1三轴搅拌桩试桩施工方案.docx
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1三轴搅拌桩试桩施工方案
中国交建福州地铁二号线BT项目
西洋站
槽壁加固三轴搅拌桩试桩施工方案
编制：
复核：
审批：
中国交建福州地铁二号线BT项目第七标段
项目经理部
2015年12月
1.编制依据
1）市政工程施工组织设计规范（GB/T50903-2013）；
2）国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2009）；
3）国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）；
4）工程建设规范《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（DGJ08-116-2005）；
5）行业标准《建筑施工安全检查标准》（TGJ59-2011）；
6）行业标准《建筑机械使用安全技术规程》（TGJ33-2001）；
7）行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（TGJ46-2005）；
8）福州轨道交通2号线施工图设计（西洋站围护与防水——编号A133000751）；
9）现场踏勘、调查取得的资料；
10）本企业从事类似工程所积累的施工经验和成熟的施工工艺；
11）本企业现有施工机械设备及施工技术力量。
2.工程概况
2.1.工程主要情况
1）西洋站位于鼓楼区内仁德路与荷塘路交叉路口北侧，车站主体下穿东西河，为地下二层岛式车站，车站北侧为黎明湖。
由于基坑范围内为淤泥层，为了基坑及周边建筑的安全，连续墙成槽前进行三轴搅拌桩槽壁加固，成桩直径650@450，连续墙外侧搅拌桩槽壁加固至坑底以下3m或至<3-3>（含泥）中粗砂2m，内侧加固至坑底以下3m，坑外端头井阴角加固至坑底以下3m。
且于车站分两期施工，即先施工南侧主体，后施工北侧主体，本工程先施工车站南侧地连墙槽壁加固（共计223组），待车站主体完工后再施工北侧地下连续墙槽壁加固（共计288组）。
直径650@450三轴搅拌桩规格如下：
图2-1三轴搅拌桩规格。
图2-1三轴搅拌桩规格
2）水泥搅拌桩采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.2~2.0，水泥掺入比详见“表2.2-1三轴搅拌桩加固参数表”。
三轴搅拌桩加固参数表表2.2-1
加固项目
搅拌桩类型
加固部位
水泥掺量
要求加固后土体28天无限抗压强度
槽壁加固
三轴水泥搅拌桩∅650@450
连续墙外侧
15%
1.0Mpa
三轴水泥搅拌桩∅650@450
连续墙内侧
12%
0.8Mpa
坑外加固
三轴水泥搅拌桩∅650@450
端头井外侧阴角加固（进入坑底3m）
20%
1.2Mpa
3）桩身采用一次搅拌工艺，水泥和原状土须均匀拌和，下沉及提升均为喷浆搅拌，为保证水泥土搅拌均匀，必须控制好钻具下沉及提升速度，钻机钻进搅拌速度一般在0.3~0.8m/min，提升搅拌速度一般在0.8~1.0m/min，在桩底部分重复搅拌注浆。
提升速度不宜过快，避免出现真空负压、孔壁塌方等现象。
4）搅拌桩成桩应均匀、持续、无颈缩和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工。
桩位偏差不大于50mm，垂直偏差不大于L/200（L为桩长）。
2.2.现场施工条件
由于车站分两期施工，即先施工南侧主体，后施工北侧主体，所以本工程先施工车站南侧地连墙槽壁加固（共计223组），待车站主体完工后再施工北侧地下连续墙槽壁加固（共计288组）。
本工程施工用水从市政给水管道接入，主供水管道采用DN100mm，供水支管沿围挡布设一周，管道直径φ50mm。
场内设置800KVA变压器2台，能够满足施工需要。
