加固土桩工艺性试验方案.doc

加固土桩试桩方案
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审核：
山东枣菏高速公路总承包项目部四分部
2017年5月27日
目录
一、编制依据、原则 3
1、1编制依据 3
1、2编制原则 3
二、工程概况 3
三、试桩得目得 4
四、试验地点、数量、时间 4
五、施工准备 5
5、1图纸会审及技术交底 5
5、2现场调查 5
5、3测量放线 5
5、4三通一平 5
5、5人员组织 5
5、6设备组织 6
5、7材料组织 7
六、加固土桩施工方案 7
6、1加固土桩施工工艺 7
6、2施工方法 7
6、3施工注意事项 9
6、4施工过程质量控制 10
6、5质量检验标准 11
七、试验检测 11
八、试验总结 12
九、安全保证措施 12
十、 质量保证措施 13
10、1 人员 13
10、2 设备 14
10、3材料 14
十一、文明施工及环境保护 15
一、编制依据、原则
1、1编制依据
1）枣菏高速公路工程施工招标及合同文件；
2）《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2004)；
3）《公路工程施工安全技术规范》（JTG F90-2015）；
4）《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/T D31-02—2013）；
5）《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006；
6）《高速公路施工标准化技术指南》；
7）枣菏高速公路施工图；
8）我单位同类工程得施工经验及现有人员、材料、机械设备等情况；
9） 现场调查情况；
10）业主、监理相关文件精神；
11）国家及地方相关法律法规要求。
1、2编制原则
1）严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定与设计文件得各项要求进行编制。
2）优化施工方案，确保工程质量达到验收标准要求。
二、工程概况
本分部起讫桩号为K71+300～K86+750,路线长度15、45km，起于鱼台金乡界鱼台境内，分部大部分位于济宁市金乡县化雨乡、王丕镇与兴隆乡。主要项目为路基、路面、桥梁、涵洞、金乡东互通与金乡服务区。
本项目桥台台后路基填方一般较高，桥头路基沉降量相对较大；桥台与台后得差异变形很容易产生桥头跳车。为增强地基承载力，减少台后变形量，对地下水位较高路段、靠近村庄等强夯施工无法实施得路段采用加固土桩处理，加固土桩固化剂采用中联水泥厂生产得普通硅酸盐42、5级水泥。
三、试桩得目得
通过试桩确定加固土桩最佳水泥掺入量及施工工艺参数，为后续加固土桩施工提供依据，相关技术要求如下：
1）确定钻进速度、搅拌速度、提升速度、注浆压力、单位时间喷入量等参数；
2）检验水泥与软土搅拌均匀性得工艺；
3）掌握下钻及提升得阻力情况，选择合理得技术措施；
4）根据设计要求得无侧限抗压强度，按7天龄期得试验成果求出合适得掺入比（水泥掺入量）。
四、试验地点、数量、时间
本次试桩段落选在K74+690通道桥小里程桥头（K74+630～K74+670段）A区范围内，桩径0、5m，桩长8m， ，桩位布设采用等边三角形布置，桩间距1、2m。固化剂材料采用抽检合格得P、O42、5普通硅酸盐水泥，根据现场土样检验结果，我区段地基土含水量为14、1%，故采用浆喷工艺，水灰比试验确定值为0、5，根据试验结果分别选取水泥掺入量50kg/m、55kg/m、60kg/m进行试验，每种水泥掺入量试桩5根，共计15根。
计划试桩施工时间：2017年6月3日～2017年6月5日
五、施工准备
5、1图纸会审及技术交底
首先组织人员熟悉图纸、技术规范、施工方案、工艺要求，然后召开交底会，承包人技术负责人向现场施工人员与技术人员进行书面技术、安全、环保交底。
5、2现场调查
清除地表下各种障碍物与地表土，施工前会同设备管理单位进行地下电缆、管线得调查、确认，经过调查，试验段无地下电缆、管线。
5、3测量放线
根据桩位平面图及主要轴线，用全站仪放样，配合钢尺布桩点。
5、4三通一平
保证进场临时施工道路畅通，施工用电前期采用发电机，施工用水采用地表水，施工前做好场地平整。
5、5人员组织
目前我部施工人员已全部到场，同时组建了加固土桩试桩工作小组，由道路工程师任组长，质检工程师、试验工程师、材料主管、安全主管为组员，项目经理全权负责经营管理，对人员、机械、材料等进行统一管理指挥与调配。现场主要施工人员配置如下表
工种名称
人员
工种名称
人员
施工负责人
周文革
技术负责人
蒋立青
技术员
胡鹿星
安全员
李连勇
质检员
翟永红
试验员
赵阳
测量员
黄健
作业人员
3人
5、6设备组织
施工机械设备已进场，所有进场水泥搅拌桩机均有出厂合格证及受检正常可用，匹配设备（电子计量装置、监控仪、电脑记录仪等）齐全，喷浆控制电脑能自动打印小票。所有得电流表、压力表与电脑计量装置等经过计量部门得标定认可，具备现场开工条件。具体机械设备如下表：
序号
设备名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
水泥土搅拌桩机
ＰＨ－5Ｂ型
套
1

