水泥搅拌桩试桩方案.docx
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水泥搅拌桩试桩方案
山西中南部铁路通道ZNTJ-21标
水泥搅拌桩施工方案
编制:
复核:
审批:
中铁十四局集团有限公司山西中南部铁路通道ZNTJ-21标
项目部二分部
2010年11月12日
DK1195+600~DK1196+200段
水泥搅拌桩施工(试桩)方案
一、试桩编制依据
1、《路基设计图》(晋中南汤日施路-02-204)
2、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
3、《铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
4、《铁路路基工程施工技术指南》
5、《铁路工程桩基无损检测规程》
二、试桩目的、内容及要求
1、试桩内容及要求
试桩位置定在DK1195+650~DK1195+660段进行,该段为农作物种植地,根据设计文件,该段地下水对普通混凝土具二氧化碳侵蚀,环境作用等级为H1,路基经沉降估算分析,不满足路基工后沉降的设计要求。
水泥搅拌桩采用水泥+粉煤灰,掺灰量(水泥+粉煤灰)不小于加固土体的15%,粉煤灰掺入量为水泥的20%。
本试验方案共打设6根桩基,直径φ50cm,设计桩长4.48~4.72m,桩底穿透软土层进入持力层0.5m,将软土层全部加固,形成复合地基,桩基桩位布置形式采用正三角形布置,桩间距1.3m。
根据现场土体取样,该段土体取样密度1.88g/cm3,试桩所打设的1#~6#桩参数如下表:
桩号
桩径(mm)
桩长
(m)
P.O42.5
水泥掺入量
Kg/m
水胶比
提升速度
m/min
泵压
MPa
备注
1#
500
4.48~4.72
59
0.55
0.5
≥0.8
设计
2#
500
4.48~4.72
66
0.55
0.5
≥0.8
设计
3#
500
4.48~4.72
74
0.55
0.5
≥0.8
设计
4#
500
4
59
0.55
0.5
≥0.8
设计
5#
500
4
66
0.55
0.5
≥0.8
设计
6#
500
4
74
0.55
0.5
≥0.8
设计
根据甲控物资招标结果,材料采用日照中联水泥厂生产的P.O42.5普通硅酸盐水泥。
2、试桩目的
通过成桩性工艺试验,以达到以下目的:
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)、确定工作压力。
4)、确定满足验收标准的技术参数。
5)、检验施工设备及选定的施工工艺。
6)、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(1.2Mpa),为优化施工参数和水泥掺入量、水灰比提供依据。
7)、进行单桩承载力检测,了解桩的承载性能。
8)、复合地基承载力试验。
获得不同桩长搅拌桩复合地基的承载力和沉降量数据;评价不同方案的加固效果,为确定工程施工方案和质量控制标准提供依据。
三、工程概况
山西中南部铁路通道ZNTJ-21标项目部二分部位于日照市莒县,DK1195+600~DK1196+120段路基位于平原地区,路基下伏层大部分为淤泥质粉质黏土,地下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水,埋深1.4~2.6m,地下水主要受大气降水补给。
地下水对普通混凝土具二氧化碳侵蚀性。
水泥搅拌桩设计长度共计为36558延米。
水泥搅拌桩采用正三角形布置,根据设计要求,加固区为粉质和淤泥质黏土,桩径0.5m,桩顶铺0.5m厚碎石垫层+一层土工格栅,桩间距1.3m,设计桩长4.0-5.2m,采用P.042.5水泥。
1、地层岩性
地形地貌:
平原区,地势平坦开阔。
植被主要为耕地,局部为林地,覆盖率约95%
地层岩性及岩土施工等级:
(1):
Q4a1+p1粉质黏土,灰褐色,软塑,Ⅱ类σ0=120kpa
(1)1:
Q4a1+p1粉质黏土,黄褐色,硬塑,Ⅲ类σ0=150kpa
(1)2:
Q4a1+p1中砂,黄褐色,稍密,饱和,Ⅰ类σ0=200kpa,可液化土层
(1)3:
Q4a1+p1淤泥质粉质黏土,灰褐色,流塑,Ⅱ类σ0=60kpa
2、单桩允许承载力及复合地基承载力
水泥搅拌桩桩单桩(不含桩间土)竖向承载力特征值,复合地基(含桩间土)承载力特征值,见下表:
序号
施工里程
桩间距(m)
单桩竖向承载力特征值(KN)
复合地基承载力特征值(Kpa)
1
DK1195+600~DK1196+120
1.3m
不小于70
不小于130Kpa
四、施工安排
1、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,指挥部工程部负责人参加、现场技术主管实施,并配备物资、设备专人负责。