西南侧设置生活区，房屋建筑面积为674㎡，其中，工人宿舍，合计22间，建筑面积为463㎡；厨卫，合计9间，建筑面积190㎡；仓库1间，建筑面积21㎡。
。
施工场地平面布置图2.2-1所示：
图2.2-1西洋站主体结构施工场地布置图
2.3.周边环境及自然条件
2.3.1.周边环境情况
西洋站北侧为黎明湖，东北侧加洋新村，距离较近的有两栋8.5层住宅楼和一栋1层简易住房，其中一栋8.5层住宅楼与车站主体相距15.3m，与附属相距7.93m，基础形式为桩基础，φ500mm，承台底埋深1.8m，桩长27m；另一栋8.5层住宅楼与车站主体相距18.1m，与附属相距8.5m，基础形式为桩基础，φ700mm，承台底埋深1.8m，桩长27.5m；1层简易住房与主体相距11.7m，与附属相距3m，砂石垫层，基础底深0.5m；东南侧为8.5层的福建医科大学教职工宿舍及1层的教工宿舍区一层库房，教职工宿舍与车站主体相距28.44m，与附属相距27.9m，基础形式为桩基础，φ500mm，桩长24m，教工宿舍区一层库房与附属相距19.08m，基础形式为沉管灌注桩基础，φ450mm，桩长16.0m，承台底深1.0m；西侧为5层的福州晚报印刷车间，与车站主体相距7.76m，与附属相距5.95m，基础形式为筏板基础，基础底深1.5m。
2.3.2.周边管线情况
本工程施工前主体结构范围内管线均临时迁改至主体结构外侧，施工时对管线无影响。
2.3.3.地面交通情况
本工程一期交通疏解已完成，施工期间交通不需要再次疏解。
3.施工安排
3.1.施工管理组织机构
图3.1-1施工管理组织机构图
3.2.试桩目标
根据设计要求，施工前应进行试桩试验，目的是为检验设备、施工工艺，掌握对该场地成桩经验，比较不同工艺参数下的成桩质量，确定主要工艺参数（水灰比、水泥用量、下钻速度、提升速度）。
为下一步大面积三轴搅拌桩施工提供技术指导和操作技术参数。
3.3.试桩数量及布置
根据设计要求和地质情况以及施工场地具体布置情况，我单位计划试桩区域为西洋站围护结构。
根据现场场地情况，选用南端头东侧作为试桩区域，试桩数量共12组。
试桩采用1.4、1.8两种水灰比，12%、14%，15%，17%，20%，22%六种水泥掺量进行试验。
具体详见附图——维护结构三轴搅拌桩试桩平面布置图。
3.4.试桩总体方案
根据设计图纸三轴深搅桩技术要求和以往施工经验，我单位试桩计划每种采用两种水灰比，两种掺量进行试桩。
具体参数见下表3-1三轴搅拌桩试桩参数表。
表3.4-1三轴搅拌桩试桩参数表
搅拌桩编号
水灰比
桩长
水泥掺量（%）
比重（g/cm3）
水泥泥用量（㎏/m）
浆量（L/m）
下沉速度
（m/min）
提升速度（m/min）
备注
A-015
1.4
22.4
12
1.39
187.056
448.9
0.8
1
下沉、提升速以实际试桩参数为准
A-016
1.8
22.4
12
1.31
187.056
523.8
0.7
1
A-017
1.4
20.8
14
1.39
218.232
523.8
0.7
1
A-018
1.8
20.8
14
1.31
218.232
611
0.6
0.9
B-016
1.4
22.4
15
1.39
233.82
561.2
0.6
0.9
B-017
1.8
22.4
15
1.31
233.82
654.7
0.6
0.9
B-018
1.4
20.8
17
1.39
264.996
636
0.6
0.9
B-019
1.8
20.8
17
1.31
264.996
742
0.5
0.8
C-011
1.4
22.4
20
1.39
311.76
748.2
0.5
0.8
C-012
1.8
22.4
20
1.31
311.76
872.9
0.4
0.8
C-013
1.4
22.4
22
1.39
342.936
823
0.4
0.8
C-014
1.8
22.4
22
1.31
342.936
960.2
0.4
0.8
3.4.1.安全及管理目标
