钉型双向水泥土搅拌桩施工方案DOC.docx
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钉型双向水泥土搅拌桩施工方案DOC
目录
1、编制依据..................................................................................1
2、工程概况..................................................................................1
3、试桩目的..................................................................................2
4、工艺介绍................................................................................2
5、钉型双向搅拌桩施工方案........................................................2
6、人员及机械设备组织................................................................8
7、施工管理人员配备计划..............................................................9
8、质量保障措施..………...............................................................10
9、材料计划表….................................…....................................12
10、安全技术措施及文明施工.....................................................….12
11、环境保护措施........................................................................19
一、编制依据
1、S332安庆至望江改建工程第5标段两阶段施工图设计文件；
2、《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）；
3、《公路软土地基路堤设计与施工技术细则》（JTG/TD31-02-2013）；
4、软土路段的地质勘察报告；
5、本工程合同要求和招投标文件；
6、施工规范及标准：
《工程测量规范》（GB50026-2007）；
《软土地基深层搅拌加固法技术规范》（YBJ225-91）；
《钉型双向水泥土搅拌桩复合地基技术规程》（苏JG/024-2007）
二、工程概况
1、我公司承建的S332安庆至望江改建工程第五标段，起止点桩号为K50+000～K67+726.097，线路起于望江县高士镇武昌村自东北向西南沿S332老路布设,终点位于望江县华阳镇新北社区附近S211，全长约17.729公里。
其中武昌湖周边多为软土地基，土质承载力较差。
设计图纸中将K54+168～K54+410、K54+623～K55+959.1段软土地基采用钉型双向水泥搅拌桩方案进行地基加固处理，具体设计参数如下:
桩长:
5-14m，其中扩大头直径0.9m，长度4－9m，共19080根，115708米；下部桩体直径0.6m，长度0-8m，共10791根，69169米。
桩间距2m，加密区1.8m，正三角形布置，水泥采用海螺牌PO42.5的硅酸盐水泥.
2、为了保证工程质量优质，质量目标明确，减少盲目施工，施工前确定标准的施工工艺，根据本工程特点和现场实际交通情况、现场地质勘察报告计划选取K55+455-K55+467段作为水泥搅拌桩的首件施工和试桩段，计划施工试桩10根，本段全长12米，路基处理宽度29米，桩长12米（其中扩大头90㎝桩长5米，下部60㎝桩长7米），桩间距2米。
三、试桩目的
1、确认原定的施工工艺和水泥土配合比是否满足设计要求；
2、满足设计要求的每米掺灰量和工艺要求的各种参数；
3、掌握各种土质条件下：
钻进下沉、钻杆提升的速度及困难程度情况，
以确定合适的技术措施；
4、提供满足设计和施工要求的各种操作参数；
5、检验施工设备，确定该地质条件下合理的工艺流程；
6、验证搅拌的均匀程度和成桩直径。
4、工艺介绍
水泥土钉型双向搅拌桩是一种新型的水泥土搅拌桩，其施工机械是对现行水泥搅拌桩成桩机械的动力传动系统、钻杆以及钻头进行改进而成的：
①采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片，在外钻杆上安装反向旋转叶片。
②将搅拌叶片改进为能伸缩叶片，可在地面以下任意深度处伸缩为两种不同的半径，使桩体上部截面扩大（扩大头），形成钉子形状的水泥搅拌桩。
钉型双向搅拌桩机具有以下作用：
⑴搅拌更加均匀：
