三轴搅拌桩施工方案

'基坑围护工程基坑围护工程（三轴搅拌桩-止水帷幕）施工方案项目名称：施工单位：编制时间：-21- 基坑围护工程目录施工总说明-3-三轴搅拌桩止水帷幕施工方案-4-1.工程概况-4-2.工程地质及水文地质条件-4-3.三轴搅拌桩施工步骤-6-4报表记录-10-5.质量保证措施-10-6.施工冷缝处理-11-7.确保桩身强度和均匀性要求做到-13-8.质量检验方法-14-9.施工进度计划安排-14-10.劳动力组织安排-14-11.三轴搅拌桩止水帷幕施工工艺流程图-15-12.应急抢险措施………………………………………………….15文明施工保证措施………………………………………………..18-21- 基坑围护工程施工总说明本工程基坑围护采用钻孔灌注桩支护加三轴搅拌桩止水帷幕，钻孔灌注桩：桩径为φ800@1100（桩长21m）及φ1000@1200（桩长21m）；三轴搅拌止水帷幕桩：桩径为φ850@1200，（桩长为28m）。三轴搅拌止水帷幕桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为20%（土体重度19kN/m3）。本工程三轴搅拌桩机设备：1套三轴搅拌桩机用电要求：市供电系统400KW；三轴搅拌桩机用水要求：三轴搅拌桩用水量较多，供水必须得到满足。-21- 基坑围护工程三轴搅拌止水桩施工方案1.工程概况本工程总用地面积10576.8㎡，地上总建筑面积58172.4㎡，地下总建筑面积14534㎡,容积率5.5，建筑密度36%，绿化率22.22%，地上停车位45辆，地下停车位499辆，非机动车1465辆。主体塔楼为写字楼、酒店式公寓，38层，建筑最大高度144.2米；裙房为3层商业裙房；整体地块均设计2层地下车库。主体塔楼采用框筒结构，裙房、地下车库采用框架结构。基础类型拟采用桩+筏基础。工程开挖深度-12.1米，分两道支撑。本工程基坑围护采用钻孔灌注桩支护加三轴搅拌桩工法桩止水帷幕。根据本工程的施工总平面图，靠近大宇宙信息制造（中国）有限公司与止水帷幕桩较近，为减少对周围土体的影响，施工三轴搅拌桩时减慢下钻与提钻速度。根据地质勘探报告6-2粉土，土质较为密实，因此，下钻速度降低，确保桩体质量。2.工程地质及水文地质条件本次勘察最大钻孔深度为120.0米，所揭露地层属全新统、上更新统及中更新统土层，按其成因类型、时代分为11个工程地质层，按其工程地质特性进而分为27个工程地质亚层。现按自上而下的顺序将各地层岩性特征列于表2.2-1。各土层工程地质特征表表2.2-1-21- 基坑围护工程地质年代及成因地层岩性顶板标高(m)层厚(m)岩性特征描述Qml1-1杂填土3.30~3.440.5~2.9杂色，松散，以建筑垃圾为主，夹带粘性土，仅在4、6、9、10、11、13、14、16#孔附近分布。1-2素填土1.39~3.330.6~3.5褐色，松散状态，以粘性土为主，夹腐殖物、砖屑，局部填垫粉性土，仅在9#孔附近缺失。填垫年限大于十年。Q43al2粉质粘土-0.49~1.731.9~3.9灰黄色~黄褐色，可塑状态，土质不均，夹粉土团，具锈染，切面较光滑，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。Q42m3粉质粘土-2.81~-1.423.6~9.7黄灰色~灰色，流塑状态，土质不均，具层理，夹粉土薄层，切面无光泽，无摇震反应，韧性较低，干强度较低，属高压缩性土。该层在本场地均有分布，仅在1、3、6、13#孔附近变薄，相变为3’粉土层。Q41h4粉质粘土-11.48~-8.880.8~2.2浅灰色，软塑状态，土质不均，夹粘土层，切面无光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。Q41al5-1粉质粘土-12.83~-10.31.1~3.1灰黄色，可塑状态，土质不均，夹粘土层，具少量锈染，切面无光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。5-2粉土-14.61~-13.042.5~6.5黄褐色，中等密实~密实状态，湿，土质不均，局部夹带粘性，局部夹带粉质粘土薄层，切面粗糙，摇震反应中等，韧性低，干强度低，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。Q3eal6-1粉质粘土-19.62~-16.430.8~2.8黄褐色，可塑状态，土质不均，夹粉土团及砂粒，局部夹粉土薄层，具锈染，切面无光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，属中等压缩性土。