多頭小直徑攪拌樁試樁方案

1、南水北調(diào)東線一期工程魯北段工程小運(yùn)河段工程標(biāo)段3（合同編號：NSBD/LBD-XYH00）3多頭小直徑水泥士攪拌樁試樁方案中國水利水電第*工程局有限公司南水北調(diào)魯北段小運(yùn)河段工程項(xiàng)目經(jīng)理部二0年十一月十二日編寫:審核:批準(zhǔn):多頭小直徑水泥土攪拌樁試樁方案一、工程概況1.1 工程概況徒駭河倒虹吸工程位于聊城市東昌府區(qū)潘屯村南的徒駭河上，起點(diǎn)樁號為36+813，末端樁號為37+091，建筑物全長278米。徒駭河倒虹吸設(shè)計(jì)輸水流量為50m3/s，工程級別為1級建筑物。徒駭河倒虹吸采用3孔鋼筋碎箱涵，每孔3.5mx3.5m,每節(jié)長952m洞身下均設(shè)C15素碎墊層，分縫下均設(shè)鋼筋碎墊梁以減少不均勻沉降；

2、為方便運(yùn)行管理及檢修維護(hù)，每隔200m左右設(shè)置0.8mx0.8m的檢修井。洞身段基礎(chǔ)采用多頭小直徑水泥土攪拌樁對地基圍封處理方案，防滲墻厚度0.3m，防滲墻面積約4427.9m2。地基處理范圍：長度方向?yàn)檎麄€(gè)洞身長度范圍內(nèi)，寬度方向?yàn)檎麄€(gè)洞身寬度范圍內(nèi)，攪拌樁采用強(qiáng)度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，攪拌樁水泥摻入比15(%與被加固濕土的質(zhì)量比)。根據(jù)中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001)，徒駭河倒虹地震動(dòng)峰值加速度為0.15g,相應(yīng)的地震基本烈度為叩度；地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s。1.2 工程地質(zhì)根據(jù)工程地質(zhì)勘探報(bào)告，徒駭河倒虹吸場區(qū)地貌類型為黃河沖積平原。場區(qū)地層主要為第四系

3、全新統(tǒng)沖積堆積物，上部為砂壤土，夾有粘土、裂隙粘土、壤土等，下部為粉細(xì)砂，底部為中砂。地層分為7層，從上至下分述如下：層砂壤土，層厚0.72.2m,底高程30.8032.98m；層裂隙粘土，層厚0.501.70m,底高程30.3031.88m；層砂壤土，層厚68.8m,底高程21.8924.3m；層粘土，層厚0.40.8m，底高程21.0823.80m；層砂壤土，層厚2.54.8m，底高程16.6918.58m；層粉細(xì)砂，層厚8.79.4m,底高程6.8912.2m。倒虹吸洞底板高程21.05m,座在層砂壤土和層粉細(xì)砂粉細(xì)砂頂部。層砂壤土在叩度地震條件下為液化層，根據(jù)設(shè)計(jì)要求需要進(jìn)行多頭小直徑

4、水泥土攪拌樁圍封處理。1.3 水文地質(zhì)輸水工程沿線地下水為第四紀(jì)孔隙潛水，分布于沿線第四系松散沉積層中。主要受大氣降水補(bǔ)給；臨黃河段接收黃河水的側(cè)滲補(bǔ)給。以地下緩徑流及人工取水為主要排洪途徑。地下水位年變幅2.04.0m左右。地下水埋藏深度受地形和引水影響?？碧狡陂g，地下水埋深一般0.907.80m,局部深達(dá)8.5610.08m。地下水化學(xué)類型主要為重碳酸氯化物-鈣鎂型、重碳酸硫酸氯化物-鈣鈉型、重碳酸-鈣鎂型等，受污染的河水為重碳酸氯化物硫酸-鈉鈣鎂型等。地下水礦化度為0.651.58g/l,無侵蝕性CO2對混凝土無腐蝕性。二、試驗(yàn)?zāi)康母鶕?jù)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位要求，徒駭河倒虹吸洞身段多頭小