由于实现了双向同时旋转，使水泥浆与土体得到充分搅拌，再无层状的水泥土搅拌体。
⑵冒浆现象：
通过上层叶片的同时反向旋转，阻断了水泥浆上冒途径，强制对水泥浆就地搅拌，基本解决了冒浆现象，节约了水泥。
⑶功效快，施工需要机械较常规搅拌桩较少，从设计上讲，设计延米数较少，施工工期短。
五、钉型双向搅拌桩施工方案
对于软土厚度较大、填土较高路段采用钉型双向搅拌桩结合预压处理方案，搅拌桩上部1/3～1/2桩长的扩大头直径一般为90㎝，下部桩体直径为60cm，桩间距为2.0m，个别段落因软土较厚或填土较高可以加密布置。
在桩顶做30cm厚垫层，用于调整桩顶预应力的分布。
碎石采用5～40mm的天然级配，碎石最大粒径不宜超过50mm，含泥量应不大于5%。
布桩型式采用正三角形，按平行于路线走向布设；桩长及桩间距经计算并结合该地区类似工程经验最终确定。
钉型双向搅拌桩处理段和采用其他方式处理段的接头部位设计采用铺设高强度土工格室加强过度处理，在接头部位分别向两侧布设各5m长；土工格室设在垫层的中部、顶部。
1、施工准备
（1）修筑便道，保证水泥及时供应到位。
（2）施工现场应予平整,必须清除地上和地下一切障碍物,如地面破碎范围较大时,造成地表面土体松软,应铺设楞木,防止搅拌桩机械下沉失稳。
（3）施工机具准备:
按操作规程进行机械组装，合理建立灰浆供应系统（包括工作平台、灰浆搅拌机、灰浆泵和灰浆桶），并作试运转。
（4）定位放线,测量人员按图纸,定出搅拌桩中心线，用石灰标出桩位，布置好桩位图，报监理审批。
（5）工程开工前，项目经理部组织有关人员参加设计交底，熟悉工程图和工程地质资料。
（6）制备水泥浆:
按配比实验的结果进行制浆。
（7）开工前办理有关施工手续及申报工作。
2、施工工艺、施工方法及检测方法
2.1、钉型双向水泥土搅拌桩上部（扩大头）采用四搅两喷，下部采用二搅一喷施工工艺，具体施工顺序如下图所示：
钉型双向搅拌桩施工
a）桩机定位：
测量放线、钉型双向搅拌桩机定位，移动到指定桩位并对中。
b）切土下沉：
启动双向搅拌桩施工机械，调整搅拌叶片完全展开至扩大头直径，机械沿导向架向下触土，下面一组叶轮旋转强制切土，同时开启送浆泵，通过固连在叶片上的喷嘴向土体中喷水泥浆，促使固化材料就地附在旋转产生空隙的土中旋转到半周，上面一组叶轮旋转搅拌，把土与浆体固化材料搅拌混合在一起，保证喷浆均匀。
两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌桩机持续下沉完成扩大头端的“搅、喷、拌”过程。
c）缩径下沉：
在扩大头底面位置处，通过反向旋转外钻杆，调整搅拌桩机叶轮工作半径，搅拌叶片调整为桩下部直径，搅拌桩机沿导向架再次向下触土，叶轮被带动反向旋转强制切土。
下面叶轮旋转切土并喷浆，上面叶轮旋转搅拌保证喷浆均匀，搅拌桩机持续下沉至根部桩底设计标高，完成根部桩的“搅、喷、拌”过程。
d）提升搅拌：
关闭送浆泵，准备桩机提升，搅拌叶片保持下部桩成桩时的旋转方向，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至下部的外钻杆叶片位于扩大头端标高以下0.5m左右处，开启送浆泵，固连在叶片上的喷嘴向该处土体中复喷水泥浆，逐步提升至扩大头端，保证应力集中作用下变截面薄弱环节的安全。
e）扩径提升搅拌：
保持送浆泵开启状态，改变外钻杆的旋转方向，将外钻杆搅拌叶片打开到扩大头端桩体直径，喷嘴复喷水泥浆，搅拌桩机提升，两组叶片同时旋转搅拌水泥土，直到内钻杆下面的的一组叶片位于大桩桩顶。
（如个别叶片未打开，可人工打开）。
f）搅拌下沉：
开闭送浆泵，停止喷嘴喷浆，保持叶片展开大桩直径状态，搅拌桩机沿导向架再次向下触土，上下两组叶轮旋转复搅至大桩桩底面保证喷浆均匀，完成复搅过程。
g）提升搅拌：
保持旋转方向，在大桩桩底面处提升搅拌桩机的导向架，再次提升复搅，搅拌桩机提升至地表，完成单桩施工。
h）关闭搅拌机械移位至下一桩位。
2.2、施工技术要点
（1）严格按设计要求配制浆液，由于上部为回填土，含水量高，可适当增大水泥比。
（2）土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，不得超过1.5m/min,使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。
（3）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
（4）水泥土搅拌桩施工时，钻头提升速度控制在0.8m～1.2m/min，其垂直度偏差不得超过1.5%。
（5）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩需注浆均匀，不得发生夹心层。
发现管道堵塞，立即停泵进行处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具下沉1.0m后方能注浆，恢复正常搅拌，以防断桩。
（6）水泥掺入比不得小于14%,NF高效减水剂的用量据土的物理、水理性质，按配比试验的结果确定，水灰比不大于0.50.