该层仅在2、7、16#孔附近缺失。6-2粉土-20.28~-17.741.5~4.2黄褐色，密实状态，湿，土质不均，局部夹带粘性，多夹粉砂薄层，切面粗糙，摇震反应中等，韧性低，干强度低，属中低等压缩性土。该层仅在4、15#附近缺失。-21- 基坑围护工程各土层工程地质特征表续表2.2-1地质年代及成因地层岩性顶板标高(m)层厚(m)岩性特征描述Q3eal6-3粉质粘土-23.41~-20.911.9~8.9灰黄色~黄褐色，可塑状态，土质不均，夹粉土团，切面无光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。Q3cal7-1粉砂-29.83~-25.314.9~11.0黄褐色，密实状态，饱和，土质不均，石英长石为主，多夹粉土薄层，局部夹粉质粘土层，切面粗糙，摇震反应中等，韧性低，干强度低，属低压缩性土。该层在本场地均有分布，在4、8、11、12、13、14、16#孔附近夹有7-1’粉质粘土层。7-2粘土-37.19~-34.811.4~3.4灰黄色~黄褐色，可塑状态，土质较均，局部夹粉质粘土薄层，具锈染，切面光滑，无摇震反应，韧性高，干强度高，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。7-3粉质粘土-39.39~-37.542.1~4.8褐灰色，可塑状态，土质不均，含砂粒，夹粉土薄层，具锈染，切面无光泽，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，属中等压缩性土。该层在本场地均有分布。7-4粉砂-44.37~-41.080.8~3.9黄灰色，密实状态，饱和，砂质不均，石英长石为主，分选一般，磨圆一般，夹带粘性，局部夹粉质粘土薄层，切面粗糙，摇震反应中等，韧性低，干强度低，属中低压缩性土。该层在8、10、14、15#孔附近缺失或变薄，相变为7-4’粉质粘土层。3.三轴搅拌止水帷幕桩施工步骤3.1场地回填平整三轴搅拌桩施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域内的表层硬物，素土回填夯实，路基承重荷载以能行走25吨汽车吊及履带式桩架为准，查明地下管线，对需要保护的电缆、管道等做好防护标志。三轴搅拌桩后台采用自动拌浆系统,水泥采用散装水泥，散装-21- 基坑围护工程水泥储存桶竖立起，要求地面硬化。3.2测量放线根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行搅拌施工。3.3开挖沟槽根据基坑围护内边控制线，采用0.4m3挖土机开挖沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如下图示，开挖沟槽余土应及时处理，以保证三轴搅拌桩正常施工，并达到文明工地要求。3.4三轴搅拌桩施工3.4.1根据施工工艺要求，采用三轴深搅设备，根据工程的规模和工期的要求以及现场场地条件和临时用电等情况，合理确定设备的投入力量和机械的配套工具，详见下表：-21- 基坑围护工程拟投入主要机械设备和用电负荷序号设备名称规格型号数量产地备注1动力头Φ8501个国产180KW（单个）2步履式桩架JB1601国产70KW3搅浆注浆系统BW-2003套无锡55kw（单套）4空压机9M33蚌埠35KW（单）3.4.2施工顺序三轴搅拌桩施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，该施工顺序一般适用于N值小于50的地基土，水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套打来保证，以达到止水作用。3.4.2.1跳槽式双孔全套复搅式连接：一般情况下均采用该种方式施工。3.4.2.2.单侧挤压式连接方式：对于转角处或有施工间断情况下通常采用此连接。3.4.3桩机就位3.4.3-21- 基坑围护工程.1由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前先撒白灰线作为路基箱的基准线，然后挖机根据灰线铺设路基箱或钢板，看清上、下、左、右各方面的情况，严禁碾压电缆和气浆管;发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正，确认桩位无误后桩机就位。3.4.3.2桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。