多向水泥搅拌桩施工方案.pdf
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1、渝万铁路土建渝万铁路土建 4 4 标标水泥土搅拌桩施工方案水泥土搅拌桩施工方案编制编制:李建荣李建荣复核:郭庆淀复核:郭庆淀审核:黄耀祖审核:黄耀祖中交一公局第三工程有限公司中交一公局第三工程有限公司渝万铁路项目部渝万铁路项目部二一三年五月十四日二一三年五月十四日目目录录1 1、编制说明、引用标准、编制说明、引用标准.0 01。1 编制说明.01。2 引用标准.02 2、工程概况、工程概况.0 02。1 总体概述.02。2 主要技术标准.02.3 主要工程内容和数量.03 3、难点、特点分析、难点、特点分析.0 03.1 工程自然地理特征.03.2 交通运输条件.33。3 水源、电源、燃料等资
2、源可利用情况.34 4、总体施工计划安排、总体施工计划安排.3 34。1 工期目标.35 5、主要人员、设备、材料配置及技术要求、主要人员、设备、材料配置及技术要求.4 45。1 主要施工技术力量配备.45。2 劳动力安排.45.3 主要施工机械设备配置.55。4 主要测量、试验、检测仪器设备配备.55.5 材料配置.66 6、施工工艺流程、施工工艺流程.6 67 7、施工方法与施工工艺、施工方法与施工工艺.6 67。1 施工艺选择.67.2 施工方法.68 8、质量控制与质量保准、质量控制与质量保准.8 89 9、安全施工措施、安全施工措施.9 99.1 安全方针.99。2 安全生产管理机构
3、.99。3 安全生产保证措施.91010、文明施工和环境保护措施、文明施工和环境保护措施.1 10 010.1 文明施工保证措施.1010。2 环保措施.111111、职业健康控制措施、职业健康控制措施.1 11 111。1 职业健康安全保障目标.1111.2 职业健康安全保障体系.1111.3 职业健康安全组织管理措施.1111。4 职业健康安全保护措施.121212、冬、雨、夏季施工保证措施、冬、雨、夏季施工保证措施.1 14 412.1 冬季施工措施.1412。2 夏季施工措施.1512。3 雨季施工措施.151 1、编制说明、引用标准、编制说明、引用标准1。1 编制说明本施工方案适用于
4、新建铁路重庆至万州客运专线DK117+762.4D1K134+065。131 段路基多向水泥土搅拌桩施工。1.2 引用标准高速铁路路基工程施工技术指南铁建设【2010】241 号;高速铁路路基工程施工质量验收标准(TB10751-2010);铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB104242010);铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设【2010】241 号);2 2、工程概况、工程概况2.1 总体概述新建铁路重庆至万州客运专线 DK117+762。4D1K134+065。131 段位于重庆市垫江县和梁平县境内,本段线路包含路基工点16 处和 1 处站场路基,总长度16。819km,地基处理主要方
5、式为 CFG 桩加固、换填土、水泥搅拌桩、多向水泥土搅拌桩和冲击碾压。2.2 主要技术标准多向水泥土搅拌桩采用正三角形(或正方形)布置,加固范围至排水沟内侧,桩径为 0。5m,桩间距 1。21.4m,要求打入卧层不小于0。5m(打入弱风化层时则至基岩面),搅拌桩桩身水泥掺入量为被加固湿土质量的 15%,水泥浆水灰比为 1:0.451:0.7。28 天龄期桩身无侧限抗压强度不小于 2.0MPa.2。3 主要工程内容和数量本区间段路基基底需要多向水泥土搅拌桩及水泥土搅拌桩加固处理的工点共有 4 处,多向水泥搅拌桩 110151m。3 3、难点、特点分析、难点、特点分析3。1 工程自然地理特征3。1
