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1、葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案禹亳铁路许昌东至豫皖省界段、三门峡至禹州段工程施工总承包项目二标段太鹿段旋喷桩试桩方案中国葛洲坝集团第三工程有限公司河南禹亳铁路工程总承包部2017 年 4 月葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案批准：审核：编制：葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案目录1编制依据 .12试桩目的 .13工程概况 .14工程地质 .25工艺性成桩试桩 .35.1水泥土室内配合比试验 .35.2成桩试验参数选择 .35.3主要施工设备及其技术参数 .45.4成桩试验方案 .46施工准备 .56.1施工前期准备 .56.2测放桩位
2、.56.3施工机械及人员到位情况 .67施工工艺流程、施工方法 .67.1施工工艺流程 .67.2施工准备 .67.3施工方法 .77.4施工注意事项及采取措施： .88质量检验 .128.1试验检测 .128.2外观鉴定 .128.3成桩质量要求 .129机械设备及劳力配置 .139.1机械设备配置 .139.2劳动力配置 .1310质量管理体系和质量保证措施 .1410.1质量管理体系 .1410.2质量保证措施 .16葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案11安全管理体系和安全保证措施 .1911.1安全管理体系 .1911.2安全保证措施 .2112环境保护及文明施工措施
3、 .22葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案1 编制依据（ 1）中铁第四勘察设计院集团有限公司关于禹亳铁路太康至鹿邑段新建工程路基施工图及 DK138+614.2DK142+599.42 松软土路基设计图（ 2）客货共线铁路路基工程施工技术指南 TZ202-2008；（ 3）铁路工程土工试验规程 TBJ10102-2004（ 4）铁路工程土工试验规程铁建设函 2004121 号2 试桩目的1、验证室内配合比，根据不同掺入比（130kg/m,140kg/m ，150kg/m, ）确定技术参数。2 、掌握满足设计要求的各种技术参数，如：钻进速度、提升速度、搅拌速度、送浆压力、每米喷
4、浆量等。3、掌握下钻和提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化情况。4 、确定搅拌的均匀性及每根成桩时间。5、确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。6 、检验施工设备及选定的施工工艺。7 、根据单桩承载力试验确定施工掺入比。8 、校核复合地基承载力。3 工程概况禹亳铁路太康至鹿邑段 （DK102+911.32DK175+350.00），位于河南省周口、商丘两地，自许昌东至太康段改建工程太康站东端起1葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案经太康、柘城、鹿邑，止于河南和安徽两省省界；本项目正线全长71.9km 公里，路基长度56.61km。太 鹿 段 旋 喷 桩 施 工 主 要
5、 在 桩 号 为 ： DK104+320.44DK104+340.44、DK116+615.00DK116+636.345、DK134+330.951DK134+350.915、 DK138+614.2 DK138+639.4、 DK142+565.22DK142+590.42、 DK146+786.8 DK146+875.00、 DK149+346.635DK149+371.835。松软土路基采用旋喷桩加固，桩径 0.6m，桩间距 1.8m，按正方形布置；桩长 711m。桩顶铺 0.5m 厚的碎石 +0.1m 中粗砂垫层，内铺一层双向高强土工格栅，极限抗拉强度不小于110KN/m，两端回折不
6、少于 2.0m。本旋喷桩试验段里程桩号为DK138+614.2DK138+639.4，桩径0.6m，桩间距 1.8m，按正方形布置；桩长10m。单桩和复合地基承载力分别为 186.6KN，170Kpa。4 工程地质（ 1）地形地貌冲积平原区，地势平坦开阔，多为麦田。（ 2）地层岩性 2：粉质黏土，灰黄色，硬塑，厚 1.88m； 3-2 ：粉土，黄褐色，中密密实，厚 2.23m； 5-3 ：细砂，灰黄色，厚 3.9m、中密； 5-4 ：细砂，灰黄色，局部灰色，厚 4.25m、密实。2葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案（3）水文地质：该段地下水为第四系孔隙潜水， 受大气降水补给，
7、 埋深约 4.4 7.7m。5 工艺性成桩试桩5.1水泥土室内配合比试验通过水泥土室内配合比试验确定水泥土无侧限抗压强度与水泥掺入量及水灰比的关系。试验时，在实地取 3 层土样和拌和水，按水泥掺入每延米掺入 120kg，水灰比 0.8 、1.0 、1.2 分别制作 70.7 70.7 70.7mm的标准水泥土试块 , 在标准养护室内养护 7 天后做水泥土试块抗压试验。5.2成桩试验参数选择试验桩打 9 根，其试验参数选择如下：（1）水泥掺量分别采用130kg/m、140kg/m、150kg/m 各打 3 根桩；（ 2）水灰比约为 0.8 1.5 （暂定为按 0.8 、1.0 、1.2 分别进行
8、试验）；（ 3）旋转速度： 1620r/min （暂定为 20 r/min ）；（ 4）钻头提升速度： 2025 cm/min （暂定为 20 cm/min ）；（ 6）送浆泵压力 : 泵量 80-230L/min ，泵压 22-25MPa;（ 7）桩尖标高按进入持力层土层的深度不小于 1.0m（可根据工作电流的变化判断是否已进入持力层）控制。3葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案5.3主要施工设备及其技术参数本工程拟采用MGJ50 型旋喷钻机及其配套设备进行施工，该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点，适宜本工程施工。根据总体进度安排，计划先进场1 台旋喷机，
