广州市轨道交通十三号线官湖车辆段水泥搅拌桩试桩方案.docx
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广州市轨道交通十三号线官湖车辆段水泥搅拌桩试桩方案
广州市轨道交通十三号线官湖车辆段
水泥搅拌桩试桩方案
编制
审核
中铁四局广州市轨道十三号线官湖车辆段项目经理部
2013年12月
目录
1试桩编制依据1
2工程概况1
3试验桩施工目的1
4施工安排2
4.1施工人员及设备情况2
4.2施工用电4
4.3施工用水5
4.4测量准备5
4.5试验测试5
4.6内业资料5
5拟定试桩参数5
5施工前期准备6
7施工工艺流程7
8桩基检测8
9管理保证措施8
10安全保证措施8
10.1一般规定8
10.2施工用电安全8
10.3安全保证体系建立9
10.4、安全生产管理制度9
11环境保护及文明施工措施10
11.1环境保护10
10.2、现场文明施工10
广州市轨道交通十三号线官湖车辆段
水泥搅拌桩试桩施工方案
1试桩编制依据
1、设计图纸及有关文件
2、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
3、《铁路工程地基处理技术规程》TB10106—2010；
4、《铁路路基工程施工质量验收暂行标准》；
5、《铁路路基工程施工技术指南》；
6、《铁路工程桩基无损检测规程》。
7、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414－2003/J285－2004）及2007年局部修订；
2工程概况
官湖车辆段与综合基地位于十三号线线路的东端，官湖站的南侧，段址位于新塘镇官湖村和石下村境内，环城路（新107国道）、石新公路及新沙大道包夹的地块，整个地块大致呈东西走向，段址处现状为农田、水塘及部分的房屋，地块内北侧地势较为平坦，平均地面高程约为6.9m；南端有部分山包，最高处约23m。
车辆段东、西、北三侧都紧挨既有道路，交通方便。
车辆段主、次出入口分别与规划道路、既有水泥路相连接，交通便捷。
本工程库外轨道区、厂前区、边界加固区及沉降过渡区软土路基处理采用水泥搅拌桩。
均采用正三角形布置，库外轨道区及试车线桩间距为1.2m，处理后复合地基承载力不小于160kpa，厂前区及边界加固区桩间距为1.5m，处理后复合地基承载力不小于130kpa，沉降过渡区桩间距为1.0m，处理后复合地基承载力不小于160kpa。
桩身无侧限抗压强度达到1.2MPa以上。
为确保水泥搅拌桩专项施工方案的可行性，在软基处理施工前，先进行工艺试桩，以确定水泥搅拌桩施工参数，用以指导施工，为正式施工提供较准确的依据。
3试验桩施工目的
本次水泥搅拌桩试验桩施作的目的主要是检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其需确定的相关技术参数如下：
⑴确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。
⑵确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。
⑶确定最佳灰浆稠度（试验水灰比初定为1：
0.5，根据试验情况调整）。
⑷根据不同掺入比（15%、16%、17%）确定技术参数。
⑸确定工作压力。
⑹确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。
⑺检验施工设备及选定的施工工艺。
⑻根据单桩承载力试验确定施工掺入比。
4施工安排
4.1施工人员及设备情况
4.1.1施工组织机构及人员配备情况
本次试桩由施工单位组织实施，建设、设计单位监督、监理单位旁站。
施工单位成立以总工程师为组长的领导小组，现场技术主管实施，并配备物资、设备专人负责。
4.1.2试桩区域选定
水泥搅拌桩试桩确定在II库外轨道区Ⅱ区、IV-4边界加固区及Ⅴ-2区，分别进行15%、16%、17%三组进行试验，每组试桩一根。
计划采用3台水泥搅拌桩机进行施工，水灰比按0.5，水泥掺量分别按15%、16%、17%三组进行试验，每组试桩三棵，最少完成9根水泥搅拌桩的施工。
4.1.3主要机具、设备
本次试桩共选用3台深层水泥搅拌桩机，机型SJBS-II型、PH-5B型及ZGZ-A型三种机型，每台试桩3根，桩机主要技术参数见表1、表2、表3。
SJBS-II型水泥搅拌桩机主要技术参数表1.
