湿喷桩施工作业指导书.docx
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湿喷桩施工作业指导书
湿喷桩施工作业指导书
扬中市S238新坝连接线工程
湿喷桩施工作业指导书
中交三航局有限公司
扬中市231省道及接线工程项目经理部
2014年1月
1、编制依据和原则
1.1编制依据
(1)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)
(2)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
(3)《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)
(4)《扬中三桥与238省道连接线工程施工图设计》
1.2编制原则
(1)严格按施工图施工;
(2)对湿喷桩水泥用量采取总量控制、流量控制等措施,根据试桩确定的施工进度,控制每天成桩数量,采取有效措施,确保湿喷桩施工质量;
(3)文明施工,重视环保,合理利用。
(4)严格执行环境管理体系,整个施工过程中以保护自然生态、施工环境,创建文明标准工地的原则。
严格执行职业健康安全管理体系,确保职工健康安全。
2、工程概况
S238新坝连接线起自新238省道起点,向东上跨全红河及联丰港,下穿扬中三桥,讫于拟建中的滨江大道,路线全长2.9公里。
一级公路标准,设计行车速度为80Km/h,路基宽42-64米。
本工程湿喷桩处理段落共4段:
全红河小桥桥头两端、联丰港小桥桥头两端,共计75673.0延米,单桩长度8.5~9.5m不等,湿喷桩桩径50cm,设计水泥用量55kg/m,采用42.5号普通硅酸盐水泥,桩身无侧限抗压强度(90天龄期)不低于1.2MPa。
拟建场地工程地质层的划分采用五级划分法,①-⑥层为第四系全新统地层,⑦-⑧层为第四系上更新统地层。
各层的主要工程地质特征分述如下:
①层素填土(Q4me):
灰黄色,潮湿,松散,以粉质粘土为主,含植物根系。
间断分布,大多地缺失。
该层土厚度1.10~3.40m、平均厚度2.05m。
②层粉质黏土(Q4al):
灰褐色,饱和,软塑,局部可塑,夹少量粉砂薄层。
间断分布,大多地段缺失。
该层土层顶埋深0.0~3.40m、平均01.38m;层顶标高1.98~4.20m、平均3.30m;厚度1.50~3.20m、平均2.55m。
承载力基本容许值fao=100kPa,摩阻力标准值qik=30kPa。
③层淤泥质粉质黏土(Q4al):
灰色,饱和,流塑,夹粉砂薄层,局部互层状,含少量腐殖层。
分布较普遍,仅少量孔缺失。
该层土层顶埋深0.00~3.60m、平均1.34m;层顶标高1.00~3.35m、平均2.25m;厚度1.60~10.20m、平均4.66m。
承载力基本容许值fao=80kPa,摩阻力标准值qik=20kPa。
④层粉砂夹粉质粘土(Q4al):
灰色,饱和,松散,夹粉质黏土薄层,呈互层状,含云母碎片。
分布较普遍,含少量孔缺失。
该层土层顶埋深0.00~9.10m、平均5.01m;层顶标高-6.10~3.47m、平均-1.22m;厚度0.80~12.00m、平均5.04m。
承载力基本容许值fao=90kPa,摩阻力标准值qik=25kPa。
⑤层粉、细砂(Q4al):
蓝灰色,饱和,稍密,含云母碎片,主要成为石英、长石等。
均有揭露、普遍分布。
该层土层顶埋深7.20~12.70m、平均10.06m;层顶标高-9.68~-3.85m、平均-6.32m;厚度3.60~9.80m、平均6.30m。
承载力基本容许值fao=150kPa,摩阻力标准值qik=40kPa。
⑥层粉、细砂(Q4al):
蓝灰色,饱和,中密,含云母碎片,夹粉质黏土薄层,偶见腐殖质,主要矿物成分为石英、长石等。
该层土层顶埋深12.40~17.50m、平均15.56m;层顶标高-14.28~-9.05m、平均-11.68m;厚度2.50~6.40m、平均4.22m。