5、直徑水泥土攪拌樁需要進(jìn)行工藝試驗(yàn)，通過工藝試驗(yàn)確定供漿、供氣壓力、攪拌下沉速度、攪拌提升速度、各工序工作時(shí)間等各項(xiàng)施工參數(shù)，用以指導(dǎo)大批量多頭小直徑水泥土攪拌樁的施工。三、施工準(zhǔn)備（1）試驗(yàn)場地根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，擬定在19#洞身兩側(cè)，兩臺樁機(jī)各做兩個(gè)單元的防滲墻，首先進(jìn)行場地平整，并清除地上的障礙物，為工藝試樁提供施工平臺。施工前沿防滲墻軸線開挖一條深不小于0.5m,寬約0.3m的工作槽，防止泥漿外流，以保持場地的清潔。（2）試驗(yàn)人員技術(shù)工人16人，工程技術(shù)人員5人管理人員2人。（3）機(jī)械設(shè)備現(xiàn)已進(jìn)場一次成墻及兩次成墻多頭小直徑截滲樁機(jī)各1臺（現(xiàn)已組裝調(diào)試完畢，就位待命），另配備輸漿泵2臺，制

6、漿設(shè)備2套，挖掘機(jī)1臺。（4）施工材料水泥選用強(qiáng)度等級為42.5級普通硅酸鹽水泥。進(jìn)場水泥必須具備出廠合格證，拌制水泥漿所用水泥要求新鮮無結(jié)塊，并經(jīng)現(xiàn)場取樣送試驗(yàn)室復(fù)檢合格，存放場地要充分滿足施工需要，備好滿足試樁要求的水泥量。同時(shí)做好現(xiàn)場水泥的防雨、防潮措施。（5）施工供水抽取無砂管井內(nèi)地下水。（6）施工供電接當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)電，備足柴油發(fā)電機(jī)。四、參數(shù)設(shè)定4.1設(shè)計(jì)參數(shù)(1)加固劑：強(qiáng)度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥；(2)水泥摻入比：15%(與被加固濕土的質(zhì)量比)；(3)有效樁長3.9411.18m,施工樁長4.4411.68m。保證樁深穿透粉細(xì)砂層以下1米；(4)最小墻厚：不小于300mm(6)

7、攪拌樁滲透系數(shù)：不大于2X10-6cm/s；(7)攪拌樁抗壓強(qiáng)度：不低于1.5MPa。4.2施工參數(shù)(1)水灰比:1.5:1,泥漿比重:2.5/(1.5/1+1/3.1)=1.37;(2)垂直度允許偏差：0.5%;(3)樁位允許偏差：1cm；(3)樁徑：本次共投入多頭小直徑攪拌樁機(jī)2套，一套一次成墻，一套兩次成墻。一次成墻樁樁徑440mm樁距320mm搭接寬度120mm理論成墻厚度302mm下一單元移位960mm具體成樁布置圖詳見下圖：兩次成墻樁樁徑380mm單序樁樁距450mm臨序樁樁距225mm搭接寬度155mm理論成墻厚度306mmU序樁移位225mm下一單元移位1350mm具體成樁布置

8、圖詳見下圖：（4）水泥摻入量每米樁（包括3顆樁）長摻入水泥量：1）一次成墻樁每米土的體積：3V=3XTtr2xim=3X3.14X0.222X1=0.456m3土的濕密度：p=1.96g/cm3=1.96x103kg/m3（地勘報(bào)告）每米土的質(zhì)量：G=V<p=0.456m3x1.96乂103kg/m3=893.76kg15%的水泥摻入量M=893.76kgX15%=134.06kg即：每米樁長水泥摻入量為134.06kg;需要加水134.06X1.5=201.09kg;需要配置水泥漿體積（201.09+134.06）/1.37=0.25m3。2）兩次成墻樁每米土的體積：3V=3XTtr2

9、X1m=3X3.14X0.192X1=0.34力土的濕密度：p=1.96g/cm3=1.96X103kg/m3（地勘報(bào)告）每米土的質(zhì)量：G=V<p=0.34m3x1.96乂103kg/m3=666.52kg15%的水泥摻入量M=666.52kgX15%=99.98kg即：每米樁長水泥摻入量為99.98kg;需要加水99.98X1.5=149.97kg;需要配置水泥漿體積（149.97+99.98）/1.37=0.18m3。五、施工方法5.1 一次成墻樁機(jī)施工方法采用“二噴二攪”施工工藝。（ 1）測量放樣根據(jù)業(yè)主移交的水準(zhǔn)點(diǎn)和控制網(wǎng)點(diǎn)坐標(biāo)等永久標(biāo)樁進(jìn)行復(fù)查核實(shí)，確保準(zhǔn)確無誤。根據(jù)施工圖紙，

