

复核：

审核：

201X年4月20日

螺杆桩试桩施工方案

一、试桩编制依据

1.《新建铁路XXXXX客运专线车站路基工点设计图》（XX施路站-2）；

2.《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）；

3.《客运专线铁路路基处理技术手册》（工管技【2009】77号）

4、《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2010）

二、试桩目的、内容及要求

（一）试桩内容及要求

试桩位置定在D1K69+755～D1K69+911段进行。

根据设计图纸要求，螺杆桩水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不大于200kg/m³。

螺杆桩几何断面为“上部为直柱型，下部为螺杆型”，直柱段长度不宜小于桩长的1/3，且不小于1m。

本试验方案共打设3根桩基，桩径500mm，桩间距1.8m，设计桩长4.0~8.1m，桩要求打入下卧层不小于0.5m，桩基桩位布置形式采用正三角形布置。

材料采用P.O42.5普通硅酸盐袋装水泥。

（二）试桩目的

本次试桩的目的是给设计方提供桩基竖向承载力的设计数据。

通过成桩性工艺试验，以达到以下目的：

1.确定混凝土的配合比及各种原材料的物理性能。

2.确定单桩承载力，符合地基承载力。

3.确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。

4.检验施工设备及选定的施工工艺。

5.桩身质量检测。

进行桩身完整性检测、桩身强度检测，确定无侧限抗压强度是否可以达到设计强度（28天标准立方体抗压强度不小于15Mpa。

），为优化施工参数和水泥掺入量、水灰比提供依据。

三、工程概况

（一）工程简介

D1K69+755～D1K69+911本段属于缓丘地貌，地形起伏较小，地面高程315-350m，相对高差2~35m，地形平缓，岸坡坡度为2-5°，基岩多覆盖，沟及部分坡面为水田。

地表上覆人工填筑土、软土、松软土，人工填筑土松散~稍密，质杂，厚1-10m；松软土呈软塑状，质纯，厚0-2m，下伏基岩为泥岩夹砂岩，强风化带厚2~8m，弱风化岩带岩层完整。

地表水对混凝土有侵蚀性，环境作用等级为H1.

（二）地质结构

<1-1>人工填土：

γ=19KN/m3、[σ]=150kpa；

<3-1>软土：

γ=17.5KN/m3、C=10kpa、φ=5°，[σ]=50kpa，Es=1.99~2.97MPa；

<3-2>松软土：

γ=18.5KN/m3、C=12kpa、φ=8°，[σ]=150kpa，Es=3.74~12.78MPa；

<9-1>泥岩夹砂岩W3：

γ=22KN/m3、φ=35°，[σ]=300kpa，

<9-1>泥岩夹砂岩W2：

γ=23KN/m3、φ=45°，[σ]=500kpa。

四、施工安排

（一）施工人员及设备情况

1.施工组织机构及人员配备情况

本次试桩由设计单位提出，施工单位实施，建设单位监督、监理单位旁站。

施工单位成立以总工程师为组长的领导小组，业主施工分部负责人参加、现场技术主管实施，并配备物资、设备专人负责。

2.施工安排

螺杆桩试桩区段，拟采用一台螺旋螺杆桩桩机进行施工。

（二）施工用电

利用现场发电机供应本工程。

设备电器设备的安装、维修、操作必须由持证电工完成，电工等级应同工程技术要求相适应。

具体要求如下：

1.严禁带电作业，检修电气设备前，必须切断电源，并挂醒目警示牌，并派专人监护。

2.凡是能触及或接近带电体的地方，均应采取可靠绝缘与屏护等措施或保证安全距离。

3.各类导线的选型，应严格保证规定的安全载流量，安装、敷设应保证安全。

4.所有电气设备的工作性能和绝缘强度应处于完好状态，且在漏电电流动作保护器的保护范围内。

5.现场重要（或危险）部位，应有醒目的电气安全标志。

（三）施工用水

施工用水考虑水车拉运，水车供水，水源可从附近水源抽取无侵蚀性水源。

（四）测量准备

1.根据桩位平面图及主要轴线，用全站仪放样，确定桩位。

2.测量现场地面标高，确定设计桩顶标高。

（五）试验测试

原材料检测实验包括：

水泥、水、碎石、粉煤灰。

（六）内业资料

1.现场技术员要及时填写原始资料，不得后补、修改原始资料；

2.填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁。

五、技术要求

1、螺杆桩几何断面为“上部为直柱型，下部为螺丝型”，直柱段长度不宜小于桩长的1/3，且不小于1.0m，软土、松软土地层采用直柱型桩。

2、螺丝段外径等于直杆段直径，螺牙宽度一般为50~60mm，螺牙端部厚度约为50mm，根部厚度约为100mm，螺距与桩径之比约为1：

0.6~1。

3、桩体材料：

桩体材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。

桩身水泥采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺入量不大于200kg/m³，掺加优质粉煤灰等级不低于II级，粉煤灰掺量为70~90kg/m³，石屑率一般为0.3左右，碎石粗骨料满足级配要求，松散堆积密度大于1500kg/m³。

