水泥砂浆在施工工艺性试验方案评审后修改.doc
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1、郑州至徐州铁路客运专线徐州枢纽相关工程ZXZH-水泥砂浆桩施工工艺性试验方案中铁十局集团有限公司郑徐客专徐州枢纽项目经理部二一四年一月中铁十局集团有限公司郑徐客专徐州枢纽相关工程ZXZH-标段水泥砂浆桩施工工艺性试验方案编写人: 日期: 审核人: 日期: 批准人: 日期: 中铁十局集团有限公司郑徐客专徐州枢纽项目经理部二O一四年一月江苏徐州郑徐客专徐州枢纽相关工程水泥砂浆桩施工工艺性试验方案目 录1、工程概况11.1工程简介11.2工程地质条件11.2.1软土和松软土11.2.2地震液化21.3水文地质特征22、编制依据33、试桩目的及位置33.1试桩目的33.2试桩需确定的施工工艺参数33.
2、2.1试桩人员、机械及配套设施33.2.2工程地质资料验证33.2.3施工配合比43.2.4钻进工艺43.2.5质量检测43.3试桩计划44、施工组织及施工安排54.1施工组织机构54.4主要人员计划75、施工方案及方法85.1水泥砂浆桩设计参数85.2设计配合比参数85.3施工准备85.4施工工艺流程96、试验成果127、质量检测138、质量控制措施149、施工安全措施159.1施工现场安全措施169.2冬季施工安全措施169.3夜间施工安全防护措施179.4大型机械施工安全措施179.5防止挖断光电缆措施189.6邻近既有线安全措施1810、环保、水保措施2011、文明施工措施2012、试
3、桩资料收集汇总21中铁十局集团有限公司 目录 第I页 共I页郑徐客专徐州枢纽相关工程水泥砂浆桩施工工艺性试验方案郑州至徐州铁路客运专线徐州枢纽相关工程ZXZH-标水泥砂浆桩施工工艺性试验方案1、工程概况 1.1工程简介郑州至徐州客运专线铜山联络线工程标施工范围内共包含两段路基:(1)铜山下行联络线路基LXDK4+033.887LXDK6+059.08长2025m;并行既有杨铜联络线、站内六股及东走行线,对应既有陇海线里程为K231+856.33K233+881.52。(2)既有陇海上行线改线路基GLHDK0+000.00GLHDK2+523.50长2523.5m;并行既有煤专线1及既有陇海线,
4、对应既有陇海线里程为K229+006.04K231+560.00。标段内路基共设计水泥砂浆桩43302+28803根,490553+259700延米,直径0.5m,桩间距1.1m,正三角形布置,桩长8.018.9m。桩顶设0.5m厚碎石垫层及0.1m中粗砂,内铺一层双向土工格栅,抗拉强度不小于110KN/m,每侧回折不小于2.0m。1.2工程地质条件K229+006.04K231+560.00范围地层为第四系全新统冲积层及上更新统冲洪积形成的黏性土、粉土及砂类土。K231+856.33K233+881.52范围内,上层为第四系全新统冲积层粉质粘土、粉土、粉细砂,下为第四系上更新统冲积形成的粉质
5、粘土。1.2.1软土和松软土K229+006.04K231+560.00路基范围内,(2)3-2层软塑粉质粘土、(2)4-2、(2)5-2层稍密状粉土、粉砂层,均为松软土层,结构松软,压缩性高、强度低,工程特性差。K231+856.33K233+881.52路基范围内,(2)3-1、(2)3-2层软塑粉质粘土、(2)4-2、(2)5-2层稍密状粉土、粉砂层,均为松软土层,结构松软,压缩性高、强度低,工程特性差。1.2.2地震液化地震动峰值加速度为0.10g,动反映谱周期为0.40s,且地下水较发育,根据铁路工程抗震设计规范,采用标准贯入试验方法对上部粉土及粉细砂层进行液化判别,两路基范围内上部
6、饱和粉土、粉细砂层为可液化土,当发生级地震时会发生液化,液化深度2.45m14.85m,液化指数1.13274.064,抗液化指数0.2300.998。1.3水文地质特征地下水类型为第四系孔隙潜水和岩溶水,第四系孔隙潜水局部略具承压性,透水性好的粉土、砂土为主要含水层,主要接受地下径流及大气降水、地表水入渗补给,水量较小;岩溶水主要赋存于灰岩节理裂隙、溶隙、岩溶管道中,主要接受第四系孔隙潜水和地下径流的补给,水量丰富。地下水具有明显的动态变化特征,随季节、降水量变化而变化,测时地下水埋深0.83.7m,标高35.8840.39m。地下水主要以地下径流及人工开采为主要排泄方式。根据铁路混凝土结构
