三轴水泥搅拌桩施工方案

中铁十局集团有限公司
亳州市建安隧道工程
三轴水泥搅拌桩施工方案
中铁十局集团有限公司亳州市建安隧道工程项目经理部
二零一六年十月
目录
1 编制说明 0
1.1编制依据 0
1.2编制原则 0
1.3适用范围 0
2 工程数量及水文情况 0
2.1主要工程数量 0
2.2工程地质条件 0
3 施工计划 (1)
3.1施工进度计划 (1)
3.2机械投入计划 (2)
3.3人员投入计划 (2)
4 施工方案与工艺 (2)
4.1测量放线 (3)
4.2开挖沟槽 (3)
4.3三轴搅拌桩孔位定位 (3)
4.4钻机就位 (3)
4.5钻进施工 (4)
4.6水泥浆配合比 (5)
4.7置换土处理 (5)
4.8施工记录 (5)
5.施工安全保证措施 (5)
5.1机械作业及设备使用安全措施 (5)
5.2用电安全预防措施 (6)
6.施工质量保证措施 (6)
6.1三轴水泥搅拌桩施工质量控制措施 (6)
6.2夜间施工保证措施 (8)
7.文明施工及环境保护保证措施 (8)
7.1文明施工保证措施 (8)
7.2环境保护措施 (9)
三轴水泥搅拌桩施工方案
1 编制说明
1.1 编制依据
（1）亳州市建安隧道工程施工图及其它相关设计资料；
（2）国家及公路行业现行有关施工规范、验收标准。

（3）亳州市建安隧道工程实施性施工组织设计；
（4）我集团公司以往积累的施工经验，拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果。

1.2 编制原则
（1）根据设计图纸结合现场实际情况，制定科学合理、经济适用、切实可行的施工方案，确保建安隧道工程三轴水泥搅拌桩的各项技术经济指标及施工工期等要求得以实现。

（2）充分考虑三轴水泥搅拌桩施工过程中的重、难点。

（3）合理利用现场资源配置，施工中合理安排施工顺序。

1.3 适用范围
本方案适用于亳州市建安隧道工程三轴水泥搅拌桩分项工程，施工里程为K0+347～K0+830。

2 工程数量及水文情况
2.1 主要工程数量
主要工程数量表如下：
（1）地形地貌
工程沿线场地为涡河漫滩及河床地貌。

岸边地面标高36.50～38.60m，堤顶标高约40m，两堤内宽度约为300m，涡河水面常水位宽度约210m，水面标高约35m，最大水深7.50m。

工程沿线分布的⑤、⑦层为承压含水层，⑤层水头标高约32m，⑦层水头标高约33m。

（2）地质特征
拟建场地宏观地貌单元为淮北冲积平原，微地貌单元为涡河漫滩及河床地貌。

根据勘察资料，场地地基在勘察深度范围主要有粘性土、粉土和砂性土组成。

由上至下依次发育的土层为：①杂填土、耕表土、①-1层淤泥、①-2层冲填土、②层粉土、③层粉质粘土、④层粉土夹粉质粘土、⑤层细砂、⑥层粉质粘土夹粉土、⑦层粉土、⑧层粉质粘土与粉土互层、⑨层粉质粘土。

上述土层①、①-1、①-2、②层土为Q4（全新世）沉积物，④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨层土为Q3（上更新世）沉积物。

坑底土层基本为第④、⑤层，渗透系数大，降水后土体性能较好。

2.3地震参数
隧址区抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期值为0.55s。

3 施工计划
3.1 施工进度计划
3.2 机械投入计划
根据现场实际情况，投入本工程的主要施工设备见下表：
配套设备:
3.3 人员投入计划
本分项工程三轴水泥搅拌桩施工配备5名作业人员。

本分项工程管理人员配备技术人员2人、测量员2人、质检员1人、安全员2人、物资员1人。

4 施工方案与工艺
施工前在三轴水泥土搅拌桩桩位宽度0.9米的断面上进行清障,清挖深度1m；清除完粒径较大的石块后原土回填，回填料必须压实，保证足够的承载力，以便三轴桩机能再其上移位行走，避免桩机履带突然下沉，引起桩架倾覆。

场地平整的标高按照围护结构纵断面图标
注的地面整平标高进行整平，即三轴水泥土搅拌桩施工时桩机的作业面标高。

4.1测量放线
根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。

放样定线后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行搅拌桩施工。

4.2开挖沟槽
根据测量放样的中线，开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如下图（水泥搅拌桩桩体离钻孔桩距离0.2m），开挖沟槽余土应及时处理，以保证水泥搅拌桩正常施工，并达到文明工地要求。

图4.2-1 沟槽开挖示意图
4.3三轴搅拌桩孔位定位
搅拌孔位定位：Φ850mm三轴搅拌桩三轴中心间距为1.2m，在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔位置。