1）控制和杜绝因公负伤事故的发生，死亡事故为零；
2）一般事故频率控制目标在6‰以内；
3）无重大设备、火灾和中毒事故；
4）及时消除重大事故隐患，一般隐患整改率达到目标的不低于95%；施工现场安全检查达到《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99合格以上标准；
5）消灭三违章即“消灭违章指挥”、“消灭违章作业”、“消灭惯性事故”。
3.4.2.文明施工目标
争创文明工地，达到标化工地标准。
同时遵守福州市政府关于对市区范围内建设工程施工现场产生的泥土、建筑垃圾等必须整治管理的若干意见和具体分工要求。
无环境污染和严重扰民事件。
3.5.施工顺序
根据本工程施工工艺流程的安排，试桩施工顺序为：
A-015～A-017～A-016～A-018～B-016～B-018～B-017～B-017～C-011～C-012～C-013～C-014。
3.6.资源配置计划
3.6.1.施工劳动力配置计划
施工劳动力配置计划表表3.5-1
部位
工种
人数
三轴搅拌桩
电工
1
桩机驾驶
4
前台指挥工
4
前台辅助工
8
后台制浆工
8
合计
25
3.6.2.设备配置计划
根据总工程量及满足总包方工期要求，我方投入1台套JB160A型步履式三轴桩机。
三轴搅拌桩施工主要设备配备计划表表3.5-2
序号
机械名称
型号、规格
数量
额定功率（KW）
总电量（KW）
备注
1
步履式打桩机
JB160A型
1台
235
470
2
后台自动拌浆系统
1套
105
210
3
清水泵
2台
3
12
抽水
4
电焊机
BX-300
1台
22
44
焊接、修补
5
全站仪
1台
测量桩位
6
水准仪
S3
1台
测量标高
7
氧气乙炔
2套
气割、修补
8
配电箱（个）
600A
1
施工用电
9
泥浆测量仪器
1
泥浆测量
4.施工准备
4.1.技术准备
1）接到设计施工图和有关资料后，组织施工人员进行认真学习工程图纸，查阅地质勘探报告资料及施工区域内及邻近区域内的地下管线、地下障碍物的调查资料等，并参加由甲方召集设计、等单位进行图纸会审交底。
2）施工阶段时，施工人员应严格按照施工图纸，以及结合现场实际情况进行测量定位、开挖沟槽、拉设定位基准线、路基钢板铺设、桩机就位、后台制浆、搅拌成桩、清洗移位等工作。
4.2.现场准备
人员设备资料报审、测量定位、接水接电、办公和生活临设、三轴打桩机安装并检测、后台制浆系统及散装水泥罐布置等施工平面布置工作。
5.施工方法
5.1.工艺流程
定位放线
开挖导沟
设置导向定位钢板
搅拌机架设
搅拌机就位
拌制水泥浆，开始空压机送浆至桩机钻头
钻头喷浆、气切割土体下沉至设计桩底标高
下一施工循环
继续喷浆，钻头停留桩底30秒
钻头喷浆，提升至设计桩顶标高
搅拌机移至下一桩位
图5.1-1三轴搅拌桩施工工艺流程图
5.2.工艺要求
1）场地清理
清理施工区域内的杂物、建筑垃圾，然后用推土机进行平整压实。
2）测量定位
会同业主、监理工程师对施工场地的基准点、基轴线及水准点进行复核；对于标定的基准点做好明显的标志和编号，并妥善保护；使用经纬仪和钢卷尺等，采用坐标法进行桩位区域边线的测定；对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。
同时做好测量记录，以便复核。
3）开挖沟槽
根据基坑围护内边控制线，开挖沟槽，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证搅拌桩正常施工，并达到文明工地要求。
4）桩机就位
（1）利用起重机悬吊搅拌机到达指定桩位，起吊过程中保持起重机行走平稳。
（2）由专人负责统一指挥桩机的就位工作，移动桩机前，先查清桩机上下、左右、前后各方有无障碍，发现有阻及时排除。
移动结束后，检查桩机定位情况，发现偏差较大及时纠正。
（3）桩机就位对中后平稳周正，其动力头、搅拌头及桩位三者的中心处于同一铅垂线上，搅拌头定位偏差不大于5cm。
