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某钉形双向水泥土搅拌桩施工组织设计-secret

钉形与双向水泥土搅拌桩

编制单位：※※※※※※※

编制时间：※※※※※※※

GB／T 37755-2019标准下载一、编制依据.....................................................................................2

二、工程概况........................................... ......................................... 2

三、施工方案................................................... ..................... .... ...... 5

四、施工组织........................................................ ... ....................... 13

五、质量检测.... ............................................................................... 14

六、质量管理措施.... ....................................................................... 15

七、安全文明施工措施............ ....................................................... 16

八、配合监测. ....................... ................. ........................................ 17

《※※※※※※※钉形双向水泥土搅拌桩地基处理试验设计》

《※※※※※※※道路工程岩土工程勘察报告》

1.2施工规范及标准：

《钉形与双向搅拌桩施工手册》

《钉形水泥土双向搅拌桩作业指导书》

其它类似工程的施工经验等

由于常规桩存在搅拌的不均匀性、浆液上冒、受力不合理等现象，为了改善这些缺点，东南大学岩土工程研究所与南京路鼎搅拌桩特种技术有限公司联合研制出钉形与双向水泥土搅拌桩处理软土地基新方法。其优点有四个方面：①通过上层叶片的同时反向搅拌，阻断浆液上冒途径，大大降低冒浆现象；②保证水泥土搅拌桩桩体中的水泥掺入量，提高水泥浆分布均匀性；③正反向旋转叶片同时双向搅拌，保证水泥土搅拌充分、均匀，确保成桩质量；④由正反向叶片同时旋转、切割、搅拌土体，使工效提高。

钉形与双向水泥土搅拌桩技术已在江苏、上海、天津等沿海地区得到了广泛运用，该技术既大大提高桩身的质量又节省了工程造价，得到广泛的认可。而作为内陆地区的武汉，本工程是该项技术的首次应用，由于地质条件与沿海地区有一定的差异性，为获得该技术在　地区的相应设计与施工参数，为进一步的应用提供科学依据，本工程在满足工程本身质量的前提下而要进行相应的科研。因此本工程是一项施工与科研相结合的项目。

根据现场踏勘，施工现场为农田，相对平整，场地高程约在17.0~18.0m。场地上大量积水，植被茂盛，沿总港路一侧有部分树木需进行保护，对施工有一定的特殊要求。

根据※※※※※※※工程设计研究院勘察分院2008年3月的《※※※※※※※道路工程岩土工程勘察报告》资料揭示，本试验段施工区域地基土层分布特征自上而下揭示的土层主要由三大层：上部是新近沉积的土层，主要层号为（1）素填土、（2－1）淤泥层，该层厚度约为，填土层主要为可塑状态的亚粘土，（2－1）淤泥是河湖淤泥层，含水率超过100%的流塑状态，是有机质含量较高的土层，桩身扩大头部分主要在这层土中；中部是高压缩性的全新统湖积相淤泥质土层，土层号主要有（2－2）粘土、（2－3）粘土、（2－4）淤泥质粉质粘土、（2－）淤泥及（2－5）粉质粘土，该层厚约,钉形与双向水泥土下部桩身部分在该土层；下部土层号（3）粗砾砂，其粗砂含量约70%，砾石含量约30%，桩身进入该层左右。

场地地表水为总港中明渠水，水位高17.20m。上层滞水主要赋存于场地上部人工填土中，主要接受大气降水、灌溉用水入渗补给，对工程影响较小地表水，施工时可及时抽排疏干处理。沿线地表水和地下水对混凝土结构无腐蚀性地表水，可作为施工用水。

施工场地外围有318国道直通开发区，场区内有滨江大道及填筑好路基的清幽路可通行大型车辆，交通便利，但施工范围内是农田，地势低洼，无施工便道，施工现场的570m范围内大型车辆无法通行。

