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水泥搅拌桩施工总结模板(10篇)

时间:2022-05-02 14:07:33

水泥搅拌桩施工总结

水泥搅拌桩施工总结例1

软土和水泥浆通过机械搅拌到凝结成为强度较大的水泥土,其间经历了一系列的物理化学反应。其中对软土加固志主要作用的是水泥的水解水化作用和水泥水化物与粘土颗粒之间的作用。

1、水泥矿物硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、硫酸钙等,在软土中发生水解和水化肥反应,生成氢氧化钙、含水硅酸钙可迅速溶于水中,使分子虽然可以继续深入水泥颗粒的内部,使水泥颗粒继续发生水解和水解反应。此外,水泥中的硫酸钙、铝酸三钙与水作用生成3CaO.Al2O3. CaCO3.32H2O(水泥杆菌),使大量的自由水变成结晶水的形式固定下来,这对增加含水量软土的强度有着重要的作用。

2、水泥水化物与软土颗粒之间的作用

水泥的各种水化物生成后,一部分自身继续硬化,构成水泥石骨架;另一部分则与周围一些具有一定活性的颗粒发生离子交换,如氢氧化钙中的钙离子可和软土中的二氧化硅与水作用后形成的钠离子或钾离子的硅酸胶体微粒进行当量吸附交换,而使小的土颗粒形成较大的土颗粒,从而增加了土体的强度。

与水泥颗粒的表面积相比,水泥水化反应生成的凝胶粒子的表面积发生了巨幅增长,由此产生了较大的表面能,有较强的吸附活性,能使较大的土团粒进一步结合起来,形成了水泥土的团粒结构,提高了水泥土的强度。

经与水泥浆搅拌后,在土粒周围充满了水泥胶体,随着水泥土龄的增长,这些水泥凝胶逐渐形成大量纤维状结晶,并不断延伸填充到原土颗粒间的孔隙中,形成纲状结构。以后纤维状结晶继续呈轴射状向四延伸,连结成空间网状构造,使水泥的形状与土颗粒的形状逐渐分辨不清,从而提高了水泥土的强度。

通过上述作用,水泥土的强度得显著增加。由于水泥搅拌桩中水泥的掺量较少,通常是被加固湿容重的7-15%,水泥的水解和水化反应是在软土的包围中进行的,所以硬化速度较为缓慢。通常需3个月后,水泥土的硬凝反应才能充分完成。

二、 水泥搅拌桩的应用特点

1、适用范围:水泥搅拌桩适用于加固各种软土地基,但不宜用于碎石土、砂土和坚硬的粘性土的地基加固。由于连云港市上部地层中普遍存在着一层很厚的淤泥,含水量大,强度低,因此水泥搅拌桩在连云港市范围内得到广阔的使用。

2、加固深度(桩的有效长度):主要取决于钻塔的高度,一般为8~15m。如有特殊需要,加固深度可适当增加。

3、用途:⑴作为建筑物或构筑物的地基。⑵大面积地基加固,以防止码头崖壁的滑动、深基坑开挖时边坡坍塌和减少软土中地下构筑物的沉降。⑶在基础开挖和施工中有地下重要管线和地面重点保护建筑物时,可作为连续墙、防护墙使用。

三、 施工工艺

1.定位:桩机移到指定桩位,桩机安装必须平正稳定,搅拌轴必须垂直并对准中心。

2.拌制灰浆:根据设计要求确定的水灰比,水泥过磅或以包计量,水用专用定量容器计量。用灰浆搅拌机搅拌水泥浆,搅拌时间每次不少于3分钟。水泥浆拌制后通过细筛过滤倒入集料斗内。

3.钻进喷浆搅拌:首先开启灰浆泵,检查输浆系统是否畅通。待水泥浆通过输浆管从喷嘴喷出时,开动桩机以1m/min和60r/min的速度匀速钻进、喷浆、搅拌。至设计桩长时,在原地搅拌、喷浆30秒钟。

