粉喷桩试桩方案(定稿)详解

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1、中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案中国中铁浙江乐清湾铁路支线工程双向水泥搅拌粉喷桩试桩方案编制：复核：审批：中铁隧道局浙江乐清湾铁路SGO标项目经理部2015年8月3日双向水泥搅拌粉喷桩试桩方案一、编制依据1、设计单位相关技术标准、设计交底及相关文件；2、铁路工程地基处理技术规程TB10106-20103、铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-20034、铁路路基工程施工技术指南TZ-202-2008二、工程概况1、工程简介乐清湾港区铁路支线工程施工SG06g段位于浙江省温州市乐清市境内。标段正线起讫里程为DK56+736DK69+762.99,标段全长13027.99mL

2、其中，桥梁9座共3091.75m,占标段线路总长的23.73%;隧道8座共6388.00m,占标段线路总长的49.03%;路基共3548.25m,占线路总长的27.2%;涵洞20座，共652.78横延米。其中乐清港站软土浸水路基、应急专用线路基地基加固处理为全段控制工程之、。2、工程地质及水文资料1）地形地貌：乐清湾滩涂区，东临乐清湾海域，位于围海工程的围堤内，目前正在进行吹填施工，设计吹填后的地面标高3.5m,围堤外分部较多养殖塘。2）地层岩性-0:人工填土，主要成分为粉质黏土，夹碎块石。-0-1:素填土，主要成分是粉质黏土及黏土。-2:mQ4淤泥，灰、灰褐色，流塑。（r0=40Kpa-3:

3、m+alQ4淤泥质粘土，灰、灰褐色、流塑。00=60Kpa-1:al+1Q3粘土，浅灰色，软塑。（r0=120Kpa-2：mQ3占土，灰色，软塑。（r0=120Kpa-1:m+alQ3粘土，褐黄、褐灰色，软塑。00=120Kpac、水文地质条件：地下水为孔隙潜水，水位埋深0-1.0m,地表水及地下水化学侵蚀环境作用等级H1,氯盐环境作用等级L1。3、施工范围及设计概况路基设计类型：乐清港站为软土浸水路基，应急专用线为软土路基地基加固措施(双向水泥搅拌粉喷桩)：1) DK69+043DK69+762.9锻股道地基采用插塑板联合堆载预压+双向水泥搅拌粉喷桩加固，插塑板按正方形布置，板间距1.2m,

4、板长25ml双向水泥搅拌粉喷桩桩径0.5m,间距1.2m,桩长8.0m,正方形布置。DK69+000DK69+762.99堆载预压土柱高2.0m,预压土下铺一层土工织物，预压时间不小于6个月。2) DK69+000DK69+762.9殿地基采用插塑板联合堆载预压加固，插塑板按正方形布置，板间距1.2m,板长25ml铺设0.5m厚碎石垫层+0.1m厚中粗砂垫层。垫层内铺一层单向HDPEt工格栅，采用U型钢钉连接。三、施工组织图a：组织机构框图1、施工组织机构设置为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，我们将按照“高效精干”的原则

5、，根据标段的特点，组建“乐清湾港区铁路支线工程乐成项目经理部”，根据项目特点和工程情况，项目经理部设项目经理一名，副经理两名、总工程师一名。项目经理部内设工程部、财务部、工经部、安质部、物机部、办公室、试验室等职能部门，组织机构框图如图a：2、施工人员安排计划安排施工人员20人，其中技术人员1名，测工2名，试验2名,质检人员1人，机组人员8人（机长1人、操机工1人、机械工2人，电工1人，记录1人、普工2人）、生产及辅助工人6名。施工中可以根据工程实际进展情况增加施工人员。3、施工仪器和机械设备3.1仪器设备仪器名称型号数量状况进场日期水准仪DSZ21台标定2014-12-19全站仪莱卡TC40

6、2!1台标定2014-12-19钢尺50米3把标定2014-12-193.2施工机械设备施工中使用的机械设备采用汽运的方式进场，具体机械设备及数量如下：设备名称规格型号单位数量状态用途粉喷桩机SXJB-A台1良好打桩发电机120KW台1良好供电电子,仪台1良好送粉罐98A-2台1良好储存水泥空气压缩机台1良好加压搅拌深度自动记录仪台1良好控制桩长4、材料组织施工中水泥采用温州海螺水泥厂生产的P.042.5袋装普通硅酸盐水泥，并经第三方检测单位检测各项力学及物理指标均达到标准规范要求。并要求提供出厂质量保证单。施工中严禁使用过期、受潮、结块变硬的劣质水泥。对进场水泥按照规范要求进行试验工作，在施