6、.1 地貌本区间段位于重庆市垫江县至梁平县境内,沿线地形受地质构造控制,背斜成条状中低山,向斜成宽缓低山丘陵谷地,构造线与山脊一致,呈北东向展布,沿线途经了条状中低山区、丘陵区.地处华蓥山脉东部,地貌以丘陵为主,地形受地质构造控制,由向斜构造形成宽缓低山丘陵地貌,地形起伏较小。沿线大面积分部侏罗系紫红、棕红色泥岩、砂质岩、紫灰、浅灰绿色长石砂岩。龙溪河及其支流穿迂回于本标段境内,河床狭窄,沿河流分布有一系列面积不大的串珠状河谷平坝和缓坡地带,地面起伏平缓。3.1。2 地质特征1 地层岩性沿线所经地区地层以侏罗系、三叠系棕红色泥砂岩为主,从地层出露来看,以中生界三叠系嘉陵江组为最老,境内地层从新
7、至老依次为新生界第四系全新统、中生界侏罗系上、中、下统及中0生界三叠系上、中、下统;其中以侏罗系上统遂宁组(J3s)中统上沙溪庙组(J2s)为主,分布于垫梁向斜两翼沿公路一线及高滩河沿岸,并以高峰向斜为中心从包家乡到普顺乡一带;第四系(Q)松散堆积物分布较广,以冲积平原区,河谷阶地,缓丘槽谷等低洼地带较为集中且厚度较大。2 不良地质及特殊岩土(1)不良地质本区间段地形受地质构造控制,由向斜构造形成宽缓低山丘陵地貌,地形起伏较小,主要地质问题有:危岩落石、顺层、软土、松软土、浅层天然气、泥岩风化剥落等。危岩落石主要分布于侏罗系厚层砂岩产状较平缓地段,当厚层砂岩出露地势较高,在差异性风化作用下,下
8、部泥岩风化凹进形成岩腔,上部砂岩在构造裂隙和卸荷裂隙切割后形成危岩。顺层线路走向与构造线方向夹角小于 45、岩层倾角大于 12小于 45的路基挖方段考虑顺层,加之岩性为泥岩、页岩夹砂岩,地下水下渗后易形成软化夹层,对路堑开挖后的边坡稳定性影响大。(软质岩)风化剥落边坡风化剥落是砂、页(泥)岩类软质岩地段普遍而又常见的现象,主要分布于沿线侏罗系地层,沿线开挖路堑岩质边坡基本都存在该不良地质现象。设计时,对高边坡,除采取支挡加固措施外,坡面亦应考虑防护处理。(2)特殊岩土沿线主要的特殊岩土为人工弃土、软土、松软土、膨胀(岩)土等.人工弃填土灰黄、褐黄、棕黄、棕红等杂色,主要为硬塑状粉质黏土夹碎石角
9、砾及稍湿 潮湿状碎石类土,石质为泥岩、砂岩.主要为既有铁路、高速公路隧道、农田改造及城镇建设弃碴,厚225m不等,松散,稍湿潮湿,稳定性差。线路附近对铁路影响较大的人工弃土宜清除或加固处理。软土、松软土、软土、松软土分布及特征侏罗系红色地层地势低洼地段,不同程度地有软土、松软土存在,多呈透镜状,少部分呈带状分布,一般厚度38m,部分地段厚达 1215m。据静探揭示:软土其平均锥尖阻力为 160697KPa,基本承载力为2691KPa,压缩模量为1.243。67MPa;松软土其平均锥尖阻力为 6901190KPa,基本承载力为 100150KPa,压缩模量为 3.525.40Mpa。软土、松软土
10、具有压缩性高、孔隙比大、天然含水量高、力学性质差的特点,需结合工程特性进行处理。、软土、松软土处理线路通过软土、松软土地区,当软土、松软土集中分布,且垂直厚度较大时,原则上线路以绕避为宜,如不具备绕避条件,则尽可能降低线路高程以低填路基通过,或抬升线路高程以桥梁通过;线路以路基通过软土、松软土区时,必须对软土、松软土进行有效的治理。本段根据不同性1质的软土、松软土,采用 CFG 桩加固、换填土、水泥搅拌桩、多向水泥土搅拌桩和冲击碾压等措施有针对性的进行处理加固。膨胀(岩)土侏罗系“红层”泥岩矿物成分有蒙脱石、水云母等,岩石易风化剥落,具遇水易软化崩解,失水收缩开裂等特性。其风化物具一定膨胀性,
