老路拼宽段软基处理施工技术方案

老路拼宽段软基处理（水泥搅拌桩）施工技术方案
1、编制依据
1.省道103上派至庐城段工程建设项目第04合同段施工合同、招标文件；
2.安徽省交通规划设计研究院《两阶段施工设计图》及其它设计资料；
3. 省道103上派至庐城段工程建设项目地质勘察报告；
4.《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006；
5.《分项工程质量评定标准》JTG F80/1-2004；
6.《公路软基地基路堤设计与施工技术规范》JTJ 017-96。

2、工程简介
本标段中K28+000-K36+200段是软土地质类型，地层分布主要为杂填土0.4-8.2m，粉质粘土0-7.3m，淤泥质粉质粘土夹粉土0-11.8m，粘土夹粉质粘土0-6.1m，粉质粘土夹粉土、粉细砂0.5-7m，中粗砂夹粉土等类型。

本合同段钉形双向搅拌桩处理主要应用于软土路基拼宽段和涵洞通道底、桥头路基上。

主要工程量有钉形双向搅拌桩(d=1m)26.54万m,碎石垫层7.06万m3,土工布3.1万m2，高强土工格室134.24万m2。

老路拼宽段沿线沟塘较多且很多断面加宽部分较窄，水泥搅拌桩钻机长10米、宽9米、高30米，待清淤至设计标高后（清淤需先打施工围堰），搅拌桩施工作业空间不足，无法正常施工。

本项目拟采用打施工围堰清淤完成后，分层填筑素土，使高程与围堰基本相平，利用施工围堰与拼宽部分一起作为钻机作业平台施工水泥搅拌桩。

3、施工部署
1、本试验段根据实际情况及总体进度安排，计划于2014年1月12日进行，计划采用一台搅拌桩机进行施工，安排工人8人，水灰比按0.45～0.50，水泥掺量分别按14%、16%、18%、20%三组进行试验，每组试桩2根，最少完成8根水泥搅拌桩的施工。

2、进场机械设备见“进场机械设备一览表”。

3、项目部人员一览表
4、施工人员见“施工人员一览表”。

施工人员一览表
双向搅拌桩施工工艺：
4、工艺介绍
水泥土双向搅拌桩是一种新型的水泥土搅拌桩，其施工机械是对现行水泥土搅拌桩成桩机械的动力传动系统、钻杆以及钻头进行改进而成的：①采用同心双轴钻杆，在内钻杆上设置正向旋转叶片，在外钻杆上安装反向旋转叶片。

②将搅拌叶片改进为能伸缩叶片，可在地面以下任意深度处伸缩为两种不同的半径，使桩体上部截面扩大（扩大头），形成钉子形状的水泥土搅拌桩。

其作用特点如下：
1、搅拌均匀：由于实现了正反向同时旋转，使水泥浆与土体得到充分搅拌，再无层状的水泥土搅拌体；
2、就地搅拌：通过上层叶片的同时反向旋转，阻断了水泥浆上冒途径，强
制对水泥浆就地搅拌，冒浆现象彻底解决；
3、受力合理：双向搅拌桩的变截面结构，与地基中应力传递规律相一致，使加固体的受力更加合理，达到更佳的复合效果；
4、减小沉降：双向搅拌桩结构合理，桩身质量均匀，且强度高，能将上部荷载传到地基深处，减小地基复合沉降；
5、易于推广：使用常规的固化剂，对现行的水泥土搅拌机械进行改进，施工人员接受短期的指导，即可施工；
6、经济性：由于桩身强度大幅度提高，桩间距扩大，单位体积的软土地基处理工程量小，造价降低；
7、适用性：经实践论证，桩长在20米以内时，双向搅拌桩的性能和强度都能够达到理想的效果，具有较高的性价比。

5、施工工艺
根据设计要求，双向搅拌桩施工的各项参数通过试桩来确定，一般情况下钻进速度，v<1.5m/min;平均提升速度，0.8-1.2m/min;搅拌速度，R=30-50r/min;钻进喷浆、复搅时管道压力，0.2MPa<P<0.4MPa。

