三轴搅拌桩试桩施工方案

一、 编制说明    - 1 -

1.1  编制依据    - 1 -

1.2  编制目的    - 1 -

1.3  适用范围    - 1 -

二、 工程概况    - 1 -

2.1  工程简介    - 1 -

2.2  水文地质条件    - 2 -

2.3  施工准备    - 4 -

三、 施工工艺    - 4 -

3.1  施工技术方案    - 4 -

3.2  技术参数    - 5 -

3.3  工艺流程    - 5 -

3.4  施工方法    - 6 -

3.5  施工要求    - 7 -

四、 施工计划    - 7 -

4.1  施工计划    - 7 -

4.2  材料与设备计划    - 7 -

4.3  劳动力计划    - 8 -

五、质量保证措施    - 8 -

5.1  保证桩体垂直度措施    - 8 -

5.2  保证加固体强度均匀措施    - 9 -

5.3  其他技术措施    - 9 -

六、安全保证与环境保护措施    - 10 -

6.1  安全保证措施    - 10 -

6.2  环境保护措施    - 10 -

螺蛳湾北站三轴水泥搅拌桩试桩施工方案

一、 编制说明

1.1  编制依据

1、《工程测量规范》(GB50026-2007)；

2、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）;

3、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）；

4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2009）；

5、《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999(2003年版)；

6、《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；

7、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ 311-2013）；

8、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；

9、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）；

10、《螺蛳湾北站主体基底加固施工方案》；

11、螺蛳湾北站设计文件、图纸。

1.2  编制目的

为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度，确定水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

1.3  适用范围

螺蛳湾北站主体基底加固三轴搅拌桩施工。

二、 工程概况

2.1  工程简介

昆明市轨道交通4号线08标螺蛳湾北站位于广卫立交西侧广福路与规划17号路丁字路口南侧，站位沿着规划17号路南北向布设。螺蛳湾北站为为4、7号线换乘站，为地下三层岛式站，起止里程为YDK25+531.452～YDK25+847.952，有效站台中心里程为YDK25+2.502，总长316.5m。顶板覆土约3.0m，基坑深23.63m，宽度为22.9m。车站采用明挖顺做法施工，围护结构形式为1m厚地下连续墙+内支撑支护体系。车站设6个出入口，3个风亭组。

螺蛳湾北站三轴搅拌桩基坑底加固深度共分两种，南北两端及不受底纵梁下翻影响部位为4.0m和受底纵梁下翻影响部位为5.33m。均采用φ850@600三轴搅拌桩，水泥掺量基底以下不小于加固土体重量的20%，基底以上部分水泥掺量不小于加固土体重量的7%。

2.2  水文地质条件

拟建车站结构主体及通道、出入口地基持力层主要为粘土层、含粘性土圆砾，局部粉土，各土层均可做天然地基持力层，局部存在软土，需进行处理。

勘察结果表明，场区位于滇池湖盆地边缘地带，地势较为平坦，地形起伏很小。区内新生代第四系覆盖层土层厚度>50m，从地表往下依次为:全新统人工堆积层，其下为以黏性土和粗颗粒土为主的全新统冲洪积土层，以黏性土为主的上更新统冲湖积土层。区内地下水位埋藏较浅，地下水较丰富，以孔隙水为主。不良地质为砂土液化，特殊岩土为软土和人工填土。本工程区建筑场地类别为III类，场地土类型为中软土。地震动峰值加速度为0.2g，设计地震分组为第三组。

车站范围内地层主要为：

1、人工填土层

素填土：红褐色或灰黄色为主，松散～稍密状，稍湿。土质为黏性土或含碎石角砾，处于欠固结或稍固结状态，具中高压缩性。分布于场地表层，为建筑平整及道路路基填土。厚度为0.60～3.0m，平均厚度2.30m。现场地表为沥青路面，厚度为0.6m，

