1标水泥搅拌桩防渗墙试桩方案

1标水泥搅拌桩防渗墙试桩方案 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程 2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙 试 验 桩 成 果 报 告 邵阳市水利水电工程公司 洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程第一标项目部 2015年10月 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 水泥土防渗墙试桩成果报告 一、工程概况 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标位于湖南省沅江市泗湖山境内，行政隶属湖南省沅江市。 根据堤身、堤基安全加固设计图纸，为保证防洪堤运行安全，在2+978～4+220与 6+516～7+690 段增设堤身堤基防渗墙，总长度为 2416m。2+978～4+220段长1242m，其墙顶高程为35.65m，墙底高程26.65mm，深度为9m，墙体最小厚度25cm，工程量为1178m2。6+516～7+690 段长1174m，其墙顶高程为35.65m，墙底高程21.05m，深度为14.6m，墙体最小厚度25cm，工程量为1714.04m2。 二、试桩目的 1）通过工艺性试桩，确定满足设计要求的浆液配合比。 2）通过工艺性试桩，确定满足设计水泥用量的最佳参数及钻进速度、提升速度、喷浆压力等。 3）通过工艺性试桩，检验选定的施工设备和施工工艺是否满足要求。 4）通过工艺性试桩，检校渗透系数、渗透破坏比降和桩长是否满足要求。 5）通过工艺性试桩，确定标准施工工艺参数，用以指导大面积施工。 三、试桩工艺参数拟选 1、试验参数 设计要求水泥土搅拌桩的水泥掺量不小于15%，据此我部做了水泥掺量为15%和18%的水泥土配合比试验。本次试桩共试验6根桩，桩号为6+516～6+520.80，桩长均为14.6m，顺序为：1＃、2＃、3＃、4＃、5＃、6＃。试桩选用15%、18%两种水泥掺量，其中1＃、2＃、3＃桩钻孔水泥掺量15%；4、5、6桩钻孔水泥掺量18%；均采“两搅两喷”法施工，根据现场土质及施工经验，拟采用四档提升喷浆(1.0m/min)三档下沉喷浆（0.8m/min）。 2、水泥掺量 根据室内配合比试验报告，水泥掺量为15%时即可满足设计要求。现场试桩时，拟按水泥掺量15%、18%各试桩两根。 每米搅拌桩水泥用量为：M水泥＝3×3.14×r2×ρ土×K（三头桩机） 式中：M水泥为每米水泥土搅拌桩水泥用量（kg）； 邵阳市水利水电工程公司 1 ＃＃＃ 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 r为搅拌桩半径，根据设计图纸r=0.205m； ρ土为土体密度，根据试验取1.65g/cm3； K为水泥掺量，分别取15%、18%。 经计算，针对不同水泥掺量，水泥土搅拌桩每米水泥用量详见下表1所示。 2、水灰比 按照设计图纸要求，水灰比宜为0.5～1，通过室内试验确定水灰比为0.9，水泥浆比重为1.526g/cm3 (1+0.9)/(1/2.9+0.9/1)=1.526。 施工过程中如遇土料含水量较工艺试桩时偏差较大，则在设计范围内适当调整水灰比值。 3、钻进、搅拌转速、提升速度关系 本次试桩选用DSMM—三头桩机，其钻进、搅拌速度、提升速度之间的关系见下表2所示。 表2钻进、搅拌速度、提升速度关系 根据施工经验，结合现场土质条件，考虑钻机下沉、提升难易程度，试桩试验时拟定钻机在提升和钻进下沉过程中均喷浆，并且要求喷浆时提升速度采用四档（1.0m/min），下沉速度采用三档(0.8m/min)。 4、喷浆量与喷浆速度 每米钻进土体质量：M土=3.14*r2*h*ρ,(r=205mm，h=1m,ρ=1.65g/cm3)； 每米掺水泥量：M水泥=KM土,(K为水泥掺量百分数)； 每米喷浆量：V=（M水泥+M水）/ p，（p=1.526 g/cm3为水泥浆比重，水灰比为1：0.9，水的密度为1g/cm3）； 试桩采用“二搅二喷”工艺； 每米喷浆时间：T=h/V钻进+h/V提升，（V钻进=0.8m/mim,V提升=1.0m/min）； 邵阳市水利水电工程公司 2 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 喷浆速度量：Q=V/T； 经计算，水泥掺量与喷浆量、喷浆速度的关系详见下表3所示。 表3 喷浆量、喷浆速度参数表 4、喷浆压力 本试验拟定喷浆压力为0.5MPa。 5、试桩试验参数 根据上述分析，水泥土搅拌桩工艺性试验参数拟定如下。 四、试桩安排 1、试桩地点 根据设计图纸要求选择有代表性的地段进行试验工作，初步确定在6+516～6+520.80堤基防渗墙进行水泥搅拌桩试桩施工。 2、试桩时间 2015年9月17日开始组织实施试桩工作，计划于2015年9月19日正式进行试桩工作，待达到28天强度后组织相关检验工作，及时完善试桩总结报告，并做为指导后期大面积施工的依据。 