浙江乐清湾铁路支线工程双向水泥搅拌粉喷桩试桩方案编制：__________复核：__________审批：__________中铁隧道局浙江乐清湾铁路SG06标项目经理部2015年8月3日双向水泥搅拌粉喷桩试桩方案一、编制依据1、设计单位相关技术标准、设计交底及相关文件；2、铁路工程地基处理技术规程TB 10106-20103、铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-20034、铁路路基工程施工技术指南TZ-202-2008二、工程概况1、工程简介乐清湾港区铁路支线工程施工SG06标段位于浙江省温州市乐清市境内。
标段正线起讫里程为DK56+735〜DK69+762.99 ,标段全长13027.99m。
其中，桥梁9座共3091.75m，占标段线路总长的23.73% ;隧道8座共6388.00m , 占标段线路总长的49.03% ;路基共3548.25m，占线路总长的27.2% ;涵洞20 座，共652.78横延米。
其中乐清港站软土浸水路基、应急专用线路基地基加固处理为全段控制工程之一。
2、工程地质及水文资料1）地形地貌：乐清湾滩涂区，东临乐清湾海域，位于围海工程的围堤内，目前正在进行吹填施工，设计吹填后的地面标高3.5m ,围堤外分部较多养殖塘。
2）地层岩性①-0:人工填土，主要成分为粉质黏土，夹碎块石。
②-0-1 :素填土，主要成分是粉质黏土及黏土。
③-2: mQ4淤泥，灰、灰褐色，流塑。
(T 0=40Kpa。
④-3：m+alQ4淤泥质粘土，灰、灰褐色、流塑。
° 0=60Kpa。
⑤ -1 : al+1Q3粘土，浅灰色，软塑。
° 0=120Kpa。
⑥-2: mQ3粘土，灰色，软塑。
°0=120Kpa。
⑦-1 : m+alQ3 粘土，褐黄、褐灰色，软塑。
° 0=120Kpa。
c、水文地质条件：地下水为孔隙潜水，水位埋深0-1.0m，地表水及地下水化学侵蚀环境作用等级H1，氯盐环境作用等级L1。
3、施工范围及设计概况路基设计类型：乐清港站为软土浸水路基，应急专用线为软土路基地基加固措施(双向水泥搅拌粉喷桩)：1) DK69+043~DK69+762.99段股道地基采用插塑板联合堆载预压+双向水泥搅拌粉喷桩加固，插塑板按正方形布置，板间距 1.2m，板长25m ;双向水泥搅拌粉喷桩桩径0.5m ,间距1.2m ,桩长8.0m ,正方形布置。
DK69+000~DK69+762.99 堆载预压土柱高2.0m，预压土下铺一层土工织物，预压时间不小于6个月。
2) DK69+000~DK69+762.99段地基采用插塑板联合堆载预压加固，插塑板按正方形布置，板间距1.2m，板长25m，铺设0.5m厚碎石垫层+0.1m厚中粗砂垫层。
垫层内铺一层单向HDPE 土工格栅，采用U型钢钉连接。
三、施工组织图a:组织机构框图1、施工组织机构设置为了加强项目管理、全面履行合同、控制建设投资，确保工程建设工期、质量、安全、保护生态环境，全面实现建设目标，我们将按照“高效精干”的原则，根据标段的特点，组建“乐清湾港区铁路支线工程乐成项目经理部；根据项目特点和工程情况，项目经理部设项目经理一名，副经理两名、总工程师一名。
项目经理部内设工程部、财务部、工经部、安质部、物机部、办公室、试验室等职能部门，组织机构框图如图a:2、施工人员安排计划安排施工人员20人，其中技术人员1名，测工2名，试验2名, 质检人员1人，机组人员8人（机长1人、操机工1人、机械工2人，电工1人，记录1人、普工2人）、生产及辅助工人6名。
施工中可以根据工程实际进展情况增加施工人员。
3、施工仪器和机械设备3.1仪器设备3.2施工中使用的机械设备采用汽运的方式进场，具体机械设备及数量如下：4、材料组织施工中水泥采用温州海螺水泥厂生产的P.042.5袋装普通硅酸盐水泥，并经第三方检测单位检测各项力学及物理指标均达到标准规范要求。
并要求提供出厂质量保证单。
施工中严禁使用过期、受潮、结块变硬的劣质水泥。
对进场水泥按照规范要求进行试验工作，在施工现场搭设水泥棚，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm ~50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，以确保水泥不受潮变硬。
四、工艺试验目的为了更科学的指导施工，获取最适合场地地质条件的施工参数，严格控制双向水泥搅拌粉喷桩的施工质量，优化工程施工工艺，总结出确信可靠的方案，在全线推广应用。
在施工前，将根据设计要求进行现场工艺性试验，主要确定以下性能：1、掌握满足设计单桩粉喷量的各种技术参数，如钻杆下沉和提升速度、喷粉压力、进入持力层电流大小和钻进速度等。
2、掌握下沉和提升的阻力情况，选择合理的搅拌头形式、电机功率与搅拌叶片的宽度和倾角等。
3、确定水泥最佳用量，检验室内试验所确定的配合比是否便于施工，是否需要添加外加剂等。
4、了解强度增长和凝期的关系。
5、验证施工工艺和方法、施工顺序。
五、工艺试验技术参考1、室内配比选定设计要求水泥参入量不小于60kg/m（参入比不小于15%）,我部按设计范围确定三个配比参数，分别是60kg/m、60kg/m+1%参入比、和60kg/m+3% 参入比。
2、工艺试验施工技术要求工艺试验的根数地点根据施工设计图和设计相关要求确定，工艺试验的施工技术参数应满足下表要求:工艺试验后，结合实际情况，可适当调整施工技术参数。
3、设计要求设计要求数据如下:六、试桩安排及平面布置1、试桩安排本次工艺试验桩选取具有代表性的地段乐清港站DK69+043〜DK69 +060段进行。