（7）根据软土地质条件，如果其含水量高，有机质含量高，酸度高，应适当的增加石膏、粉煤灰等外加剂，在水泥掺入比不继续增加的情况下，提高桩的强度。
（8）关于搅拌桩的室内配合比试验，根据一般的工程经验，以90天龄期的无侧限抗压强度为标准强度，要求试件无侧限抗压强度：
7天龄期强度qu≥0.8Mpa，28天龄期强度qu≥1.6Mpa，90天龄期强度qu≥2.4Mpa。
2.3、施工中的主要技术参数
序号
技术名称
技术参数
1
钻进速度
<1.5m/min
2
提升速度
0.8~1.2m/min
3
内钻杆转速
≥50r/min
4
外钻杆钻速
≥70r/min
5
钻进时喷浆压力
0.25~0.4Mpa
6
叶片间距
150~250mm
7
叶片宽度
80~100mm
8
叶片厚度
25~40mm
9
叶片倾角
10~20℃
2.4、质量保证措施及检测控制
2.4.1搅拌桩施工前，应进行成桩工艺试验（可利用工程桩），以掌握对该场地的成桩工艺及各项技术参数，在确认原定施工工艺和水泥配合比可以满足设计要求时，试桩完毕，否则还将再试，直至达到要求。
成桩工艺试验应达到下列要求：
⑴成桩工艺试验桩数不宜少于10根。
⑵满足设计要求的每米掺灰量和工艺要求的各种参数
⑶采用2喷4次搅拌的施工工艺，以保证搅拌的均匀程度。
⑷掌握各种土质条件下：
钻进下沉、钻杆提升的速度及困难程度情况，以确定合适的技术措施。
2.4.2质量检测控制
①桩径不小于设计值，采用钢卷尺量测，检查频率≥2%
②桩长不小于设计值或电流、钻进速度控制值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率100%。
③扩大头高度不小于设计值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率≥0.5%
④水泥掺入量不小于设计值，采用查施工记录检查，检查频率100%。
⑤水灰比采用测水泥浆比重检测，比重偏差小于5%，每台班检测不小于1次。
⑥喷浆量控制，每台泵应标定一次，采用相关仪器记录。
⑦水泥质量须复合国家标准，采用送检方式，每2000m³检测1次。
⑧根据设计图纸进行桩位放样。
桩位定位平面偏差<50mm。
⑨为保证桩体垂直度，应将钻机平面调平以使钻杆导向对地面保持垂直。
使其垂直度偏差<1%钻头直径磨损量小于1cm。
2.4.3桩身检测
①在成桩28d后进行钻探取芯，抽检频率为总桩数的1%～2%，取芯位置宜在桩直径2/5处，应将代表性芯样加工成Φ×h=50mm×100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验。
强度应达到设计值要求。
②在成桩28d或90d后进行荷载试验，检测单桩承载力和复合地基承载力，抽检频率为总桩数的0.2%～0.5%，且不应少于3处。
测定的承载力应达到设计要求。
③可采用轻型动力触探、静力触探以及反射波、瑞利波等物理勘探方法，对桩的均匀性和完整性进行检查。
芯样进行无侧限抗压强度试验，取样数量每组3件，无侧限抗压强度试验方法按《公路土工试验规程》（JTJ051-93）执行，芯样无侧限抗压强度可参照下列标准评定：
桩长范围（m）0～55～1515～25
Ｑu（Mpa）>1.2>0.9>0.7
取芯应有良好设备和技术，保证芯样完整性和原状强度，进行无侧限抗压强度试验时，可视取样对桩芯的损坏程度将上述设计指标乘以0.8～0.95的折减系数。
