江汉六桥工程钉型水泥搅拌桩试桩方案.docx

目 录
第1章 编制说明 1
1.1编制依据 1
1.2编制原则 1
1.3编制范围 1
第2章 工程概况 2
2.1工程概况 2
2.2设计参数 2
2.3场区地质情况 3
第3章 试桩目的 4
第4章 试桩准备工作 5
4.1配合比 5
4.2总体施工部署 5
4.3试桩设备配置 6
4.4试桩人员配置 7
4.5施工主要技术参数 7
第5章 施工工艺及方法 9
5.1 工艺流程 9
5.2 操作工艺 9
5.3 施工注意事项 11
第6章 施工质量控制措施 12
第7章 成桩检查及试验检测 14
第8章 安全文明施工措施 16
第9章 试桩总结 17

第1章 编制说明
1.1编制依据
1）《武汉江汉六桥道路工程施工图》；
2）武汉江汉六桥引桥工程地质勘察报告；
3）东南大学的《钉型水泥土双向搅拌桩技术加固软土地基的理论与应用》；
4）《钉型水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程》（JG/T024-2007）；
5）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；
6）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）；
7）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）。
1.2编制原则
1）依据江汉六桥道路工程钉型水泥搅拌桩施工设计图要求，试桩方案涵盖技术文件所规定的内容。
2）施工方案力求采用可靠的工艺、材料、设备、达到技术先进，力求工艺成熟，具有可操作性。
3）组织先进的技术资源，制定先进、实用的试桩方案。
4）严格遵守设计要求和行业规范，做到规范施工。
5）施工进度安排及施工区域选择做到周密、经济、安全、优质。
1.3编制范围
本试桩方案的编制范围为江汉六桥工程钉型水泥搅拌桩试桩施工。
第2章 工程概况
2.1工程概况
江汉六桥（田文街～郭琴路）工程，高架层起止桩号K1+338.1~K3+050.100，地面辅道起止桩号K1+338.1~K3+114.333，路线全长1.776公里。当软土埋深＞3m时，采用水泥搅拌桩处理。汉阳岸临河大道至郭琴路段采用钉型水泥土双向搅拌桩进行处理，水泥搅拌桩具有成桩速度快，工期短，对环境污染小，施工进度较易控制，技术成熟，满足本项目的工期要求。
按照设计及相关施工规范要求，在钉型水泥搅拌桩正式施工前应进行施工工艺参数的试桩试验，且在同一工程地质条件下试验桩数不小于3根，试验桩与工程桩一致。根据成桩后的复合地基承载力、成桩质量及强度检测要求，本工程共计划安排试桩3根。
2.2设计参数
钉型水泥土搅拌桩上部（扩大头）采用四搅三喷，下部采用二搅一喷的施工工艺：上部（扩大头）长4m，桩径100cm，下部桩径60cm；间距1.8m或2.0m，等边三角形布置；加固材料水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量以为被加固湿土质量的12%～18%，水灰比可选用0.50～0.60，地基含水量高者取小值，水泥掺量应根据设计桩身强度进行试验确定。桩长应根据现场地质情况确定，桩尖要求穿过淤泥层进入持力层≥50cm。桩体28d无侧限抗压强度要求不小于1.2Mpa。
为便于排水固结，并合理调整桩土应力比，在水泥搅拌桩桩顶铺设50cm厚砂砾垫层。
2.3场区地质情况
本工程场区主要地貌为汉江河床及汉江一级阶地，两岸一级阶地地势起伏不大，地面高程一般23m左右。
桥址区软土主要为分布于沟塘内的表部薄层淤泥及场区上部淤泥质粉质黏土，地质钻孔揭露②5淤泥质粉质黏土层厚3.70～11.90米，天然含水量34.5～42.7%，天然孔隙比1.0～1.184，液性指数1.01～1.24，塑性指数11.1～18.4，压缩模量Es0.1-0.2平均值为3.9，压缩系数α0.1-0.2平均值为0.58。此类土层具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低、易触变等特性，为不良工程地质层。
第3章 试桩目的
1）提供满足设计和施工要求的各种操作参数，确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度；
2）确定该地质条件下，符合质量要求的各合理掺量和水灰比；
3）检验施工设备，确定该地质条件下合理的工艺流程；
4）确定进入设计地质层的判别方法；
5）确定工作压力，单位时间喷入量及喷搅次数；
6）验证搅拌均匀程度和成桩直径。
第4章 试桩准备工作
4.1配合比
根据设计图纸和相关规范的要求，钉型水泥搅拌桩的配合比拟定为三种：
第一种水灰比取0.5；水泥掺量为天然土重量的12%，即扩大头每米水泥掺169.6Kg，下部每米水泥掺61.1Kg。
第二种水灰比取0.5；水泥掺量为天然土重量的15%，即扩大头每米水泥掺212.0Kg，下部每米水泥掺76.3Kg。
第三种水灰比取0.5；水泥掺量为天然土重量的18%，即扩大头每米水泥掺254.4Kg，下部每米水泥掺91.6Kg。
4.2总体施工部署
按照设计及施工规范要求，本次试桩共3根钉型水泥搅拌桩，按三种不同配合比进行施工。拟选临河大道至郭琴路段K2+600为钉型水泥搅拌桩地基加固处理段作为本次试桩地点。3根钉型水泥搅拌试桩桩长均为20m，桩间距1.8m等边三角形布置。

