三轴深搅施工方案.docx
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三轴深搅施工方案
三轴深搅桩专项施工方案
第一章、工程概况及地质分析
1.1、工程概况
1.1本工程的拟建场地位于江苏省连云港市新浦区海连中路与通灌北路交口。
1.2本工程基坑长约200M，宽约100M，类似方形形状，平面延米600m。
基坑开挖±0.00以下约-15.3至-18.4M，基坑支护采用灌注桩加三轴搅拌桩，其中三轴搅拌桩止水帷幕采用φ850@1200，采用套接一孔法施工，水泥掺量为20%，桩长为-15.70M，。
三轴搅拌桩坑内加固采用φ850，采用搭接25cm施工。
1.2、地质概况
地层物理力学参数表表一
序号
名称
地层平均厚度
密度
粘聚力
内摩擦角
标准贯入
①
松散杂填土
0.77
1.88
②
粘土
0.54
1.84
③
於泥质粘土
0.78
1.76
④
淤泥
6.33
1.64
④-1
淤泥混砂
2.7
1.73
④-2
粉细砂
0.61
1.88
⑤
粘土
3.31
1.88
⑥
含钙结核粉质粘土
2.61
1.96
详见本工程地质勘查报
1.3、设计施工图工程量
序号
名称
桩长
幅数
米
1止水帷幕
Φ850水泥土搅拌桩
15.7m，15.1m,
15.9m.16.8m
448
约7715.30
合计
7715.30
表
三
第二章、Ф850三轴水泥土搅拌桩施工方案及配套设备
2.1、施工方案
本工程基坑围护三轴搅拌桩止水帷幕采用φ850@1200，采用套接一孔法施工，水泥掺量为20%，桩长为-15.7M。
三轴搅拌桩坑内加固采用也是φ850，采用搭接25cm施工。
2.2、施工机械设备
三轴水泥搅拌桩：
我司计划投入一套大功率动力头、一套步履式桩机、一套电脑计量自动拌浆系统，（具体见下表）
Ф850三轴水泥土搅拌桩拟投入的主要施工机械设备表（表四）
序号
机械设备名称
型号
规格
数量
国别产地
额定功率（KW）
生产能力
1
三轴搅拌桩机
1台
上海
90×2
2
桩机
JB160
1台
上海
45
3
挖机
1立方
1台
大宇
柴油发动机
4
电脑计量自动拌浆系统
1台
上海
45
5
水泥罐
60吨,40吨
2个
上海
30
6
可变流量泥浆泵
BW-320
3台
上海
30×2
一个备用
7
空压机
6m3
1台
上海
45
8
合计
405
2.3、施工测量仪器
表五
序号
机械设备名称
型号
规格
数量
国别产地
制造
年份
1
全站仪
1
日本
2
经纬仪
1
中国
3
钢卷尺
若干
中国
4
水准仪
5
线锤
若干
中国
2.4、施工针对性措施
1）在机具选择上，选用上海出产的（90KW*2）大功率动力头，以及衡阳探矿厂生产的BW-320/40型变量泵，以适应砂性强透水地层的工艺需要。
2）在施工工艺参数的选择上，坚持通过试成桩最终选择满足设计要求的施工参数，包括：
下沉（提升）速度、动力头搅拌转速、浆液水灰比、每幅桩的注浆量、变量泵流量控制等，做到水泥土充分搅拌，确保桩体的质量。
3）基坑围护体系的安全和对周围环境的影响贯穿基坑施工土体开挖、支撑以及地下室构筑全过程，依据时空效应理论，开挖期间必须遵循“先撑后挖、随挖随撑”的原则，严禁超挖，坚持分步、对称均衡、限时的原则，这都是在开挖过程需要认真执行的。
4）我司将在整个基坑开挖过程中，成立监控应急小组，制订应急预案，24h值班严密观察基坑的变形，特别是坑内墙体出现渗漏，需即时封堵，根据不同渗漏程度，可以采用快干水泥引流堵漏、化学浆液堵漏、钢板封堵、坑外水泥、水玻璃双液注浆和聚氨酯化学注浆等。
第三章、Ф850三轴水泥土搅拌桩施工工艺及质量保证措施
3.1、施工准备
3.1.1、场地布置
1）设备进场前，场地必须达到“三通一平”，搅拌桩施工范围内的场地应平整，有足够承载力，以保证桩架的垂直度。
施工前熟悉相应地质情况，并对地下障碍物进行清理，遇明浜及低洼地时应抽水和清淤，回填粘性土并夯实。
2）应摸清地下管线等障碍物，并应根据施工方案的要求预先将施工区域内的地上、地下障碍物清除和处理完毕。
3）由甲方提供施工电源接入点及水源接入点，并保证施工期间供电、供水的正常。
根据施工总体安排，铺设水管、电缆。
4）在施工区域四周搭设现场固定照明灯架。
5）召开施工人员的安全技术交底会议，强调施工质量、安全的重要性，增强施工人员的质量意识和安全意识。
3.1.2、施工用水布置
1）根据现场实际情况，利用工地现场的直径100mm自来水水施工。
2）日用水量约：
200立方米。
3.1.3、施工用电布置
1）现场的临时用电线路沿施工场地环形架空布置，地面设总配电箱。