9、于 2017年 5 月 6 日开始旋喷桩试验施工。1、桩机型号： MGJ50 型旋喷钻机2、搅拌头转速： 48r/min3、最大施工深度： 60m4、额定扭矩： 2980Nm5.4成桩试验方案成桩试验施工位置选定 （DK138+614.2DK138+639.4）路段上，并提交监理工程师和工作站人员现场认可，桩距 d=180cm，桩直径0.6m，试桩数量为 9 根，桩长按 L=10.20m(含空喷段 0.20m) 试桩 , 有效桩长 10.0m，施工桩长根据施工现场标高具体确定。试桩时间计划在2017 年 5 月 6 日。试桩时邀请设计单位、 监理、工作站有关人员参加，作好施工记录。在做成桩试验
10、的同时做单桩承载力试验及复合地基承载力试验。固化剂材料采用天瑞水泥厂生产P.O42.5 普通硅酸盐水泥。选择单桩承载力试验水泥掺量采用130kg/m，成桩 28 天后开挖桩头，做单桩承载力试验，以便确定最终的施工配合比。复合地基承载力试验水泥掺量采用140kg/m，单桩承载力试验和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。4葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案6 施工准备6.1施工前期准备1、清除红线及施工便道范围耕植土，查明地下管线及架空电缆等对工程的影响。2、通过 206 省道经皇集乡乡道可以直接到施工部位； 施工用电采用桩机自带 1 台 75kW发电机供电
11、，施工用水采用在现场打井或采用水泵抽水至储水箱提供施工用水。3、组织材料进场， 进场水泥必须具备出厂合格证，并经现场取样送试验室复检合格，存放场地满足施工需要，现场布局合理。6.2测放桩位1、施工前，首先根据轴线交叉点坐标用全站仪定出轴线。2、根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位。3、引出主要控制点于施工现场不易碾压的位置，用混凝土固定保留。4、测量现场地面标高，确定桩顶标高。对桩位进行编号，以利于施工管理和资料整理。5、设备进场后， 按设计要求， 在不同地点根据不同桩长进行工艺性试验桩的施工，确定下沉及提升速度、水灰比、浆泵工作压力、每米水泥浆用量情况等工艺参数，了解地
12、质情况，待参数确定后再进行工程桩施工。5葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案6.3施工机械及人员到位情况试桩施工所需的主要机械旋喷钻机、高压泵机、泥浆泵、灰浆搅拌机，储浆罐、电焊机、电脑流量计、发电机组均已进场，电脑流量计通过合格检测机构标定合格，许可生产。施工辅助设备反铲、装载机等已进场并经专业监理工程师验收，施工人员已进场，施工班组现场负责，各种安全标志已建立。7 施工工艺流程、施工方法7.1施工工艺流程施工准备平整场地测量定位机具就位、射水试验钻孔至设计标高管边旋、边喷、边提升旋喷至桩顶面（复搅1min）钻机移位7.2施工准备1、岗前培训和技术交底在工程施工前，工区对参加
13、工程施工的所有人员进行全面的培训和完善的技术交底，使所有的施工人员对旋喷桩施工有个全面系统的认识，对施工中可能会出现的一些非预见性因素和采取的一些相对应的应急措施进行说明和告知，提高安全质量意识和防范意识。2、平整场地及排水清除地表各种障碍物， 将施工场地清表 30cm后压实平整后， 保证进场临时道路畅通。清表后经振动压路机进行场地碾压，在施工范围外开挖纵向排水沟，为水泥搅拌桩施工创造场地条件。清表压实后的地面作为旋喷桩施工的工作平台或基准面，实际桩顶高度为6葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案工作平台以下50cm处。3、测量放样测量组根据批准的桩位图，对旋喷桩施工进行测量放样
14、，用全站仪定向，钢尺量距，确定桩位，测量现场地面标高，确定桩顶标高。7.3施工方法1、机具就位：人力缓慢移动至施工部位，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机， 使桩机水平，导向架和钻杆应与地面垂直，倾斜率小于 1.5%。对不符和垂直度要求的钻杆进行调整，直到钻杆的垂直度达到要求。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm。2、启动钻机边旋转边钻进，至设计标高后停止钻进：采单管旋喷法施工。该方法插管与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，高压水喷嘴边射水、边插管，水压力一般不超过1MPa，至设计标高后停止钻进。3 、浆液配置：高压
15、旋喷桩的浆液， 水泥采用天瑞牌 42.5 级水泥，水泥浆液配制严格按设计要求控制为水灰比11，水泥浆比重1.49 。搅拌灰浆时，先加水，然后加水泥，每次灰浆搅拌时间不得少于 2 分钟，水泥浆应在使用前一小时制备，浆液在灰浆拌和机中要不断搅拌，直到喷浆前。喷浆时，水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，过滤筛，把水泥硬块剔出。水泥浆通过胶管送到旋转振动钻7葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案机的喷管内，最后射出。4 、喷射注浆：在插入旋喷管前先检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。各部位密封圈必须良好，各通道和喷嘴内不得有杂物，并做高压水射水试验，合格后方可喷射浆液。
16、旋喷作业系统的各项工艺参数都必须按照预先设定的要求加以控制，并随时做好关于旋喷时间、用浆量，冒浆情况、压力变化等的记录。喷射时，先应达到预定的喷射压力、 喷浆旋转 30 秒，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再边喷浆边反向匀速旋转提升注浆管，提升速度为 20 25 cm/min ，直至距桩顶 1 米时，放慢搅拌速度和提升速度。保证桩顶密实均匀。中间发生故障时，应停止提升和旋喷，以防桩体中断，同时立即检查排除故障，重新开始喷射注浆的孔段与前段搭接不小于 1m，防止固结体脱节。5、冲洗：喷射施工完成后，应把注浆管等机具设备采用清水冲洗干净，防止凝固堵塞。管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成清水在地面上