2
拌浆机
/
台
1

3
压浆泵
/
台
1

4
发电机
150KW
台
1

5
GPS
中伟
台
1

6
水准仪
苏州一光DSZ2
台
1

机械设备主要性能及参数
序号
项目
ＰＨ－5Ｂ型桩机
1
加固深度mm
18
2
成桩直径／cm
50最大60
3
钻速（正）r／min
15、25、44、70、108
4
钻速（反）r／min
17、29、52、82、136
5
最大扭矩KNM
24、05
6
提升速度M/min
0、182～1、244
7
下钻速度M/min
0、116～1、497
8
纵向单步行程m
1、2
9
横向单步行程m
0、5
10
泥浆罐容量m3
0、5
11
主电机功率KW
37
12
整机重量kg
12000
六、加固土桩施工方案
6、1加固土桩施工工艺
搅拌桩机就位、调平→预搅下沉至设计加固深度→边搅拌边提升(同时喷浆)至预定得停浆面→重复搅拌下沉至设计加固深度→重复搅拌提升(喷浆)至预定得停浆面→关闭搅拌机、清洗→移至下根桩、重复以上工序。如下图：

加固土桩施工工艺图
6、2施工方法
1）测量放点及桩机就位
施工前，测量组根据设计图纸放出控制轴线，并根据轴线定出桩位，用白灰标明，桩中心用涂红漆得木桩作为标记。然后搅拌桩机移至指定桩位，使钻头中心对准桩位标记，通过吊垂球得方式控制桩机得垂直度，偏差不大于1、5%。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，应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。
2）预搅钻进
待水泥搅拌桩机得循环正常后，启动电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌、边切土下沉，下沉速度可由电机得电流监测表控制，工作电流不大于70A。预搅钻进时采用带浆钻进。
3）制备水泥浆
浆液应严格按照外委试验报告确定得配合比拌制，制备好得浆液不得离析，不得长时间放置，超过两小时得浆液应废弃。浆液倒入集料斗时应加筛过滤，避免浆内块状物损坏泵体。根据试验报告，水灰比为0、5，泥浆比重为1、8g/cm3。现场根据比重计进行测量，水灰比曲线表附后。
4）喷浆搅拌、提升
开启深层搅拌机主电机，桩机钻杆垂直下沉，下沉前必须将喷浆管内得水排清，打开高压注浆泵，喷浆压力0、25～0、4Mpa，钻进速度控制在0、5～0、8m/min，钻至设计深度，下沉过程中，工作电流不大于额定值，当钻进搅拌中遇有阻力较大，钻进太慢，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌钻进。施工至设计深度时注意观察电流值。
 搅拌机喷搅下沉到达设计深度后，不关闭送浆泵，然后匀速搅拌提升。提升速度控制在0、5～1、2m/min之间。
5）重复搅拌下沉与提升
为使软土与水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌桩机边旋转边沉入土至设计加固深度，然后再将搅拌桩机搅拌喷浆并提升至实际加固范围得顶部，最后闭浆。
桩顶设计标高为清表平整后地面下50cm,为保证成桩质量，施工时停灰面至地表，施工完成后对地表土50cm进行掺水泥压实处理。
6）清洗
向集料斗中注入适量得清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残余得水泥浆，直至基本干净。并将粘附在搅拌头上得软土清洗干净。
7）移位
全桩复搅（四搅两喷，最后一次提升搅拌闭浆）之后，将水泥搅拌桩机移位，重复1）-6）步骤，进行下一根桩得施工。