承载力基本容许值fao=120kPa,摩阻力标准值qik=35kPa。
⑦层粉、细砂(Q3al):
蓝灰色,饱和,密实,含云母碎片,局部含少量小砾石,粒径0.2-1.0cm,偶见少量砂盘。
间断分布,大多地段孔缺失。
该层土层顶埋深18.50~21.60m、平均19.60m;层顶标高-17.78~-13.20m、平均-15.19m;厚度1.20~20.00m、平均15.22m。
承载力基本容许值fao=260kPa,摩阻力标准值qik=65kPa。
⑧层中砂(Q3al):
蓝灰色,饱和,密实,含云母碎片,夹少量小砾石,粒径0.2-1.0cm,含量约15%,偶夹少量沙盘。
间断分布,大多地段缺失。
该层土层顶埋深38.30~89.70m、平均38.53m;层顶标高-34.78~-33.20m、平均-33.85m;厚度6.30~6.70m、平均6.48m。
承载力基本容许值fao=350kPa,摩阻力标准值qik=80kPa。
不良地质作用主要为饱和砂土液化。
场区20m以浅分布的第四系全新统饱和砂土主要为④-⑥层粉细砂。
④层岩性为粉砂夹粉质粘土,松散,夹粉质粘土薄层,呈互层状,含云母碎片。
分布较普遍,仅少量缺失。
该层土层顶埋深0.00~9.10m、平均5.01m;层顶标高-6.10~3.47m、平均-1.22m;厚度0.80~12.00m、平均5.04m。
⑤层岩性为粉、细沙,稍密,含云母碎片。
均有揭露、普遍分布。
该层土层顶埋深7.20~12.70m、平均10.06m;层顶标高-9.68~-3.85m、平均-6.32m;厚度3.60~9.80m、平均6.30m。
⑥层岩性为粉、细沙,中密,含云母碎片,夹粉质粘土薄层,偶见腐殖质。
该层土层顶埋深12.40~17.50m、平均15.56m;层顶标高-14.28~-9.05m、平均-11.68m;厚度2.50~6.40m、平均4.22m。
特殊性岩土主要为填土及软土。
素填土分布于表层,灰褐色,潮湿,松散,以粉质粘土为主,含植物根系。
间断分布,大多地段缺失。
该层土厚度1.10~3.40m、平均2.05m。
软土分布于②层及③层,②层粉质粘土,灰褐色,饱和,软塑,间断分布,大多地段缺失。
该层土层顶埋设0.00~3.40m、平均1.38m;层顶标高1.98~4.20m、平均3.30m;厚度1.50~3.20m、平均2.55m。
③层淤泥质粉质粘土,灰色,饱和,流塑,夹粉砂薄层,局部互层状,含少量腐殖质。
分布较普遍,仅少量孔缺失。
该层土层顶埋深0.00~3.60m、平均1.34m;层顶标高1.00~3.35m、平均2.25m;厚度1.60~10.20m、平均4.66m。
3、施工计划
3.1主要材料消耗计划
主要材料消耗消耗如下表。
表3.1-1主要材料消耗表
材料名称
型号
数量
备注
水泥
P.O42.5
4162t
普通硅酸盐水泥
3.2主要机械设备安排
机械配备计划,见表3.2-1。
表3.2-1主要机械设备表
序号
机械设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
深层搅拌桩机
PH-5
台
4
2
灰浆泵
UB-3
台
4
3
流量计
MLF-1
个
4
3.3工期计划安排
计划工期2014年1月3日~2014年3月28日完成,共计85个工作日。
4、施工准备
4.1技术准备
在图纸审核完成之后,根据水文地质情况、施工图纸设计、相应的设计施工规范及现场施工条件制定严密的施工作业方案,对参与施工的管理人员和操作工人进行技术交底。
4.2施工现场布置
根据现有施工场地的地貌、水文、水电、交通等情况,安排水泥搅拌桩施工区域的平面布置。
主要临时设施为生活设施、施工区进出场道路、电力供应系统、材料堆放场地等。
为保证连续作业,施工区域内除桩基外,不放置其他设施。
水泥材料、水泥浆搅拌设备、压浆设备、水泥浆存储罐等,均放置在便道左侧,靠近施工区域,同时不影响施工。
4.3测量准备
本工程设计间距1.1-1.4m不等,根据设计图纸的布桩原则,结合路基横断面、设计坡脚宽度,进行湿喷桩桩位布设,画出桩位布置图。