4）制备水泥浆
三轴搅拌桩水泥采用罐装水泥，电脑控制的自动拌浆系统拌浆，钻进搅拌时即连续压水泥浆，钻进时注浆量一般为额定浆量的70%～80%，提升搅拌时注浆量为额定浆量的20%～30%。
5）搅拌桩成桩施工
⑴搅拌轴成桩搅拌施工采用一次钻进一次提升的方法，但对于桩底深度以上2～3米范围提升1～2次。
⑵钻进施工时为边注浆边充气搅拌，提升时为不充气只注浆搅拌。
6）搅拌速度及注浆控制
三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。
在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。
7）弃土处理
三轴搅拌机搅拌轴设有螺旋式搅拌翼，钻进时有一定排土量，约占30%左右，一般沉积在导沟内（为泥浆），由于水泥掺量较大，排浆（土）经短时间即可固结，在施工时应及时用挖机（0.6m3）将导沟内的余浆挖出，集中堆放，固结后干土及时外运。
8）桩机移位
待深层搅拌机提出地面后，关闭电机，然后将桩机移至新的桩位，重复上述步骤进行下一根桩的施工。
9）清洗
向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
5.3.质量控制标准
1）三轴搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，施工中必须随时检查施工记录和计量记录。
重点检查水泥用量、桩长、钻头提升速度、复搅次数和喷浆深度、停浆处理方法等。
2）施工前，根据施工图纸对所有桩体进行编号，施工时按照编号桩体进行施工并及时做好施工记录。
3）三轴搅拌桩在下沉和提升过程中保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升。
注浆施工时严格控制浆喷桩搅拌下沉和提升速度。
4）严格控制水泥浆浆液配比，为防止浆液离析，水泥浆配置好后不得超过2小时。
5）设专人负责操作，上岗前必须检查机械设备的性能，确保设备正常运转。
相邻桩施工不得超过24小时。
6）为保证搅拌桩桩位的准确度和垂直度，需使用定位卡，并注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度。
7）严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复检，合格后方能使用。
8）施工允许偏差、检验数量及检验方法见下表
偏差、检验数量及检验方法表5.3-1
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的10%抽样检验，且每验一批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
2
桩身垂直度
L/200
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩身有效直径和桩长
不小于设计值
钢尺丈量
5.4.特殊情况处理
1）进行施工遭遇异常情况时，如遇桩长无法达到设计深度时，应及时上报甲方、监理及设计单位，经各方研究后，采取补救措施。
2）在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，宜与设计单位、总包、业主、监理共同协商，确定解决办法。
3）施工过程中，如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。
4）发现管道堵塞，应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉0.5m后方能继续注浆，等10～20s恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。
5）渗漏水处理，在整个基坑开挖阶段，应组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。