2.4.4承载力检测
若岩芯强度达不到设计要求，双向搅拌桩复合地基承载力检测应采用复合地基静载试验和单桩载荷试验。
载荷试验必须在桩身强度满足荷载试验条件，并宜在成桩90天后进行，若90天前进行，应考虑桩身刚度的提高。
复合地基承载力基本值根据置换率、地质条件、单桩承载力等计算，一般应大于150Kpa。
六、人员及机械设备组织
主要工程设备（工具、计量器具）计划表
序号
名称
规格
单位
数量
1
搅拌机
台
1
2
灰浆搅拌机
台
2
3
灰浆泵
台
1
4
电焊机
台
1
5
钢卷尺
把
1
6
泥浆比重计
台
2
七、施工管理人员配备计划
序号
类别
姓名
负责内容
1
项目经理
刘冰
全面负责合同与施工管理
2
施工员
甘忠志
安排班组施工，负责生产、调度与计量
3
质检员
韩文海
质量检验与报验
4
安全员
阮小东
施工现场安全检查与监督
5
材料员
陶磊
材料管理与试验
6
机管员
时英军
现场机械设备检查与管理、兼统计
八、质量保障措施
1、质保体系
2、工程质量保证计划
工程技术复核计划：
序号
复核项目
复核人
1
轴线
测量员
2
桩位
质检员
3
桩顶标高
质检员
3、搅拌桩质量保证措施
3.1双向搅拌机和灰浆制备系统开机前,必须进行调试,检查桩机运转和输料管畅通情况。
3.2根据掺量设计配比进行施工，成桩采用两搅一喷的施工工艺，下降速度控制在1.5m/min以下，提升速度控制在0.8m～1.2/min以下,以确保桩身搅拌均匀，桩身无夹层、断层,若遇硬塑土可作为桩端持力层时,终止搅拌电流值控制在80A。
3.3施工中采用水平靠尺、吊锤或经纬仪校正桩架平整度和导向架的垂直度，确保双向搅拌桩施工中的垂直度。
3.4采用流量仪控制输浆速度。
3.5为保证桩端施工质量,施工完毕后，要进行桩顶整形，并养护。
3.6水泥浆液应严格按设计要求配置,制备浆液不得离析,不得停止时间过长,浆液倒入集料斗时加以筛滤,以防止浆内结块损坏泵体,堵塞输浆管。
3.7施工时因故停浆,将搅拌机下沉至停浆点以下1m待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3小时,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗。
3.8双向搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。
3.9施工时各班长，机长必须严格按设计要求把好机架定位，下沉速度、灰浆配比、喷浆搅拌提升速度，单桩喷浆量等质量控制点。
3.10定位放线需经现场监理验收、签证，才可进行下道工序施工。
3.11施工中如发生卡钻或遇到地下障碍物,应立即切断电源,将钻具提升出地面,将障碍物排除后,再开始施工。
3.12材料员应认真收发材料,发现不合格材料不得使用,水泥堆放场地需要垫高，临时堆放要搭设雨蓬。
3.13自觉服从业主（监理）监督，确保工程质量符合要求。
3.14双向搅拌桩的验收,严格按照常规桩的标准、规范进行。
九、材料计划表
序号
名称
规格
单位
数量
1
水泥
42.5级
T
30
十、安全技术措施及文明施工
1、安全保证体系
2、主要安全技术措施
2.1、水泥搅拌桩施工
2.1.1、施工前必须首先明确地下管线位置，并且在施工时注意保护。
施工过程中既有设备禁止破坏。
发现有电缆、管道等设备时应及时请示上级领导，并做好防护。
2.1.2、所有进场人员，必须进行严格的安全工作教育培训，经教育培训合格后方可上岗工作。
