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水泥土搅拌桩地基处理工程施工方案

水泥土搅拌桩地基处理工程施工方案

一、工程概况及主要工程量

站址区地形较为平坦，场地地貌成因类型为冲积平原，地貌类型为平地，地面高程为17.81～18.75m。

1.2地层结构和岩性特征

地层主要为第四系全新统冲积层（Q4al），岩性主要为粉土、粉质粘土及粘土。根据野外描述DB44／T 1871-2016 安全气囊用织物动态透气性能的测定.pdf，现将勘探深度内揭露地层的主要特征自上而下描述如下：

①粉土：灰黄、灰等色，稍密，稍湿～很湿，夹粘土薄层。该层层厚4.20～7.15m，层底埋深5.00～7.15m，相应层底高程10.78～12.63m。

②粘土与粉质粘土互层：棕灰、灰色，可塑状态，很湿，上部多为粘土，中下部为粘土与粉质粘土互层分布，层理明显。该层层厚0.50～1.60m，层底埋深6.80～8.15m，相应层底高程9.66～11.05m。

④粘土：褐灰、黄灰色，可塑状态，很湿，不均匀，底部为粉质粘土。该层层厚0.45～1.30m，层底埋深12.30～14.00m，相应层底高程3.84～5.60m。

⑤粉土：灰黄、黄灰色，稍密～中密，很湿，土质不甚均匀，层理发育，夹粘性土薄层。该层未揭穿，最大揭露厚度为5.45m。

拟建站址区地下水类型为第四系孔隙潜水，主要赋存于第四系粉土及砂土地层中。大气降水和人工灌溉入渗为其主要补给来源，蒸发和人工取水为其主要排泄方式。勘测期间地下水稳定水位埋深一般在2.00～2.90m，相应高程为15.71～16.04m。据调查，站址区历年平均最高地下水水位可达地表。

根据《220kV****变电站工程初步设计岩土工程勘测报告》结果，场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

根据《山东地面气候资料》，该区最大冻土深度为0.58m。

4、工程施工范围及工程量

生产综合楼搅拌桩桩长8.3米，共836根，合计6938.8米；

220kV配电室搅拌桩桩长8.1米，共420根，合计3402米；

220kVGIS基础搅拌桩桩长8.8米，共258根，合计2270.4米；

主变基础搅拌桩桩长8.8米，共360根，合计3168米；

本站共计施工水泥土搅拌桩1874根，合计15779.2米。

1、本工程采用1980年西安坐标系，1985年国家高程基准。

2、处理后的复合地基承载力特征值fspk≥150kPa。

3、搅拌桩固化剂选用强度等级为32.5级及以上的复合硅酸盐水泥，，水泥掺加量初步定为55～65kg/m，具体数值由试验确定。

4、桩间距为1.25米，桩径为500mm。

5、各部位搅拌桩设计标高：

6、搅拌桩桩端应进入第③层粉土层。

7、级配砂石褥垫层厚度300mm，每边宽出基础垫层边300mm，石子粒径不大于20mm。

（9）《110kV－1000kV变电（换流）站土建工程施工质量验收及评定规程》（Q/GDW183—2008）

（11）《****220kV变电站工程施工组织设计》

水泥土搅拌桩施工：2010年10月10日——2010年10月29日

人工清理桩间土、人工凿桩头、桩头外运、级配砂石：

2010年11月15日——2010年12月20日

五、施工组织机构、劳动力安排和主要施工机具的配置

2.1水泥土搅拌桩机组人员配置表

操作桩机，组织机组生产

施工用电设备安装、运行、维护

2.2土建施工人员24人，测量工1人

根据厂址地层分布和水泥搅拌复合地基试验桩施工经验，本工程水泥搅拌桩施工采用45KW级主动力电机，特制桩管配搅拌头，走管式打桩机架。级配砂石采用搅拌机搅拌，使用蛙式打夯机进行夯实。

