被动区水泥搅拌桩施工方案

单位工程施工组织设计（施工方案）

（基坑被动区搅拌桩施工方案）

工程名称： 科研设计楼(自编号A-1至A-6栋) 工程地点： 广州天河区软件园高唐新建区 施工单位： 广东省电白建筑工程总公司

编制单位： 广东省电白建筑工程总公司 编 制 人： 编制日期： 年 月 日 审 核 人： 审 批 人： 审批日期： 年 月 日

目录

一、 编制说明 ................................................................................................ 3

（1）前言 .................................................................................................... 3 （2）编制依据 ............................................................................................ 3 二、 工程概述 ................................................................................................ 4

（1）工程地质及水文地质 ........................................................................ 4

地层岩土分层描述 ................................................................................ 5

三、 水泥搅拌桩的施工 .............................................................................. 10

（1）搅拌桩止水幕墙的工作原理 .......................................................... 10 （2）劳动力计划 ...................................................................................... 10 （3）机具设备及材料要求 ....................................................................... 11 （4）施工准备阶段的安排计划： .......................................................... 12 （5）水泥搅拌桩的工艺流程 .................................................................. 12 （6）固化剂的制备 .................................................................................. 13 （7）施工要点 .......................................................................................... 13 （9）施工注意事项 .................................................................................. 16 （10）主要安全技术措施 ........................................................................ 17 （11）产品保护 ........................................................................................ 17

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一、 编制说明

（1）前言

为了顺利完成本项目工程，在全面深入充分理解设计意图及对施工区间详细踏勘的基础上，结合科研设计楼(自编号A-1至A-6栋)项目工程的特点，确保工期，合理控制工程造价，确保本工程施工优质高效、文明施工的指导原则，编制本基坑被动区搅拌桩施工组织设计。

（2）编制依据

1. 建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）； 2. 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）； 3. 混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）； 4. 钢筋焊接及验收规程 （JGJ18-2003）； 5. 基坑土钉支护技术规程（CECS96：97）； 6. 建筑机械使用安全技术规程 （JGJ33-2001）； 7. 建筑工程施工现场供用电安全规范（GB50104-93）； 8. 施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ46-2005）； 9. 建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）； 10. 锚索喷射混凝土技术规范（GB50086-2001）； 11. 建筑基坑支护工程技术规程 （DBJ/T15-20-97）； 12. 建筑桩基技术规范 （GJ94－94）；

13. 广州地区建筑基坑支护技术规定（GBJ02-98）； 14. 岩土锚索（索）技术规程（CECS22：2005）

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二、 工程概述

科研设计楼(自编号A-1至A-6栋)项目位于广州天河区软件园高唐新建区，高唐大道地段东侧，规划总用地面积15730.8㎡，基坑开挖面积约10390 m2。本工程由二栋九层三栋五层一栋二层办公楼及二层地下室，地下室开挖深度8.8m，场地整平后正负零地面标高为23.30m，采用框架-剪力墙结构。基础类型拟采用桩基。基础底深约为－9.80m （即广州高程12.60m）。

根据周边基坑支护的经验和本案的地质资料，结构采用直径850mm，间距600mm的大直径搅拌桩作被动区基坑支护方案，搅拌桩穿过软弱透水土层进入硬塑土层1m。

周边无建筑物，基坑西侧为高唐大道，距基础边为16.3m，北侧为已建规划路，距基坑边为11.7m，基坑东、南侧现状为农田和蕉林。

该工程基础平面约呈矩形，东西长约130.0m，南北宽约92.0m。场地的南侧为空地；场地西侧和北侧紧邻高塘大道，道路下有给水管、污水、电缆等管线。其中主要管线有：西侧沿高唐大道方向DN800污水管，埋深为5.5m，距基坑边24.8m，北侧沿规划路方向DN400污水管，埋深5m，距基坑边16.7m。

（1）工程地质及水文地质

科研设计楼(自编号A-1至A-6栋)项目位于广州天河区软件园高唐新建区，高唐大道地段东侧，场区地貌单元属于洪冲积区，规划总

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用地面积15730.8㎡。拟建工程包括本工程由二栋九层三栋五层一栋二层办公楼及二层地下室，地下室开挖深度暂定9m，拟采用框架-剪力墙结构。基础类型拟采用桩基。场地整平后±0.00面标高为广州高程23.30m。

