工艺工法QC河北沉井地基加固三轴搅拌桩施工技术交底.docx

中铁xx集团xx工业区1号路xx工程项目部
技　术　交　底　书
编码：ZT15JCFD 编号：2010-10-15
项目名称
xx工程
接收单位
端头加固施工队
交底单位
工程技术部
接受操作人

交底人

交接时间

审核人

交底内容:北岸接收井端头加固技术交底
(1)加固土体无侧限28d抗压强度≥0.8Mpa。
(2)渗透系数≤1.0×10-8cm/s。
(3)采用三轴搅拌桩加固（套打），桩体搭接长度大于250mm，桩体垂直度允许偏差为1/220。
(4)加固效果检测时，取样孔应到达加固区底部，检测完毕后，取样孔应进行注浆密实。
2.机械与人员配备2.1主要机械设备
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
功率合计（KW）
一
三轴搅拌桩施工
1
三轴搅拌钻机
MAC-240-3B
台
1
160×1
2
挖掘机
1方
台
3
柴油发动机
3
压浆泵
BW-200
台
2
15×2
4
散装水泥自动拌浆系统
套
1
45×1

5
备用压浆泵
BW-200
台
2
15×2
6
电焊机
BZ-500型
台
1
20×1
7
空压机
12m3
台
1
45×1
二
高压旋喷桩施工
8
旋喷钻机
MG-50
台
1

9
泥浆泵
BW250/50
台
2
250L/min
10
高压泵
3W-TB4高压柱塞泵，带压力流量计
台
1

11
空压机
12m3
台
1
45×1

2.2人员配备
序号
岗位名称
人数
岗位职责
一
三轴搅拌桩施工
1
前台指挥员
2名
向桩机驾驶员发出完成桩机移位、钻机 定位、钻机下沉及提升、停止等一系列指令
2
杂工
4名
负责及时将搅拌桩沟槽内翻出的置换泥浆挖至沟槽边缘等
3
钻机司机
4名
根据前台指挥员指令进行桩机移位、钻机定位、钻机下沉及提升、停止等
4
后台指挥员
2名
向拌浆、供浆人员发出开始拌浆、供浆及停止等一系列指令。
5
挖机驾驶员
2名
负责开挖水泥土搅拌桩施工沟槽、清除沟槽内障碍物。
6
拌浆员
4名
负责按设计要求配比拌浆、供浆。
7
机修工
1名
负责设备运行前的检修、保养及运行过程中故障的及时排除。
8
电工
2名
负责用电设备运行前检修、保养、接线、运行过程中故障排除及安全用电监督。
二
高压旋喷桩施工
9
前台指挥员
1名
向桩机驾驶员发出完成桩机移位、钻机 定位、钻机下沉及提升、停止等一系列指令
10
钻机司机
4名
根据前台指挥员指令进行桩机移位、钻机定位、钻机下沉及提升、停止等
11
拌浆员
4名
负责按设计要求配比拌浆、供浆。
12
杂工
4名
负责场地清理、配合钻机司机作业等其他工种
13
后台指挥员
2名
向拌浆、供浆人员发出开始拌浆、供浆及停止等一系列指令。
14
机修工
1名
负责设备运行前的检修、保养及运行过程中故障的及时排除。
15
电工
2名
负责用电设备运行前检修、保养、接线、运行过程中故障排除及安全用电监督。

3、材料计划
主要材料计划表
名称
单位
数量
备注
PO32.5水泥
T
1400
普通硅酸盐水泥
4加固施工方案
采用三轴搅拌桩与高压旋喷桩结合的加固方式,即在沉井下沉后地基基本稳定后对靠近洞门0.6m以外向北11.4m、隧道顶部以上3.0m、沉井刃脚底面以下1.0m范围土层采用采用φ850mm密排咬合250mm三轴搅拌桩进行强加固施工,加固范围至地表范围内被扰动土体采用三轴搅拌桩进行弱加固施工，靠近洞门前方0.6m段采用φ600mm密排咬合150mm单排高压旋喷桩加固，以保证加固段与洞门地连墙密贴,确保盾构机安全始发与到达。待内衬施工完毕后,旋喷桩同围护结构间隙用单排旋喷桩加固。
接收端头地基加固见图4-1。

5、加固施工工艺及方法
5.1三轴搅拌桩施工
5.1.1三轴搅拌桩施工工艺流程
清除地表障碍物→开挖沟槽→布置拆接钻杆平台→桩机就位→拌制水泥浆→喷浆、喷气下沉搅拌喷浆→(不喷气)提升搅拌→搅拌结束,移至下一桩位施工见图5-1三轴搅拌桩施工工艺流程图。

