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1、*应急供水工程（EPC）水泥搅拌桩复合地基专项施工方案编 制 人： 审 核 人： 审 批 人： 编制单位：*股份有限公司编制日期： 2023年11月2日 目 录1、工程概况22、工程地质、水文地质情况22.1 工程地质情况32.2 水文地质情况32.3 场地地理位置及地形地貌43、水泥土搅拌桩合用范围44、水泥土搅拌法的固化原理44.1水泥浆液的基本性状44.2固化原理55、水泥土搅拌桩工艺原理、布桩样式及力学分析55.1 工艺原理55.2 定位测量、放线65.3 钻机就位75.4 下钻75.5 钻进结束75.6 提高75.7 提高结束、桩体形成75.8 检查送浆量75.9 工艺流程75.10
2、 桩长75.11 置换率86、施工程序87、施工工艺参数98、施工工期109、施工组织1010、工程进度计划1011、材料供应计划1012、施工中应注意的事项11 水泥搅拌桩复合地基专项施工方案1、工程概况拟建*应急供水工程（EPC）位于陵水河东北面，沿滨河北路布设。拟建工程涉及1处应急水厂、1处取水泵房、输水管道及配水管道组成，拟建建（构）筑物及勘探点的平面位置图详见附录。拟建应急水厂配备有虹吸滤池、废水回收池、穿孔絮凝斜管沉淀池、加药间、清水池、吸水井、1层发电机房和配电间及3层综合楼，框架结构，无地下室，设计0.00标高约7.00m，总用地面积5863.18m、水泥搅拌施工范围为综合楼2
3、73根、加药间112根。拟建取水泵房配备有1层值班室配电间、取水泵房及检修平台以及陵水河取水管，框架结构，埋深约8.00m，设计0.00标高约8.50m。取水管拟采用顶管施工，为DN500DN600球墨铸铁管。拟建输水管道（AK0+000AK2+043.962）沿滨河北路呈单直线分布，起点位于南滨河北路沿河边（坐标X=164480.068,Y=48901.647），终点位于应急水厂（坐标X=165857.066，Y=47883.092），沿路线总厂为2043.962m，工设计有46个工作竖井（A1A46），为DN500球墨铸铁管，设计管中心标高为4.2897.494m，拟采用明挖施工。拟建配水
4、管道（BK0+000BK0+326.129）沿滨河北路东北面呈L形分布，起点为应急水厂（坐标X=165871.304，Y=47879.776），终点位于县城管网接管点（坐标X=165919.525,Y=47651.560），沿路线总厂为326.129m，工设计有14个工作竖井（A1A14）,为DN600球墨铸铁管，设计管中心标高为2.8447.261m，拟采用明挖施工。2、工程地质、水文地质情况2.1工程地质情况根据勘察报告，重要涉及到以下土层：*应急供水工程工程地质勘察报告层素填土（Qm1）：黄褐、灰褐等色，稍湿，松散，重要有砂土、粘性土及少量碎石等组成，为新近回填土。该层在个钻孔中均有揭露
5、。层中砂（Q4a1+p1）：黄、灰黄色，湿，松散，局部稍密，石英质，亚圆形，以中砂粒为主，粘粒含量约8%。该层在各钻孔中均有揭露。层淤泥质粉质粘土（Q4a1+p1）：灰、灰黑色，流塑，切面有光泽，重要由粘粒及粉粒组成，局部夹有贝壳粉细砂薄层，含腐殖质，具有腥臭味。层中砂（Q4a1+p1）：黄褐、灰黄色，饱和，松散稍密，石英质，亚圆形，以中砂粒为主、局部混粗砂粒，粘粒含量约10%。该层在部分钻孔中均有揭露。层淤泥质粉质粘土（Q4a1+p1）：灰、灰黑色，流塑软塑，切面有光泽，重要由粘粒及粉粒组成，局部夹有贝壳粉细砂薄层，含腐殖质，具有腥臭味。该层仅在应急水厂部分钻孔中均有揭露。层中砂（Q2a1+
