水泥砂桩施工方案

一、工程概况。

1、工程名称：。

2、建设地点：。

3、工程规模：本标段地基处理总面积约30.33万平方米，其中轨道梁下水泥砂浆桩80712.

20延米，本标段bdq4、 bdq5基础南北长度518米，bdq6基础南北长度413米。

二、编写依据。

1、《工程测量规范》gb50026-2007

2、《水运工程质量检验标准》jts257-2008

3、《建筑地基处理技术规范》jgj79-2002

4、设计图纸。

5、工程施工合同。

三、施工布署。

1、施工前准备工作。

1.1编制水泥砂桩施工方案，报监理工程师审批。

1.2做好“三通一平”工作，保证钻机作业要求并定桩位基点基线。

1.3做好各级技术交底与各工种的培训工作。

1.4测量放线并由甲乙双方共同复测桩位基线，确定无误后，进行桩位放线，并做好标记。

1.5根据场地条件，合理布置施工现场，确定施工顺序。

1.6组织设备进场，积极组织安装设备、机具，并进行调试。

1.7施工前做典型施工，目的在于摸清地层情况，便于控制施工参数。

1.8打桩施工作业面的设置。

1.8.1安装水泥砂浆输送泵：将输送泵安装在平坦稳固的地基上，并且不影响打桩施工和施工车辆行驶，同时安放地点不宜距离太远应方便打桩施工。

1.8.2安装水泥砂浆输送系统：连接输送泵与水平输送钢管，并将钢管与垂直输送系统高压胶管连接，最后将高压橡胶管与钻杆弯管连接，各连接部位要安全、密封。

2、主要设备机具。

主要施工机具一览表。

3、主要劳动力计划。

主要劳动力计划一览表。

4、施工顺序和进度安排：

施工用水、电线路按照甲方提供的水源、电源位置具体布置。现场机械及配套施工器具的布置在保证安全，保证质量，方便施工的前提下由项目部统一安排。

施工现场条件具备后，拟进场3台长螺旋钻机施工水泥砂浆桩，24小时连续作业，每台机械配备2组灌注人员，该项工程从2023年8月16日开始施工，2023年10月11日结束。

5、施工组织机构。

该工程施工实行项目法施工管理，以安全、优质、高效为目标，建立以项目经理为首的管理体系（见施工组织机构图），集中领导，统一指挥，明确责任，与经济挂钩，确保工程质量及施工工期。

施工组织机构图。

四、工程质量要求。

1、桩位偏差不大于5cm；桩身倾斜不大于1％。

2、桩径600mm，平均长度约16.75m，采用长螺旋钻孔灌注施工。

3、水泥宜采用强度等级为p32.5级以上的普通硅酸盐水泥。

4、桩径不小于设计值；桩长不小于设计值。

6、桩顶标高为+3.9m；桩底标高为-12.85。

7、水泥砂桩强度要求：现场抽芯试样无侧限抗压强度平均值要求在7.5mpa（龄期28天），桩体试块抗压强度平均值要求在7-12mpa之间。

8、水泥砂桩地基处理后的复合地基承载力特征值不小于200kpa，单桩承载力特征值不小于650kn。

9、施工地面应高出有效桩顶标高，以保证桩头施工质量和施工时隔桩跳打。

10、成桩后按设计要求，桩的检测采用抽芯取样和低应变反射波法验证相结合的方法。

10.1抽芯取样：要求沿水泥砂桩全长进行抽芯取样进行无侧限抗压强度试验，检验点数量为每个交工验收区段抽芯取样对比验证桩3-5根。

10.2低应变反射波检测：桩的完整性检测采用低应变法检测，检验点数量为桩总数的10%。

11、桩的施工质量检验应采用单桩载荷试验和复合地基载荷试验，复合地基载荷试验载荷板面积为2.25平米，每标段每条轨道基础平台下各不少于三组。

五、水泥砂桩施工。

1、施工工艺流程。

长螺旋钻孔灌注桩工序较复杂，各工序的质量，直接影响整个工程的质量，必须严格按照工艺流程施工，每道工序未经检查验收不得进入下道工序施工。

施工时采用间隔跳打法，防止串孔影响成桩质量，具体的施工方法由现场工艺试桩来确定。连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易发生上述现象，但土层较硬时，在已打桩中间补打新桩，可能造成已打桩被振裂或振断。在软土中，桩距较大可采用隔桩跳打；在饱和的松散粉土中，如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。

施工工艺流程图。

2、施工方法。

2.1测量放线。

根据施工图纸用gps放出水泥砂桩范围和各角点桩桩位，其余各桩位根据各角点桩桩位拉钢尺放出。桩位处用石灰和竹签标识，并编写桩号和桩长，并将布置孔位情况向钻机司机交底。

2.2钻机就位。

水泥砂桩施工采用长螺旋钻孔灌注成桩工艺。施工时用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保桩体垂直度允许偏差不大于1%，桩位允许偏差不大于50mm。

2.3钻进。

钻孔开始前，按设计预定的标高在钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。应先慢后快，如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺。