现场无自来水，但场地沟渠内的水可作为施工用水；场内无直接的网电，而距现场约300m有一厂房，可考虑拉线接电。

根据以上描述，现场施工条件尚不能满足施工要求，因此施工前尚需完成以下工作：

A、场地排水，清除植被（主要是杂草）；

B、平整场地，回填素土并相对夯实；

C、采取有效措施，制定合理方案避开对路边绿化树木的影响；

D、场地内铺设临时便道，选择合理平面布置；

E、确定网电来源，备用应急发电。

根据现场施工条件，本工程因科研与工程相结合，设计采用了7种桩型组合，分了7个施工区域。具体如下表：

工艺性试验、钉形双向水泥土搅拌桩施工、配合业主取芯检测。主要钉形双向水泥土搅拌桩的工程量见下表：

根据上述情况，本工程具有以下特点：

1、本项目桩类型较多，是科研与施工相结合的项目，施工时有科研需配合。

2、根据地质报告分析，土层（2－1）为淤泥质层，含水率较高，是施工中质量控制的在重点。

3、本工程地势低洼，且施工期间会经过梅雨季节，需注重排水措施。

4、现场内交通不便，需考虑集中制浆。

5、现场总港路一侧有一排绿化，施工中要考虑保护。

为确保本工程能顺利按时竣工，本工程在工艺性试桩完成后，正常开工后60日历天内完成施工。

满足设计、规范对工程的各项质量要求，确保搅拌桩达到一次交验合格，达到预期目标。

无重大伤亡事故发生，无重大设备、火灾、交通事故。

采用钉形双向水泥土搅拌桩施工并结合科研，其总流程为分以下几个阶段进行：1. 施工场地整治;2.桩基施工;3.监测观测。

因清幽路横跨沟、渠、河,必须在施工区域外筑堰截流,特别是总港的那一段,在离施工区域北侧十米左右的位置, 筑围堰一道,该围堰顶高程18.5M,顶宽,两侧坡比1:2.5,要求稳固,施工期间不渗水,不坍塌。围堰筑成后,将与四新大道间的总港内的河水抽干,估计总水量达一万方左右。河沟中因有长年沉积的淤泥或腐植质,必须对其进行全部挖除,总港内估计淤泥沉积厚1.5M左右,总的清淤量土方为一千方左右。

清除或移栽施工区域的作物、苗木, 除河、塘、沟外,自然地坪表层耕植土因水们较高.土的强度很低,必须将表层20cm清除，同时用含水率低于15%的素土回填碾压整平至标高17.3m,整平后的场地应满足水泥土搅拌桩机进场与施工的要求，场地横断面按1%向两侧放坡，以利于场地排水。施工区域处理宽度视路基宽度而定，具体为：Ⅰ区51m、Ⅱ区40m、Ⅲ区40m、Ⅳ区56m、Ⅴ区56m、Ⅵ区30m、Ⅶ区30m。

因施工期间正值雨季，除抽干对施工区域有影响的总港河内的水外，应疏通现场明渠及地表积水，排除场内积水。在施工区域沿线两外侧（即四新中路的东西侧，清幽路的南北侧，总港路的东侧），距整平场地1.5m外处各挖简易明沟一条，并保持各侧连通，明沟宽0.8m，深0.6m，沟的靠区域外一侧利用挖沟土填至高程18m。应增加措施保证挡水、通水、排水，确保施工场地区域内在5月20日至8月20日搅拌桩施工作业期间无积水。

.4施工场地整治阶段工作量

取样试验的目的是确定满足设计要求的施工配比。根据专家会议的要求，确定以场地土层工程性质最差的（2－1）淤泥作为桩身强度掺入比的土层。在该淤泥层选取3个代表点，采取人工开挖1.5m*1.5m*1.5m探坑取样的办法分别取样，进行室内试验。试验分三种水灰比，初步定为0.55、0.58、0.6三种，同时分别考虑三种掺灰量，分别为：12%、15%、18%。由试验室做9组试验块，根据试块的无侧限抗压强度大小，最终确定满足设计桩身强度要求的掺灰量和水灰比。

由于工期等因素，建议室内试验取7天报告。

试桩的目的是验证室内试验得出的设计指标的适用性，同时掌握施工过程参数，试桩结果满足要求，即开始全面施工。

同样考虑工期等因素，建议试桩完成后采取7天或14天强度检验。

初步考虑试桩时的主要技术参数

本工程试桩初步确定在K0+060~KO+120及K0+220~320两个范围内进行，共进行3组，每组6根，共18根。

在试桩过程中，根据确定后的水泥浆水灰比和水泥掺入量，通过反复调整泥浆泵驱动轮来实现泥浆的不同流量，同时调整相对应下钻速度，使施工段浆量满足水泥掺入量的设计要求，由此，得出适合本工程的关键技术参数。