具体常用以下两种方法补漏：
①引流管法：
在基坑渗水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达到强度后，再将引流管打结。
②聚氨酯发泡剂或双液注浆堵漏法：
在渗漏点范围设置注浆孔，用压力泵将浆液注入。
6.施工保证措施
6.1.安全管理措施
安全生产需要制订必须的安全保证措施，但是要实现安全生产，还必须有人去执行和维护这些措施，这就需要有施工人员的自觉性和管理人员的监督。
所以制订必要的安全管理制度和落实必须的安全技术措施，对于维护安全生产是必不可少的。
6.1.1.安全管理制度
1）安全责任制度
根据谁负责生产谁就负责安全的原则，针对工程特点和工地的实际情况，确定本工地的项目经理为第一安全责任人，并对施工安全负总责。
分管生产的项目副经理对安全生产负直接领导责任，具体组织实施各项安全生产措施和安全制度。
分管技术的项目技术负责，负责安全技术措施的编制、安全技术交底和安全技术教育。
施工员对负责分管施工范围内的安全生产负责。
贯彻落实各项技术措施。
工地应设专职安全管理员1人，负责安全管理和监督检查。
这种职责使整个工地形成职责分明的安全工作网络。
在此基础上，工地应健全落实安全组织体系。
2）安全教育制度
进入工地后，应对进入工地的全体工作人员进行入场教育，定期进行安全意识教育、新工人上岗教育，各种结合培训工作的安全操作规程教育。
根据工种分配不同，对施工班组进行安全技术交底，施工人员上下班要进行交接岗安全交底。
3）安全设施验收挂牌制度
安全设施是按照施工组织设计根据施工需要配备的，为了保证数量、质量、位置、性能都符合施工安全规定的要求，必须由公司安全管理部门、动力部门对施工设施各部位的连接、接地、保护装置等按专门程序进行复查，进行试运转，完成全部验收手续，挂合格牌后才可投入施工使用。
4）安全检查制度
施工过程中，安全检查应定期例行检查和不定期的专业检查相结合进行。
定期检查由公司会同各施工部门负责人及有关专业人员结合实施的每半月一次。
检查内容为工地的安全意识、安全制度、安全措施三个方面。
工地自检的每星期一次，由项目经理实施。
要结合检查结果进行讲评，或表扬或提出整改措施。
不定期的专业检查应根据工程开展实际情况确实，由具体安全责任人组织实施。
6.1.2.安全技术措施
1）安全员、电焊工、电工、吊车工、汽吊指挥工等特殊工种须持证上岗，杜绝无证操作。
2）施工现场要张贴悬挂醒目的安全宣传标语、标牌。
3）开工前由项目经理组织安全工作大检查，验收合格方可开工。
4）现场电缆线架空布设，各种电器控制须设漏电保护装置。
5）电器线路及靠电运转的施工机械修理须断电进行，并挂警示牌。
6）进入施工现场须戴安全帽，上塔系好安全带。
7）外露传动装置系统须有防护网罩。
8）经常检查各种传动、升降、电器、机械系统以及吊臂、吊绳、吊钩等关键部位的安全性、牢固性，发现隐患及时消除。
9）基础施工中要根据业主提供的地下管线情况谨慎施工。
10）现场用电严格执行“一机、一闸、一漏、一箱”制度，符合JGJ46-2005规范要求。
11）现场使用的电焊机必须配备有效的防触电装置，电焊工必须正确使用个人劳防用品。
6.2.环境保护及文明施工管理措施
6.2.1.环境保护管理措施
1）现场布置
（1）工地的出入口应竖立规格统一、书写工整、排列整齐的“七牌一图一标志”。
（2）施工现场布局合理、材料堆放整齐，有良好的泥浆循环系统。
（3）施工现场道路畅通、场地平整、无积水。
（4）施工区域或危险区域应有醒目的警示标志，并采取安全保护措施。
2）排水要求
场地内应设置连续、通畅的排水设施，尽端设置三级过滤池，防止泥浆、废水、污水外流堵塞地下水道，同时确保排往市政管网的污水满足排水的要求。
3）临时设施的设置要求
应布置合理，既要注意安全又要便于安全生产。
施工区域与非施工区域应有一定的隔离设施。
4）对运输车辆的要求
