东湖二路道排工程水泥搅拌桩施工方案

水

泥

搅

拌

桩

专

项

施

工

方

案

监 理 单 位：广西通佳公路工程监理有限责任公司

设 计 单 位：北京建达道桥咨询有限公司

施 工 单 位：中国化学工程第三建设有限公司

建 设 单 位：淮矿铜陵投资有限公司

1．编制依据

1.1铜陵市西湖新区东湖二路道排工程施工图设计文件。 

1.2《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ50202-2008）

     《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2008)

《软土地基深层搅拌加固法技术规程》(YBJ255-91)

《基坑工程设计规范》（GBJ08-61-2007）

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2009)

《混凝土结构设计规范》（GBJ10-09）

《建筑软弱地基基础设计规范》（GBJ10-1-2009）

《建筑工程施工质量统一验收标准》（GB50300-2008）

《公路路基设计规范》JTG D30-2004

2．编制说明

本方案根据现有的设计资料和相关规范、标准编制，仅对善K0+000-K0+330分布于长江牛轭湖淤积的软弱土采取水泥搅拌桩施工做具体的说明和指导。 

3．工程概况

3.1地质条件

本段路基属于回填段，桩号为K0+000—K0+330,包括雨污水管道在内的所有构筑物所在的区域地层自上往下依次是①层耕土②层软塑状粉质粘土③层可硬塑状粉质粘土，地基土组成对路及稳定性不利。开挖能揭露的是前3层土，根据钻探及标贯孔Z1-Z7得出的揭示地质情况如下：

－耕土：强度一般，不宜直接利用作为路基持力层。

－软塑状粉质粘土：布局分布，厚度不均，强度低，不宜直接作为持力层。

－可~硬塑状粉质粘土：强度较高，为较好的路基持力层。

3.2 工程概况

根据地勘资料得知，从K0+000至K0+330均有分布长江牛轭湖淤积的软弱土，层厚3.6~12.2米，层底标高3.280~ -5.58米，呈深灰色，饱和，软塑-流塑状，摇震反应无，稍有光泽，干强度高，韧性中等。其标准贯入击数为3~4次/30mm，水泥搅拌桩直径0.5m水泥搅拌桩基础。桩平均长≤15.0m，桩距为1.4~1.1米，水泥搅拌桩总长度约为161518米。

设计要求：

a、水泥搅拌桩桩径采用50cm，水泥掺入量16%，水灰比选用0.45~0.55，水泥搅拌桩无侧限抗压强度不小于2.4Mpa。考虑到静载试验费用高，时间长，搅拌桩验收只进行桩身整体性及抗压强度检测。

b、桩距110~130cm,正三角形布置。

c、桩顶设置40cm碎石褥垫层，碎石最大粒径不宜大于2cm

d、搅拌桩成桩后应高于设计顶标高50cm,并在铺设垫层前人工凿除。

具体布置见附录桩位示意图。

4．质量目标

通过严格的质量管理，确保工程质量满足设计要求，并达到国家颁布的有关质量检验规范，达到优良标准。

5．工程特点及关键技术分析

除去单独的软土地基处理层需要施工水泥搅拌桩以外，该路段的雨污水管道基础同样在搅拌桩范围内，这就需要考虑到管道破裂尤其是污水管道破裂将造成严重污染且检修困难，故雨污水位置软基采用双方案加强处理，一、管道基础底部顶垫层增设5cm厚的高强土工格室，减少其不均匀沉降。二、管道底部搅拌桩加密，间距调整为1.0米。

搅拌桩桩顶标高确定：软基处理施工前应做好场地平整和施工期间的排水措施，且要保障施工机械的顺利进场。按设计和规范要求先做好抽排水、回填，使整个场地（或某一工作区段）处在相对水平的面上，这个面我们可称之为“工作基准面”。工作基准面应有足够的地基强度使施工顺利进行。搅拌桩的有效桩顶标高为工作基准面以下50cm处的标高，并据此推算桩底标高。