在得到适合本工程的各项关键技术参数后,可按作业量及施工工期组织全面施工。

钉形双向水泥土搅拌桩上部（扩大头）采用四搅三喷，下部采用二搅一喷施工工艺，按以下施工顺序实现:

桩机定位：放线、定位，安装打桩机，移至指定桩位并对中；

切土下沉：启动搅拌机，叶片伸展到扩大头设计直径，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转，切割搅拌土体，直到扩大头设计深度；

缩径切土下沉：改变内外钻杆的旋转方向，使叶片收缩至下部桩体设计直径，两组叶片同时正、反向旋转，切割搅拌土体，直至设计深度，在桩底持续喷浆搅拌不少于10秒；

提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面；

扩径提升搅拌：改变内外钻杆的旋转方向，使叶片伸展至扩大头直径，开启灰浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表，关闭灰浆泵，并检查检查搅拌叶片是否伸展至扩大头直径（如个别叶片未打开，可人工打开），

搅拌下沉：开启灰浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头设计深度;

提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表或桩顶以上50cm；

A、对目前场地低洼积水进行处理，业主应当提前排水，并进行填土碾压、清表。由于低洼处含水率较高，面层参入3%的灰，进行整平。路基两侧设高50公分的排水沟。

B、根据业主提供的现场定位线确定出施工桩位中轴线，布置好桩位图，报项目办审批。

C、工程开工前，项目经理部组织有关人员参加设计交底，熟悉工程图和工程地质资料。

D、施工前应做好管线调查，若施工场地有管线需做好管线保护工作。

E、施工前应做好机械设备安装、调试检查工作。

F、做好供水供电、夜间照明等工作。

G、开工前办理有关施工手续及申报工作。

施工场地布置按照文明施工的要求及总体进度安排，并根据场地的实际条件，在施工现场准备8台桩机，并设置8台水泥浆液制拌站及水泥库，考虑到场地内运送主材不便，初定将水泥棚设在靠现有路堤一侧，具体详见现场平面布置图，如工期不满足，我们在场外留有2台桩机备用。

B、土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，不得超过/min,使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。

C、浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30 秒再倒入存浆桶。

D、水泥土搅拌桩施工时，钻头提升速度不得大于/min，其垂直度偏差不得超过1.5%。

E、压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层。发现管道堵塞，立即停泵进行处理。待处理结束后立即把搅拌钻具下沉 后方能注浆，恢复正常搅拌，以防断桩。

.4施工中注意事项及常见问题的解决

钉形与双向水泥土搅拌桩的施工与常规水泥土搅拌桩的施工在水泥掺入量、场地要求、地质适用范围等许多方面是一致的，但在桩身受力、搅拌均匀、施工工艺流程等方面存在一定的差别。现将有关钉型与双向水泥泥土搅拌桩施工中注意事项及常见问题作一说明。

搅拌的均匀性是影响桩身质量的一个重要因素。它主要指两个方面：一是机械在桩身任意一点的搅拌次数；二是固化剂在任意点的掺入量。

实践经验表明，任意一点的搅拌次数N在20次为最佳搅拌次数。单程次数可以通过公式：

N=(h cosα+b)(n1+n2)z/2v

求得，式中：N——桩身任意点的搅拌次数；

α——叶片与钻杆的角度（锐角）

v——钻杆提升或下降速度

固化剂在桩身任意一点的掺入量除应满足设计的要求外，还应依据地质条件调整每一段的掺入量，以保证桩身强度和桩体受力的一致性（此项工作根据试桩的上下两部分强度进行分析确定）。调整的原则是：桩身上部浆量多、下部少；土层好的少、差的多；含水量高的多、低的少。

﹝b﹞、桩顶部位的处理

搅拌桩施工完毕，桩的顶部0.3～0.5m范围内，因上覆土压力较小，使土层变成蜂窝状，应对桩顶进行如理，处理的方法有两种：一是将桩顶质量较差的部分人工挖除；二是在桩顶1.0～1.5m的范围内进行二次喷浆搅拌,并人工修整。

