水泥搅拌桩冬季施工方案

目 录

1编制依据及原则 - 1 -

1.1编制依据 - 1 -

1.2编制原则 - 1 -

2工程概况 - 1 -

2.1地理位置 - 1 -

2.2水文气象 - 1 -

2.3主要地质特征 - 2 -

2.4桥头路基处理 - 2 -

2.5主要工程数量 - 2 -

3施工准备 - 2 -

3.1人员准备 - 2 -

3.2技术准备 - 2 -

3.3施工材料准备 - 3 -

3.4机具准备 - 3 -

3.5施工注意事项 - 3 -

4冬季施工基本技术要求 - 4 -

4.1冬季施工的定义 - 4 -

4.2水泥浆施工要求 - 4 -

5施工工艺 - 4 -

5.1工艺流程 - 4 -

5.2施工准备及测量放样 - 5 -

5.3钻机就位及调直 - 6 -

5.4施工工艺试桩 - 6 -

6劳动组织 - 7 -

7热工计算 - 7 -

8质量控制措施 - 9 -

8.1质量要求 - 9 -

8.2质量控制 - 9 -

8.3质量检验 - 10 -

9安全保证措施 - 10 -

10环境保护及文明施工 - 11 -

10.1环境保护措施 - 11 -

10.2文明施工 - 11 -

1编制依据及原则

1.1编制依据

1.2编制原则

严格遵循招标文件、设计文件及相关技术验收规范，科学组织，均衡施工，确保安全、质量、工期满足要求。合理配置相应资源，保证施工过程正常进行。严格执行公司各项管理体系，确保安全文明施工、环境保护处于受控状态。

2工程概况

2.1地理位置

2.2水文气象

2.3主要地质特征

2.4桥头路基处理

本工程跨线桥桥头引路段，路基填土较高，具体处理方法如下：

路基坡脚范围内施做水泥搅拌桩深层处理，桩间距1.5m，桩长10m，三角形布置。东西侧引路路基下水泥搅拌桩平均长度50米，挡土墙下平均长度105米。桩顶铺设30cm厚级配碎石，再铺设一层钢塑格栅，上面再铺设一层厚为20cm的级配碎石，形成总厚度为50cm的级配碎石褥垫层。路基范围内填筑石灰粉煤灰。为了保证路基边坡植被存活，边坡外侧1m采用素土包边。

2.5主要工程数量

表1 主要工程数量统计表

3施工准备

3.1人员准备

项目部冬季施工生产领导小组如下：

3.2技术准备

（1）以确保施工质量及生产安全为前提，制定施工技术方案(措施)或专项方案及技术交底。

（2）合理施工部署(进度安排)，加强施工人员技术培训(测温人员)，合理安排劳动力计划、保温材料计划，强调施工操作要点、质量控制要点及检测项目。

（3）做好对施工用水进行加热的技术准备，加热设备采用加热棒进行加热，加热棒数量依据现场室外实际温度进行添加。

3.3施工材料准备

水泥浆采用325#普通硅酸盐水泥拌和而成,要求新鲜无结块,入罐时经筛网过筛,最大粒度不超过5mm,不含有纸屑、塑料布、石子等杂质。其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂质保单及出厂试验报告，确保在有效期内使用。运到工地的加固料（水泥），应对水泥质量进行抽样检验，抽样试验频率根据甲方及监理工程师意见定，每批量100吨做1组。试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。

3.4机具准备

拟增加2套机械设备组织施工生产任务，每套设备主要机具包括：搅拌桩机、配套水泥罐及喷浆系统、加热装置（加热棒）等。搅拌桩机由液压机步履底架、井架和导向加减压机构、钻机传动系统、钻具、液压系统、喷浆系统、电气系统等部分组成。

表2 搅拌桩施工主要机具规格与技术要求

3.5施工注意事项

（1）水泥搅拌桩施工前应根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比。水泥掺入比一般在15％～18％之间，且不能低于55.0Kg/m。

（2）每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩（位置选择在桥头密集段的边坡范围），以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度等。一般情况下，水灰比为0.5:1；钻进、提升时管道工作压力0.1～0.2MP，喷浆时管道工作压力0.4～0.6MP；钻进速度≤1.0m/min，提升速度≤0.5m/min。