施工工艺采用2喷4搅。

具体施工步骤为：
步骤一：双向搅拌桩桩机定位，移动到指定桩位并对中；
步骤二：启动双向搅拌桩施工机械，调整搅拌叶片完全展开至预定直径（d=100cm），机械沿导向架向下触土，下面一组叶轮旋转强制切土，同时开启送浆泵，通过固连在叶片上的喷嘴向土体中喷水泥浆，促使固化材料就地粘附在旋转产生空隙的土中旋转到半周，上面一组叶轮旋转搅拌，把土与浆体固化材料搅拌混合在一起，保证喷浆均匀。

这样两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌桩机持续下沉完成“搅、喷、拌”过程；
步骤三：关闭送浆泵、桩机提升，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至桩顶处；
步骤四：开启送浆泵，重复步骤一至步骤三；
步骤五：关闭送浆泵，停止喷嘴喷浆，关闭搅拌机械移位至下一桩位；
步骤六：重复步骤一至步骤五，完成“复搅”过程；
步骤七：关闭搅拌机械移动至下一桩位。

6、参数要求
双向搅拌桩加固材料选用32.5级以上复合水泥，水泥掺入比应根据所加固软土的性质、含水量、有机质含量、酸碱度等，通过试验配比确定。

一般水泥掺入比不小于14%，NF高效减水剂的用量据土的物理、水理性质，按配比试验的结果确定，水灰比不大于0.50。

根据软土的地质条件，如果其含水量高，有机质含量高，酸度高，应适当的增加石膏、粉煤灰等外掺挤，在水泥掺入比不继续增加的情况下，提高桩的强度。

关于双向搅拌桩的室内配比试验，根据一般的工程经验，以90天龄期的无侧限抗压强度为标准强度，要求事件无侧限抗压强度：7天龄期强度qu≥0.8Mpa，28天龄期强度qu≥1.6Mpa，90天龄期强度qu≥2.4Mpa。

7、施工质量保障措施
1、搅拌桩施工前，应进行成桩工艺试验（可利用工程桩），以掌握对该场地的成桩工艺及各项技术参数，在确认原定施工工艺和水泥土配合比可以满足设计要求时，试桩完毕，否则还将再试，直至达到要求。

成桩工艺试验应达到下列要求：
①成桩工艺试验桩数不宜少于5根；
②满足设计要求的每米参灰量和工艺要求的各种参数；
③采用2喷4次搅拌的施工工艺，以保证搅拌的均匀程度；
④掌握各种土质条件下：钻进下沉、钻杆提升的速度及困难程度情况，以确定合适的技术措施。

2、质量检测控制
①桩径不小于设计值，采用钢卷尺量测，检查频率≥2%；
②桩长不小于设计值或电流、钻进速度控制值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率100%；
③扩大头高度不小于设计值，采用钻芯取样结合施工记录检查，检查频率≥0.5%；
④水泥掺入量不小于设计值，采用检查施工记录，检查频率100%；
⑤水灰比采用检测水泥浆比重，比重偏差小于5%，每台班检测不小于1次；
⑥喷浆量控制，每台泵应标定一次，宜采用相关仪器记录；
⑦水泥质量须符合国家标准，采用送检方式，每2000m³检测1次；
⑧根据设计图纸进行桩位放样，桩位定位平面偏差<50mm；
⑨为保证桩体垂直度，应将钻机平面调平以使钻杆导向对地面保持垂直。