SJBS-II型水泥搅拌桩机主要技术参数
1
地基加固深度（m）
18m
2
成桩直径（mm）
标准Φ500、最大Φ600
3
钻机转速（正）
r/min15、25、44、70、108
4
钻机转速（反）
r/min17、29、52、82、126
5
最大扭矩（KNM）
20.05
6
提升速度（m/min）
0.228、0.386、0.679、1.081、1.665
7
给进速度（m/min）
0.268、0.455、0.800、1.273、1.960
8
给进提升力（KN）
100KN
9
钻杆规格（mm）
█125*125
10
纵向单步行程（m）
1.2m、横向单步行程0.5m
11
接地比压（MPa）
0.04
12
电机功率（KW）
主电机45KW、油泵电机11KW
13
整机重量（Kg）
12000Kg
PH-5B型水泥搅拌桩机主要技术参数表2.
PH-5B型水泥搅拌桩机主要技术参数
1
地基加固深度（m）
18m
2
成桩直径（mm）
标准Φ500、最大Φ600
3
钻机转速（正）
r/min15、25、44、70、108
4
钻机转速（反）
r/min17、29、52、82、126
5
最大扭矩（KNM）
24.05
6
提升速度（m/min）
0.228、0.386、0.679、1.081、1.665
7
给进速度（m/min）
0.268、0.455、0.800、1.273、1.960
8
给进提升力（KN）
78.4KN
9
钻杆规格（mm）
█125*125
10
纵向单步行程（m）
1.2m、横向单步行程0.5m
11
接地比压（MPa）
0.04
12
电机功率（KW）
主电机37KW、油泵电机5.5KW
13
整机重量（Kg）
12000Kg
ZGZ-A型水泥搅拌桩机主要技术参数表3.
ZGZ-A型水泥搅拌桩机主要技术参数
1
地基加固深度（m）
18.5m
2
成桩直径（mm）
标准Φ500、最大Φ600
3
钻机转速（正）
r/min10.8、18.3、32.3、51.3、79
4
钻机转速（反）
r/min12.7、21.6、37.9、60.4、92.9
5
最大扭矩（KNM）
55
6
提升速度（m/min）
0.228、0.386、0.679、1.081、1.665、0.201、0.347、0.611、0.972、1.497
7
给进速度（m/min）
0.268、0.455、0.800、1.273、1.960、0.241、0.408、0.719、1.144、1.761
8
给进提升力（KN）
198.8KN
9
钻杆规格（mm）
█125*125
10
纵向单步行程（m）
1.2m、横向单步行程0.5m
11
接地比压（MPa）
0.035
12
电机功率（KW）
主电机45KW、油泵电机7.5KW
13
整机重量（Kg）
13000Kg
4.2施工用电
利用发电机发电，现场配备150KW的发电机。
发电机的安装、维修、操作必须由持证电工完成，电工等级应同工程技术要求相适应。
现场发电机操作必须符合下列规定：
（1）发电机安装时，应平稳牢固，室外操作时，应搭设机棚，并保持通风良好。
（2）发电机启动前必须认真检查各部分接线是否正确，各连结部分是否牢靠，电刷是否正常、压力是否符合要求，接地线是否良好。
（3）发电机的连接件应牢固可靠，转动部位应有防护装置，输出线路应绝缘良好，各仪表指示清晰。
（4）发电机开始运转后，应随时注意有无机械杂音，异常振动等情况。
确认情况正常后，调整发电机至额定转速，电压调到额定值，然后合上输出开关，向外供电。
负荷应逐步增大，力求三相平衡。
运转时，操作人员不得离开机械，发现异常立即停机，查明原因，故障排除后，方可继续工作。
（5）严禁带电作业，检修电气设备前，必须切断电源，并挂醒目警示牌，并派专人监护。
（6）运行中的发电机应密切注意发动机声音，观察各种仪表指示是否在正常范围之内。
检查运转部分是否正常，发电机温升是否过高。
并做好运行记录。
（7）发电机使用前必须将底架停放在平稳的基础上，运转时不准移动。
（8）发电机在运转时，即使未加励磁，亦应认为带有电压。
禁止在旋转着的发电机引出线上工作及用手触及转子或进行清扫。