图5-1 三轴搅拌桩施工工艺流程图

(1)障碍物清理
因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物及管线进行清理或移位，以保证施工顺利进行。
(2)测量放线
施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，计算出围护中心线角点坐标（或转角点坐标），利用测量仪器精 确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同时做好护桩，做好工程测量复核单，提请甲方验收。
(3)开沟槽
在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土，为了保证桩机的安全移位和施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。
根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用 0.4m3小挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽，根据本工程搅拌桩直径，取槽宽约1.0m，深度约0.6～1.0m。
场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽。
开挖沟槽余土应及时处理，以保证工法正常施工，并达到文明施工工地要求。
(4)设置导架与孔位放样
在垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200，长度 2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格为300×300，长约8～12m，转角处H型钢采取与围护结构中心线成45°插入，H型钢定位采用H型钢定位卡。
由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三轴搅拌机桩径为850mm，轴心距为 600mm，搅拌桩搭接250mm。三轴搅拌桩采用套打一孔工艺，因此桩心距为1200mm。在沟槽两侧定位型钢以1200mm为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。
(5)桩机就位与垂直度校正
用卷扬机和人力移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到0.5%以 上。在桩机上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在0.5%内。
桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要作到平稳、安全。桩机定位后，由当班机长负责对桩机桩位进行复核，偏差不得大于20mm。
为便于成桩深度的控制，施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
(6)水泥浆液拌制
施工前应搭建好拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，对全体工人做好详细的施工技术交底工作，水泥采用P042.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比严格控制在1.5～1.7，具体根据可现场实际情况调整，水泥总体掺量为 20%（重量）。
(7)喷浆、搅拌成桩
启动电动机，根据土质情况按计算速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉，直到 钻头下沉钻进至桩底标高。按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液，每次下降时喷浆60％，提升时喷浆40％。钻机钻进和提升速度宜 控制在0.6～1m/min，按照技术交底要求均匀、连续注入拌制好的水泥浆液，钻杆提升完毕时，设计水泥浆液全部注完。
(8)施工记录
施 工过程中，由工长负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、断面面积、下沉（提升）搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入 比、水灰比。施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监督施工，施工记录报项目监理审批。
三轴水泥土搅拌桩成桩允许偏差应符合下表5-1的规定。
序号
检查项目
允许偏差
检查频率
检查方法
1
桩底标高 (mm)
+100m，-50mm
每根
测钻杆长度
2
桩位偏差(mm)
50mm
每根
用钢尺量
3
桩径(mm)
±10
每根
用钢尺量
4
桩体垂直度
≤0.5%
每根
经纬仪测量

5.2 高压旋喷桩施工
5.2.1高压旋喷桩技术要求
⑴高压旋喷桩采用单管法施工；
⑵高压旋喷桩桩径φ600㎜咬合150㎜， 28天无侧限抗压强度不小于0.8～1.0Mpa，渗透系数小于1×10-7㎝/s；
⑶旋喷注浆的材料采用强度等级为32.5级普通硅酸盐水泥，根据需要可加入适量的外加剂。水泥浆液的水灰比宜取1：1～1：1.5，水泥浆液的比重取1.4～1.5t/m3。水泥浆液量不得少于200L/m；
⑷高压旋喷桩的强度和直径，应通过现场试验确定，取得实验结果后，对设计进行调整；
⑸应根据本工程旋喷桩深度不等及土质条件的差异，可适当调整其工艺参数；
⑹旋喷桩成孔后立即将注浆管插入孔中，待喷嘴达到设计标高方可喷射注浆，当喷射注浆参数达到规定值后，即可随喷随转随提升，当注浆管分段提升时搭接长度不小于100㎜。
5.2.2高压旋喷桩工艺流程
主要工艺流程如图5-2所示。
平整施工场地
测量定位
桩机就位
贯入注浆管
旋喷注浆
拔管
冲洗
移位
制备固化剂浆液