3.4.3.3三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于3cm。3.4.4搅拌速度及注浆控制3.4.4.1三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。详见下图施工时间深4度13桩底2重复搅拌注浆3.4.4.2制备水泥浆液及浆液注入-21- 基坑围护工程在施工现场搭建自动拌浆施工平台，平台一侧做好硬化地面，确保水泥储蓄罐稳定，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。采用42.5号普通硅酸盐水泥，水灰比为1.5，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算。注浆压力为1.5Mpa～2.5Mpa,以浆液输送能力控制。土体加固后，搅拌土体28天抗压强度≥0.8MPa。4报表记录施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间情况。及时填写当天施工的报表记录，按照甲方及监理要求作施工报表，并及时送交监理。5.质量保证措施5.1工程项目管理组织机构5.2质量因素全面控制根据设计图纸及SMW工法搅拌桩工艺，施工技术参数如下：⑴根据施工图总说明，水泥参量a=20%,谁灰比1.5，土体重度1.9。⑵搅拌桶每桶装水泥800公斤，每桶加水1200公斤。⑶根据以上技术参数，28米￠850三轴搅拌桩单根桩用水泥量为：①大幅：1.495×28m×20%×1.9=15.91吨15.91吨÷0.8吨/桶=19.89桶②中幅：1.031×28m×20%×1.9=10.97吨-21- 基坑围护工程10.97吨÷0.8吨/桶=13.7桶③小幅：0.9274×28m×20%×1.9=9.87吨9.87吨÷0.8吨/桶=12.34桶5.3三轴搅拌桩施工质量措施5.3.1桩沿轴线及垂直轴线方向偏差均不大于50mm，垂直度偏差小于1%。5.3.2严格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员负责管理浆液配置。严格控制钻进提升及下沉速度，下沉速度不大于1m/min,提升速度不大于2m/min。5.3.3施工前对搅拌桩机及后台浆泵进行维护保养，后有条件情况下后台再备一套浆泵系统，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的搅拌桩施工中断，从而影响围护桩整体质量。设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。5.3.4看桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。5.3.5场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁、移位。尽量保证施工的连续性。5.3.6严禁使用过期水泥、受潮水泥，对进场的水泥每500吨取样作一个检验批送检。6.施工冷缝处理-21- 基坑围护工程施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，在围护桩达到一定强度后进行补桩，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm。因处理冷缝而增加的工程量以实际施工量另计。渗漏水处理在整个基坑开挖阶段，我公司将组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料，密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。具体采用以下两种方法补漏。6.1引流管：在基坑渗水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达到强度后，再将引流管打结。6.2双液注浆（特殊情况下采用）：6.2.1配制化学浆液。6.2.2将配制拌合好的化学浆和水泥浆送入贮浆桶内备用。6.2.3注浆时启动注浆泵，通过2台注浆泵2条管路同时接上Y型接头从出口混合注入孔底被加固的土体部位。6.2.4注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。6.2.5施工参数。注浆压力：0.3—0.8Mpa注浆流量：25—35L/min注浆量：0.375m3/延米浆液配比：A液水：水泥：膨润土：外掺剂=0.7：1：0.03：0.03水泥选用普通硅酸盐水泥标号为425#。