17、喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。6、重复以上操作，进行下一根桩的施工。7.4施工注意事项及采取措施：1、注浆高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式8葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案的高压喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。旋喷高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm的长度，以保证固结体的整体性。复喷在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位） ，能增加土体破坏有效长度， 从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的
18、次数愈多固结体直径加长的效果愈好。2、水泥用量的控制在喷浆提升过程中，控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：若水泥量剩余措施如下：适当增加喷浆压力；加大喷嘴直径；减慢提升速度；若水泥量不够措施如下：保证桩径的情况下适当减少压力；喷嘴直径适当减少；保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；加大水灰比值；9葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过高速以上参数可保证水泥量满足设计要求；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向
19、下3.0m 进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。3、冒浆处理在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等， 根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液） 量小于注浆量 20%为正常现象， 超过 20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能。出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为
20、止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固。减少冒浆的措施：冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。a. 提高旋喷压力（喷浆量不变） ；b. 适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变） ；c. 加快提升和旋转速度；10葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。4、固结体控形固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加
21、大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。5、确保桩顶强度当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液析水作用，一般均有不同程度不同的收缩，造成固结顶部出现一个凹穴的深度一般为设计桩径的1-1.5 倍。这种凹穴现象，对于地基加固是极不利的，必须采取有效措施予以清除。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，便于地基加固达到理想的效果，可采取超高旋喷（旋喷处理地基的顶面超过建筑基础底面，本工程设计能满足要求） 、返浆回灌等措施。6、防止串孔的措施在施工过程中，各机组采取
22、跳打的施工方法；在高压缩土层适当减小喷浆压力；加快提升速度和旋转速度。11葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案8 质量检验8.1试验检测8.1.1旋喷桩成桩 7 天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。8.1.2旋喷桩成桩 28 天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做 (3 个一组 )28 天龄期的无侧限抗压强度试验，无侧限抗压强度 fcu 2.0Mpa。8.1.3旋喷桩成桩28 天后做复合地基载荷试验和单桩承载力试验，单桩承载力为186.6KN，复合地基承载力为170Kpa。8.1.4对桩取
23、芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。8.2外观鉴定(1) 桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。(2) 搅拌均匀，凝体无松散。8.3成桩质量要求表 81旋喷桩施工允许偏差、检验数量及检验方法序项目允许偏差检验数量检验方法号1桩距（ mm） 50按成桩总数的10%抽样尺量2桩径（ mm）不小于设计检验，且每检验批不少尺量3桩长（ m）不小于设计于 5 根查施工记录4垂直度（ %）1查施工记录5单桩注浆量不小于设计每根检查查施工记录12葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案序项目允许偏差检验数量检验方法号6桩体 28 天强度2.0总桩数的 钻芯取样（Mpa）27单桩承载力 186.