2）各总配电箱、分电箱、开关箱均符合（JGJ46-88）规定，根据各自的用途分别采用。
3）日用电需求：
500KW。
3.1.4、材料准备及材料使用计划
1）为了确保本工程能够保质保量按期完工，我司按业主要求择优选择水泥厂家供应商，建立互利互惠、多渠道且可靠的供应链。
2）我司将严把材料质量关，杜绝不合格材料进入工地。
水泥供应商生产的散装水泥，在施工期间，确保每天库存100吨备用，水泥供应商保证自开工日起每日连续提供约100吨的水泥供应量，以保证施工的正常运转。
3）水泥进场后，应立即通知技术部门和监理工程师进行材料取样复验工作，经复试合格并经监理认可后方可使用。
水泥的出厂合格证和试验报告必须及时送技术部门妥善保管。
3.1.5、技术准备
施工前召开施工技术人员及设计人员的技术交底会，按照设计要求，做好施工准备工作。
技术人员、施工人员熟悉设计图纸和有关《规程》，明确施工图纸要求及有关质量检验评定标准，明确工程质量保证措施、施工安全措施及文明施工要求。
明确施工方案，熟悉施工顺序，协调各工种各工序之间关系，做到安排合理，精心组织，确保工程质量。
为了圆满完成该项目，项目部将与监理、设计积极配合，具体措施如下：
①项目经理、项目工程师对施工图纸进行认真阅读，并提出疑点和不清楚的地方，在参加业主召开的设计技术交底会上请求解答，并认真落实设计技术交底的各项具体要求。
②认真编制施工组织设计，并报监理进行审查，对监理的审查意见，项目部将组织技术人员编制补充施工组织设计，且最终要得到监理的确认。
③在施工过程中需要设计变更时，必须由设计出具技术核定单后，方可实施。
④对于关键工序和特殊工序在隐蔽之前，须经项目部自检，自检合格后报监理验收，验收合格方可隐蔽。
测量放线定位，坚持双检复测制。
⑤水泥及水泥土试块等材料送检项目，必须陪同监理一道前往检测单位办理送检手续，并及时和监理做好分项工程检验批的验收工作。
⑥经常主动和监理进行工作上的沟通，技术上的交流，征求意见，改进项目管理工作。
⑦及时向监理报送水泥土搅拌桩分项工程的各项隐蔽工程的签证资料，工程完工后及时提交工程完工小结。
3.1.6、材料堆放场地的布置和安排
为了创建市标准化文明卫生工地，现场所有材料的堆放均按施工总平面布置图的要求进行材料堆放。
堆放标准化规范化，确保场容场貌和环境要求，严禁乱堆乱卸料。
材料堆放整齐并对所有的堆放材料按照GB/T19001-2000标准要求悬挂标牌，进行标识，保证施工现场环境的标准化、规格化、统一化。
3.2、施工工艺
3.2.1施工流程
水泥材质检验
1）SMW工法水泥土搅拌墙是由三轴钻孔搅拌机，将一定深度范围内的地基土和由钻头处喷出的水泥浆液、压缩空气进行原位均匀搅拌，在各施工单体间采取重叠搭接施工，形成一道具有一定强度和刚度、连续完整、无缝隙的地下连续墙体止水结构，三轴水泥土搅拌桩止水帷幕桩径Ф850，桩长15.1m,15.7m，15.9m，16.8m不等，每组桩间套打搭接。
其工艺流程详见（三轴水泥土搅拌桩施工工艺流程图）
水泥浆配置
开启空压机，送浆、气至钻头
测量放样开挖沟槽
设置导架与定位
多轴搅拌机就位
喷浆搅拌、下沉和提升
残土处理
制作试块
下一施工循环
三轴水泥土搅拌桩施工流程图（图三）
2）Ф850三轴水泥土搅拌桩止水帷幕施工布置
为保证Ф850三轴水泥土搅拌桩的连续性和接头的施工质量，达到设计要求的防渗要求，主要依靠重复套钻来保证，下图阴影部分为重复套钻。
Ф850三轴水泥土搅拌桩止水帷幕施工顺序图（图四）
3）因套幅施工，所以每次三根钻杆实际成桩为两个半圆（即一幅），如下图：
、面积计算方法如下：
已知CD=r=600
则角ADC=2*CDB=2*=2*
=90度
可计算扇形CEA的面积=
=0.4256
三角形ACD的面积=CD*AD÷2=0.09㎡（角ADC为直角）
可知两个圆形相接的面积=2×（0.4256+0.09）=1.0312㎡
即：
三轴深搅套幅施工时每幅计算面积为1.031㎡
4）施工技术参数
三轴采用普通硅酸盐水泥（42.5级），水灰比取1.22，每桶用水1100Kg，那么水泥为900Kg；水泥比重取3100Kg/m3,即每桶浆液方量为1.39m3.三轴桩钻头直径不小于850mm，桩位偏差不大于50mm，桩体垂直偏差≤1/200。
土容重根据工勘报告显示，本工程取1.88；根据设计要求，止水帷幕中大幅水泥掺量24%，小幅掺量16%，（每幅截面积不变，统一按1.0312m2，只是水泥掺量变化）。
那么大幅每米水泥用量为：
1.031*1.88*24%=465.2Kg（24%为掺入量）
小幅每米水泥用量为：
