水泥搅拌桩首件施工方案.docx
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水泥搅拌桩首件施工方案
嘉绍跨江通道(北岸接线)土建工程
水泥搅拌桩首件施工方案
编制:
石井兵
复核:
审核:
中交路桥北方工程有限公司
嘉绍北岸接线第六合同段项目经理部
二00九年六月
水泥搅拌桩首件施工方案
一、编制依据
1、嘉兴至绍兴跨江公路通道北岸接线第6合同两阶段施工图设计。
2、嘉兴至绍兴跨江公路通道北岸接线土建工程施工招标文件。
3、施工图设计阶段工程地质勘查报告
4、《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006
5、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1—2004);
6、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95);
二、工程概况
1、工程概况
本合同段为嘉兴至绍兴跨江公路通道工程(北岸接线)土建工程第六合同段,位于海宁市境内,起点K27+060,终点K31+100,全长4.04公里。
全线共有桥梁16座,分别为:
主线上中桥2座,大桥1座,枢纽互通1座,其中枢纽互通中有主线桥1座、匝道桥7座、匝道拼宽桥3座,袁海公路有分离立交桥1座、中桥1座,小型构造物35座。
本工程合同工期25个月,工程造价3.3亿。
2、首件水泥搅拌桩概况
地质柱状图
水泥搅拌桩首件工程选择位于K30+030-K30+085.4段的12根桩基,该路段类型为天仙府塘大桥小桩号侧桥头1处理段,水泥搅拌桩桩径为Φ50cm,桩间距为1.4m,采用等边三角形布置,桩长为8m,预压期为6个月。
设计要求:
水泥搅拌桩桩体设计掺灰量为50㎏/m,材料采用42.5号普通硅酸盐水泥,水灰比控制在1:
0.45~0.50。
桩体的90天无侧限抗压强度为0.9MPa,并要求28天无侧限抗压强度大于0.6MPa。
水泥搅拌桩施工完养护一个月后方可进行路基填筑。
试桩位置地质情况:
试桩位置位于K30+030-K30+085.4段,该段地处冲湖积平原,地势平坦,上部为冲湖积硬塑-可塑状粉质粘土(第一层硬土)厚0-6.7m,其下为松散-稍密桩粉土、软塑-可塑桩粉质粘土,厚5.0-7.3m,中部为冲湖积硬塑状粉质粘土(第二层硬土),厚6.1-9.6m,性质较好。
中下部多为稍密-中密状粉土、粉砂及可塑粘性土,部分间夹硬土层,地质柱状图如图所示。
三、试桩目的
1、根据试桩情况确定最佳水灰比和水泥掺量。
2、根据试桩情况确定钻机钻进、提升、拌速度,钻机工作压力,钻机的喷浆压力、灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间等参数,以指导后续水泥搅拌桩施工。
3、对该地质条件下的水泥搅拌桩处理地基承载力进行测定。
4、对水泥搅拌桩的处理深度能否满足设计要求进行试验。
四、设备选型及前期准备
1、主要施工设备及参数
根据设计要求,试桩拟选用HP-5A型号型水泥搅拌桩机及其配套设备进行施工,其中水泥电脑喷浆自动记录仪已经标定。
该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点,适宜本工程施工。
相关参数如下:
1.1、桩机型号:
HP-5A型深层搅拌机
1.2、搅拌头转速:
45r/min
1.3、最大施工深度:
18m
1.4、额定扭矩:
57000N.m
2、施工前期准备
2.1、试桩桩位处为桑树地,地势较平整。
将桑树锯掉,对表面草皮、树根等进行了清除,对场地采用推土机进行了整平。
2.2、施工便道已经修筑至试桩位置,进场道路畅通;已进场一台350KW发电机提供施工用电;从长啸村接自来水管到施工现场,提供施工用水;在K30+50处左侧开挖泥浆池一座,将废弃的水泥浆回收处理,防止污染环境。
2.3、组织进场人员进行安全、技术交底,明确存在的安全隐患及施工注意事项,提高人员安全质量意识。
2.4、组织材料进场
本次试桩水泥用量为5.5t,目前已进场袋装水泥20t,为浙江桐乡新都水泥厂的P·O42.5普通硅酸盐水泥,进场水泥具备出厂合格证,并经现场取样送试验室检验,合格后方可施工。
2.5、桩位放样
首先根据设计处理范围、桩的数量及间距对桥位处所有水泥搅拌桩桩位进行复核和布置,布置时按照图纸设计范围对每一根桩进行编号并绘制桩位平面布置图,本次试桩计划施工:
第4排37#-40#、第5排38#-41#、第6排39#-42#,共12根桩基。
测量组采用全站仪根据桩位平面布置图放出主要轴线,采用钢尺量距定位,确定桩位并插入毛竹片并编号标识。
2.6、对现场桩位进行量测,测量桩位地面标高为+3.16m,确定桩顶标高+2.66m,桩底标高为:
-6.66m。
三、施工方法、施工工艺
1、施工工艺流程
水泥搅拌桩施工采用“二喷四搅一停”工艺,工艺流程为:
1.1、桩机就位→1.2、搅拌下沉→1.3、制备水泥浆→1.4、提升、搅拌、喷浆→1.5、下沉、搅拌、喷浆→1.6、停止搅拌持续喷浆→1.7、提升、搅拌→1.8、搅拌机移位→1.9、回填桩头→1.10、成桩检测。
水泥搅拌桩施工工艺流程图
1.1、桩机就位
桩机在自身的步履系统的辅助下,行走至将要施工的桩位处,再通过力轴的操作系统和步履系统复合操作,在对中员的指挥下,使搅拌头的锥尖正好与桩位标记点重合(在同一铅垂线上),完成了搅拌机就位和对中任务。
最后通过液压系统或支撑系统调整搅拌机力轴垂直度,要求垂直度偏差小于1.5%,平面偏差不大于10cm。
检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,准备开机作业。
1.2、搅拌下沉
开启搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉搅拌钻进速度小于1.0m/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值100A,钻进时电流值突然增大说明进入持力层,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,也可泵送少量的水或水泥浆进行钻进,凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩,喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。
随时观察设备运行及地层变化情况,直至钻头下沉至试桩确定的桩长位置。
1.3、制备水泥浆
待搅拌机下沉到一定深度时,即开始拌制水泥浆,水泥浆计量采用电脑喷浆自动记录仪自助计量。
设计水泥掺量为50kg/m,水灰比分别为1:
0.45、1:
0.48和1:
0.5三种情况,水泥用量分别为50kg、55kg、和60kg三种,分别至少施工1根搅拌桩,待喷浆前将水泥浆倒入集料斗中。
制备好的浆液搅拌均匀不得离折,泵送必须连续。
水泥浆应在制浆机中不断搅拌,直至压浆时,才可缓慢地将其注入集料斗中。
现场技术员要对拌制浆液的数量以及泵送浆液的时间等进行记录。
1.4、喷浆、搅拌提升
搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中。
在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升,提升速度小于0.8m/分,提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断,同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。
边喷浆边旋转提升,搅拌至离地面50cm。
施工时若因故停浆,送浆中断,将搅拌机下沉至停浆点以下1m,待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路清洗干净备用。
1.5、喷浆、搅拌、下沉
搅拌至离地面50cm后,重复进行搅拌下沉,下沉过程中始终保持送浆连续,中间不得间断,达到设计深度后停止钻进,为保证桩端施工质量,必须持续喷浆1分钟,使浆液完全到达桩端。
1.6、搅拌、提升
停止持续喷浆后、边搅拌边提升,搅拌机提升至地面2m时宜用慢速,当喷浆口即将提出地面时,停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
1.7、搅拌机移位
关闭电源,移动设备,进行下一根水泥搅拌桩施工。
1.8、回填桩头
在施工到顶端0.5m范围时,因上覆土压力较小,搅拌质量较差,所以对地面以下0.5m范围内不进行喷浆作业,桩机移位后,将地面以下未喷水泥浆的50cm,用水泥土回填,并振捣密实。