碎石最大粒径不大于40mm，螺杆桩机钻孔管内泵压混合料灌注法不大于25mm。

混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15Mpa。

4、为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采用强制式搅拌机，坍落度控制标准为160~200mm。

六、施工方案

根据试验室设计配合比进行工艺性试验，配合比具体如下：

材料名称

水泥

粉煤灰

细骨料

粗骨料

水

减水剂

每立方用量

240

120

780

1085

175

3.6

质量比

0.66

0.33

2.167

3.014

0.486

0.01

成孔工艺流程

钻孔机就位调平→制备灌注混合料→钻至设计深度→桩机正向旋转提升钻杆并泵送混合料→均匀拔管至桩顶→移钻孔机

1）施工准备

首先准备场地的工程地质资料和水文资料和桩基施工图，调查附近的地下管线，了解主要的施工机具和配套设备的技术性能参数和施工工艺，落实建筑材料的供应，然后进行场地的“三通一平”：

保证场地通水、通电、通路，降水，施工场地应进行平整处理，确定测量基准点，最后按施工图纸实地进行桩孔中心位置的放线，并按施工顺序对桩位进行编号。

2）施工顺序

桩的施工顺序应根据桩间距和周围建筑物的情况，按流水法分区考虑施工顺序。

对于较密集的满堂布桩可采取成排推进，并从中间向四周进行。

若一侧靠近已建建筑物时，宜从毗邻建筑物的一侧开始由近及远进行。

同时根据桩的规格，宜先长后短进行施工。

当桩距小于1.2m且地下有松散砂层时，应采取跳跃式进行施工，或采用凝固时间间隔进行施工，以防桩孔间串浆。

3）成孔与成桩

成孔时首先使桩机的桩头垂直对准备施工的桩位，螺杆桩机就位后必须调直、调平并稳定固，确保成孔垂直度。

桩位偏差小于50mm，垂直度允许偏差不大于1%。

确认桩位无误后，混凝士搅拌机开始制备细石混凝土，同时启动桩机，下钻过程中保持均匀的下钻速度，螺旋杆桩机自控系统严格控制钻杆下降速度和旋转速度，使二者匹配，要求钻杆旋转一圈，螺杆钻下降一个螺距，在土体中形成螺纹，当钻至预定的设计深度后停钻。

与此同时，用高压泵将搅拌好的细石混凝土通过高压管路输送到螺旋钻杆内的管并压到钻头。

当钻到设计标高时，螺杆桩桩机反向旋转提升螺杆钻杆，提钻过程中螺杆桩桩自控系统严格控制螺杆钻杆提升速度和旋转速度，螺杆钻杆其旋转的转速和提升速度应保持同步和匹配，匀速控制提管速度，要求螺杆钻杆旋转一圈钻杆上升一个螺距，钻杆上升一个螺距，此时高压的细石混凝土讯带填充由于螺杆钻杆旋转提升所产生的带螺纹空间，当钻杆提到螺纹部分顶面的设计高度时，螺杆钻杆再次正旋转或真接提升所产生的带圆柱空间，同时钻头泵出高压混凝土浇灌钻杆直接提升所以产生的带圆柱空间直至顶设计高，即灌注成“上部为圆柱，下部为螺纹”的螺杆桩。

混凝土必须连续施工，每根桩的浇注时间按初盘混凝土的初凝时间控制，对浇注过程中的一切故障均应记录备案。

控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。

提钻时钻头到达一定的位置可停止泵压细石混凝土或砂浆，由钻杆内的混凝土继续充填至桩标高。

施工桩顶标高宜出设计桩顶标高500mm，成桩后凿除多出的泛浆高度。

七、桩基检测

螺杆桩桩质量检测内容如下：

1.螺杆桩质量检验内容应包括桩身完整性，均匀性，桩身强度，单桩或复合地基承载力等。

2.螺杆桩桩的桩身完整性，均匀性，无侧限抗压强度应符合下列规定：

（1）成桩7天内，可采用低应变检查桩身完整性。

检查数量为施工总桩数的10%，且不少于3根。

（2）成桩28天后，应在桩体中心处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性，在桩身上、中、下取不同深度的不少于3个试样作抗压强度试验。

检验数量为施工总桩数的2‰，且不少于3根，要求28天标准立方体抗压强度不小于15Mpa。

3.螺杆桩处理后的单桩承载力应不小于647KN，承载力检验宜在成桩28d后进行检验，采用单桩或复合地基荷载试验，按《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）附录B及附录C要求进行，检验数量为总数量的2‰，且不少于3根，复合地基荷载试验点数不应少于3个。

