水泥搅拌桩工程专项施工方案

一、工程概况

（1）工程说明 

本标段内堤基分布有一定厚度的②o层淤泥质粘土。根据其底高程及厚度不同，分别采取如下处理方式：

桩号约为LD0+566.55~LD0+673.76：②o层底高程为1.33m、顶高程3.33m、②o层淤泥质粘土厚度≤2.0m，全部挖除换填，不采用水泥搅拌桩处理。

桩号约为 LD0+673.76~LD1+566.91：②o层厚度>2.0m，底标高约为-7.59~1.33m，根据设计采用桩径50cm，间距1.2m，梅花桩布置方式在堤顶道路下进行水泥搅拌桩处理，根据所处各段地质不同，分部采取不同桩长办法处理。

（2）施工段落及形式、水泥搅拌桩设计范围、具体工程量见下表： 

1、ø50cm水泥搅拌桩（L=4m）4656m；

2、ø50cm水泥搅拌桩（L=5m）5040m；

3、ø50cm水泥搅拌桩（L=5.5m）5544m；

4、ø50cm水泥搅拌桩（L=6.5m）5538m；

5、ø50cm水泥搅拌桩（L=7m）7056m；

6、ø50cm水泥搅拌桩（L=8m）80m；

7、ø50cm水泥搅拌桩（L=8.5m）25092m

本标段内ø50cm水泥搅拌桩共计60990m，我项目部计划配备4台套搅拌桩机，三班制作业。

 二、施工前准备工作：

1、机械设备： 水泥搅拌桩的施工配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备，在施工前做好机械设备的保养、试机工作，确保在施工期间正常作业。机械和设备如下：深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备、其他辅助设备等。 湿喷桩施工设备严禁使用非定型产品或自行改装设备；进场设备须配备性能良好的能显示钻杆钻进时电流变化的电流表、显示灌浆压力的压力表及配备深度传感器和流量传感器的电脑记录仪，这种装置必须经过计量部门的检验标定。 深搅桩施工机械动力应大于 45kw以上，钻头叶片三层，每层两片，上下层间距 300mm，水平两片叶片夹角 30 度，每片叶片宽 100mm。水泥浆制浆池的容量应不小于三根桩的用浆量加50-60kg。 

2、施工人员一览表

水泥最低标号为42.5级普通硅酸盐水泥，所用水泥应确保质量， 严禁使用过期、受潮、结块、变性的劣质水泥。

对每批进场水泥应备样进行水泥土强度试验，在施工场地现场采取的有代表性的未加固土样、拌合水及备样水泥送至试验室，按配合比用人工铲充分拌和，制成70.7*70.7*70.7mm的试模并按规定养护，如7d龄期的水泥土试块达到90d龄期标准强度的30%~50%，则该批水泥允许投入工程使用。

四、场地准备：

清除堤身范围内杂草、树根、根植土等，桩顶设计标高4.0m，为保证桩头搅拌质量，土层顶标高应在4.5m（预留50cm破桩头高度），堤身标高不足部分，现场堤身采用粘土填筑，满足要求高程后再进行水泥搅拌桩施工，同时在堤身路基外侧开挖临时排水边沟，保证施工期间排水。

五、施工部署及进度计划

根据工程数量及工期安排。计划投入4台深层搅拌桩机及设备可满足施工要求（具体根据现场实际情况进行调整），工期计划于2014年9月10日~2014年11月10日 计划62天完成，根据现场情况计划从LD0+673.76处向终点LD1+566.91推进。

六、水泥搅拌桩施工准备及技术要求 

1、水泥掺量的确定：

深层搅拌桩加固软土地基的效果，很大程度上取决于水泥掺量的选择，以及是否适合适加固现场的地质条件。根据本工程的地质条件，按设计提供的参数值进行室内配比来确定，再到施工现场取土，根据地质报告情况，钻取工程桩基场地最差土层，作配比试验。

根据本工程地质及工程设计对搅拌桩的要求：水泥搅拌桩水泥掺量为18%（暂定，具体掺量根据现场试验结果调整），按桩长8米计算，每米水泥用量约为67kg/m，施工前进行水泥土试验，分别做3种水泥掺量的现场试块，用7天、28天的试压结果进行对比，从而确定施工时水泥的实际掺量。为提高水泥土的强度，可掺入固化剂或外加剂，其掺入量和适用性必须通过室内配比试验来确定。如遇特殊土另行处理。