4.4材料准备
采用扬中大地水泥厂生产的P.O42.5号普通硅酸盐水泥,水泥由卡车运输至工地,存储在水泥储备棚中。
水泥储备棚密封存放,防止水泥受潮结块,安排专人负责材料的运输、堆放工作。
对所有进场的材料,报监理见证取样,送检测中心检测,对同一水泥厂生产的同期出厂的同品种、同强度等级水泥,以一次进厂的同一出厂编号的水泥为一批,一批的总量不得超过500T。
称取不少于12KG水泥作为检验试样。
5、施工方案及措施
5.1场地平整
进行湿喷桩施工的场地事先应予平整,测量现场高程须满足设计文件要求,清除地上和地下的障碍物,遇有池塘及洼地时应抽水和清淤,回填粘土料并予以压实,不得回填杂填土和生活垃圾,压实度须达到85%。
5.2测量放样
先依据设计图纸使用全站仪精确测放出中桩、边桩及控制桩桩位,用木桩做好标记。
后采用拉线和钢卷尺的方法逐桩测放桩位,并用竹板桩及石灰做好标记。
桩位放样完成后,使用全站仪抽查、复核桩位,要求每列(或排)抽查3点以上,发现一处桩位偏差不符合要求时扩大复桩范围,并纠偏。
桩位放样允许偏差不大于5cm。
施工过程中要经常复核桩位。
对于施工中破坏掉的桩位,数量很少时,由机长拉线、用钢卷尺量来复位,数量较多(相邻桩)必须由测量人员使用仪器复位。
湿喷桩位置精确测放出来后,用木桩做好标记,用栏线(竹竿、红色丝线)将钻孔桩1倍桩径加50cm范围圈起来。
对于控制性桩位也必须重点保护,不得破坏后随意放回。
5.3机械检查就位
施工前应仔细检查搅拌机械、搅拌罐、压浆装置、传动系统、自动计量仪、接头和阀门的密封性、可靠性。
湿喷桩施工机械应配有电脑记录并打印喷浆量设备。
预先在桩架的侧面和操作台前分别对准桩架边缘、搅拌杆边缘挂置1个吊线锤,吊锤重0.5Kg,吊线长3m。
将搅拌头放到离地面10cm的高度,根据其锥尖与竹板桩的位置关系精确调整桩机位置。
利用水平尺调整机身水平度,利用吊线锤调整桩架、搅拌杆垂直度。
搅拌杆的起吊滑轮线、搅拌杆中心线、和桩位中心三者要在同一铅垂线上,桩位偏差不大于50mm,搅拌杆导向架、搅拌杆的垂直度偏差不大于1%。
5.4制备水泥浆
工程开工后先进行工艺性试桩,先根据水灰比为0.6的设计要求,调配称量水泥和水,选取达到设计要求的水泥量及水量,拌制水泥浆液,并根据现场泵送压力情况,及水泥浆浓稠度、泵送的难易程度,合理确定正式施工时的水泥浆液比重。
并以此为依据,正式施工后严格按此比重制备水泥浆。
浆液的配制采用机械拌制,搅拌时间不低于4min,并遵守二级搅拌原则,同时在浆液未用完之前,搅拌不得停止。
5.5预搅下沉
施工时,用输浆胶管将储料灌浆泵与搅拌机接通。
启动电机,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度≤1.0m/min。
并关注电机的电流变化,工作电流不应大于40A。
在预搅下沉同时即开始按设计确定的配合比配制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入储料坑或罐中。
5.6喷浆搅拌、提升
湿喷桩处理深度以打穿软土进入相对硬层50cm为原则,现场采用双控,即以地勘资料中软土层深度和文件中的处理长度为基础,结合施工机械的电流变化,以确定是否打穿软土层,当电流发生突变,一般以电流打到60-70A,可认为已进入相对硬层。
此时开启灰浆泵待浆液到达喷浆口,边提升,边由搅拌叶片将水泥浆液与土体搅拌,浆液从喷嘴喷出时应具有一定的压力,一般为0.4~0.6Mpa,在原地搅拌喷浆30s后慢速提升搅拌,提升速度≤0.8m/min,喷浆搅拌至离整平高程下0.25m(或规定标高)停浆,即完成一次搅拌过程。
5.7复搅
一次钻进提升完成后,复搅一次,搅拌至桩底,提升、喷浆至离整平高程下0.25m处,确保所喷浆液充分与粘土拌和均匀,复搅钻进、提升速度控制在0.8~1.2m/min。
5.8移位
搅拌机以移位到下一根桩,重复以上工序,完成下一根桩。