运输建材、垃圾和渣土泥浆的车辆，应采取有效的措施（如设置洗车位等），防止建筑材料、垃圾、渣土泥浆洒落、流溢，保证行驶中不污染道路和环境。
做好运输车保洁工作，以防车轮将施工场内污泥带出去。
派专人及洒水车沿行驶路线，及时清洗散落在路面上的泥土。
5）工地环境卫生要求
按标准设置相应的厕所和生活垃圾容器，并落实专人管理，定时清除。
设置茶水桶，使用清洁水源，设置更衣室和其他必要的职工生活设施，建立定期清扫制度。
工地食堂的设置须符合本市职工食堂管理的有关规定。
落实除四害措施，控制四害。
职工与民工宿舍保持室内整洁，建立轮流清扫制度。
6）施工要求
完善技术和操作管理规程，确保防汛设施和地下管线畅通安全。
采取各种措施降低施工噪声。
运用其他有效方式，减少施工对市容、绿化、环境的不良影响。
将为民、便民、利民、爱民、不扰民措施落实到实处。
7）竣工后要求
竣工后应及时拆除设施，并将工地及四周环境清理整洁，做到工完料净场地清。
6.2.2.文明施工管理措施
1）文明施工基本原则
以安全生产作为标准化管理重点，严格执行现场标准化管理规定及有关各项措施，施工现场必须严格执行安全生产六大纪律及建筑施工高处作业安全技术措施、建筑机械使用安全技术规范、施工现场临时用电安全技术规范、施工现场放火规定、施工现场电气安全管理规定。
2）文明施工总体管理体制措施
（1）开展文明教育，施工人员均遵守市民“七不”规范。
（2）加强班组建设，有三上岗一讲评的安全记录，有良好的班容班貌，项目部施工班组提供一定的活动场所，提高班组整体素质。
（3）工地现场做到道路畅通，平坦整洁，不乱堆放，无散落物。
（4）加强工程治安综合治理，做到目标管理，制度落实，责任到人。
（5）现场施工人员按不同工种和岗位佩带不同颜色的安全帽。
3）生活卫生文明管理措施
（1）生活卫生应纳入总体规划，落实卫生专（兼）职管理人员和保洁人员，落实卫生责任制。
（2）施工现场须设茶水亭和茶水桶，有消毒设备。
（3）工地设简易浴室（设热水器）保证供水，保持清洁。
（4）落实施工场地环境保洁，住房寝室整洁，不乱拉电线，不用电炉。
（5）具体组织要落实总负责人、分管人员。
4）其他文明管理措施
（1）各类机具、材料整理后统一堆放在指定的区域，不得占用施工区域以外的道路，并堆放整齐、有序。
（2）施工场区机台周围由机台负责清理，做到场区无弃土、无污物。
各机台、班组积极做好“落手清”工作，以创造一个整洁的工作面。
（3）机台使用的管材、器具各自堆放整齐，保持清洁。
6.3.用电措施
1）所用配电箱采用正规厂家生产的配电箱，实行一机一闸一漏电保护装置。
主要配电箱均作接地，以防止感应电伤人。
2）照明线路不能与动力线路混用，钻机、输浆泵等使用的拖揽，必须严格检查，不能使用绝缘性能差得或有破损的电缆。
3）机械设备（如钻机、电焊机等）移位、电器检修时必须断电操作，严禁带电操作，并挂上警示牌。
移位时，须有专人指挥，专人照看电缆，防止电缆压坏损伤。
4）移动电器、修理电器由专业电工进行，非专业人员严禁操作。
5）所有配电箱漏电保护装置每天由专业电工进行检查，并在相应表格上记录。
6）施工现场用电严格遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）。
6.4.消防安全措施
1）由项目经理、安全员组成现场消防安全领导小组，具体负责落实消防安全工作，以备突发情况下迅速采取行动，减小影响程度。
2）健全消防制度，施工现场安排专人、专职负责，一旦发现隐患，立即进行消除。
3）钻机、食堂、宿舍及材料仓库四周按照设置足够的灭火器，并由安全员检查落实到位。
4）灭火器指定专人维护、管理、保养，确保灭火器效能正常。
5）场区或生活区，禁止私接电线，私接违章电器；严禁使用煤油炉、电炉烧煮。
6）进行电焊、气焊作业人员必修持证上岗，并实行动火申报制度，动火必须具有“二证一器一监护”才能进行。
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