三轴搅拌桩槽壁加固专项方案.docx

1、三轴搅拌桩槽壁加固专项方案 第一章 编制原则及依据1编制依据1.1.XX市轨道交通二号线工程BT项目招、投标文件。1.2.XX市轨道交通二号线XX站主体围护结构图纸。1.3.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)1.4.建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）1.5.建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)2编制原则（1）以优质、高效、安全、低耗为目标；（2）认真贯彻国家工程建设的法律、法规、规程、方针和政策；（3）严格执行工程建设程序，坚持合理的施工程序、施工顺序和施工工艺；（4）优先选用先进施工技术，科学确定施工方案；认真编制各项实施计划，严格控制工程质量、

2、工程进度、工程成本和安全文明施工；（5）充分利用施工机械和设备，提高施工机械化、自动化程度，改善劳动条件，提高生产效率；（6）坚持“安全第一，预防为主，综合治理”原则，确保安全生产和文明施工；认真做好生态环境和历史文物保护，严防建筑噪音、振动、粉尘和垃圾污染。第二章 工程概况1工程概述本标段工程范围包括1座车站、1个区间。其中，车站为XX站；区间为XX站XX站区间（包含4座联络通道，1处风井）。本标段施工方法为明挖车站+盾构区间。工程全线长约3.16公里，全线工程地质、水文等建设条件类似。2地质概况车站站址地层由上至下依次为： 素填土，杂填土，粉质粘土，淤泥质土，淤泥夹砂， 粗中砂，粉质粘土，

3、中粗砂，淤泥质土，卵石，强风化花岗岩，微风化花岗岩。主体结构基坑开挖范围内地层主要为填土、粗中砂，基底部分处在淤泥质土层、粗中砂层。车站基坑范围内各土层概述如下：素填土层：浅黄色，松散稍密，稍湿，以砂土及粘性土为主，含5-10%碎石，均匀性差，分布连续。该层厚度为1.05.3m，层底标高为2.306.27m。杂填土层：杂色，松散稍密，稍湿，表层为0.3m厚的混凝土路面，下部以砂、碎石为主，含粘性土、砖、水泥块等，填筑年限大于5年，均匀性差，连续分布。该层厚度为0.53.2m，层底标高为4.987.93m。粉质黏土层：褐黄色，可塑，干强度及韧性中等，含少量砂，土质均匀，Es1-2=4.7MPa，

4、1-2=0.40MPa-1，中等压缩性，局部分布。淤泥质土层：深灰色，流塑状态，含少量砂、腐殖质（有机质含量约1.9%），有腥臭味，切面光滑，干强度及韧性中等，土质均匀，十字板剪切试验测得该层灵敏度平均值为4.5，属高灵敏度，Es1-2=3.5MPa，1-2=0.67MPa-1，高压缩性，连续分布；该层厚度为0.515.1m，层底标高为-30.940.89m。淤泥夹砂层：深灰色，流塑状态，饱和，含薄层粉细砂，局部含有腐植质，有腥臭味，摇振反应慢，切面粗糙，干强度及韧性低，土质不均匀，Es1-2=3.4MPa，1-2=0.68MPa-1，高压缩性，局部分布。粉细砂层：浅灰色，松散，饱和，矿物成分

5、以石英为主、少量云母，级配不良，该层较薄，局部分布，标贯击数平均值为9击。粗中砂（稍密）层：浅灰、褐黄色，松散稍密、顶层松散，饱和，矿物成分成分为长石、石英、少量云母，级配良好，粘粒含量小于10%，局部相变为粗砂，局部夹淤泥薄层，连续分布，标贯击数平均值为12击；该层厚度为2.28.9m，层底标高为-6.902m。粗中砂（中密）层：浅灰、褐黄色，中密、顶层松散，饱和，矿物成分成分为长石、石英、少量云母，级配良好，粘粒含量小于10%，局部相变为粗砂，局部夹淤泥薄层，连续分布，标贯击数平均值为18击；该层厚度为2.815.7m，层底标高为-16.73-0.50m。3水文概况3.1地表水场地内无地表

6、水体分布，距拟建场地东侧约600m为XX江，距拟建场地较远，与拟建场地地下水水力联系较小，对工程建设影响较小。3.2地下水的赋存、补给及排泄根据场地的地层特征，场地地下水根据埋藏条件分为上层滞水、潜水、承压水等。本次勘察共观测到3层地下水，主要为潜水（二）、承压水（三）和基岩裂隙水（四）：潜水（二）：水位埋深1.504.00m，水位标高4.347.13m，含水层主要为粉细砂、粗中砂（稍密）层、粗中砂（中密）层，含水层底板主要为淤泥质土层，主要接受侧向径流及越流补给，以侧向径流、人工开采方式排泄。承压水（三）：本次观测到的水位埋深7.80m，水位标高0.47m，承压水水头23.8132.57m，