4、提升搅拌:当钻进喷浆过程中水泥掺量已达设计要求时,则关闭灰浆泵,桩机倒转匀速搅拌提升,直至地面。当钻进喷浆搅拌中水泥掺量未达设计要求时,则在提升搅拌中应继续均喷浆。

5、重复搅拌:为了使地基土和灰浆得到充分搅拌掺合,在不喷浆的情况下,重新开机匀速钻进搅拌至设计桩长,再匀速反转提升搅拌至地面。

6、清洗输浆管路:施工结束后(包括施工期间停机半小时以上)应及时清洗输浆管路,严防水泥浆结块。每日完工后应彻底清洗一次。

四、 水泥搅拌桩的单桩承载力及复合地基承载力计算

1. 水泥搅拌桩承载力特征值应通过现场载荷试验确定,初步设计时可按下式估算:

Ra=up∑qsili+αqpAP;

Ra=ηfcuAp;

fcu――与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块(边长为70.7mm立方体,也可采用边长50mm的立方体)在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值(KPa);η――桩身强度折减系数,干法可取0.20~0.30,湿法可取0.25~0.33;

up――桩的周长(m);qsi――桩周第i层土的厚度(m);li――桩长范围内第i层土的厚度(m);α――桩端天然地基土的承载力折减系数,可取0.4~0.6,承载力高时取低取;Ap――桩的截面积(m2);

2. 水泥搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定,也可按下式估算:

fspk=m×Ra/Ap+β(1-m)fsk

fspk――复合地基承载力特征值(KPa);m――面积置换率;Ap――桩的截面积(m2);

fsk――桩间土天然地基承载力特征值(KPa);β――桩间土承载力折减系数,当桩端土未经修正的承载力特征值大于桩周土的承载力特征值时,可取0.1~0.4,差值大时取低值;当桩端土未经修正的承载特征值小于或等于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.5~0.9,差值大时或设置褥垫层时可取高值。

五、 施工中常遇的问题及解决措施

1.常遇的问题:水泥搅拌桩施工中常遇到以下问题主要有桩顶标高偏差;水泥用量不足、水灰比过大;钻杆提升及下沉速度过快,搅拌不均匀;垂直度偏差、桩位偏差,直径偏差等。

⑴.标高偏差问题:标高问题主要有设计及施工两方面原因,设计方面原因主要是设计人员不了解施工实际情况及地质资料不准等造成,如搅拌桩实际施工时,由于搅拌桩在停止喷浆后,钻机继续搅拌,喷浆管道中的余浆继续喷出,加上搅拌过程中上部土体变松散后向上冒出,在停浆面以上仍然形成桩体,甚至超过自然地面约40~50cm,使得实际桩顶标高偏高;或者由于水泥用量偏小或喷浆量不均,搅拌不均匀等原因,水泥搅拌桩施工后,桩顶也会出现下沉,沉桩较大者,桩顶下沉2.0m以上。导致桩顶标高偏小。

⑵. 搅拌桩的水泥用量不足、水灰比过大。主要是由于施工队伍素质差,为了追求高额的经济利益而不择手段地减料,人为提高水灰比,减少水泥用量;施工现场又缺少强有力的监管力度等方面的原因,导致水泥掺量大减严重影响水泥搅拌桩的成桩质量。

⑶.钻杆提升及下沉速度过快,无法保障搅拌深度内每一个点均能达到20次以上的搅拌次数。加上现有的送浆设备限制,仅靠人工控制泵阀来控制送浆量,即使能保证每米内的用浆量达到要求,却无法保障每米内的送浆量呈均匀分布,水泥浆搅拌不均,也严重影响了搅拌桩的成桩质量。

