三轴搅拌桩试桩方案.docx

1、1XXXXXX 工程（二标段）三轴搅拌桩试桩方案编 制： 审 核： 批 准： 二一三年二月二十三日2XXXXX 工程（二标段）三轴搅拌桩试桩方案一、编制依据1、招投标文件和施工承包合同；2、广州白云国际机场扩建工程二号航站楼及配套设施地下综合管廊工程施工图；3、国家、地方政府相关的规范规程；4、地质勘查报告。二、工程概况2.1 工程简介本工程位于白云机场扩建航站区和站坪区地下,为西侧地下综合管廊，呈南北走向，为 B 型管廊，普通钢筋混凝土结构，结构宽度为 6.76.4 米，全长720 米。综合管廊主要用于满足机场周边给水、排水、电信、空管信息以及电力布线需要。管廊结构还包括线路中设置的端部井、

2、放线井、集水井、通风及防火分区等结构，用于满足管廊工艺、消防、通风的方面要求。2.2 工程地质条件地层岩性根据钻探揭露，勘察深度范围内岩土可划分为第四系全新统人工填土层 (Q4ml)、第四系全新统耕植土层(Q4pd) 、第四系冲积层(Qal)、第四系残积层(Qel)，基岩为石炭系下统测水组岩系（C1dc） 。各地层野外特征自上而下依次描述如下：第四系全新统人工填土层 (Q4ml) ：成分复杂不均、差异较大，根据填筑成份不同，可分为杂填土-1、素填土-3 ，具体描述如下：杂填土-1 ：褐灰等色，主要由碎砖、砼块等建筑垃圾组成，不均匀混杂着粘性土及炭质灰岩、页岩风化土，成分杂乱不均，结构松散。重型

3、圆锥动力触探试验修正锤击数 N63.5=2.910.2 击，平均 6.0 击。该层局部分布于地表，本次详细勘察中共 22 个勘探点遇见该层，层厚 1.6012.00m ，平均 5.80m，层底高程 5.6214.86m。3素填土-3 ：褐灰、灰黑色为主，局部混杂褐黄色，主要由炭质灰岩、页岩风化土混少量粘性土组成，局部夹少量的中、微风化碎块石和花岗岩、砂岩碎块石，碎块石粒径一般 530cm，结构松散，密实程度不均，尚未完成自重固结。局部块石含量较高且块径较大，最大块径超过 1.00m。成分中的碳质灰岩、页岩风化土遇水易软化。实测标贯击数 N=712 击，平均 9.6 击。该层广泛分布于场地地表，

4、本次详细勘察共 237 个勘探点遇见该层，层厚 0.9012.20m ，平均 5.05m，层底高程 5.4913.82m。第四系全新统耕植土层-4 (Q4pd)：褐灰色，主要由粘性土混植物根茎组成，结构松散，尚未完成自重固结。该层零散分布于场地西侧填土底部，本次详细勘察仅钻孔 EGZ57、EGZ15 及 EGZ19 号共 3 孔遇见该层，层厚 0.901.10m，平均 0.97m，层底高程9.7210.90m。第四系冲积层(Qal)粉质粘土-1：褐黄、灰黄、灰白色等，呈可塑状态，局部少量硬塑状态，摇振无反应，光泽反应稍有光泽，干强度高，韧性中等。实测标贯击数N=5 16 击，平均 9.3 击。

5、该层广泛分布于场地，本次详细勘察共 118 个钻孔遇见，层厚 0.5013.20m，平均 3.91m，顶面埋藏深度 0.9016.00m，相当于标高-0.32 13.89m。淤泥质粘土-2：灰黑色，流塑状态，含有机质，略具腥臭味，摇振缓慢，光泽反应有光泽，干强度及韧性中等。实测标贯击数 N=3 击。该层呈零星分布，本次详细勘察仅钻孔 LZ05 孔遇见该层，层厚 5.30m，顶面埋藏深度 15.50m，相当于标高-6.41m。粉细砂-4 ：灰黄色、灰白色，饱和、稍密状态，局部中密状态，成份主要为石英质，含粉粘粒 1020%。实测标贯击数 N=1017 击，平均 13.0 击。该层场地分布较广泛，

6、本次详细勘察共 50 个钻孔遇见，层厚 0.706.60m ，平均 3.16m，顶面埋藏深度 3.3021.00m，相当于标高-3.5412.16m。中粗砂-5 ：灰黄色、灰白色、浅黄色等，饱和，稍密-中密，级配较好，颗粒成份多为石英中砂、粗砂，含粘粒 515%。实测标贯击数 N=825 击，平均 14.8 击。此层场区内普遍分布，本次详细勘察共 160 个钻孔遇见,层厚40.8024.20m，平均 6.15m，顶面埋藏深度 2.1026.00m，相当于标高-11.7112.48m。粘土-6 ：褐红色、褐黄色等，可塑状态，局部含 520%的中粗砂粒，摇振无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中

