粉喷桩试桩方案.pdf

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粉喷桩试桩施工方案
编制人:
复核人:
审批人:
二零一五年十二月
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目录
、原则、范围.............................................1
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、提升....................................11
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、原则、范围

(1)《中华人民共和国防洪法》,1997
(2)《水闸设计规范》(SL265-2001)
(3)《泵站设计规范》(GB50625-2010)
(4)《水闸工程管理设计规范》(SL255-2000)
(5)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)
(6)《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997)
(7)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
(8)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
(9)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
(10)《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)
(11)《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-2012)
(12)《建筑抗震设计规范》(GB5011-2010)
(13)我项目部综合施工能力、机械、技术装备能力及近年来参
加类似基建设施的施工经验;
(14)现场钻勘调查相关资料;

(1)严格按照相关施工规范、验收标准中各项规定和设计文件的
各项要求进行编制。
(2)优化施工方案,确保工程质量达到验收标准要求。
(3)采用先进可靠的安全预防措施,确保施工生产和人身安全。
(4)加强环保,不出现环境污染事故。
(5)制定文明施工措施,确保文明施工。

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方案编制范围:本工程将泵站与白藤2#水闸合建,新建白藤2#
闸站。


本工程位于斗门区白藤湖地区,属于西部中心城区基础设施建设
项目首期开发区域***区Ⅲ标段涉水工程。本工程三闸一站部分总的
设计任务包括新建幸福河1#节制闸、白藤2#闸站、白藤3#水(船)
闸,,新建内渠跨渠便桥1座。
白藤2#闸站站址位于斗门区白蕉镇幸福河支渠穿鸡啼门堤防的
堤身处,有河堤水泥路通往省道S272,,交通较方
便。其原始地貌单元属珠江三角洲滩涂平原地貌,场地现状为鱼塘、
菜地及沙场,地势除堤身较高外,其它地段较低洼,地形较为平坦,
勘察时测得各钻孔孔口标高变化于-~。
白藤2#闸站站址位于斗门区白蕉镇幸福河支渠穿鸡啼门堤防的
堤身处。主要构筑物为水闸及排水泵站,水闸闸室为平底开敞式轻型
结构,拟采用“平板滑动钢闸门+移动台车式启闭机”的垂直启闭方
式。水闸顺水流方向依次布置有上游侧海漫、上游侧消力池、闸室段、
下游侧消力池及下游侧海漫;泵站顺水流方向依次布置有进口连接
段、拦污栅桥、进水前池、主泵房、出口防洪闸、出水连接段及出水
渠。
泵站的设计的流量为42m3/s,装机功率1840kW,泵站等别为Ⅲ
等,泵站规模为中型;水闸的设计最大过闸流量为99m3/s,水闸等别
为Ⅳ等,水闸规模为小(1)型。本工程为泵站和水闸合建,永久性
主要建筑物级别为Ⅰ级,次要建筑物级别为Ⅲ级。白藤泵站设计防洪
水位采用100年一遇防洪(潮);校核防洪水位采用300
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。构筑物基础拟采用人工复合地基或桩基础。
本次试桩方案编制为白藤2#闸站范围,试桩范围内正常段粉喷桩
桩数共计15326根,均为单向粉喷桩;防渗桩、粉喷桩加密区共计2715
根,其中防渗桩为多向粉喷桩。本次试桩均为正常段单向粉喷桩,共
计6根(编号为SZ1、SZ2、SZ3、SZ4、SZ5、SZ6,见附图:白藤2#闸
站地基处理平面图)。具体桩位分别为白藤2#闸站东北侧引渠挡土墙
外侧范围试桩2根,编号为SZ1、SZ2;水闸引渠范围内试桩2根,编
号为SZ3、SZ4;进水前池范围内试桩2根,编号为SZ5、SZ6。工程施
工采用ZGZA型大扭矩打桩钻机作为本工程的主要施工机具。

粉喷桩设计桩径均为500mm,,空桩桩长平均
。正常段桩间排距均为1000mm,正方形布置;防渗段为格栅式布
置,相互成900或1800咬合,咬合深度150mm;加密区域桩间排距均为
500mm,正方形布置。

