双轴搅拌桩施工方案1.docx
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双轴搅拌桩施工方案1
三环线~汤逊湖排水通道工程
双
轴
搅
拌
桩
施
工
方
案
编制人：
审核人：
审批人：
2017年4月
双轴搅拌桩施工方案
一、工程概况
建设单位：
武汉地铁集团有限公司
勘察单位：
武汉市政工程设计研究院有限责任公司
设计单位：
武汉市政工程设计研究院有限责任公司
监理单位：
北京磐石建设监理有限责任公司
施工单位：
武汉市汉阳市政建设集团有限公司
三环线～汤逊湖排水通道工程,本次工程新建排水通道，承接野芷湖车辆段南侧生活区的雨水以及上游南李东路的雨水通过雨水过街箱涵排入规划雨水滞留塘，并最终汇入汤逊湖。
工程起点为南李东路（京广铁路），工程止点至文化大道，工程范围全长约1295m。
另外，为了配合地铁车辆段的建设，三环线下两条地面辅道也纳入本工程范围，地面辅道西起南李东路，东接文化大道地面道路，其中三环线北侧辅道（R线）长1348m；南侧（T线）长1258m。
K0+000～K0+056.5、K0+077.5～K0+262.5、K0+290.9～K0+320段明渠坑内采用双轴搅拌桩加固，根据设计要求，坑底以下土体加固后的无侧限抗压强度qu≥1.7Mpa，该桩施工前先做试压，28d不低于1.7Mpa，水泥浆密度定为1.7g/cm3，水灰比暂定为0.58。
坑底以上土体加固后的无侧限抗压强度不小于原状土强度。
编制依据
1、武汉市政工程设计研究总院提供的设计图纸。
2、《水泥搅拌桩施工工艺及质量验收标准》（QBBY10301-2003）
3、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002J220—2002）
4、《建设工程项目管理规范》（GB/T50326—2001）。
5、《职业健康安全管理体系规范》（GB/T28001—2001）。
6、《湖北省地基基础设计规范》（DB42242-2003）。
7、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）。
8、《软土地基深层搅拌加固技术规程》（YBJ225-91）。
9、所收集的相关资料。
二、工程地质及水文地质条件
1.岩土分层情况
在勘探孔所揭穿的深度范围内，场地地基土主要由人工填土、全新统冲湖积相淤泥、淤泥质土、黏性土和上更新统冲洪积相黏性土构成。
据野外钻孔岩性描述，原位测试结果及室内土工试验成果可将拟建工程场地勘探深度范围内地层划分为四大层九个亚层。
各地层岩性特征见下表1。
工程地质分层表表1
序
号
地质年代
及成因
地层
编号
地层
名称
层厚
（m）
层顶标高（m）
分布
情况
岩性特征
1
Qml
1
杂填土
3.80～9.20
18.20～25.60
全场分布
杂色，松散-稍密，主要由黏性土及少量砖渣等建筑垃圾等组成，局部地段混淤泥及生活垃圾等。
硬质物含量约15～35%，钻孔中所见最大粒径约10cm。
堆积时间长短不一，一般小于10年。
近期有施工机械翻挖、堆填建筑垃圾，拟建场地部分地段可见直径1米的混凝土桩头。
2
Q4l
2-1
淤泥
1.00～4.50
15.00～19.60
局部分布
灰黑色、灰色，流塑，饱和，具臭味。
3
Q4l
2-2
淤泥质黏土
0.80～5.50
14.30～17.50
局部分布
灰色，流塑，饱和。
4
Q4l
2-2a
黏土
0.80～4.90
9.80～17.20
局部分布
灰黄色、褐灰色，软塑，局部可塑，饱和。
5
Q4l
2-2b
黏土
1.00～3.00
12.90～16.80
局部分布
灰色，可塑，饱和。
6
Q4l
2-2c
黏土
0.80～2.90
10.50～15.00
局部分布
黄褐色、灰黄色，软-可塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。
7
Q4l
2-3
黏土
0.50～5.10
1.80～11.80
全场分布
黄褐色、青灰色，软塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。
8
Q4al+pl
3
黏土
6.50～7.60
3.50～3.80
部分勘探孔揭露
黄褐色、青灰色，可塑，饱和，局部含少量铁锰质氧化物斑点。
9
Q3al+pl
4
含黏性土中砂
1.50～3.90
-4.00～1.10
部分勘探孔揭露