2.1.3、操作人员严禁酒后操作机械、机具等设备。
2.1.4、施工机械操作人员严格遵守安全规程，文明驾驶。
严禁机械带病运转、超负荷作业，工作视线不清楚时不得作业。
2.1.5、夜间施工，必须设照明设施并保证足够的亮度。
设置照明设施时必须由专职电工操作，严禁非专业人员野蛮作业。
2.1.6、要按规定设好防护，防护人员要持证上岗，配发专门的防护衣，并应佩带明显标志，并由专人不定时检查。
2.1.7、施工机械进入施工现场，必须有机械合格证、年检证，机械操作者必须有操作证。
2.1.8、机械设备使用前应检查各部位零配件是否齐全有效，并进行试运转，确认安全后方可使用。
2.1.9、各种机械不准超载运行，运行中发现有异声或电机过热（超过电机铭牌规定温度）应停机检修、或降温，严禁在运行中检修、保养。
2.1.10、打桩机挪动，须经施工负责人同意，由专人配合和指挥。
2.1.11、现场临时存放的施工材料（水泥、机具等）要做好“三防”（防雨水潮湿、防火、防盗）工作，夜间派专人巡查现场。
2.1.12、用电管理和机械设备使用管理：
（1）现场设两名专业电工负责安装、维护和管理用电设备，严禁无关人员随意拆、改用电线路。
（2）严禁使用裸线，电缆线破皮三处以上，不得投入使用。
雨天电缆线破皮处必须用防水绝缘胶布处理，电缆线铺设要防砸、防碾压、防止电线冻结在冰雪之中。
大风雪后，应对用电线路进行检查，防止断线造成触电事故。
（3）设备每星期检修一次。
设备的检查，必须在开机前由司机试开机，确认设备使用正常，才能使用，安全员每星期对现场的所有设备全面检查，发现存在的隐患，必须立即指定专人整改，安全隐患整改复检合格后，才能使用。
（4）严格执行“一人一机”制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。
（5）停用的设备，必须及时切断电源，避免无关人员误操作。
2.2、现场安全用电措施
2.2.1、为加强施工现场、临时设施的用电管理，保护人身、设备的安全，使施工现场、临时设施有一个良好的、安全的工作和学习生活环境，特制定安全用电管理方案。
2.2.2、认真贯彻执行国家、政府有关部门颁布的“工程施工临时用电”方面的法规、办法和规章制度。
2.2.3、积极宣传贯彻“安全用电”方针，普及“安全用电”常识。
2.2.4、项目部建立临时用电专项领导小组，全面负责施工现场和临时设施的用电安全管理工作。
2.2.5、项目部建立健全用电安全技术档案。
2.2.6、现场的用电施工组织设计应严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》执行,并报项目部质量安全部审查后上报监理单位，经审批后方可进行施工。
2.2.7、各施工队指派的用电管理人员必须具备国家有关部门颁发的特种操作业证书，并经考试合格后方可上岗。
特种操作业证书必须报项目部质量安全部备案。
2.2.8、现场电工在作业中，必须按要求佩带“安全用电”的防护用品，严禁带电作业。
2.2.9、临时用电采用TN-S供电方式，即三相五线制供电。
（三相火线，一根零线，一根保护零线）。
2.2.10、临时用电室内导线采用塑料铝（或铜）芯线，其截面不得小于2.5m2。
禁止花线作为室内支线使用（花线只能作为连接照明器具用）。
2.2.11、临时用电必须使用三级配电二级保护，即总配电箱、分支配电箱（装设漏电保护器）、开关箱（装设漏电保护器）。
