国家电网公司标准化手册变电站水泥土搅拌桩地基处理施工方案

水泥土搅拌桩地基处理工程施工方案 一、工程概况及主要工程量 1、工程地质条件 1. 1 地形地貌

站址区地形较为平坦,场地地貌成因类型为冲积平原,地貌类型为平地,地面高程为 17.81~18.75m 。

1.2 地层结构和岩性特征

地层主要为第四系全新统冲积层(Q 4al ,岩性主要为粉土、粉质粘土及粘土。根据野 外描述,现将勘探深度内揭露地层的主要特征自上而下描述如下:

①粉土:灰黄、灰等色,稍密,稍湿~很湿,夹粘土薄层。该层层厚 4.20~7.15m , 层底埋深 5.00~7.15m ,相应层底高程 10.78~12.63m 。

① -1素填土:灰黄色,稍湿,主要成分为粉土。该亚层仅在#10孔揭露,层厚 1.0m 。 ① -2粘土:黄褐、褐灰等色,可塑状态为主,局部为硬塑状态,很湿。层厚一般为 0.40~2.10m ,层底埋深 3.85~5.90m ,相应层底高程 12.01~13.96m 。

② 粘土与粉质粘土互层:棕灰、灰色,可塑状态,很湿,上部多为粘土,中下部为 粘土与粉质粘土互层分布,层理明显。该层层厚 0.50~1.60m ,层底埋深 6.80~8.15m , 相应层底高程 9.66~11.05m 。

③ 粉土:灰黄色,稍密~中密,很湿,局部近于粉砂。夹粉砂及粘性土透镜体及薄 层。该层层厚 2.30~5.00m ,层底埋深 9.70~13.30m ,相应层底高程 4.~8.13m 。 ③ -1 粉质粘土:棕黄、灰黄、灰等色,可塑状态,很湿。该亚层仅在#5和#14揭 露,层厚 0.40~0.55m ,层底埋深 10.10~10.35m ,相应层底高程 7.69~7.73m 。

③ -2 粉砂:• 浅黄色, 稍密~中密, 饱和。 该亚层分布于③粉土层中, 该层层厚 0.40~ 1.70m ,层底埋深 10.80~12.00m ,相应层底高程 5.94~7.10m 。

④粘土:褐灰、 黄灰色, 可塑状态, 很湿, 不均匀, 底部为粉质粘土。 该层层厚 0.45~ 1.30m ,层底埋深 12.30~14.00m ,相应层底高程 3.84~5.60m 。

⑤粉土:灰黄、黄灰色,稍密~中密,很湿,土质不甚均匀,层理发育,夹粘性土薄 层。该层未揭穿,最厚度为 5.45m 。

⑤ -1粘土:黄灰色,可塑状态,很湿。该亚层仅在#24揭露,层厚 0.90m 。 2、 地下水条件

拟建站址区地下水类型为第四系孔隙潜水,主要赋存于第四系粉土及砂土地层中。大 气降水和人工灌溉入渗为其主要补给来源,蒸发和人工取水为其主要排泄方式。勘测期间 地下水稳定水位埋深一般在 2.00~2.90m ,相应高程为 15.71~16.04m 。据调查,站址区 历年平均最高地下水水位可达地表。

根据《 220kV****变电站工程 初步设计 岩土工程勘测报告》结果,场地地下水对混 凝土结构具微腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

/3、冻土深度

根据《山东地面气候资料》 ,该区最大冻土深度为 0.58m 。 4、工程施工范围及工程量

生产综合楼搅拌桩桩长 8.3米,共 836根,合计 6938.8米; 220kV 配电室搅拌桩桩长 8.1米,共 420根,合计 3402米; 220kV GIS基础搅拌桩桩长 8.8米,共 258根,合计 2270.4米; 主变基础搅拌桩桩长 8.8米,共 360根,合计 3168米;

本站共计施工水泥土搅拌桩 1874根,合计 15779.2米。 二、设计要求

1、本工程采用 1980年西安坐标系, 1985年国家高程基准。 2、处理后的复合地基承载力特征值 f spk ≥ 150kPa 。

3、搅拌桩固化剂选用强度等级为 32.5级及以上的复合硅酸盐水泥, ,水泥掺加量初步 定为 55~65kg/m,具体数值由试验确定。

4、桩间距为 1.25米,桩径为 500mm 。 5、各部位搅拌桩设计标高:

6、搅拌桩桩端应进入第③层粉土层。

7、级配砂石褥垫层厚度 300mm ,每边宽出基础垫层边 300mm ,石子粒径不大于 20mm 。 三、编制依据

(1 《 220kV****变电站工程地基处理施工施工图》 (373- B2231S -T0106A ; (2施工合同;

(3 《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002 ; (4 《电力工程地基处理技术规程》 (DL/T5024-2005 ;

(5 《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 (GB50202-2002 ; (6 《建筑机械使用安全技术规范》 (JGJ33-2001 ; (7 《施工现场临时用电技术规范》 (JGJ46-2005 ;

(8 《 220kV****变电站工程岩土工程勘测报告》(373-B2231S-G01-01。 (9 《 110kV -1000kV 变电 (换流 站土建工程施工质量验收及评定规程》 (Q/GDW 183— 2008

(10 Q /GDW248-2008《输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程》 第 3 部分 变电站建筑工程施工

(11 《 ****220kV变电站工程施工组织设计》 四、工期计划:

水泥土搅拌桩施工:2010年 10月 10日—— 2010年 10月 29日 人工清理桩间土、人工凿桩头、桩头外运、级配砂石: 2010年 11月 15日—— 2010年 12月 20日

五、施工组织机构、劳动力安排和主要施工机具的配置 1、施工组织机构: ×××

2、施工人员安排:

2.1水泥土搅拌桩机组人员配置表

2.2 土建施工人员 24人,测量工 1人 3、主要施工机具配置

根据厂址地层分布和水泥搅拌复合地基试验桩施工经验, 本工程水泥搅拌桩施工采用 45KW 级主动力电机,特制桩管配搅拌头,走管式打桩机架。级配砂石采用搅拌机搅拌, 使用蛙式打夯机进行夯实。

拟投入本工程的主要施工设备表

六、施工现场的准备 1、材料的选用

搅拌桩固化剂选用强度等级为 32.5的山水牌复合硅酸盐水泥, 水泥必须出具出厂合格 证书及 3d 临时试验报告且报告合格后方可进行使用。

施工用水应符合饮用水的标准。

砂采用干净的河砂,颗粒级配为中砂,石子颜色一致,大小均匀。 2、施工机械设备的安装及调试

1.1机具组装。包括深层搅拌桩机等机械的组装和就位;水泥浆液制备系统安装;管线 连接,用压力胶管连接灰浆泵出口与深层搅拌桩机的输浆管进口。

1.2桩机试运转。机械在试运转时应注意下列事项:

①电压应保持在额定工作电压范围内,电机工作电流不得超过额定值; ②调整搅拌轴旋转速度;

③输送浆液管路和供水水路应通畅; ④各种仪表应能正确显示,检测数据准确。 3、现场施工人员的调配

以“作业班”为单位配齐各岗位人员,并进行安全和技术交底,做好交底记录。 4、编制桩机施工路线图

以施工图为依据,施工前对现场所有桩基进行统一编号,并协同各机长共同商定桩基 施工的路线。

七、水泥土搅拌桩施工工艺流程及施工方案 1、定位放线: 1.1放线仪器:

水准仪、经纬仪、全站仪、钢卷尺(50m 、 5m 1.2 放线工艺:

1.2.1 测量定位前对该建筑范围进行场地平整。

1.2.2 高程引测:采用水准仪依据 B2(19.112m 点引测水准点抄平标高。 1.2.3工程定位放线:采用全站仪、经纬仪及钢尺依据测量控制桩 1 (A=1.50, B=2.50、 点引测坐标值,将工程特征点精确定位,然后根据轴线确定各搅拌桩的桩位线,用木橛定 好桩位并使用白灰做标识,以便于施打。

1.2.4 控制点引测完毕后进行固定并妥善保护,确保在施工过程中控制桩不被磕碰, 在施工过程中要经常对控制桩进行校核,当发现移动现象要经过技术人员复核确定桩位。 1.3 质量要求:

控制桩测设:根据建 (构 筑物的主轴线设控制桩, 各建 (构 筑物不应少于 4个。 平面控 制桩精度:应符合二级导线的精度要求(1/15000 。高程控制桩精度:应符合三等水准的 精度要求(3mm 。

2、搅拌桩施工 2.1施工工艺流程

a-桩机就位 ;b-钻进喷浆搅拌 ;c-提升喷浆搅拌 ;

d-重复钻进喷浆搅拌 ;e-重复提升喷浆搅拌 ;f-成桩完毕。

(a桩机就位。搅拌桩机及配套设备安装就位,移动调平主机,保证搅拌桩机的水平 度和导向架的垂直度,钻头对准孔位;

(b 钻进喷浆搅拌。启动搅拌桩机,钻头正向旋转,实施钻进作业;为了防止堵塞钻 头上的喷射口,钻进过程中适当喷浆 , 同时可减小负载扭矩,确保顺利钻进。钻进速

度、 旋转速度、喷浆压力、喷浆量根据工艺试验时确定的参数操作。钻进喷浆成桩到设计桩长 后,原地喷浆半分钟,再反转匀速提升;

(c 提升喷浆搅拌。搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升直到桩顶高程,并喷浆; (d重复钻进喷浆搅拌; (e重复提升喷浆搅拌;

(f成桩完毕。当钻头提升至高出设计桩顶 30cm 时,停止喷浆,至此制桩完成。移机 至另一桩位施工。

2.2 施工控制参数

桩长可根据现场实际情况调整,水泥掺加量为 55~65kg/m。 施工参数见下表。具体采用参数根据现场试验确定。 复合地基施工参数参考表

3、 施工控制措施

在复合地基深层搅拌施工中应注意以下事项:

3.1拌制好的水泥浆液不得发生离析,泵送必须连续。当气温在 10℃以下时,不宜超 过 5h ;当气温在 10℃以上时,不宜超过 3h ;浆液存放时间超过有效时间时,应按废浆处 理;存放时应控制浆体温度在 5℃~40℃范围内;搅拌浆的罐数、固化剂的用量以及泵送 输送的时间等有专人记录;搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,并有 专人记录;当浆液到达出浆口后,喷浆搅拌 30s ,使水泥浆与桩端土充分搅拌后开始提升; 3.2施工前确定灰浆泵的输入浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设 备提升速度等施工参数,并根据设计要求通过工艺性成桩试验,确定施工工艺;

3.3搅拌桩机喷浆时应连续供浆,上提喷浆时因故停浆,须立即通知操作者。此时为 防止断桩, 应将搅拌桩机下沉至停浆位置以下 0.5m (如采用下沉搅拌送浆工艺时则应提升 0.5m ,待恢复供浆时再喷浆施工。因故停机超过 3h ,应拆卸输浆管,彻底清洗管路; 3.4当喷浆口被提升到桩顶设计标高时, 停止提升, 搅拌 30秒, 以保证桩头均匀密实; 3.5施工时,停浆面应高出桩顶设计标高 0.3m ,开挖时再将超出桩顶标高部分凿除; 3.6应做好每一根桩的施工记录。

3.7施工过程中留置与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块(边长 70.7mm , 在标准条件下养护 90天龄期。

4、常见问题和处理方法

施工中常见的问题和处理方法见下表。 施工中常见问题和处理方法

5、施工检验标准

八、水泥土搅拌桩复合地基检测方案 1、执行标准

(1 《 110kV -1000kV 变电 (换流 站土建工程施工质量验收及评定规程》 (Q/GDW 183— 2008

(2 《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002 ; (3 《电力工程地基处理技术规程》 (DL/T5024-2005 ; 2、检测内容

对深层水泥土搅拌桩施工过程中固化剂用量、 桩长、 桩径、 制桩过程中有无断桩现象、 搅拌提升时间、复搅次数和复搅长度进行抽查;桩身质量;复合地基的承载力。

3、检测方法

本次检测主要采用检查施工记录和计量记录、单桩复合地基静载荷试验、现场开挖观 察等方法。

4、检测点的布置原则

按照随机选点,面上布置,并对重要拟建建筑物重点检测的原则布置。 5、检测工作量及技术要求 5.1检查施工记录

按照规程规范要求抽查桩体施工记录和计量记录,抽查结果作为布置检测勘探点的依 据。

在检查施工记录和计量记录时,主要对固化剂用量、桩长、桩径、制桩过程中有无断 桩现象、搅拌提升时间、复搅次数和复搅长度等进行检查,检查严格执行设计及相关规范 规程的要求。