灰黄色，灰白色，中密，饱和，含有黏性土。
各地层空间分布详见工程地质剖面图，现状湖、塘底分布有厚1～2m不等的浮淤。
2.岩土参数统计结果
1）土的物理力学性质指标统计分析
本次勘察对场地土层进行了常规的物理力学性质试验，试验统计结果见表2及表4。
土的主要物理力学性质指标统计表表2
地
层
编
号
地
层
名
称
项
目
含
水
率
ω%
重
度
γ
kN/m3
孔
隙
比
e
液
限
ωL%
塑
限
ωp%
塑性指数
Ip%
液性
指数
IL
压缩
系数
ɑ1-2
MPa-1
压缩
模量
Es
MPa
2-1
淤泥
n
7
7
7
7
7
7
7
7
7
max
94.3
16.5
2.564
54.6
29.8
25.8
2.54
2.11
2.5
min
58.6
14.2
1.431
43.2
23.9
19.3
1.48
1.66
1.7
μ
68.5
15.8
1.719
49.4
27.0
22.4
1.61
1.87
2.1
σr
15.91
1.09
0.43
4.71
2.32
2.52
0.51
0.47
0.54
δ
0.25
0.07
0.25
0.10
0.09
0.11
0.32
0.41
0.21
2-2
淤泥质黏土
n
39
39
39
39
39
39
39
39
39
max
55.9
17.2
1.476
50.8
27.6
24.2
1.50
0.90
3.6
min
44.1
16.4
1.274
37.7
23.4
14.3
1.12
0.77
2.6
μ
48.8
16.8
1.350
45.5
25.7
19.8
1.34
0.82
3.0
σr
3.71
0.35
0.08
2.24
1.15
1.51
0.23
0.13
0.55
δ
0.08
0.02
0.06
0.05
0.04
0.07
0.22
0.18
0.16
2-2a
黏土
n
10
10
10
10
10
10
10
10
10
max
44.0
18.4
1.103
49.7
26.3
23.4
0.84
0.53
4.5
min
33.2
17.5
0.951
39.4
22.4
16.0
0.60
0.40
3.6
μ
39.2
18.0
1.087
45.3
24.3
21.0
0.71
0.46
3.9
σr
3.7
0.40
0.10
3.72
1.54
2.41
0.07
0.04
0.28
δ
0.09
0.02
0.09
0.08
0.06
0.11
0.10
0.09
0.06
2-2b
黏土
n
6
6
6
6
6
6
6
6
6
max
36.8
19.2
0.942
49.0
25.1
23.9
0.68
0.40
7.0
min
31.7
18.2
0.810
42.2
23.2
19.0
0.41
0.28
5.0
μ
34.1
18.8
0.856
44.4
23.9
20.5
0.50
0.32
6.2
σr
1.91
0.31
0.06
2.51
0.72
1.81
0.10
0.05
0.80
δ
0.06
0.02
0.06
0.06
0.03
0.09
0.20
0.17
0.12
2-2c
黏土
n
6
6
6
6
6
6
6
6
6
max
39.1
18.6
1.083
43.6
23.8
19.8
0.81
0.58
4.8
min
29.8
17.9
0.929
34.8
20.0
14.8
0.60
0.42
4.2
μ
33.3
18.2
0.954
38.7
21.5
17.2
0.68
0.51
4.5
σr
3.21
0.38
0.09
3.91
1.01
3.02
0.08
0.06
0.33
δ
0.10
0.02
0.10
0.11
0.05
0.21
0.10
0.12
0.08
2-3
黏土
n
5
5
5
5
5
5
5
5
5
max
39.5
18.6
1.192
47.7
24.8
22.9
0.96
0.63
4.6
min
33.0
17.8
0.911
36.3
21.2
15.1
0.76
0.47
3.7
μ
36.4
18.2
1.079
42.8
23.1
19.7
0.83
0.54
4.2
3
黏土
n
6
6
6
6
6
6
6
6
6
max
30.2
20.0
0.813
42.3
23.3
19.0
0.49
0.32
8.1
min
23.5
18.9
0.691
31.2
19.1
12.1
0.28
0.22
6.5
μ
