水泥粉喷桩施工方案

'CB01施工技术方案申报表（阜水[2011]技案004号）合同名称：安徽省铜陵县城关排涝站工程合同编号：TLXCG-SG01致：安徽省和县通达工程监理有限责任公司我方今提交安徽省铜陵县城关排涝站工程TLXCG-SG01的：□施工组织设计□施工措施计划□工程测量施测计划和方案√水泥粉喷桩施工方案□工程放样计划□专项试验计划和方案□请贵方审批承包人：阜阳市水利建筑安装工程公司铜陵县城关排涝站工程项目经理：（签名）日期：年月日监理机构将另行签发审批意见。监理机构：安徽省和县通达工程监理有限责任公司签收人：（签名）日期：年月日说明：本表一式3份,由承包人填写。监理机构审签后，随同审批意见，承包人，监理机构、发包人各1份。 安徽省铜陵县城关排涝站工程（合同编号：TLXCG-SG01）水泥粉喷桩施工方案安徽省阜阳市水利建筑安装工程公司 二O一一年十月二十日水泥粉喷桩工程一、工程概况。1、铜陵县城关排涝站位于铜陵市城区江堤城关段，承担铜陵县城关镇地区8.06km2的涝水，玉带河是排区的唯一排水主干渠，泵站位于玉带河入江处，铜陵县城关排涝站始建于1978年，装机6台20ZLB-70水泵，总装机330kw，泵站呈扇形布置，经过30多年的运行，存在老化、破损、排涝标准不足等诸多问题，需进行技术改造。2、工程地质a)地质土层：站址处勘探深度范围内地层：上部为第四系全新统（Q4al）冲积层，岩性以灰色淤泥质土为主，下部为上更新统（Q3al-pl）冲洪积层，岩性以棕黄、灰绿色粘性土为主，局部夹细砂、砾石，下伏基岩为白系砂岩，棕红色，土层自上而下依次为：1-1层：杂填土，成分为重、中粉质壤土，夹大量碎石、砖块、炉渣灰、建筑垃圾等杂质，棕黄、灰黄色，结构松散。1-2层：素填土，成分以重粉质壤土为主，局部夹小砾石，棕黄、灰黄色，软～软可塑，湿～稍湿，结构松散，高压缩性。2层：淤泥质重粉质壤土，局部夹中、轻粉质壤土，灰色、软塑为主，部分流塑，湿～很湿，属高压缩性土层。3层：重粉质壤土，下部多夹细砂、砾石，砾石大小不均，直径一般2～3cm，棕黄，灰黄色，上部多硬可塑，下部多坚硬，湿，属中等压缩性土层。4层：砂岩，棕红色，全～中等风化，湿，坚硬。b）土层特性：1层填土，具不均匀性和高压缩性，属尚未完成自重压密的新近填土，不宜作为建筑物基础持力层；2层淤泥质重粉质壤土，厚度较大，一般6.0～9.0m,压缩性高，抗剪强度低，变形量大，容易产生不均匀沉降；3层重粉质壤土，强度较高，层位稳定，是比较理想的地基持力层，但埋藏较深；4层砂岩，强度较高，层面稍有起伏，埋藏较深。c）根据其地质条件，本工程施工图纸所示要求的永久性水工建筑物（泵房、站身、前池翼墙基础、压力水箱渐变段、控制段、涵洞）基础处理工程即水泥粉喷桩复合地基加固工程施工。，二、说明1、本工程地基处理采用水泥粉喷桩复核地基，桩径0.5m，水泥掺入量15%，平面布置为等边三角形，中心距分别为0.9m~1.0m。设计桩顶高程为各部位建筑地面，施工时应高于建基面0.5m.2、设计要求： a、材料：425号水泥，新鲜无结块，不含杂质。b、施工前先平整场地，按设计图纸进行桩位放线，场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂质土。c、桩体粉喷要求连续作业，一气呵成，严防漏喷及赌管，粉喷压力按照相关规范要求执行。d、在桩顶以下2.0m范围内，再钻提杆喷一次，水泥用量控制在10kg/m左右。e、粉喷桩体自然养护14天以上，方可开挖基坑土方，桩基上部0.5m应采用人工开挖，切割上部桩头，用人工周边凿除，再锤击平破碎。f、施工工艺及工艺流程应严格按照《建筑地基处理规范》（JGJ78-2002）及相关规范、规程要求执行。三、粉喷搅拌桩的施工方法粉喷搅拌桩加固地基的机理是利用粉体喷射桩机在钻孔过程中，用高压空气将粉状固化剂以雾状喷入被加固的软土中，凭借机械上特制的钻头叶片的旋转，使固化剂与原位软土就地强制搅拌混合；固化剂吸水后进行一系列物理化学反应，使桩位原土有软变硬，形成整体性好、水稳性强和承载力高的新桩体；这种桩体与桩间土相互作用形成比天然软土地基承载力有大幅度提高的复合地基。