6．施工总体安排

    6.1  施工安排

根据地质情况和进度要求，首先对软基深处处理，确定工作面标高。然后进行水泥搅拌桩施工，注意根据雨污水管道的位置调整搅拌桩的位置，保证管道基础下均匀分布有搅拌桩。

7．施工组织

7.1单个施工队施工人员计划表

8.1施工平面布置

    施工之前，先对场地进行清表、平整，以满足桩机施工条件。

施工道路综合场地交通总体布置，桩机行进道路用挖掘机进行整平，水泥运输进场用农用自卸车从沿新大道边倒运至桩机附近。

施工用电从现场两台变压器引出，对于线路较远的地方，使用柴油发电机进行发电。

施工用水利用现场地下水或河水，现场挖集水坑进行蓄水。

8.2测量基线布置

利用业主提供的控制点，加密高程控制系统和平面控制系统，利用全站仪或GPS施放桩位坐标。

9．施工方案

9.1 工艺流程

见附录

9.2 施工准备

9.2.1 施工场地应先整平，清除桩位处地上、地下障碍物，场地低洼处用粘土回填夯实，不得用淤泥土回填；

9.2.2 设备开机前应经检修、调试，检查桩机运行和输料管畅通情况；

9.2.3 开工前应检查水泥及其他外加剂的质量，桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度。

9.3 施工放样

水泥搅拌桩桩位利用业主提供的测量控制点，用GPS或者全站仪进行测放，测放后用小木桩做标记，并做好向外引点，以备设备移位将其破坏时进行恢复。桩位测放完毕，用水准仪测量地面标高，反算出钻进深度以便控制钻进桩底标高。

9.4 钻机就位

钻机导轨垂直于软基础沿线方向定位，采用倒退式施工方式。钻机通过导向拉索和移动导轨到达指定位置，对中桩位。当地面起伏不平时，采取措施使桩机设备保持水平。

导轨下面需要加垫枕木或钢板，以保持钻机稳定（钻机移位方式见示意图）。

9.5 调整钻架角度

测量人员利用经纬仪或线锤垂吊交叉测量桩架垂直度，桩机操作人员通过铰拉钢丝绳调整桩架角度，使桩架垂直度达到规范要求。

9.6正循环钻至设计深度

层厚3.6~12.2m，设计层底标高为3.280~  -5.58m。搅拌机冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机或桩架的钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，使土搅松，借设备自重正循环进行钻进。下沉速度由电机的电流监测表控制，钻进速度最大不得超过1.2m/min。根据设计桩长，在钻杆上面做出标记，以控制钻进深度。

9.7打开高压注浆泵

在钻进一定深度之后开始配置水泥浆，水泥浆按照设计配合比拌合，并将水泥浆倒入集料斗备喷。水泥搅拌桩成桩90天后无侧限单轴抗压强度须达到2.4MPa。

9.8反循环提钻并喷水泥浆至设计桩顶标高

搅拌头下沉到设计深度后，开启灰浆泵，使水泥浆自动连续喷入地基，搅拌机边喷浆边旋转边提升，提升时用桩机最低档位运行，以使水泥搅拌尽量充分，直至达到设计要求桩顶标高（比设计要求桩顶标高高出50cm。）

9.9重复上、下搅拌，完成“四搅二喷”

采用“四搅二喷’工艺，为使已喷入土中的水泥浆与土充分搅拌均匀，再次将搅拌头边旋转边沉入土中，至设计要求深度后，再将搅拌头边提升边喷浆边旋转，重复搅拌直至完成设计要求的搅拌次数和喷浆量，上升至地面，制桩完毕。自桩顶到地面部分提升时，钻机仍然反循环空钻，直至上升至地面。

9.10移动钻机，下一根桩施工

成桩完毕之后，钻机沿着导轨移动至下一个桩位，重复以上施工。

10 质量标准

10.1质量控制标准

参见《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）局。 

10.1.1 水泥搅拌桩桩体现场取样的取芯率和芯样试件的无侧限抗压强度必须符合有关规定（钻孔取样数量为总桩数的2‰，且不少于三根；钻孔取样的取芯率不少于85%，芯样的无侧限抗压强度平均值不低于设计抗压强度标准值。）。

