三轴水泥搅拌桩试桩方案(最终版)

目录

1、工程概况-------------------------------------------------------------------------------------------- 1

1.1 设计概况 -------------------------------------------------------------------------------------- 1

1.2 自然特征 -------------------------------------------------------------------------------------- 1

2、编制依据、编制原则----------------------------------------------------------------------------- 2

2.1 编制依据 -------------------------------------------------------------------------------------- 2

2.2 编制原则 -------------------------------------------------------------------------------------- 3

2.3 编制范围 -------------------------------------------------------------------------------------- 3

3、组织机构-------------------------------------------------------------------------------------------- 3

3.1 组织机构图 ----------------------------------------------------------------------------------- 4

3.2 职责分工 -------------------------------------------------------------------------------------- 4

4、试验总体部署-------------------------------------------------------------------------------------- 5

4.1 试验目的 -------------------------------------------------------------------------------------- 5

4.2 试验地点 -------------------------------------------------------------------------------------- 5

4.3 试验时间 -------------------------------------------------------------------------------------- 5

4.4 施工机械设备及人员配置------------------------------------------------------------------ 5

5、施工工艺-------------------------------------------------------------------------------------------- 6

5.1 施工工艺流程 -------------------------------------------------------------------------------- 6

5.2 工艺参数 -------------------------------------------------------------------------------------- 6

5.3 施工准备 -------------------------------------------------------------------------------------- 8

5.4 搅拌桩施工 ----------------------------------------------------------------------------------- 9

5.5 成桩检测 ------------------------------------------------------------------------------------- 11

6、特殊情况处理措施------------------------------------------------------------------------------- 11

7、质量标准及检查内容--------------------------------------------------------------------------- 12

7.1 质量检查标准 ------------------------------------------------------------------------------ 12

7.2 质量检查内容 ------------------------------------------------------------------------------ 12

8、质量保证措施------------------------------------------------------------------------------------ 13

8.1 质量保证体系 ------------------------------------------------------------------------------ 13

8.2 关键工序质量控制 ------------------------------------------------------------------------ 14

9、施工安全要求及措施--------------------------------------------------------------------------- 17

9.1 安全保证措施 ------------------------------------------------------------------------------ 17

9.2 环境保护措施 ------------------------------------------------------------------------------ 17

10、应急预案 ---------------------------------------------------------------------------------------- 18

10.1 应急预案的启动 -------------------------------------------------------------------------- 18

10.2 应急预案的执行 -------------------------------------------------------------------------- 19

1、工程概况

1.1设计概况

榆安1号和2号隧道采用明挖法施工，支护采用围护桩+止水帷幕，其中止水帷幕采用三轴水泥搅拌桩施工工艺，布设在围护桩外侧，边对边间距40cm。桩径0.85m，间距0.6m，最大钻深39m，有效桩长22-33m。水泥掺量不少于12%，渗透系数小于10（-7）cm/s，三轴水泥搅拌桩共计11875根，合计约310907米。

平面图具体如下（图中黑框部分为止水帷幕，下侧为围护桩）

1.2自然特征

1.2.1地质特征

本工点地层主要为第四系全新统人工堆积层 (Q4ml)素填土、杂填土，第四系全新统冲积层(Q4al)在黏土、粉质黏土、粉土、粉砂，第四系上更新统冲积层(Q3al)黏土、粉质黏土、粉土、粉砂及细砂。

1.2.2水文特征

浅层地下水埋藏浅，其动态年变化受降水和人工开采控制，年初至3月中旬为相对稳定期，此期开采量不大，地下水水位升幅很小；3月中旬至6月中旬为春采水位下降期，农业灌溉集中开采，造成浅层地下水区域性水位下降，下降幅度因开采强度不同而异，5月中旬

至6月中旬出现年最低水位；6月中旬以后，由于降水量增加，开采量锐减，地下水得到降水的入渗补给，水位回升，到8月上旬至9月中旬达到年最高水位；进入秋冬开采期，农业开采量相对较小，地下水位缓慢下降，11月底秋冬采停止，地下水位回升进入相对稳定期。

场区地下水为第四系孔隙潜水，局部粉砂或粉土层中地下水具微承压性，其中砂类土层中水量丰富。榆安1号隧道沿线地下水埋深变化较大，水位埋深16.7-22.2m（高程-0.95-4.41m），水位季节性变幅3-5m，榆安2号隧道沿线地下水埋深变化较大，水位埋深