5. 2单桩及复合地基静载荷试验

5.2.1本次地基检测共布置静载荷试验四个区域 14个点, 其中生产综合楼 6个点, 220kV 配电室 3个点,主变基础 3个点, 220kV GIS布置 2个点。

5.2.2单桩及复合地基静载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的 承载力和变形参数,采用圆形刚性承压板。

5.2.3水泥土搅拌桩处理后的复合地基承载力特征值 f spk ≥ 150kPa ,根据设计及相关规 范规程的要求,单桩复合地基静载荷试验的最大加载量不小于 300 kPa。

5.2.4试验基坑坑底深度为桩顶设计标高,基坑底面尺寸不少于 4. 5m ×4.5m 。 5.2.5加载设备、 沉降观测装置的安装及加载与分级应严格执行相关规范规程的要求进 行。

5.2.6沉降观测时间:每级荷载施加后,每 1小时内按 5, 10, 20, 30, 45, 60min 测 记一次,直至沉降量达到相对稳定标准。

5.2.7相对稳定标准:每小时沉降量小于下列规定值时(并连续出现两次 ,即可加下 一级荷载。相对稳定标准区 0.1mm/h。

5.2.8终止加载条件:出线下列条件之一时,可终止加载。

5.2.8.1沉降量急剧增大,土被侧向挤出或承压板周围出线明显的裂缝或隆起。 5.2.8.2累计沉降量已大于静荷板宽度的 6%。

5.2.8.3在某级荷载作用下,荷载板的沉降量已大于前一级沉降增量的 2倍,且 24小 时尚未稳定。

5.2.8.4总加载量已达到设计要求的最大加载量。 5.3现场开挖观察

为直接地检测水泥土搅拌桩的施工情况,根据现场情况对部分地段进行桩体现场开挖 观察,若采用上述检测方法检测结果不满足设计要求时,亦可考虑开挖桩体以查明原因。 5.4低应变试验检验

为检测桩体的完整性,对搅拌桩进行 19个点次的低应变检测,检测点位现场随机抽 取。

6、检测成果

检测成果对固化剂用量、桩长、桩径、制桩过程中有无断桩现象、搅拌提升时间、复 搅次数和复搅长度等进行评价,并对水泥土搅拌桩复合地基的承载力进行综合评价。 九、级配砂石褥垫层施工方案

1、定位放线:

1.1放线仪器:

水准仪、经纬仪、全站仪、钢卷尺(50m 、 5m 1.2 放线工艺:

1.2.1 高程引测:采用水准仪依据 B2(19.112m 点引测水准点抄平标高。 1.2.2工 程 定 位 放 线 :采 用 全 站 仪 、 经 纬 仪 及 钢 尺 依 据 B2 (X=4115159.114, Y=482873.417、点引测坐标值,将工程特征点精确定位。

1.2.3 控制点引测完毕后进行固定并妥善保护,确保在施工过程中控制桩不被磕碰, 在施工过程中要经常对控制桩进行校核,当发现移动现象要经过技术人员复核确定桩位。 1.3 质量要求:

控制桩测设:根据建 (构 筑物的主轴线设控制桩, 各建 (构 筑物不应少于 4个。 平面控

制桩精度：应符合二级导线的精度要求（1/15000） 。高程控制桩精度：应符合三等水准的 精度要求（3mm） 。 2、人工配合机械清理桩间土 配合机械清理桩间土 、人工配合机械 2.1 首先将基槽内多余的土方清运出基槽，将槽底整平，根据桩的位置在基槽内用白 灰撒出每根桩的位置，并确定不同开挖高度的桩的位置。 2.2 机械开挖：考虑到现场的实际情况，桩间净距 750mm，桩间土的开挖采用铲宽为 500mm 的小型挖掘机自北向南，自临近墙面侧向另一侧按行进行开挖。开挖过程中派专人 看护，注意挖掘机不要碰触桩头。开挖时沿两排桩的中心线进行开挖，每边留 125mm 土 方进行人工清理，将槽底预留的 200mm 机械无法开挖的土方人工开挖并随时运走。 2.3 开挖过程中自卸汽车均不得靠近已开挖处的搅拌桩边缘。 3、人工破桩头 、人工破 土方清理完毕后使用切割机配合风镐将高出的桩头破除，破除桩头时注意桩的标高， 并预留出做低应变试验的桩，后浇带处的标高要控制好。 桩头破除完毕后，将桩头表面的土清理干净，准备验槽。 4、级配砂石褥垫层 、 1.1 砂石应选用天然级配料，砂子与石子的级配比例是 3:7，回填前首先要进行充分的 拌合，铺筑的砂石应级配均匀。 2.2 铺筑后如发现砂窝或石堆等现

象，应将该处的砂子和石子挖出，分别填入级配好 的砂石料。 2.3 铺筑级配砂石在夯实前，应根据砂石料的含水率及天气状况进行适当的洒水，以 保持砂石的最优含水率，一般为 8%~12%。 2.4 采用蛙式打夯机进行打夯时，要保持一夯压半夯，全面夯实，夯实遍数不少于 4 遍。 2.5 最后一遍夯实后应进行抄平拉线，个别部位进行找补。 5、验收标准 、 类别 序号 单 检验方法及器具 位 不得含有草根等有机杂质； 观察检查和检查材质合 砂和砂石质量 石 子 最 大 粒 径 不 得 大 于 格证明文件及检测报告 20mm 观察和检查试验记录 垫层干密度 必须符合设计要求 检查项目 质量标准 1 主控 项目 2

1 2 一般 项目 3 4 5 垫层表面质量 不应有砂窝石堆等质量缺陷 mm mm 观察和检查材质合格记 录 2m 靠尺和楔形塞尺检查 水准仪检查 表面平整度 标高偏差 坡度偏差 ≤15 ±20 坡度尺检查 不大于房间相应尺寸的 2‰， mm 且不大于 30 mm 钢尺检查 在个别地方不大于设计厚度 mm 的 1/10（厚度 300） 厚度偏差 十、主要职业健康安全危险源分析与防范措施： 主要职业健康安全危险源分析与防范措施： 1、危险点:触电伤害 预防措施:现场所有用电器具必须通过漏电保护器及接地可靠。 电源须由专职电工负责, 器具应由设备机具管理员负责并保证完好无损坏,作业人员应正确佩戴绝缘手套. 2、危险点：高空坠物 预防措施：吊运桩头时，吊斗下方不得站人。桩头在吊运过程中，要有放滚落措施。 3、危险点：吊车倾倒 预防措施：吊车支设时应保证其距吊点的距离在吊车吊重的工作半径内；吊车应支设 在经夯实且平整的地点，其受力的内侧后支撑腿可支设在架构基础上；吊车起吊时应注意 指挥人员信号，起吊过程应缓慢、匀速，不得急起急停，谨慎起吊，整个起吊过程，应缓 慢、匀速，不得急起急停，起吊速度不得大于每分钟 2 米；整个吊立过程中，应设专人监 视吊车支腿支撑情况，所有施工人员应密切配合，注意力集中。 4、基坑挖好后深坑坠落伤人。 基坑边应作好护栏，用安全网进行围护。 十一、环境保护措施： 1、 施工机械符合环保要求，加强日常维修保养，使其运转正常。 2、 施工现场设水泥库，卸车时不得从车上掀落，应用人肩扛至水泥库。 3、在办公及生活区配备足够的垃圾容器，污物和生活垃圾定点堆放，堆放点距水源 和食堂应不小于 50m。对施工场地内的路面、排水沟、生活垃圾等进行定期清扫； 4、在施工人员活动相对集中的施工场地设置临时公共厕所，定期定人清扫；

5、食堂环境清洁整齐，配备防蝇、防鼠、防尘、防蟑螂的设施或药品，配置洗涤、 污水排放及垃圾存放设备；

6、施工结束后，及时拆除一切合同规定必须拆除的施工临时设施和生活设施，做到 工完场清。