7、含水层主要为中粗砂层和卵石层，含水层顶板为淤泥质土层和粉质粘土层。主要接受侧向径流补给，以侧向径流方式排泄。表3-1 地下水特征一览表 地下水性质观测钻孔编号静止水位观测时间含水层观测孔位置埋深(m)标高(m)潜水（二）XX站已施工钻孔1.50-4.004.34-7.132013.7-2014-1粉细砂、粗中砂（稍密）、粗中砂（中密）XX站承压水（三）MBZ3-06-水位观测7.800.472013.8中粗砂层、卵石层XX站本场地勘察时未发现上层滞水（一），受季节及地下管线渗漏的影响，局部可能会存在上层滞水。基岩裂隙水（四）：基岩裂隙水赋存于强风化花岗岩层、层及中风化花岗岩层，本工点该层水分布

8、较深，对本工程影响不大。4气象条件XX市属于中亚热带湿润季风气候，全年温室多雨，冬无严寒，夏季炎热，多年平均气温为19.6，月平均气温最高为29.6，月平均最低气温为6.2。多年平均降雨量为1359.6mm，降雨集中在6-10月，降雨量为952mm，占全年降雨量的70%，其中月最大降雨量为581.3mm，月最小降雨量为0mm。7月中旬至9月下旬盛行台风，占全年出现次数的80%，年均5.4次，台风常常带来丰富的降雨，据资料记载2005年台风“龙王”造成XX市区严重内涝，水位在罗零高程6.44m以上的淹没区达4.47km2，淹没最深处达3.0m，淹没区平均水深1.001m以上。各项统计数据见表2.

9、4-1气象条件调查表。气温（）降水量（mm）多年平均月平均最高月平均最低多年平均月平均最高月平均最低19.629.66.21359.6581.305设计概况本站地下连续墙槽壁加固采用650450三轴水泥搅拌桩，槽壁内外侧加固深度相同，连续墙内侧水泥掺量12%，连续墙外侧水泥掺量15%，要求加固后土体28天无侧限抗压强度不小于1.0MPa。坑内、外槽壁加固深度：除图中有特殊标注部分外，其余地段基坑内外侧槽壁加固深度均为地面以下8m。对地连墙接缝处的一幅搅拌桩采用槽壁加固至坑底的处理措施，增强止水效果，加固深度：1轴 4轴 、56轴59轴（端头井位置处）基坑内外均为地面以下22.4m，4轴56轴（

10、标准段）基坑内外均为地面以下20.7m。槽壁加固总量约6977m3。槽壁加固平面布置图见附图1。第三章 总体施工安排1施工安排根据实施性施工组织设计的工期要求及实际情况，本车站主体结构加固工程根据围挡情况分2个区域施工。东侧围挡内已具备施工条件，先行开始施工，考虑机械磨合、维修等因素，我部采用1台三轴搅拌钻进行搅拌桩的施工，后续根据西侧围挡完成情况和总体进度安排合理添加机械设备。2资源配置2.1人力资源计划劳动力具体分工如表3-1所示。表中为每班组人员配置，工地施工采用2班制，在施工中应各司其职，认真负责，相互协作，互相监督。钻孔人员必须作好现场钻孔记录，取得第一手地质资料，以便注浆技术人员根

11、据地质资料及时调整注浆参数。注浆记录人员必须把当班的记录及时整理。司泵人员应随时注意注浆泵压力变化，值班技术员及时记录并根据地质情况调整注浆压力及施工工艺参数。表3-1 三轴搅拌桩主要劳动力配备表序号工种人数（每班）职责备注1值班经理1做好施工管理工作，负责劳动力安排2值班技术员2负责现在技术指导和管理3机修工2负责排除机械故障和管路的清洗4钻工4负责搅拌的操作及注浆施工记录5制浆6负责浆液的配置6电工1负责现场施工用电保障及维修合计162.2主要施工机械设备主要施工机械设备如表3-2所示，本表为暂定设备配置，根据施工进度及现场实际情况，及时调整设备。表3-2 三轴搅拌桩主要机械设备配套表序号