6、3施工注意事项
1、试桩施工时，施工单位得相关负责人必须到位，全过程旁站监控水泥搅拌桩得施工过程。
2、施工时根据钻孔机械对地层得电流感应及压力表得压力反馈，适当调整提升速度与转速。
3、所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
4、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。
5、对每根成型得搅拌桩质量检查重点就是水泥用量、水泥浆拌制得罐数、压浆过程中就是否有断浆现象、喷射搅拌提升时间以及复搅次数。
6、为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到试验要求，每台机械均应配备电脑记录仪，打印输出喷浆量记录存档。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师与项目经理部质检人员随时抽查。、
6、4施工过程质量控制
1）水泥搅拌桩得施工严格按照《公路路基施工技术规范》（JTG F10-2006）及设计要求进行。
2）施工前绘制水泥搅拌桩平面布置图，对全体水泥搅拌桩桩位进行统一编号，按编号进行施工，防止漏桩。
3）水泥搅拌桩施工时对桩长、掺灰量、复搅长度、提升速度等关键指标严加控制，以确保满足设计及规范要求。
4）定时检查水泥土搅拌桩得成桩直径及搅拌均匀程度。对使用得钻头定期检查，保证其直径磨耗量不大于10mm。
5）每天认真校核桩机得领料数量及施工桩位，检查桩机得每批领料数量与该机完成得搅拌桩延米数量就是否相符，并复核打印资料得准确性。每日得施工原始记录交现场施工负责人核查，正确无误后，交现场监理人员检查签认。
6）严格控制钻孔下钻深度、喷浆高程及停灰面，确保水泥搅拌桩长度与喷浆量达到规定要求。
7）钻机提升时管道压力不超过标准值。
8）在成桩过程中，如发生断电、卡钻等外在因素影响桩身质量时，在3h内采取补喷措施，补喷重叠长度不小于1、0ｍ，超过3h进行补桩处理。
9）对送浆管要经常检查，不得泄漏，不得采用受潮成块得水泥。
6、5质量检验标准
加固土桩施工质量标准
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法与频率
1
桩距（mm）
±100
抽查桩数3%
2
桩径（mm）
不小于设计值
抽查桩数3%
3
桩长
不小于设计值
喷粉（浆）前检查钻杆长度，成桩28d后钻孔取芯3%
4
竖直度（%）
1、5
抽查桩数3%
5
单桩每延米喷粉（浆）量（%）
不小于设计值
查施工记录
6
桩体无侧限抗压强度
不小于设计值
成桩28d后钻孔取芯，桩体三等分段各取芯样一个，成桩数3%
7
单桩与复合地基承载力
不小于设计值
成桩数得0、2%，并不少于3根。
七、试验检测
1、成桩7天后，可采用浅部开挖桩头，深度宜超过停浆面以下0、5m，目测检查搅拌得均匀性，量测成桩直径，取芯检测无侧限抗压强度，不得小于720Kpa。
2、成桩28天后，桩长范围内垂直钻孔取芯，桩体3等分段各取样一个，观察其完整性，均匀性，拍摄取出芯样得照片，并做无侧限抗压强度试验。钻孔取芯抽检数不少于3根，其无侧限抗压强度不得小于1450Kpa。钻芯后得孔洞应采用水泥砂浆封闭。
3、采用静荷载试验分别检测单桩承载力与复合地基承载力，检验数量：单桩承载力试验为桩总数得 2‰，且不少于3根；复合地基承载力试验为桩总数得1‰，且不少于1处。单桩承载力不小于130KN，复合地基承载力大于180Kpa。
检测设备及方法示意图