要求复合地基处理后的地基承载力应不小于承载力设计值212kpa。

八、质量保证措施

1、螺杆桩在施工中桩位（纵横向）偏差小于7cm，成桩有效直径及桩长不得小于设计值，桩身垂直度允许偏差不小于1%。

2、钻杆要进行量测，并做好记录，经常检查孔深，保证孔深达到设计要求。

3、严格按设计配合比例拌制水泥浆液，拌制好的水泥浆液超过2h不得使用。

4、当出现钻杆跳动、机械摇晃、钻不进尺等异常情况，应立即停车检查。

5、螺杆桩施工顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，并对桩顶一下2.5m内的螺杆桩进行震动捣固密实的措施，施工完成后按设计标高截除桩头。

6、严格按照设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及实验确定的参数施工。

九、施工注意事项

1、现场实际地层与设计有出入时，应及时通知有关单位进行处理。

2、施工前对地下水进行复测，如果检测结果与设计不符，应及时通知有关单位，施工用水应符合有关施工规范要求，严禁使用有侵蚀性水作为施工用水。

3、螺杆桩施工时钻杆的旋转速度与提升速度应保持一致，以免土体中的螺纹受到破坏，混凝土的泵送量要与钻杆的提升速度协调。

十、安全保证措施

（一）一般规定

1.进入现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋，不得赤脚作业。

高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。

施工时严禁嬉戏、打闹。

2.进入施工现场人员一律佩带安全上岗证。

（二）施工用电安全

1.所有电力线路和用电设备由持证电工安装。

由专职电工负责日常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。

2.现场施工用电线路一律采用绝缘导线。

移动式线路使用胶皮电缆。

使用时提前认真检查确保电缆无裸露现象。

地上线路架空设置，以绝缘固定。

3.现场所有电动机械设备使用前按规定进行检查、试运转，作业完拉闸断电锁好电闸箱，防止发生意外事故。

（三）贯彻“安全第一、预防为主”的方针

针对本工程的施工特点，建立以项目经理为主的安全保证体系。

经理部配备专职安全员，负责对整个工程实施过程进行监督检查。

项目第一管理者首先是安全第一责任者，各机长是安全第一责任者，赋予安全员四项权力。

1.对施工生产有安全监督检查权

2.遇有危险有停工权

3.对违章作业、违章指挥人员有处罚权

4.对安全质量有否决权

（四）安全生产管理制度

遵守国家及地方关于安全生产的规定，为保证施工现场安全作业，避免发生安全事故，制定如下管理制度：

1.安全生产负责制

在项目经理部领导下，安全员、机长、班组长、操作工人，逐级建立安全管理责任制度。

分工明确、责任到人。

管理者坚持安全生产“五到位”：

即“健全机构到位，批阅安全文件到位，深入现场到位，检查到位，处理问题到位”。

实行“四全”管理，即：

“全员、全过程、全方位、全天候”安全管理。

2.建立安全教育制度

对所有进场的职工、民工进行入场安全教育，针对不同工种分别进行安全操作规程教育，建立安全教育卡片。

需持证上岗的特殊工种工人首先经过培训考试，在取得有关部门颁发的合格证书后上岗。

每天上班前，由机长进行安全施工教育。

3.坚持安全交底制度

技术人员在编制施工方案、技术措施时，同时编制详细的、有针对性的安全措施，并向操作人员进行书面交底。

4.安全预防制度

在编制施工组织设计，制定施工方案和下达施工计划时，同时制定和下达施工安全技术措施。

对机具设备经常进行保养和定期维修，消灭一切安全隐患。

施工现场设安全标志。

5.坚持安全检查制度

每周由项目副经理牵头对工地进行一次安全大检查，专职安全员每天进行检查。

对检查出的问题做好文字记录，落实到人限期整改，对危及人身安全的隐患立即整改，整改完毕后由安全员进行验证。

6.安全事故处理制度

现场发生任何安全事故，都本着“三不放过”的原则进行处理，查明事故原因、事故责任者。

对事故的直接责任者进行处罚，达到教育大家的目的。

制定整改及预防措施，避免以后再次发生类似事故。

重大事故发生后及时向上级部门及地方有关部门汇报，积极配合和接受有关部门的调查和处理。

十一、环境保护及文明施工措施

（一）环境保护

成立环境保护小组，专门负责环境保护工作，制定环境保护规划并严格执行。

1.粉尘控制措施

1.1现场定期撒水，减少灰尘对周围环境的污染。

1.2严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。

1.3装卸或清理有粉尘的材料时，提前在现场撒水。

1.4严禁向现场周围抛掷垃圾。

2.噪声控制

2.1加强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。

2.2夜间施工时，监督职工不得敲打钢管等，尽量减小噪音，施工时严禁大声喧哗。

（二）现场文明施工

1.做好现场施工平面布置的管理

施工现场各种材料及设施按平面图布置，做到整齐美观，保证场区道路畅通。

2.现场文明施工

施工现场分区设卫生负责人，派专人进行管理，责任到人。

生产及生活区垃圾分区堆放并及时清运。