施工方人员配备情况详见“主要管理人员一览表”。
主要管理人员一览表
序号
姓名
职称
职务
1
于居洲
高级工程师
分部经理
2
徐青
工程师
分部副经理
3
姜磊
工程师
技术负责人
4
孔冲
技术员
质量负责人
5
史杰
测量员
测量负责人
6
董庆坤
试验员
试验负责人
7
丰伟伟
安全员
安全负责人
8
周劲松
材料员
材料员
2)施工安排
水泥搅拌桩试桩区段,拟采用两台深层水泥搅拌桩机进行施工。
3)主要机具、设备
主要机具、设备及其规格、技术参数见下表:
名称
技术参数
备注
深层搅拌机
1、搅拌机型号:
HP-5D型深层搅拌机
2、最大成桩深度:
20m
3、搅拌轴转速:
75r/min
4、搅拌叶片外径:
500mm
5、电机功率:
45kw
喷浆记录仪
1、规格、型号:
PJ4-1深层搅拌记录仪
2、准确度等级:
4级
3、记录范围:
0-25m
压力表
1、型号:
Y系列
2、测量精度:
0.4级
3、测量范围:
0-1.6Mpa
2、施工用电
利用发电机发电,现场配备一台150KW的发电机。
发电机的安装、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。
现场发电机操作必须符合下列规定:
1)发电机安装时,应平稳牢固,室外操作时,应搭设机棚,并保持通风良好。
2)发电机启动前必须认真检查各部分接线是否正确,各连结部分是否牢靠,电刷是否正常、压力是否符合要求,接地线是否良好。
3)发电机的连接件应牢固可靠,转动部位应有防护装置,输出线路应绝缘良好,各仪表指示清晰。
4)发电机开始运转后,应随时注意有无机械杂音,异常振动等情况。
确认情况正常后,调整发电机至额定转速,电压调到额定值,然后合上输出开关,向外供电。
负荷应逐步增大,力求三相平衡。
运转时,操作人员不得离开机械,发现异常立即停机,查明原因,故障排除后,方可继续工作。
5)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。
6)运行中的发电机应密切注意发动机声音,观察各种仪表指示是否在正常范围之内。
检查运转部分是否正常,发电机温升是否过高。
并做好运行记录。
7)发电机使用前必须将底架停放在平稳的基础上,运转时不准移动。
8)发电机在运转时,即使未加励磁,亦应认为带有电压。
禁止在旋转着的发电机引出线上工作及用手触及转子或进行清扫。
运转中的发电机不得使用帆布等物遮盖。
9)发电机经检修后必须仔细检查转子及定子槽间有无工具、材料及其它杂物,以免运转时损坏发电机。
10)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;
11)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;
12)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;
13)发电机附近不得放置油料或其它易燃物品,并应设置消防器村,如有火情,应先切断电源并立即扑救。
14)现场重要(或危险)部位,应有醒目的电气安全标志。
3、施工用水
施工用水考虑水车拉运,水车供水,水源可从沿线河中抽取无侵蚀性水源。
4、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。
5、试验测试
原材料检测实验包括:
水泥、水、粉煤灰。
6、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、施工方案
1、施工工艺流程
水泥搅拌桩工艺流程图
1.1首先按照规范要求对原地面进行清表,挖除地表植物根系,并用土回填至原地面。
1.2对原地面进行碾压,压实度不小于90%,地基系数K30≥90MPa/m。
1.3桩机就位:
检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,将桩机移到指定位置对好桩位,由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。
1.4预搅下沉:
开启深层搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉速度0.8-1.0m/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值,遇较硬地层不能下沉时,可泵送少量的水或水灰比较大的水泥浆,凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩,喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。
随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。
1.5喷浆搅拌提升:
深层搅拌机下沉到达设计深度,在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升。
提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断。
如有间断应进行处理。
同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。
1.6重复搅拌下沉:
重复前次作业。
每根桩均要进行复搅复喷,下沉速度可由电动机电流监控表控制,约在40-60A之间。
1.7移位:
桩机移至下一桩位,重复进行上述步骤的施工。
2、试桩过程
2.1定桩位:
按甲方提供的现场控制点,用全站仪放线,配合钢尺丈量、竹签定位。
2.2钻杆长度标定:
开工前或因故长度发生变化时,必须用钢尺对钻杆进行标定。
2.3桩垂直度控制:
按合理的操作技术要求将钻架调直,确保桩垂直度误差小于1.0%。
2.4桩深度控制:
制桩深度除考虑设计及试桩确定深度外,还应视实际地层变化、工作电流高低和下沉速度快慢等具体情况进行施工。
必要时应及时报请甲方及现场监理人员共同决定。
2.5座底:
搅拌头下沉至桩端时,原位旋转喷浆时间不小于30秒。
2.6淤泥层:
为确保水泥土强度满足设计要求,在搅拌速度不变等情况下,通过提高注浆泵电机转速增加水泥浆喷入量。
2.7配浆:
按施工配合比计算出每桶加水量(在桶内做出标记)、水泥量及外掺剂量,加料准确、搅拌均匀,时间不小于3分钟,并经过筛后使用,制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。
2.8单桩水泥掺入量:
根据标定的泵浆量和搅拌次数及桩长长度,计算每喷搅一次的耗浆量,如与设计不符时,则在下次喷搅过程中及时进行调整,直至每米耗浆量符合设计要求的水泥掺入量。
2.9预搅下沉前,先启动压浆泵,检查各管路是否畅通,有无泄漏,如有异常,应及时排除。
下沉速度速度控制在0.8~1.0m之间。
2.10整个制浆过程确保边喷浆、边搅拌、边提升连续性作业,并经常观察输浆管脉动情况,以及有关仪表和集料斗中浆量变化,以判断管路是否畅通,喷浆是否正常。
最后一次提升搅拌时采用慢速提升,提升速度应不大于0.5m/min,当喷浆口达到桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒。
2.11施工记录
设置专人进行施工记录,记录及时,内容详尽。
记录的内容主要有拌制浆液的罐数、水泥用量、外掺剂用量、泵送时间、搅拌机每米下沉或提升时间、桩深度、垂直度等(如下表)。
水泥搅拌桩施工记录表
工程名称
施工单位
打桩单位
设计桩长(m)
设计桩径(m)
设备型号规格
深层搅拌机
外加剂
名 称
水泥
名 称
集料斗
含量(%)
强度等级
灰浆泵
名 称
水灰比
拌浆机
含量(%)
喷射型式
桩 号
施工异常情况记录
第一次
钻进喷浆
开始时间
结束时间
提升喷浆
开始时间
结束时间
喷射量(m3)
喷浆深度(m)
第二次
钻进喷浆
开始时间
结束时间
提升喷浆
开始时间
结束时间
喷射量(m3)
喷浆深度(m)
第三次
钻进喷浆
开始时间
结束时间
提升喷浆
开始时间
结束时间
喷射量(m3)
喷浆深度(m)
总用浆量m3
施工单位
项目技术负责人
专职质检员
监理单位
监理工程师
2.12完桩后,清走固结浆体及上层土(原土面至桩头下10cm)。
3、工期安排
水泥搅拌桩试桩施工工期安排如下:
准备时间:
2010年11月10日~2010年11月11日;施工时间:
2010年11月12日。
其中准备时间2天,总工期为3天。
主要工序工期安排如下:
序号
工作内容
工期
备注
1
准备工作
2010.11.10~2010.11.11
2
水泥搅拌桩
2010.11.12
六、桩基检测
水泥搅拌桩质量检测内容如下:
1、成桩7天后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面下0.5m),目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径。
2、成桩后3天内,可用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性。
3、成桩28天后,在桩顶1m以下截取试件或采用双管单动取样器在桩径方向的1/4处、桩长范围内垂直钻取水泥搅拌桩桩芯,做无侧限抗压强度试验,要求桩身强度不小于800KPa,取芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
4、根据施工质量情况,经触探检验对桩身强度有怀疑时,可选取一定数量的桩体进行开挖,检查加固柱体的外观质量、搭接质量和整体性。
5、桩体的无侧限抗压强度应不小于设计值,桩长、桩身均匀性良好。
6、复合地基承载力试验。