使其垂直度偏差<1%。

钻头直径磨损量小于1cm。

3、桩身检测
①在成桩28d后进行钻探取芯，抽检频率为总桩数的1%~2%，取芯位置宜在桩直径2/5处。

应将代表性芯样加工成Φ×h=50mm×100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验。

强度应达到设计值要求；
②在成桩28d或90d后进行荷载试验，检验单桩承载力和复合地基承载力，抽检频率为总桩数的0.2%~0.5%，且不应少于3处。

测定的承载力应达到设计要求；
③可采用轻型动力触探、静力触探以及反射波、瑞利波等物理勘探方法，对桩的均匀性和完整性进行检查。

芯样进行无侧限抗压强度试验，取样数量每组3件，无侧限抗压强度试验方法按JTJ051-93执行，芯样无侧限抗压强度可参照下列标准评定：桩长范围（m） 0~5 5~15 15~25
qu （MPa）>1.2 >0.9 >0.7
取芯应有良好设备和技术，保证芯样完整性和原状强度，进行无侧限抗压强度试验时，可视取样对桩芯的损坏程度将上述设计指标乘以0.8~0.95的折减系数。

4、承载力检测
若岩芯强度达不到设计要求，双向搅拌桩复合地基承载力检测应采用复合地基静载试验和单桩载荷试验。

载荷试验必须在桩身强度满足荷载试验条件，并宜在成桩90天后进行。

若90天前进行，应考虑桩身刚度的提高。

每块场地检测数量不少于3点。

复合地基承载力基本值根据置换率、地质条件、单桩承载力等计算，一般应大于150Kpa。

8、安全生产保证措施
1、安全思想教育
加强安全思想教育，工程开工前对参建人员进行正规的上岗安全培训，包括有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规、规章和技术标准等。

2、安全制度法规保证
工程开工时，依据工程的特殊性，制定对本工程管理行之有效的安全制度法规，进行宣读张贴，和经济奖罚挂钩。

3、安全组织机构与人员配置
建立健全完善的安全组织管理机构，确保安全生产的正常进行，安全工作具体由安保部负责，并配备多名经验丰富的专职安全工程师主持日常安全管理事务，同时在各班组配备兼职安全员。

详见“安全管理组织机构图”：
安全管理组织机构图
4、安全技术交底制度
严格执行安全技术交底制度，使参加施工的人员能了解作业过程中可能发生的种种事故隐患，每一单项工程都应严格做好安全技术交底工作，一般以书面形式进行安全技术交底。

5、安全施工保证措施
（1）施工现场安全措施
1) 所有工程按相应的国家有关标准、规范要求施工。

2) 供电及照明线路满足《电力施工技术安全规则》要求，电线接头牢固，电力安全工具定期检查。

3) 变压器的安装和使用符合国家有关规定。

4) 进入施工现场的人员，一律佩戴安全帽。

5) 现场使用的安全防护用品用具及机械设备，要进行不定期的抽检，发现不合格产品或者技术指标和安全性能不能满足施工安全需要的产品，必须立即停止使用，并清除出施工现场。

6) 建立安全生产教育培训制度，凡进入施工现场的管理人员和操作人员，未经安全生产教育培训的，不得上岗作业。

7) 进行逐级安全技术交底制度，开工前，技术负责人要将工程概况、施工方法、安全技术措施等情况向全体职工进行详细交底，班组每天要向工人进行施工要求、作业环境的安全交底。

8) 施工现场要建立防火管理制度。

备足防火设施和灭火器材，要经常检查，保持良好。

（2）机械设备安全保证措施
1）机械设备必须要有出厂合格证，有设备性能、使用、维修、保养、说明书。

2）设备物资部门将所有机械设备进行的例行检修、运行状态技术资料建立档案。

收集好机械设备的年检合格证书。

3）机械设备的性能满足工程要求，安全装置及安全设施齐全，控制系统灵活可靠。

4）设备的维护保养和使用定员专人管理，以保持设备处于最佳运行状态。

5）机械设备（车辆）的操作人员、驾驶员，必须严格执行“安全技术操作规程”，不准违章作业，严禁酒后操机作业和驾驶作业。

9、文明施工及环境保护措施
（一）、文明施工保证措施
1.加强宣传活动，统一思想，使广大干部职工认识到文明施工是企业形象、队伍素质的反映，是安全生产的保证，增强文明施工和加强现场管理的自觉性。