7、耐久性设计规范(TB10005-2010)判定,该段碳化环境为T2,冻融破坏环境为D1。K229+006.04K231+560.00路基范围内地表水、地下水具氯盐侵蚀,环境作用等级为L1;地下水具化学侵蚀,环境作用等级为H1,具盐类结晶破坏,环境作用等级为Y1。K231+856.33K233+881.52路基范围内地表水具氯盐侵蚀,环境作用等级为L1,具化学侵蚀,环境作用等级为H1,具盐类结晶破坏,环境作用等级为Y1;地下水具氯盐侵蚀,环境作用等级为L1。2、编制依据1、铁路路基工程施工质量验收标准TB10414-2003;2、铁路工程地基处理技术规程TB10106-2010;3、客货共线铁路
8、路基工程施工技术指南TZ 202-2008;4、关于公布的通知(上铁建发(2011)28号文);5、新建铁路郑州至徐州客运专线徐州枢纽相关工程ZXZH-标施工图;6、新建铁路郑州至徐州客运专线施工图路基设计大样图集;7、工地现场调查、采集、咨询所获取的资料;3、试桩目的及位置3.1试桩目的检验和确定在该地区的工程地质条件,为在此种地质条件下水泥砂浆桩施工提供数据,积累施工经验;确定科学合理的施工工艺、施工机械、人员配置。3.2试桩需确定的施工工艺参数3.2.1试桩人员、机械及配套设施人员、机械及其配套设施的数量,是使工程能按期完成的关键,而合理的要素配置,是使工程达到经济效益最大化的决定性因素
9、。试桩就是要确定如何配置要素,如何使各道工序紧密衔接,如何流水交叉作业,从而达到在有效的工期内按时完成任务,使成本控制达标。3.2.2工程地质资料验证通过试桩钻孔,记录钻进过程中各地层地质情况,对照设计文件,核查实际地质情况。3.2.3施工配合比通过试桩确定砂浆稠度是否满足搅拌桩施工要求,是否造成堵管等,通过试验调整并确定最佳的配合比。3.2.4钻进工艺通过试桩须确定施工使用的机械是否合理,钻进的速度、提升的速度是否合适,单桩喷浆量是否符合施工工艺要求。3.2.5质量检测通过试桩确定承载力、沉降量、桩身强度上升速度等其他各项指标,为后续大面积开展施工提供参数。3.3试桩计划根据设计文件的地质资
10、料,经过分析,确定在铜山下行联络线路基段K233+515K233+546里程段取9根桩作为试验桩,试桩位置采用距离营业线最外侧的水泥砂浆桩。试桩布置图见图1,试桩点地质柱状图见图2图1 泥砂浆桩试桩桩位布置图 图2 水泥砂浆桩地质柱状图4、施工组织及施工安排4.1施工组织机构1、领导小组序号职务姓名工作职责1项目部常务副经理丁永君负责施工领导组织2二分部经理牛兆银负责现场施工组织3项目部总工刘顺端负责总体施工技术工作4项目部工程部长司书新负责现场技术监督工作2、现场人员安排序号职务姓名工作职责1二分部经理牛兆银负责现场施工组织2副经理侯立海负责现场的施工生产工作3总工郭 鹏负责现场的施工技术工
11、作4安质部长于红丽全面负责施工中的安全5质检员蒋 茹全面负责施工中的质量6试验人员卢学州负责现场的试验工作7测 量柴立璞负责施工中的量测工作8桩机操作工4人9修理工2人10普工5人4.2施工总体安排根据本工程特点设置1个专业桩基施工队。工期目标:2014年3月22日水泥砂浆桩试桩施工准备2014年4月1日开始水泥砂浆桩试桩施工 2014年4月28日进行试桩检查桩体强度、桩体直径及地基承载力安全目标:杜绝责任伤亡事故;杜绝重伤、死亡事故,轻伤率控制在3以内,杜绝责任机械设备事故。环境目标: 保持良好的作业环境、卫生环境和工作秩序,严格控制各种粉尘、废水、固体污染物、噪音对周围环境的污染和危害,节
12、能降耗,杜绝环境事故。质量目标:杜绝一般及以上工程质量事故以及严重影响企业声誉的质量事故。4.3机械设备计划根据工程实际情况,拟投入本工程的主要施工设备见表1,拟配备本工程的试验和检测仪器设备见表2。 拟投入的施工机械设备表 表1名称型号数量额定功率备注深层搅拌桩机PH-5D163.5KW转盘最大扭矩55KNm,链条进提力156KN,接地地压0.03MPa砂浆泵UB-415KW出浆量1.3-4m3/h,最大工作压力4MPa,输送距离400m水泥砂浆搅拌桶27.5KW用于拌和水泥砂浆发电机100GF21100kw作为备用电源,保证正常施工 投入的检测实验仪器设备表 表2序号仪器设备名称厂 家规格