11、但一般膨胀性较小,对工程影响不大。深挖方及隧道洞身处可见此层,设计时应考虑其对路堑边坡支护,隧道洞身的衬砌及洞及洞口边,仰坡的影响。人工填土人工填土主要在沿线乡镇、道路、河堤等处分布,可分为杂填土和素填土两类.物质组成以生活建筑垃圾为主,土的均匀性差,具高压缩性。不能直接选作天然地基,且对边坡有影响;需采取措施进行处理。3.1。3 水文特征(1)地表水沿线属于长江流域,水系较发育,长江及其支流龙溪河等大小江河为常年地表水流,河水面为当地侵蚀基准面.地表水系呈树枝状、叶脉状分布。线路所经地区的水文地质条件,主要受地貌、岩性、构造的控制.丘陵、陡坡及泥页岩地段,一般水量较小;河谷阶地砂卵石层孔隙水
12、较丰富;砂岩、碳酸盐岩地区,构造裂隙带及向斜等储水构造的地下水水量较大。(2)地下水沿线地下水主要为第四系堆积层孔隙水、碎屑岩裂隙水及岩溶水。沿线地表水、地下水水质类型主要以为 HCO3Ca、HCO3 SO4Ca、HCO3SO4CaMg、HCO3 SO4-2+-2-2+22+2+-2Ca2+2+Mg2+2+Na、SO42+2-HCO3Ca、SO4+2+2+2HCO3-CaMg 及 SO4HCO3NaCa 型水.按铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定,大部分地表水及地下水对砼无侵蚀性,少数地表水及地下水对砼其侵蚀等级为H1、H2 或 L1。3。1.4 气象特征本区属亚热带湿润季风气候区域。受四川盆地
13、地形和季风影响,其特点是:气候温和,冬暖春早,四季分明,雨量充沛,无霜期长,光热水配合协调;春旱冷暖多变,夏季多高温伏旱,秋凉多连绵阴雨,初夏与晚秋多低温阴雨,冬冷无严寒,具有光、热、雨同季的湿热特征;地面风速小,静风频率高,不利于大气污染迁移和扩散。并且在亚热带西太平洋高压控制下,常有伏旱、暴雨、冰雹及绵雨等灾害性天气出现。沿线主要气候指标见表3-1。表 31 沿线气象资料主要指标汇总表地县名称年平均气温()极端最低降水量(mm)日最大年平均4.4211。51211-6.6234。11291。7最高垫江县16。840。6梁平县16.640.32地县名称平均风速风(m/s)最大风速风向3.1.
14、5 场地地震效应垫江县2.114.1NE梁平县2613NE据国家地震局颁布的中国地震动参数区划图(1/400 万、2001 年),沿线通过地区地震动峰值加速度为0.05g,路基工程不考虑抗震设计。3.2 交通运输条件3.2。1 公路本段线路沿线公路网发达,与本线平行及交叉的公路有渝宜高速公路、S102(也称渝巫路)、S303 公路。其他省级以下公路以及乡村道路,形成了公路网,本线的大批材料都可通过以上干线公路运输至工地,经过新建改建的临时便道运输至工点。经勘查,工程经过的部分国道、省道非常差,泥泞不堪,且正在修建中,将会对工程材料、设备等的运输造成极大的不利影响.3.2.2 铁路本线区域内既有
15、铁路干线为渝怀线、达万线等纵、横向通道。与本线相邻的拟建线路有渝涪线、渝利线。既有铁路有多个车站可办理货运业务,本段的大宗远距离材料可通过以上铁路干线运输至渝万线附近车站,再用汽车转运至工地。3.2.3 水运沿线主要有长江、嘉陵江,沿线水运主要依靠长江及其支流,均属于长江水系。本部部分地材通过船舶运输至附近码头,再用汽车转运至工地。3.3 水源、电源、燃料等资源可利用情况沿线属于长江流域,水系较发育,大小江河为常年地表水流.全线没有特别困难的缺水地区。沿线所经地区电网分部情况较好。施工用电从沿线地方电网接取,主要是 10kV、35kV、110kV.相应变电站分布有序,星罗棋布。本标段在施工准备