钻头钻进直至到达设计桩长预定标高为止。

长螺旋钻孔法是用一种大扭矩动力头带动的长螺旋中空钻杆快速干钻法，钻孔中的土除一部分被挤压外，大部分被输送到螺旋钻杆叶片上，土在上升时被挤压致密与钻杆形成一土柱，土柱与与钻孔间隙仅几毫米，类似于一个长活塞，土柱使钻孔在提钻前不坍塌。即使在有地下水的地层，因土柱与钻孔间隙小，钻孔速度快，钻孔内渗出并积存的水很少，因此孔内不会坍塌。

2.4停钻。

水泥砂桩成孔到设计标高后，停止钻进。

2.5泵入水泥砂浆。

采用的水泥砂浆其和易性、流动性好、坍落度大，便于泵送。

砼输送泵通过高压管路与长螺旋钻杆相连，中空的螺旋钻杆代停止钻杆回转，把搅好并储备的水泥砂浆通过泵管压力压至钻头底部，此时单向阀打开，水泥砂浆压出并推动钻杆上升，随钻杆土柱的上升，孔内水泥砂浆压满，由于孔内积聚高压，并有钻杆的抽吸作用，在软地段水泥砂浆会充盈较多形成扩径桩，对提高桩承载力很有好处。

2.6提钻。

当钻杆芯内充满水泥砂浆后开始提钻，严禁先提钻后泵料。钻杆应静止提拔，提拔速度宜控制在每分钟0.8m/min，且应连续进行，严禁因后台供料慢而导致停机待料造成断桩事故。

施工中应保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。

2.7钻机移位。

钻机移位至下一桩位施工时，应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。

2.8施工过程记录。

在整个施工过程中，设专人监测并做好施工记录，记录要求准确、及时，每完成一根桩需报现场监理工程师签字验收。

2.9桩头清理。

成桩后，在不影响后续成桩的前提下，及时组织设备和人员清运打桩弃土，清土时需注意保护完成的桩体，弃土应堆放至指定地点，确保施工连续进行。

2.10桩基检测。

灌注混凝土桩施工完毕28天后进行检测，由专业检测单位进行检测试验，检测桩位由监理单位及建设单位进行会审后确定。

2.11施工注意事项。

2.11.1测量员要对轴线桩位进行复核，确保每根桩位置都符合设计要求，桩位正确。

2.11.2质检员要对灌注桩施工的每一道工序认真进行复核，（钻机就位、桩体材料制备、桩顶标高等）严格按设计要求和施工验收规范进行施工，做好隐蔽工程验收工作。

2.11.3试验员要严格控制水泥砂浆质量，定期检查稠度，按规定做好试块及进行养护。

2.11.4钻孔过程中操作人员要密切注意钻进情况，发现钻杆剧烈抖动等异常情况应立即停机，技术管理人员立即采取措施予以解决。

2.11.5成桩过程中，为保证桩身质量，提钻速度要和灌注的桩体材料相匹配。

2.11.6开钻前，先将混凝土泵的料斗及管线用清水湿润（润滑管线，防止堵塞），然后泵送水泥砂浆。

2.11.7遇到突然停电事故，要及时启动自备发电机将钻杆提出钻孔，并及时拆卸输送导管，清除输送泵及导管中水泥砂浆，并用水及时冲洗干净。

2.11.8所在桩位统一编号，施工桩逐一填写记录表，并在图上标示，防止错打或漏打。

六、常见质量问题及防治措施。

1、堵管。堵管直接影响水泥砂浆桩的施工效率，增加工人劳动强度，还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的水泥砂浆桩混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率，可能导致断桩情况发生。

给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点：

1.1施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后，开始泵送水泥砂浆，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软、硬管内水泥砂浆连续时提钻。

若提钻时间较晚，在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。

1.2设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接，否则也会造成堵管。水泥砂浆输送管要定期清洗，否则管路内有水泥砂浆的结硬块，还会造成管路的堵塞。

2、串孔。在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况，打完一根桩后，在施工相邻的桩时，发现刚施工的临桩的桩顶突然下落，当桩泵入水泥砂浆时，临桩的桩顶开始回升，此种现象称为串孔。产生原因如下：

1）被加固土层中有松散饱和软土层。

2）钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动。

3）土体受剪切扰动能量的积累，足以使土体发生突变。

由于串孔对成桩质量的影响，施工中采取的预控措施：

1）采取隔桩、隔排跳打方法。

2）设计人员根据工程实际情况，采用桩距较大设计方案，避免打桩的剪切扰动。

3）减少在串孔区域的打桩推进排数，减少对已打桩扰动能量的积累。

4）合理提高钻头钻进速度。

3、桩头空芯。

主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时，管内充满空气，泵送混合料时，排气阀将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，就会导致桩体存气，形成空芯。为避免桩头空芯，施工中应经常检查排气阀的工作状态，发现堵塞及时清洗。

4、桩端不饱满。

这主要是因为施工中为了方便阀门的打开，先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔，影响水泥砂浆桩的桩端承载力。为杜绝这种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保证提钻和泵料的一致性。

5、桩孔偏斜。

主要因为地面不平，导致设施出现偏差，钻架不正或钻杆弯曲，钻杆刚度不够所致。另外钻进时土层硬度发生突然变化或遇到障碍物也会导致桩孔偏斜。施工前应对安装好的钻机设备做全面检查，做到水平、稳固，对钻杆、接头要逐个检查，保证钻杆顺直，有足够的刚度。

在钻进时，土层由软变硬时要少加压慢给进。

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