运转中的发电机不得使用帆布等物遮盖。
（9）发电机经检修后必须仔细检查转子及定子槽间有无工具、材料及其它杂物，以免运转时损坏发电机。
（10）凡是能触及或接近带电体的地方，均应采取可靠绝缘与屏护等措施或保证安全距离；
（11）各类导线的选型，应严格保证规定的安全载流量，安装、敷设应保证安全；
（12）所有电气设备的工作性能和绝缘强度应处于完好状态，且在漏电电流动作保护器的保护范围内；
（13）发电机附近不得放置油料或其它易燃物品，并应设置消防器村，如有火情，
应先切断电源并立即扑救。
（14）现场重要（或危险）部位，应有醒目的电气安全标志。
4.3施工用水
施工用水考虑利用施工现场井水或用自来水。
4.4测量准备
（1）根据桩位平面图及主要轴线，用全站仪放样，确定桩位。
（2）测量现场地面标高，确定设计桩顶标高。
4.5试验测试
原材料检测实验包括：
水泥、水。
确保原材料符合设计及规范要求。
4.6内业资料
（1）现场技术员要及时填写原始资料，不得后补、修改原始资料；
（2）填写的原始资料内容要真实、齐全、整洁；
5拟定试桩参数
试桩拟定技术参数控制见表1、表2、表3：
试桩技术参数控制表1.（掺灰量15%）
序号
项目名称
喷浆量
拟采用压力
确定压力
拟采用钻进速度
拟采用搅拌速度
水灰比
拟每米喷浆量L
拟采用电流量
备注
1
带浆下钻
≤10%
≤0.05Mpa
0.7～1.2m/min
正转44r/min
0.5
4.12
2
反转提升喷浆
40%
0.3Mpa左右
1.2～1.7m/min
反转82r/min
0.5
16.47
搅拌喷浆约30s
3
第二次钻进继续喷浆
50%
0.35Mpa左右
0.7～1.2m/min
正转44r/min
0.5
20.58
持搅喷浆20～30s
4
反转提升
1.2～1.7m/min
反转82r/min
试桩技术参数控制表2.（掺灰量16%）
序号
项目名称
喷浆量
拟采用压力
确定压力
拟采用钻进速度
拟采用搅拌速度
水灰比
拟每米喷浆量L
拟采用电流量
备注
1
带浆下钻
≤10%
≤0.05Mpa
0.7～1.2m/min
正转44r/min
0.5
4.39
无
2
反转提升喷浆
40%
0.3Mpa左右
1.2～1.7m/min
反转82r/min
0.5
17.56
搅拌喷浆约30s
3
第二次钻进继续喷浆
50%
0.35Mpa左右
0.7～1.2m/min
正转44r/min
0.5
21.95
持搅喷浆20～30s
4
反转提升
1.2～1.7m/min
反转82r/min
无
试桩技术参数控制表3.（掺灰量17%）
序号
项目名称
喷浆量
拟采用压力
确定压力
拟采用钻进速度
拟采用搅拌速度
水灰比
拟每米喷浆量L
拟采用电流量
备注
1
带浆下钻
≤10%
≤0.05Mpa
0.7～1.2m/min
正转44r/min
0.5
4.67
无
2
反转提升喷浆
40%
0.3Mpa左右
1.2～1.7m/min
反转82r/min
0.5
18.66
搅拌喷浆约30s
3
第二次钻进继续喷浆
50%
0.35Mpa左右
0.7～1.2m/min
正转44r/min
0.5
23.33
持搅喷浆20～30s
4
反转提升
1.2～1.7m/min
反转82r/min
无
5施工前期准备
（1）试桩场地应事先整平，清除桩位区地上、地下一切杂物，并填30cm中粗砂作为保护土层。
施工前应先对施工区域内地下管线进行挖探，待管线探测明后，及时标识，并联系管线所属业主单位现场确认。
（2）保证临时道路畅通，保证施工用电、用水。
（3）进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地要充分满足施工需要，现场布局合理。
（4）根据桩位平面图，确定桩位。
（5）测量现场地面标高，确定桩顶标高。
（6）钻杆长度标定：
开工前或因故长度发生变化时，必须用钢尺对钻杆进行标定。
7施工工艺流程
水泥搅拌桩设计采用二喷四搅，工艺流程为：
桩机就位→检验、调整钻机→配制水泥浆→喷搅下沉→喷浆搅拌提升→第二次喷浆下沉重→搅拌提升→清洗管路处理桩头→桩机移位。
（1）桩机就位：