本次试桩选择在白藤2#闸站,具体桩位分别为闸站东北侧引渠挡
土墙外侧范围试桩2根,编号为SZ1、SZ2;水闸引渠范围内试桩2根,
编号为SZ3、SZ4;进水前池范围内试桩2根,编号为SZ5、SZ6。

通过本次粉喷桩的试桩,确定主要施工工艺参数(水泥掺入量、
下沉及提升速度等),为后期大面积施工提供有力依据及保障。

为确保试验段工期、质量、安全,以及得到的数据真实可靠,特
成立以下组织机构:
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施工组织机构框图
西部中心城区(***区)项目经理部
项目经理
项目总工项目副经理
工程管理部计划合同部物资设备部安全环保部财务部综合办公室

根据本标段施工工期要求,我项目部结合自身能力和实际情况,
拟定于2015年12月中旬(根据交地后正式入场时间为准)开始试桩,
2016年1月中下旬(根据正式入场试桩时间为准)完成检测,计划
工期约1个月。


根据以往工作经验及设计要求,喷粉桩的施工初步采用“二喷四
搅”施工工艺,粉喷桩具体施工工艺流程见下图。
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施工准备
场地清表、平整
施工放样、定位
桩机就位调平
预搅钻进至设计深度
度
喷粉搅拌提升至停灰面
复搅拌至桩底
复喷复搅提升至停灰面
往下复搅1/3桩长
搅拌提升至桩顶
成桩
移机


(1)图纸会审
施工图到达后,项目部组织了相关技术人员进行图纸审核,并组
织相关施工管理人员认真熟悉图纸,讨论分析施工重难点。
(2)材料计划
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按照施工设计图及施工进度安排,编制材料计划,保证按时、按
质、按量组织进场。根据规范规定和要求,进行各种材料的检查、试
验,保证工程质量和进度要求。
(3)试桩配合比
按照设计要求,试桩时水泥用量按60kg/m、63kg/m、65kg/m分
三组配合比进行实施,每组2根,共计6根。试桩施工时SZ4、SZ6
水泥用量为60kg/m,SZ1、SZ3水泥用量为63kg/m,SZ2、SZ5水泥
用量为65kg/m。

投入本工程的施工人员,以经验丰富的管理人员和技术工人为骨
干,以普工为辅助,技术等级能满足本工程施工对人员配置的要求。
其主要人员配备如下:
搅拌桩试桩人员配置
序号工种名称人数备注
1技术负责人1
2质检员1
3安全员1
4材料员1
5试验员1
6挖土机司机1
7自卸汽车司机2
8操作工2
9普工5
合计15

,要求新鲜无结
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块,入罐最大粒度不超过5mm,不含纸屑、塑料布、垃圾等杂物。编
制好材料计划,根据材料计划采购,水泥提前进场,并完成各项检验。
当采用袋装水泥时,在施工现场搭设水泥棚,水泥棚的底部用土
填高,使之比周围地面高出30cm~50cm,并铺设一层木板,然后铺
设一层彩条布,最后再铺设一层塑料薄膜,确保水泥不受潮结块。四
周要开挖排水沟,若受潮结块不得使用,做到防水、防风。