图5-2 高压旋喷桩施工工艺流程图
5.2.3 ⑴平整施工场地
对施工区域内的建筑垃圾等必须进行清理，对场区内进行平整压实，并把水电引至现场。
⑵测量定位
①施工场地的基准点、基轴线及水准点均须会同监理及设计单位共同引进，经复核及各方签证后方可使用。
②对于标定的基准点要做好明显的标志和编号，并做好保护工作。
③使用经纬仪和钢卷尺等，进行桩位区域边线的测定。
④对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。此外，还要做好测量记录，以便复核。
⑶桩机就位
①钻机安放要保持水平；钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5%。
②钻孔的位置与设计桩位偏差不得大于50mm。
③钻机与高压注浆泵的距离不宜过远。
④钻机钻杆必须采用钻杆导向架进行定位。
⑷贯入注浆管
①钻孔—— 钻孔的目的是为了将喷射注浆管插入预定的地层中。成孔的方法视地质情况而定，具体可采用水射成孔法、旋转振动钻机成孔法、地质钻机钻孔法等。各种成孔方法均应遵循相应的施工操作规范，在此不再赘述。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm。成孔过程中应作好详细的钻进记录。
②插管——插管是将喷射注浆管插入预定的深度。在插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，应边射水、边插管，水压力一般不宜超过1Mpa。
⑸制备固化剂浆液
在旋喷桩贯入注浆管的同时，后台拌制固化剂浆液 (水泥浆等)，待压浆前将浆液倒入集料斗中。严格按设计要求配制浆液。
⑹旋喷注浆
①当喷射注浆管插入预定深度后，由下而上进行喷射注浆。
②旋喷过程中应严格按照设计与试桩参数进行施工。
③注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
④对需要扩大加固范围或提高强度的部分应采取复喷的措施，并使实际桩顶标高高于设计标高0.3～0.5m。
⑤在旋喷桩施工的结合部位及桩身咬合比较薄弱的环节, 可视需要,在原桩位的周围进行补桩，以保证咬合度。
⑥在高压喷射注浆过程中出现压力骤减、加大或冒浆异常（冒浆量大于注浆量20%或不冒浆）等异常情况时，要查明产生的原因并及时采取措施。
⑦浆液搅拌后不得超过4h；当超过时，要经专门试验证明其性能符合要求后方可使用。
⑧对冒出地面的浆液，应经过滤、沉淀，除去杂质和调整浓度后，方可回收使用。
⑨旋喷施工中应作好施工记录，记录要详细准确。
⑺拔管与冲洗
旋喷施工完毕后，应迅速拔出注浆管，并用清水冲洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶标高，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
⑻桩机移位
待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，要先关闭电机，然后将桩机移至新的桩位。
⑼旋喷桩抽验
旋喷桩完工后必须对桩身进行抽检，可采取开挖检查、钻孔取芯、载荷标准贯入等方法。检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，不合格者应进行补喷。
5.2.4高压旋喷桩质量验收标准
高压旋喷桩施工前，应及时检查水泥、外加剂等的质量，高压喷射设备的性能等，施工过程中仔细观察各道施工工序，待施工结束时，应检查桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体质量及承载力等。
高压旋喷桩质量检验标准如下表5-2所示（建筑地基基础工程施工质量验收规范）。
表5-2 高压旋喷桩质量验收标准
项
序
检查项目
允许偏差或允许值
检查方法
单位
数值
主
控
项
目
1
水泥及外掺剂
符合出场要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
查看流量表及水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检验
设计要求
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一
般
项
目
1
钻孔位置
㎜
≤50
用钢尺量
2
钻孔垂直度
%
≤1.5
经纬仪测钻杆或实测
3
孔深
㎜
±200
用钢尺量
4
注浆压力
按设计参数指标
查看压力表
5
桩体搭接
㎜
＞200
用钢尺量
6
桩体直径
㎜
≤50
开挖后用钢尺量
7
桩身中心偏差

≤0.2D
开挖后桩顶下500㎜处用钢尺量，D为直径

⑴工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经有关安全部门及监理验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改，并在施工现场设置必要的安全标志和警告牌。
⑵工程实施时，严格按照经审定的施工方案和安全生产措施的要求进行施工，操作工人必须严守岗位履行职责，遵守安全生产操作规程，特种作业人员应经培训，持证上岗，各级安全员要深入施工现场，督促操作人员和指挥人员遵守操作规程，制止违章指挥、违章施工、违反劳动纪律的现象。
⑶工程实施时，每周召开一次安全例会，检查安全生产措施的落实情况，研究施工中存在的安全隐患，及时补充完善安全措施。
⑷经常保养施工机具，保证其安全装置灵敏可靠，保护罩完好无损，同时搞好安全用电管理，保证变电配电间达到“四防”要求，输电线路、配电箱、漏电开关的选型正确、敷设符合规定要求，电气设备和照明灯具具有良好的接地、接零保护，并在可能受雷击的场所设置防雷击设施。
⑸重视个人自我防护，进入工地按规定佩带安全帽，进行高空、深坑作业和特殊工种按规定佩戴防护用品。
⑹规划好施工现场的生活、生产设施，合理安排场地内临时设施，做到封闭施工，建立防洪、防火组织，配齐消防设施，制订“三防”措施和管理制度，并使其落到实处。
⑺电气闸箱匹配合理、符合要求。
⑻施工现场内临时用电的安装和维修必须由专业电工负责完成，非电工不准拆装电气设备。
⑼严格执行电气安装、维修技术规程，认真贯彻“JGJ-4688”施工现场临时用电安全技术规范。
⑽检查、维修配设施时，必须将其前一级相应的电源开关闸断电，并悬挂“有人工作、禁止合闸”等标志牌。
⑾进工地工作人员必须戴安全帽、穿好工作服、戴好防尘口罩。上班不准穿拖鞋，严禁洒后上班。
⑿工地用电设立三级漏电保护。破皮和有接头的电缆应包好架空。过路电缆应挖沟套管深埋，生产和生活用电严禁乱拉乱接。