-21- 基坑围护工程B液水玻璃选用波宽度为35—40°blA液：B液=1：1初凝时间：45秒凝固强度：3—4Mpa/2h7.确保桩身强度和均匀性要求做到7.1水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。7.2土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，下沉和提升力求匀速，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。7.3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。7.4压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。7.5发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。7.6钻机提升时应有专人铲除钻头上粘附的泥块，以确保钻头再次下沉时，泥土搅拌充分、均匀及提升时桩身不出现空心。-21- 基坑围护工程8.质量检验方法根据有关规定每台班做一组7.07×7.07×7.07cm3水泥土试块，一组三块。试样来源于沟槽中的置换出的水泥土，按规定条件养护，到达龄期后送三块水泥土试块做抗压强度试验，试验报告及时提交监理与甲方。9.施工进度计划安排本工法工程安排双班交替作业。根据施工技术参数及试钻情况，在17m~22m不同深度发现较密实得粉土层。另北边围护边线与大宇宙信息制造（中国）有限公司的地下车库坡道很近，为了保护土体，故我单位在此段施工时比较慢。施工工期为35天。止水帷幕施工进度计划时间2009年7月6～31日2009年8月1～8日工法桩机桩号6～260桩号261～308桩号1～510.劳动力组织安排每套设备分两班人员，每班人员安排如下：-21- 基坑围护工程工种人数测量、放线1电工1浆液配制及输送2前台指挥1空压机操作工1桩机操作工1普工2合计911.三轴搅拌桩施工工艺流程图施工放样开挖沟槽，清除地面、地下障碍物设置导向定位型钢桩机就位，校正、复核桩机水平和垂直度拌制水泥浆液、开启空压机，送浆至桩机钻头钻头喷浆、气并切割土体下沉至设计桩底标高钻头喷浆、气并提升至设计桩顶标高施工结束，转下一道工序-21- 基坑围护工程12.应急抢险措施12.1应急处理预案当出现险情或正在发生险情时，项目部应急工作小组一方面将情况如实上报上级部门，向监理、设计等相关单位汇报，另一方面立即根据事故、事件类别和严重程度选取针对措施。根据本工程特点，我公司对基底发生管涌、围护结构止水帷幕破坏，导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂、基坑边坡纵向失稳滑坡，周围建构筑物管线沉降超标、道路开裂坍塌、坑底隆起、坑底土超挖等情况制定了应急抢险求援措施。12.1.1止水帷幕桩遇支护桩因支护桩在止水帷幕桩前施工，如施工过程中支护桩扩孔或超离偏差范围。现场12.1.2基底发生管涌施工中可能出现管涌的原因如下：⑴连续降雨，地下水位上涨，导致基坑内动水位增高。⑵围护结构局部渗水，内外水头差过大。⑶降水管井供电系统中断，水位反弹。一旦出现管涌，在该区域，立即安装轻型井点降水设备，在最快的时间里降低水头，阻止管涌区域的继续增加；为防止土体反拱、涌砂，第一层用碎石反压，及时配合水泵抽水，第二层用草袋装粘土，紧压事故区域，堵住涌水；迅速增加管井抽水能力，降低动水位。12.1.3支撑失稳，基坑崩塌-21- 基坑围护工程支撑失稳前有拱起或下沉的先兆，支撑轴力监测也会发生异常，一旦发现此类先兆立即停止开挖，在失稳的支撑旁加设支撑，并施加预应力，同时对周围支撑复查，查找是否有支撑松弛，如果发现有支撑松弛，立即复加预应力。如果没有支撑松弛或支撑而发生支撑失稳，则应立即查找周边超载、支撑材料等原因，防止失稳现象扩散。12.1.4围护结构止水帷幕破坏，导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂⑴如果开挖过程中发现围护结构接缝夹泥宽度超过20mm（砂土、砂质粉土）、50mm（粘土、粘质粉土），应随开挖面的暴露及时用钢板封堵地下墙接缝，并用水泥浆灌满钢板与地下墙间隙。⑵如果开挖过程中发生渗漏，应视渗流部位、流量、渗漏点大小分别采用下列方法：①如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量不大，宜采用双快水泥抽槽压注聚氨酯的方法封堵。