7、工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cmr-50cm并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，以确保水泥不受潮变硬。四、工艺试验目的为了更科学的指导施工，获取最适合场地地质条件的施工参数，严格控制双向水泥搅拌粉喷桩的施工质量，优化工程施工工艺，总结出确信可靠的方案，在全线推广应用。在施工前，将根据设计要求进行现场工艺性试验，主要确定以下性能：1、掌握满足设计单桩粉喷量的各种技术参数，如钻杆下沉和提升速度、喷粉压力、进入持力层电流大小和钻进速度等。2、掌握下沉和提升的阻力情况，选择合理的搅拌头形式、电机功率与搅拌叶片的宽度和倾角等。3、确定水泥最佳用量，检验室内试验所确定的配

8、合比是否便于施工,中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案中国中铁是否需要添加外加剂等。4、了解强度增长和凝期的关系。5、验证施工工艺和方法、施工顺序。五、工艺试验技术参考1、室内配比选定设计要求水泥参入量不小于60kg/m（参入比不小于15%）,我部按设计范围确定三个配比参数，分别是60kg/m、60kg/m+1嗦入比、和60kg/m+3%参入比。2、工艺试验施工技术要求工艺试验的根数地点根据施工设计图和设计相关要求确定，工艺试验的施工技术参数应满足下表要求:序号技术名称技术参数1钻进速度1.5m/min2平均提升速度0.81.2m/min3搅拌速度3050r/min4钻进时喷粉压力

9、0.40.6Mpa工艺试验后，结合实际情况，可适当调整施工技术参数。3、设计要求设计要求数据如下:1桩型双向水泥搅拌粉喷桩2桩截面尺寸桩径5003桩长8m4桩问问距1.2m5桩布置形式正方形布桩6水泥掺入量水泥掺入量不小于60kg/m（参入比不小于15%）。728天取芯无AW艮抗压强度不小于1000kpa8单桩允许承载力不小于94kPa990天试块抗压强度不小于1.5MPa六、试桩安排及平面布置1、试桩安排本次工艺试验桩选取具有代表性的地段乐清港站DK69+043-DK69+060段进行。此段紧靠在建疏港公路，地势平整，试验区上空空旷，且该区域可以做为本工程路基软基处理工艺试验的典型代表，完全

10、符合工艺试验场地选取的各项要求，并能达到实现工艺试验的目的，为后期施工提供准确的技术参数及各项工艺标准。我部计划于2015年8月19日进行成桩工艺性试验，试桩里程为DK69+043-DK69+060桩长8m,桩数9根（共72延米），然后进行检测。桩身强度检测采用在搅拌桩中心钻取芯样，水泥土28天龄期无侧限抗压强度不低于1500kpa。2、试桩平面布置图试桩平面布置图如下中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案向港加COOOQQOOOCOOOOOOOO夕6门DK69+043DK69+060试桩平面布置图3、试桩技术参数试桩技术参数表序号桩位编号桩长(m)桩径(m)桩距(m)水泥参量钻进速

11、度m/min提升速度m/min钻进时喷粉压力Mpa备注11-1#80.51.260kg/m0.90.90.421-2#1.260kg/m1.11.00.531-3#1.260kg/m1.31.10.642-1#80.51.260kg/m+1%参入比0.90.90.452-2#1.260kg/m+1%参入比1.11.00.562-3#1.260kg/m+1%参入比1.31.10.673-1#80.51.260kg/m+3%#入比0.90.90.483-2#1.260kg/m+3%#入比1.11.00.593-3#1.260kg/m+3%#入比1.31.10.6七、双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺方法1