图4.2-1 钉型水泥搅拌桩试桩平面布置图

图4.2-2 钉型水泥搅拌桩试桩断面布置图
4.3试桩设备配置
表4.3-1 试桩主要设备配备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
钉形水泥土双向搅拌桩机
DM-3
台
1
2
灰浆拌制机
JW180
套
1
3
输浆泵
BW200-4
台
1
4
电焊机

台
1
5
磅秤
1000Kg
台
1
6
钢卷尺
50m
把
1
除以上主要设备外，还配备泥浆比重计、手推车、小水泵、30～50T水泥储存桶、挖机等。
4.4试桩人员配置
雷夏林负责全面负责本试桩工程实施；
林千奕负责现场总体指挥与调度工作；
马重刚为技术总负责，李建勇为现场技术员，负责现场检查、指导试桩的各种技术工作、确保按试桩方案进行；
蔡承彬为工区长，负责现场水泥搅拌桩施工；
宋国雄、刘少伟、黎小海、吴立果负责试桩中记录各种施工参数，确保其真实准确；
黄勇、袁立成负责材料进场，确保材料供应及时；
鲁会、王威负责现场测量放样工作，确保桩位准确无误；
左新松、刘银华负责试桩过程中各种机械设备安全、文明检查与指导工作，确保高空、地下及工作场面无障碍物和危险隐患，保证桩机施工用电安全、环境安全、文明施工；
前台桩机操作工2名，负责搅拌桩机的操作并及时维护，保证其平稳运行，确保桩机能准确定位、钻进、提升搅拌及移位工作；
后台制浆、注浆工2人，负责制浆、输浆工作，确保水泥浆的水灰比准确、输浆压力满足要求、供浆量能与桩机搅拌协调同步。
4.5施工主要技术参数
表4.5-1 施工主要技术参数表
序号
名称
技术参数
序号
名称
技术参数
1
钻进速度/（m/min）
0.5～0.8
6
叶片间距/mm
150～300
2
提升速度/（m/min）
0.7～1.0
7
叶片宽度/mm
80～100
3
内钻杆转速/（r/min）
≥60
8
叶片厚度/mm
25～40
4
外钻杆转速/（r/min）
≥70
9
叶片倾角/o
10～20
5
喷浆压力/MPa
≥0.6

第5章 施工工艺及方法
5.1 工艺流程
场地清理→测量放样→就位调平→喷浆下沉→施工下部桩体→提升喷浆搅拌→伸展叶片→切土下沉→提升搅拌→移位。
图5.1-1 钉型水泥搅拌桩施工工艺流程图
5.2 操作工艺
1、原地面处理
清除表层腐殖土以后平整场地，当地基表层有淤泥或软弱层时，清淤后回填普通土，场地做好排水，挖设排水沟，保证场内不积水。
2、测量放样
按照试桩方案设计的搅拌桩的平面布孔图放样并编号，在桩位处采用竹签设置不易更改的标记，方便在施工中迅速确定桩位。
3、机具调试及定位
桩机运至施工现场后，先进行安装调试，待钻杆旋转、压浆泵及计量设施一切调试正常后，桩机移位至放样孔位上，使钻杆头对准孔位的中心,桩位对中偏差不超过5cm。钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准孔中心位置，施工时钻杆的倾斜度不大于1％。
4、喷浆下沉
启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转（外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转）切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度。
5、施工下部桩体
改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径，喷浆切土下沉，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉至设计深度，在桩端就地持续喷浆搅拌10秒以上。
6、提升搅拌
搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面标高。
7、伸展叶片
改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头直径，提升搅拌。提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至设计桩顶标高以上50cm。
8、扩大头切土下沉
搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵，向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度。
9、扩大头提升搅拌
关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工。
10、机具移位
上一根桩施工完毕，清除叶片及钻杆上泥浆，钻机移位，进行下一根桩施工。
5.3 施工注意事项
1、水泥用量的误差不得大于5%。
2、桩位偏差不得大于5cm，深度误差不得大于10cm。
3、搅拌机下沉或提升的时间应有专人记录，时间误差不得大于5秒。
4、严格控制钻机下钻速度、搅拌高程及停灰面，确保搅拌桩桩长。
5、严禁没有搅拌体计量装置的搅拌机投入使用。
6、定时检查搅拌桩的成桩直径及搅拌均匀程度，对用的钻头应定期复核检查，其直径磨耗量不大于1cm。
7、当钻头提升至地面以下0.5m时，喷浆机应停止喷浆。
8、喷浆机在成桩过程中遇到障碍而停止喷浆时，第二次喷浆接桩时，其喷浆重叠长度不得小于1m。