2、水灰比的选择

根据施工图纸规定，水泥掺量暂为18%（通过现场水泥土强度试验确定），水灰比选用0.5，但水泥等原材料及施工气候、环境对水灰比有一定影响，施工时视实际情况作适当调整。水泥采用42.5级的普通硅酸盐水泥。

施工前标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配合比和施工工艺。

①依据设计图纸要求，确定搅拌桩施工方案，做好现场平面布置，安排施工供水，布置水泥制浆及泵送系统，且控制送浆距离不大于50m，保持操作人员相互通视良好。

②按设计要求，进行现场测量放样，定出轴线及桩位。

③现场布置安排制浆操作间，制浆池及供排水设施。

④安排好劳动组合，配备好各工种人员。

⑤初步设定水泥浆水灰比后，在施工范围的外侧进行试打，确定喷浆压力、成桩时间和最终确定水灰比。

3、水泥浆液制备须有充分的时间，要求大于4min，以保证搅拌的均匀性和水泥的水化。浆液进入储浆罐中必须不停顿搅拌，以保证浆液不离析。 

4、喷浆量控制：设计28d无侧限抗压强度≥1.2MPa，喷浆量在室内试验基础上，每米提高水泥用量 5Kg，并控制最小水泥用量≥67Kg/m。 

5、施工顺序根据现场实际情况，采用起点向终点推进，每km的软土段试桩不少于5根， 通过试桩确定以下技术参数：

 a、满足设计喷入量的各种参数，如：钻进速度、提升速度、搅拌 速度、喷浆压力、单位时间喷入量、两次喷浆量的分配；

 b、确定搅拌的均匀性，验证预定的工艺流程；

 c、掌握下钻和提升的阻力，采取相应的技术措施； 

d、确定软土含水量和喷浆量的关系，求得最佳喷浆量和浆液的水灰比。

 6、湿喷桩机下钻和提钻速度是控制喷浆量的关键因素，由试桩确定，一般钻进速度≤1m/min。钻头到达桩底后搅拌喷浆 30s，间歇后提钻，确保底部有足够的灰量，提钻速度≤0.5m/min，确保搅拌均匀。

7、浆搅拌提升，靠近离地面高程约 0.5m 处（高程4.0m），重复喷搅以提高桩头质量，直至地面高程4.5m 处停止。

8、桩机钻杆下沉或提升的时间应有专人记录，时间误差不得大于5 秒。当复搅发生空洞或意外事故（如停电、灰管堵塞等）而影响桩体质量时，钻机提升后应立即回填素土，在12小时内补救施工，进行重新喷浆复搅，保证二次复搅搭接长度不小于1.0m。

水泥搅拌桩施工质量及检验要求见下表：

根据要求及施工经验，采用全桩长四搅二喷工艺。（见下图）

1、主要工序施工方法

（1）测量定位

a、根据施工图纸所给的基线，现场采用全站仪和GPS进行测放并复核，确认无误后，作好相应的地面标志保护工作。

b、根据现场已测放的基线按照其施工图纸，用全站仪、钢尺施放相应的轴线网并在网络的交叉点处理设牢固可靠的桩，并进行系统编号。

c、依据基线网络，用钢尺量距标定桩位，并作好放线记录以便复核。

d、柱位定位偏差不得大于10㎜。

（2）桩机就位

a、由于搅拌桩是在围堰顶以及基坑上施工，机械基座必须处于水平，因此在基座下用30cm的木方调整垫平，使得基座水平。

b、桩位复核无误后方能就位，桩机就位由机班长统一指挥，移动要看清左右及前后各方面情况，发现有阻力及时排除。

c、移动结束后检查定位情况，保证桩机的基座平稳、周正，并用水平尺校正基座水平，钻杆垂直度偏差〈1%。

d、动力头、搅拌头、桩位线三点一线。

（3）灰浆制备

a、在制备灰浆前，应检查水泥是否受潮、结块、变质，严禁使用未经复试或复试不合格的水泥。水泥搅拌浆液严格按试桩确定的施工参数配制，选用42.5#普硅水泥，采用袋装水泥，拌制浆液时，先在灰浆搅拌机内注入一部分的清水，然后边搅拌边加入水泥。

b、在搅拌头预拌下沉的同时，严格按设计配合比制作灰浆，灰浆搅拌时间不得小于2MIN，以便浆液充分拌合。

c、搅拌好的水泥浆液应通过20号过滤网注入储浆筒，以防水泥块或杂质堵塞注浆管道。

d、灰浆制备时按实填写水泥用量单，项目部和监理每天不定时抽查，并与现场的水泥数量清点核算，确保水泥用量。

（4）预搅拌下沉

桩机就位准备工作就绪，经检查符合要求后，启动搅拌机电机；搅拌机预搅下沉采用不冲水法下沉，放松起吊钢丝绳，使钻杆沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度由电机的电流监测表控制，工作电流不大于70A。下沉桩底高程应超深100~200mm。