12、、施工准备1）施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量仪器标定工作。2）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。3）试桩施工范围内的淤泥、杂物彻底清除并整平。4）对软基粉喷桩处理范围进行实地测量放样，并采用钢卷尺测量定位出每根粉喷桩的桩位，采用木桩插入土层做好明显标识。5）在施工现场选定适当位置，搭设水泥棚，水泥棚搭设满足水泥存放标准，并对进场水泥进行取样检测试验，检测试验合格后方可投入使用。2、施工工艺要求2.1 施工机具及材料的选择双向水泥搅拌粉喷桩采用SXJB-A型搅拌桩机施工，采用P.042.5普通硅酸水泥作为固化剂。2.2 施工顺序和工序（1）施工顺序：放样

13、定位一喷粉搅拌下钻至设计标高一搅拌提升至原地面7成桩。（2）双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺及方法2.3 主要施工工艺流程测量放样-机具就位、调整一预搅下沉至设计深度一喷粉搅拌提升至离地面30cm-重复搅拌下沉至设计深度一重复搅拌提升至离地面30cm处一关闭搅拌机具一铺设碎石垫层一铺设土工格栅一铺设中粗砂垫层一填筑路堤。2.4 主要工作原理粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，它利用水泥等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间发生的物理反应和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。2.5 施工工艺1）、场地清理、整平在软基处

14、理范围内，清除地表有机土、耕植土及松散土层，清表深度根据现场实际情况确定，必须确保清表工作满足技术规范要求。对清表后地面做整平处理，局部留有坑洼地方采用粘性土回填，软基处理范围初步整平后采用20T振动碾静压一遍，确保机具就位安装平稳，不产生局部沉降。同时做好路基两侧纵向排水设施，保证排水畅通，以降低地表水。2）、测量放样根据设计图纸，采用全站仪测量放出软基处理范围，木桩定位以做出明显标识；按设计图纸粉喷桩桩位平面布置图中桩位间距要求，采用钢卷尺丈量定出每根粉喷桩具体桩位，并采用木桩插入土层做标识。3）、机具就位在场地内组装钻机，并进行开钻前调试工作，确保钻机各项性能指标达到正常状态。移动钻机至

15、施工桩位定位、对中，并调整钻机水平稳定。4）、预搅下沉二王仁中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案中国中铁启动搅拌钻机，钻头正转，待搅拌钻头接近地面，启动自动记录仪，空压机送所，正转预搅动下沉。钻头边旋转边钻进至设计深度。施工中，为不致堵塞喷射口，不喷射粉体而是喷射压缩空气，钻进一定深度启动一次，将泥砂从喷射口吹出。钻孔深度由钻机上刻度盘指示为准，桩长误差不得大于5cmi垂直度偏差不得大于1.5%。5）、提升钻杆、喷粉搅拌当钻机钻进至设计深度后，启动搅拌钻机及喷粉装置，关闭送气阀门，打开送料阀门，喷送加固粉料至钻头，钻头呈反向边旋转边喷粉边提升，使土体和粉体充分拌和，提升速度一般按0

16、.5m/min控制，当喷粉搅拌提升至离地面30cm时，粉喷机停止喷粉只搅拌，同时采取复搅措施。6）复搅为保证桩体的强度和喷粉均匀性，对桩体需进行复搅措施，第二次搅拌施工不喷粉，搅拌深度为整个桩体深度，复搅施工钻杆下沉及提升速度与第一次喷粉搅拌相同，施工工艺与喷粉搅拌施工工艺一致。7）、提出钻杆，移位至下一个施工点8）双向水泥搅拌粉喷桩施工流程图:双向水泥搅拌粉喷桩施工流程图2.6 施工注意事项1）、水泥用量的多少是粉喷桩质量好坏的关键，施工中，水泥掺量严格控制不小于设计量60kg/m;施工中若发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计量。2）、严格控制喷粉标高和停粉标高，在提升过程中

17、不得中断喷粉，确保桩体有效长度，严禁在未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。3）、钻机钻进深度满足设计要求，要求桩底应嵌入地基硬层，以进入持力层50cm为止；当钻杆钻头提升至地面以下30cm时，送灰器停止喷粉，并采用人工回填粘性土压实。4）为保证桩体的强度和喷粉的均匀性，整个桩体在第一次喷粉搅拌结束后对桩顶2m范围复喷一次，并对整个桩体需进行第二次复搅措施，只搅拌不喷粉，确保固化料与地基土均匀拌和。5）、在喷粉搅拌施工中，若遇停电、机器故障等原因，造成喷粉中断时必须进行复打，复打应重叠孔段应大于1.0m。6）、施工设备必须配置良好的粉料计量装置、压力表、桩孔深度刻度盘等计量装置，严禁不合格设备的投入