12、设备名称规格型号单位数量1三轴搅拌钻机ZDK85台12步履式桩架JB160A台13拌浆系统BZ-15L套14空压机9 m3台15挖掘机0.8 m3台16吊车25T台1第四章 施工方法1施工原理及工艺流程水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。施工工艺流程如图4-1图4-1 搅拌桩施工工艺流程图 2施工工艺参数施工工艺参数见表4-1表4-1 搅拌桩施工主要技术参数参考表项目技术参数水灰比0.81.5下沉速度（m/min）1.0提升速度（m/min）0.5搅拌速度（r/min）

13、 3050注浆压力（MPa）1.52.5根据设计图设计要求，基坑内侧槽壁加固搅拌桩水泥掺量为12%，基坑外侧搅拌桩水泥掺量为15%。3施工准备33.1材料准备本标段地基加固采用水泥土搅拌桩，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，在使用前，应按规定频率对水泥进行抽检，现场设置2个水泥罐用来储存水泥，以确保连续生产。3.2机械准备搅拌桩地基加固主要机械有三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆水泥搅拌机、储浆罐、电脑流量计，所有计量设备均应通过检测机构标定合格后，方可用于生产。4工艺试桩按照业主及监理的要求，本工程三轴水泥搅拌桩施工前应该先进行试桩施工，以确定实际采用的水泥掺量、水泥浆液水灰比、成桩工艺及施工参数

14、，检验施工方法和施工设备的性能。本次试桩计划施工三幅桩。344.1试桩目的按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩。深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。1、确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。2、确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。3、确定灰浆稠度（水灰比）。4、检验施工设备及选定的施工工艺是否满足在本工程地质条件中施工。5.通过本次水泥搅拌桩的试桩，确定在本工程地质条件下的主要施工工艺参数，确定最佳的搅拌次数、进尺速度,确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及

15、施工工艺等，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。4.2试桩方法1、施工准备（1）熟悉并掌握设计施工图纸，充分了解设计意图，如有疑问，及时向设计单位报告解决。（2）编制相关施工方案，并报业主、监理单位审批同意后执行。（3）按要求对甲控材料进行抽样送检，原材复试合格后投入使用。（4）召开项目部全体人员会议，向施工人员及操作人员做好施工技术和安全技术交底，使职工了解设计意图，掌握施工要领和关键工序及安全操作规程，做到分工明确，职责分明。2、试桩施工工艺参照下一节“施工工艺”内容。3、试桩拟采用的技术参数注浆压力1.52.5MPa，水泥掺入比分为12%和15%；搅拌机下沉速度采用1m/min,提升速度

16、采用1.5m/min；水泥采用42.5普通水泥，三组桩水灰比分别采用1.1、1.3、1.5。三轴水泥搅拌桩试桩桩体将于28天后进行钻芯取样检测无侧限抗压强度，以检验试成桩质量，最后确定水泥掺量及其他相关参数。5施工工艺3455.1场地平整回填搅拌桩施工前，必须先进行场地平整，清楚施工区域内的表层硬物，素土回填夯实；同时合理布置施工机械、输送管路和电力线路位置，确保施工场地的“三通一平”，路基承重荷载以能行走步履式重型桩架为准。一般平整后地表高程需高出桩顶50cm左右，以便施工，并在地基加固范围内标出基坑内的障碍物，包括格构柱等。5.2测量放线根据提供的坐标基准点，按照设计图纸进行放样定位及高程

17、引测工作，并做好永久及临时标志。放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证。确认无误后进行搅拌桩施工。5.3开挖沟槽采用0.8 m3挖土机开挖沟槽，沟槽宽度1m，深度1m，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证设备正常工作，并达到文明施工要求。开挖沟槽若遇到地下管线，应立即停工，待总包向有关部门查清后，经总包批准方可施工。5.4钻机就位钻机就位应满足图纸要求，垂直度偏差不大于1.5%（垂球法检测），为确保垂直度良好，在钻机四个支座处加设较大面积的钢垫箱，使钻机在钻进过程中保持平稳。钻进时要经常检查垂直度，如发现偏差则边钻进边调整，对设计长度较长的水泥搅拌桩，在开始保持较慢