地层岩土分层描述

根据现场钻探资料，结合室内试验成果，按成因、岩性、状态划分，自上而下将场地岩层分层描述如下：

①、人工填土层（Q4ml，层序号①）

人工填土：以素填土为主，褐黄间褐红色，土性主要为粉质粘土，松散状，局部含碎石等，为新近填积土，个别钻孔揭露为杂填土。

本层位于地表，分布广泛，全部钻孔均有揭露，厚度为1.20～3.50m，平均1.76m (层顶标高为22.21～23.87m)。

②、冲积土层（Q4al，层序号②） 按其土性及稠密度可划分为6个亚层。

（1）、第一亚层：淤泥、淤泥质土（层序号②1）

淤泥、淤泥质土：灰黑色，饱和，流塑，土质细腻，粘性好，稍具臭味，局部不均匀含薄层粉细砂。

本层取土样9件，土工定名为淤泥质土；主要物理指标平均值为：

?=55.3%，e=2.63，IL=1.44。

本层分布广泛， 36个钻孔有揭露，层面埋深1.20～2.90m，厚

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度为0.60～3.30m，平均2.11m (层顶标高为20.25～22.27m)。

（2）、第二亚层：粉质粘土（层序号②2）

粉质粘土：灰褐、灰黄色，稍湿，可塑状为主，局部软塑，土质均匀，粘性好，局部含少量细砂。

本层取土样18件，土工定名为粉质粘土；主要物理指标平均值为：?=27.7%，e=0.806，IL=0.43。本层进行标准贯入试验35次，实测击数N′=4～15击，平均7.8击；修正后N=3.5～13.4击，平均6.8击，标准值为6.0击。

本层分布较广泛，36个钻孔有揭露，层面埋深1.50～5.20m，厚度为0.40～6.70m，平均3.74m (层顶标高为17.50～21.66m)。

（3）、第三亚层：细砂（层序号②3）

细砂：灰褐色、灰黄色、灰白色等，饱和，松散～稍密，少部分为中密，颗粒分选性差，粘粒含量15%～20%左右，局部含粗砂等。

本层进行标准贯入试验26次，实测击数N′=6～19击，平均11.4击；修正后N=5.6～16.0击，平均9.8击，标准值为8.9击。

本层分布广泛， 32个钻孔有揭露，层面埋深1.20～9.50m，厚度为0.70～4.60m，平均2.46m (层顶标高为13.24～21.31m)。

（4）、第四亚层：粉质粘土、粘土（层序号②4）

粉质粘土、粘土：灰褐、棕黄、灰白等色，稍湿，硬塑状为主，局部可塑，土质均匀，粘性一般。

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本层取土样16件，土工定名为粉质粘土；主要物理指标值为：

?=27.4%，e=0.803，IL=0.06。本层进行标准贯入试验38次，实测

击数N′=6～23击，平均15.3击；修正后N=5.3～20.4击，平均12.9击，标准值为11.9击。

本层分布较广泛，36个钻孔有揭露，层面埋深3.60～11.60m，厚度为1.00～7.80m，平均4.18m (层顶标高为11.14～19.15m)。

（5）、第五亚层：粗砂（层序号②5）

粗砂：灰褐色、灰黄色、灰白色等，饱和，稍密～中密，颗粒分选性差，粘粒含量25%～30%左右，局部含砾砂等。

本层进行标准贯入试验45次，实测击数N′=12～22击，平均16.5击；修正后N=9.6～17.4击，平均13.0击，标准值为12.5击。

本层分布不广泛，仅ZK11、ZK12等2个钻孔有揭露，层面埋深5.10～7.20m，厚度为0.90～1.30m，平均1.10m (层顶标高为8.99～11.14m)。

（6）、第六亚层：粉质粘土、粘土（层序号②6）

粉质粘土、粘土：灰褐、棕黄、灰白等色，稍湿，可塑状，土质均匀，粘性一般。

本层进行标准贯入试验8次，实测击数N′=7～20击，平均12.8击；修正后N=5.4～15.4击，平均9.7击，标准值为7.8击。

本层分布不广泛，仅9个钻孔有揭露，层面埋深10.40～14.50m，

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厚度为1.20～3.80m，平均2.34m (层顶标高为8.38～12.48m)。