1.031*1.88*16%=310.12Kg
已知每桶水泥用量900Kg
则每米浆液用量：
大幅：
1.39*（465.2/900）=718L；
小幅：
1.39*（310.12/900）=478L。
施工时第一批桩（不小于3组）必须在监理人员监管下进行试桩施工，以确定机具设备对地层的适应性、以及水泥投放量、浆液水灰比（宜用比重法控制）、搅拌下沉、提升时间及桩长、垂直度的控制方法。
桩体施工必须保持连续性，桩与桩搭接时间不大于24小时。
若因特殊原因桩间搭接时间大于24小时，宜采用全桩复打连接措施。
水泥土桩养护期不小于28天，开挖时三轴水泥土搅拌桩无侧限抗压强度不小于1.0Mpa。
3.2.2施工工序
1）测量放线
①施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角点坐标（或转角点坐标），利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好护桩。
②根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，并提请监理进行放线复核。
2）开沟槽
①根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约1.2m，深度约0.6m~1.20m。
②场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。
暗浜区埋深较深，应对浜土的有机物含进行调查，若影响成桩质量则应清除及换土。
沟槽剖面图（图五）
3）孔位放样及桩机就位
①在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。
②根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位，就位误差不大于2cm。
③开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于1/250。
④由当班班长统一指挥桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平稳、平正。
4）定位线
挖沟槽前划定Ф850三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅三轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。
5）喷浆、搅拌成桩
①水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，浆液水灰比为1.2~1.5。
②施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。
在施工中应加强对水泥用量和水灰比的控制，确保泵送压力。
③根据钻头下沉和提升不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质量。
④水泥浆液制备系统每一个时间段，电脑计量水和水泥的量。
自动拌浆系统配制好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。
⑤在施工中根据地层条件，严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度，确保搅拌时间，根据设计图纸的搅拌桩深度，钻机在钻孔下沉和提升过程中，钻头下沉速度为0.6m/min，提升速度为0.8～1.0m/min，每根桩均应匀速下钻、匀速提升。
施工时间
4
1、下沉注浆搅拌
速度0.6m/min
3、提升喷浆搅拌
速度0.8-1.0m/min
深
度
2重复搅拌注0.5m/min
三轴水泥土搅拌机搅拌下沉（提升）示意图（图六）
⑥经常进行现场实测压浆泵的流量、浆液比重、浆液配合比与电脑数据相比较，使理论数据与实测数据相吻合，确保桩体的成桩质量。
⑦三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。
6）施工记录
施工过程中，由工长负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水灰比。
施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监督施工，施工记录报项目监理审批。
3.3、施工质量保证措施
3.3.1工程质量保证体系
项目经理
项目副经理