3、试桩设备及人员安排 由工区项目部组织进行试桩施工，工程部、安质部、试验室、测量班和软基施工一队 邵阳市水利水电工程公司 3 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 配合。 1）水泥搅拌桩试桩管理及施工人员配备 表5试桩主要人员及劳动力配备表 2）试桩机械设备的配备 表6试桩机械设备的配备 五、试桩总体施工方案 1、试桩组织机构 整个试桩过程由项目部组织实施，工程部、安质部、试验室、测量班施工队配合。试 邵阳市水利水电工程公司 4 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 桩方案由施工单位项目部组织编制，并报监理及相关单位审批。工程部按照批准后的方案组织实施试桩，并请相关单位进行监督和指导。 试桩过程数据记录收集工作由工程部负责，并及时对数据进行汇总分析整理，编制试桩报告。 度仪跟踪调整钻具的垂直度在1/500以内，保证成孔偏倾率不大于0.5%。 （4）挖掘深度：在导杆立柱上划分标尺来量测钻具钻进速度及最终掘进深度。控制挖掘深度为设计深度的±0.2m 。 （5）水泥搅拌桩施工过程： 邵阳市水利水电工程公司 5 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 ①启动深层搅拌桩机，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值。并开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按下沉速度0.8m/min边喷浆搅拌边下沉钻杆，使浆液和土体充分拌合。 ②下沉到达设计深度后，按提升速度1m/min边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌合。 ③搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵完成施工。 ④施工完一组桩后，移动桩机至下一组桩位，重复以上步骤进行下一组桩的施工。 （6）记录好每桩的开钻时间、结束时间、搅拌次数、浆液重度、段浆量、总浆量、水泥掺入比。深度记录误差不得大于10cm，时间记录不得大于5s。 （7）当浆液达到出浆口后，在桩底喷浆30s，使浆液完全达到桩端；当喷浆口提升到达设计桩顶时，停止提升，搅拌数秒，以保证桩头搅拌均匀密实。施工停浆面高出桩顶设计标高0.5m。在墙体凝固后将此高出部分挖除。 （8）施工过程中出现溢浆量过大时，适当变动水灰比和搅拌、压降参数，但应保证水泥掺入量。 （9）对于要求搭接的桩、桩与桩的搭接间歇时间不大于24h，如因特殊原因超过上述时间，对最后一根桩先进行空钻留出榫头以待下一批搭接。如间歇时间过长，与后续桩无法搭接，采用局部补桩或注浆措施。 （10）成桩过程中遇到地下埋设的涵洞、涵管、钢管、电缆等穿堤建筑物尺寸及埋设高程，在其两侧的搅拌桩完成后，采用高喷注浆措施对该构筑物周边及上下地层进行封闭处理。 （11）浆液配制：浆液不能发生离析，采用电子计数器控制水量及人工数包方式严格按预定配合比制作浆液，用比重计量测控制浆液的质量。放浆前必须搅拌30s再倒入存浆桶；浆液性能试验的内容为：比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间。凝固体的物理性能试验为：抗压、抗折强度。现场质检员对水泥浆液进行比重检验，监督浆液质量存放时间，水泥浆液随配随用，为防止水泥浆液离析，搅拌机和料斗中的水泥浆液不断搅动。施工水泥浆液严格过滤，在灰浆搅拌机与集料斗之间设置过滤网。浆液存放的有效时间符合下列规定：1、当气温在10o℃以下时，不宜超过5h。2、当气温在10℃以上时，不宜超过3h。 3、浆液温度应控制在5o～40o℃以内，超出规定应予以废弃。浆液存放时间过超过以上规定的有效时间，作废浆处理。 邵阳市水利水电工程公司 6 湖南省洞庭湖区共双茶垸蓄洪工程安全建设一期工程2014年实施项目施工第一标水泥土防渗墙试桩成果报告 六、质量控制措施 1）施工到顶端0.3-0.5m范围时,因上覆土压力较小，搅拌质量较差。因此，其场地整平标高应比设计确定的基底标高再高出0.3-0.5m，桩制作时仍施工到地面。 2）所使用的水泥过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、水泥掺入量以及泵送浆液的时间等由专人记录。 3）为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆座底30s，使浆液完全到达桩端。 4）预搅下沉时不能冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌钻进。 5）当喷浆口到达桩顶标高时，停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实。 6）施工时因故停浆，继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不小于0.5m。若停机超过3h，在原桩位旁边进行补桩处理。 7）喷浆量及搅拌深度采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。 七、试验检验