（3）按照设计图表的要求进行施工放线、确定桩位，并对场地进行大致整平。

（4）搅拌机具运至现场后进行安装调试，待转速、压力及计量设备正常后就位。

（5）项目部必须根据试桩得到的最佳灰浆稠度、工作压力、钻进及提升速度等技术参数，制定质量控制措施及施工组织设计（包括打桩顺序），上报监理工程师批准后方可开工。

4冬季施工基本技术要求

4.1冬季施工的定义

当室外日平均气温连续5天低于5℃时或最低气温低于-3℃时，即进入冬季施工，需要采取冬季施工措施。

4.2水泥浆施工要求

（1）搅拌水泥浆前，应先经过热工计算，并经试拌确定水需要预热的最高温度，保证水泥浆的入模温度不低于5℃。水泥可在使用前运入暖棚进行自然预热，但不得直接加热。

（2）当需要对水进行加热处理时，水的加热温度不宜高于80℃。

（3）水泥浆的搅拌容器应有保温设施。

（4）定期检测水、水泥加入搅拌机时的温度，以及水泥浆搅拌、喷浆时的环境温度，每一盘水泥浆至少检测1次。

5施工工艺

5.1工艺流程

图1 水泥搅拌桩施工工艺框图

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5.2施工准备及测量放样

a、搅拌桩施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，施工劳力进场，进行打桩作业地点的地面表皮清除，查明地下线路管道情况后进行场地平整，桩位放线，一切准备就绪后，进行搅拌桩作业。

b、场地清理：施工前，按技术规范要求进行场地清理。整平清理后的场地，填写报验单，经监理工程师验收合格签字确认后，方可进行下道工序施工。

c、布桩图：开工前，根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。布桩图上标明线路中心、里程、 每个桩编号、量出设计桩长，布桩图报设计单位，监理工程师，甲方验收确认后，方可施工。

d、桩位布置原则：西南侧桩位号布置：(K142+093~K142+150.3)横桥向，由南向北分别为1~17排,顺桥向为1排1到1排73排序，其他依次排序。（K142+038~K142+093）横桥向布置由南向北分别为1~5排，顺桥向布置为1排1号~1排68、2排1~2排68依次排序。

东南侧桩号布置：挡墙基础下（K142+594~K142+540）横桥向为1,2,3,4~268依次排序，挡墙基础下（K142+540~K142+505.216）横桥向为1,2,3,4,5~220依次排序，路基基础下（K142+547~K142+505.216）横桥向为1排~21排，顺桥向为1排1~1排22、2排1~2排22依次排序。

e、测量放样：对设计单位移交的导线点，水准点，施工前会同甲方和监理工程师进行复核，确认无误后使用。测量人员按施工设计图，进行搅拌桩桩位、原地面标高等有关测量工作。测量放样记录及布桩图等，应报请甲方和监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经甲方和监理工程师审查签认。

f、水泥土强度试验：施工前应详细了解各施工现场的地质情况，先取有代表性的土层位置，钻孔取出一定数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土（搅拌桩）强度能否达到要求。试验结果以书面报告形式提交甲方及监理工程师核实，如与原地质钻探资料和设计要求不符，则通知监理和设计方。

5.3钻机就位及调直

组装架立搅拌桩机。检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、喷浆系统各部分安装试调情况、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。安装钻机时，将钻机对准桩位，调平桩机机身以保证桩的垂直度。

a、钻进：桩机调正后，启动主电机钻进，待喷浆钻头接近地面时，启动加压喷浆。钻深由深度尺盘确定，其数值应等于设计加固深度和桩机横移槽距地面高度之和。

b、钻至设计标高：当深度尺盘达到预定数量后，停止钻进，钻头反转，但不提升，等待送料。

c、送料：打开送浆阀门，开始送料。

d、提升钻头：确认加固材料已到桩底后提升喷浆钻头，一般在桩底停滞2~4分钟，即可保证加固材料到达桩底，提升到设计标高时停止供料，停止供料深度应结合喷浆提升的速度确定。在尚未喷桩的情况下严禁进行钻头提升工作。

e、停止提升：打开阀门，然后关闭送浆阀，喷浆钻头提升到桩顶时停止提升，在原位转动两分钟，以保证桩头的均匀密实。

f、重复喷浆。

g、停机，将喷浆钻头提升到地面以上，停止主电机，停止空压机，填写施工记录。

h、桩机移位：利用桩机液压系统，将桩机移到下一个桩位施工。

5.4施工工艺试桩

a．搅拌桩施工前必须分区段进行工艺试桩，以掌握适用该区段的成桩经验及各种操作参数。成桩工艺试验桩不宜小于3根。

b．工艺试桩前，书面通知甲方和监理部门。工艺试桩结束后，提交工艺试桩成果报告，并经甲方和监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据，无甲方和监理工程师的指令，不得任意更改。工地工区长在粉喷桩施工时应向机组下达操作指令，并负责监督执行。

c．工艺试桩应达到如下目的：

word/media/image1.gif获取操作参数：包括钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，送料时管道压力、喷浆的叶片旋转速度、喷停料时间等。

word/media/image2.gif喷浆的均匀性。

word/media/image3.gif钻进、提升阻力情况及特殊情况施工处理措施等。

word/media/image4.gif在施工过程中若需要更换电流表、喷浆计量仪等影响施工技术参数的设备时，必须以书面报告形式提交甲方和监理工程师。并在监理工程师的监督下试桩，重新确定施工技术参数，指导下阶段施工。

