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水泥搅拌桩施工方案干法

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2020年4月19日
文档仅供参考

水泥土（干法）搅拌桩施工方案

1、施工工艺流程
深搅桩施工工艺流程图见下图(图1)
2、施工机械选择
本工程采用干喷法施工。用于干喷法施工的机械:分别有(CPP-5)、(CPP-7)、(FP-15)、(FP-18)、(FP-25)等机型。本工程采用(CPP-5)深层搅拌桩机。 (CPP-5)的设备施工深度可达18m，单桩截面积=0.22m2,喷灰钻头呈螺旋形状。送灰器容量1.2t，配置1.6m³/S空压机，最远送灰距离50m。

施工准备

挖沟排水
场地平整
除草皮、杂物

测量放线

钻机就位

钻杆对中预搅下沉、不喷粉

配制水泥粉
搅拌提升、喷粉

重复搅拌下沉

重复搅拌、喷粉提升

清洗桩机、导管

移至下一桩位

图1:搅拌桩施工流程

主要工程机械表表 表2
名称
规格
数量
备注
深层搅拌桩机
CPP-5
2
运行正常
灰浆搅拌机
HB6—3
4
运行正常
灰浆泵

4
运行正常
磅秤
1000㎏
2
标定合格

3、施工准备
在施工前完成如下准备工作：
(1) 搞好场地的三通（路通、水通、电通）一平（清除施工现场的障碍物），查清地下管线的位置。
(2) 放线：按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；搅拌桩桩位应每隔5根桩采用竹片或板条进行现场定位。根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。
(3) 作好施工准备，包括供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等。
(4) 所需材料提前进场，水泥及外加剂必须有出厂合格证，水泥送试验室检验合格后方能使用。
(5) 施工前测量人员先校核施工图纸，按图纸确定桩基工程的位置和标高。施工放样记录以书面形式上报监理工程师，待监理工程师检查认可后方进行下一道工序施工。

4、主要施工工序
(1) 深层搅拌机定位、调平：将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，
(2) 预搅下沉至设计加固深度：用输浆胶管将储料罐砂浆泵与深层搅拌机接通，开通电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以O．38～O．75m／min的速度沉至要求的加固深度。
(3)配制水泥粉：
(4)边喷粉边搅拌提升至预定的停灰面：
以0.3～O.5m／min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵，将水泥粉从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片将水泥粉与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷粉直到提至地面，即完成一次搅拌过程。
(5) 重复搅拌下沉至设计加固深度：
用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体，外形呈8字形(轮廓尺寸：纵向最大为1．3m，横向最大为0．8m)，一根接一根搭接，搭接宽度根据设计要求确定，一般宜大于200mm，以增强其整体性，即成壁状加固，几个壁状加固体连成一片，即成块状。
(6)搅拌桩的桩身垂直偏差不得超过1％，桩位的偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。当桩身强度及尺寸达不到设计要求时，可采用复喷的方法。搅拌次数以一次喷粉，一次搅拌或二次喷粉，三次搅拌为宜，且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。
(7)施工时设计停灰面一般应高出基础底面标高O．5m，在基坑开挖时，应将高出的部分挖去。
(8)施工时因故停喷粉，宜将搅拌机下沉至停浆点以下O．5m，待恢复供粉时，再喷粉提升。若停机时间超过3h应清洗管路。
(9)壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于24h，如间歇时间过长，应采取钻孔留出榫头或局部补桩、注粉等措施。
(10)每天加固完毕，应用水清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道，以备再用。
(11)搅拌桩施工完毕应养护14d以上才可开挖。基坑基底标高以上300mm，应采用人工开挖。
(12)喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性和可靠性。送气(粉)管道的长度不宜大于60m。
(13)水泥土搅拌法(干法)喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。
(14)搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过16mm。
(15)搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于lOmm。
(16)当搅拌头到达设计桩底以上1．5m时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。
(17)成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下lm处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。
(18)需在地基土天然含水量小于30％土层中喷粉成桩时，应采用地面注水搅拌工艺。
5、成桩施工注意事项
(1) 对将要进行深层搅拌桩施工的场地事先应加以平整，彻底清除施工现场地面、地下及空中的障碍物。如现场地表过软，应采取防止施工机械失稳的措施。
(2) 如采用生石灰粉为固化剂，应对生石灰粉的质量先行确认，在现场堆放的时间不宜超过五天，以避免由于材料因吸收了空气中的水份降低了品位，影响成桩质量。
(3) 深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢提升速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。
(4)施工时应使用定位卡以确保桩位的准确度和桩机的水平、垂直精度.。各类管线接头必须接好扎牢。各种电器设备要有防雨措施，严防漏电事故发生。
(5) 干喷法施工时应不断检查灰罐内的容量，及时补充。
(6)在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米后再继续成桩。
(7)考虑到搅拌桩与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此一般还能够对桩顶板-1.5M范围内再增加一次输粉，以提高其强度。
(8)深层搅拌施工中采用少量多次喷粉的方法，保证四次搅拌，两次喷粉。搅拌过程中均喷水泥灰，边搅拌边喷灰。
(9)施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量。
(10)严格按照设计要求配制水泥灰，配制好的水泥灰必须过滤。泵送必须连续，拌制水泥灰的罐数固化剂和外加剂的用量以及泵送灰时间等应有专人记录。
(11)主要安全技术措施
1) 深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。
2) 深层搅拌机电网电压低于380V应暂停施工，以保护电机。
3)水泥灰内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体，每日完工后，需彻底清洗一次，喷灰搅拌施工过程中，如果发生故障停机超过半小时宜见拆卸管路，排除灰浆，妥为清洗。灰浆泵应定期拆开清洗，注意保持齿轮减速器内润滑油清洁。
4) 深层搅拌机械及起重设备，在地面土质松软环境下施工时，场地要铺填石块、碎石，平整压实，根据土层情况，铺垫枕木、钢板或特制路轨箱。
(12)产品保护
深层搅拌桩施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。