③、风化残积土层（Qel，层序号③）

砾（砂）质粘性土：褐黄色，灰褐色等，稍湿，硬塑，为花岗岩风化残积土，遇水崩解。

本层取土样23件，土工定名3件为粘土，2件为粉质粘土，16件为砂质粘性土，2件为砾质粘性土；主要物理指标平均值为：

?=32.5%，e=0.951，IL=0.28。本层进行标准贯入试验67次，实测

击数N′=16～29击，平均24.2击；修正后N=11.3～21.5击，平均17.6击，标准值为17.0击。

本层分布广泛，全部钻孔均有揭露，层面埋深11.20～17.00m，厚度为1.00～14.00m，平均5.82m (层顶标高为5.88～11.55m)。

④、基岩（γ52（3） ，层序号④）

场区内揭露的下伏基岩为燕山期花岗岩，在钻孔深度范围内，根据钻探揭露，按其不同风化程度可划分为全风化、强风化、中等风化三个风化岩带。

（1）、全风化岩带（层序号④1）：褐黄间褐红色，局部灰褐色，风化剧烈，岩芯呈坚硬土状为主，结构清晰可辨，遇水崩解。

本层进行标准贯入试验102次，实测击数N′=31～49击，平均40.1击；修正后N=22.3～34.3击，平均28.2击，标准值为27.6击。

本层分布广泛，全部钻孔有揭露，层面埋深14.00～28.00m，厚

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度为4.00～24.00m，平均12.79m (层顶标高为-5.26～8.83m)。

（2）、强风化岩带（层序号④2）：褐黄间灰褐色，风化强烈，岩芯呈半岩半土状，以坚硬土状为主，遇水崩解。

本层进行标准贯入试验32次，实测击数N′﹥50击。 本层分布广泛，全部钻孔有揭露，层面埋深21.00～45.00m，揭露厚度为8.00～26.00m，平均15.66m (层顶标高为-21.92～1.88m)。

（3）、中等风化岩带（层序号④3）：灰白、灰黄色，块状，岩芯破碎，呈碎块状，岩质稍硬，局部含微风化岩，岩体基本质量等级为IV级。

（2）地下水类型及其富水性 地下水位

场区地下水由第四系孔隙水和基岩裂隙水组成。

第四系孔隙水主要赋存于冲积层中，其它粘性土结构致密，渗透性、富水性差，基本不含水，地下水性质属潜水。

场区冲积层一般发育，砂层分布广、厚度大，富水性中等，水量较丰富。

基岩裂隙水主要赋存于强风化岩中的风化裂隙之中，风化裂隙多呈闭合状的细小裂隙，地下水量很小，地下水性质属承压水。

地下水的补给来源主要为大气降水。

在钻探期间正值雨季，雨水较多，测得地下水稳定水位埋深

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-1.00～-4.70m（即广州高程22.7～18.0m)。地下水位随季节变化略有升降，一般雨季水位抬升，旱季水位降落。场区冲积层一般发育，砂层分布广、厚度大，富水性中等，水量较丰富。

基岩裂隙水主要赋存于强风化岩中的风化裂隙之中，风化裂隙多呈闭合状的细小裂隙，地下水量很小，地下水性质属承压水。

三、 水泥搅拌桩的施工

本基坑被动区基坑支护采用大直径水泥搅拌桩，搅拌桩位于基坑西侧紧贴Φ800旋喷桩，桩径Φ850 mm，桩的搭接范围300mm，宽度4200mm共7排，桩在基坑下深入不透水层（岩层）至少1000 mm。

（1）被动区水泥搅拌桩的工作原理

搅拌桩止水幕墙：沿基坑开挖面设置单排Ф850搅拌桩止水幕墙，桩间距@600，宽度4200mm共7排，桩长施工必须入硬塑土层1.0m，初定桩长为7m，具体位置及平面大样见施工方案图。搅拌桩掺入料采用普硅32.5R水泥，水泥用量160kg/m，施工要求两上两下四次均匀慢速喷浆搅拌,水灰比为0.6～0.8，下沉控制速度0.72m/min,提升控制速度0.61m/min,垂直度偏差≤1%。