16、阶段和施工初期,临时供电线路不能及时完成,同时为保证施工的连续性,考虑配备 4 台 250KW 发电机作为临时供电设施,施工前期用自备柴油发电机组供电,由于前期施工征地困难。作业面未展开。造成发电机发电量利用率较低。外供电线路正常供电后,作为备用电源.发电机分别布置在各路基段边侧,配电箱分别安置在发电机附近,安放时并进行砼基地处理和四周脚手架护栏防护,电缆线穿过钢管,然后通过深埋的保护措施敷设入各个钻机小型配电箱。本段所用燃料主要是汽油、柴油,沿线均有中石油、中石化的加油站点供应,能满足本线施工需要.4 4、总体施工计划安排、总体施工计划安排4.1 工期目标DK117+762.4D1K134+
17、065.131 段路基多向水泥土搅拌桩施工,计划施工日期为 2013 年 8月 15 日至 10 月 15 日,工期 60 天。35 5、主要人员、设备、材料配置及技术要求、主要人员、设备、材料配置及技术要求5。1 主要施工技术力量配备本段路基多向水泥搅拌桩施工主要施工管理人员配置情况见表5-1.表 51 主要施工管理人员配置一览表序号123456789101112职位或工种分管经理工段技术负责人技术员质检负责人质检员试验员安全员测量主管测量员物资管理员物资采购员设备管理员人数224122213121备注5.2 劳动力安排本段路基多向水泥土搅拌桩主要配备以下各工种:机械司机、架子工、制备水泥浆
18、工、修理工、电工、试验工、测量工等.各工种需要人数根据工程进度进行增加或减少,保证满足现场施工要求,按计划提前进场,劳动力安排见下表5-2。表 5-2 劳动力计划表序号123456789工种机械司机电工测量工架子工制备水泥浆工修理工试验工普工总计进场人数42461224640备注45。3 主要施工机械设备配置施工主要机械设备根据工程进度进行增加或减少,保证满足现场施工要求,按计划提前进场,主要施工机械设备配置见表 5-3.表 53 主要施工机械设备表序号12345678910设备名称挖掘机自卸车碾压机装载机灰浆搅拌机灰浆泵变压器发电机发电机多向水泥土桩搅拌机规格型号WY160AHD15TZD5
19、0ZL50CHB6-3400KVA300kw250kwDJB-14B单位台台台台套台台台台台数量2311222112进场时间2013.32013.32013。32013。32013.52013.52013.32013.32013.32013.55.4 主要测量、试验、检测仪器设备配备主要试验、检测仪器设备配备见表 5-4,主要测量仪器配备见表 5-5。表 5-4 主要检测、试验仪器仪表配置表序号123456789机械设备名称压力试验机轻型动态弹性模量仪砂样分析筛坍落度桶混凝土水灰比测定仪混凝土振动台混凝土标准养护箱数显控温仪标准惯入仪规格及型号NYL2000DB5030080。16101 HB
20、15 型010062.5kg表 5-5 主要测量仪器配置表序号仪器名称仪器型号出厂编号进场时间数量(台)111411131进场时间2013。42013。42013。42013。42013.42013。42013.42013。42013。451234567徕卡 GPS 接收机徕卡 GPS 接收机徕卡 GPS 接收机徕卡全站仪徕卡全站仪苏一光水准仪天宝电子水准仪GX1230+GX1230+GX1230+TCA1800TC802NAL132DINI4727914728734728764267968309841134547309062013.12013。12013.12013。12013。12013.