18、使用。7）、储灰缸单次储粉量应不小于一根桩的用量加50kg,当储量不足时，不得进行下一根桩的钻孔施工。8）、钻孔施工中，应及时检查钻头直径磨损量不大于1.0cm,否则应及时更换钻头。且不宜采用直径过大的钻头，以小于53cm为宜。9）、粉喷桩施工应由外围向中间顺序进行打桩施工，桩的平面位置偏差控制在士5cm1垂直度偏差不大于1.5%。10）、每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领篮之 中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案中国中铁料数量与该机完成的喷粉延米量是否相符；现场技术资料的填写必须真实、准确，做到完成无缺、及时整理归档。2.7 故障的排除与防治2.8 卡钻实行慢

19、速钻进；改进钻头；如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻；如果提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再喷粉。2）、喷粉不畅或堵塞检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气源压力，处理输气的密封不严，确保正常输气；清除固化料中的杂物和大颗粒，改用合格水泥，提出钻头清理喷嘴；喷粉不畅时，操纵喷粉阀门由关到开，由开到关，反复多次。3）、断桩水泥应妥善保管，防止受潮，固化料使用前过筛，确保合格水泥使用；经常检查管道，确保输灰畅通；喷灰计量要准确，供粉气压要准确；提升钻杆前要喷灰1-2min后均匀搅拌提升；钻头或输灰管道堵塞，应立即停桩清理；对已断桩应将上部断桩打除后，以水泥砂浆补桩或邻位打桩。4）空心

20、桩当土层含水量低于20%寸，宜采用钻孔时适当注水或根据监理工程师指令改用喷浆搅拌桩工艺。5）、桩体强度不均控制钻杆提升速度，确保均匀提升、均匀喷份、均匀搅拌；经常检查计量称，保证计量准确；经常检查输灰管路的喷粉量和供气气压，确保平稳送灰；遇松软土层或粘土层应调整输出转速，保证钻杆适应性，使喷灰均匀；调整空压机气压，确保气压稳定。6）、漏桩应逐桩编号，成桩过程中应逐排逐号前进；桩位应做明显标记，并注意施工中不得损坏；设专职人员做施工记录，认真记录施工桩号、桩长、喷灰量等施工技术参数数据，并为钻机移位做提前指导；对遗漏的桩位予以及时补好。2.8质量检查1 ）、在凿除桩头时，应对粉喷桩数量、桩位、桩

21、径等进行检查，如发现漏桩、桩位、桩径偏差大时，应立即采取补救措施。2）、成桩7天后进行取样检测，按照0.2%的频率分别割取5X5X5cm的标件进行标养，测定7d及28d龄期的无侧限抗压强度。3）、桩顶强度检测一般可采用16的钢筋、长度2m的平头钢筋垂直放入桩顶，如用人力能压入10cm（28天龄期），则表明桩头质量有问题，一般可先挖除，再填入C20素混凝土和砂浆。4）、成桩28天后，应使用带钻头的轻便触探器，在桩身中心钻取水泥加固土样，观察其搅拌均匀性，并按0.2%频率测定28天无侧限抗压强度。5）、成桩28天后桩身强度检测合格后方可进行路基土填筑施工。6）、双向搅拌粉喷桩施工质量标准双向搅拌粉

22、喷桩施工质量标准检查项目质量标准和允许偏差中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案中国中铁间距（纵横向）士50mm垂直度1.5%桩长不小于设计值八、质量保证体系及措施为保证施工质量，我部建立完善的质量保证体系，质量管理组织机构图如下:质量管理组织机构图项目经理项目总工程师主管生产项目副经理安质部负责人专职质量工程师职工质量培训夜校办公室各作业队队长作业队质量员1、质量保证措施为确保工程质量，我部施工人员将严格按设计要求及有关规范的规定 施工，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程 质量进行预控。1）人员实行岗位责任制，做到定机、定人、定岗、定责。钻机确定1名机长，制

