水泥搅拌桩工艺性试验方案

目 录

一、

编制依据、编制范围 .................................................................. 3

1.1编制依据 ....................................................................................... 3 1.2编制原则 ....................................................................................... 3 1.3编制范围 ....................................................................................... 3 二、

工程概况 ....................................................................................... 3

2.1工程地质、水文 ........................................................................... 3

2.1.1地质条件 ............................................................................ 3 2.1.2水文条件 ............................................................................ 4 2.2地震动参数 ................................................................................... 4 2.3 气象特征 ...................................................................................... 4 三、

试验方案 ....................................................................................... 5

3.1 试验目的 ...................................................................................... 5 3.2工期安排 ....................................................................................... 5 3.3试验地点 ....................................................................................... 5 3.4试桩工艺流程 ............................................................................... 5 3.5施工准备 ....................................................................................... 6

3.5.1技术准备 ............................................................................ 6 3.5.2人员准备 ............................................................................ 7 3.5.3材料准备 ............................................................................ 7 3.5.4机械准备 ............................................................................ 7

1

3.3场地平整 ....................................................................................... 8 3.4施工放样 ....................................................................................... 8 3.5钻机就位 ....................................................................................... 8 3.6浆液制作 ....................................................................................... 9 3.7钻进、搅拌施工 ........................................................................... 9 3.7.1试桩工艺参考值如下： .......................................................... 9

试桩工艺参数表： ....................................................................... 9 3.7.2预搅下沉 .......................................................................... 10 3.7.3提升搅拌喷浆 .................................................................. 10 3.7.4复搅下沉、喷浆 .............................................................. 10 3.7.5复搅、提升补浆 .............................................................. 10 3.7.6移位 .................................................................................. 10 3.7.7整理施工资料 .................................................................. 10

四、 五、 六、 七、

2

成桩效果、质量检验 ................................................................ 11 质量保证措施 ............................................................................. 11 安全保证措施 ............................................................................. 13 文明施工及环境保护 ................................................................ 14

一、 编制依据、编制范围 1.1编制依据

（1）《铁路土工试验规程》（TB10102-2004）；

（2）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2003）； （3）《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010） （4）《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBT225-91） 1.2编制原则

（1）严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定和设计文件的各项要求进行编制。

（2）优化施工方案，确保工程质量达到验收标准要求。 （3）采用先进可靠的安全预防措施，确保施工生产和人身安全。 （4）加强环保，不出现环境污染事故。 （5）制定文明施工措施，确保文明施工。 1.3编制范围

本方案编制范围为.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。所涉及的管线保护涵地基处理水泥搅拌桩施工。

二、工程概况

本工程位。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。本工程地基加固全部采用Ф60水泥搅拌桩加固，桩长12.5m-18.5m。水泥搅拌桩采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，设计水泥掺量为15%-20%，本次试桩分别按照18%水泥掺量进行试桩，28天后检测无侧限抗压强度大于1.0Mpa。

2.1工程地质、水文 2.1.1地质条件

本工程所在地主要地质条件为：0—2.7m为杂填土、杂色、稍密、

3

含大量碎石；2.7—3.9m为黄褐色、软塑含锈斑的粉质黏土；3.9—5.1m为灰黄色、稍密、含云母、夹黑色斑点及灰色斑点的粉土；5.1—7.1m为灰褐色、流塑含锈斑及灰色斑点的淤泥粉质粘土；7.1—8.6m为褐灰色、流塑含少有机质土的粉质粘土，8.6—10.8m为灰褐色、流塑含锈斑及灰色斑点的淤泥质粉质黏土，10.8—16.9m为褐色、流塑含锈斑及灰黑色斑点的淤泥质粉土，16.9—19.1为褐灰色、黄灰色、含零星贝壳碎片的粉质黏土，19.1—23.6为灰褐色、黑灰色、黄色分层的粉质粘土，23.6—25.2为褐黄色、可塑、含锈斑及灰黑色斑点、夹浅灰色条纹的粉质粘土，25.2—26.8为褐黄色或灰黄色、密实、饱和的成份以石英及长石为主的粉砂。

2.1.2水文条件

该地区受基底构造、地层岩性和地形、地貌、气象以及海进、海退等综合因素的影响，水文地质条件较复杂。其中赋存于第四系、第三系松散堆积层中的地下水称为松散岩类孔隙水。本涵处于地下水H2、Y2，干湿交替区L3侵蚀环境作用下。地下水位埋深0.3m～1.9m。地下水主要由大气降水补给，以蒸发方式排泄，水位季节变化幅度1～3m。