一个工班施工完成,机械暂停施工时,将贮料罐中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直到基本干净,并将粘附在搅拌头的泥土清洗干净。
5.9湿喷桩质量标准
湿喷桩成桩质量要求见下表。
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩距(mm)
±100
抽查2%
2
桩径(mm)
不小于500
抽查2%
3
桩长(m)
不小于设计
查施工记录
4
竖直度(%)
1.5
查施工记录
5
单桩喷浆量
符合设计要求
查施工记录
6
下沉/提升速度(m/min)
不大于1/0.8
查施工记录
7
桩体无侧限抗压强度
不小于设计
成桩28天后钻孔取芯,桩体三等分段各取芯样一个,成桩数3%
8
单桩或复合地基承载力
不小于设计
成桩数的0.2%,并不少于3根
5.10湿喷桩施工注意事项
为了保证施工质量,施工过程中应做好完整的施工原始记录。
(1)桩机必须配备喷入计量装置,严禁无喷入计量装置的桩机投入使用,并记录水泥的瞬时喷入量和累计喷入量。
浆液罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,当上述重量不足时,不得开钻下一根桩的施工。
(2)为保证水泥土搅拌桩的垂直度,应注意桩机设备的平整度和导向架的垂直度,垂直度偏差不得大于1%,桩位偏差不得大于50mm。
(3)严格控制钻孔下钻深度,根据地勘资料中的软土层深度和设计文件中的处理长度为基础,结合施工机械的电流变化,当电流发生突变,一般电流达到60-70A,可认为已进入相对硬层。
(4)根据试桩时确定的水泥浆液比重,施工过程中现场用比重计测量,以保证单桩水泥搅拌比重为实验确定值,并应有专人记录每根桩的水泥用量。
(5)搅拌机每次下钻和提升的时间必须有专人记录,时间误差不得大于5秒。
(6)水泥浆不得离析,预先筛除水泥中的结块。
水泥浆应在灰浆搅拌机中不断搅动,待压浆前再缓慢倒入集料斗中。
水泥浆制备必须有充分的时间(大于4分钟),以确保水泥浆液搅拌的均匀和水泥的活化。
(7)严格控制喷浆标高和停浆标高,不得中断喷浆,确保桩体长度;严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
(8)施工中发现喷浆量不足,实行整桩复打,复打的喷浆量仍应不小于55kg/m。
(9)确保加固强度和均匀性,当复搅发生空洞或意外事故(如停电、灰管堵塞等)影响桩身质量,钻具提升后应立即回填素土,进行重新喷浆搅拌,在12小时内补救,搭接长度不小于1.0m。
(10)控制搅拌下沉、提升速度,下钻速度≤1.0m/min,提升速度小于等于0.8m/min,误差不得大于±10cm/min。
(11)桩身施工时,应采用中低速档钻进提升,不得采用高档快速钻进提升。
5.11湿喷桩施工常见问题与处理
湿喷桩施工常见问题与处理方法见下表。
常见问题
发生原因
处理办法
沉搅下沉困难;
电流值高,电机跳闸;
电压偏低;
土质较硬,阻力太大;
遇到块石或树根等障碍物;
适当调高电压;
与现场监理协商后裁定;进入硬层50㎝后停钻。
搅拌机达不到预定的深度,但电流不高。
土质太粘,搅拌机重量不够
增加搅拌机自重或加设反压装置。
喷浆提升到设计顶面标高,集料斗中剩浆过少。
后台投料不准;
灰浆泵磨损漏浆;
灰浆泵输浆量增大;
重新标定投料量;
检修灰浆泵;
重新标定灰浆泵输送量。
喷浆提升到设计顶面标高,集料斗中剩浆过多。
后台拌浆加水过量;
输浆管路部分堵塞;
重新标定拌浆用水量;
清洗输浆管路;
重新拌浆,整桩复打。
输浆管堵塞,燥裂
输浆管内有浆液硬结块;
喷浆口球阀间隙太小
拆洗输将管;
调整喷浆口球阀到适当间隙。
6试桩
正式开工前,在联丰港河西侧进行试桩。
试桩目的为:
取得满足设计喷入量的各种技术参数,如钻机速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量等参数;确定能保证胶结材料与加固软土拌合均匀性的工艺;掌握下钻和提升阻力情况,选择合理的技术措施。
