双向搅拌粉喷桩施工组织计划.doc

.新建铁路连云港至盐城线站前工程LYZQ-标段第三项目部双 向 搅 拌 粉 喷 桩 施 工 方 案编制： 审核： 批准： 中交三航局新建连盐铁路工程指挥部第三项目部二一四年三月.目 录1 编制依据 .12 工程概述 .12.1 工程概况 .12.2 工程地质条件 .13 技术要求 .14 施工准备 .24.1 施工技术准备 .24.2 施工机械、人员配置及材料准备 .24.3 施工现场准备 .45 工艺流程及施工方法 .45.1 工艺流程 .45.1 施工方法 .55.2 施工注意事项及常见问题解决 .66 质量检验 .77 质量保证措施 .88 施工安全防护措施 .99 文明施工及环境保护措施 .109.1 文明施工保证措施 .109.2 环境保护保证措施 .10.双向搅拌粉喷桩施工方案1 编制依据（1） 铁路路基工程施工质量验收标准 （TB 10414-2003 J285-2004 ）（2） 铁路工程地基处理技术规程 （TB10106-2010 ）（3） 铁路路基设计规范 （TB 10001-2005 J447-2005）（4） 新建铁路工程测量规范 （TB10101-99）（5） 铁路工程土工试验规程 （TB 10102） （6） 客货共线铁路路基工程施工技术指南 （TZ202-2008） 2 工程概述2.1 工程概况双向搅拌粉喷桩起讫施工里程为 DK151+520DK152+573。线路位于响水县平原地区，地势平坦开阔。地面标高 4.37m 左右，本段路基工程以填方形式通过。桩间距 1.2m，梅花型布置，桩长 20m。为确保双向搅拌粉喷桩地基加固施工质量，对双向搅拌粉喷桩地基加固进行施工。2.2 工程地质条件（1）根据地质勘探资料 DK151+520DK152+573（施工范围 DK151+573 处）地质条件如下：粉土：黄褐色，潮湿-饱和，中密，层厚 14 米，承载力基本容许值90Kpa；黏土：黄褐色，软塑，层厚 13.81 米，承载力基本容许值 40Kpa；淤泥质黏土：灰褐色，流塑，层厚 914.2 米，承载力基本容许值 110Kpa；黏土：黄褐色，软塑，层厚 1.16.3 米，承载力基本容许值 100Kpa；粉砂：黄褐色，中密，层厚 03.2 米，承载力基本容许值 150Kpa；粉质黏土：黄褐色，软塑，层厚 0.64.7 米，承载力基本容许值 140Kpa；（2）该段范围内地层主要为粉土、淤泥质粉土、黏土。地下水主要为孔隙潜水，主要受大气降水和地表水的补给。埋深 1.01.5m；地下水作用环境等级为L1。3 技术要求（1）在该地质条件下，双向搅拌粉喷桩“一喷四搅”工艺符合要求；.（2）配合比：根据无侧限抗压强度测试结果，63.5kg/ 延米配合比满足单桩承载力要求。（3）钻进速度：结合现场地质条件，在钻进过程中，黏土层、淤泥层钻进速度为 1.2m/min，粉土、粉砂层钻进速度为 1.0m/min；由于桩头直接承受路基荷载，提升过程中为保证桩头质量，桩头 2m 范围内提升速度为 0.8m/min,其余范围提升速度为 1.0m/min；（4）搅拌速度：结合芯样的完整性、均匀性、无侧限抗压强度及单桩承载力，3 种转速均能满足成桩质量要求，为保证成桩直径，搅拌速度选择 40 转/min。4 施工准备4.1 施工技术准备（1）认真阅读设计文件及工程地质勘察报告，进行施工图会审， 有问题预先解决；（2）根据本工程相关施工图、技术规范、操作规范组织施工人员学习，切实掌握施工工艺；（3）在技术质量部门的组织下，进行工程质量策划，并在施工方案的编制及施工过程中体现质量策划结果；（4）核对工程技术资料表格，根据公司质量体系程序要求，严把质量关；（5）根据已审查批准的施工方案编制技术质量及安全交底书，并对全体施工人员进行详细交底；（6） 、室内配合比试验：双向搅拌粉喷桩固化剂选用甲供 PS42.5 水泥，使用前，将水泥的样品送中心试验室检验。设计水泥掺入量按 63.5kg/m 控制。根据室内配合比试验结果和天然含水量情况确定实际施工时水泥用量。4.2 施工机械、人员配置及材料准备（1）机械配备双向搅拌粉喷桩钻机必须选用具有正、反向两个方向旋转搅拌功能的钻机，并具有足够的动力。