2.2地震动参数

根据国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306-2001，沿线地震动峰值加速度值0.15g（地震基本烈度Ⅶ度）。土壤最大冻结深度0.7m。

2.3 气象特征

4

本工程所在区域属暖温带亚湿润大陆性季风气候。主要特点是：四季分明，春季干旱多风，冷暖多变；夏季气温高、湿度大、雨水集中；秋季天高云淡、风和日丽；冬季寒冷、干燥、少雪。降水量多集中在七八月份，约占全年的70%，大风多发生在四五月份，大雾天气则多发生在冬季。

三、试验方案 3.1 试验目的

通过本次水泥搅拌桩的试桩，确定主要施工工艺参数（钻头形式、设备组合、水灰比、掺灰量、钻进及提升速度等），为后期大面积施工提供有力依据及保障。

3.2工期安排

根据本标段施工工期要求，我项目分部结合自身能力和实际情况，拟定于2012年5月1日开始试桩， 2012年5月29日完成检测，计划工期1个月。

3.3试验地点

本次试桩选择在HYYDK1+141.30涵身附近软土地基范围内，共选取4组，共计12根：桩长12.5m 2组，每组3根；桩长18.5m 2组，每组3根)。

3.4试桩工艺流程

搅拌桩施工工艺流程图见下图。

5

水泥搅拌桩施工流程框图

3.5施工准备 3.5.1技术准备

（1）图纸会审

组织相关技术人员进行图纸审核，并使有关施工管理人员认真熟悉图纸。

（2）室内配比

试桩检验取地基原状土作室内配比实验，室内实际配比的水泥浆水灰比为1：0.55。

6

3.5.2人员准备

投入本工程施工人员，以经验丰富的管理人员和技术工人为骨干，以普工为辅助，技术等级能满足本工程施工对人员配置的要求。其主要人员配备如下：

搅拌桩试桩人员配置

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 合 计 工种名称 技术员 质检员 安全员 试验员 拌浆人员 喷浆人员 操作工 普工 人数 1 1 1 1 2 2 2 5 15 备注 3.5.3材料准备 采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥。提前编制好材料计划，根据材料计划采购，水泥提前进场，已完成各项检验。

水泥棚在施工现场搭设，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层朔料布，最后铺设一层彩条布，以确保水泥不受潮变质。四周要开挖排水沟，若受潮结块不得使用，做到防水、防风。 3.5.4机械准备

施工设备的配备要体现出施工中先进的机械设备，配备高效率、低污染的施工设备，以保护环境和改善作业条件，满足工期要求。主要施工机械配置详见下表：

7

主要施工机械配置表

序号 1 2 3 4 5 6 机械或设备名称 深层搅拌机（SJB-2） 灰浆泵（UB-4） 电磁流量计（LDYB-3000） 电缆、电线 灌浆机（HB80/100） 发电机组（150KW柴油） 单位 台 台 套 米 套 台 数量 1 1 1 若干 1 1 备注 完好 完好 完好 完好 完好 完好 对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。计量设备应经有相关资质的单位进行标定，并贴合格标签才能用于施工。 3.3场地平整

施工前，先将施工范围内杂物、障碍物进行清除、挖出已知的大块孤石、垃圾等。 3.4施工放样

根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根浆体喷射搅拌桩的桩位，用木桩插入土层并在桩位处撒石灰做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保浆体喷射搅拌桩桩位的准确性。

测量场地标高，以便确定钻孔深度及停灰面高度。 3.5钻机就位

利用起重机移动搅拌机到指定桩位对中，为确保桩位正确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm，导向架和搅拌机轴与地面垂直，垂直度的偏差不超过1.5%。在进行试桩之前，先对钻杆进行尺

8

量，确保钻杆长度，并在机械上设置标识，每次提升至标识位置。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。 3.6浆液制作

根据试验室室内试验提供浆液配合比进行现场浆液配制，配制的灰浆应流动性好，不离析，便于泵送、喷搅，灰浆应搅拌均匀，加滤网过筛，随制随用。水泥浆液的配制要严格控制水灰比，加入的水采用定量容器，制拌好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时不得使用。浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，直到送泵前。

