水泥搅拌桩施工的时间管理

2015-10-16李响财

黑龙江交通科技 2015年4期

李响财

(中交第三航务工程局有限公司厦门分公司)

1 工程简介

福建省厦漳同城大道先导段工程线路起讫桩号为:K7+400～K12+000，主线全长4.6 km。本段先导段均位于九龙江江滩上，以九龙江江堤为界，微地貌可分为淤泥滩和鱼或虾塘等，江堤外基本为淤泥滩或溪沟;江堤内为鱼或虾塘、人工填堤等堆积层，表层多人工填土，其下为淤泥质土，其他依次为粉细砂、粉质粘土、细中砂等。下伏基岩为燕山晚期侵入花岗闪长岩的风化层，残积粘性土、全风化、强风化、中-微风化层。作为路基地基持力层，由于人工填土、淤泥或淤泥质土的承载力较差，淤泥深度3～16 m不等，应进行处理，主要采用水泥搅拌桩桩和CFG桩等方法处理。

其中水泥搅拌桩1 177 773 m，水泥搅拌桩桩直径为50 cm，呈正三角形布置，桩距为1.3 m，桩长6.0～10 m，工程数量大，施工进度要求较快，全线高峰时有54台水泥搅拌桩机同时施工。控制好水泥搅拌桩的施工质量是确保施工进度和保证路基质量的重要措施。

2 水泥搅拌桩时间参数计算

2.1 水泥搅拌桩试桩

通过试桩可以取得满足设计要求的各种技术参数，水灰比、水泥掺入量、钻进速度、提升速度、喷浆压力、单位时间的喷入量、最佳电流值，掌握下钻和提钻的阻力情况，选择合理的技术措施。为指导本工程路基软土地基水泥搅拌桩大面积的施工生产提供依据。本工程全部采用湿法水泥搅拌桩施工技术。

根据现场土体取样，该段土体取样密度1.88 g/cm3，试桩桩号15-49#～15-54#的参数见表1、表2。

表1 试桩参数表

根据试桩结果情况，本着经济适用、施工合理的原则，本路基段水泥搅拌桩施工采用如下参数。

表2 试桩现场实测参数表

(1)水泥掺量:50 kg/m;

(2)水灰比:0.65;

(3)钻进速度:0.8～1.2 m/min;

(4)提升速度:0.5～0.8 m/min;

(5)喷浆压力:≥0.8 MPa;

(6)单位时间的喷入量:12.3～13.2 kg/min;

(7)最佳电流值:85 A;

(8)水泥搅拌桩的施工采用“两喷四搅”工艺进行，即钻进两次、提升两次、喷浆两次。第一次沿导向架边旋转、边切土、下沉直至设计深度，然后边提升、边搅拌、边喷浆;紧随其后，进行二次搅拌下沉、提升喷浆，即将深层搅拌机重复搅拌下沉、提升喷浆，施工要求与第一次相同。

2.2 水泥搅拌桩施工时间参数计算

根据试桩结果，水泥搅拌桩钻进速度按1.0 m/min计算，提升速度按0.8 m/min计算;10 m桩长的单根水泥搅拌桩施工完成时间为1×10×2+0.8×10×2=36 min，采用双管水泥搅拌桩机，每次可以完成2根水泥搅拌桩，移机时间10 min，每完成2根水泥搅拌桩所需时间46 min。根据该试桩结果，单台水泥搅拌桩机12 h可以完成32根桩，作为施工过程控制的12 h最高完成根数进行控制。

(1)水泥搅拌桩施工实测参数

对现场施工的15台水泥搅拌桩机进行5 d的施工进度统计，分白班(6∶00 ～18∶00)和晚班(18∶00 ～次日6∶00)进行统计，统计结果见表3、表4。

单台水泥搅拌桩机施工进度参数:

①白班:根数均值X11=27根，根数标准差S11=8.4;米数均值X21=265.6 m，米数标准差:S21=85.3，样本数量N1=75。

②夜班:根数均值X22=29根，根数标准差S22=7.7;米数均值X23=284.2 m，米数标准差:S23=76.4，样本数量N2=46。

表3 白班水泥搅拌桩施工进度实测参数表(6∶00-18∶00，12 h)

表4 晚班水泥搅拌桩施工进度实测参数表 (18∶00-6∶00，12 h)

(2)单台机子在90%置信水平下完成工作量计算

①采用t分布计算白班90%置信水平下单台机子完成工作量

自由度d.f=N1-1=75-1=74，t1=1.67

白班根数的置信区间为Xb1，X11=27，S11=8.4，取25≤Xb1≤29的整数。

白班米数的置信区间为Xb2，X21=265.6，S21=85.3，取249.2≤Xb2≤282.0。

②采用t分布计算晚班90%置信水平下单台机子完成工作量

自由度 d.f=N2-1=46-1=45，t2=1.68，

晚班根数的置信区间为Xw1，X22=29，S22=7.7，取27≤Xw1≤31的整数。

晚班米数的置信区间为 Xw2，X23=284.2，S23=76.4，取265.3≤Xb2≤303.1

3 水泥搅拌桩施工时间参数管理

3.1 水泥搅拌桩时间参数采用

根据单台机子在90%置信水平下完成工作量计算结果，采用以下时间参数作为现场施工管理的依据。

3.2 单台机子每班最高完成量

单台机子12 h最高允许完成水泥搅拌桩根数为32根，最高允许完成水泥搅拌桩米数为320 m。

3.2.1 单台机子白班完成工作量合理区间

(1)单台机子白班完成水泥搅拌桩的根数合理范围为25～29根。

(2)单台机子白班完成水泥搅拌桩的米数合理范围为249.2～282.0 m。

3.2.2 单台机子晚班完成工作量合理区间

(1)单台机子晚班完成水泥搅拌桩的根数合理范围为27～31根。

(2)单台机子晚班完成水泥搅拌桩的米数合理范围为265.3～303.1 m。

3.3 水泥搅拌桩施工时间参数管理

根据采用的时间参数对水泥搅拌桩施工进行管理。

3.3.1 施工速度控制

由专门的技术人员对桩机施工速度进行24 h巡视记录，限定每一台机子每12 h完成的水泥搅拌桩根数不允许超过32根，米数不允许超过320 m，以控制水泥搅拌桩的钻进和提升速度，确保水泥搅拌桩成桩均匀，质量检验符合要求。

3.3.2 施工时间控制

(1)白班施工控制

白班视线较好，技术人员可以及时记录，便于施工质量控制，主要控制施工速度较慢的机子。

根据现场记录的单台机子白班完成根数和米数与工作量合理期间进行对比，完成根数低于25根或完成米数低于249.2 m的机子，重点排查原因。根据现场记录有搅拌桩机电机损坏、泵送水泥浆管破裂、水泥浆堵管、水泥等材料供应不及时、地质变化遇到孤石或硬壳层、作业人员不足、施工区域不足等。针对各种原因采取相应措施提高施工速度。

(2)晚班施工控制

晚班视线较差，全线高峰时有54台水泥搅拌桩机同时施工，水泥搅拌桩机数量多，无法保证每一台桩机都有技术人员24 h旁站，主要采用巡视记录的方式进行管理。晚班加强对施工质量控制，主要控制施工速度过快的机子。

根据现场记录的单台机子晚班完成根数和米数与工作量合理期间进行对比，完成根数高于31根或完成米数高于303.1 m的机子，重点排查原因。根据现场记录有钻进和提升速度过快、未钻进至设计标高、未采用“两喷四搅”工艺、采用“一喷二搅”工艺等。针对施工过快的机子，采取停止水泥供应、罚款、加强巡视、24 h旁站等措施，按设计要求施工，确保施工质量。