项目工程师
资料员
材料员
质量员
测量员
安全员
施工员
预算员
三轴水泥土搅拌桩班组
班组
3.3.2工程质量保证措施
1）认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持证上岗，确保岗位工作质量。
2）三轴水泥土搅拌桩施工时应保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥土搅拌桩搭接250mm，以达到止水作业。
在无任何特殊情况下，搅拌桩施工必须连续不间断地进行，如因特殊原因造成搅拌桩不能连续施工，且间隔时间超过24小时的，必须在其接头处外侧加补一根桩，以保证止水效果。
在转角处采用“十”字接头的形式，即在接头处两边都多打出半幅桩，以保证转角处的止水效果。
（详见右图）
（转角施工示意图八）
3）对于浅部不良地质现象，应做事先处理，以免中途停工延误工期及影响质量。
施工中，如遇到地下障碍物、暗浜或其它勘查报告未述及的不良地质现象，应及时通知设计、业主、监理等会同处理。
对于暗浜区域，应适当提高三轴水泥土搅拌桩的水泥掺量，具体数据将与设计一起协商确定。
4）成桩期间，每天要求做一组规格为7.07×7.07×7.07cm的试块，试块宜取自最后一次搅拌钻头提升出来的附于钻头上的水泥土，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后，及时送实验室做抗压强度试验。
5）确保桩身强度和均匀性质量要求：
①严格按照设计要求配置浆液的水灰比及掺量。
②水泥浆液流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。
③浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前，必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
④压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
⑤发现管道堵塞，应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
6）水泥控制措施：
①首先控制进货数量及质量，散装水泥检查车的封装情况，做好第一步控制水泥用量的真实性，同时必须要求供货方随车携带质保单，进场水泥及时报监送检。
②制浆时，控制每桶浆所需用的水泥量，由专人做好记录。
7）开挖前养护期的质量控制：
①散装水泥按500T水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进行28天水泥检测。
②搅拌桩试块及时送室验室做28天无侧限抗压强度测试，开挖时三轴桩水泥掺量20％的无侧限抗压强度不小于1.0Mpa。
8）特殊情况处理措施
①有异常时，如施工遇无法达到设计深度时，应及时上报业主、监理，经各方研究后，采取补救措施。
②在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，宜与设计单位、业主、监理共同协商，确定解决办法。
③施工过程中，如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。
④发现管道堵塞，应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
9）施工冷缝处理：
①由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增加搭接的强度和抗渗度。
②严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。
③如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补水泥搅拌桩方案，以防偏钻，保证补桩效果，补桩与原水泥土搅拌桩止水帷幕搭接厚度约10cm，确保围护桩的止水效果。
注：
阴影部分为24小时以前施工的三轴水泥土搅拌桩
施工冷缝处理图（图九）
10）渗漏水处理：
在整个基坑开挖阶段，我公司将组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。
具体采用以下两种方法补漏。
引流管：
在基坑渗水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达到强度后，再将引流管打结。
双液注浆：
① 配制化学浆液。