10、用全站儀定出防滲墻軸線，按設(shè)計(jì)圖定出每單元樁的樁位以及應(yīng)該打設(shè)的深度，并做好標(biāo)記和記錄，編制防滲墻施工樁深控制表，每根樁位平面允許誤差01cni每個(gè)單元幅起始點(diǎn)用頂端涂有紅漆的30cm長竹簽垂直插標(biāo)，標(biāo)志點(diǎn)高出地面5cm左右。樁位測放完畢后報(bào)監(jiān)理核查，合格后方可施工。試驗(yàn)樁按同樣的方法，測放兩個(gè)單元樁位。測量工作由專人負(fù)責(zé)，實(shí)行定期復(fù)測、校正。施工期間所有的施工放線、測量記錄和繪制圖表及時(shí)整理、匯編、妥善保存，做為施工記載資料。（ 2）樁機(jī)就位攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，由當(dāng)班機(jī)長統(tǒng)一指揮，移動(dòng)前仔細(xì)觀察現(xiàn)場情況，確保移位平穩(wěn)、安全，待樁機(jī)就位后，調(diào)整樁機(jī)液壓支腿，使調(diào)平裝置中三個(gè)水管液面偏差在&#

11、177;3mnrt。同時(shí)，在鉆桿頂部用10米長細(xì)鋼絲懸吊一錘球，下部放置一個(gè)間距為（ 厘米的圓盤，可從圓盤直接讀出偏移尺寸及方向。每次調(diào)平攪拌樁機(jī)平臺后使靜止?fàn)顟B(tài)下錘球?qū)?zhǔn)中心，向下鉆進(jìn)一半時(shí)，讀出錘球中心偏移刻度，打倒樁底時(shí)，再讀出刻度，如果超出允許偏移量則對機(jī)架重新進(jìn)行復(fù)鉆，確保垂直度偏差不大于0.5%，并在樁機(jī)架上畫出以米為單位的長度標(biāo)記，便于鉆桿入土?xí)r觀察、記錄鉆桿的鉆進(jìn)深度，確保攪拌樁長不少于設(shè)計(jì)樁長。為了在施工過程中確保垂直度控制良好，在鉆機(jī)四個(gè)支座處加設(shè)較大面積的鋼墊箱，使鉆機(jī)在鉆進(jìn)中保持平穩(wěn)，鉆進(jìn)時(shí)要經(jīng)常檢查垂直度，如發(fā)現(xiàn)偏差則邊鉆進(jìn)邊調(diào)整，對于設(shè)計(jì)長度較長的水泥攪拌樁，在開始

12、保持較慢的鉆進(jìn)速度，待機(jī)身穩(wěn)定后再加快鉆進(jìn)速度。樁的孔位置與圖紙偏差不得大于10mm。（3）配制泥漿按本方案“四、參數(shù)設(shè)定”規(guī)定的參數(shù)并結(jié)合每單元幅（或每序樁）的樁長配置水泥漿，按每單元幅（或每序樁）一桶漿定量，嚴(yán)格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度。水泥漿的制備須有充分的時(shí)間，要求不小于3分鐘，以保證攪拌均勻性。水泥漿從泥漿攪拌機(jī)倒入儲(chǔ)漿罐時(shí)，必須通過過濾網(wǎng)，把水泥硬塊剔出。漿液進(jìn)入儲(chǔ)漿罐中必須不停地?cái)嚢?，以保證漿液不離析。拌制漿液的時(shí)間超過3個(gè)小時(shí)的應(yīng)作為廢漿處理，施工時(shí)泵送水泥漿必須連續(xù)，水泥漿用量、泵壓以及泵送水泥漿的時(shí)間應(yīng)有專人記錄。（4）噴漿攪拌下沉啟動(dòng)漿噴機(jī)電動(dòng)機(jī)，放松起重機(jī)或卷