27.4
19.4
0.753
37.5
20.4
17.1
0.36
0.25
7.5
σr
3.61
0.44
0.09
4.4
1.3
3.1
0.08
0.04
0.72
δ
0.13
0.02
0.12
0.12
0.06
0.20
0.23
0.14
0.10
有机质含量（%）统计表表3
地层
编号
地层
名称
试验
次数
n
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
max
min
Xm
2-1
淤泥
2
6.9
5.1
5.6
2-2
淤泥质黏土
3
4.6
3.9
4.3
-
-
注：
根据试验结果按有机质含量分类，2-1淤泥为有机质土，2-2淤泥质黏土属无机土。
抗剪强度（直快）C、φ值统计表表4
地层
编号
岩土
名称
指标
统计
数
n
基本值
标准
差
σ
变异
系数
δ
统计修正系数γs
标
准
值
max
min
Xn
2-1
淤泥
c（kPa）
5
10
6
8
-
-
-
（7）
φ（ο）
5
5
2
3
-
-
-
（3）
2-2
淤泥质黏土
c（kPa）
38
14
8
11
1.51
0.14
0.92
10
φ（ο）
38
8
4
6
1.80
0.30
0.86
5
2-2a
黏土
c（kPa）
10
18
14
16
3.31
0.21
0.91
14
φ（ο）
10
11
6
9
1.96
0.21
0.88
7
2-2b
黏土
c（kPa）
6
29
22
26
3.92
0.15
0.94
24
φ（ο）
6
14
11
13
2.61
0.21
0.95
12
2-2c
黏土
c（kPa）
6
20
14
17
2.00
0.13
0.88
15
φ（ο）
6
11
6
8
1.28
0.16
0.85
7
2-3
黏土
c（kPa）
5
20
15
17
-
-
-
（16）
φ（ο）
5
9
7
8
-
-
-
（8）
3
黏土
c（kPa）
6
34
24
29
3.19
0.11
0.94
27
φ（ο）
6
14
12
13
1.02
0.09
0.93
12
根据勘察结果，拟建工程场地及周边无滑坡、泥石流等动力地质作用的破坏影响，但存在地面沉降问题，其他不良地质作用不发育。
1）明渠及箱涵
（1）明渠基底下部土层主要为1层人工填土及2-1层淤泥，明渠下部持力层地基不均匀。
（2）明渠上游箱涵基底下部土层主要为1层人工填土，该段箱涵下部持力层地基不均匀。
3、本工程的设计要求
桩径Φ650，桩体采用双头搅拌桩成型。
邻桩搭接20cm。
水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥。
该桩直径650＠450，水泥采用强度为42.5、用泥用量为18%，即每立方米搅拌土体中水泥掺量约为300KG。
成桩采用三搅两喷工艺。
喷浆搅拌时提升速度小于0.5m/min。
四、本工程控制要点
本工程控制的要点是搅拌桩施工工艺的技术控制，噪声、扬尘、遗洒等方面的环境控制，高空作业、机械伤害等的安全控制。
（一）、搅拌桩施工技术控制措施
1、所有进场搅拌桩机械必须经检测合格后方可投入施工。
2、所有机械必须安装计量装置，计量装置必须工作良好。
使用中出现故障必须及时修理。
未修理好不得继续施工。
报验数据时必须附有每根桩的纪录曲线。
3、施工前应按照施工区域工程量划分每台机的施工区域，严格按照计划流程施工，无特殊情况不得随意变更。
4、水泥堆场必须硬化处理，并不得露天堆放。
水泥库非作业面必须封闭。
周边必须开挖排水沟。
有积水及时排放。
5、运输水泥的车辆必须用篷布覆盖。
卸完水泥后不得在场地内随意清扫，以免粉尘飞扬。
6、加强原材料的控制，进场水泥必须随机取样送检，合格后方可使用。
严禁使用未经检验的水泥。
检验频率为每二百吨送检一次。
7、水泥必须根据进场顺序先后分开堆放有序使用，先进场先使用。
进场水泥必须按照十袋一码堆放整齐，不得无序乱放。
8、使用后的水泥袋不得随意乱放，应有专人负责清点，按一定数量捆扎后集中堆放、集中处理。
9、水泥掺量18%，水灰比0.45～0.58，按照水泥比重、水灰比控制水泥浆的比重。
每立方米水泥用量300kg。
根据搅拌桶的容积严格控制水泥加量，不得随意改变水泥用量。
根据每根桩的桩长严格掌握水泥用量，施工必须满足18%的设计水泥用量。
散落的水泥要及时清理使用。
已经受潮硬化的水泥严禁使用。
10、钻杆必须焊接牢固，并保持垂直。
弯曲钻杆不得使用。