漏电保护器必须符合设计要求和安装要求。
2.2.12、施工现场使用的配电箱必须是铁制箱，必须具备防雨和防风的要求，箱门上锁，专人管理。
箱门上有安全用电的标志，配电箱应和保护零线做良好的连接，箱内导线排列有序。
2.2.13、施工现场电气设备实行“一机一闸一漏”保护。
移动的开关箱必须距地0.6～1.2m，并且移动的电气设备的导线必须是电缆。
2.2.14、施工现场若需使用移动照明灯时，必须使用带有防护罩的照明器具，导线必须使用橡套软电缆，若施工场所特别潮湿，应使用带行灯变压器（行灯变压器不得安放在潮湿的地方）36V的安全电压照明。
确保安全施工用电照明的安全，严禁用自耦变压器替代行灯变压器照明。
2.2.15、临时设施的“安全用电”，临时设施每个照明灯头的容量不得大于60W。
照度不够时，可增设灯头。
禁止使用电炉等大容量的用电器具，禁止室内乱拉电线，对用电的违规行为各施工队要严加管理。
2.2.16、施工现场和临时设施所有电气设备的不带电部分必须做好保护接零。
2.2.17、未详之处，请严格按照国家标准《施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-88）》执行。
2.3、安全防护措施
2.3.1、所有进入施工现场的人员必须戴好安全帽，并按规定配戴劳动保护用品，或安全带等安全工具。
作业人员不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底易滑鞋和裙子进入施工现场。
2.3.2、对便道进行长期的维护保养，并对施工便道进行车辆管制。
在便道旁装上照明灯，和反光警示牌。
夜间施工时设立专人调度。
2.3.3、特种操作人员（电工、金属焊接切割、起重机械、机动车驾驶、爆破、登高架设、采掘、锅炉、压力容器、危险物品作业），要取得特种作业操作证方能持证上岗。
一切轮式运转设备（如电焊机、发电机、手持砂轮打磨机等）转轮外侧必须要设防护罩，不准私自拆拆卸下来。
2.3.4、施工作业搭设的扶梯、工作台、脚手架、护身栏、安全网等，必须牢固可靠，并经验收合格后方可使用。
2.3.5、人员上下通行要由斜道或扶梯上下，不准攀登模板、支架，并作好进入口等防护措施的管理。
2.3.6、作业用的料具应放置稳妥，小型工具应随时放入工具袋，上下传递工具时，严禁抛掷。
进行两层或多层上下交叉作业时，上下层之间应设置密孔阻燃型防护网罩加以保护。
2.3.7、施工平台拆除时，经工程技术部门和专职安全员检查同意后方可拆除，并按自上而下，逐步下降进行；严禁将架杆、扣件、模板等向下抛掷。
2.3.8、高处作业与地面联系，应有专人负责，或配有通讯设备。
2.3.9、工作期间严禁酗酒,严禁私自下河,到水库游泳.严禁疲劳作业。
四、使用安全防护用品须知
1、劳动防护用品是职工护身之宝，必须保持其完好无损并按要求正确使用。
2、不可使用破裂、缺少帽带、帽衬的安全帽。
3、不可使用磨损、断股或零部件有缺陷的安全带。
4、不可使用缺少衣带或浮力材料的救生衣。
5、安全带不可接触高温、明火、强酸、强碱和尖锐利刃的器物。
6、安全帽、安全带、防滑鞋、救生衣暂不使用时，应妥善保管，放在干燥、通风的地方。
7、电动工具的作业人员应穿绝缘鞋，戴绝缘手套作业。
8、从事破桩头及打风钻作业人员以及切削工应戴防护眼镜。
9、特殊工种工作服应“三紧
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