11.8-22.1m（高程0.32-9.53m），水位季节性变幅3-5m。

2、编制依据、编制原则

2.1编制依据

1）新建城际铁路联络线一期工程，城际联廊施隧02-01～32围护结构设计要求。

2）《高速铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10751-2018）。

3）《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB10414-2018）

4）《地下铁道工程施工质量验收标准》（GB/T50299-2018）

5）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）。

6）《建筑基坑支护技术规程》(DB11/489-2016)。

7）《北京市建设工程施工降水管理办法》。

8）《北京市水资源税改革试点实施办法》。

9）京安城际铁路有限公司工程管理办法。

10）实施性施工组织设计。

11）有关部门制定的文明施工、环境保护等有关规定、措施及办法。

12）本标段范围内的地质勘查报告及有关资料。

13）我公司现有的管理水平、劳力、设备、技术能力以及长期从事类似工程建设所积累的施工经验。

14）招标文件及施工合同中的有关要求。

2.2编制原则

在严格遵循设计及规范要求前提，满足既有施工现场条件下，利用现有人员、机械设备、材料及技术，进行编制此方案。

2.3编制范围

榆安1号隧道和2号隧道止水帷幕三轴水泥搅拌桩工艺性试验。

3、组织机构

3.1组织机构图

3.2职责分工

作业队成员工作职责一览表

4、试验总体部署

4.1试验目的

三轴水泥搅拌桩施工前先进行工艺性试验，通过试验确定以下施工参数：水灰比、水泥掺量、喷浆压力、下沉速度、提钻速度、水泥浆用量等数据。试桩检测完成后写出试桩总结报告，报监理项目部审批通过后，作为水泥搅拌桩施工控制依据和操作规程，并按此严格认真执行，最终保证水泥搅拌桩的施工质量。

4.2试验地点

在DK39+420-DK38+800范围内选取代表性位置，进行工程试桩。试验选取直接利用原设计位置进行试桩试验。

4.3试验时间

于2019年5月31日开始试桩，预计2019年6月30日前出具试验报告，形成相关技术总结，满足设计要求得到监理许可后，开始大面积施工。

4.4施工机械设备及人员配置

（1）水泥搅拌桩试桩设备如下表

（2）劳动力资源配置

5、施工工艺

5.1施工工艺流程

5.2工艺参数

根据设计要求，水泥搅拌桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，土的湿密度测定为1.8×103kg/m3，每立方米水泥用量应大于216kg/m3。每组9根桩，共24组。具体参数见下表：

试验桩基参数对比表

5.3施工准备

（1）技术准备

熟悉图纸，掌握设计意图，明确施工工艺，发现问题及时向作业班组答疑，做好施工前安全技术交底，掌握关键施工工艺，明确分工职责。

编制试桩方案，报业主、监理单位审批同意后执行。

（2）材料准备

水泥、外加剂等所用原材料应进行进场检验，满足《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2018），根据规范要求，同一产地、品种、规格、批号的水泥，散装水泥不超过500t为一批。

（3）机械设备人员要求

桩机应按照要求向相关安全质量部门备案，仪表仪器应进行标定。

特种工人员应持证上岗，经培训并考试合格后方可进行作业。

钻头直径不应小于设计直径，钻杆匹配长度应满足施工要求，导轨立架或钻杆上应有明显的长度标记，以此确定钻机钻深。

（4）现场四通一平

保证现场水、电及道路畅通，水利用现场施工用井，电来源于现场500KVA变压器，道路为水泥硬化地面。均能满足施工现场需求，通讯采用移动电话保持联络。场地已平整结束，搅拌桩位置地基已强化，满足地基承载力要求。

5.4搅拌桩施工

总体施工工艺采用步履式搅拌桩机两搅两喷（即下沉搅拌喷浆提升喷浆），施工方法采用隔三打三施工法，简图如下：

施工顺序3 施工顺序4

1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9#

套接一孔施工顺序

5.4.1测量放样

首先对设计桩位坐标进行复核，然后采用GPS按设计桩位进行放样，每20根桩放一次桩位，桩位间拉线排布范围内桩位，保证桩位准确，确保孔口平面位置与设计桩位偏差满足规范要求。

5.4.2开挖沟槽

根据基坑围护内边控制线，采用挖土机开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽宽1.2m，深1～1.2m，在施工中随打随挖。开挖后的沟槽余土及成桩时置换出来泥浆应临时集中堆放，待达到一定强度后集中外运，以保证三轴搅拌桩正常施工，并达到文明施工要求。