4.4钻机就位
根据确定的桩位位置严格钻机桩架的移动就位，就位误差不大于2cm。

开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。

4.5钻进施工
①搅拌轴成桩搅拌施工采用一次钻进一次提升的施工方法，搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。

根据有关技术资料规定，下沉速度0.5-1.0m/min，提升速度0.8m-1.2/min，同时应严格对注浆量进行计量控制，保证水泥的掺量不少于设计值。

一般钻进时的注浆量为总浆量的60%，提升时的注浆量为总浆量的40%，注浆压力控制在1.0-2.0MPa。

钻进至桩底时在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。

注浆时，中途出现停机、断浆及水泥浆离析等现象，必须重新从停浆位置以下1m 处注浆搅拌提升。

②三轴水泥土搅拌桩施工顺序：
三轴水泥土搅拌桩施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，保证桩与桩之间充分搭接，以达到止水的作用。

特别是施工过程中应严格控制搅拌桩的桩身垂直度，用线锤测出的垂直度≤1/200。

套接一孔法施工示意图：
③冷缝处理：当相邻两桩因施工间隔时间过久，桩体水泥浆凝固而无法进行搭接时，采用3根Ф800@500mm高压旋喷桩进行冷缝处理，保证止水帷幕的止水效果。

高压旋喷桩的桩长等于三轴水泥搅拌桩的桩长。

4.6水泥浆配合比
根据三轴搅拌桩的特点,水泥浆配比的技术要求如下:
采用PO.42.5级普通硅酸盐散装水泥，水泥储存在水泥罐中，水灰比1.6:1，水泥用量不小于20％。

4.7置换土处理
三轴搅拌机搅拌轴设有螺旋式搅拌翼，钻进时有一定排土量，约30%以内，一般沉积在导沟内（为泥浆），由于水泥掺量较大，排浆（土）经短时间即可固结，在施工时应及时用小挖机将导沟内的余浆挖出,集中堆放,固结后干土及时外运。

4.8施工记录
施工过程中由现场技术员负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间、注浆量，记录要求详细、真实、准确。

及时填写当天施工的表格记录，隔天送交监理。

5.施工安全保证措施
5.1机械作业及设备使用安全措施
1）各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生。