②如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量较大，宜在渗漏点打入泄水管，用钢板和双快水泥封堵泄水管周围，待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀门。③如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下，在基坑外渗漏点附近压注双液浆，注浆采用压力控制，最高压力不得超过0.3Mpa，同时注意支撑安全。④如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大，应在基坑内局部回填至流量减小后，在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。⑤如果渗漏点不明，水流自开挖面下向上涌出，立即停止开挖，局部回填直至渗漏停止，然后采取上述基坑外注双液浆措施。⑥如果渗漏水流混浊，且渗漏时间较长，注意渗漏点附近可能存在严重的土体流失，出现空洞，此时严禁重型机械靠近，并应立即采用振管注浆方法填补空洞。12.1.5基坑边坡纵向失稳滑坡基坑边坡纵向滑坡后最直接后果就是冲掉支撑，导致围护结构破坏，一旦发生此类恶性事故，首先应在不危及人员安全前提下补强支撑；如果不能补强支撑则应立即组织回填基坑坍方处，并组织周围人员撤离，防止事态进一步恶化。基坑边坡纵向失稳事故在深基坑施工中多次发生，必须引起高度重视，应绝对避免此类事故发生，只要措施到位，这种事故完全可以杜绝。12.1.6围护结构位移过大，导致周边道路开裂、坍塌一旦基坑施工引起的周边道路开裂、坍塌，立即暂停开挖，-21- 基坑围护工程应及时回灌水泥砂浆或回填黄沙、粘土，并在上面铺设钢板。同时通知交警部门到现场协助疏导交通，确保道路正常运行。12.1.7基坑隆起：检查坑底是否有积水，排干积水。加快垫层施工，坑外四周地面尽量卸载。将现场状况汇报设计单位，按设计要求进行坑底地基土加固。12.1.8坑底土超挖先挖去浮土，再用砂、石回填，严禁回填原土。或者按设计要求施工。-21- 基坑围护工程文明施工保证措施1文明标准化施工目标.创建“市级文明工地”2文明标准化施工保证体系：组长：项目经理项目工程师文明施工方案场容保洁生产副经理各专业施工队伍安全负责人组员：各区段负责人3场文明标准化施工管理保证措施1、对特殊作业人员应按规定进行定期的身体检查。2、现场与工地附近的医院保持密切联系，以便在一旦发生紧急情况时能及时得到救护。3、每个施工操作人员要增加个人卫生意识，养成良好的个人卫生习惯，不随地吐痰，不随地大小便，不乱倒垃圾、剩菜、剩饭，不乱仍烟蒂、杂物；注意饮食、饮水卫生，防止病从口入。-21- 基坑围护工程4、施工管理人员和各类操作人员分别穿戴不同的制服与安全帽并佩带工作卡，便与识别。个人保持制服与安全帽的清洁。5、生活区宿舍内通风、明亮、干燥、无异味；地下无烟头、无痰迹、无纸屑；工作服、工作鞋及床上用品等一切生活用具放置整齐。6、工地上有合格的可供食用的水源，茶桶放置，不着地，加盖加锁，并有消毒水，提供饮水的操作工必须体检合格才能上岗。7、施工现场平面布置必须符合总体布置图，同时按照施工不同阶段的实际情况进行调整，现场物资、大临设施必须严格按照施工现场平面布置图规定的位置整齐堆放或搭建。8、要建立卫生责任区，配备专、兼职卫生管理人员，定期开展清洁卫生活动。9、积极展开卫生防病宣传教育，落实除“四害”的具体措施。10、落实保安责任制，加强对现场的巡视并主动了解职工的心理动态，防范于未然。11、场布图必须根据场地实际合理布置，设施设备按场布图规定设置堆放，并随施工结构的不同阶段进行场布的调整。12、实现整个现场的硬地施工，道路畅通、平坦、整洁，不乱堆乱放、无散落物；临时设施周围应浇捣散水坡，四周保持清洁；场地平整不积水，无散落的“五头”、“五底”及散物；场地排水成系统，定期清理疏通保持畅通不堵。13、大门口设置洗车台，洗车台四周排水系统封闭并设置集水井和沉淀池，污水经过沉淀后排入业主指定的排水管道。-21- 基坑围护工程14、建筑垃圾必须集中堆放，及时处理。垃圾堆场周围，应设置不低于2m的遮挡围栏。15、保持施工现场干净整洁，各类材料根据施工进度计划的节点要求分批进场并及时组织吊装道操作面。16、加强对落手清的教育和检查，保持施工现场工完料清。17、成立专职现场清洁队伍对现场进行日常清扫和维修，其工作包括每天清扫现场道路及场地疏通排水排污系统，保持排水系统通畅、整理现场垃圾、维修损坏的标化设施等等。-21-'