2、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）

通过地质勘查资料分析爱，该层主要由黏土、粉质黏土、粉土、砾砂、泥炭质土等组成。各层特征分述如下：

<2-1>黏土：红褐、棕黄、灰黄色，可塑状为主，局部硬塑，含少量圆砾，揭示层顶面埋深0.00～17.60m，一般厚度为0.5～7.7m，表层人工填土层以下广泛分布，该层与<2-2>层为昆明市主城区内广泛分布的上部“硬壳层”。属Ⅱ级普通土。

<2-1-1>黏土：棕黄、灰黄色，软塑状，局部含少量角砾，揭示层顶面埋深0.5～5.0m，厚0.8～4.8m，表层人工填土层以下局部分布。属Ⅱ级普通土。

<2-2>粉质黏土：红褐、棕黄、灰黄色，可～硬塑状，含少量圆砾、粉砂，揭示层顶面埋深0～23.6m，厚0.5～15.5m，呈带体状分布于人工填土层之下。属Ⅱ级普通土。

<2-4>泥炭质土：灰黑、黑色，软～可塑状，局部为泥炭、有机质土，揭示层顶面埋深1.6～21.0m，厚0.4～6.80m，分布于地表填土层之下，呈薄层状及透镜体状分布。属Ⅱ级普通土。建议地基承载力特征取值fak=45kpa。

<2-5>粉土：灰黄、棕黄色，松散～稍密状，湿，埋深0.5～29.5m，厚度为0.5～5.9m，属Ⅰ级松土。建议地基承载力特征取值fak=110kpa。

<2-10>砾砂：棕黄、深灰色，稍密，饱和，分选性差，黏土充填，揭示层顶面埋深1.9～13.7m，厚度为0.8～3.2m。属Ⅰ级松土。建议地基承载力特征取值fak=150kpa。

3、第四系上更新统冲湖积层

通过地质勘查资料分析爱，该层主要由黏土、粉质黏土、粉土、砾砂、泥炭质土、细砂、粉砂等组成。各层特征分述如下：

<6-1>黏土：灰绿、灰兰色，可塑状，质纯，黏性强，具中高压缩性，局部含贝壳，揭示层顶面埋深10.6～74.6m，厚0.6～19.4m，未钻穿，与<6-2>粉质黏土、<6-4>泥炭质土、<6-5>粉土等土层互层状分布。属Ⅱ级普通土。建议地基承载力特征取值fak=150kpa。

<6-1-2>黏土：灰绿、灰兰色，硬塑状，质纯，黏性强，具中压缩性，局部含贝壳，揭示层顶面埋深36.7～70.3m，厚度为1.2～10m，未钻穿，场地内呈带状分布。属Ⅱ级普通土。建议地基承载力特征取值fak=180kpa。

<6-2-2>粉质黏土：灰、深灰、灰兰色，硬塑状，具中压缩性，局部含少量圆砾、粉砂及贝壳，揭示层顶面埋深35.5～.6m，厚度为0.6～7.0m，场地内呈带状分布。属Ⅱ级普通土。建议地基承载力特征取值fak=180kpa。

<6-4>泥炭质土：深灰、灰黑色，软塑～可塑状，局部为有机质土，钻探揭示层顶埋深15～67.1m，厚度为0.3～20m，呈带状分布。属Ⅱ级普通土。建议地基承载力特征取值fak=45kpa。

<6-5-1>粉土：灰、深灰、灰兰色，中密状，很湿，厚度为1.9～2.20m，埋深56.1～68.2m。场地内呈透镜状分布。属Ⅰ级松土。建议地基承载力特征取值fak=130kpa。

<6-6>粉砂：灰、灰褐色，稍密，饱和，厚度为0.5～21.2m，埋深20.0～54.0m，平均埋深27.0m。场地内呈透镜状分布，属Ⅰ级松土。建议地基承载力特征取值fak=100kpa。