21、12013.15。5 材料配置(1)采用 42.5 级普通硅酸盐水泥,施工前必须对进场的水泥进行检验,合格后方可投入使用。(2)现场的水泥采取了下垫上盖的防潮、防雨措施,在堆放水泥四周开挖了临地排水沟,水泥堆放整齐。(3)已联系好水泥厂家,能保证试桩施工中水泥用量的供应。6 6、施工工艺流程、施工工艺流程多向水泥土搅拌桩两喷四搅施工工艺流程:桩机就位两喷四搅7 7、施工方法与施工工艺、施工方法与施工工艺搅拌水泥砂浆浆液根据设计提供的设计资料,正线路基与站场路基所处范围内分布有较厚的松软土,按照设计喷浆钻进搅拌下沉要求有 16。819km 长路基需要多向水泥土搅拌桩进行软基加固.多向水泥土搅拌桩
22、呈正三角形(或正方形)布置,设计桩径0.5m,间距 1.21。4m,要求打入下卧层不小于0。5m(打入弱风化层提升搅拌时则至基岩面),本段路基共有多向水泥土搅拌桩 110151 延米.7。1 施工艺选择重复喷浆钻进搅拌下沉根据现场地质条件和工点设计要求,通常情况下采用两喷四搅施工工艺,搅拌后的材料不够均匀,或是成桩质量不够好,或是设计中所提出的水泥、砂浆量没有使用完,则采用两喷六搅施工工艺。重复搅拌提升桩顶填筑 60cm 垫层夹两层土工格栅加固.在多向水泥土搅拌桩施工前进行成桩工艺性试验(不少于 2 根),以确定各项施工工艺参数是否满足设计要求。成桩完毕、移位7.2 施工方法7。2.1 平整场
23、地按照设计图纸要求,已设置排水系统。水田地段排水疏干后挖出地表0。5m 左右厚种植土、旱地及旱田地段挖除地表植物根系,对需要报废水塘排水疏干、对不能报废水塘围堰抽水后,挖除表层流塑状软土,用粘性土回填至水塘坎高程(原地面)处。67.2。2 测量放样场平工作完成后,根据设计的加固范围及桩间距,放设出多向水泥土搅拌桩的点位并用签片桩插设,用石灰圈点标记,方便在施工中迅速确定桩位。对已经整平的地面要进行标高测量,并做好记录,以确定桩底相对于场平面的深度.7。2.3 搅拌机就位按照放出的多向水泥土搅拌桩桩位,现场就位搅拌机,搅拌机就位后进行调平,钻头对准桩位。通过调整四只液压支腿的高低,保证主机水平,
24、使井架保持垂直.桩位允许偏差不超过 50mm,搅拌桩垂直度偏差不超过 1.0。7。2。4 浆液配制水泥浆采用二次搅拌工艺,搅拌顺序为向搅拌桶里注入规定量的水;边搅拌边掺入水泥;当水泥浆搅拌均匀后,逐量加入规定量的中砂或细砂并搅拌均匀;放入二次搅拌桶内进行二次搅拌。水泥采用 P.0 42。5 普通硅酸盐水泥,水泥应抽查,并按要求送检,水泥浆拌制必须严格控制水灰比。水泥掺量为被加固湿土质量的 15%20,水泥砂浆的水灰比可选用 1:0。450.7,外掺剂可根据工程需要和土质条件选用。水泥浆中视地基情况掺入适量的砂,砂采用中砂或细砂,水泥砂浆的灰砂比应根据实际情况和试验确定。地下水具侵蚀性工点,采用
25、水泥+粉煤灰,粉煤灰掺入量不小于水泥重量的 20。为改善水泥土的性能和提高强度,可适当掺入外加剂,如石膏、三乙醇胺、木质素碳酸钙,其掺入量宜分别取水泥重量的 2%、0。05%、0.2。7.2.5 搅拌、喷浆下沉多向水泥搅拌桩必须配备多方位搅拌钻头,通过在水平叶片上增加竖向搅拌叶片,实现对水泥土多方向搅拌,以提高水泥砂浆土的搅拌均匀性和桩体质量.搅拌机就位对中、调正导轨垂直度后,启动钻机,待搅拌钻头接近地面时,启动自动记录仪。钻杆沿导向架向下搅拌切土,同时开启送浆泵向土体喷水泥浆,此时钻头上的多层叶片同时旋转搅拌直至接近设计深度,宜用低速慢钻.注浆管采用高压注浆管,注浆压力为 0.40.5MPa
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