此段紧靠在建疏港公路，地势平整，试验区上空空旷，且该区域可以做为本工程路基软基处理工艺试验的典型代表，完全符合工艺试验场地选取的各项要求，并能达到实现工艺试验的目的，为后期施工提供准确的技术参数及各项工艺标准。
我部计划于2015年8月19日进行成桩工艺性试验，试桩里程为DK69+043〜DK69+060 ,桩长8m,桩数9根（共72延米），然后进行检测。
桩身强度检测采用在搅拌桩中心钻取芯样，水泥土28天龄期无侧限抗压强度不低于1500kpa 。
2、试桩平面布置图试桩平面布置图如下C O C O O O Oo o c o c o^b o o_e―_o1 ----------------------试桩平面布置图3、试桩技术参数试桩技术参数表序号桩位编号桩长桩径(m)桩距(m)水泥参里钻进速度提升速度钻进时喷粉压力备注O C C O O CJ O O OO O O O O O O O OC O C O O O O O OO O O Q O O O O OO O C O O O O O OO O O O O O O O OO O O O O O O O OO O Q O O O O O OO O O O Q a O O ODK69+04断面9 6mDK69+043~DK69+0段七、双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺方法1、施工准备1）施工现场配备各种计量仪器设备，做好计量仪器标定工作。
2）对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。
3）试桩施工范围内的淤泥、杂物彻底清除并整平。
4）对软基粉喷桩处理范围进行实地测量放样，并采用钢卷尺测量定位出每根粉喷桩的桩位，采用木桩插入土层做好明显标识。
5）在施工现场选定适当位置，搭设水泥棚，水泥棚搭设满足水泥存放标准，并对进场水泥进行取样检测试验，检测试验合格后方可投入使用。
2、施工工艺要求2.1施工机具及材料的选择双向水泥搅拌粉喷桩采用SXJB-A型搅拌桩机施工，采用P.042.5普通硅酸水泥作为固化剂。
2.2施工顺序和工序（1）施工顺序：放样定位-喷粉搅拌下钻至设计标高-搅拌提升至原地面-成桩。
（2）双向水泥搅拌粉喷桩施工工艺及方法2.3主要施工工艺流程测量放样-机具就位、调整-预搅下沉至设计深度-喷粉搅拌提升至离地面30cm处-重复搅拌下沉至设计深度-重复搅拌提升至离地面30cm 处-关闭搅拌机具-铺设碎石垫层-铺设土工格栅-铺设中粗砂垫层-填筑路堤。
2.4主要工作原理粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，它利用水泥等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间发生的物理反应和化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。
2.5施工工艺1）、场地清理、整平在软基处理范围内，清除地表有机土、耕植土及松散土层，清表深度根据现场实际情况确定，必须确保清表工作满足技术规范要求。
对清表后地面做整平处理，局部留有坑洼地方采用粘性土回填，软基处理范围初步整平后采用20T振动碾静压一遍，确保机具就位安装平稳，不产生局部沉降。
同时做好路基两侧纵向排水设施，保证排水畅通，以降低地表水。
2）、测量放样根据设计图纸，采用全站仪测量放出软基处理范围，木桩定位以做出明显标识；按设计图纸粉喷桩桩位平面布置图中桩位间距要求，采用钢卷尺丈量定出每根粉喷桩具体桩位，并采用木桩插入土层做标识。
3）、机具就位在场地内组装钻机，并进行开钻前调试工作，确保钻机各项性能指标达到正常状态。
移动钻机至施工桩位定位、对中，并调整钻机水平稳定。
4）、预搅下沉启动搅拌钻机，钻头正转，待搅拌钻头接近地面，启动自动记录仪，空压机送所，正转预搅动下沉。
钻头边旋转边钻进至设计深度。
施工中，为不致堵塞喷射口，不喷射粉体而是喷射压缩空气，钻进一定深度启动一次，将泥砂从喷射口吹出。
钻孔深度由钻机上刻度盘指示为准，桩长误差不得大于5cm，垂直度偏差不得大于1.5%。
5）、提升钻杆、喷粉搅拌当钻机钻进至设计深度后，启动搅拌钻机及喷粉装置，关闭送气阀门，打开送料阀门，喷送加固粉料至钻头，钻头呈反向边旋转边喷粉边提升，使土体和粉体充分拌和，提升速度一般按0.5m/min控制，当喷粉搅拌提升至离地面30cm时，粉喷机停止喷粉只搅拌，同时采取复搅措施。
6）复搅为保证桩体的强度和喷粉均匀性，对桩体需进行复搅措施，第二次搅拌施工不喷粉，搅拌深度为整个桩体深度，复搅施工钻杆下沉及提升速度与第一次喷粉搅拌相同，施工工艺与喷粉搅拌施工工艺一致。
7）、提出钻杆，移位至下一个施工点8）双向水泥搅拌粉喷桩施工流程图:双向水泥搅拌粉喷桩施工流程图2.6施工注意事项1）、水泥用量的多少是粉喷桩质量好坏的关键，施工中，水泥掺量严格控制不小于设计量60kg/m ;施工中若发现喷粉量不足，应整桩复打, 复打的喷粉量应不小于设计量。
2）、严格控制喷粉标高和停粉标高，在提升过程中不得中断喷粉，确保桩体有效长度，严禁在未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。
3）、钻机钻进深度满足设计要求，要求桩底应嵌入地基硬层，以进入持力层50cm为止；当钻杆钻头提升至地面以下30cm时，送灰器停止喷粉，并采用人工回填粘性土压实。