根据一次料打一根桩计算，存浆罐不小于2m3，以确保成桩质量。 3.7钻进、搅拌施工 3.7.1试桩工艺参考值如下：

试桩工艺参数表：

桩号 1-3 3-6 6-9 9-12 搅拌速度r/min 50 50 50 50 下沉速度m/min 1.0 1.0 1.0 1.0 提升速度m/min 0.5 0.5 0.5 0.5 每米所需浆液L 89 89 89 89 备注 水泥掺量计算（土体比重实测：1.82，损耗取5%）：

1.82×0.283（每米体积）×0.18（水泥掺量）×1000×1.05=96kg

9

浆液配制参数表：

桩长m 12.5 18.5 水灰比 1:0.55 1:0.55 水泥掺入量 18% 18% 浆体比重g/cm³ 1.675 1.675 每根桩浆体体积L 1112 1645 浆体质量kg 1862.7 2756.8 3.7.2预搅下沉 启动桩机向下旋转钻进、搅拌至设计标高。

钻进喷浆成桩到设计桩长或层位后，反转匀速提升，深度误差不得超过5cm。

下沉钻头钻进时，应根据土质软硬，选择合适的档位，并时时注意电流的变化及时换档。 3.7.3提升搅拌喷浆

钻头钻到桩底设计标高后打开喷浆控制阀，反转提升，视地质情况，调整转速，边提升边喷射边搅拌，搅拌一定要均匀，使软土与水泥浆充分混合，直到停浆面（停浆面高于基础顶面0.50m），停浆面以下1.5m范围内反复搅拌喷浆，此次喷浆量为该桩喷浆重量的1/2。 3.7.4复搅下沉、喷浆

提升搅拌补喷浆到停浆面时，为了加强搅拌的均匀性，对全桩上下复搅并进行喷浆。钻头正转下沉同时喷浆，下沉至设计标高。控制钻进速度及喷浆速度，此次喷浆量小于该桩喷浆总量的1/2. 3.7.5复搅、提升补浆

钻进喷浆成桩到设计桩长或层位后，反转提升，同时将设计剩余浆液喷入桩体。 3.7.6移位

施工完成后，可移位进行下一根桩的施工. 3.7.7整理施工资料

10

收集施工过程控制资料，钻孔记录、输浆记录（电脑小票）。 四、 成桩效果、质量检验

在成桩28天后选取桩在桩体上部（桩径1/4处）垂直截取试样观察其完整性、均匀性并拍摄照片判断成桩效果；同时进行无侧限抗压强度试验（28天无侧限抗压强度大于1.0MPa）。

质量检查标准及检测表：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 检查项目 桩体间距(mm) 桩 位(mm) 桩 径 桩 长 垂直度（%） 单桩喷浆量 无侧限抗压强度 复合地基承载力 规范值或允许偏差 ±100 ±50 不小于设计值 不小于设计值 1.５% 符合设计 不小于设计 不小于设计 备注 尺量 全站仪检测、尺量 尺量 测量钻杆刻度 经纬仪测钻杆 检查资料 试验检验 试验检验 4.1检测外观质量

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、尺量成桩外观。 4.2桩身完整性检测

在成桩28天后选取桩在桩体上部（桩顶以下1.0m）现场截取桩体进行无侧限抗压强度试验（28天无侧限抗压强度不小于1.0MPa）。

五、 质量保证措施

1、钻机就位必须稳定，其孔位偏差不得大于50mm，钻杆垂直度偏差不得大于1.5%。钻机开钻前，现场施工人员必须进行检查，及时调整。

11

2、施工前认真检查相关设备及管路系统，设备的性能应能满足设计要求。管路系统的密封必须良好，管道必须通畅。

3、浆液的拌制严格按照配合比控制，严格监督浆液的制作，搅拌时间必须达到要求，浆液的密度采用浆液比重计检测不得采用一只桶边拌边抽的施工方式，在喷浆过程中浆液一个连续搅动，防止浆液发生离析，确保成桩质量，每根桩的检验次数不少于2次。

4、搅拌机钻头下沉和提升速度，供浆与停浆时间，下钻深度、喷浆高程及停浆面、单桩喷浆量符合施工工艺要求，并专人记录。钻头到达桩端时，原为喷浆搅拌10-30s，使桩底灰浆与土体充分搅拌均匀，再开始提升钻头，确保成桩质量。

