基础水泥搅拌桩及二次开挖施工方案

1.工程概况

1.1竹洲头泵站目前完成情况

竹洲头泵站一期基坑开挖已于2009年5月7日完成，根据实际开挖的地质情况，顺河流向围堰两端单薄处开挖至-1.0m高程，其余基坑已开挖至-3.0m高程。基坑支护水泥搅拌桩施工时，坑底铺垫了50cm砂垫层，基坑底部标高现为-2.5m。目前正在进行基坑支护水泥搅拌桩格栅状重力式挡墙施工。

1.2竹洲头泵站地基处理水泥搅拌桩

1.2.1搅拌桩布置

竹洲头泵站地质情况较复杂，基础座落土层（岩层）有：淤泥、淤泥质粘土，大多土层承载力及不均匀沉降控制值不能满足设计要求，需做水泥土搅拌桩处理，采用干法施工。

待基坑支护水泥搅拌桩格栅状重力式挡墙施工完后，在现有基坑底面标高-2.5m施打地基处理喷粉水泥搅拌桩及挡墙加固支护桩和各部位连接桩。

建筑物地基处理搅拌桩分布在泵站设施（前池、进水间和主泵房）底部，桩径φ550mm，间距900mm，桩底至全风化层；加固桩分布在临江支护挡墙边7m区域，桩径φ550mm，间距900m，桩底高程至-12m。连接桩沿基坑支护桩格栅状重力式挡土墙内侧宽2.7m范围布置三排，桩径φ550mm，有效桩长为5.0～5.4m。

连接桩把地基处理桩外四排粘结一起，有效保证支护结构稳定性。建筑物地基处理搅拌桩、加固桩和各部位连接桩桩位置详见附图1.2-1《竹洲头泵站地基处理搅拌桩及加固桩、连接桩布置图》。

1.2.2设计技术要求

(1)搅拌桩桩身：桩身水泥土90天龄期无侧限抗压强度平均值f

＝1400KPa；桩身水

cu

≥800KPa。

泥土28天龄期无侧限抗压强度平均值q

u

(2)水泥搅拌桩单桩竖向承载力特征值Ra＝100KN，处理后的复核地基承载力特征值fspk≥125KPa。

1.2.3技术参数

水泥选用江门市新昌水泥厂生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥；

水泥掺入比18%；

钻进下沉速度：0.8-1.5m/min；

喷粉提升速度：0.6-1.2m/min；

复搅：0.6-1.2m/min；

压缩空气压力：0.2-0.4MPa；

气流量：20L/s；

钻头搅拌速度：15mm/转；

水泥搅拌桩垂直偏差不超过1％；

布桩位置与设计误差不得大于20mm，成桩桩位偏差不得大于50mm；

水泥搅拌桩搅拌头磨损量不得大于10mm。

1.3竹洲头泵站基坑二次开挖

竹洲头泵站基坑二次开挖，主要包括前池、进水间和主泵房等，深基坑长60.3m、宽54.5m、最深5.5m。待支护桩格栅状重力式挡土墙满足设计要求强度后，从现有基坑底▽-2.5m高程平台向下开挖至设计建基面高程。

泵站开挖建基面高程见图1.3.1

图1.3.1 泵站建筑物平面布置图

1.4工程量

1、地基处理水泥搅拌桩桩径φ550mm，计3639根，总长约42002m(根据实际钻孔进尺情况调整)，空钻为：13288m

2、被动土压力加固区桩径φ550mm，计426根，总长4047m，其中空钻长度1746m。

3、连接桩径φ550mm，计581根，总长5269m，其中空钻长度2332m。

4、二期基坑开挖土方工程量约为17400m3(根据实际开挖情况调整)。

2.施工方案编制依据

中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002；

中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；

广东省标准《建筑地基处理技术规范》DBJ15-38-2005；

中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99；

广东省标准《建筑基坑支护技术规程》DBJ/T15-20-97；

中华人民共和国行业标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002；

《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ 202-83；

《竹洲头泵站厂区布置图》XZ-4GC(B)-01（02）；

《竹洲头泵站水泥土搅拌桩支护图》XZ-4GC(B)-07（08）；

《竹洲头泵站地基处理及二次开挖图》XZ-4GC(B)-05（06）。

3、地基处理喷粉水泥搅拌桩施工

3.1施工部署

3.1.1施工分区

地基处理桩、连接桩和被动土压力加固桩，分A～E型八个区六个作业段。六个作业段分别为：A厂右+B1区、A厂左+B2区、C1区、C2区、D+D1+D2区、E+E1区。每个作业段安排一台搅拌桩机（型号与桩径相匹配）；每台搅拌桩机台配一台空压机、喷粉机、储灰缸等。

3.1.2搅拌桩编号

为便于施工管理，对进场的六台水泥搅拌桩机进行编号。即：1#机施工A区厂右+B1区，2#机施工A区厂左+B2区，3#机施工C1区，4#机施工C2区，5#机施工D1+D2区、6#机施工E区。

3.1.3桩机施工顺序

1#、2#机从0+000开始分别向厂右、厂左移动施工，1#机直至左厂上0+028.5, 2#机直至右厂上0+028.5；3#、4#机从厂上 0+028.5中间开始分别向厂左、厂右移动施工，直至右、左厂上 0-007.8；5#、6#机从厂上006.9开始分别向厂左、厂右移动施工，直至右、左厂下 0+009.3；5#机施打D2区结束后再施工D1区。共安排六台搅拌桩机每天三班施工。

附图3.1-1～8：桩位分区、编号及桩机施工顺序图（8张）

3.2 喷粉水泥搅拌桩施工工艺

3.2.1 喷粉水泥搅拌桩工艺流程

喷粉水泥搅拌桩施工工艺流程（二喷四搅）见图3.2-1。

图3.2-1喷粉水泥搅拌桩施工工艺流程图

3.2.2 施工方法

(1)测放桩位

①施工前，首先根据轴线交叉点坐标用全站仪定出轴线。

②根据桩位平面图及主要轴线，用全站仪定向，钢尺量距，确定桩位。

③引出主要控制点于施工现场不易碾压的位置，用混凝土固定保留。

④测量现场地面标高，确定桩顶标高。对桩位进行编号，以利于施工管理和资料整理。

(2)桩机就位：桩位复核，桩机就位，对准桩位，保持起吊架垂直。钻机就位应满足图纸要求，垂直度偏差不大于1%(装吊垂球检测)，为确保垂直度控制良好，分别在钻机四个支座处加设较大面积的钢板，使钻机在钻进中保持平稳，钻进时要经常检查垂直度，如发现偏差要边钻进边调整，桩的孔位置与图纸偏差不得大于50mm。

(2) 启动空压机，使气流正常运转时，开动动钻机向正向转动，加压下钻，当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，即开启喷粉机提前进行喷粉作业，直到设计深度的持力层，转约1分钟。钻进速度为0.8～1.5m/min。

(3)转1分钟后，立即提钻，同时开动钻机反转，边提升边搅拌边喷粉，提钻喷粉至桩顶标高以上0.5m处停止喷粉，平均提升速度为0.6～1.2m/min，钻头的搅拌速度为15mm/