2.加强工程现场文明施工管理，保障施工优质进行，快速高效树立和维护企
业的良好形象，争创文明标准化工地。

3.结合本工程实际情况，在项目部及各队负责人中明确分工，落实文明施工现场责任区，制定相应规章制度，确保文明施工现场管理有章可循。

4、警示牌
在变压器、高压区、交叉施工现场、油库等设警示标志，以提醒施工及过往人员注意安全。

警示牌采用三角形或圆形，制作和图标符合国家及有关部门的规定。

5、加强环保意识，对施工中的废弃料不乱弃乱放，按要求运往指定地点存放；对易造成环境污染的施工材料，在运输、存放及使用的过程中，采取有效措施，使之不污染或把污染降低到最小程度。

6、所有施工人员均佩上岗证上岗。

上岗证按照规定统一样式制作。

7、施工人员进入施工现场一律戴安全帽，管理人员、工人、特种工带不同颜色安全帽。

8、施工人员文明驾驶、文明作业。

特种作业工人持证上岗，杜绝“三违”现象。

9、施工人员不赤膊、穿拖鞋进入施工现场。

10、变压器、高压区及场内低压电路、电闸箱等电器设施安装、架设满足安全施工规范要求，专人负责。

（二）、环境保护保证措施
1、弃渣的处理
施工现场产生的渣土，先堆放于临时储存场，自然风干后再作为回填用土，临时储存场四周设置1m以上且不低于堆土高度的遮挡围栏；工程施工完毕后，委托当地环卫部门集中处理。

2、污水及垃圾处理
1）污水处理措施
散料堆场四周设置防冲墙，防止散料被雨水冲刷流失，堵塞下水道或污染附近水体及土壤。

各类建筑材料运输车辆在离开施工现场时，清洗车辆的废水接入施工现场临时排水系统。

3、施工扬尘控制措施
（1）运输车辆进出主干道定期洒水清扫，保持车辆出入口路面清洁，减少由于车辆行驶引起的地面扬尘污染。

（2）加强对建筑材料的存放管理，并采取防尘抑尘措施，如在大风天气对散料堆放采用水喷淋防尘。

10、钉形双向搅拌桩质量通病及主要措施
1、桩位偏差超标：搅拌机定位以目测估计，产生误差，表土中夹杂块石使桩位偏移。

2、桩身垂直度超标：场地未平整，引起桩机难垂直，钻孔搅拌前未调整到规定垂直度，钻杆扭动，在搅拌过程中产生偏移。

3、桩径变小：搅拌头叶片磨损，喷浆与搅拌不同步，使桩径变小、缩颈。

4、桩身不完整、不均匀、强度不足：输浆泵压力不足，喷浆不均匀，有断浆现象；水泥渗入量不足；浆液离析、不均匀；搅拌不均匀。

主要控制措施：
1.定位精确、校正。

定位前清除表土中的夹杂块石。

2.在准备施工地段，对施工场地进行平整，并用压路机进行碾压。

搅拌对位后，调整机身水平度，在精调机身竖直度，使搅拌轴与地面保持垂直。

开钻后应先慢后快，在钻孔过程中发现钻杆摇晃或难钻进时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜，位移等。

3.经常检查钻头尺寸，搅拌钻头直径磨耗量不应大于10mm，发现磨损超限时应立即更换，控制好输浆泵，在送浆液的过程中，保持泵有足够的压力和持久稳定的输浆能力。

4.严格按照工艺试验确定的钻进速度、提升速度、搅拌速度、搅喷次数、输浆泵泵送压力等技术参数及施工工艺进行施工，施工时严格控制喷浆时间和停浆时间，每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆，严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。

泵送过程中，泵的压力必须足够和稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。

输浆量必须与搅拌机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配。

省道103上派至庐城段工程建设项目
老路拼宽段软基处理（水泥搅拌桩）施工技术方案
安徽省路桥工程集团有限责任公司省道103上派至庐城段工程建设项目04标段
二零一四年三月一日。