成桩28d后,任意抽取总桩数的0.5%进行单桩复合地基承载力试验,采用承重梁加配重反力装置,用千斤顶配合高压油泵施加反力的方法加载。
试验后获得复合地基的承载力和沉降量数据;
七、质量保证措施
1、施工现场事先予以平整,不得回填杂填土或生活垃圾。
施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数,并进行实际标定,有关技术参数及时提供现场监理工程师,以作为控制搅拌桩质量的依据。
2、根据设计要求进行工艺性试验,确定出各项施工参数,施工过程中严格按设计及工艺要求进行。
当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。
3、搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配,确保加固范围内土体的搅拌次数满足规范要求。
4、施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差不大于50mm,成桩直径及桩长满足设计要求。
5、制备好的浆液不得离析,不得停放时间过长,泵送必须连续。
灰浆泵输浆量,灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。
6、前台操作与后台供浆应密切配合,前台搅拌机喷浆提升的次数和速度与试验桩已标定的施工工艺参数相吻合。
7、后台供浆停机时,及时通知前台以防止断桩和缺浆。
使搅拌桩机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。
停机后3小时,将输浆管拆下,妥为清洗。
喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求,喷浆量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。
8、当搅拌桩桩顶接近设计标高时,应特别注意桩头的施工质量,桩顶1-1.5米范围内增加喷浆搅拌一次。
同时搅拌自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时,宜应慢速,当喷浆口至桩顶标高时,宜停止提升,搅拌10秒-20秒,以保证桩头密实均匀。
9、当输浆管有弯折、外压或漏浆情况时要及时检查、理顺管道,清除外压,发现漏浆点应进行补漏,严重时停机换管。
当输浆管道过长(不宜超过30m),沿程压力损失增大时可使制浆池布置靠近桩位,以缩短送浆管道。
当场地条件不具备时,可适当调增泵送压。
八、管理保证措施
1、加强质量教育,提高全员质量意识,严格按照国家及地方建委有关文件要求组织施工。
开工前由项目经理向全体参加施工人员进行详细的技术交底,使施工人员熟悉本工程设计、质量标准和施工工艺要求。
2、各班设专职技术人员,检查施工质量,严把每道工序质量关。
3、施工中严格遵循本方案的成桩工艺及施工程序。
4、强化工序管理、严格工序控制。
九、安全保证措施
1、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。
2、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。
3、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
4、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、环境保护及文明施工措施
1、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)、现场定期撒水,减少灰尘对周围环境的污染。
(2)、严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。
(3)、装卸或清理有粉尘的材料时,提前在现场撒水。
(4)、严禁向现场周围抛掷垃圾。
2)、噪声控制
(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)、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。
2、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
(1)、建立以项目经理为组长的现场文明施工管理小组,建立岗位责任制,制定文明施工规划及奖罚措施。
文明施工管理小组每周进行一次全面检查,奖优罚劣。
(2)、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。
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- 水泥 搅拌 桩试桩 方案