浆拌桩施工方案.docx
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浆拌桩施工方案
K6+094-K6+875
特殊路基处理施工方案
一、工程概况
我项目的K6+094~K6+875地段淤泥深度为4-5.8m.,清淤数量巨大,如按常规施工,则需要大容积弃土场保证淤泥不破坏生态坏境。
为加快工期,减少临时用地,采用四喷四搅法施工浆喷桩。
K6+094-875段自上至下依次土层为:
①淤泥、淤泥质土,层厚0.5~1m;②粉质粘土,层厚3~4m;
工程数量:
浆喷桩直径50cm,正三角形布置,桩距1.5m,桩长4.6~5.8m,桩顶标高为碎石垫层底标高。
本段特殊路基处理浆喷桩共16098根,总长84304m;水泥:
4637t,土工格栅:
65863m2,砂砾垫层:
15685m3。
质量要求:
水泥采用42.5#号普通硅酸盐水泥,每米掺灰量不小于55kg,水泥掺入量12%~15%;设计目标值:
28天浆拌桩的无侧限抗压设计强度不小于0.8MPa,压缩模量≥30MPa,具体水泥搅拌配合比应根据现场试验确定。
水泥浆喷桩垂直度偏差不应超过桩长的1.5%,桩位偏差不宜大于50mm,桩径偏差不宜大于4%。
砂垫层采用中粗砂,含泥量少于5%;土工格栅为两层双向土工格栅,每延米横向拉伸屈服力不小于40KN/m,纵向拉伸屈服力不小于20KN/m,单位重量不小于400g/m2,叠合长度不小于15cm。
二、工程进度计划
计划开工日期:
2010年10月1日;计划完工日期:
2010年12月20日,共计80天。
三、场地布置和施工前的准备
1、场地布置
本工程水泥浆喷桩分布均匀,根据实际情况,实地放样,平整场地,现场布置。
2、施工前准备
(1)组织施工人员学习和掌握有关设计图纸及相关施工技术规范的有关规定。
结合本合同段的工程地质和水文气象条件,制定符合实际的施工组织设计,落实岗位责任制,确保工程质量安全和进度。
(2)机械进场前,组织测量人员利用全站仪根据沿线已闭合的导线点进行桩位放样,并报监理工程师审批。
(3)施工场地准备
在浆喷桩施工区内进行清障,整平处理,合理布置机械设备、水泥储料罐。
(4)配置的机械设备
主要机具包括:
搅拌桩机、配套水泥罐及喷浆系统、空气压缩机、流量计等。
搅拌桩机由液压机步履底架、井架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、喷浆系统、电气系统等部分组成,其技术性能见下表。
浆喷桩施工主要机具规格与技术要求
序号
名称
规格与技术性能
用 途
1
搅拌桩机
PH-5A型,加固深度≤25m,成桩直径≤600mm,钻机转速27.0~80.6r/min,提升速度0.57~1.70m/min,液压步履,纵向1.2m,横向0.5m,接地比压≤0.027N/mm2;电机功率37KW,重量8t。
钻孔、喷气、喷浆、搅拌
2
水泥罐
容量1.3m3,设计压力0.6N/mm2,带浆罐架、旋转供料器。
贮存粉料和加压输送
3
空压机
XK0.6~0.10型,工作压力1.0N/mm2,排量1.6m3/min,电机功率13KW。
输送、喷浆供气
4
流量计
带电脑自动打印设备
控制用料
3、原材料
浆喷桩施工采用加固料为42.5普通硅酸盐水泥,其质量、规格应符合设计要求,并具有出厂质保单及出厂试验报告,确保在有效期内使用,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。
运到工地的加固料(水泥),应对水泥质量进行抽样检验,抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见确定定。
试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。
工地建水泥库房,水泥库房按规范设置满足现场水泥用量备料需要同时应具备良好防雨、防潮功能,保证备用水泥质量。
土工格栅质量、规格应符合设计要求,每延米横向拉伸屈服力不小于40KN/m,纵向拉伸屈服力不小于20KN/m。
砂垫层使用的砂应该干净,含泥量少于5%,不含杂物,确保足够的透水性能。
四、机械及施工人员安排
根据我部在类似工程地质条件施工经验及设计要求,本工程浆喷桩采用“四喷四搅”的方法施工。