（2）劳动力计划

根据确定的现场管理机构建立项目施工管理层，并从公司多年来

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建立的劳务库中选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。根据该工程的特点和施工进度计划的要求，确定施工阶段的劳动力需用量计划。施工准备阶段对工人进行必要的技术、安全、思想和法制教育，教育工人树立“质量第一，安全第一”的正确思想；遵守有关施工和安全的技术法规；遵守地主治安法规。在成批施工人员进场前，必须做好后勤工作的安排，为职工的衣、食、住、行、医等应予全面考虑，应认真落实，以便充分调动职工的生产的积极性。

本单位工程人员配备情况如下：

工种人员 深层搅拌桩机技工 水泥汽车司机 砂浆制备人员(普工) 标高观测控制(施工) 定员人数 2 1 2 3 班 制 1 1 1 1 配备人数 2 1 2 3

（3）机具设备及材料要求

深层水泥搅拌桩的主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。

拟投入搅拌桩施工机械一览表

名 称 深层搅拌桩机

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型号（参数） ZJ—9 投入数量 2

灰浆挤压泵 砂浆搅拌机 空压机

（4）施工准备阶段的安排计划：

UBJ—1 400L 1.5 m3 1 2 1 前期施工准备工作包括：①测量放线；②临时施工设施布置；③施工临时用水、用电管线的引入和布设；④临时道路修建；⑤平整、硬化场地；⑥机械设备进场；⑦其它准备工作。

（5）水泥搅拌桩的工艺流程

深层搅拌桩机定位—→预搅下沉至设计深度—→ 制配水泥浆—→压浆—→喷浆搅拌并提升—→重复搅拌下沉—→重复搅拌提升至孔口—→关闭搅拌机并清洗—→移至下一根桩并重复以上工序。

1、定位对中：吊车悬吊深层搅拌机到达指定桩位，对中，两台搅拌机按附图位置进行止水桩施工。

2、预搅下沉：启动深层搅拌电机，待搅拌头转速正常后放松起吊钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌边下沉，下沉速度由电气控制装置的电监测表控制，工作电流不应大于额定值。

3、制备固化剂浆液：深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制固化剂浆液，待压浆前将浆液倒入集料斗中。

4、喷浆搅拌提升：深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆

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泵，待浆液到达喷浆口，再按设计确定的提升速度边喷浆边提升深层搅拌机，使浆液和土体充分拌和直至地面。

5、重复搅拌：深层搅拌机喷浆提升至设计顶面标高时，关闭灰浆泵，搅拌机宜在桩顶2m范围（加固段）重复下沉、提升、拌和一次，这时集料斗中的浆液应正好排空，为使软土和浆液搅拌均匀，再次将深层搅拌机下沉，至设计要求深度后，再将深层搅拌机提升出地面。

6、移位：重复上述五个步骤进行下一根桩的施工。 7、关闭电机，移位至新的加固点。

（6）固化剂的制备

本工程水泥搅拌桩渗入料采用普通硅酸盐水泥32.5R。每m土需掺水泥160kg。为了增强水泥浆的流动性和提高被加固土体的早期强度可掺入水泥重量0.75%的FDN-2000砼水泥早强减水剂。水灰比可控制在0.40-0.45，水泥浆稠度控制在11-14s。水泥浆的搅拌时间不小于2.5min。并且在压浆前水泥浆要经过过滤。

（7）施工要点

①严格按照被动区水泥搅拌桩施工工艺流程图进行施工。 ②施工前先进行场地平整，清除地基处理范围内地上、地下的一切障碍物，包括大块石头、树根、生活垃圾等。场地的低洼处应用粘土回填夯实。挖好排浆沟，做好钻机定位。要求钻机安放保持水平，

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钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1%。