钻杆直径不得小于Φ114，推荐使用Φ127钻杆。
11、施工必须严格遵守“两喷三搅”工艺，即钻头三上三下，其中前两次提升喷浆。
12、施工前按照基坑施工范围清理障碍同时开挖施工沟槽。
施工范围内的障碍物必须清理干净（以挖到原生土为标准）。
重力坝施工范围沟槽可开挖成阶梯状，以满足施工和沟槽稳定性需要。
沟槽内的积水及时排除。
13、根据施工图纸放好轴线，并放出桩位控制线，打好定位桩。
定位桩应妥善保护。
机械就位后应严格按此控制线控制钻头位置。
内排桩严格按照边线控制。
14、开挖施工作业沟槽，清楚作业范围内的地上、地下障碍物，沟槽深度0.8~1.5米。
宽度视搅拌桩宽度而定。
15、施工前明确划分各区段的桩长，严格按设计桩长施工。
16、钻头提升速度0.5m/min，施工时提升必须使用一档。
严禁三档提升。
17、施工时深度必须严格控制，严禁减少深度。
18、施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过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。
钻头直径Φ650。
磨损后要及时补足。
19、搅拌桩施工的同时完成内插钢管的安装。
钢管的标高必须准确。
20、施工造成的高抬土要及时清理整平。
21、桩间移机时必须用钢尺测量并设置标志物，不得目测估算。
22、机架必须安装平稳，不得在倾斜状态施工，以保证桩身的垂直度。
施工前做好施工机具的拼装、调试工作，必须在试运转正常的情况下方可正式开工。
23、为保证成桩的垂直。
要注意机械底座的平整度和导向架的垂直度。
桩身垂直度不大于1%，桩位偏差不大于4%。
24、施工前应确定搅拌机械的灰浆量，灰浆经输浆管到达搅拌头喷浆口的时间和起吊设备提升速度的施工参数，保证控制输浆速度使喷浆出口压力保持在0.2—0.3Mpa，并使搅拌提升速度与输浆速度同步。
25、施工时方枕必须保持水平，方枕按照三米距离等距排放，以便于施工作业时控制桩间搭接。
钻机轨道下枕木应在同一水平面。
保证枕木基本无不良沉降。
枕木规格实行标准化，即同一台几的枕木厚度应一致，避免枕木高低不平而引起桩基水平、垂直度的误差。
26、遇有地下障碍物时不得强行钻进，应探明后处理。
27、当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌。
28、搅拌机预搅下沉时不得冲水钻进，当遇到硬土层下沉太慢时可适量送浆。
29、所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，制做的水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。
30、施工中要随时检查自动计量装置的制桩记录，对每根桩的水泥用量、成桩过程（下沉、喷浆提升和复搅等时间）进行详细检查，质检员应根据制桩记录，对照标准施工工艺，对每根桩进行质量评定。
31、每根桩必须有钻头各次下钻深度及提升高度的全过程记录和水泥浆量用量曲线图。
32、搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并应有专人记录。
施工记录应真实及时，不得事后写回忆录。
33、按照规范制作水泥土试压块，脱模后送养护室标养。
试压块强度与28天取芯检测强度对照。
以取芯强度满足作为基坑开挖标准。
抗压强度必须满足28天取芯强度达到1.7Mpa。
34、搅拌桩体搭接应符合设计要求。
相邻桩施工间隔不应大于12小时。
如因施工需要而产生的接口，则接口不应在同一截面，必须错开并应将最后一根桩进行空钻，留出接头待下一根桩搭接。
如因停电及机械故障停工时间超过24小时或与下一根桩无法搭接时，应在设计和建设单位认可后采取局部补桩和注浆措施，并适当增加水泥掺入量。
35、施工时，前后操作人员密切配合，联络信号明确。
后台供浆必须连续。
施工因故停浆时补接桩和续供浆时宜将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。
若停机时间超过3小时，为防止浆液硬化堵管,宜先拆除输浆管路妥为清洗。
36、应有专人记录搅拌机下沉和提升时间，深度误差不小于100mm。
37、搅拌桩内插钢管是保证基坑强度的重要因素，所以钢管要在应插钢管的桩刚完成时进行。
严格控制钢管顶标高。
确保桩内钢管长度和预留锚入压顶长度满足设计要求。