13、揚(yáng)機(jī)鋼絲繩，使?jié){噴樁機(jī)沿導(dǎo)向架自上而下漿噴切土下沉，下沉速度V&1.0m/min,開啟泥漿泵同時(shí)噴漿，注漿壓力：1.52.5Mpa,邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，輸漿管道不能發(fā)生堵塞，使水泥漿和原地基土充分拌合，直到下沉鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高并超深1020cm偏差不大于50mm并原位噴漿30S以上。（5）提升噴漿攪拌鉆進(jìn)至樁底標(biāo)高并超深1020cma在原位噴漿30S以上后，調(diào)整泥漿泵檔位及樁機(jī)檔位，以V<2m/min的速度提升攪拌鉆頭，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，提升到超出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm后關(guān)閉泥漿泵，在原位轉(zhuǎn)動(dòng)噴漿30s,以保證樁頭均勻密實(shí)。第一個(gè)單元施工完成，檢查水泥漿用量，確保一個(gè)單元一桶漿。（6）樁機(jī)移位

14、第一個(gè)單元施工完成后，主機(jī)整體沿預(yù)先標(biāo)定的方向移動(dòng)960mnffi下一單元就位,兩單元搭接尺寸為120mm。（7）重復(fù)（3）（5）工序，施工下一單元，試驗(yàn)樁施工完成。5.2 兩次成墻樁機(jī)施工方法同樣采用“二噴二攪”施工工藝。（ 1）測量放樣測量放樣方法同一次成墻樁機(jī)，測放處兩個(gè)單元共四序樁的樁位及高程，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)同一次成墻樁機(jī)。（ 2）樁機(jī)就位同一次成墻樁機(jī)。（ 3）配制泥漿同一次成墻樁機(jī)，配備兩個(gè)單元共四序樁的水泥漿量，每序一桶。（ 4）噴漿攪拌下沉同一次成墻樁機(jī)（ 5）提升噴漿攪拌同一次成墻樁機(jī)，完成第一個(gè)單元第I序樁施工。（ 6）機(jī)架移位第一個(gè)單元第I序孔施工完成后，主機(jī)上機(jī)架縱移225m

15、ms該單元第H序樁，調(diào)平主機(jī)。（7）重復(fù)（3）（5）工序，施工第一單元第H序樁，完成第一單元施工。（8）主機(jī)整體沿預(yù)先標(biāo)定的方向移動(dòng)1350mmi下一單元第I序樁就位，兩單元搭接尺寸為155mm。（9）重復(fù)（3）（7）工序，施工下一單元，試驗(yàn)樁施工完成。六、施工質(zhì)量控制與檢測（1）測量放樣施工開始前，會(huì)同監(jiān)理復(fù)核樁位的現(xiàn)場放樣成果，經(jīng)監(jiān)理簽認(rèn)后方可開始施工。樁位允許偏差：1cm。樁頂、樁底高程，均不應(yīng)低于設(shè)計(jì)值。樁底一般應(yīng)超深100-200mm樁頂應(yīng)超過0.5m。2）垂直度檢測施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C(jī)底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不得超過0.5%。（3）原材料檢驗(yàn)水泥采用強(qiáng)度等級為42

16、.5的普通硅酸鹽水泥，存放時(shí)間不超過出廠日期后三個(gè)月。水泥進(jìn)場后，應(yīng)堆放整齊，堆放高度不宜超過10袋，并作好防潮、防雨等措施。（4）水泥漿制備專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)參數(shù)及要求配制水泥漿，配合比允許偏差不大于±0.1，可用比重計(jì)檢驗(yàn)。定時(shí)檢查、維護(hù)制漿泵送系統(tǒng)，保證施工時(shí)連續(xù)供漿。（5）設(shè)備檢驗(yàn)1） 經(jīng)常對攪拌樁機(jī)進(jìn)行維修保養(yǎng)，盡量減少施工過程中由于設(shè)備故障而造成的質(zhì)量問題。設(shè)專人負(fù)責(zé)操作，上崗前必須檢查機(jī)械設(shè)備的性能，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。每班施工前測定鉆頭直徑，并記錄數(shù)值，控制鉆頭磨損誤差在土10mmz內(nèi)。2） 水泥攪拌樁開鉆之前，應(yīng)采用水清洗整個(gè)管道并檢驗(yàn)管道中有無堵塞現(xiàn)象，待水排盡后