18、的钻进速度，待机身稳定后再加快钻机速度。桩的孔位与图纸偏差不得大于50mm。5.5钻孔（两喷两搅）水泥搅拌桩采用两喷两搅操作工艺，在钻孔下沉和提升全过程中，螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升。注浆施工全过程中，必须控制下沉和提升速度，提升速度不宜过快，以免使孔内产生负压造成周边地基沉降。制备水泥浆液在深层搅拌机预搅下沉的同时，后台拌制水泥浆液。拌制水泥浆液的掺入比应符合设计要求。拌制好的水泥浆液应在泵送压浆前倒入集料斗中，待喷浆前将水泥浆倒入集料斗中，并加以过滤。喷浆下沉桩机就位对中完成后，对照设计施工图纸查明该桩设计长度，并做好记录。当搅拌冷却水循环正常后，启动深层搅拌机电机、动力传输系统（链

19、式传动系统）、水泥浆泵，放松桩架或起重机的钢丝绳，使搅拌桩机借自重沿导杆切土下沉，下沉过程中边搅拌边喷浆，当搅拌下沉到桩底后停止下沉。喷浆坐底为使搅拌桩端能较好的与土层结合，搅拌机达到设计深度后，喷浆坐底30秒以上。喷浆搅拌提升坐底完成后，按照设计要求的水泥掺量和施工操作工艺，由下而上边喷浆边提升至指定位置。提升过程中，后台供浆必须连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台，为防止断桩和缺浆，宜将搅拌机下沉至停浆截面以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。喷浆提升速度1m/min2m/min，其工艺特点是一边喷浆，一边提升，一边搅拌。若停机超过3小时，宜先拆卸输浆管路，并进行清洗。深层搅拌机喷浆提

20、升至设计桩顶标高时，关闭灰浆泵，停止喷浆。施工顺序：a）跳槽式双孔全套复搅式连接：一般情况下均采用这种方式进行施工。b）. 单侧挤压式连接：对于围护墙转角处或施工间断情况下采用此连接。结合本工程特点，本工程一般情况（直线段）选择第一种方式进行全断面套接一孔施工，转角处选择第二种方式进行全断面套接一孔施工。5.6钻机移位完成钻孔过程后，该桩施工完毕，即可移动深层搅拌桩机到另一条桩位上，重复前述桩的施工工艺过程，进行下一根桩的施工。5.7水泥浆液为确保桩身强度和均匀性，浆液配制由专人负责，严格按设计要求配制浆液（水泥浆液的水灰比控制在0.81.5）。严格控制每桶浆桶的水泥用量（水泥用量保证一致）及

21、液面高度，用水量采取总量控制，根据设计水灰比测算出用水量，并用红漆在浆桶上做好明显标记。后台拌浆操作处挂有明牌用量告示，告示桩长、桩数，水泥掺量，每桶浆液的水用量，水位线及浆液比重。成桩后保证浆液用完，确保桩身强度。水泥浆流量、注浆压力均由泥浆泵（三缸往返柱塞泵）四挡齿轮变速八挡流量控制，与搅拌提升、下沉速度相匹配。正确控制调整好每米桩的浆液用量，既不少浆，也不浪费浆液，保证每立方米土体水泥掺量。拌制的浆液通过滤网进入集浆桶，为防止灰浆离析。因故搁置2小时以上的拌制浆液严禁再用。压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须均匀注浆。若发现管道堵塞，立即停泵进行处理，待处理结束后立即把搅

22、拌钻具上提或下沉0.5m后方能注浆，等1020秒后恢复正常搅拌，以防断桩。XX站地连墙槽壁加固采用650450三轴搅拌桩，外侧搅拌桩水泥掺量15%，内侧水泥掺量12%。地层以砂土为主，水泥土重度取1800kg/m3三轴搅拌桩单幅桩截面面积0.866m2外侧每米桩水泥用量=0.866*1*0.15*1800=233.8kg（15%掺量）内侧每米桩水泥用量=0.866*1*0.12*1800=187kg（12%掺量）6施工过程控制1三轴搅拌桩施工过程中，相关人员应全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工设备均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人等制成标牌悬挂于明显处，确保人员到位，责任到人。

23、2水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道，并检测管道有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。3为保证水泥搅拌桩垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻机上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。4重点检查每根成型搅拌桩的水泥用量、水泥拌制的稠度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌时间及复搅次数。5为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机器均需配应电脑记录仪。同时现在应配备水泥浆比重测定仪，以备质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。6施工时严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开始后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆量

24、应不小于一根桩的用量加50Kg，若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。7施工过程中若发现喷浆不足，应要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如若遇到停电、机器故障等情况，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重合段应大于50cm，超过12h采取补桩措施。8现场施工人员认真填写原始施工记录，记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量。第五章 质量标准及检查措施1搅拌桩施工技术标准搅拌桩的施工技术要求见表51。表51搅拌桩质量检验标准序号