10.1.2水泥搅拌桩复合地基单桩承载力必须满足设计要求。（检验数量为总桩数的2‰，且不少于三根；）

10.1.3水泥搅拌桩所用水泥和外加剂的质量应符合国家现行标准的有关规定。

10.1.4水灰比和每立方水泥搅拌桩拌合体的水泥用量应满足设计要求和经试验段施工所确定的参数。

10.1.5搅拌头的转速、贯入及提升速度、着底电流和水泥浆流量等应符合试验段施工所确定的参数。

10.1.6水泥搅拌桩施工的允许偏差、检验数量和方法应符合下表的规定。

10.1.7 根据《东湖二路岩土工程勘察报告》，水泥搅拌桩钻进至第④粘土层，难以继续钻进时，以进入粘土层30～50cm为宜。

10.2质量控制措施

10.2.1 应按设计图纸规定或监理工程师指示进行软土地基处理。并将制订的施工技术措施，一切材料的样品、试验报告和机械设备情况提交监理工程师批准后方可开工。

10.2.2 在软土地基施工中，如遇实际地质情况与设计不符时，应立即报告监理工程师，并按工程师的指示进行变更。

10.2.3 施工原始记录应详尽、完善、如实记录并及时汇总分析，发现不符要求立即纠正。

10.2.4 加强对观测仪标的保护，加强沉降与稳定的动态观测，控制加载速率及分期加载，充分考虑软基的排水固结作用，可解决施工期不稳定问题。

10.3注意事项

10.3.1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。

10.3.2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。

10.3.3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。

10.3.4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。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。

10.3.5水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第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。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，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。

10.3.6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，停留时间为30秒。

10.3.7 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。

11.质量保证体系

成立以项目经理为总负责的组织机构，保证现场工程质量保证体系有效运行。明确分项工程质量目标和各工序责任、职责和权限，按相应的管理程序和验收评定标准对工序施工过程执行技术交底情况及完工工序及时进行测量和验收、评定。具体质量保证体系严格按照善南船闸整体质量保证体系执行。水泥搅拌桩质量保证体系框图如下:

12．安全保证措施

12.1安全保证体系

12.2危险源辨识

本分项工程主要危险源如下表：

施工过程中要注意防火防电，降水、风暴、寒流等袭击，做好防护工作。

建立健全安全生产责任制和安全保证体系，对全体施工人员进行安全教育，组织学习安全技术规范及施工设备的安全操作规程；

定期和不定期地组织安全检查，发现隐患及时整改；

定期对机械设备进行保养及维修，保证机械的正常工作状态；

进入现场带安全帽，驾驶员、电工特殊工种应持证上岗；

施工人员按本工种安全操作规程进行施工生产；

钻机施工前布置好安全防护栏和警示彩旗、标牌等，作业区内严禁闲杂人等进入；

夜间施工保证有足够的灯光，保证现场视线清晰；

实行奖惩制度，对于违规作业者，给予经济处罚。安全完成施工者给予奖励。

13．环境保护措施

在整个工程的施工过程中，我们将在业主和监理的领导监督下，严格按照国家有关环境保护的标准要求，全力以赴地搞好环境保护工作，建一个环境整洁、科学有序的工地。

14.1施工环境因素清单

水泥搅拌桩

14.2.1开挖泥浆坑及排浆沟，集中处理废弃泥浆。

14.2.2施工机械设备、车辆定点停放整齐，每天维护保养，以保持机械设备和运输车辆完好的状态。固定机械设备搭设临建棚，作业区场地平整、坚实、无杂物。

14.2.3作业现场保持清洁整齐，建筑垃圾不得乱堆、乱放、乱甩，严禁飞扬，做到工完料净，垃圾日产日清。建筑垃圾和生活垃圾应及时清运到指定地点，集中处理，防止对环境造成污染。

14.2.4减少噪音污染，对声音较大的机械，尽量在白天施工。

14．文明施工措施

14.1组织机构

项目部成立创文明工地领导小组，负责对项目部文明工地建设工作的部署、落实、检查、督促和考核。

为了进一步的加强本工程的安全生产、文明施工管理，提高施工现场标准化、规范化、制度化管理水平，创建文明施工现场，现对本工程的安全、文明施工管理做如下规定：

14.2.1  管理目标

施工现场管理的总体目标：创建“安全文明型、卫生环保型”施工现场，并做到“美化、绿化、净化、亮化、硬化”。

14.2.2  施工场地建设

周边为村民农田，在施工过程中保护环境，保证将工程施工对环境的负面影响减小到最低程度。

施工场地要做到平整，项目部所在地应做到安全、文明、卫生、环保，对项目部周围环境进行美化，对职工生活区进行净化和亮化，排水畅通，无淤泥积水。晴天配备洒水车压尘，减少现场环境污染。

施工机械设备、车辆定点停放整齐，每天维护保养，以保持机械设备和运输车辆完好的技术状况。固定机械设备要搭设临时棚，作业区域场地平整、坚实、无杂物，要悬挂安全警示标志。

14.2.3  定期学习安全、文明规章制度

项目部办公室张贴安全、文明施工的规章制度，张贴管理网络人员名单及各工种、各岗位的操作规程，并对项目部工作人员定期进行培训，培训合格后才能上岗。