5.4.3桩机就位

由现场施工员、桩机班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板及路基板，移动前看清前、后、左、右各位置的情况，发现有障碍物应

及时清除，移动结束后检查定位情况，及时纠正，桩位偏差不大于

50mm。桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测，确保钻机的垂直度，搅拌桩垂直偏差不得超过1%。

5.4.4制备水泥浆浆液及浆液注入

水泥浆制备采用现场搅拌，加固料浆液应按试验确定的配合比采用机械拌制，浆液应随拌随用，配置好的浆液不得离析，供浆应连续。开钻前对拌浆工作人员做好交底工作，在施工现场配备电脑计量的自动搅拌系统和散装水泥罐，以确保浆液质量的稳定。水泥浆液的水泥掺量不小于12%。

施工时因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢

复供浆时搅拌提升（同时根据实际情况选择是否喷浆）。如停机超过

3小时，宜先拆卸输浆管路，并加以清洗。配制的水泥浆发生凝稠状态时，必须更换。输浆管路应保持干净，严防水泥浆结块，每日完工后应彻底清洗一次。

5.4.5钻进搅拌提升

三轴水泥搅拌桩止水帷幕采用两喷两搅的施工工艺，水泥和原状土必须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度：下沉速度为0.5~1.0m/min，提升速度为1.0~1.5m/min，在桩底部分宜重复搅拌注浆。

5.4.6预拌下沉

启动浆喷机电动机，放松起重机或卷扬机钢丝绳，使浆喷桩机沿导向架自上而下浆喷切土下沉，开启灰浆泵同时喷浆，边喷浆边旋转，

使水泥浆和原地基土充分拌和，直到下沉钻进至桩底标高，并原位喷浆30S以上。

5.4.7提升喷浆搅拌

确认浆液已经到桩底时，以试验确定的速度提升搅拌钻头，边喷浆边旋转，提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵，在原位转动喷浆30S，以保证桩头均匀密实。

5.4.8转移

将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录表。钻头直径磨损量不得大于10mm。

5.4.9桩机移位

施工完一根桩后，移桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

5.5成桩检测

对每组试桩中间桩位进行取样检测，即选取每组9根桩（1#-9#）里面中间7根桩（2#-8#）进行桩检测试。水泥搅拌桩的桩身完整性、均匀性应符合下列规定：

⑴成桩7天后，采用浅部开挖桩头，深度宜超过停浆面下0.5m，目测检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径。检验数量为总桩数的2‰，且不少于3根。

⑵成桩28天后，采用双管单动取样器在桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察桩体完整性、均匀性。检验数量为总桩数的2‰，且不少于3根。

6、特殊情况处理措施

施工中常见问题的处理

7、质量标准及检查内容

7.1质量检查标准

7.2质量检查内容

8、质量保证措施

三轴搅拌桩属于隐蔽工程，关系到基坑的整体围护体系。对质量要求百分之百的合格，必须通过加强施工现场管理，建立施工质量保证体系，使质量问题在整个施工全过程中，自始而终处于良好的状态控制之中。从而达到保证质量的要求。

8.1质量保证体系

（1）建立健全完善的质量保证体系，实行全面质量管理。成立质量领导小组，项目经理为组长、项目总工和副经理为副组长，成员由各部门负责人、各队队长组成，其中：项目经理对本段工程质量承担主要责任，各队长对施工质量负直接责任，并严格实行工程质量终身负责制。质量管理领导小组负责定期质量检查、召开质量分析会议，分析质量保证计划的执行情况，及时发现问题，研究改进措施，积极推动全面质量管理工作的深入开展。

（2）坚持质量教育,不断提高全员的质量意识。通过质量教育使全体职工牢固地树立起“安全第一、质量第一”的思想,质量教育要贯穿于工程施工全过程。

（3）加强技术管理,认真学习,严格执行施工技术规程、标准及总公司各项质量管理制度实各个环节的质量管理责任制,做好技术交底。使全体职工都能做到对工程的总体要求明确,对本岗位职责、