本工程中喷粉桩所用的固化剂是水泥。喷拌成水泥土桩。1、施工设备本工程使用的定型配套机械产品为液压步履式PH-5型喷粉桩机。施工工艺设备图如下：注：1、步履机构2、主电动机3、操作台4、传动机构5、钻架6、旋转龙头7、钻杆8、钻孔9、钻头10、输料管11、固化剂管.12、转鼓13、料罐压力表14、气管压力表15、安全阀16、气水分离器17、压力气管18、流量剂19、气流阀20、贮气罐21、空压机2、施工程序喷粉桩施工程序如下图所示： ①平整场地，整套设备根据实际地形安装就位。②喷粉桩机自动纵横向移动，钻头对准孔位。③启动搅拌机，钻头正向旋转，实施钻进作业。为了不至堵塞钻头上的喷射口，钻进过程中不喷固化料，只喷射压缩空气，即确保顺利钻进，又减小负载扭矩。随着钻进，使被加固的软土体在原位受到搅动。④钻至设计孔底标高后停钻。（图c）⑤再次启动搅拌机，反向旋转提升钻头，同时打开发送器前面的控制阀，按需要量向被搅动的疏松土体中喷射固化料——水泥粉（或石灰粉），边提升边喷射边搅拌，尽量达到搅拌均匀，使软土与固化料充分混合，喷射量与控制阀的开放大小成正比，与钻头的提升速度成反比。（图d）⑥当钻头提升至高出桩顶40cm～50cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，桩柱已形成，将钻头提出地面。⑦在喷粉过程中，当钻头提升到最后阶段时应注意控制，使钻头距地表面≥50cm时停止喷粉，不然粉体被带出地面而向空中飞散污染环境。⑧利用喷粉桩机的步履功能移动钻机至新孔位重复以上过程。3、质量保证合格的喷粉桩是灰土搅拌比较均匀，无粉料集中现象，外观整齐匀称，无明显凸凹，桩的表面呈钻头叶片的螺旋状痕迹。为保证质量，施工应注意以下几点：①施工管理：必须加强现场管理，有具体的管理措施，严格的施工组织纪律，最佳的施工方法，较强的技术力量。②技术管理：施工队伍必须是高质量、具有一定的技术等级和施工经验，尤其是生产骨干应有足够的施工经历及处理施工中可能出现问题的能力。③机械设备：必须根据工艺要求配备完整的制桩设备，所用设备应具有可靠性和配套性，机械的功能应能满足设计要求。④固化剂和各种掺合料都符合国家标准，觉不将不合格的材料用于工程。所有材料进场前经过检查验收和必要的试验，当确认符合要求时才可使用。⑤严格按照施工工艺要求组织施工操作，钻进速度，喷灰量以及施工布置等，均要按 施工组织设计要求的进行。施工过程中应设专职人员负责质量检查，并做好施工日记。施工前根据所用的材料，按设计要求的配合比在现场做2～3根短试桩，以确定提升速度，搅拌次数，喷灰量等要素。要钻取芯样做2～3组试块进行7d和28d室内无侧限抗压强度试验，检查材料的可靠性。试桩养护至一定龄期后（一般可取10d～15d），开挖出来进行外观、搅拌均匀程度等质量检查。4、施工注意事项a、施钻前应进行测量放线，准确定出各桩位中心，打木桩作出标记，并在木桩周围撒上白石灰粉以醒目，便于施钻过程中寻找。b、在施工过程中，每根桩都必须准确测量钻进深度，确保桩顶及桩底标高符合设计要求。c、桩体顶端一般常因喷粉量不足、搅拌不匀等原因造成质量缺陷，因此，粉体的喷射高度应比设计桩顶标高高出40cm～50cm，待桩体达到一定强度（一般可取25d～30d）后，再将多余桩体截掉。d、采用喷粉桩加固的建筑物基底均应设置有一定厚度的砂垫层，以均匀传递上部荷载。e、喷粉桩适宜在含有地下水的土层中施工，但在任何情况下的钻进和制桩过程中，均不得随意向孔中注水，对特别干燥的土层，可经试验论证后，提前向土层中注水或浸水湿润，并等水分均匀渗透到土层中后，再实施制桩。f、必须做好粉体喷出量试验，保证按设计规定的掺入比向孔中喷射粉料。不允许降低喷入量。g、严格防止地下水或其它水渗入套管等输送混合料的通道中，以免堵塞通道，影响喷粉质量。防止方法是钻头一入土就不停的送气。假若造成堵塞，则应起升钻杆，拆下钻头，用铅丝通开。h、向固化剂罐中送料时，应在罐口装过滤网，防止纸屑、灰块、杂物、金属碴等掉进罐内。i、钻架必须保持竖直，以保证桩体的垂直度。在每一根桩开钻前，必须检查钻头是否对准桩位中心，不得偏位。j、每根桩的桩体制作应一气呵成，不得在喷粉过程中间歇、中断。