根据设计工程量,喷桩投入3台水泥浆喷桩机。
(1)施工人员安排
职务
职责
姓名
施工负责人
全面负责施工、材料和机械调度
陈畅
技术主管
负责施工技术工作
石德富
施工员
负责现场施工
潘自冰
测量工程师
负责施工测量
沈建伟
试验工程师
负责施工试验
陈雪凤
质检工程师
负责现场质量检验及质量控制
洪向东
(2)施工设备配备
名称及规格型号
数量(台)
浆喷桩机
3
水泥罐
1
五、施工工艺及方法
(一)浆喷桩施工
1、施工准备及测量放样
浆喷桩施工前,备齐施工机械机具和材料,接通电力,施工劳力进场,进行需施作喷浆作业地点的地面表皮清除,查明地下线路管道情况后进行场地平整,桩位放线,一切准备就绪后,进行浆喷桩作业。
①场地清理:
施工前,按技术规范要求进行场地清理。
清理后的场地整平,填写报验单,经监理工程师验收合格签字确认后,进行下道工序施工。
②布桩图:
开工前,根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。
布桩图上标明线路中心、里程、路基底宽线、每个桩编号、量出设计桩长,布桩图报设计单位,监理工程师,确定验收确认后,方可施工。
③测量放样:
对设计单位移交的导线点,水准点,施工前会同甲方和监理工程师进行复核,确认无误后使用。
测量人员按施工设计图,进行浆喷桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作,测量放样记录及布桩图等,报请甲方和监理工程师复核抽查,并填写测量放样报验单,经甲方和监理工程师审查签认。
④材料:
浆喷桩施工采用水泥,其质量、规格符合设计要求,并具有出厂质保单及出厂试验报告,确保在有效期内使用,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。
运到工地的加固料(水泥),对水泥质量进行抽样检验,抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见定,每批量200吨抽检1组。
试验结果报监理工程师签认后投入使用。
⑤水泥土强度试验:
施工前详细了解各施工现场的地质情况,选取有代表性的土层位置,钻孔取出一定数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验,以验证软土的性质和设计的水泥土(浆喷桩)强度能否达到要求。
试验结果以书面报告形式提交监理工程师审查核实,如与原地质钻探资料和设计要求不符,通知设计方。
2、试桩
⑴试桩人员安排
本次试桩作业班组由14人组成;
质检工程师、专业工程师各1名:
负责施工过程全面监督,指挥按试桩参数进行作业,专业工程师检查桩位变化及钻杆垂直度,记录钻进速度,测定输浆管到达搅拌机喷浆口的时间;
试验工程师、试验员各1名:
检查、记录钻机、灰浆泵施工参数,观察仪表变化情况,测定每延米灌浆量,检查水泥浆配比。
安全员1名:
负责施工过程安全控制,发现异常情况及时通知班长停止作业;
班长1名:
负责浆喷桩的指挥,协调各工序间的操作联系;
司机1名:
按照班长发出的信号,正确操纵搅拌机的下沉、提升、喷浆、停浆等;观察和检查搅拌机的运转情况,做好维修与保养工作;
司泵工1名:
负责指挥灰浆制备,泵送系统正常运转,做好水泥浆制备与保养,负责灰浆泵的清洗;
拌浆工2名:
按设计配合比制备水泥浆,由司泵工的指挥,将水泥浆倒入集料斗;
供料工4名:
负责搬运水泥及外掺料。
另外机械配备1名电工,1名修理工,保证机械正常运行。
⑵施工工艺试桩
①浆喷桩施工前分区段进行工艺试桩,以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作技术参数。
成桩工艺试验桩不宜小于5根。
②工艺试桩前,书面通知监理部门派员参加。
工艺试桩结束后,提交工艺试桩成果报告,并经监理工程师审查批准后,作为该段浆喷桩施工的依据,无监理工程师的指令,不得任意更改。
工地技术主管在浆喷桩施工时向机组下达操作指令,并负责监督执行。
③按设计要求每延米水泥掺入量为55kg,本次试桩采用三种水灰比:
0.45、0.5、0.55,每种水灰比至少各施工2根搅拌桩,注浆压力0.4~0.6MPa,提速1.0m/min,采用“四喷四搅”工艺。