2）机械安装时基础必须稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂距架空线要符合安全规定。

3）各种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等到装置，机械设备附近设标志牌。

4）运输车辆服从指挥，严禁酒后驾驶车辆和操作机械，车辆严禁超载、超高、超速，禁止不符合规定的设备使用或设备超负荷运转。

5）机械设备在现场集中停放，严禁对运转中的机械设备进行检修、保养。

6）起重作业严格执行《建筑机械使用安全技术规程》和《建筑安装工人安全技术操作规程》的有关规定。

定期对起重机械进行检查，
确认良好后方可作业。

7）起吊设备时，严禁起吊超过规定重量的物件，不得用来运送人员。

其中吊装的钢丝绳，定期进行检查，凡发现有扭结、变形、断丝、磨损、腐蚀等现象达到破损限度时，及时更新。

8）起重机械的安全保护装置必须齐全、完整、灵敏可靠，不得任意调整和拆除。

并指定专人定期检查，检查项目必须符合有关规定。

9）机械吊装管材时，吊具完好，栓绑要牢靠，防止管子滑脱。

10）起重作业中，司机先发信号然后起吊。

起吊时，重物在吊离地面20～50cm时停车检查，当确认重物挂牢制动性能良好和起重机稳定后再继续起吊。

起吊重物旋转时，速度均匀平稳，防止重物在空中摆动发生事故。

吊长大重物时，有专人拉放溜绳。

11）设专人对机械设备、各种车辆定期检查、维修和保养，对查出的隐患要及时进行处理，并制定防范措施，防止发生机械伤害事故。

5.2用电安全预防措施
1）施工用电必须设专职人员负责运行和维护。

2）施工现场对电工和用电人员进行安全用电教育培训和技术交底。

电工必须持证上岗。

3）架空线路、电缆线路必须有短路保护和过载保护。

4）施工用电设施安装后，必须经过验收合格，方可投入使用。

5）电气设备或线路发生火警时，首先切断电源，在未切断电源前，严禁使身体接触导线或电器设备，严禁用水进行灭火。

6）发生人身触电时，立即切断电源，方可对触电者做紧急救护。

严禁在未切断电源之前与触电者直接接触。

7）施工用电按规范的要求进行安全检查。

6.施工质量保证措施
6.1三轴水泥搅拌桩施工质量控制措施
（1）标高控制
①在三轴水泥搅拌桩机架上从上往下（0-33m）标好刻度。

②测量原地面高程，根据桩顶标高、桩底标高计算出原地面至桩顶、桩底的距离。

③根据计算结果及钻杆在机架上的读数来控制搅拌桩的桩顶、桩底标高。

（2）垂直度控制
1、线坠法
①在机架上的纵、横向悬挂6m长的线坠，测量出线坠底部与机架的竖向偏差值X、Y。

②桩机在纵、横向的垂直度即为X/6、Y/6，将计算结果与1/200进行比较，进而进行垂直度的控制。

2、全站仪法
①用全站仪测量出钻杆顶至原地面在纵、横向的竖向偏差值X、Y，在读出钻杆顶至原地面的距离L。

②钻杆纵、横向的垂直度即为X/L、Y/L，将计算结果与1/200进行比较，进而进行垂直度的控制。

（3）水泥浆用量控制
计算出首开幅三轴水泥搅拌桩每延米的水泥总用量：
m=3.14*0.425*0.425*3*1*1.8*0.2=0.613t；
按1.6:1的水灰比转化为每延米水泥浆总用量：
L0=0.613*2.6/1.352*1000=1178L/m；
计算出连续幅三轴水泥搅拌桩每延米的水泥总用量:
m=3.14*0.425*0.425*2*1.8*0.2=0.408t；
按1.6:1的水灰比转化为每延米水泥浆总用量:
L0=0.408*2.6/1.352*1000=785L/m；
水泥浆用量控制：电脑计量读数与成桩后的电脑小票。

（4）进尺速度控制
“两搅两喷”：下沉速度0.5-1m/min，提升速度0.8m-1.2/min，。

（5）试验
1、水灰比
水泥浆液的水灰比用泥浆比重仪检测，试桩时每幅桩检测三次。

2、试桩试块
试桩时每幅桩选择3个取样点，每个取样点制作3件试块。

6.2夜间施工保证措施
夜间施工必须有足够的照明设施，施工现场照明设备严禁使用碘钨灯。

夜间施工，项目部安排人员夜间值班制度，夜间施工现场必须有管理人员盯控，对于吊装等需要视线较高保证的作业尽量安排白天作业。

7.文明施工及环境保护保证措施
7.1文明施工保证措施
（1）场地管理
为了方便施工现场的场地管理，为文明施工创造良好的外部条件，减少现场施工粉尘、弃土、噪声及生活垃圾对周边环境造成的影响及行人、车辆对工程施工造成的干扰。

根据文明施工的有关要求，本工程对所有划定的施工及生活区场地进行围挡，施工及生活区主要出入口设简朴、规整、密闭的大门。

（2）现场防火
1）加强防火安全教育，制定施工现场的消防制度，建立健全消防管理机构，绘制消防平面图，明确各区域消防责任人。

2）按施工作业面和生活区的实际面积和需要，根据有关规定在施工现场生活住房区及施工机械、车辆上配备足够而有效的灭火器材和消防蓄水池。

3）挑选年富力强的人员组成义务消防队，对其进行必要的消防知识和技能培训，使其熟悉消防业务，做到训练有素。

4）与当地消防管理部门取得联系，必要时请求予以协助。

（3）卫生管理
1）建立现场各区域的卫生责任人制度。

定期搞好环境卫生，清理垃圾，施药除“四害”，保持现场清洁、无臭味。

2）装运建筑材料、土石方的车辆，采取有效措施，保证不污染道路和环境。

（4）粉尘、噪音管理
1）对施工现场及生活区定期进行洒水和清洁，减少灰尘对周围环境的污染。

现场设清洁工人，专门负责现场的清扫和洒水工作。

施工作业面内严格按要求做到工完料清，每次交班前现场施工管理人员对施工作业区域进行文明施工检查，不合格者除督促工班整改外，并按规定对作业工班进行一定的经济处罚。

2）施工中尽量使用低噪音的施工方法和机械设备。

3）当施工作业的噪音可能超过限值时，向有关单位申报，批准后方可施工。

（5）治安保卫管理
1）施工现场安全、保卫工作是文明施工的一个重点，也是使工程施工能够正常进行的保证。

2）建立健全安全、保卫制度，落实治安、防火管理责任人。

3）施工现场的管理人员、作业人员必须佩戴工作卡。

4）进入施工现场的人员一律要戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。

7.2环境保护措施
7.2.1预防噪音的措施
为防止噪音扰民，夜间禁止施工。

7.2.2扬尘及大气污染控制措施
（1）施工场地及道路进行硬化，适时洒水，减轻扬尘污染。

（2）土、石、砂、水泥等材料运输和堆放进行遮盖，减少污染。

（3）设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，严禁遗洒，运碴车辆的碴土低于槽帮10cm并用苫布等覆盖，严防落土掉碴污染道路，影响环境。

（4）渣土车采用密闭式自卸汽车。

7.2.3弃碴处理
（1）选择对外环境影响小的出料口、运输路线和运输时间。

（2）对可再利用的废弃物尽量回收利用。

（3）施工现场内无废弃材料，运输道路和操作面落地料及时清用。

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