6劳动组织

由于本工程施工工期紧张，施工拟采用三班作业，24小时连续施工，每台水泥搅拌桩机工班由14人组成，外加现场管理人员1人，单班配备人员如下：

word/media/image1.gif班长1名。负责施工指挥，协调各工序间操作联系，控制施工质量以及组织力量及时排除施工中出现的故障。

② 操机工2名。按照设计要求的施工工艺，正确操纵深层搅拌机的下沉和提升，观察和检查机械运转情况，做好维修保养。
③ 司泵工1名。负责指挥灰浆制备和泵送水泥浆液，进行材料用量统计和记录泵送时间，负责使用联络信号与前台操机工，记录员联系，做好灰浆设备的保养和输浆管路的清洗。
④ 记录员1名。负责施工记录，详细记录搅拌机下沉，提升时间，搅拌桩每米的灌浆量和施工中的各项参数，配合操机工正确操纵电气控制仪表，并负责使用联系信号与后台司泵工联系。
⑤ 拌浆工7名。按设计要求的配合比制备水泥浆液，按司泵工指挥将浆液倒入集料斗，负责各种生产用料的运输和供应。
⑥ 机械工1名。负责全套深层搅拌机械的正常运转和维修，定期检查搅拌头尺寸。
⑦ 电工1名。负责全套深层搅拌机械电器设备(包括夜施工照明)的安装和安全使用。

7热工计算

（1）水泥浆冬季施工，在搅拌水泥浆前，应先经过热工计算，并经试拌确定水和水泥需要的最高温度，保证水泥浆的入模温度在环境正温时，不低于5℃，环境负温时，水泥浆的入模温度不应低于10℃。

（2）温度控制热工计算

按水泥浆配合比在最不利的历史最低温度下来进行计算，得出拌合水需要加热的温度值。

（3）气象条件

本标段全年无霜期200多天，气温1月最冷，月平均-4°C～0°C，沿线土壤最大冻结深度0.6m以下，历史极端最低气温-11.7℃。

（4）计算依据

环境负温时，水泥浆的入模温度不应低于10℃，所以按10℃进行计算。

（5）计算取值

气温按历史极端最低气温-11.7℃进行计算，根据参考资料和以往的施工经验，对水泥进行覆盖保温，可保证水泥温度大于0℃，取值0.1℃。

（6）水泥浆拌和温度计算公式

水泥浆拌合物的热量，是由水泥和拌和水所供给，根据拌和前水泥浆原材料总热量，与拌合后流态水泥浆的总热量两者相等这一原则，即可求得水泥浆的拌和温度，其关系如下：

Ta∑WC=∑TiWC (ⅰ)

式中：Ta—水泥浆的拌和温度（℃）；

W—各种材料的重量（Kg）；

C—各种材料的比热（KJ/Kg.K）；

Ti—各种材料的初始温度，式中等号的右侧，是按各种原材料分别计算，然后相加。

（7）水泥浆喷浆温度计算公式

水泥浆出搅拌机后的温度，称为喷浆温度。

Tj=Ta+( Tq-Ta) ×(A1+A2+A3+……+An) (ⅱ)

式中 Tj—水泥浆喷浆温度，取值为10 ；

Ta—水泥浆的拌和温度；

Tq—水泥浆喷浆时室外气温，取值-11.7。

A1、A2、A3、…An——为温度损失系数，其值如下：

浇筑过程中A1=0.003τ, τ为喷浆时间（以min计）；

其中A1=0.003×30=0.09，水泥浆喷浆按30min计算。

（8）计算总体思路

计算的总体思路如下：根据设计要求，环境负温时，水泥浆的入模温度不应低于10℃。取水泥浆喷浆温度为10℃，根据公式(ⅱ)反推水泥浆的拌和温度，然后代入公式(ⅰ)，得出加热后的水温。

（9）计算过程

根据公式(ⅱ)得：10= Ta +(-11.7- Ta) ×0.090

求得：水泥浆的拌和温度Ta =12.15℃

根据公式(ⅰ)，用表格计算法如下：

表3

（10）结论

根据上述温度控制热工计算，计算得冬季气温与水需加热的温度对应关系大致如下：

表4

由上表可以看出：要满足水泥浆入模温度不小于10℃，当气温不小于5℃时，拌和水可直接采用地下水；当气温等于0℃时，拌和水应加热至8.13℃方可；当气温等于－11℃时，拌和水应加热至17.93℃；若气温小于－11℃时，只需将水进行加热就能满足要求。

从历年的气温情况来看，本标段采用拌和水加热法能满足冬期施工的要求。

8质量控制措施

8.1质量要求

搅拌桩采用“四搅二喷”施工工艺，加固剂采用32.5号水泥，每米水泥用量55㎏，均匀搅拌。单桩承载力设计值105KN以上，搅拌桩施工后地基承载力标准值不小于120kPa以上。