试桩时,如实记录各施工参数,检测水泥浆比重,检验水泥浆制备和搅拌工艺。
7施工质量保证措施
为确保本工程的施工质量,符合设计要求及相关规范规定,项目部特制订以下质量管理办法。
实行岗位责任制,做到定机、定人、定岗、定责。
每台机械确定一名机长,指定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。
施工设备的保障:
设备是保证施工质量的前提,进场的水泥搅拌桩机必须达到以下要求:
(1)性能良好;
(2)机架稳定性良好;(3)搅拌头的直径应定期复核检查,其磨耗量不得大于1cm;(4)根据总体设计计划进度,配备满足要求的机械设备并进行编号。
为了保证湿喷桩施工质量,在现场采用以下措施,重点控制水泥用量和桩长。
水泥由水泥罐车运输进场,进场时附水泥过磅票据,根据湿喷桩施工延米数查验水泥用量是否达到设计要求。
为了方便查验,在每施工两千延米时查验之前累积材料进场总量,根据施工设计要求,每1米需使用55KG水泥,则2000*55=110000KG=110吨,每110吨/两千米进行查验,总共需查验38次。
本工程的75673延米的工程量,总共需要4162吨水泥。
为保证湿喷桩桩长,控制每天施工长度。
根据设计图纸要求的搅拌钻进、提钻喷浆速度,以及进场的设备数量,四台钻机四个钻头,每天14小时连续施工,最多完成1008m,实际施工过程中,不得超过此速度。
在施工时,为了保证每根桩的水泥用量都在设计范围内,采取以下三点措施进行控制:
(1)使用比重计检查储浆池中的水泥浓度,是否满足设计中要求的水灰比。
(2)在桩机上安装电脑数据监测系统,直观显示当前的施工时间、打桩深度等信息,根据电脑上的自动计时器报告当前桩下钻和提升所消耗的时间,以便控制是否均匀喷浆,并打印出来以供查验。
(3)在压浆设备上安装流量传感器,直观显示水泥浆喷入量,可随时检查当前施工中每根桩所使用的水泥用量是否符合设计要求,并打印出来以供查验。
根据合同质量协议,如果分包方不能完成项目部制订的质量管理要求,将实行质量惩罚制度,具体标准为每发现一次质量违规,罚款1000元,由项目部现场管理人员签发。
工程结算时直接从合同总价扣除。
8施工进度保证措施
根据本工程的施工进度要求,为确保整个工程的工期及各节点工期的如期完工,特制定以下保证措施。
建立施工进度实施组织系统,进行目标分解,把目标落实到具体的施工作业队。
实行施工任务制度,将任务下达到施工作业人,以致于作业班组,来明确具体的施工任务及要求,并运用经济杠杆实行奖罚措施,使施工队能在保证质量的前提下,按时完成施工任务。
9安全管理措施
a、组装和拆迁机具、登高作业必须戴好安全帽,系上安全带,并有统一指挥,进入施工场地严禁穿拖鞋。
b、施工现场应配备有齐全的各类电气保护装置,并能有效地防雨、防水。
所有电机应处接地状态,接地电阻不大于4Ω。
雨天加强电气安全检查工作,确保电器防水。
c、施工操作中严格注意电压、电流等仪表,电流控制在100A以内,不得长时间超负荷运行。
d、机具移车、转向要有专人指挥,专人负责移动电缆及管线安全,严防碰撞、挤压磨伤电器。
e、现场操作人员应戴好防尘保护品,以免粉尘粘附皮肤或吸入肺内。
所有操作动作要统一讯号,统一指挥、操作要相互协调。
f、夏季雷雨时期,停止湿喷桩施工,人员撤离,防止雷击。
10文明施工与环保措施
把在湿喷桩施工期间所需要的各种机械、材料在空间上合理布置,实现人与物、人与场所、物与场所、物与物之间的最佳组合,使施工现场秩序化、规范化、体现文明施工水平。
1、注意环境卫生,对灰罐中排出的水泥灰(气)应进行处理,防止污染附近的农作物和环境。
2、保持机械的完好率,防止机油渗漏而造成污染。
3、水泥袋要及时回收、清理,保证施工现场的整洁。
同时水泥棚的搭设应规划整齐,严禁乱设乱搭。
4、密切配合招标方做好治安、宣传工作,同时加强与地方关系的协调工作,保证与镇、村、组形成良好的合作关系。
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