拟投入本工程的主要施工设备表

搅拌桩固化剂选用强度等级为32.5的山水牌复合硅酸盐水泥，水泥必须出具出厂合格证书及3d临时试验报告且报告合格后方可进行使用。

施工用水应符合饮用水的标准。

砂采用干净的河砂，颗粒级配为中砂，石子颜色一致，大小均匀。

2、施工机械设备的安装及调试

1.1机具组装。包括深层搅拌桩机等机械的组装和就位；水泥浆液制备系统安装；管线连接，用压力胶管连接灰浆泵出口与深层搅拌桩机的输浆管进口。

1.2桩机试运转。机械在试运转时应注意下列事项：

①电压应保持在额定工作电压范围内，电机工作电流不得超过额定值；

②调整搅拌轴旋转速度；

③输送浆液管路和供水水路应通畅；

④各种仪表应能正确显示，检测数据准确。

3、现场施工人员的调配

以“作业班”为单位配齐各岗位人员，并进行安全和技术交底，做好交底记录。

4、编制桩机施工路线图

以施工图为依据，施工前对现场所有桩基进行统一编号，并协同各机长共同商定桩基施工的路线。

七、水泥土搅拌桩施工工艺流程及施工方案

水准仪、经纬仪、全站仪、钢卷尺（50m、5m）

1.2.1测量定位前对该建筑范围进行场地平整。

1.2.2高程引测：采用水准仪依据B2（19.112m）点引测水准点抄平标高。

1.2.3工程定位放线：采用全站仪、经纬仪及钢尺依据测量控制桩1(A=1.50,B=2.50)、点引测坐标值，将工程特征点精确定位，然后根据轴线确定各搅拌桩的桩位线，用木橛定好桩位并使用白灰做标识，以便于施打。

1.2.4控制点引测完毕后进行固定并妥善保护，确保在施工过程中控制桩不被磕碰，在施工过程中要经常对控制桩进行校核，当发现移动现象要经过技术人员复核确定桩位。

控制桩测设：根据建(构)筑物的主轴线设控制桩，各建(构)筑物不应少于4个。平面控制桩精度：应符合二级导线的精度要求（1/15000）。高程控制桩精度：应符合三等水准的精度要求（3mm）。

根据设计要求及现场地质情况，拟采用四喷四搅施工。深层搅拌工艺流程如图所示。

用动力头式深层搅拌桩机施工搅拌桩流程图

(a)桩机就位。搅拌桩机及配套设备安装就位，移动调平主机，保证搅拌桩机的水平度和导向架的垂直度，钻头对准孔位；

(b)钻进喷浆搅拌。启动搅拌桩机，钻头正向旋转，实施钻进作业；为了防止堵塞钻头上的喷射口，钻进过程中适当喷浆,同时可减小负载扭矩，确保顺利钻进。钻进速度、旋转速度、喷浆压力、喷浆量根据工艺试验时确定的参数操作。钻进喷浆成桩到设计桩长后，原地喷浆半分钟，再反转匀速提升；

(c)提升喷浆搅拌。搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升直到桩顶高程，并喷浆；

(d)重复钻进喷浆搅拌；

(e)重复提升喷浆搅拌；

(f)成桩完毕。当钻头提升至高出设计桩顶30cm时，停止喷浆，至此制桩完成。移机至另一桩位施工。

桩长可根据现场实际情况调整，水泥掺加量为55～65kg/m。

施工参数见下表。具体采用参数根据现场试验确定。

　复合地基施工参数参考表

土层天然含水量多取小值，否则取大值。

根据供浆量及施工深度确定。

钻进速度（M/min）

提升速度（M/min）

与搅拌速度及供浆量协调。

搅拌轴转速（R/min）

在复合地基深层搅拌施工中应注意以下事项：

3.1拌制好的水泥浆液不得发生离析，泵送必须连续。当气温在10℃以下时，不宜超过5h；当气温在10℃以上时，不宜超过3h；浆液存放时间超过有效时间时，应按废浆处理；存放时应控制浆体温度在5℃～40℃范围内；搅拌浆的罐数、固化剂的用量以及泵送输送的时间等有专人记录；搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并有专人记录；当浆液到达出浆口后，喷浆搅拌30s，使水泥浆与桩端土充分搅拌后开始提升；

3.2施工前确定灰浆泵的输入浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验，确定施工工艺；

3.3搅拌桩机喷浆时应连续供浆，上提喷浆时因故停浆，须立即通知操作者。此时为防止断桩，应将搅拌桩机下沉至停浆位置以下0.5m（如采用下沉搅拌送浆工艺时则应提升0.5m），待恢复供浆时再喷浆施工。因故停机超过3h，应拆卸输浆管，彻底清洗管路；

3.4当喷浆口被提升到桩顶设计标高时，停止提升，搅拌30秒，以保证桩头均匀密实；

3.5施工时，停浆面应高出桩顶设计标高0.3m，开挖时再将超出桩顶标高部分凿除；

3.6应做好每一根桩的施工记录。

3.7施工过程中留置与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块（边长70.7mm），在标准条件下养护90天龄期。