④基底桩在28天后检测单桩承载力及复合地基承载力,试验数据以单桩承载力试验为准,复合地基承载力试验作为校核。
本次试验机会打试验桩12根。
固化剂材料采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
⑶工艺试桩应达到如下目的:
①确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。
②确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度,钻进持力层时电流值。
③确定灰浆稠度(水灰比)。
④根据不同掺入量确定技术参数。
⑤确定工作压力。
⑥确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。
⑦检验施工设备及选定的施工工艺。
⑧根据单桩承载力试验确定施工掺入比。
⑨在施工过程中若需要更换电流表、喷浆计量仪等影响施工技术参数的设备时,以书面报告形式提交甲方和监理工程师。
并在监理工程师的监督下试桩,重新确定施工技术参数,指导下阶段施工。
3、浆喷桩施工工艺
浆喷桩施工顺序:
桩机定位→喷浆搅拌下沉→喷浆搅拌上升→重复喷浆搅拌下沉→重复喷浆搅拌上升→下一根桩施工。
浆喷桩工艺流程见图《浆喷桩桩施工流程图》。
图《浆喷桩施工流程图》
①场地平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括路面破除、树根和生活垃圾等);场地低洼时回填粘土。
②测放桩位:
根据测量交底,用明显的标记标出每个桩的桩位。
③组装架立搅拌桩机。
检查主机各部的连接,液压系统、电气系统、粉喷系统各部分安装试调情况及浆罐、管路的密封连接情况是否正常,做好必要的调整和紧固工作,排除异常情况后,方可进行操作。
浆罐装满料后,进料口加盖密封。
安装钻机时,将钻机对准桩位,调平桩机机身以保证桩的垂直度。
④拌制浆液
深层搅拌机预搅调试的同时,后台拌制水泥浆液,待压浆前将浆液放入集料斗中。
选用水泥标号P.O42.5普通硅酸水泥拌制浆液,水灰比控制0.45~0.55范围,按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于55Kg。
⑤第一次喷浆搅拌下沉
启动搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,钻杆沿导向架搅拌下沉,待搅拌头下沉到设计桩顶标高后,开启灰浆泵,通过管路送浆至搅拌头出浆口,边喷浆下沉边搅拌,下沉速度应通过档位调控,工作电流不应大于额定值(60A)。
⑥喷浆搅拌提升
喷浆下沉到达设计深度后,停止钻机,钻头反转,启动拉紧链条装置,按设计确定的提升速度(不超过1.0m/min)边喷浆搅拌边提升钻杆,使浆液和土体充分拌和。
⑦重复喷浆搅拌下沉
搅拌钻头提升至设计桩顶标高后,重复喷浆搅拌下沉至设计深度,下沉速度按设计要求进行。
⑧喷浆重复搅拌提升
下沉到达设计深度后,采用慢速,重复喷浆搅拌提升,喷浆搅拌提升至设计桩顶标高以下1m时采用慢速以保证桩头施工质量,当灰浆到达设计桩顶标高后原位喷射搅拌30秒。
⑨停机
将搅拌钻头提升到地面以上,停止主电机,停止空压机,填写施工记录。
⑩桩机移位:
利用桩机液压系统,将桩机移到下一个桩位施工。
(二)砂垫层及土工格栅施工
1、砂垫层施工
待浆喷桩施工到一定数量,其一个月抽芯检测合格后,我部将在路基底部铺设50cm厚砂垫层、两层双向土工格栅。
砂垫层施工前需平整场地,清除杂草及淤泥,排水晾干表土及对表土分层压实,恢复路基中线并加密中桩,测标高,放出坡脚桩,标出填筑高度。
采用分层填筑、分层碾压的工艺进行施工。
第一次填筑:
铺设压实后厚度为25厘米的砂垫层,砂垫层厚度误差为+5mm,经碾压成型后进行自检,自检合格后申请验收该层砂垫层,验收合格后进行第二层填筑。
第二层填筑与第一层一样。
每层超出路基底宽1米,以防止填土时砂垫层外缘被土覆盖,保持排水通畅。
2、土工格栅施工
为减弱路基的不均匀沉降对路基的影响,部分路基下通铺两层双向宽幅土工格栅。
土工格栅设计拉力横向T≥40KN,纵向T≥20KN,单位重量≥400g/m2,间距0.3m。
土工格栅施工要点如下:
1)施工场地:
要求压实平整、呈水平状、清除尖刺突起物。
2)格栅铺设:
在平整压实的场地上,安装铺设的格栅其主要受力方向(纵向)应垂直于路堤轴线方向,铺设要平整,无皱折,尽量张紧。
用插钉及土石压重固定,铺设的格栅主要受力方向最好是通长无接头,幅与幅之间的连接可以人工绑扎搭接,搭接宽度不小于15cm。
如设置的格栅在两层以上,层与层之间应错缝。
大面积铺设后,要整体调整其平直度。
当填盖一层土后,未碾压前,应再次用人工或机具张紧格栅,力度要均匀,使格栅在土中为绷直受力状态。
3)填料的选择:
填料应按设计要求选取。
实践证明,除冻结土、沼泽土、生活垃圾、白垩土、硅藻土外均可用做填料。
但砾类土和砂类土力学性能稳定,受含水量影响很小,宜优先选用。
填料粒径不得大于15cm,并注意控制填料级配,以保证压实重量。
4)填料的摊铺和压实:
当格栅铺设定位后,应及时填土覆盖,裸露时间不得超时48小是,亦可采取边铺设边回填的流水作业法。
先在两端摊铺填料,将格栅固定,再向中部推进。
碾压的顺序是先两侧后中间。
碾压时压轮不能直接与筋材接触,未压实的加筋体一般不允许车辆在上面行驶,以免筋材错位。
分层压实度为20-30cm。
压实度必须达到设计要求,这也是加筋土工程的成败关键。
第一层填料宜采用推土机或其他轻型压实机具进行压实;只有当已填筑压实的垫层厚度大于60cm后,才能采用重型压实机械压实。
六、施工质量控制
1、施工质量要求
搅拌桩采用“四搅四喷”施工工艺,加固剂采用P.O42.5号水泥,水泥掺量12%~17%,水灰比控制在0.45~0.55,成桩桩径不小于500mm,每米水泥用量55kg。
均匀搅拌,进入持力层50cm,单桩承载力达到设计值,搅拌桩施工后地基承载力标准值不小于设计值。
砂砾垫层压实度满足93%的压实度。
土工格栅铺设满足设计要求。
2、严格控制水泥、砂、土工格栅等材料质量
按照设计要求选用水泥的品种标号,并采取防潮、防雨淋措施,坚持先进库的水泥先用,后进库的水泥后用,避免水泥因放置时间长使标号降低。
砂要保证干净,不含杂草、垃圾等杂质。
土工格栅在进场时就必进行质量验证,保证质量。
3、加强管理工作
制定具体的施工管理措施和适用的施工方法,对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数。
指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责,使施工全过程处于规范化、规程化控制状态。
配备完整的制桩设备,具有可靠性和配套性机械,满足设计要求。
4、确保加固桩体强度和均匀性。
施工时派人做好成桩记录,详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度复搅深度等,发现问题及时纠正或采取补救措施。
成桩过程派专人监视发送设备,避免输浆管道发生堵塞。
严格按要求控制喷浆量和提升速度,以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。
5、浆喷桩桩针对性技术措施
①如果下沉速度太慢,阻力太大,可通过输浆管适当送水稀释土体以利钻进。
②施工中采用流量泵控制喷浆速度,注浆泵出口压力保持在0.4~0.6MPa。
③设备就位后必须平整,确保施工过程中不发生倾斜和移动,机架和钻杆的垂直度偏差不大于1.5%,施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度,如发现偏差过大,及时调整。
④钻机桩位对中偏差不得大于20mm。
⑤制备好的水泥浆不得有离析现象,停置时间不超过2小时,若停置时间过长,不使用。
⑥严格按照试桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度;为保证施工质量、提高工作效率、减少水泥浪费,尽量连续施工,输浆阶段必须保证足够的输浆压力,连续供浆;如因故短时间停浆,将搅拌头下沉到停浆点0.5m以下,待恢复供浆后再喷浆搅拌;如停浆40分钟以上,对输浆管路全面清洗,防止水泥浆在管路中凝结影响施工。
⑦施工中如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时及时通知监理及设计人员,以便及时采取补桩措施。