⑷. 垂直度偏差、桩位偏差,直径偏差在作为基坑围护桩使用时,影响搅拌桩质量表现的更为明显。用于围护的水泥搅拌桩,因为要达到止水目的,所有桩必须连成整体,形成地下防渗墙,没有窟叉、断桩等不良现象,这对深层水泥搅拌桩的成桩质量提出了更高的要求。《软土地基深层搅拌加固法技术规定》(YBJ225-91)规定,水泥搅拌桩的桩位误差不大于50mm,桩身垂直度误差不超过1.5%即可认为施工质量合格。但作为防渗帷幕的搅拌桩,如设计采用桩径为Φ400的水泥搅拌桩,桩长10m,搭接为100mm,不考虑桩位的误差,单是允许的垂直度误差1.5%,单桩就可达到150mm;如果两个桩相背偏差,中间窟叉就可能达到150×2-100=200mm;如果再加上桩位偏差,桩径偏差,防渗帷幕的作为将完全失去截水作用。

2.解决措施:针对影响水泥搅拌桩的各种原因,分解到影响施工质量的五大生产要素中,即劳动主体、劳动对象、劳动方法、劳动手段、监管措施,从而保证施工质量符合规范及设计要求。

⑴.劳动主体的控制:劳动主体:即作业者、管理者的素质及其组织效果。劳动主体的质量包括参与工程各类人员的生产技能、文化素养、生理体能、心理行为等方面的个体素质及经过合理充分发挥其潜在能力的群体素质。即种类全体工程人员必须参加过专业技能培训且具备相应的专业技能,确保各方人员都应持证上岗。

⑵.劳动对象的控制 :劳动对象:即材料、半成品、工程用品、设备等的质量。对于水泥搅拌桩,加强原材料、半成品及设备的质量控制,是提高工程质量的必要条件。

水泥搅拌桩施工总结例2

1前言

水泥搅拌桩是用压缩空气将水泥浆、水泥粉体等固化剂喷入软土地基中,并用搅拌机械将软土与固化剂强制搅拌,使软土结成具有一定强度的桩体而形成复合地基的一种地基加固方法。该法于20世纪70年代首先由日本和瑞典分别提出和应用,我国于80年代初引入,目前常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高、承载力不大于120 kPa的粘性土等,在高速公路、房屋建筑的地基加固等工程领域应用较广泛。

2施工工艺和质量控制措施

2.1 工艺流程图(见图1)

2.2 施工前准备工作

水泥搅拌桩施工场地一定要平整,且在一侧要开挖排水边沟,保证雨季场地不积水,给桩机组创造一个好的施工环境。对施工区段内地表水、地下水及施工用水进行取样复测,对水质有侵蚀性施工地段,根据其侵蚀选择抗侵蚀性水泥,对水质无侵蚀性施工地段,选用合格的32.5级普通硅酸盐水泥。

采集施工现场土样进行室内、配比实验,当存在成层土时应采集各层土样,至少应采集最软弱层土样,进行室内配比实验,测定各水泥土试块不同龄期、不同掺人量、不同外加剂的抗压强度,寻求满足设计要求的最佳水灰比、水泥掺量及外加剂品种、掺量。水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥(地下水有侵蚀性施工地段时应根据其侵蚀性采用抗侵蚀性水泥),水泥掺人量为被加固湿土重量的15%~20%,水泥浆水灰比为0.45~0.55。在制作水泥浆时可适当掺人外加剂,如石膏、三乙醇胺、木质素碳酸钙,其掺入量宜分别取水泥重量的2%、0.5%、0.2%。

施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数,并根据设计要求用流量泵控制输浆速度,确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。通过成桩工艺实验寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,用以指导水泥搅拌桩的大规模施工。

2.3 施工技术要求及控制

水泥搅拌桩施工步骤:①水泥搅拌机械就位,移动钻机准确对孔;②预搅下沉;③喷浆搅拌提升;④重复搅拌下沉;⑤重复搅拌提升至孔口;⑥关闭搅拌机械。水泥搅拌桩施T中应保持搅拌机底盘的水平和导向架的竖直,在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球,垂球重量不小于2 kg,防止施工时桩机倾斜而导致检测时桩体无法检测到底。搅拌桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差不得大于50m m ,成桩直径和桩长不得小于设计值。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,应在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%,桩位布置偏差不得大于50 mm,成桩直径不得小于设计值。

