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1、水泥搅拌桩施工试桩方案一、编制依据1、新建大庆至广州高速公路深州至大名（冀豫界）段土建工程施工招标文件（招标编号HPCD-DGTJ0803）。2、新建大庆至广州高速公路深州至大名（冀豫界）段两阶段施工图设计图纸。3、公路路基施工技术规范（JTGF10-2006），公路土工试验规程（JTGE40-2007）。4、国家和交通部、河北省现行的其它有关设计、施工、验收规范、规程和标准。5、中铁十七局集团工程管理办法、ISO9002：2000质量手册和程序文件，本单位的技术水平、装备能力、管理水平及类似工程的施工经验。二、工程概况及施工准备1、工程简介大广高速公路衡大段LQ15施工合同段路线起点桩号为K
2、120+800，终点桩号为K134+230，全长13.430km。本工程沿线地形、地貌均为冲积、洪积平原，沿线未有典型软土（淤泥、淤泥质土）发育，部分路段分布有软弱土具有厚度薄、分布范围小的特点,地基承载力低，设计采用水泥搅拌桩进行软基处理。水泥搅拌桩设计桩径为0.5m，正常处理路段桩中心间距1.5m，过渡段平均桩间距1.8m，桩深10m。工程具体分布情况见下表：序号处治区域长度（m）位置工程措施处治宽度桩基工程数量起点桩号终点桩号桩长（m）桩数（m）1K124+756.2K124+816.060桥头10m长水泥搅拌桩66.11022312K124+844.6K124+904.260桥头10m
3、长水泥搅拌桩66.31022303K125+253.0K125+311.258桥头10m长水泥搅拌桩63.71020884K125+343.9K125+401.057桥头10m长水泥搅拌桩61.51019745K132+954.5K133+013.959桥头10m长水泥搅拌桩66.81022396K133+143.1K133+202.559桥头10m长水泥搅拌桩66.81022412、试验桩选择及目的水泥搅拌桩试验段选于K132+954K133+013全长59米，进行工艺性试验桩根数定为9根。该段路基土质均匀，场地平整开阔，受干扰小，能在短期内完成试验，受气候条件的影响较小。对后续施工有较好的
4、指导作用，且借助地理优势，可以作为水泥搅拌桩施工试验段。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌的大规模施工。3、施工进度计划该桥两侧准备安排两个工班施工，计划开工时间为2009年3月26日，完成时间为2009年4月30日。4、施工准备1）对施工现场做好“三通一平”。水、电、路等目前已齐备。场地平整前，首先查明施工范围内地下有无管线，采取必要措施，然后清除障碍物、树根、杂草等，平整场地达到满足施工要求。2）施工机具准备，进行机械组装和试运转。 3）水泥搅拌桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各
5、项施工参数通过试桩来确定，通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷浆量等。4）水泥浆所用的水泥(普通硅酸盐32.5水泥)应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料。水泥必须存放在高出地面的土台上，周围挖排水槽，下面铺三层塑料布，并将水泥码放整齐、包裹严实，而且水泥进场要量少次多。5）施工道路、材料及机具设备可由省道S326邢临公路和贺堡线等地方道路为主干道进入施工便道然后直达施工现场。6）临时房屋：生产人员可在跨S326省道的K133+071.57分离立交桥0#-1#范围内搭设临时帐篷。7）临时用电：配备一台90KW内燃发电
6、机作为备用发电机作为试验桩的暂时用电，后续施工考虑将拌合站380v低压电直接引至工地现场；8）施工用水：项目拟在K133+071.57分离立交桥打一眼60m浅水井作为施工用水，并在现场做一个431.5m临时水池，保证施工用水不间断。2、施工设备选用PH-5型深层搅拌机。每台钻机配套一台YC160型压浆泵、一台Y112M-6型灰浆搅拌机、一台LD8111-A型电磁流量（浆量）监测记录仪、一台90KW内燃发电机及一台装载机配合。3、施工组织机构该试验段由项目部路基工程师牵头，工程部技术人员跟踪负责，对各种技术参数进行收集、汇总、整理。根据工程特点及工程量，主要分工如下：项目副经理韩明文：负责现场施
7、工组织工作，按照项目制定的工期计划组织施工，协调施工现场各班组的交叉作业，按照项目文明施工的相关要求控制好施工现场。同时路基工程师李云鹏：负责现场施工技术交底，随时检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。发现施工人员没有按施工规范，技术交底书进行施工时及时制止。路基技术员伍波：负责现场施工各个工序是否按照技术交底施工，并记录各个施工参数，水泥用量、水泥浆比重、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。测量班长易中成：各工序开工前，应复核所有的测量控制点，组织布点、放线，做好沉降观测基准点和观测点的定点定位和量测记录工作。实验员奉俊辉：检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。施工负责人钟贤军：
8、负责冲压施工指挥，协调各工序的操作联系;物资负责人祁华国：了解项目工程施工特点及概况，熟悉各分项工程所用材料用量，掌握物资采购、供应的全盘计划，使物资管理与工程施工合理衔接。设备负责人郭伟：随时掌握机械性能、动态、完好率、使用率、出勤率等情况，做好回收五日保单总申报。负责现场机械设备的有效利用和合理标配，充分发挥机械效能，做好单机单车的核算工作。安全负责人盛中全：人员必须培训上岗，分工明确，机械进场到位钱必须做好检修工作，保证施工过程中运转正常，操作工应按照规范进行操作。该段的水泥搅拌桩由有经验的施工队伍负责施工。根据工程特点及工程量，全线共上场6台PH-5型深层搅拌机，目前进场1台用作试验桩