第6章 施工质量控制措施
1、钉型水泥搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物(包括大块石、树根和生活垃圾等)。
2、钉型水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，钻机开钻之前应由监理工程师检查验收合格后方可开钻。
3、根据实验确定的技术参数进行施工。操作人员应纪录每米下沉时间、提升时间、送浆时间、停浆时间等。
4、水泥浆液应严格按照室内试验所确定的配比进行拌制。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长（一般时间不超过2小时）；浆液倒入储浆桶时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。
5、泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人纪录每根桩水泥用量，并记录送浆开始、结束时间。
6、供浆必须连续,拌和必须均匀。一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机下沉到停浆面以下1.0m，待恢复供浆后再喷浆上升，如因故停浆超过3小时,为防止浆液硬结堵管,应先拆除输浆管路,清洗后备用。
7、施工中发现喷浆量不足，应按要求必须整桩复搅复喷，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于1m，超过12小时应采取补桩措施。
8、大直径钉型水泥土双向搅拌桩在扩大头以下1～2m范围内应适当降低搅拌机下沉和提升速度，以增加该桩段的喷浆量和搅拌次数，保证过渡段的施工质量。
9、严格控制钉型深层双向搅拌桩的下钻深度以及喷浆高程和停浆面，确保水泥浆液喷入量和喷浆长度满足设计要求。
10、现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况；喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度等。

项次
项目
单位
允许偏差
检测方法和频率
1
桩距
cm
±15
抽查2%
2
桩长
m
不小于设计
查施工记录
3
桩径
mm
不小于设计
抽查2%
4
垂直度
%
< 1.5
查施工记录
5
单桩喷浆量
%
不小于设计
查施工记录
6
桩体强度
MPa
不小于设计
抽查2%

第7章 成桩检查及试验检测
1、成桩质量检查
钉型水泥搅拌桩质量检查应贯穿施工全过程，施工过程中应随时检查现场施工和计量记录，并按规定的施工工艺对每根桩进行质量检查。检查的重点是：搅拌机提升和下沉速度，内外钻杆转速，停浆处理方法，桩长和单桩施工时间，以及水泥用量等。
2、承载力、桩身质量及强度检验
钉型水泥搅拌桩将结合设计要求并按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）进行质量检查验收，对本次3根试桩桩身取样检验作如下安排：
（1）钉型水泥搅拌桩试桩成桩7天后，对试桩的3根桩进行浅部开挖观察桩体成型情况和搅拌均匀程度，并检验桩身直径。并对这3根桩桩顶下0.5、1.0、1.5m钻取芯样进行桩身抗压强度试验，由设计提供的7天参考强度作为最小强度值。
（2）成桩28天后对试桩区域进行复合地基承载力检测，检测以一处计，一处包括3个点。检测承载力要求为：成桩对试桩的3根桩标准贯入成桩28天后，对试桩的3根桩在桩顶下0.5、1.0、1.5m处钻孔取样制成试件，进行28天桩身无侧限抗压强度试验，取样数量为每组3件，要求桩体28天抗压强度≥1.2MPa。

第8章 安全文明施工措施
1、进入施工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、各种机电设备的操作人员，都必须经过专业培训，考试合格具有上岗证书，懂得本机械的构造、性能、操作规程，能维护保养和排除一般故障。
3、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。
4、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。
5、现场试桩主要机械设备按规定报验合格，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。

第9章 试桩总结
项目部将通过试桩过程收集的各种技术数据，进行统计比选，选择既能满足设计技术指标又经济的施工参数作为正式施工的指导依据，报监理、设计审核。