38、施工的同时也应加强噪声、扬尘、遗洒、生产生活污水控制纳入环境管理控制体系。
39、将防高空坠落、防物体打击、防触电、防火灾、防机械伤害、防寒防冻、防滑跌等纳入安全管理控制体系。
40、开工前对每一个施工班组进行技术交底。
确保各项技术要求、控制制度贯彻到每一个岗位，使每一位参加施工的员工都掌握所在岗位的质量与环境控制标准和安全控制标准。
41、加强过程控制，以无缺陷的过程控制保证工程的无缺陷。
（二）、搅拌桩搭接接头的处理要点
1、重力坝中的接头应预留在格栅位置，当施工到接头位置时应将格栅空格打满。
其它搭接桩均应加大搭接量反复搅拌同时增加水泥用量。
2、单、双排止水搅拌桩的搭接在增加搭接量增大水泥用量的同时还应在外侧外包一根桩并于预留桩有效搭接。
3、如应地下障碍物无法保证搅拌桩有效搭接造成的缺口，应在相应位置施工压密注浆止水。
压密注浆的深度同搅拌桩，横向间距0.5m,纵向间距1.0m，并互相交错。
五、搅拌桩施工工艺、流程
三次搅拌提升
开挖基槽
确定边线
机架就位
一次喷浆搅拌提升
三次搅拌下沉
预搅下沉
二次搅拌下沉
制备水泥浆液
二次喷浆搅拌提升
清除障碍物
测量放线
移机到下根桩
1、定位：
严格按照桩位控制线、定位桩定出桩位。
2、预搅下沉：
启动搅拌电机、放松起吊钢丝绳，使搅拌机械导向架缓慢下沉。
搅拌下沉速度的快慢应通过观察电流表值，人为控制在适宜电流值范围内。
喷浆前应将输浆管内的水排空，同时充满水泥浆液。
3、制备水泥浆、搅拌下沉同时进行。
按水灰比0.45～0.50拌制水泥浆液，以0.5控制为宜。
制备好的浆液为防止离析应不断搅动，浆液制备好后在喷浆前倒入集料池内。
具体水灰比以施工前的试验桩所取得数据为准。
4、第一次喷浆搅拌提升：
搅拌头下沉至设计深度后开启灰浆泵，待浆液到达出浆口在桩底喷浆30秒后喷浆头边喷浆边提升搅动，使浆液与土混合均匀。
搅拌头提升速度控制在0.5m/min。
具体数据以施工前的试验桩所取得数据为准。
5、第二次搅拌下沉，搅拌机提升至设计标高时关闭灰浆泵后再如前所述一样，搅拌下沉，下沉时搅拌均匀。
6、第二次喷浆搅拌提升：
搅拌头下沉至设计标高后，如前述一样，进行第二次搅拌提升。
7、重复搅拌下沉，提升直至孔口如前述一样。
8、清洗移位，向集料池中注入适量清水，开启灰浆泵清洗全部管线中残浆至基本干净，移机至下一桩位，重复上述步骤继续施工。
六、施工质量保证措施
1、根据现场基准点用经纬仪测出搅拌桩轴线，再根据轴线翻出搅拌桩的内边线，以此来控制搅拌的位置，机械就位时须反复校正。
2、以3m等距离摆放枕木控制每三根桩的施工范围。
每次横向移机1.0m,前后移机0.5m。
3、确保桩顶标高措施：
开挖基槽前对地坪高进行测量，如相差不大可折中定出平均标高并经常对桩顶标高进行复核。
在钻杆上标注深度位置，钻进中必须钻进到规定深度。
桩顶标高在地面以下的要特别注意控制桩顶停浆位置高于设计桩顶标高0.5米。
4、确保桩体垂直度措施：
铺设的枕木保持在同一水平面，经常用经纬仪、水平仪检查导向架对地面的垂直度，如有误差及时采取措施。
5、确保加固强度和均匀性：
压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。
严格按照设计图的数据，控制喷浆和搅拌提升速度，误差不大于±10cm/min。
控制重复搅拌时的下沉速度和提升速度，以保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌。
因故相邻两桩施工间隔超过24小时后，按照有关规定合理制定桩体的接头补救措施。
6、预搅时软土应完全予以切碎，以利均匀搅拌。
7、水泥浆液要严格按照设计的配合比。
为使浆液不发生离析，在搅拌桶中不断搅拌，待到须压浆前由前台通知后台，边搅拌边放入集料池中。
8、水泥应有厂方的质保书和3天、28天水泥实验报告。
进入工地后应根据有关规定再进行随机取样复检，合格后方可使用。
取样应严格按照《水泥取样方法》（GB12573—90）执行。
9、在配制水泥浆时，水泥和水应进行计量，确保水灰比的正确。
施工前根据各机台所使用的灰浆桶容积计算好每桶浆液用水量和水泥用量。
10、注浆压力控制在0.2~0.3Mpa之间，施工时可根据实际情况予以合理调整。
11、严格控制注浆量与下沉．提升高度之间的关系．让浆液充满加固土层内部。
12、搅拌桩遇到暗浜时应适当加大
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