1.9、检测
根据嘉兴指挥部的统一安排,计划成桩28天后由浙江省交通设计院检测中心进行试桩取芯检验,主要检测检测桩体的长度是否满足设计要求,桩体的连续性和桩体的28天无侧限抗压强度是否满足设计值0.6mpa。
桩位及桩间距采用钢尺测量检验是否满足设计及规范要求。
2、施工要点
2.1、施工过程中需记录水泥掺量,水泥浆的配比,钻机钻进、提升、拌速度,钻机工作压力,钻机的喷浆压力、灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间等参数,以指导后续水泥搅拌桩施工。
2.2、施工时注意标高控制,确保水泥搅拌桩桩顶标高符合设计要求。
2.3、水泥搅拌桩桩体无侧限抗压强度、桩长及桩身均匀性须符合设计要求。
2.4、搅拌桩的垂直度偏差不得超过l.5%,桩位布置偏差不得大于10mm,桩径偏差不得小于设计值。
2.5、搅拌机凝浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,应有专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。
四、水泥搅拌桩施工质量要求标准
1、应保证桩基的平整度和导向架的垂直度,搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.5%,桩位偏差不得大于10cm。
2、搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,深度记录误差不得大于50mm,时间记录误差不得大于5s。
3、水泥搅拌桩的质量检验同粉喷桩方法,施工过程中随时检查施工记录,对每根桩进行质量评定。
搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
桩距(mm)
+100
抽检2%
2
桩径(cm)
不小于设计值
抽检2%
3
桩长(m)
不小设计值
检查施工记录
4
竖直度
1.5%
检查施工记录
5
掺灰量(kg/m)
符合设计要求
检查施工记录
6
强度
不小于设计值
抽检5%
本次为首批水泥搅拌桩(工艺性试桩)施工,故对所有桩全部进行检测。
五、施工进度计划
场地平整1天,桩机拼装调试1天,水泥搅拌桩施工1天。
六、人员及主要机械设备配置
进场人员
进场设备
施工现场负责人
王保在
水泥搅拌桩机
HP-5A型1套
现场技术员
林立志、王启林
发电机
350KW1台
质检员
郭永强
推土机
1台
试验员
郭强
运输车
2台
测量员
李永生
平地机
1台
安全员
崔树栋
挖掘机
1台
桩机操作人员
4名
七、质量保证措施
1、完善施工技术管理措施
1.1、施工前认真核对软土地基设计文件及资料,切实领会设计意图,对施工区域的水文、地质、气象认真调查,完善已编制的实施性施工组织设计。
1.2、做好技术交底工作,让技术员明白本分项工程的技术标准、施工工艺流程和操作标准,掌握技术标准,并自觉执行技术标准。
1.3、做好各种材料的试验鉴定和各种配合比的选择,施工中严格要求试验检测工作,随时检查,不合格材料不进场,切实把好试验关。
真正做到:
材料有试验,配料有选择,施工有控制,检查有试件,试验有报告,资料有分析。
1.4、建立质量责任制。
经理部技术人员要明确各级责任。
施工现场实行标示牌管理,写明作业内容和质量要求,根据合同的规定切实作好隐蔽工程的检查工作。
1.5、施工前,施工管理人员必须对施工班组进行书面技术交底,每个操作人员,明确操作要点及质量要求。
每道工序施工结束后,进行工序交接,上道工序质量不合格,下道工序不得开始。
施工管理人员必须随时检查指导施工,制订工序流程图,确定关键工序和特殊工序的关键点,进行连续监控,对比分析质量偏差,及时纠正质量问题,把质量隐患消灭在施工过程中。
1.6、做好施工原始记录和质量评定资料的签认整理、归档工作,完善质量责任追踪档案。
1.7、建立质量奖罚制度,对质量事故要严肃处理坚持三不放过。
1.8、认真做好现场记录,待首件工程完工后要进行施工总结,以确定施工方案,获取控制参数,正确计算工程进度,确保施工质量,对原施工方案进行修改、补充。
2、搅拌桩施工质量控制点
2.1、施工现场事先予以平整,不得回填杂填土或生活垃圾。
施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数,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。