25、检查项目允许偏差检验方法单位数值1桩位偏差mm50用钢尺量2钻孔垂直度%1.5经纬仪测钻杆或实测3桩底标高mm200测机头深度4桩顶标高mm+100，-50水准仪（最上部500mm不计入）5桩体搭接mm200用钢尺量6桩体直径mm0.04D开挖后用钢尺量，D为桩径7机头提升速度m/min0.5量机头上升距离及时间2原材料及设备的检验在施工前对原材料、机械设备等进行检查，主要有以下几方面：原材料的质量合格证及复验报告，拌和用水的鉴定结果；浆液配合比是否合适工程实际土质条件；机械设备是否正常，在施工前应对搅拌设备、地质钻机、泥浆泵等作试机运行，同时确保钻杆、钻头及导流器畅通无阻；检查桩位、压力表、

26、流量表的精度和灵敏度。3施工过程中的检验钻杆的垂直度及钻头定位；水泥浆液配合比及材料称量；钻机转速、沉钻速度、提钻速度及旋转速度等；喷射注浆时喷浆（喷水、喷气）的压力、注浆速度及注浆量；搅拌下沉标高及注浆管分段提升时的搭接长度；施工记录是否完备，施工记录应在每提升1m或土层变化交界处记录一次压力流量数据。4成桩质量检查(1).对搅拌桩施工质量的检验，应在搅拌注浆结束后28天，检查内容主要为加固区域内取芯实验等。(2).质量检验数量、部位检验点的数量为总桩数的0.5%，不合格者应进行补搅。检验点应布置在下列部位：荷载较大的部位、桩中心线上、施工中出现异常情况的部位。(3).检验方法搅拌桩的检验可

27、采用钻孔取芯方法进行。钻孔取芯：在已施工好的固结体中钻取岩芯，并将其做成标准试件进行室内物理力学性能试验，检查内部桩体的均匀程度及桩身抗压强度。第六章 质量、安全、环境保证措施1质量保证措施为保证搅拌桩的施工质量，根据施工条件、设计要求和相关行业规范，拟采取如下质量保证措施达到施工质量目标。（1）测量放线由专职测量人员负责测量放线及桩位的定位。（2）采用42.5R普通硅酸盐水泥作加固材料，每批水泥进场必须出具合格证明，并按每批次现场抽样外检，合格后才能投入使用。施工中所有计量工具均应进行鉴定,水泥进场后，应垫高水泥台，覆防雨彩布，防止水泥受潮结块。（3）浆液水灰比、浆液比重、每米桩体掺入水泥重

28、量等参数均以现场试桩情况为准。施工现场配备比重计，每天量测浆液比重，严格控制水泥用量。运灰小车及搅拌桶均做明显标记,以确保浆液配比的正确性.灰浆搅拌应均匀，并进行过滤。喷浆过程中浆液应连续搅动，防止水泥沉淀。（4）施工前进行成桩试验，由设计、业主、监理、施工单位共同确定搅拌桩施工参数，保证成桩直径不小于设计桩径。（5）严格控制喷浆提升速度，其提升速度应为12m/min 。施工过程中若发现喷浆不足，应要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如若遇到停电、机器故障等情况，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重合段应大于100cm，超过12h

29、采取补桩措施。（6）钻孔施工时应及时调整桩机水平，防止因机械振动或地面湿陷造成钻孔垂直度偏差过大。（7）实行技术人员随班作业制，技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间，注浆流量，风量，压力，旋转提升速度等参数是否满足设计要求，及时发现和处理施工中的质量隐患。当实际孔位孔深和每个钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况时，应详细记录，认真如实填写施工报表，客观反映施工实际情况。（8）根据地质条件的变化情况及时调整施工工艺参数，以确保桩的施工质量。调整参数前应及时向业主、监理、设计部门报告，经同意后调整。（9）配备一台备用发电机组。搅拌桩施工，进入作业则应连续施工。若施工过程中停电时间过长，则启用备用发电机，保证施工正常进行。（10）施工现场配备常用机械设备配件，保证机械设备发生故障时，能够及时抢修。2安全保证措施根据注浆作业的施工特点，按照国家劳动保护法发放相应的劳保用品：如安全帽、工作服、防护眼镜、橡胶手套、防尘口罩等。在岗前对员工进行安全知识教育培训，并持证上岗。严格执行国家法律、法规、作业标准和XX市承包工程安全管理规定，为本标段安全目标的实现，争创XX市安全生产建筑工程标准工地提供必要的保证。122.