根据导线控制点，用全站仪放线，配合钢尺丈量、木桩定位，并经甲方及监理人员、验收后施工。
水泥搅拌桩桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整。
主要有以下五点：
①钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求；
②输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞；
③水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作；
④发电机或外接电源是否和桩机电路接通；
⑤粗略调整桩机机身的竖直度；按合理的操作技术要求将钻架调直，确保桩垂直度误差小于1%。
（2）桩深度控制：
制桩深度除考虑设计及试桩确定深度外，还应视实际地层变化、工作电流高低和下沉速度快慢等具体情况进行施工。
必要时应及时报请甲方及现场监理人员共同决定。
（3）座底：
搅拌头下沉至桩端时，原位旋转喷浆时间不小于30秒。
（4）淤泥层：
为确保水泥土强度满足设计要求，在搅拌速度不变等情况下，通过提高注浆泵电机转速增加水泥浆喷入量。
（5）配浆：
按施工配合比计算出每桶加水量（在桶内做出标记）、水泥量及外掺剂量，加料准确、搅拌均匀，时间不小于3分钟，并经过筛后使用，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。
（6）单桩水泥掺入量：
根据标定的泵浆量和搅拌次数及桩长长度，计算每喷搅一次的耗浆量，如与设计不符时，则在下次喷搅过程中及时进行调整，直至每米耗浆量符合设计要求的水泥掺入量。
（7）预搅下沉前，先启动压浆泵，检查各管路是否畅通，有无泄漏，如有异常，应及时排除。
下沉速度控制在0.8～1.0m/min之间。
（8）整个制浆过程确保边喷浆、边搅拌、边提升连续性作业，并经常观察输浆管脉动情况，以及有关仪表和集料斗中浆量变化，以判断管路是否畅通，喷浆是否正常。
最后一次提升搅拌时采用慢速提升，提升速度应不大于0.5m/min，当达到桩顶标高时，宜停止提升，搅拌20～30秒。
（9）施工记录设置专人进行施工记录，记录及时，内容详尽。
记录的内容主要有拌制浆液的罐数、水泥用量、外掺剂用量、泵送时间、搅拌机每米下沉或提升时间、桩深度、垂直度等。
（10）完桩后，清走固结浆体及上层土（原土面至桩头下10cm）。
8桩基检测
水泥搅拌桩质量检测内容如下：
（1）成桩7天后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面下0.5m），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。
（2）成桩后3天内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性。
（3）成桩28天后，水泥搅拌桩桩芯抽样检测，直观地检验桩体强度和搅拌均匀性。
（4）根据施工质量情况，经触探检验对桩身强度有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固柱体的外观质量、搭接质量和整体性。
（5）桩体的无侧限抗压强度应不小于设计值，桩长、桩身均匀性良好。
（6）复合地基承载力试验。
采用承重梁加配重反力装置，用千斤顶配合高压油泵施加反力的方法加载。
试验后获得复合地基的承载力和沉降量数据；
9管理保证措施
（1）加强质量教育，提高全员质量意识，严格按照国家及地方有关文件要求组织施工。
开工前由项目总工向全体参加施工人员进行详细的技术交底，使施工人员熟悉本工程设计、质量标准和施工工艺要求。
（2）各班设专职技术人员，检查施工质量，严把每道工序质量关。
（3）施工中严格遵循本方案的成桩工艺及施工程序。
（4）强化工序管理、严格工序控制。
10安全保证措施
10.1一般规定
（1）进入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）进入施工现场人员一律佩带安全上岗证。
10.2施工用电安全