17、方可下鉆。噴漿攪拌施工過程中發(fā)生事故而停機(jī)1小時(shí)以上，先拆卸管路，排除水泥結(jié)石，然后進(jìn)行清洗。3）在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中操作人員要時(shí)刻對電流大小、空壓機(jī)的壓力、送漿計(jì)量值、攪拌升降速度等進(jìn)行觀察，保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)攪拌機(jī)的入土切削和提升攪拌負(fù)荷太大及電機(jī)工作電流超過額定值時(shí)，應(yīng)減慢升降速度或補(bǔ)給清水；發(fā)生卡轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)現(xiàn)象時(shí)，切斷電源，并將攪拌機(jī)強(qiáng)制提升出地面，然后再重新啟動(dòng)電機(jī)。5）當(dāng)電網(wǎng)電壓低于350v時(shí)，暫停施工，以保護(hù)電機(jī)。（5）鉆進(jìn)、提升速度控制在下沉和提升過程中保持螺桿勻速下鉆，勻速提升。攪拌下沉速度不超過1m/min，提升速度不超過2m/min。（6）噴漿控制樁機(jī)鉆頭下沉至設(shè)計(jì)深度

18、以下100mm200mm，稍微停留，噴漿的同時(shí)繼續(xù)攪拌，原地轉(zhuǎn)動(dòng)噴漿30秒，使?jié){液完全到達(dá)樁底，提升時(shí)停漿面應(yīng)該高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m,原地轉(zhuǎn)動(dòng)噴漿30秒，以保證樁頭均勻密實(shí)。施工時(shí)如因故停漿，應(yīng)將攪拌頭下沉至停漿點(diǎn)以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時(shí)再噴漿攪拌提升，保證預(yù)攪和攪拌的連續(xù)性和均勻性。施工中發(fā)現(xiàn)噴漿不足，應(yīng)要求整樁復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不小于設(shè)計(jì)用量。如遇停電、機(jī)械故障原因，噴漿中斷時(shí)應(yīng)及時(shí)記錄中斷深度。在12h內(nèi)采取噴漿處理措施，并將補(bǔ)噴情況填報(bào)施工記錄內(nèi)。補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于100cmi超過12h應(yīng)采取補(bǔ)樁措施。（7）樁端處理根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，水泥土攪拌法在施工到頂端300500mnffi

19、圍時(shí)，因上覆土壓力較小，攪拌質(zhì)量較差。因此，停漿面應(yīng)高出樁頂標(biāo)高500mm必須在開挖攪拌樁頂端時(shí)用人工挖除該部分，確保樁頂質(zhì)量。（8）現(xiàn)場記錄現(xiàn)場施工人員認(rèn)真填寫施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括：1）施工樁號、施工日期、天氣情況；2）單樁水泥用量；3）水灰比；4）泥漿泵壓力、管道壓力；5）漿液流量；6）每米噴漿量；7）噴漿深度、停漿標(biāo)高；8）鉆機(jī)轉(zhuǎn)速；9）鉆進(jìn)速度、提升速度；和外摻劑用量；10）復(fù)攪深度。（9）質(zhì)量檢測成樁后3天內(nèi)，用輕型動(dòng)力觸探（N10）檢查每米樁身的均勻性。檢驗(yàn)數(shù)量為施工總樁數(shù)的1，且不少于3根。成樁7天后，采用淺部開挖樁頭（深度宜超過停漿面以下0.5m），目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑，檢查量為總樁數(shù)的5%，不小于3根，荷載實(shí)驗(yàn)須在成樁28天后，對單樁承載力及復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測，檢驗(yàn)數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%1%，且不小于3根。滲透檢測：在防滲墻的一側(cè)加厚一單元墻，在兩墻中心鉆孔，然后注水試驗(yàn)，觀測水位變化，該法可直接測出滲透系數(shù)。七、試驗(yàn)結(jié)果整理工藝成樁試驗(yàn)完成后，根據(jù)檢測