23、定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。对现场施工和质检人员进行培训，从干部到职工都强化质量意识，凡参加粉喷桩施工的人员上岗前首先要了解、掌握、重温有关施工技术规范，明确岗位责任，做到未经培训不得上岗。充分发挥质检人员对工程质量的控制作用，项目部质检人员和监理人员对质量具有一票否决权。2）设备设备是保证施工质量的前提，进场的粉喷桩机必须达到以下要求：a、性能良好；b、机架稳定性良好；3）材料只有合格的材料才能保证合格的工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥应经过自检后方可进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。建立粉喷桩机的水泥台帐审核签认制度，台

24、帐中应注名明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。粉喷桩机的水泥必须由机长领取，同时必须由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根粉喷桩的施工桩号。4）工程施工过程施工场地应平整，不得有积水，在施工段面两侧要有排水设施。平面上的布桩位置要清晰可辨，桩位要准确。水泥要堆放在高处，尽量使下面有良好的通风效果，堆放水泥的场地四周要排水畅通，保证阴雨天气无积水现象。水泥要分品种整齐堆放，不同厂家、不同型号的水泥严禁混合使用。废弃水泥袋要及时回收、清理，保证施工现场整洁。水泥的防雨遮盖设施要完善，确保水泥不受潮、不变质。机械操作要熟练，水泥浆用量及复搅深度应满足要求。工艺试桩确定搅拌机每次下

25、沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不大于5s。复搅时钻头的下钻、提升速度同第一次，粉喷桩每次下钻和提升的时间有专人记录，对出现的意外情况应在备注栏内注明。施工前应对桩机进行全面的检查，用水平尺及垂球校正机架前后、左右的水平度，控制机架的钻杆倾斜度不得大于1%成型后每根桩的竖直度误差都小于1.5%。施工中及时、认真填写原始记录，不允许事后编写。每天资料都应做好签认、汇总工作，发现问题及时改正。每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量与该机完成的粉喷桩延米数量是否相符，并复核资料的准确性。加强资料管理，施工中认真填写有关技术资料，每个根桩均要按实际产生的数据认真负责地填写资

26、料，所有的资料数据必须真实可靠。对成型后的粉体搅拌桩，应由监理工程师抽查成桩7天及28天的桩体成型情况、搅拌均匀程度及桩体强度。九、安全保证体系1、安全管理组织机构中铁隧道局浙江乐清湾铁路支线专用线粉喷桩试桩方案中国中铁安全管理组织机构图2、安全保证体系1)安全生产管理建立并完善以项目经理为组长的安全生产领导小组，开展安全生产管理活动。建立各级人员安全生产责任制，明确各自的人员安全责任，落实安全责任，实施责任与目标管理，对安全生产责任落实情况进行定期检查。建立安全台帐，做好施工中安全台帐的记录工作。2)安全技术措施组装和拆迁机具、登高作业必须戴好安全帽，系上安全带，并有统指挥，进入施工场地严禁

27、穿拖鞋。施工现场应配备有齐全的各类电气保护装置，并能有效地防雨、防水。雨天加强电气安全检查工作，确保电器防水。施工操作中严格注意电压、电流等仪表，不得长时间超负荷运行。机具移车、转向要有专人指挥，专人负责移动电缆及管线安全，严防碰撞、挤压磨伤电器。现场操作人员应戴好防尘保护品，以免粉尘粘附皮肤或吸入肺内。所有操作动作要统一信号，统一指挥，操作要相互协调。十、文明施工把在粉喷桩施工期间所需要的各种机械、材料在空间上合理布置，实现人与物、人与场所、物与场所、物与物之间的最佳组合，使施工现场秩序化、规范化、体现文明施工水平。1、建立完善的规章制度，确立“安全生产，文明施工”的思想，在生产过程中时刻注意公司形象。2、注意环境卫生，对水泥灰（气）应进行处理，防止污染附近的农作物和环境。3、保持机械的完好率，防止机油渗漏而造成污染。4、水泥袋要及时回收、清理，保证施工现场的整洁。同时水泥棚的搭设应规划整齐，严禁乱设乱搭。5、加强与地方关系的协调工作，保证与镇、村、组形成良好的合作关系。6、在施工中注意自身的形象，应做到不酗酒，不赌博和不做违法犯罪的事情