施工设备的配备要体现出施工中先进的机械设备,配备高效率、
低污染的施工设备,以保护环境和改善作业条件,满足工期要求。按
照本工程招标书提供的工程地质资料显示,基础处理的土层均为淤
泥,厚度不等,含水量高达50%-70%。根据以往施工经验及设计要
求,喷粉桩施工设备初步选用国产ZGZA型喷粉桩机,能满足本工程
粉喷桩施工的技术要求。该类型桩机的钻机部分为机械传动,有多档
旋转、给进(或提升)速度,喷粉系统采用电子计量、数码显示,机
械无级调控,可自由调节喷粉量,并匹配有灰罐、空压机、监控仪、
电脑记录仪等配套设备。
该类型桩机性能优越,操作简便,桩机及附属设备全部采用液压
操纵,能纵向、横向灵活移动,机动性强,通过电子计量装置,能准
确测量每米桩的水泥粉含量,保证桩中掺灰量准确、分布均匀。
主要施工机械配置表及规格技术性能要求详见表1、表2:
表1主要施工机械配置表
序号机械或设备名称单位数量备注
1粉喷桩机台1完好
2灰浆泵台1完好
3空气压缩机台1完好
4150KW柴油发电机组套1完好
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5电缆、电线米若干完好
6修理设备套1完好
表2喷粉桩施工主要机具设备规格与技术要求
设备名称规格技术性能用途
ZGZA型,成桩深度≤,成桩直径≤
700mm,弧齿承受扭矩≤55KNM,大盘转速15~
钻孔、喷气
粉喷桩机135r/min,,提钻速度
喷粉、搅拌
204~2048mm/min,液压步履,整机尺寸
2300mm*6300mm,主电机功率45KW,重量13t
,,带灰罐架、旋贮存粉料和加压
贮灰罐
转供料器、电子计量系统。输送
-,,排量输送、粉喷、供
空气压缩机
,电机功率13kw。气
对进场的机具设备进行组装和调试,确保机具的完好率,保证满
足施工要求。计量设备应经有相关资质的单位进行标定,并贴标签才
能用于施工。

施工前,按照设计范围,先将施工范围内种植物及障碍物进行清
除。场地铺设好工作垫层后用压路机碾压数遍,整平高度为粉喷桩设
,使之符合设计及规范要求。

根据桩位平面布置图,复测后在施工现场用钢尺定出每根粉喷桩
的桩位,用竹签插入土层并在桩位处撒石灰做好标记,每根桩的桩位
误差不得大于5cm。同时做好复测工作,在以后的施工中应经常检查
桩位标记是否被移动,确保粉喷桩桩位的准确性。
准确测量场地标高,以便确定给进深度及停灰面高度。
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粉喷桩机设备到达指定桩位对中,为确保桩位正确,必须使用定
位卡,钻头对中桩位误差不大于5cm,导向架和搅拌机轴与地面垂直,
%。


钻头边旋转边钻进,搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直
夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配,搅拌时钻头每转一圈的
提升(或下沉)量为10mm~15mm,确保加固深度范围内土体的任何一
点均能经过20次以上的搅拌,根据设计要求控制桩底标高。下钻过
程主要是搅松软土,为了不堵塞喷射口,做到边旋转边喷高压气,有
利于钻进,减少负扭矩。
,需调整钻速,,使送粉
前的土体充分松动、粉碎,有利于第一次喷射。下沉钻头钻进时,根
据土质软硬,选择合适的档位,并时时注意电流的变化及时换档。
下沉钻头钻进时,根据土质软硬,选择合适的档位,并时时注意
电流的变化做到及时换档。

,应开启喷粉机提前进行喷
粉作业。钻进到位后,调整钻头成反向旋转,此时粉体发生器开始喷
粉,,,气流
为20L/s,保证桩身喷粉量满足设计要求,每延米的固化剂喷入量与
设计值误差<3%。
粉喷桩机每次下沉或提升的时间安排专人记录,时间误差一般不
大于5s,提升前要有等待送粉到达桩底的时间,防止出现提升却未
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喷粉的情况,具体时间随机械类型与送灰管长度而变化;钻进提升时
管道压力不能过大,防止钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞;对输灰
管要经常检验,不得泄露及堵塞,另外对使用的钻头进行定期检查,
其直径磨耗量不得大于1cm,在喷粉过程中当发现套管漏气或堵管则
立即停止喷粉;时刻观察供粉计量仪的数字变化,当发现喷粉量明显
减少或突然停止,立即记录,以便于补粉或复搅。提升喷粉成桩到设
计桩长或层位后,原地喷粉半分钟,再反转匀速提升,深度误差不超
过5cm。

停粉面高于桩顶设计标高50cm,在开挖基坑时,将桩顶以上土
层及桩顶施工质量较差的桩段,采用人工挖除。当钻头提升至地面下
50cm时,发送器停止喷粉,改送压缩空气,并减缓提升速度防止水泥
粉带出地表。