表5 水搅桩施工允许误差

8.2质量控制

a、严格控制水泥等材料质量：按照设计要求选用水泥的品种标号，并采取防潮、防雨淋措施，坚持先进库的水泥先用，后进库的水泥后用，避免水泥因放置时间长使标号降低。

b、加强管理工作：制定具体的施工管理措施和适用的施工方法，对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员心中有数。指派技术水平高、精通地基加固知识的技术人员作技术指导或现场负责，使施工全过程处于规范化、规程化控制状态。配备完整的制桩设备，具有可靠性和配套性机械，满足设计要求。电脑自动记录仪要定时校对，保证其完好性。

c、确保加固桩体强度和均匀性：施工时派人做好成桩记录，详细记录每根桩的位置、编号、喷浆量及喷浆深度等，发现问题及时纠正或采取补救措施。成桩过程派专人监视发送设备，避免输浆管道发生堵塞。严格按要求控制喷浆量和提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌合。为保证成桩直径及喷浆均匀性程度，对使用的钻头定期复核检查，对直径磨耗过大的钻头进行维修和更换。

d、加固效果检查：在桩的不同部位切取试块，送至试验室分割成与室内试块相同尺寸的试件，比较相同龄期室内外试块强度。

8.3质量检验

水泥搅拌桩施工完成28d后进行质量检验。

（1）静载试验

单位工程桩数小于1000根时，每个工点至少做3根单桩承载力试验。大于1000根时，取单位工程桩数的3‰确定静载试验桩数。不满足要求时应将测试结果应及时反馈给设计单位。

（2）触探及抽芯检验

抽芯检验的总桩数不得少于工程桩数的3‰，单位工程桩数小于1000根时，至少做3根。桩芯无侧限抗压强度（28d）应满足如下要求：

桩顶～2/3桩长范围：≥0.80MP；2/3桩长～桩尖范围：≥0.60MP。

（3）试验桩位置

静载试验与抽芯检验的具体位置应布置均匀，不可集中于一处。具体桩位应在检测之前由监理工程师根据施工现场情况确定。

（4）水泥搅拌桩单桩承载力要求

复合地基承载力不得小于120KPa，10m水泥搅拌桩单桩承载力不得小于105KN。

9安全保证措施

坚持“安全生产,预防为主，综合治理”的方针,加强班组管理。制定控制事故的安全生产责任制。在本工程施工中,杜绝伤亡和火灾事故,把隐患消除在萌芽状态,确保本工程安全生产。

A、设立专职安全员并建立24小时旁站制度，及时纠正和消除施工中出现的不安全苗头。

B、对施工人员定期进行安全教育和安全知识的考核。
C、工地设立明显的安全警示牌和安全注意事项宣传栏。
D、各类机械设备操作人员必须持证上岗，无证人员或非本机人员不得上机操作。

E、场内的电路布置要规范化，电器开关设在防雨防晒的电器箱柜内，距离地面不小于1.5m。

10环境保护及文明施工

10.1环境保护措施

（1）在机械化施工过程中，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等的污染，以保障人民的健康，运转中尘埃过大时要及时洒水。

（2）对清理场地的表层腐植土，砍伐的荆棘丛林等废料，要运至指定的地点进行废弃。

（3）清理施工机械、设备及机械的废水、废油等有害物质以及生活污水，不得直接排放与河流、池塘或其他水域中。也不得倾泻于饮用水源附近的土地上，以防污染水源和土壤。

10.2文明施工

（1）文明施工：确保达到指挥部、天津市安全文明标准化工地要求，并达到争创省标准化工地要求的评定标准。

（2）文明施工措施。

a、施工现场项目经理部（施工队）成员必须佩戴上岗证，实行标准化管理。

b、管理人员在对操作人员明确责任、安排进度、质量、安全生产的同时，向操作人员明确文明施工，严禁野蛮施工；对施工区域或危险区域，设立醒目的警示标志，并采取警戒措施。

c、施工人员统一发放劳保用品，做好相关工作。

d、进入施工现场的所有人员必须戴安全帽。

e、严格执行各项卫生制度，包括工地保洁，场容卫生检查等，建筑及生活垃圾集中堆放并及时清运，保持工地环境的整洁。

f、职工的饮食、饮水、住宿环境等符合卫生要求。

g、勤保养机械设备，尽量减少正常噪音，防止敲击金属器具，避免人为产生噪声，创造良好文明施工条件。

h、现场材料堆放整齐。并挂标识牌。标识牌必须注明产地、规格、质量情况及复验结果。

（3）派专人对施工现场、环保进行监察，加强工地的宣传教育，发现问题及时整改。

水泥搅拌桩施工方案