7、等。实测标贯击数 N=419 击，平均 9.1 击。该层较广泛分布，本次详细勘察共 131 个钻孔遇到该层，层厚0.5013.70m，平均 3.96m，顶面埋藏深度 4.6028.10m，相当于标高-13.9812.04m。砾砂-7 ：灰黄色、灰白色，饱和，中密状态，局部稍密状态，级配较好，颗粒成份多为石英质砾砂，含粉粒、粘粒 515%。测标贯击数 N=1429 击，平均 21 击。该层较广泛分布，本次详细勘察共 36 个钻孔有揭露，层厚1.0016.00m，平均 4.32m，顶面埋藏深度 10.9026.20m，相当于标高-9.483.45m。圆砾-8 ：灰黄色、灰白色，饱和，中密状态，级配

8、较好，成份主要为石英质，含粉粒、粘粒 510%，局部不均匀夹少量卵石，粒径 2-4cm。实测标贯击数 N=2023 击，平均 21.2 击，重型圆锥动力触探试验修正锤击数N63.5=10.919.7 击，平均 15.4 击。该层呈零星分布，本次详细勘察仅 15 个钻孔有揭露，层厚 0.807.20m，平均 3.53m，顶面埋藏深度 19.6027.80m ，相当于标高-10.01-2.39m 。第四系残积层(Qel)粘土：褐红、褐黄色、褐灰色，可塑，局部软塑状态，摇振无反应，光泽反应稍有光泽，干强度及韧性中等,实测标贯击数 N=314 击，平均 8.6 击。该层广泛分布于场地，本次详细勘察共

9、49 个钻孔遇见，层厚 0.5011.80m ，平均 2.93m，顶面埋藏深度 9.5035.50m，相当于标高-16.672.87m。石炭系下统测水组岩系（C1dc）：强风化碳质灰岩-1：深灰、灰黑色，岩石裂隙极发育，碳质充填，偶见泥质充填，岩芯呈块状或碎块状。该层呈零星分布，本次详细勘察仅 1 个钻孔：LZ20 号遇见，层厚 2.80m，顶面埋藏深度为 15.20m， ，相当于标高-5.50m 。中风化碳质灰岩-2：深灰、灰黑色，隐晶质结构，薄层中厚层状构造，岩石裂隙很发育，多为碳质和方解石脉充填，偶见泥质充填或微张，岩芯呈块5状和碎块状，偶见短柱状岩芯，岩石 RQD 指标 1020%。该

10、层呈零星分布，本次详细勘察仅 4 个钻孔 LZ19、LZ20、XGZ13 及 XGZ14 号遇见，揭露厚度3.074.20m，平均 3.70m，顶面埋藏深度为 18.0024.00m，相当于标高为-13.24-2.76m。微风化灰岩-3：褐灰、灰黑色，隐晶质结构，厚层状构造，岩石裂隙发育，多为方解石脉充填，局部碳质充填，岩质新鲜，致密坚硬，岩芯呈柱状、短柱状，局部少量块状，岩石 RQD 指标 6095。该层为场地内的稳定基岩，本次详细勘察共 162 个钻孔遇见， ，揭露厚度 0.108.30m 。顶面埋藏深度为14.4047.80m，相当于标高为-30.49-2.44m。溶蚀充填物：主要为褐红

11、、褐灰等色软塑流塑状态粘性土混约 530%的粗砂组成，局部夹少量灰岩碎石，局部充填物为石英质砂，充填于土洞、溶洞中。以上各地层的相互间接触关系、埋藏情况、分布规律等具体详见工程地质剖面图及钻孔柱状图 （图号：2012.0.02.168-图 34） 。2.3 地下水情况勘察期间，测得综合稳定水面介于地表下 2.008.58m ，水位标高8.3814.61m。根据广州地区水文地质资料，场地地下水稳定水位变化幅度可按 1.002.00m 考虑。三、试桩要求1、按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩。深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也

12、超高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度,确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。2、试桩不少于 3 根,在成桩 7 d 后采取轻便触探法,根据触探击数判断桩身强度, 14 d 后进行抽芯,观察搅拌和喷浆的均匀程度 ,判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。3、施工中根据试桩实际情况，调整施工工艺及施工参数，确保施工质量。2.技术参数6搅拌桩桩径： 650mm；注浆压力 0.8MPa，水泥掺入比为 20%；搅拌机下沉速度采用 0.5m/min,提升速度采用 1.0m/min；水泥土 28 天

13、无侧限抗压强度不小于 0.8MPa；水泥采用 42.5R 普通水泥，水灰比 1.52.0，水泥用量不小于 325kg/m3 ，并掺入 510 kg/m 3 膨润土。四、试桩目的1、确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。2、确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。3、确定灰浆稠度（水灰比） 。4、根据不同掺入比确定技术参数。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。9.通过本次水泥搅拌桩的试桩，确定主要施工工艺参数（水胶比、掺灰量、钻进及提升速度等） ，为后期大面积施工提供有力依据及保障