要求内钻杆动力不小于 30kw，外钻杆动力不小于 45kw，下钻及提升动力不小于 15kw，空压机动力不小于 15kw。 根据设计要求和施工资料选取专门的施工机械，施工机械如下图 4-1。.图 4-1 双向搅拌粉喷桩钻面图双向搅拌粉喷桩机设备主要有：a 底盘、b 支架、c 箱体、d 同心双轴钻杆、e自动伸缩钻头等组成。钻机设备规格见表 4-1表 4-1 双向搅拌粉喷桩机设规格机械型号内钻杆直径（mm）外钻杆直径（mm）电动机功率（kW）机架高度（m）成桩深度（m）成桩直径（mm）DM-1 89 127 2×22 15 12 5001000DM-2 89 127 2×22 20 17 5001000DM-3 95 127 2×37 28 25 5001600施工机械选定后应核实场地地基承载力是否满足桩机施工要求，如不满足应采取相应工程措施。本工程双向搅拌粉喷桩长为 20 米，故选用 DM-2 机械型号桩机设备。施工机械配备见表 4-2：表 4-2 施工主要设备配备表序 号 设备名称 规格型号 单位 数量1 双向搅拌粉喷桩机 DM-3 台 12 动力头 套 22 水泥储存罐 个 13 发电机 台 1.4 钢卷尺 50m 把 15 水准仪 苏一光-DSZ2 台 16 全站仪 莱卡-TCR802 台 1（2）人员配置在施工过程中应及时对每根桩做好施工记录。及时办理汇总、验收、签证等手续。施工人员配备见表 4-3：表 4-3 施工人员配置表（3）材料准备 按照施工数量，备足充分的水泥，加强水泥的保管储存，对每批进场材料进行自检、报检。4.3 施工现场准备（1）对施工现场进行必要的平整、碾压等工作；（2）完成场地临近道路、管线、高压输电线、构筑物、边坡、环境等保护措施。5 工艺流程及施工方法5.1 工艺流程施工流程见“图 5-1 双向搅拌粉喷桩施工工艺流程图”序号 工种或岗位 工作内容 人数 备注1 施工负责人 负责组织管理工作及施工生产 1 每个架子队 1 人2 技术负责人 全面负责技术管理工作 1 每个架子队 1 人6 技术人员 负责技术指导、质量检查、技术资料整理、试验、测量5 每个架子队 5 人7 机长 操作钻机 2 每台钻机 2 人8 水泥工 泥浆搅拌、清洗搅拌机 2 每台钻机 2 人9 普工 配合钻机施工及其他工作 3 每台钻机 3 人10 电工 负责电力维护 1 每个架子队 1 人11 合计 15.图 5-1 双向搅拌粉喷桩施工工艺流程图5.1 施工方法双向搅拌粉喷桩采用四搅一喷的施工工艺，具体施工顺序如下图所示：（1）整平：平整场地且高出设计桩顶标高至少 50cm，做成 4%的横向排水坡，按施工图设计桩位放样；（2）双向搅拌机定位：桩机运到工地，先行安装调试，内外杆旋转、粉喷及计量设施一切调试正常后，桩基移到桩位；abcd.（3）下钻：先启动内钻杆钻头（反向） ，后启动外钻杆钻头（正向） ，然后启动加压装置，加压装置中的链条同时对内外钻杆加压，使内外钻杆沿导向架向下，内钻头先切土、入土，外钻头后入土、搅拌；（4）喷灰、搅拌：开启喷粉装置，在内钻头（反向）入土后喷灰，其二层旋转叶片作用为：下面一层是破土，上面一层为搅拌；外钻头（正向）入土后，其二层旋转叶片作用为搅拌、喷灰；直到设计深度，停止喷灰；（5）提升、搅拌：在达到设计深度时，先将外钻杆钻头换向（反向） ，后对内钻杆钻头换向（正向） ，同时对加压装置换向，链条将钻头提升至设计桩顶标高，完成双向搅拌桩施工。（6）重复上述步骤进行下一根桩基施工5.2 施工注意事项及常见问题解决（1）当桩周成层土时，对相应软土层增加搅拌或土中增加掺灰量。双向水泥土搅拌桩的施工与常规双向搅拌粉喷桩的施工在水泥掺入量、场地要求、地质适用范围等许多方面是一致的，但在桩身受力、搅拌均匀、施工工艺流程等方面存在一定的差别。现将有关双向水泥泥土搅拌桩施工中注意事项及常见问题作一说明。（2）注意事项搅拌的均匀性搅拌的均匀性是影响桩身质量的一个重要因素。它主要指两个方面：一是机械在桩身任意一点的搅拌次数；二是固化剂在任意点的掺入量。