B、常见问题及处理方法

钉形与双向搅拌桩施工中常见问题及处理方法见下表

根据本工程特点，计划配备以下组要施工管理人员

4.2 施工设备的组织

根据工程量以及工期要求，计划配备以下主要工程设备（工具、计量器具）：

为了保证工期如期完成，计划在场外留有2台机械调配。

施工材料主要为水泥。根据设计要求采用32.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量由试验室通过配比试验得到。采用国家免检品牌水泥，使用前做好各项检测，试验通过后方可使用。

5.1 成桩后3天内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检验数量为总桩数的1‰，且不少于3根。

5.2 成桩7天后，采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径，检查数量为总桩数的1‰。

5.3 抽芯检测必须在桩身强度满足水泥土龄期后，并宜在成桩14天后进行。检验数量为总桩数的3～5‰。

5.4 经触探和开挖目测检验后对桩身质量仍有怀疑时，应在成桩28天之后，用标准贯入试验钻取芯样进行室内无侧限抗压强度检验，检验数量为总桩数的5‰，且不少于3根。

5.5按设计要求配合检测单位做竣工检测。

6.2工程技术复核计划：

6.3 搅拌桩质量保证措施

6.3.1 双向搅拌机和灰浆制备系统开机前,必须进行调试,检查桩机运转和输料管畅通情况。

6.3.2 根据掺量设计配比进行施工，成桩采用两搅一喷的施工工艺，下降速度控制在0.5m/min 以下，提升速度控制在0.8 m/min 以下,以确保桩身搅拌均匀，桩身无夹层、断层,若遇硬塑土可作为桩端持力层时,终止搅拌电流值控制在80A。

6.3.3 施工中采用水平靠尺、吊锤或经纬仪校正桩架平整度和导向架的垂直度，确保双向搅拌桩施工中的垂直度。

6.3.4 采用流量仪控制输浆速度。使注浆泵出口压力和试桩时所得压力差不多。

6.3.5 为保证桩端施工质量,施工完毕后，要进行桩顶整形，并养护。

6.3.6 水泥浆液应严格按设计要求配置,制备浆液不得离析,不得停止时间过长,浆液倒入集料斗时加以筛滤,以防止浆内结块损坏泵体,堵塞输浆管。

6.3.7 施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下1m 待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3 小时,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路, 而后清洗。

6.3.8 钉形与双向搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。

6.3.9 施工时各班长，机长必须严格按设计要求把好机架定位，下沉速度、灰浆配比、喷浆搅拌提升速度，单桩喷浆量等质量控制点。

6.3.10 定位放线需经现场监理验收、签证，才可进行下道工序施工。

6.3.11 施工中如发生卡钻或遇到地下障碍物,应立即切断电源,将钻具提升出地面,将障碍物排除后,再开始施工。

6.3.12 材料员应认真收发材料,发现不合格材料不得使用,水泥堆放场地需要垫高，临时堆放要搭设雨蓬。

6.3.13 自觉服从业主（监理）监督，确保工程质量符合要求。

6.3.14 双向搅拌桩的验收,严格按照常规桩的标准、规范进行。

7.2、 主要安全技术措施

7.2.1 全体施工人员必须遵守安全生产纪律，遵守国家和企业颁发的有关安全生产规定，落实执行施工现场安全标化管理实施细节。

7.2.2 安全工作做到班班交底，分工分岗明确。做好上岗记录，每周不少于一次安全活动自检。包括上岗人员劳防用品的完好和正确使用情况，施工区域周围工作环境是否安全，各种机械设备的安全保险装置是否完好有效，各类安全技术措施的落实情况，主要工具完好。

7.2.3 遵守“管生产必须管安全”的原则，督促安全员抓好每个环节的安全管理工作。

7.2.4 每天上班前进行交底，做到分工TCMEA 2-2018标准下载，分岗明确。

7.2.5 施工前对机械、仪器、料索具、工具进行检查，确认完好方可运行、使用。

7.2.6提倡文明施工，注意施工环境建设，搞好施工现场标准化管理。

7.3.1教育职工施工期间，衣着整洁，文明用语。

7.3.2合理安排搅拌桩的施工顺序2019年二级建造师《水利水电实务》考试真题及答案解析，尽可能减少对周围环境影响。

7.3.3施工期间，保证便道通畅，不违章堆放材料。

由于本工程为施工结合科研的项目,由于需进行分层沉降及位移等观测,为此在施工过程中,应配合监测方进行仪器埋设,以及为数据观测提供方便。