6、p1）：灰、灰黄色，饱和，中密，石英质，亚圆形，以中砂粒为主、局部混角砾，粘粒含量约15%。该层仅在应急水厂部分钻孔中均有揭露。层强风化花岗岩（P-T-Y）：灰、灰褐色，结构基本破坏，残余结构强度，裂隙很发育，岩体破碎，浸水易崩解，岩芯呈砂砾团块状为主。该层在部分钻孔中均有揭露。2.2水文地质情况2.2.1 地表水拟建场地地表水重要陵水河，平时水深约4.005.00m；河面宽约300.00m；水流较缓慢；流向自西向东；两岸均建设有河堤，无坍塌现场，稳定现较好；经现场调查，取水泵房附近的河段洪水位是8.05m，翻板闸上游附近的洪水位是6.90m。2.2.2 地下水在勘探深度范围内，场地地下水属孔
7、隙潜水、岩石裂隙水，其中上部含水层（砂土及岩石）均为强透水层。其补给来源重要是侧向迳流和降雨补给，排泄途径重要是人工开采和侧向向南陵水河迳流。地下水受季节性及陵水河影响较大，本工程勘察测得地下水位埋深为3.007.90m（标高为0.411.33m）。根据区域地质资料，地下水位年变化幅度约为2.00m。2.3场地地理位置及地形地貌 拟建工程位于陵水河东北面，沿滨河北路布设。拟建应急水厂场地地形开阔，地势较平坦，周边为居民区，钻孔高程为3.415.89m，高差2.48m。拟建取水房沿陵水河北岸建筑，邻近滨河北路，地形较为狭窄，地势平坦，钻孔高程为8.598.78m，高差0.09m。拟建输水管道沿线
8、地形较为狭窄，地势西高东低，钻孔高程为5.6610.86m，高差5.20m。拟建配水管道沿线地形较为狭窄，地势西低东高，钻孔高程为5.667.65m，高差1.99m。场地原始地貌均为陵水河河流一级阶地。3、水泥土搅拌桩合用范围 水泥土搅拌法：是以水泥为重要固化剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的桩体的地基解决方法。水泥土搅拌桩分为两类：施工中柱状固结体是由水泥浆和软土搅拌形成的，称为水泥浆搅拌桩；由水泥粉体和软土搅拌形成的，称其为粉喷桩。水泥搅拌桩两种方法的采用，重要是通过被加固土层中的含水量决定的。通常土层中的天然含水量小于30%时
9、，较为适合使用湿法，在大于50%时较为适合使用干法，而在30%50%之间时需要根据具体的情况进行灵活选择，水泥土搅拌桩优点有很多，比如：工程造价较低、工期比较短、运用原土，基本上不存在挤土，对周边建筑干扰少，工艺上简朴，易于操作，土体经加固后重力基本不变，其下卧层不会产生较大附加沉降，施工无振动，噪音小，桩体布置形式灵活，基于这些有点水泥土搅拌桩在市政道路软土解决中经常使用。4、水泥土搅拌法的固化原理4.1 水泥浆液的基本性状在软土地基解决加固中，纯水泥浆是硬化剂的主体，其化学成分是氧化钙、氧化硅、氧化铝以及氧化铁和氧化镁，这些氧化物在水的作用下通过一系列的物理-化学反映一定期间后生成具有一定
10、强度的结石，有实验数据显示；纯水泥浆的28天的抗压强度随水灰比变小而增大，水泥土的强度也随水泥等级的提高而提高，一般水泥强度提高一个等级，水泥土的强度提高45%95%。事实上，在水泥浆中加入诸如NN0、NR3、NASi03之类的扩散剂也能有效提高固结体的强度，除此之外，常用的外加剂尚有速凝剂、塑化剂、缓凝剂、膨胀剂、加气剂以满足不同工程的性能需要。表3.1.1 水泥的化学成分化学成分最高%最低%氧化钙6766氧化硅23.119.3氧化铝7.64.1氧化铁5.81.5氧化镁4.51.74.2 固化原理水泥浆注入土体中后，同土混合，由于土的物理力学性质不同，其固化的原理有所不同，本地基土为砂质土时