<6-6-1>粉砂：灰、灰褐色，中密，饱和，厚度为1.0m，埋深40.2～59.8m。属Ⅰ级松土。建议地基承载力特征取值fak=120kpa。

<6-7>细砂：灰、灰褐色，稍密，局部为中砂，饱和，厚度为0.8～6.60m，埋深20.0～53.2m。属Ⅰ级松土。建议地基承载力特征取值fak=110kpa。

2.3  施工准备

1、设计图纸、设计交底，已到位；图纸疑问已经在图纸会审中解决。

2、施工人员已全部过入场安全教育，并考核合格。项目成立试桩工作小组，组长为项目总工程师孙庆文，副组长为项目副总工程师孙红超，组员：安全员余海瑞、质检员侯邦、实验员庞强、技术员午洋泽、卢云博、王超杰。

3、机型设备已经过验收，合格。

4、施工用水采用由中豪螺蛳湾商贸城引入的生活用水，施工用水泥已经取样送检（试验结果合格），取得原材料检验报告。

5、螺蛳湾北站主体基底加固施工方案已经编制完成，并经监理单位审批。

6、已经召开项目部全体施工人员会议，向施工人员及操作人员做好施工技术和安全技术交底，掌握施工要领和关键工序及安全操作规程，分工明确，职责分明。

7、三轴搅拌桩机自重为180吨，接地面积为96㎡。因此，施工机械停放位置的地基承载力的控制范围≥18.75Kpa。现场地基承载力满足要求。

8、施工测量放样已完成，并经监理复核无误。

三、 施工工艺

3.1  施工技术方案

按照设计图纸及监理的要求，本工程三轴水泥搅拌桩施工前进行试桩施工，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，检验施工方法和施工设备的性能，以指导下步大规模施工。

本次试桩三幅，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果，针对水泥掺量的调整进行施工，拟在设计水泥掺量要求的参数范围调整水泥掺量值，桩径Φ850mm，桩间距1.8m，桩长27m。基底以上部分水泥掺入量按加固土体的7%，基底以下部分水泥掺入量按加固土体的20%。

3.2  技术参数

① 搅拌桩桩径：φ850mm；

② 注浆压力1.5MPa，水泥掺入比为20%；

③ 搅拌机下沉速度采用0.5m/min,提升速度采用1.0m/min；

④ 水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比1：1，水泥用量不小于325kg/m3 。

3.3  工艺流程

三轴水泥搅拌桩施工工艺流程如下：

清除地下障碍物、平整场地

开挖泥浆沟

定位

水泥浆配置

三轴搅拌机就位

压缩空气压入注入

压浆注入

压浆钻进与搅拌

压浆提升与搅拌

施工结束移位至下一根桩重复操作

图3-1  三轴搅拌桩施工工艺流程图

3.4  施工方法

1、 测量放线

根据杭勘院提供的坐标基准点、围护工程施工图，在车站南端头基坑内部测放试桩桩位控制线，桩之间咬合250mm，完善测量放样报验审批手续，提请监理复核。

2、开挖沟槽

根据三轴搅拌桩桩位中心线用320B型履带挖掘机开挖槽沟，沟槽尺寸为宽1.2m，深1～1.2m，并清除地下障碍物。

3、桩机就位

由现场施工员、桩机班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板及路基板，移动前看清前、后、左、右各位置的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况，及时纠正，桩位偏差不大于50mm。桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测，确保钻机的垂直度，搅拌桩垂直度精度不低于1/200。

4、制备水泥浆液及浆液注入

开钻前对拌浆工作人员做好交底工作，在施工现场配备电脑计量的自动搅拌系统和散装水泥罐，以确保浆液质量的稳定。初步按照设计给出水泥浆液的水灰比1:1，水泥掺量为20%，即每立方米被搅拌土体中水泥掺入量约为325Kg（被搅拌土体密度以1800Kg/m3计）。

水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头在H口进行混合，注浆压力初步按照1.5Mpa～2.5Mpa，注浆流量为80～120L/min/每台。