应根据桩长和固化料掺入比计算出一根桩的喷灰量。当然，每根桩的用灰入罐量应稍高于计算用量，以防因喷灰不均匀造成储灰量不足。k、 钻孔时应把握钻进速度，不宜过快，确保使原位土搅拌后疏松透气。提升钻头时应均匀慢速，保证掺入料与原位土充分混合。严格控制固化剂喷入量，每延长米的固化剂喷入量与设计值误差应小于3%。L、喷粉桩在自然养护14d以后方可开始基坑开挖。为防止开挖中造成桩顶损坏，应采用人工开挖和出土，当挖除土层很厚时，桩顶100cm以下部分用人工挖除，桩顶100cm以上部分可用机械开挖。m、施工结束后应对所有桩按《建筑地基基础质量验收规范》(GB50202-2002)的有关规定进行质量检测及复合地基承载力检测，必要时还应进行单桩承载力和桩体强度检测。所有检测指标必须达到设计标准，桩位及桩数也必须符合设计要求。n、对断桩、缺桩、缩颈、强度低、桩长不够、偏位较大，表面缺陷等事故，必须按设计要求进行补强处理，不允许降低设计标准。o、在施工过程中应有专人负责，记录所有喷粉桩的桩号，成桩时间、设计桩长、实际桩长、设计桩径、实际桩径、固化剂实际喷入量、桩底标高、桩顶标高等。成桩时间记录必须按制桩程序（钻进、提升、复搅）详细记录，时间记录误差不得大于5s，桩深记录误差不得大于5cm。四、喷粉搅拌桩的质量检验（1）在工程施工前，在工程桩范围外适当位置，做实验桩，实验桩数量为3根，桩长7.0m。根据成桩情况。选择合理的喷粉时间、次数、喷粉提升速度等技术参数，确定喷粉搅拌桩的成桩工艺。根据确定的成桩工艺控制工程桩的施工质量。对实验桩养护28天后，进行水泥土无侧限抗压试验及现场静载试验，确定水泥土强度及复合地基承载力是否满足设计要求。（2）成桩后3d采用轻便触深，采用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，抽样检测数量为成桩的1%。（3）施工过程中检查施工记录，对每根桩进行质量评定，对不合格的桩应与设计单位联系，根据其位置和数量等具体情况采取补桩加强等措施。（4）在桩体质量进行试验评定后，在将基坑开挖至设计高程并检验桩位、桩数、桩顶高程及桩顶质量，如有不符合设计要求，及时与设计单位联系采取有效的补救措施。五、技术要求1）粉喷桩开孔高程应在设计桩顶以上不小于1.5米基坑面开始施工，要求施工面平整、干爽，施工机械应安装平稳、牢固。粉喷桩桩顶以下1.0米范围内的土方采用人工开挖。2） 粉喷桩施工时实际桩顶工程需高出设计桩顶500mm以上，在基坑开挖时将设计桩顶以上部分人工凿除，严禁采用挖掘机等机械凿除，以免破坏桩身。3）施工前应根据成桩试验情况，确定粉喷桩的施工工艺。4）粉喷桩的水泥掺入量为15%（每米桩长58~6Okg）左右，施工中水泥粉泵送必须连续，施工机械必须配置经国家计量部门确任具有能瞬时监测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度记录仪。5)施工中应随时校正机械设备的垂直度和平整度，保证成桩质量，搅拌桩的垂直度偏差不超过1.0%，平面桩距偏差不大于50mm,成桩的深度偏差不大于50mm。6）控制粉喷桩施工时每米下沉及提升速度小于0.8m/min，粉喷桩提升前应在桩底停留一定时间，停留时间根据工艺确定。对施工中发现的问题及处理情况均需记录。7）施工过程中经常检查施工记录，对每根桩进行质量评定，对不合格的桩应与设计单位联系，根据其位置和数量等具体情况采取补桩加强等措施。六、状体检测与复合地基试验1）粉喷桩应在成桩7d后，及时检测桩身的完整性。抽样检测数量为成桩的5%，检测方法为：浅部开挖桩头（含超喷部分）,其深度为500mm，目测检查搅拌的均匀性，测量成桩直径，对桩身强度持有怀疑的桩体，钻取桩身芯样，测其强度。2）成桩28d后，在前池翼墙和站身底板下各选取3根具有代表性的单柱做复合地基荷载试验，确定复合地基承载力是否满足设计要求，各部位相应设计复合地基承载力为：前池翼墙、站身、涵洞为125kpa,压力水箱为90kpa。3）在桩体质量进行试验评定后，再将基坑开挖至设计高程并检验桩位、桩数、桩顶高程及桩顶质量，如不符合设计要求，及时与设计单位联系采取有效的补救措施。'