6、质量监控内容及方法
    质量监控的全过程能够分为施工前、施工中、施工后三个阶段。
  （1）施工前的监控内容及方法
     1）内业计算
     根据地勘资料提供的原状土的平均容重，按照设计提出的试桩不同掺量要求，分别计算不同水泥掺量下，每延米水泥用量，对应不同桩长的单桩水泥总用量，拟用水灰比情况下单桩水泥浆用量、水泥浆比重等数据。
     2）试桩机械的验收
     试桩的机械要从拟进场施工的机械中选用，进场时除各部件的运转性能保持良好外，还要对三个方面进行严格把关，一是后台输浆泵上的压力表、流量表以及前台钻机上的电流表、转速表要经过校验标定。二是搅拌钻头的直径要跟工程相对应。三是桩机的安全保护措施要到位。
     3）试桩
     工艺性试桩的目的：①提供满足设计不同掺入量的各种操作参数。②验证成桩强度是否达到设计要求。③验证搅拌均匀程度及成桩直径。④了解下钻及提升的阻力情况。
    试桩时，要对前、后台的各种工艺参数进行记录，对不同水泥掺量桩的位置用平面图详细标记。成桩28天后，对试桩进行挖桩头、抽芯检验，以确定适用的水泥掺量、泵送时间、搅拌机提升速度和复搅深度等参数。
     4）进场材料的验收
        对进场使用的水泥及外加剂按规定见证取样送检，合格后使用。
     5）搅拌前的准备工作核查
        ① 对作业人员进行技术交底，同时给各桩机划分区域，签定质量保证责任状。
        ② 对桩位进行复核，并对桩机上简易定位杆进行核对
        ③检查水泥存放棚、安全保护措施的完善情况
        ④ 对搅拌深度换算到桩机架上的高度标尺进行核对
        ⑤按设计要求和地勘资料核对布桩图
    （2）施工中的监控内容及方法
     在没有配备自动计量装置记录成桩过程的情况下，作业人员的思维和行为是决定搅拌桩质量的最关键因素。因此，我公司配备足够的人员，加大巡视检查频次，保障成桩质量。主要采取以下手段进行监控。
      ① 检查单桩水泥灰体积是否与标记的相符。   
②抽查一根桩的水泥灰用量。
     ③ 用桩机上提前划好的刻度尺检查钻杆搅拌深度。
    ④ 用秒表抽查下沉和提升速度。当然，大多时间可用钻杆和机架发出的声音来判断速度快慢。
     ⑤ 用实际清点的桩头数量与桩机施工记录进行核对，并根据本班完成的总桩长和使用时间核对搅拌速度。
     ⑥ 用施工记录所记载的完成延米数换算出理论水泥用量，与实际水泥消耗量进行对比。
    ⑦ 交接班时，按照布桩图对桩位、桩数进行地面验收，一班一清。
    （3）施工后的检测
     施工后的检测也是非常重要的环节，不但可判断成桩的质量，同时也能够验证加固效果。
     检测的项目主要包括：
     1.浅部桩头开挖。主要是目测成桩大致情况。例如：成桩直径，桩位及根数，搅拌均匀程度等。此项检测应跟随进行，及时发现问题，及时处理。
     2.浅层轻便触探。一般在成桩后7天内，使用轻便触探仪（N10）进行钎探，一是粗估桩身强度，二是检查桩身搅拌均匀程度。
     3.深层抽芯。一是抽取试件，经过无侧限受压实验，判断桩身强度；二是检查整桩的搅拌均匀程度；三是验证桩身长度；四是检验持力层承载能力。
     4.单桩承载力静载试验、复合地基静载试验。判断桩身竖向承载力、复合地基承载力及沉降是否满足设计要求，地基加固是否满足使用效果。
     5.用作止水的壁状水泥桩体，在必要时可开挖桩顶3-4m深度，检查其外观搭接状态。另外，也可沿壁状加固体轴线斜向钻孔，使钻杆经过2-4根桩身，即可检查深部相邻桩的搭接状态。
     7、质量控制标准
     按建筑地基基础工程施工质量验收规范，水泥土搅拌桩地基质量检验标准如下表
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主控项目
1
水泥及外掺剂质量
设计要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
参数指标
查看流量计
3
桩体强度
设计要求
按规定办法
4
地基承载力
设计要求
按规定办法
一般项目
1
机头提升速度
m/min
≤0.5
量机头上升距离及时间
2
桩底标高
mm
±200
测机头深度
3
桩顶标高
mm
+100
--50
水准仪（量上部500mm不计入）
4
桩位偏差
mm
＜50
用钢尺量
5
桩径