24、6总桩数的 2荷载试验（KN）8复合地基承载间距 1.8m 总桩数的 2荷载试验力（ Kpa）1709 机械设备及劳力配置9.1机械设备配置表 9 1主要机械设备配置表设备名称规格型号数量生产能力备注反铲PC30011.5m3装载机ZL50133m灰浆搅拌机Y112M-61旋喷钻机MGJ 501高压泵机90B1泥浆泵WB250-301潜水泵2.5kw1电焊机BX3-300-21储浆罐10.7 m 39.2 劳动力配置表 9 2劳动力计划表工种姓名数量工作内容机长陈玉堂1负责协调指挥各工序的操作，控制加固质量排除施工中的各种故障制浆工仝云龙1负责水泥浆的制作，保证施工的连续性司浆工仝云龙1统计材
25、料用量，记录搅拌时间，清洗输料管13葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案电工陈胜垒1负责设备的安装和安全使用操作工孙壮虎1按设计施工工艺， 正确操纵钻头的钻进和提升检查维修机械负责使用联络信号记录员王若愚1负责施工记录，操纵电器控制仪表，使用联络信号安全员刘资阳1负责现场安全保障工作质检员马飞1负责试验桩质量控制施工员方幸喜1负责现场试桩生产安排技术员杨兴怀1技术交底及现场技术保证措施试验员翁志华1负责试验桩各项数据检测测量员杨王盼1负责现场桩位放样10 质量管理体系和质量保证措施10.1质量管理体系根据旋喷桩试验桩施工任务和特点，遵循质量体系文件和合同文件要求，东线管理部成立
26、管理部领导下的质量管理机构，建立东线管理部质量保证体系和质量责任制，明确各级人员质量职责，合理分配质量要素，实施全面质量管理，确保质量目标的实现。东线管理部质量管理体系框图10-1 ，质量监察体系框图10-2 ，质量保证体系框图10-3 。14葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案东线管理部质量管理领导小组组长： 王剑副组长：王集中、朱刚安质环处：刘资阳负责具体工作七工区质量管理员：马飞软基处理施工队质量管理领导小组组长：王若愚副组长：陈玉堂作业队质量管理员作业队 QC小组活动图 10-1质量管理体系工区长副工区长总工程师安全质量监察工程师工区试验室、测量室作业队、工班质检员各作业队试验室、测量组图 10-2 质量监察体系框图15葛洲坝三公司禹亳铁路工程总承包部太鹿段旋喷桩试桩方案质量管理目标确定质量保证体系思想保证技术保证经济保证组织保证提高质量意识先进的资源配经济责任制健全组织机构置和技术措施和奖罚制度和管理制度施明确质工施机施计下制完工量预组工具工量签质道定善区意防织 准 材 过 标定技 计 商 安量工质计质识为设 备 料 程 准经术 划 务 全 试回序量量量及主计 的 的 的 的济质 工 管 管 验访就奖支责诚的与 质 质 质 质责量 程 理 理 室服是罚付任信方方 量 量 量 量任处 处 处 处务用制手合教针案控控控控制户度续同育控制制制制条制