5、施工过程尽量连续，输浆阶段必须保证足够压力，连续供浆。一旦因故停浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5m以下，待灰浆正常后再喷浆搅拌。

6、浆液因故搁置超过2h的拌制浆液，做废浆处理，禁止再用，停机超过3h时，拆除管道清洗后再用。浆液达到浆口后，应喷浆搅拌至少30s，使其充分与桩端土样搅拌后再升降搅拌头，或在原位进行补桩。接桩时间不得大于24小时，否则重打或补桩。

7、施工中发现喷浆量不足时，按要求复搅，复喷的喷浆量不小于设计量。

8、施工时，设计停浆面高出操作面不小于0.5m，在开挖时将该施工质量较差的段挖除。

9、保证垂直度：设备就位后，必须整平基础，确保施工过程中

12

不发生倾斜、移动。要注意保证钻杆垂直度，其垂直度偏差不大于1.5%。施工中用吊锤观测钻杆两个垂直方向的垂直度，用水平尺观测机架的调平情况。

10、施工中，因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，及时通知监理、设计单位，以便及时采取补救措施。

11、严格按照设计的水灰比配制浆液，水灰比根据水泥用量计算每槽用水量，在储水罐上做好标示，施工中严格控制剂量，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液、泵送浆液时间都由专人记录。计量仪器必须经过认证的计量部门计量，施工时要保存好机打电脑小票，便于检查每延米喷浆量、桩长等。

12、施工记录必须详细、准确，施工时钻进深度误差不大于10cm，时间记录误差不大于10s。施工中发生的问题和处理情况，均需如实记录，以便汇总分析。

13、施工中应经常检查施工用电及机械情况，发现问题及时修理。下钻时严禁带水下钻，下钻速度低于提升速度，且保持速度均匀稳定。

14、为保证桩端质量，提钻喷浆时在桩底停留30s并持续喷浆，提钻喷浆至桩顶后也要停留30s持续喷浆搅拌。

六、 安全保证措施

1、推行安全标准化工地建设，抓好现场管理，搞好文明施工。施工现场做到布局合理，场地平整，机械设备安置稳固，材料堆放整齐。施工现场设置醒目的照明、安全标语和安全警示标志，提醒所有施工人员注意安全。

2、施工机械设备使用前进行安全检查，加强保养，使其保持良

13

好的工作状态及具备完好的安全装置。所有机械设备的操作人员经过严格培训，持证上岗，并严格遵守操作规程，严禁违章作业。机械设备按照规定周期进行检修和例行保养。

3、为保证照明安全，必须在各施工面、道路及生活区设置足够的照明系统。配电系统按施工组织设计要求设总配电箱、分配电箱、开关箱，实行分级配电。开关箱内必须装设漏电保护器，漏电保护器应符合国家行业标准的要求。严禁乱拉乱接，高压配电处设置明确标志，防止触电事故。配电盘要防止雨淋日晒。

4、夜间施工时间必须提供足够的照明灯光及设置警示灯和夜间施工标志牌。

5、夜间施工的工作人员必须身穿有反光色彩的工作服。 七、 文明施工及环境保护

1、为施工现场营造一种“规范、文明、高效、优质、安全”的施工氛围。加强施工现场的封闭管理，严禁周围居民或闲杂人员进入施工区域内，确保工程不受外界干扰。

2、树立安全生产，文明施工的指导思想，定期对职工进行安全教育，对机械操作人员进行安全操作规程教育，加强干部职工的安全文明意识教育。

3、场地要进行合理规划、材料堆放要整齐、现场管理要有序，现场道路要畅通，无积水、坑陷，电线路及配电箱敷设整洁、规范。

4、施工中不得造成与施工范围无关的其他建筑物的稳定破坏，保持周围环境协调，严格保护用地界以外的植被、树木。

5、加强施工现场用水、用电管理，做到无常流水、常明灯。 6、加强机械设备的保养和正常操作，尽量使机械噪声维持其最低级水平。

14

7、采取合理措施，避免因施工方法不当而引起尘、毒污染，并防止噪声和其它原因造成对作业人员的伤害。

8、完工后及时清理施工场地，做到工完料净，工程中的弃碴、废料要在远离居民生活区设立弃碴场，不给周围环境遗留工程垃圾。

15