质量要求胸中有数,并落实到工作中。

（4）认真做好原材料质量检验,一切材料进场必须经监理工程师检查审核取样送检验合格后才能用于工程上。不合格材料不准用于工程上。

（5）强化工序管理,对施工中的每道工序均按要求进行指导、检查、验收,确保工序质量。上道工序不合格决不允许转入下道工序。

（6）搅拌桩因故停喷间歇时间过长，无法继续时，应在原桩位旁边进行补桩处理。

8.2关键工序质量控制

8.2.1定位、钻孔

操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏，垂直度满足规范要求，同时控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对位移原理，在钻管上划出钻孔深度的标尺线，严格控制下钻、提升的速度和深度。

8.2.2搅拌注浆

根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持钻杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌和，在桩底部分必须重复搅拌注浆，保证整体搅拌充分、均匀，确保搅拌桩的质量。

8.2.3水泥浆

所使用的水泥应符合设计及规范要求，水泥必须具备出厂质量证明书，进货时应对其品种、标号、出厂日期等进行验收，并按有关规定储存，按批次送检，检查合格后方可使用。

浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按设计配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入贮浆桶，贮浆桶内仍需设置搅拌装置。

水泥浆从搅拌桶倒入贮浆桶前，需经筛过滤，以防出浆口堵塞，并控制贮浆桶内贮浆量，以防浆液供应不足而断桩。贮浆桶内的水泥浆应经常搅动以防沉淀引起的不均匀。

8.2.4桩长、桩位、桩径的控制

桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字，其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩的承载力。用吊锤球的方法控制垂直度；桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补。

水泥搅拌桩施工中桩位允许偏差5.0cm，桩体有效直径不得小于设计值，通过吊线锤测钻杆的方法，随时调整桩机，确保桩垂直度。

8.2.5施工记录

施工过程中及时填写施工记录，包括里程桩位、桩号、喷浆压力、水泥浆用量、配比等内容具体见下表

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9、施工安全要求及措施

9.1安全保证措施

1）桩机操作人员应经专门培训，经考核合格后持证上岗。

2）桩机作业区应设置警戒线或围栏，严禁非工作人员通行，冲孔时和成孔后的桩孔口要及时遮盖或回填，防止人员坠落。

3）桩机施工时操作人员不得离开岗位，在起吊的重物下方严禁停留或检修作业。停电或作业结束后，必须拉闸断电，锁好开关箱。

4）工作中操作人员必须戴好安全帽，穿工作服，禁止赤膊，穿拖鞋和光脚作业，检修或加润滑油时，必须切断电源停止运转后进行，在架顶高处作业时，必须系好安全带，不得从高处向下随意抛物。

5）作业前，应检查安全装置，防护设施，电气线路接零和接地，制动装置等，全部合格后方可使用。

6）作业时注意现场桩机四周地面变化情况，防止因地质原因造成桩机倾覆。

7）当发现搅拌桩机的入土切削和提升搅拌负荷太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢升降速度或补给清水；发生卡转、停转现象时，切断电源，并将搅拌机强制提升出地面，然后再重新启动电机；电机接地，安装漏电保护装置，并定期对接地地阻进行检测。

8）作业遇暴雨、雷电或六级及其以上大风时，必须切断电源

停止作业。

9.2环境保护措施

1）在本工程施工全过程中学习贯彻地方政府环保法规及有关规定，明确本标段的环保要求，增加投入，制定相应措施，处理好施工与环保的关系。

2）控制施工注浆使用的水泥浆体泄漏，并对进入排水系统中的注浆废液做净化达标处理，避免浆液污染临近居民的生活、生产用水。

3）施工现场应设置连续、通畅的排水设施和其他应急设施，防止污水、废水堵塞排水通道。

4）场地道路经常洒水，防止尘埃污染周围环境。

5）对搅拌桩施工后的表层覆土，挖出运至弃碴场，严禁做植被土。

6）搅拌桩施工使用散装水泥现场设置储料罐，有效防潮防雨。

存放期超过三个月的通用水泥，使用前必须复验，并按复验结果使用。

10、应急预案

10.1应急预案的启动

1）当发生危险时应立即起动应急预案。现场管理人员根据出现的险情或有可能出现的险情，迅速逐级上报，次序为现场、抢险领导小组、上级主管部门。由小组组长或副组长主持紧急情况处理会议，协调、派遣和统一指挥所有车辆、设备、人员、物资等实施紧急抢救和向上级汇报。事故处理根据事故大小情况来确定，如果事故特别小，根据上级指示可由施工单位自行直接进行处理。如果事故较大或施工单位处理不了则由施工单位向建设单位主管部门进行请示，请求启动建设单位的救援预案。应急事故发生处理流程见下图所示。