5、钻进搅拌提升

三轴水泥搅拌桩采用两喷两搅的施工工艺，水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，下沉和提升速度初步按照：下沉速度为0.5～1.0m/min，提升速度为1.0～1.5m/min，在桩底部分宜重复搅拌注浆时间。

6、确定施工参数

根据试桩施工过程及检测结果，确定施工注浆压力值、水灰比、钻杆下沉和提升速度、在桩底部分宜重复搅拌注浆时间。完成附表3-1。

表3-1 施工参数表

1、 有异常时，如遇无法达到设计深度进行施工时，应及时上报设计、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、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桩工艺中断时，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，以防止出现不连续桩体。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。

四、 施工计划

4.1  施工计划

三轴搅拌桩正式施工前进行试桩，试桩三幅。

4.2  材料与设备计划

1、材料：采用42.5普通硅酸盐水泥，施工用水采用生活用水。

2、主要机械配备详见下表4-1。

表4-1主要机械配备表

表4-1  劳动力配备计划表

5.1  保证桩体垂直度措施

（1）在铺设道轨基础处要整平整实，使道轨在同一水平线上；

（2）在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求；

（3）用全站仪对搅拌轴纵横向进行校正，确保搅拌轴垂直；

（4）施工过程中随机对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，用全站仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。

5.2  保证加固体强度均匀措施

（1）压浆阶段时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则在向下钻进1米后再喷浆提升；

（2）采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60％，第二次喷浆量控制在40％；严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；

（3）搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1-2分钟；

（4）控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；

（5）相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度；

（6）预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。

5.3  其他技术措施

（1） 施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物，路基承载力应满足重型搅拌桩机平移、行走稳定的要求，确保搅拌桩垂直度达到设计要求。

（2） 严格控制搅拌桩搅拌下沉速度和搅拌提升速度，并保持匀速下沉（提升），搅拌提升时不应使孔内产生负压造成基坑围护地基沉降，在桩机钻杆身上做好明显标志，严格控制桩顶和桩底标高。

（3）认真填写每班组水泥记录及相应报表备查。

（4）施工过程中随时检查施工记录，并对照规定的施工工艺对每组桩和检验批进行质量评定，检查重点是：水泥用量、桩长、制桩过程中有否断桩现象、搅拌提升时间。

六、安全保证与环境保护措施

6.1  安全保证措施

（1）钻机钻进时，孔口人员应集中精力，钻具需要立悬或摆放时，必须牢固垫稳，操纵岗位不得离人。

（2）钻孔应一次成孔，不得中途停顿，钻进时，起落钻头速度要均匀，孔内出渣应及时清理。

（3）拆、安钻杆，人工操作过程中要注意安全，严禁用机械动力拆安钻杆。

（4）钻机及相关器械应符合设计要求，用前要专人检查，使用中要定部位、定工序、定人员各负其责，加强维修保养，用后专人检修保管。

6.2  环境保护措施

（1）防止扬尘污染措施

① 现场出入口设清洗槽，专门对运送材料车轮胎进行出场前清洗。

② 施工现场定时进行洒水，使地（路）面保持湿润，小风不飞土，大风无扬尘。

③ 砂石等易飞扬的颗粒状材料应进行严密覆盖，并有围护挡风措施，以免扬尘。

（2）防止水源污染措施

① 施工作业产生的污水必须经过沉淀处理后方可排入市政污水管道，严禁污水流出施工场区，造成环境污染。

② 现场污水管道要与饮用水管道保持一定距离，与饮用水管道交叉时要有防止渗漏措施。

（3）防止噪音污染措施

① 严格遵守《建筑施工场界噪专声》〈GB12523—90〉规定的降噪限值，现场随时测试噪音值，发现超标及时采取降噪措施。

② 施工机械尽量采用低噪音系列产品，及时对机械进行保养维修，不带病运转，最大限度地降低机械噪声。