实践经验表明，任意一点的搅拌次数 N 在 20 次为最佳搅拌次数。单程次数可以通过公式：N=(h cos+b)(n 1+n2)z/2v求得，式中：N桩身任意点的搅拌次数h叶片的宽度叶片与钻杆的角度（锐角）b叶片的厚度n1内钻管的转速n2外钻管的转速.z钻头上叶片总数v钻杆提升或下降速度固化剂在桩身任意一点的掺入量除应满足设计的要求外，还应依据地质条件调整每一段的掺入量，以保证桩身强度和桩体受力的一致性。调整的原则是：桩身上部灰量多、下部少；土层好的少、差的多；含水量高的多、低的少。桩顶部位的处理搅拌桩施工完毕，桩的顶部 0.30.5m 范围内，因上覆土压力较小，使土层变成蜂窝状，应对桩顶进行如理，处理的方法有两种：一是将桩顶质量较差的部分人工挖除；二是在桩顶 1.01.5m 的范围内进行二次喷灰搅拌,并人工修整。常见问题及处理方法双向搅拌粉喷桩施工中常见问题及处理方法见下表常见问题 发生原因 处理方法电流偏低 调高电压土质硬、阻力大 适量增加配重下沉困难、电流值高、电机跳闸遇个别少量大块石等障碍物 挖除障碍物土质粘性大，箱体自重小 增加自重或提高转速下沉困难、电流正常搅拌叶片角度设置不适当 调整钻头上叶片角度24 小时内，钻杆重复钻进0.5M事故桩 机械故障及电路故障24 小时以上，重新补桩（3）在施工前先探明该处淤泥的埋深和厚度等地质情况。（4）在施工粉喷桩前，实测该处软基的实际容量，按设计水泥掺入率，严格控制每米水泥掺入量。（5）粉喷桩所用粉体固化剂入罐时必须过筛，以保证入罐固化剂颗粒最大不超过 0.5cm，无纸屑、石块等杂物。（6）在施工中孔口设喷粉防护装置；喷粉开始时，使喷粉过程在电子计量显示下进行。喷粉时，记录人员随时观察电子称的变化显示，以保证各段喷粉均匀。严禁尚未喷粉即进行钻机提升作业和无粉计量装置的粉喷机投入使用。（7）每根桩的施工全过程有详细的流程工艺记录，由专人在现场记录，将原始数据现场封存。.6 质量检验双向搅拌粉喷桩施工允许偏差及方法见表 6-1表 6-1 双向搅拌粉喷桩桩施工允许偏差及检验方法序号 项 目 允 许 偏 差 检验方法1 桩位（纵横向） 50mm 全站仪或钢尺丈量2 桩体垂直度 1% 全站仪或吊线测钻杆倾斜度3 桩长 不小于设计值 测量钻杆长度，检查施工记录。4 桩体有效直径 不小于设计值 开挖 50100cm 后，钢尺丈量5 单桩喷灰量 不小于设计规定 检查自动记录仪打印记录6 桩体无侧限抗压强度 不小于设计值 钻孔取芯，无侧限抗压强度试验7 复合地基承载力 不小于设计要求 平板载荷试验注：桩体无侧限抗压强度检验在搅拌桩完工后 28d，在每根检测桩桩径方向 14 处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。双向搅拌粉喷桩质量检查应贯穿施工全过程，施工过程中应随时检查现场施工和计量记录，并按规定的施工工艺对每根桩进行质量检查。检查的重是：搅拌机提升和下沉速度，钻杆转速，停灰处理方法，桩长和单桩施工时间，以及水泥用量等。施工成桩 3 天后进行浅部开挖观察桩体成型情况和搅拌均匀程度，并检验桩身直径。 7 质量保证措施（1）搅拌机配置喷粉量电脑自动记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥用量及灰量均匀程度。计量装置施工前必须标定准确, 且处于检定有效期内，施工过程中还需经常校验。电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条，不可私动，施工过程中采用实时打印。严格控制单桩施工时间、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。有关技术参数及时提供现场监理工程师，以作为控制搅拌桩质量的依据。（2）为保证桩体搅拌均匀，桩机钻头应焊接至少 8 个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接 12 个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度>5cm，宽度2cm。