13、型号数 量备 注1.水准仪苏州一光2全新2.全站仪日本拓普康GTS-102N2全新3.试模济南204.4主要人员计划序 号姓 名性 别职 务1牛兆银男二部项目经理2郭 鹏男二部技术负责人3邵长光男二部副经理4侯立海男二部副经理5张国庆男二部领工员6于红丽女二部安质部长7张学森男二部物资部长8崔月琳女二部财务部长9高 勇男二部技术部长10卢学州男二部试验主任5、施工方案及方法5.1水泥砂浆桩设计参数1、两段路基范围内的水泥砂浆桩桩径均为0.5m,桩间距均为1.1m,均采用正三角布置。2、两段路基共计砂浆桩桩数72105根,有效桩长8-18.9m不等。5.2设计配合比参数1、桩基础原材料采用指定水
14、泥、砂,水泥为P.O42.5普通硅酸盐,水泥掺入量不小于被加固湿土重量的12%-20%;水泥浆水灰比为0.55-0.70,灰砂比为1:0.3-1:0.7。详细参数下表试桩采用的技术参数项目类别水泥用量(kg/m)水泥掺入比(%)水灰比灰砂比钻进速度m/min提升速度m/min钻进搅拌转速r/min提升搅拌转速r/min喷浆压力Mpa段浆量L/m第一组56.5150.71:0.4五档(慢)1.12五档(慢)1.2669.7488.10.373.24第二组63.5170.71:0.4四档(快)1.22四档(快)1.3769.7493.220.482.31第三组71.5190.71:0.4五档(快)
15、1.31五档(快)1.4583.793.220.592.695.3施工准备(1)作业前对相关人员进行相关安全培训及三级技术交底,使作业工人掌握安全知识;对参加培训人员进行考核,考核合格方可上岗作业;特殊工种作业人员除了参加相关安全培训外,还必须取得特种作业资格证书,才可持证上岗;禁止非专业人员作业。(2)根据设计所提供的控制点,采用全站仪现场布置控制网并复核。依据桩基中心轴线坐标值,用坐标法放样桩基中心线、桩基中心点等,并打入标桩,中心线的放样误差控制在2cm范围内,并设置十字形控制桩,便于校核,桩上标明桩号。(3)试桩前进行了施工场地勘查,该处没有架空电线电缆、地下电缆、给排水管道等设施,属
16、于不妨碍施工且对安全操作没有影响的地段。(4)通过挖掘机、装载机等机械使施工现场实现“三通一平”,既施工道路、用水、用电畅通,场地平整。(5)原材料进场经检验合格并备料充足。(6)机械设备进场安装与调试完毕,可以投入使用。(7)砂浆配合比已审批。(8)施工现场有各类施工标识牌。5.4施工工艺流程 场地平整:施工前联系相关设备单位,采用探测仪及人工开挖探沟的方法,探明地下线缆,并做好标识。在没有地下线缆的区域采用护栏围挡,所有试桩施工不超出护栏范围。人工配合小挖机将施工区域整平。桩位放样:根据设计资料利于CAD绘制布桩图,并注明桩位编号及试桩说明。测量放线前对各控制点进行复核后,采用全站仪结合钢
17、尺按设计图纸放样,准确定出各砂浆桩的位置,砂浆桩桩位应采用竹签进行现场定位,并点白灰。钻机就位:移动钻机就位,利用安置在钻机塔身相互垂直的两个立面上的锤球控制钻杆垂直度,在垂线两米处以垂线为中心标出一边3cm的允许偏移刻度,垂直度偏差1.5%;在远离既有线的一侧设置缆风绳防止倾覆。缆风绳使用直径9mm钢绞线,在不同方向固定桩机上,固定端有足够抗拔力,缆风绳与地锚间采用与缆风绳拉力相适应的花篮螺栓拉紧,缆风绳垂度未超过0.01L(L为长度),缆风绳与地面夹角不大于60。地锚及连接花篮示意图对中采用相对对中法,在钻机的一侧焊接三根钢筋,其中一根钢筋与钻杆在钻机的同一截面上。在钢筋上吊垂球,三个锤球
18、的相对位置与设计布桩位置一致(示意图见下图);灰浆搅拌:水泥浆液制备采用二次搅拌工艺,搅拌顺序为:向搅拌桶里注入规定量的水(根据拟定配合比计算出用水体积,根据桶的直径反算出放入规定量的水时桶内液面高度)用8钢筋或铁丝做一个挂钩,其深入桶内长度为桶的深度减去液面高度,标示用水液面(示意见下图);搅拌桶直径(内)为0.9m,深度0.8m,容量为0.509m。考虑到搅拌桶的容量和试验桩单桩总用浆量,施工过程中,每根桩的总用浆量分两次拌制,每次拌制总用浆量的一半。启动搅拌机,边搅拌边掺入规定量的水泥,水泥为袋装水泥,重量容易控制,不足一袋重量的水泥,用台秤称量;搅拌约60秒,当水泥浆搅拌均匀后,逐量加
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