14、。五、人员机械计划5.1 机械设备计划投入的机械设备计划表序号 设备名称 数量（台） 职能1 三轴水泥搅拌桩机机 JB-160 1 三轴水泥搅拌桩施工2 全站仪 2 测量3 水准仪 2 测量9 压浆泵 BW-200 台 2152 2 水泥压浆5.2 主要人员计划投入的主要管理人员计划表编号 姓名 职称 职务 备注71 XX 工程师 项目经理 试桩总负责2 XX 工程师 常务副经理兼总工 技术负责3 XX 工程师 安全总监 现场负责4 XX 工程师 副总工 现场负责5 XX 工程师 工程部长 现场负责投入的主要施工人员计划表序号 现场人员配置 数量（人） 职 能1 钻机操作手 2 按施工图施工工

15、艺正确操纵钻头2 搅拌机操作手 2 按施工图施工工艺正确操纵搅拌机的钻进和提升3 司泵 2 统计材料用量，记录泵送时间，清洗输送管道4 拌浆工 2 按施工图配合比制备水泥浆5 上料工 2 将加固料送入罐内6 修理工 1 保证施工连续 检查维修机械7 电工 1 负责机器设备的安装和安全用电8 记录员 1 负责记录数据9 机长 1 负责指挥协调各工序操作联系， 控制操作规程排除施工中各种障碍六、三轴水泥搅拌桩施工本工程设计采用 65cm45cm 三轴水泥搅拌桩止水，每组三轴搅拌桩之间搭接 0.4 米。桩长 1326.5m，共计 1534 根，总长度 32493.14m。采用 2 搅 2喷法进行施工

16、。三轴水泥搅拌桩布置见下图：86.1、三轴水泥搅拌桩施工工艺流程图6.2、三轴水泥搅拌桩施工方法（一） 、施工工艺1、导沟开挖导沟开挖置放导轨设定施工标志施工放细样搅拌喷浆下沉至设计桩底桩机就位重复钻掘搅拌桩机移位9三轴搅拌机施工前,必须先进行场地平整、清理，对地下障碍物进行调查,以便在开挖过程中妥善处理障碍物。经测量放线后,进行导沟开挖。导沟深1.01.5m,底宽 0.85m。导沟的作用是防止搅拌机施工时涌土、浆液冒出地面。2、置放导轨为确保搅拌桩位置的准确,在垂直导沟方向放置 2 根长约 2.5m、截面为200200mm 的导轨横撑；在平行导沟方向放置 2 根长约 820m、截面为3003

17、00mm 的导轨,在导轨上按 1.15间距作出桩位标记,另设型钢定位卡。3、桩体施工桩机就位桩机就位前应及时清除障碍物,桩机就位后认真检查定位情况,发现问题及时纠正。桩机应平稳、平正,用线锤对钻杆垂直定位进行观测以确保桩机的垂直度。桩位允许偏差值在 2cm 内。三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,搅拌下沉和提升速度要均匀,遇到障碍物要减速慢行防止设备损坏; 应严格控制下沉和提升速度,下沉速度采用 0.5/,提升速度采用 1.0/。在桩底部 5m 范围内上下重复喷浆搅拌一次。做好每次成桩的原始记录。水泥浆液的水灰比为 1.52.0，注浆压力为 0.8MPa,以浆液输送能力控制。施工

18、中途时因故停机、断浆及水泥浆离析，必须重新从停浆位置以下 1m处注浆搅拌提升，保证搅拌桩的连续性。因故超过 2 小时以上的浆液，作废浆处理。 桩和桩的搭接时间不宜大于 24h，因故超时，搭接施工中必须放慢搅拌速度保证搭接质量。搅拌桩施工中产生的涌土必须用挖机及时清理，每日完工后启动注浆泵，用清水清洗水泥浆液。与常规搅拌桩比较，要特别注重桩的间距和垂直度。施工垂直度误差应小于 1，以保证墙体的防渗性能。注浆配比须满足抗渗和强度要求。4、桩机移位将桩机等机具设备移到新孔位上。（二） 、关键技术的处理及措施三轴水泥土搅拌桩的施工关键在于搅拌桩制作。为保证墙体连续性和止水10效果,相邻搅拌桩体必须保证

19、咬合。孔位的精确放样是控制精度的最重要环节,施工中必须严格控制各桩的定位误差。1、保证桩体垂直度措施.在铺设道轨枕木处要整平整实，使道轨枕木在同一水平线上；.在开孔之前用水平尺对机械架进行校对，以确保桩体的垂直度达到要求；.用两台经纬仪对搅拌轴纵横向同时校正，确保搅拌轴垂直；.施工过程中随机对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态施工，同时用经纬仪经常对搅拌轴进行垂直度复测。2、保证加固体强度均匀措施.压浆阶段时，不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩，则在向下钻进 1 米后再喷浆提升；.采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在 60，第二次喷浆量控制在 40；严禁桩顶漏喷现象发

20、生，确保桩顶水泥土的强度；.搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约 1-2 分钟；.控制重复搅拌提升速度在 0.8-1.0 米/分以内，以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌；.相邻桩的施工间隔时间不能超过 24 小时，否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆，以保证桩间搭接强度；.预搅时，软土应完全搅拌切碎，以利于与水泥浆的均匀搅拌。.基坑围护成形后，在墙顶和墙体设置监测点，在基坑施工期间进行观测。（三） 、其它注意环节1、水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于 2 根。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。2、施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过 1%；桩位的偏差不得大于 50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。3、所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制