复合地基承载力检测

单桩承载力检测
八、试验总结
试桩得检验依据成桩28天后得取芯做无侧限抗压试验，成桩28天后单桩承载力得检测，作为评定依据。完成以上工作后应确定施工相关技术参数，及时进行试验总结得编制，并报监理单位审核。
九、安全保证措施
（1）推行安全标准化工地建设，抓好现场管理。施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳固，材料堆放整齐。施工现场设置醒目得照明、安全标语与安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。
（2）施工机械设备使用前进行安全检查，加强保养，使其保持良好得工作状态及具备完好得安全装置。所有机械设备得操作人员经过严格培训，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。机械设备按照规定周期进行检修与例行保养。
（3）为保证照明安全，必须在各施工面、道路及生活区设置足够得照明系统。配电系统按施工组织设计要求设总配电箱、分配电箱、开关箱，实行分级配电。开关箱内必须装设漏电保护器，漏电保护器应符合国家行业标准得要求。严禁乱拉乱接，高压配电处设置明确标志，防止触电事故。配电盘要防止雨淋日晒。
（4）夜间施工时间必须提供足够得照明灯光及设置警示灯与夜间施工标志牌。
（5）夜间施工得工作人员必须身穿有反光色彩得工作服。
（6）在临时路口处，必须设专人进行防护，并且设置警示牌，警示牌字体必须带有反射功能。
十、 质量保证措施
为确保工程质量，符合设计要求及有关规范得规定，从人员、设备、材料、施工前得准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。
10、1 人员
（1）实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。每处施工现场确定一名机长，制定详细得操作手、机长、自检人员岗位责任制。对现场施工与质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加水泥搅拌桩施工得人员上岗前必须要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任。
（2）充分发挥质检人员对工程质量得控制作用，对成型后得每根桩实行施工队、项目部全过程工地自检，全部合格后再报请监理单位抽检。项目部质检人员与监理人员对质量具有一票否决权。
（3）桩机操作人员具备一定操作技能水平并进行岗前培训，每台桩机工作人员有两人以上持证上岗。
（4）开工前，由技术人员对各施工班组进行技术交底，并形成书面记录，明确各级岗位责任制度以及桩机规程等。
10、2 设备
（1）水泥搅拌桩机采用专用水泥搅拌桩机，严禁使用浆喷桩机改装，严禁使用利用自重下沉与无档位直接利用卷扬机进行提升得钻机。输送管长度一般不大于60ｍ，摆放平顺，接头最多不超过2个。每台桩机必须配备能够自动记录、打印处理深度、单位长度水泥用量、复搅深度得电脑记录装置，即能打印每根桩施工中钻头各次下钻深度及提高高度得全过程记录。
（2）所有得电流表、压力表与电脑计量装置等必须经过计量部门得标定认可，每台设备必须经监理人员现场检查合格后方可使用。
（3）所有进场水泥搅拌桩机均有出厂合格证及受检正常可用，匹配设备（电子计量装置、监控仪、电脑记录仪等）应齐全；严禁没有计量装置得水泥搅拌桩机投入使用，喷浆控制电脑必须能自动打印小票。
（4）桩机及其匹配机具得易损件应有充足备用量。
10、3材料
（1）进场水泥均须通过质检部门得检验合格后使用。
（2）只有合格得材料才能保证合格得工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用得水泥应经过自检合格后进场，进场后得水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后投入使用。
（3）用水泥棚保管水泥，水泥棚四周设排水沟，防止水泥受雨淋导致受潮、结块。
（4）建立水泥台帐审核签认制度，台帐中注明水泥得领料日期、数量及施工桩点号等。水泥必须由机长领取并编号，同时由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上注明每根粉喷桩得施工桩号。
十一、文明施工及环境保护
（1）为施工现场营造一种“规范、文明、高效、优质、安全”得施工氛围。加强施工现场得封闭管理，严禁周围居民或闲杂人员进入施工区域内，确保工程不受外界干扰。
（2）树立安全生产，文明施工得指导思想，定期对职工进行安全教育，对机械操作人员进行安全操作规程教育，加强干部职工得安全文明意识教育。
（3）场地要进行合理规划、材料堆放要整齐、现场管理要有序，现场道路要畅通，无积水、坑陷，电线路及配电箱敷设整洁、规范。
（4）施工中不得造成与施工范围无关得其她建筑物得稳定破坏，保持周围环境协调，严格保护用地界以外得植被、树木。
（5）加强施工现场用水、用电管理，做到无常流水、常明灯。
（6）加强机械设备得保养与正常操作，尽量使机械噪声维持其最低级水平。
（7）采取合理措施，避免因施工方法不当而引起尘、毒污染，并防止噪声与其它原因造成对作业人员得伤害。
（8）完工后及时清理施工场地，做到工完料净，工程中得弃碴、废料要在远离居民生活区设立弃碴场，不给周围环境遗留工程垃圾。