（5）喷浆搅拌提升

搅拌头喷浆搅拌下沉至桩底标高后，搅拌头在桩底原位喷浆搅拌30S后，以0.5M/min的提升速度喷浆搅拌提升，靠近离地面高程约 0.5m 处（高程4.0m），重复喷搅以提高桩头质量，直至地面高程4.5m 处停止。

（6）第二次喷浆搅拌下沉

注浆搅拌提升至设计桩顶标高，再次喷浆搅拌下沉至设计桩底标高，并控制好下沉速度。

（7）第二次注浆搅拌提升

第二次喷浆搅拌下沉至桩底后，在原位搅拌30S后喷浆搅拌，再提升至设计桩顶标高后。

成桩结束后，关闭搅拌机械，理完钻杆和压浆管道，认真、真实进行成桩记录，装机架移至下一个桩位，重复上述施工工序。

水泥搅拌桩“四搅二喷”示意图

八、施工过程中质量控制

根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点，并在每台桩机上以醒目的标牌明示，供现场操作人员遵守，并做好施工原始记录。 

1、严格控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间，确保成桩质量。用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6Mpa以上，并使搅拌提升速度与输浆速度同步进行。

2、控制下钻深度、喷浆高程及停浆面；桩端必须原位喷浆搅拌90秒。严格控制搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌；确保桩身强度和均匀性：

3、成桩过程中，根据地基承载力要求，采用四搅两喷工艺，复搅时避免浆液上冒。

4、输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。一旦因故停浆，必须将搅拌头下沉到停浆点0.5米以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌；如停工3小时以上，必须对钻机钻杆、钻头进行全面清洗，防止水泥在设备和管道中结块，影响施工。

5、配置好的浆液不得发生离析，供浆连续，当钻进搅拌中遇到阻力较大，钻进太慢，可边输入浆液边搅拌钻进。

6、施工中，随时检查施工记录，及时校对，保证成桩质量。

7、施工中严格控制误差，符合规范要求，允许误差如下表。

8、施工时严格控制各种施工参数，发现问题及时汇报处理。现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理；

9、在施工时严格遵守操作规程，班长和技术员严格进行质量自检，对施工的每一个过程进行监督和检查，重点是桩位偏差、是否漏桩、桩端是否达到设计的持力层位置、水泥用量、水灰比、成桩速度等；

10、及时、准确地做好原始施工记录，不搞“回忆录”。

11、施工中其他问题 

a、若发生空洞情况应立即用素土回填空洞，重新下钻喷浆进行接桩处理，重叠长度不小于 1m，直至成桩为止。

 b、 将施工形成的凹坑用石灰土填平（包括桩头足尺取样试坑），然后进行下道工序施工。 

九、水泥搅拌桩控制措施及注意事项 

1、控制措施：

1)搅拌桩在成桩3d内用轻型动力（N10）检测每米桩身的均匀性，数量不小于完成桩数的1%，且每单元高程不少于3根。

2)成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度超过停浆面以下0.5m），检查成桩直径，检查量为总桩的5%。成桩7d内用轻便触探器在桩身中心钻孔，去除水泥土桩芯，观测搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。检验桩数量不少于已完成桩数的2%；

3)如经触探检验对桩身强度有怀疑的桩，应钻取桩身芯样，制取试块并测定桩身强度；

4)地质条件有较大变化处要做单桩静载试验；

5)桩的垂直度偏差不得大于1.0%，桩位偏差不得大于50mm；

6)对不合格的桩，应采取补桩或加强相邻桩等措施

 2、注意事项

1）、水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

 2）、为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。桩机桩位必须对中，对中偏差不得大于2cm。

 3）、对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

 4）、为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量、钻进速度、施工桩长、成桩时间等参数，项目部和监理每天收集电脑记录单，并与进场的水泥数量和完成的桩基进行核对。同时现场配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

5）、水泥搅拌桩施工采用四搅二喷工艺。一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。喷浆压力不小于0.4Mpa。水泥浆不得离析，停置时间不得超过2小时，若停置时间过长，不得使用。

 6）、为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头。 

 7）、施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。施工时因故停喷浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。若停机时间超过3h，应清洗管路。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。

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