2.2、根据设计要求进行工艺性试验,确定出各项施工参数,施工过程中严格按设计及工艺要求进行。
当桩周围为粘层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。
2.3、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、提升速度相互匹配,确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。
2.4、施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差不大于50mm,成桩直径及桩长满足设计要求。
2.5、制备好的浆液不得离析,不得停放时间过长,泵送必须连续。
灰浆泵输浆量,灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。
2.6、后场供浆停机时,及时通知前场以防止断桩和缺浆。
使搅拌桩机下沉至停浆点以下1m,待恢复供浆时再喷浆提升。
停机后3小时,将输浆管拆下,妥为清洗。
喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求,喷浆量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。
2.7、当搅拌桩桩顶接近设计标高时,应特别注意桩头的施工质量,桩顶1-2米范围内增加喷浆搅拌一次。
同时搅拌自地面以下2m喷浆搅拌提升出地面时,宜应慢速,当喷浆口至桩顶标高时,宜停止提升,搅拌10秒-20秒,以保证桩头密实均匀。
2.9、当输浆管有弯折、外压或漏浆情况时要及时检查、理顺管道,清除外压,发现漏浆点应进行补漏,严重时停机换管。
当输浆管道过长,沿程压力损失增大时可使制浆池布置靠近桩位,以缩短送浆管道。
当场地条件不具备时,可适当调增泵送压。
八、安全保证措施
1、安全保证措施
1.1、严格按照交通部及当地政府保证安全生产的有关文件和规定执行。
1.2、加强施工中安全管理,保障施工人员和国家财产的安全。
根据“谁主管谁负责”的原则,建立以项目经理为第一责任人的各级安全生产责任制,做到“纵向到底,横向到边”。
1.3、建立安全生产定期和不定期检查制度。
每月对安全生产情况进行一次检查,每季度进行一次大检查,每年配合处安全检查组进行一次总检查,评比打分,奖罚兑现。
1.4、抓好安全岗位培训,开工前,对所有上岗人员进行安全知识教育,分批培训,每人参加安全培训不少于两次,每次不少于四小时,把有关安全操作规程印发给各基层单位,对照检查,对照实施,特种行业人员一律持证上岗。
1.5、随时接受业主及监理单位对安全生产的督促、检查、考评,对提出的问题,及时确定方案组织实施,确保安全生产。
1.6、现场施工人员必须佩带好安全帽等劳动保护用品,做好交通运输的安全工作,施工场地设置交通标示灯、交通禁示牌,并安排专职人员指挥,以便行人及车辆。
2、施工安全控制点
2.1、搅拌桩机要做到清洁、润滑、紧固,安全防护得力,确保机况良好。
2.2、所有设备的皮带传动、链条传动和开式齿轮传动等都必须有防护罩,并固定牢固。
2.3、不准带电对搅拌桩机进行保养,不允许触摸设备的转动部位。
2.4、搅拌机桩机接电时,要求将保护零线引出,并紧固在设备的明显部位,保护零线不允许有接头,也不允许用单股线做保护零线。
2.5、搅拌桩机的操作工操作设备时,必须严格遵守操作规程,做到持证上岗。
九、文明施工措施
注意现场文明施工,材料堆放整齐有秩序。
便道通畅、便捷。
在确有必要的地点与时间,将提供足够的照明、护栏、围栏、警告牌及看守措施,以保障公众的安全与方便。
十、环境保护措施
环境保护越来越为人们所关注,在施工期间,将采取有效措施,将对环境的影响减小到最低程度。
成立环境保护小组,专门负责环境保护工作,制定环境保护规划并严格执行。
1、钻机成孔和喷浆过程中,应将废弃的加固料及冒浆回收处理,防止污染环境。
2、严禁向现场周围抛掷施工过程中产生的垃圾。
3、加强水泥搅拌桩机的维修保养工作,确保机械运转正常,降低噪声。
4、夜间施工时,监督施工人员不得敲打钢管等,尽量减小噪音,施工时严禁大声喧哗。
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