＜0.04D
用钢尺量，D为桩径
6
垂直度
%
≤1.5
经纬仪
7
搭接
mm
＞200
用钢尺量

8、安全管理
建立健全安全生产机构，并实现严格的安全施工网络管理（详见下图）制安安全生产制度，支持“安全第一，预防为主”的方针。认真执行安全生产管理中的“三大规程”和“五项规定”，搞好安全生产教育。
(1)做到安全工作由项目经理亲自抓，专职安全员专职抓，召开各种形式会议，现场监督纠察，检查评定各种方式的安全教育检查工作。
(2)工程开工前，人员进场后，项目技术负责将施工方法和安全技术要求向全体职工进行详细交底，班组长每天都要对工人进行施工方法和作业交底，确保所有施工人员遵守工地的所有安全制度和规定。
(3)工地悬挂安全警示牌，张贴安全宣传标语，营造安全施工环境。
(4)强化安全操作规程，严格按操作规程办事。进入现场的施工一律要戴安全帽，高处作业人员要配带安全带，根据场地的实际情况，必要应设置安全隔离装置。
(5)强化现场安全用电有关规定，输电电缆要按规范要求铺设。施工用电配电箱要做门、配锁、专人管理，用电设备要一机一闸，一律加装漏电保护装置和用电设备接地或接零。现场维护电工持证上岗。

9、施工进度计划
本工程计划开工日期 1月20日，完工日期为 2月5日，工期15工作日我们制定以下工期保证措施：
(1) 备足人力，确保24小时工作制，做好后勤保障和各项防护工作。
(2) 备好机械配件和备用机械，机械及时保养维护，必要时增加设备和人员。
(3) 备足施工材料，保证物资供应不间断。
(4) 合理安排，穿插施工。
(5) 做好雨、雪天防护保障，力争雨雪天施工不间断。