（1）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。
（2）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。
（3）现场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。
10.3安全保证体系建立
贯彻“安全第一、预防为主”的方针，针对本工程的施工特点，建立以项目经理为主的安全保证体系。
经理部配备专职安全员，负责对整个工程实施过程进行监督检查。
项目第一管理者首先是安全第一责任者，各机长是安全第一责任者，赋予安全员四项权力。
（1）对施工生产有安全监督检查权
（2）遇有危险有停工权
（3）对违章作业、违章指挥人员有处罚权
（4）对安全质量有否决权
10.4、安全生产管理制度
遵守国家及地方关于安全生产的规定，为保证施工现场安全作业，避免发生安全事故，制定如下管理制度：
（1）安全生产负责制在项目经理部领导下，安全员、机长、班组长、操作工人，逐级建立安全管理责任制度。
分工明确、责任到人。
管理者坚持安全生产“五到位”：
即“健全机构到位，批阅安全文件到位，深入现场到位，检查到位，处理问题到位”。
实行“四全”管理，即：
“全员、全过程、全方位、全天候”安全管理。
（2）建立安全教育制度对所有进场的职工、民工进行入场安全教育，针对不同工种分别进行安全操作规程教育，建立安全教育卡片。
需持证上岗的特殊工种工人首先经过培训考试，在取得有关部门颁发的合格证书后上岗。
每天上班前，由机长进行安全施工教育。
（3）坚持安全交底制度技术人员在编制施工方案、技术措施时，同时编制详细的、有针对性的安全措施，并向操作人员进行书面交底。
（4）安全预防制度在编制施工组织设计，制定施工方案和下达施工计划时，同时制定和下达施工安全技术措施。
对机具设备经常进行保养和定期维修，消灭一切安全隐患。
施工现场设安全标志。
（5）坚持安全检查制度每周由项目副经理牵头对工地进行一次安全大检查，专职安全员每天进行检查。
对检查出的问题做好文字记录，落实到人限期整改，对危及人身安全的隐患立即整改，整改完毕后由安全员进行验证。
（6）安全事故处理制度现场发生任何安全事故，都本着“三不放过”的原则进行处理，查明事故原因、事故责任者。
对事故的直接责任者进行处罚，达到教育大家的目的。
制定整改及预防措施，避免以后再次发生类似事故。
重大事故发生后及时向上级部门及地方有关部门汇报，积极配合和接受有关部门的调查和处理。
11环境保护及文明施工措施
11.1环境保护
成立环境保护小组，专门负责环境保护工作，制定环境保护规划并严格执行。
11.1.1、粉尘控制措施
（1）、现场定期撒水，减少灰尘对周围环境的污染。
（2）、严禁在施工现场焚烧有毒、有害、有恶臭气味的物质。
（3）、装卸或清理有粉尘的材料时，提前在现场撒水。
（4）、严禁向现场周围抛掷垃圾。
11.1.2、噪声控制
（1）、加强机械设备的维修保养工作，确保机械运转正常，降低噪声。
（2）、夜间施工时，监督职工不得敲打钢管等，尽量减小噪音，施工时严禁大声喧哗。
10.2、现场文明施工
10.2.1、平面规划
施工平面布置的管理施工现场各种材料及设施按平面图布置，做到整齐美观，保证场区道路畅通。
11.2.2、现场文明施工
（1）、建立以项目经理为组长的现场文明施工管理小组，建立岗位责任制，制定文
明施工规划及奖罚措施。
文明施工管理小组每周进行一次全面检查，奖优罚劣。
（2）、施工现场分区设卫生负责人，派专人进行管理，责任到人。
生产及生活区垃圾分区堆放并及时清
水泥搅拌桩施工记录表
施工单位:
工程名称：
设计桩径:
设计有效桩长：
施工桩长：
水泥标号：
水灰比：
外掺剂：
水泥掺入量：
桩机号：
天气：
序号
施工日期
桩号
开钻时间
结束时间
搅拌深度（m）
复搅深度
钻进速度（m/min）
提升速度（m/min）
水泥浆比重
流量压力（Mpa）
注浆量（L）
水泥用量（Kg）
备注
施工单位:
施工负责人:
监理工程师：
记录员:
日期:
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