② 将配制拌合好的化学浆和水泥浆分别送入贮浆桶内备用。
③ 注浆时启动注浆泵，通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接头从出口混合注入孔底被加固的土体部位。
④ 注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。
施工前应做双液注浆初凝时间地表试验。
⑤ 施工参数。
注浆压力：
0.3—0.8Mpa
注浆流量：
25—35l/min
3.3.3材料、设备质量保证措施
1）材料检验与试验流程控制
开始
进场施工材料
N
已检否
未（待）检标识
Y
检验
N
N
合格否
不合格状态标识
已检待定标识
Y
处置
合格状态标识
转入使用、下道工序、交付
结束
材料检验和试验状态标识控制工作流程图（图十）
2）材料供应保证措施:
本工程选择优质的散装水泥，在施工期间，作好与水泥供应商的沟通，要求水泥供应商对我公司作出承诺，一旦开工，每天保证150吨水泥的供应量，以保证施工的正常运转。
施工期间，确保连续供应散装水泥的储藏量。
3）机械、设备的检验、测量流程控制
按照施工全过程中使用的检验、测量和试验进行控制、校准方法，以保证测量能力满足要求，确保检验、测量和试验结果的正确性。
Y
机械、设备检验和试验状态标识控制工作流程图（图十一）
4）施工机械设备、机具保证措施
①根据本工程特点，配备相适应的施工机械设备、机具，机械设备投入使用前必须提前检修、保养，确保进入施工现场设备、机具运行良好，为工程进度提供保证。
②增加机械设备零部件和压浆泵的备份，一旦有损坏，立即启用备用设备，保证施工的连续进行。
5）机械、设备的资料管理
建立施工现场的机械设备使用台帐，以检测机械设备在施工现场的安全运行是否处于受控状态。
台帐有下列几方面的内容：
（1）大型施工机械的施工组织设计资料，包括大型施工机械的安装和拆卸的技术方案和安全作业的技术措施。
（2）机械设备的租赁使用协议书或合同书。
（3）机械设备安全生产的责任协议书（出租与承租双方）。
（4）大型施工机械设备安装调试完毕的验收书。
（5）特殊工种作业人员（机组的机操工、驾驶员、起重工和指挥员）的登记名册。
（6）机组人员上岗操作的安全技术交底书。
（7）机械设备定期检查资料和设备隐患整改单以及整改情况记录。
（8）设备的运行台时、班次的签证单。
第四章、检验计划
4.1、水泥、试块的送检计划
4.1.1、水泥：
现场用散装水泥拌浆系统则按500T水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进行3天和28天水泥检测实验。
4.1.2、水泥搅拌桩试块：
每天要求做一组规格为7.07×7.07×7.07cm的试块，及时送室验室做28天无侧限抗压强度测试，测得三轴桩水泥掺量20％的无侧限抗压强度不小于1.0Mpa。
4.2、水泥搅拌桩检验批抽检计划
水泥土搅拌墙的成墙验收宜按施工段划分若干检验批，具体数量与监理协商后确定。
除桩体强度检验项目外，每一检验批至少抽查桩数的20%。
检验批的质量验收程序和组织应符合《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）的有关规定。
水泥土搅拌墙及支撑系统的检验批合格判定应符合《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）的有关规定。
水泥土搅拌墙检验批质量验收标准：
1）主控项目
①浆液拌制选用的水泥、外加剂等原材料的技术指标和检验项目应符合设计要求和国家现行标准的规定。
检验方法：
查产品合格证及复试报告。
②浆液水灰比、水泥掺量应符合设计和施工工艺要求，浆液不得离析。
检验方法：
浆液水灰比用比重计抽查，水泥掺量查施工记录，每台班不少于3次。
③水泥土搅拌桩桩身强度应符合设计要求。
水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验确定。
试验数量及方法：
每天制作水泥土试块一组，采用水中养护测定28d无侧限抗压强度。
2）一般项目
水泥土搅拌桩成桩允许偏差应符合下表的规定。
表六
序号
检查项目
允许偏差或允许值
检查频率
检查方法
范围
点数
1
桩底标高（mm）
+100
-50
每根
1
测钻杆长度
2
桩位偏差（mm）
50
每根
1
用钢尺量
3
桩径（mm）
±10
每根
1
用钢尺量
4
桩体垂直度
≤0.3%
每根
全过程
经纬仪测量
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