4、常见问题和处理方法

施工中常见的问题和处理方法见下表。

施工中常见问题和处理方法

预搅下沉困难，电流值大，开关跳闸

遇大石块、树根等障碍物

搅拌桩机下不到预定深度，但电流不大

土质粘性大、或遇密实砂砾石等地层，搅拌机自重不够

增加搅拌机自重或开动加

喷浆未到设计桩顶面(或底部桩端)标高，储浆罐浆液已排空

喷浆到设计位置储浆罐剩浆液过多

搅拌钻头和混合土同步旋转

调整叶片角度或更换钻头

按规定方法，检查检测报告

应符合设计要求和有关标准的规定

查产品合格证书及进场复验报告

对承重水泥土搅拌桩应取90天的试件

水准仪（最上部500mm不计入）

八、水泥土搅拌桩复合地基检测方案

（1）《110kV－1000kV变电（换流）站土建工程施工质量验收及评定规程》（Q/GDW183—2008）

对深层水泥土搅拌桩施工过程中固化剂用量、桩长、桩径、制桩过程中有无断桩现象、搅拌提升时间、复搅次数和复搅长度进行抽查；桩身质量；复合地基的承载力。

本次检测主要采用检查施工记录和计量记录、单桩复合地基静载荷试验、现场开挖观察等方法。

按照随机选点，面上布置，并对重要拟建建筑物重点检测的原则布置。

5、检测工作量及技术要求

按照规程规范要求抽查桩体施工记录和计量记录，抽查结果作为布置检测勘探点的依据。

在检查施工记录和计量记录时，主要对固化剂用量、桩长、桩径、制桩过程中有无断桩现象、搅拌提升时间、复搅次数和复搅长度等进行检查，检查严格执行设计及相关规范规程的要求。

5．2单桩及复合地基静载荷试验

5.2.1本次地基检测共布置静载荷试验四个区域14个点，其中生产综合楼6个点，220kV配电室3个点，主变基础3个点，220kVGIS布置2个点。

5.2.2单桩及复合地基静载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数，采用圆形刚性承压板。

5.2.3水泥土搅拌桩处理后的复合地基承载力特征值fspk≥150kPa，根据设计及相关规范规程的要求，单桩复合地基静载荷试验的最大加载量不小于300kPa。

5.2.4试验基坑坑底深度为桩顶设计标高，基坑底面尺寸不少于4.5m×4.5m。

5.2.5加载设备、沉降观测装置的安装及加载与分级应严格执行相关规范规程的要求进行。

5.2.6沉降观测时间：每级荷载施加后，每1小时内按5，10，20，30，45，60min测记一次，直至沉降量达到相对稳定标准。

5.2.7相对稳定标准：每小时沉降量小于下列规定值时（并连续出现两次），即可加下一级荷载。相对稳定标准区0.1mm/h。

5.2.8终止加载条件：出线下列条件之一时，可终止加载。

5.2.8.1沉降量急剧增大，土被侧向挤出或承压板周围出线明显的裂缝或隆起。

5.2.8.2累计沉降量已大于静荷板宽度的6%。

5.2.8.3在某级荷载作用下，荷载板的沉降量已大于前一级沉降增量的2倍，且24小时尚未稳定。

5.2.8.4总加载量已达到设计要求的最大加载量。

为直接地检测水泥土搅拌桩的施工情况某发电厂一期2×60MW机组新建工程施工组织设计.doc，根据现场情况对部分地段进行桩体现场开挖观察，若采用上述检测方法检测结果不满足设计要求时，亦可考虑开挖桩体以查明原因。

为检测桩体的完整性，对搅拌桩进行19个点次的低应变检测，检测点位现场随机抽取。

检测成果对固化剂用量、桩长、桩径、制桩过程中有无断桩现象、搅拌提升时间、复搅次数和复搅长度等进行评价，并对水泥土搅拌桩复合地基的承载力进行综合评价。

九、级配砂石褥垫层施工方案

水准仪、经纬仪、全站仪、钢卷尺（50m、5m）

1.2.1高程引测：采用水准仪依据B2（19.112m）点引测水准点抄平标高。

1.2.2工程定位放线：采用全站仪、经纬仪及钢尺依据B2(X=4115159.114,Y=482873.417)、点引测坐标值住宅楼外脚手架施工方案，将工程特征点精确定位。

1.2.3控制点引测完毕后进行固定并妥善保护，确保在施工过程中控制桩不被磕碰，在施工过程中要经常对控制桩进行校核，当发现移动现象要经过技术人员复核确定桩位。

控制桩测设：根据建(构)筑物的主轴线设控制桩，各建(构)筑物不应少于4个。平面控制桩精度：应符合二级导线的精度要求（1/15000）。高程控制桩精度：应符合三等水准的精度要求（3mm）。