为了提高桩身强度,适应荷载应力传递,必须进行复搅。当第一
次停粉后,立即换挡下沉,进行复搅并观察复搅深度。
下沉钻头钻进时,根据土质软硬,选择合适的档位,并时时注意
电流的变化及时换档。

复搅至设计桩底标高时,将传动系统调至反转,启动送粉系统,
当灰量达到设计掺灰量的三分之一时,开始边旋转边提升,直至达到
停灰面终止。
整桩喷粉结束后,检查计量仪。若喷粉量不足,在12h内采取补
喷措施,整桩复打,当中间有喷粉量不足时及时检查记录,部分复打,
复打长度应重叠1m。
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喷粉、搅拌、提升至停灰面(设计桩顶高程)时,停止提升,将
传动系统调至正转,停止喷粉,由停灰面往下进行复搅。
、提升
复搅至1/3桩长(离桩顶)标高时,将传动系统调至反转,匀速
复搅、提升,直至达到孔口,桩体形成。

每一根桩施工完成后,移位进行下一根桩的施工。

①成桩7d后,采用浅部开挖桩头,目测检查搅拌的均匀性,量
测成桩直径,检查量为施工总桩数的5%;(试桩全部进行开挖检测)
②成桩15d后,选取数根桩进行开挖,检查搭接质量情况;
③成桩28d后,按设计要求选取桩进行单桩复合地基承载力和单
桩承载力荷载试验,单桩承载力不小于75KN,复合地基承载力不小
于80KP。本闸站基坑粉喷桩主要是坡体加固及地基加固,不作为基
础持力桩,以桩身强度控制为主;(总计6根试桩中对SZ1、SZ2、SZ4
进行单桩承载力检测)
④成桩28d后,宜采用双管单动取样器钻取芯样,鉴定持力层土
性,评价搅拌均匀性,检验水泥土抗压强度,无侧限抗压强度不小于
;芯样直径不宜小于80mm,钻入持力层深度不应小于3倍桩
径。(总计6根试桩中对SZ3、SZ5、SZ6进行抽芯检测)
施工质量偏差表如下:
施工质量允许偏差表
项次检查项目规定值或允许偏差备注
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1桩体间距(mm)±100
2桩位(mm)±50
3桩径不小于设计值
4桩长不小于设计值
5竖直度(%)%HH为桩长
6单桩喷浆量符合设计
7桩体强度不小于设计值
8复合地基承载力不小于设计值

试桩完成后,对取得的数据进行整理并按程序上报,待批准后作
为以后指导粉喷桩大面积施工的依据。

①粉喷桩施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时
检测并记录出粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。
②喷粉施工前,检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接
头和阀门的密封性、可靠性,送气(粉)管路的长度不大于60m。最
。
③成桩过程中,因故停止喷粉,当停机不超过3h,将搅拌头下
沉至停灰面以下1m处,待恢复喷粉时,再喷粉搅拌提升,否则在旁
边补桩。施工过程中遇到腐木、冒水等异常情况时,及时通知相关
单位。结构物附近基坑开挖时时刻重视对复合地基的保护,避免搅
拌桩位移或剪断。

为确保工程质量,符合设计要求及有关规范的规定,实行过程控
制为主,工后检测为辅的方法,从人员、设备、材料、施工前的准备、
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工程施工过程等方面对工程质量进行预控。

(1)实行岗位责任制,做到定机、定人、定岗、定责。每处施工
现场确定一名机长,制定详细的操作手、机长、自检人员岗位责任制。
对现场施工和质检人员进行培训,从干部到职工都强化质量意识,凡
参加粉喷桩施工的人员上岗前必须要了解、掌握、重温有关施工技术
规范,明确岗位责任。
(2)充分发挥质检人员对工程质量的控制作用,对成型后的每根
桩实行施工队、项目部全过程工地自检,全部合格后再报请监理单位
抽检。项目部质检人员和监理人员对质量具有一票否决权。
(3)桩机操作人员具备一定操作技能水平并进行岗前培训,每台
桩机工作人员有两人以上持证上岗。
(4)开工前,由技术人员对各施工班组进行技术交底,并形成书
面记录,明确各级岗位责任制度以及桩机规程等。