11、，其固结的强度较高，地基土为粘土时，固结体的强度相比较而言要低些，其物理化学反映也略有所不同。在水泥浆注入土体的过程中，被振动和高压水冲压的土体粉碎成各种颗粒，颗粒间被水泥浆包裹，水泥水化后，在颗粒的四周形成水化物体（铝酸三钙水化物和氧化钙水化物），这就是固化的第一步，水泥的水化反映。由于土体颗粒的吸附作用，这些结晶体开始包裹这些颗粒便面，形成胶凝膜，随着胶凝膜发展连接继而形成胶凝体。当这种胶凝体由于水化作用的连续进行在消耗水分的同时生成更多的晶体时，这些不断生长、延长的不溶于水的晶体交织在一起形成空间性状的网络结构，也就是我们常说的水泥骨架。骨架一旦形成，混合体的强度开始生成，这也就是水泥的
12、固化，当骨架里的晶体生成的数量越多，晶体硬结析水越快，越紧密，混合体的强度越大。砂质土和粘土固化过程的区别在砂质土中具有一定强度的较大粒径参与到骨架的构建中成为骨架的一部分，而粘土由于微粒粒径萧，悬浮在这些晶体中，其生成的强度完全是在固化过程生成的晶体的自身强度，故砂质土比粘土的水泥土强度高。需要指出，水化反映是个长期的过程。深层水泥土搅拌桩用以解决的问题：（1）桩体穿透可液化层（2）增长软土地基的承载力（3）减少软土地基的沉降量（4）减少软土地基的沉降速度（5）做为侧向支护增长开挖边坡的稳定性（6）较一般深层搅拌桩强度高3-5倍（7）由于浆体作用减少了桩间土的含水量，提高了桩间土的垂直承载力
13、的摩阻力。（8）由于该法形成的桩体变形特性接近于刚性桩，因此经解决后的地基，不久结束了变形。5、水泥土搅拌桩工艺原理、布桩样式及力学分析5.1 工艺原理使用水泥搅拌桩钻机钻入设计深度后，运用钻机钻头在搅松的软土中以一定的压力喷入预先配好水泥（浆），水泥（浆）和软土在钻头的旋转作用下搅拌混合，形成具有一定强度、柱状、和良好的水稳定性的水泥稳定土桩，以此实现软土地基承载力增强的目的。在实际的施工中一般采用四搅两喷或四搅四喷。5.2 定位测量、放线测量放线由专职技术人员承担，精度必须满足规范规定及验收标准，施工前施工员在测量技术人员指定桩位，定位偏差不大于2cm，开工前应对桩位进行定位测量。测量完毕
14、后对测量的定桩点坐标进行复核，复核完毕后由施工员对施工桩位进行放样。定位测量及放样必须符合设计规定及验收规范规定。5.3 钻机就位根据桩位平面图布桩并编号，搅拌钻机根据施工流水安排，对准桩位。5.4 下钻启动搅拌钻机，钻进0.5m后，开动空压机喷射压缩空气，以防钻进时堵塞灰口，同时借助压缩空减少负载扭矩，使钻进顺利，被加固的土体在原位搅动切碎。5.5 钻进结束钻至设计加固深度后停钻，本工程场地因底层比较均匀，埋深变化不大。加固深度为：8m。5.6 提高钻到设计加固深度后，钻机原位反向旋转，启动水泥浆发送装置，等水泥浆送出后，再开始提高。为使土体和水泥进行充足搅拌并满足设计送浆量的规定，以保证粉
15、喷桩体的质量，钻机提高速度和水泥发送装置的转速应严格按照工艺设计的规定。5.7 提高结束、桩体形成钻头提高至桩标高时，关闭水泥发送装置。钻机原位旋转1min，排空管道内的余浆，在继续提高至地面。5.8 检查送浆量一定达成设计送浆量规定期，方能允许钻机移位，若发现水泥浆排空后浆量达不到设计规定期，按照施工及质量验收规程进行二次喷浆复搅。每根桩的编号及送浆量等应记入原始登记表上。5.9 工艺流程平整场地施工准备（桩机移位）桩机就位钻进钻至设计孔深提高、送浆复喷、提高成孔桩机移位。5.10 桩长水泥搅拌桩加固深厚软土地基，桩短多为软土，支撑作用很小，按承载的也行归属于纯摩擦桩一类。有实验显示，搅拌桩的承载力随桩长增长而增长，但是桩长达成一定长度时，承载力几乎不再增长，因素是搅拌桩侧摩阻力一方面在深搅拌桩上端达成极限摩阻力，然后逐步向下发展，桩侧摩阻力和桩端阻力就不同步发挥，对于深层搅拌桩而言，桩