③通过现场试验和以前同类工程的经验，确定固化剂的配合比、旋喷搅拌机的提升速度、喷浆数量、搅拌机重复搅拌和喷浆次数。

④施工中固化剂的配合比一经确定，就要严格按照给定的配合比进行拌制，给定的搅制时间进行拌和。每次拌制的水泥浆液要在45分钟内用完。要经常对水泥浆的稠度进行测定，每个工作班原则上要测4次，以使其稠度控制在11-14s范围内。

⑤施工时，先将搅拌机就位，然后用输浆压力胶管将储料罐、灰浆泵和旋喷搅拌机上的输浆管相互接通；开动旋喷搅拌机上的电机，使搅拌机转轴旋转，借设备自重，以0.38-0.75m/min的速度沉至设计要求深度；以0.3-0.5m/min的速度均匀提升搅拌机，与此同时开动灰浆泵的活塞使水泥浆通过压力胶管压入旋喷搅拌机的输浆管、中心管不断压入土体中，由旋喷轴将水泥浆与深层处的土混合。

⑥每个工作班加固完毕，必须用水对储料罐、灰浆泵、输浆压力胶管、深层搅拌机的输浆管、中心管、球形阀等进行认真清洗。以备再用。相邻两桩施工间隔时间应不小于48小时，间距应不小于4-6米。

（8）质量标准 ①保证项目

深层搅拌桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比，水泥固土的掺入比和外加剂的品种掺量必须符合设计要求

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检验方法：检查出厂证明、合格证试验报告及施工记录 ②基本项目：

深层搅拌桩的深度、断面尺寸、搭接情况整体稳定和墙体、桩身强度必须符合设计要求。

③检验方法：

一般成矿井后两周内用钻机取样检验，开挖检查断面尺寸，观察桩身搭接及搅拌均匀程度、桩身不能有渗水现象。

搅拌桩质量检验，使用轻便触探，根据触探击数判断各段水泥浆强度。

现场载荷试验：用此法进行工程加固效果检验，因为搅拌桩的质量与成桩工艺、施工技术密切相关，用现场载荷试验所得到承载力完全符合实际情况。

定期进行沉降观测，对正式采用深层搅拌加固地基的工程，定期进行沉降观测，侧向位移观测，是直观检验加固的理想方法。

④允许偏差

深层搅拌桩的质量允许偏差和检验方法应符合下表要求：检查数量，按墙（柱）体数量抽查5%。

项目 桩体桩顶位移 允许偏差 10mm 检查方法 用尺量检查 15

桩体垂直度 1% 用测量仪或吊线和尺量检查 （9）施工注意事项

①避免工程质量通病

1）、深层搅拌机应基本垂直地面，要注意平整度和导向架垂直度。 2）、深层搅拌叶下沉到一定深度后，即开始按设计配合比拌制水泥浆。

3）、水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛。为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。

4）要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利水泥浆均匀搅拌。压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。严格按设计确定数据，控制喷浆、搅拌和提升速度。控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内，得到充分搅拌。

5）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉半米再继续成桩。

6）相邻两桩施工间隔时间不得超过12小时。

7）在搅拌桩施工中,根据摩擦型搅拌受力特点,可采用变掺量的施

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工工艺,即用不同的提升速度和注浆速度来满足水泥浆的掺入比要求.在定量泵条件下,在软土中掺入不同泥浆量,只有改变提升速度,通过提升速度检测仪检测(量测范围0~2m/min)。

（10）主要安全技术措施

①深层搅拌机冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度。回水温度不应过高。

②深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负载荷太大及电机工作电流超额定值时应减慢升降速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启动电机。

③深层搅拌机电网电压低于380伏时应暂停施工，以保护电机。 ④灰浆泵及输浆管路泵送水泥浆前路应保持湿润，以利输浆。水泥浆内不得有硬结块，以免吸入泵内损坏缸体，每日完工后需彻底清洗一次，喷浆搅拌施工过程中如果发生故障停机超过半个小时宜先拆卸管路排除灰浆，妥为清洗。灰浆泵应定期拆开清洗，注意保持齿轮减速器内润滑油清洁

⑤深层搅拌机械及起动重设备，在地面土质松软环境下施工时，场地铺填石块、碎石，平整压实，根据土质情况，铺垫枕木

（11）产品保护

深层搅拌桩施工完成后，不容许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。

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