9、，同时每台配备相应的人员如下：每台班水泥搅拌机械由7人组成：班长：1名，负责水泥搅拌施工指挥，协调各工序的操作联系;司机：1名，按照班长发出的信号，正确操纵搅拌机的下沉、提升、喷浆、停浆等，观察和检查搅拌机运转情况，做好维修保养工作，负责输将管路的清洗。记录：1名，依据设计要求，测定搅拌桩每延米的灌浆量：发现停浆时立即通知班长，采取补救措施，同时记录施工中的各种数据，复查桩位、水泥浆配比等：拌浆工：2名，按实际配合比制备水泥浆液，并按照司泵工的指挥，将水泥浆倒入储料罐：供料工：1名，负责搬运水泥及外掺剂，负责散装水泥的过磅称量，并装入临时备用的水泥袋。人员必须培训上岗，分工明确，机械进场到位前
10、必须做好检修工作，保证施工过程中运转正常，同时操作工应按照规范进行操作。施工组织机构见附图一。三、施工工艺及技术要点1、施工工艺原理概述1）水泥搅拌桩多用于软土层的地基加固处理工程中，其基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，可通过专用机械设备将水泥喷入处理的软土地基内，并在喷注过程中上下搅拌均匀，使水泥与土发生水解和水化反应，生成水泥水化物并形成凝胶体，将土颗粒或小土团凝结在一起形成一种稳定的结构整体，这就是水泥骨架作用，同时，水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换作用，生成稳定的钙离子，从而进一步提高土体的强度，达到提高地基承载力的目的。用水泥搅拌桩处理软弱地基效
11、果显著，处理后可很快投入使用。它的施工方法根据喷注的是浆液还是粉体可分为湿法和干法两种。2）水泥搅拌法是用于加固饱和和软黏土低级的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。3）水泥加固土的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，它与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量少，水泥是在具有一定活性介质-土的围绕下进行反应，硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应，使水泥土土体强度大大提高。2、施
12、工工艺： 水泥搅拌桩施工工艺见附表二：施工布置简图如下1）试桩目的在监理人员在场的情况下，进行工艺性试桩工作，试验桩根数定为9根。通过成桩试验，统计满足设计要求的各种技术参数（如：钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、水泥用量、等）和流程报监理工程师批准。为了取得良好的效果，拟采取下表几种工艺参数进行试验：试桩编号水泥用量（kg）水灰比第一次搅拌提升速度(m/min)第二次搅拌提升速度(m/min)喷浆钻速（转/min）S-1-147.50.450.50.5I档S-1-247.50.550.50.5II档S-1-347.50.650.50.5III档S-2-1500.450.60.6I档S-
13、2-2500.550.60.6II档S-2-3500.650.60.6III档S-3-152.50.450.70.7I档S-3-252.50.550.70.7II档S-3-352.50.650.70.7III档2）测量放样按照图纸要求放出桥头需进行水泥浆搅拌桩加固段落的范围，并洒上白灰线，另放出路线中心线，在路线中心线上按照d/sin60的距离标出每排桩的中心位置，过中心点横向画出桩位横向轴线，在轴线上按照过渡段（1.8m）其余（1.5m）的间距画出桩位中心，用白灰洒成十字线并用竹签做出标志；3）机械就位按照测量放样位置将搅拌钻机移至施工桩位，就位对中，桩孔位置与设计要求之差不大于50mm，吊
14、线检查钻杆的垂直度，要求钻杆垂直度偏差不大于1.5%。将水准尺放在钻杆平台上调整搅拌钻机支腿确保平台水平。最后检查钻机支腿固定情况，确保施工过程中搅拌钻机不发生位移和倾斜。4）预搅下沉待搅拌机搅拌头转速正常后，启动机使搅拌机沿导向架边旋转搅土、边下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流应70A(随不同的机型有所差异)，以一定的速度预搅下沉，遇到深层粘土时多钻1020cm，搅到底后提20cm；钻进深度可以通过经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录，也可以采用量取钻杆的方法来加以校验。5）制备水泥浆水泥用量根据河北省多条高速公路50cm水泥的施工经验确定为50kg/m，水灰比控制在0.4
15、50.5范围，水泥浆比重1.8左右，施工中加水可使用定量容器进行用水量控制。水泥浆待搅拌机下沉一定的深度后才可配制。按照招标文件要求，储浆罐容积必须满足一桩一罐，且保持整个喷浆过程中不停搅拌，水泥浆制作要点如下：采用直径1.0m、高1.2m的水泥浆搅拌池，其体积：V=0.253.1411.2=0.943 m3水灰比0.5的水泥浆比重g=1.8t/m3单桩水泥浆用量V单=（25+50）10/（1.81000）=0.42m3每米每次喷浆池中液面下降高度为：H=0.42/（200.785）=2.7cm在水泥浆储料罐内用记号笔画上精度为0.5厘米的刻度线，根据钻杆钻进的深度对照池中液面下降的高度进行控制；6）喷浆搅拌提升搅拌头下沉到设计深度后，提升20cm，开启