(1)粉喷桩机采用专用粉喷搅拌桩机,严禁使用浆喷桩机改装,
严禁使用利用自重下沉和无档位直接利用卷扬机进行提升的钻机。输
送管长度一般不大于60m,摆放平顺,接头最多不超过2个。每台
桩机必须配备能够自动记录、打印处理深度、单位长度水泥用量、复
搅深度的电脑记录装置,即能打印每根桩施工中钻头各次下钻深度及
提高高度的全过程记录。
(2)所有的电流表、压力表和电脑计量装置等必须经过计量部门
的标定认可,每台设备必须经监理人员现场试桩后,由驻地监理组统
一发放进场设备准许证后方可使用。
(3)所有进场喷粉桩机均有出厂合格证及受检正常可用,匹配设
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备(电子计量装置、监控仪、电脑记录仪等)应齐全;严禁没有粉体
计量装置的喷粉桩机投入使用。
(4)桩机及其匹配机具的易损件应有充足备用量,其配套钻杆长
度及数量应。

(1)进场水泥均须通过质检部门的检验合格后使用。
(2)只有合格的材料才能保证合格的工程,施工中建立健全材料
管理台帐,施工中使用的水泥应经过自检合格后进场,进场后的水泥
应按批进行报检,报请监理工程师抽检合格后投入使用。
(3)用水泥棚保管水泥,水泥棚四周设排水沟,防止水泥受雨淋
导致受潮、结块。
(4)建立水泥台帐审核签认制度,台帐中注明水泥的领料日期、
数量及施工桩点号等。水泥必须由机长领取并编号,同时由旁站人员
现场核实后签认,施工人员在原始记录上注明每根粉喷桩的施工桩
号。

(1)喷粉桩的施工严格按照《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》
(TB10113-96)及设计要求进行。
(2)施工前绘制粉喷桩平面布置图,对全体粉喷桩桩位进行统一
编号,按编号进行施工,防止漏桩。
(3)喷粉桩施工时对桩长、掺灰量、复搅长度、提升速度等关键
指标严加控制,以确保满足设计及规范要求。
(4)定时检查水泥土搅拌桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用
的钻头定期检查,保证其直径磨耗量不大于10mm。
(5)每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位,检查桩机的每批
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领料数量与该机完成的搅拌桩延米数量是否相符,并复核打印资料的
准确性。每日的施工原始记录交现场施工负责人核查,正确无误后,
交现场监理人员检查签认。
(6)严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长
度和喷粉量达到规定要求。
(7)钻机提升时管道压力不过大。
(8)在成桩过程中,如发生断电、卡钻等外在因素影响桩身质量
时,在12h内采取补喷措施,。
(9)对送气(粉)管要经常检查,不得泄漏,不得采用受潮成块
的水泥,其直径以49~53毫米为宜。
(10)在边坡附近施工时,采取措施确保边坡的稳定。

(1)推行安全标准化工地建设,抓好现场管理,搞好文明施工。
施工现场做到布局合理,场地平整,机械设备安置稳固,材料堆放整
齐。施工现场设置醒目的照明、安全标语和安全警示标志,提醒所有
施工人员注意安全。
(2)施工机械设备使用前进行安全检查,加强保养,使其保持良
好的工作状态及具备完好的安全装置。所有机械设备的操作人员经过
严格培训,持证上岗,并严格遵守操作规程,严禁违章作业。机械设
备按照规定周期进行检修和例行保养。
(3)为保证照明安全,必须在各施工面、道路及生活区设置足够
的照明系统。配电系统按施工组织设计要求设总配电箱、分配电箱、
开关箱,实行分级配电。开关箱内必须装设漏电保护器,漏电保护器
符合国家行业标准的要求。严禁乱拉乱接,高压配电处设置明