⑧定期检查搅拌叶片的直径大小,如因磨损使叶片直径小于设计桩径时更换叶片。
七、施工管理及注意事项
1、施工过程中作好施工记录和计量记录,检查重点有:
加固料质量和用量、桩长、制桩过程有无断桩,桩体均匀、搅拌的转速、提升时间、复搅长度、补桩和补搅等。
浆喷桩施工质量监理应符合《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)。
2、浆喷桩施工有自动记录桩身长度、单位桩长水泥用量并能监测水泥是否到达喷浆孔底的自动记量装置。
试桩过程中对该自动装置进行校核,正式施工过程中应不定期检查。
3、施工环保及安全:
采取有效的措施,防止浆喷桩施工对环境的污染(粉尘、污水、噪音等)。
4、浆喷桩施工根据施工工艺及工艺性试验确定的操作参数进行,并随时注意记录压力、喷浆量、钻机钻进与提升速度、孔底电流等有关参数。
5、施工中严格控制喷浆、停浆时间、钻进深度、钻机垂直度及水平位置、停浆面标高、复搅深度等。
终钻提升的确定,水泥损耗量不得大于2kg/m。
6、施工中不中途中断喷浆,确保桩长。
在尚未到达设计桩底标高和尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业;若因停电或机械故障等原因而中断喷浆时,钻机下钻至断浆点下不小于0.5米的位置,待恢复供浆时再喷浆提升。
7、按设计的喷浆量喷浆,施工中发现喷浆量不足时,及时对原桩复钻复喷,复喷的喷浆量仍不小于设计用量。
施工过程中随时检查浆罐内的水泥加入量、剩余水泥量,复核每米喷浆量及成桩后喷浆总量。
8、 钻头直径磨损量不得大于1cm。
9、 水泥入浆罐之前经过4目/cm2筛网过筛,除杂除块。
10、对输浆管经常检查,不得泄露及堵塞,管道长度以60m左右为宜,不得超过80m。
八、施工安全技术措施
(1)在整个施工过程中,冷却循环水不能中断,应经常检查进水、回水的温度。
回水温度不应过高。
(2)当发现搅拌机的入土切削和提升搅拌负荷及电动机工作电流超过额定值时,应减慢升降速度和补给清水;发生卡转、停转现象时,应切断电源,并将搅拌机强制提起,然后再重新启动电动机。
(3)当电网电压低于350V或高于420V时,应暂停施工,以保护电动机。
(4)灰浆泵及输浆管路使用安全要求。
①泵进水泥浆前,管路应保持湿润,以利输浆。
②水泥浆内不得夹有硬结块,以免吸人泵内损坏缸体,可在集料斗上部装设筛网进行过筛。
③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。
喷浆搅拌施工过程中,如果发生事故而停机40min以上,应先拆卸管路.排除灰浆,然后进行清洗。
④应定期拆卸清洗灰浆泵,注意保持齿轮减速箱内润滑油的清洁。
九、文明施工措施及环境保护措施
1、文明施工措施
(1)工地施工设置围档,做到整齐、美观、牢固,门口标志醒目,出入口设置大门,有门卫、门卫制度;围墙大门外侧悬挂标牌告示,标明工程简介、开竣工日期和工程建设、设计、监理、施工单位及工程主要负责人姓名和监督电话,自觉接受社会监督。
(2)合理布置场地。
各类临时施工设施、施工便道、加工场、堆放场和生活设施均按经批准的施工组织设计和总平面布置图实施。
(3)施工现场挂置六牌一图,即:
工程公示牌、工程简介牌、安全生产牌、文明施工牌、消防保卫牌、管理人员及联系电话牌、现场总平面布置图。
六牌一图齐全、美观。
施工现场出入口处悬挂宣传横幅、标语。
(4)工程材料、制品构件分门别类、有条理的堆放整齐,机具设备定机定人保养,保持运行整洁,机况正常。
(5)施工现场设置二级沉淀池,施工污水经过沉淀池,达标后排放。
2、环境保护措施
施工期间,采取临时排水措施。
施工作业临时排水中有沉淀物和污泥,足以造成排水设施堵塞,严格按二次沉淀后再排放。
(1)施工废水的控制措施
根据施工现场排放废水的水质情况,采用以排水沟、集水池为主的临时三级排放系统。
排放含泥量较多的水流入布置在施工场地旁的沉淀池内,经过二次沉淀处理后排入当地的排水系统。
(2)搅拌机、空压机等噪音比较大的机械均设置消音装置,控制施工噪音,确保离开施工作业区边界30m处噪音小于60dB,撞击噪音最大不超过70dB。
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