为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。严格按设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及实验确定的参数施工。搅拌桩的完整性、均匀性、连续性、无测限抗压强度应满足设计要求。搅拌机预搅下沉时不宜冲水,当遇到硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水对桩身强度的影响。

机具下沉搅拌中遇有的土阻力较大,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,或边输入浆液边搅拌钻进。为保证桩体搅拌均匀,桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片,且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片,同时保证桩体的竖向搅拌效果,竖向搅拌刀片长度>5 cm,宽度≥2 cm。成桩过程中发现喷浆量不足,应按要求整桩复搅,复搅的喷浆量不小于设计用量。

制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。喷浆量及搅拌深度必须采用监测仪器进行自动记录。施工时应严格控制喷浆时问和停浆时间。搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,并应有专人记录,当水泥浆液到达出浆口,应喷浆搅拌30 s,当水泥浆与桩端土充分搅拌后,再开始提升搅拌头。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 s,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷人桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30 s。

每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。对每根成型的搅拌桩重点检查水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。施工时因故停浆,应及时记录中断深度。宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5 m,待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3 h,为防止浆液硬结堵塞,宜先拆卸输浆管路,予以清洗。在12 h内采取补喷处理措施,并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100 c—n,超过12 h应采取补桩或注浆措施。

喷浆搅拌过程中,如果发生事故停机超过30min,要拆卸管路,排除灰浆,妥善清洗干净输浆管路,严防水泥浆结块,每日完工后需彻底清洗一次。灰浆泵需要定期拆开清洗,注意保持齿轮减速箱内油的清洁,确保搅拌桩成桩均匀和止水效果良好。

2.4 质量检验

水泥土搅拌桩质量控制应贯穿在施工的全过程,并应当坚持施工全程的监理。成桩7 d后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面下0.5 m),目测检查水泥搅拌桩的均匀性、成桩直径,检查量为总桩数的5%。

搅拌桩在成桩后7 d内用轻便触探器钻取桩身加固土体,观察搅拌均匀程度,同时根据轻便触探击数判断桩身强度。轻便触探试验检验桩的数量为施工总桩数的2%。在成桩28 d后,用双管单动取样器钻取水泥搅拌桩桩芯,直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性。取芯检验抽取的检验数量为施工总桩数的0.2%,且不少于2根,取芯样做无侧限抗压强度。对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

水泥搅拌桩施工总结例3

常规水泥土搅拌桩施工中普遍存在桩体搅拌不均匀、桩体强度水泥浆沿桩体垂直分布不均匀、水泥浆沿钻杆上行冒出地面、桩体下部水泥含量少、搅拌桩有效桩长和有效处理深度小、功效低等问题,这些问题限制了常规水泥土搅拌桩的施工应用。钉型与双向水泥土搅拌桩机的试验研究和工程实践,用钉型与双向水泥土搅拌桩技术解决长期以来水泥土搅拌桩体应用的技术难题,确保成桩质量。

一、工程概况

本工程所处区域为城市一级主干道路。工程具有以下特点:①本项目桩类型较多,是科研与施工相结合的项目,施工时有科研需配合。②根据地质报告分析,土层(2-1)为淤泥质层,含水率较高,是施工中质量控制的在重点。③本工程地势低洼,需注重排水措施。④现场内交通不便,需考虑集中制浆。⑤工程场地条件复杂,工期紧张,需要处理的软弱土层厚度很大,局部路段厚度超过30米。

根据本工程特点,综合考虑荷载因素、施工进度、工程造价等,工程采用钉形水泥土双向搅拌桩进行软基处理。

二、 施工准备

(1)清理地表:清除场地的植被及浮淤,保证进出场地的道路通畅,确保场地满足桩机的移位要求;

(2)施工设备选配:施工设备选择钉形与双向水泥土搅拌桩,该施工设备是在常规水泥土搅拌桩的施工设备基础上配备专用的功能性箱体与多功能钻头;

(3)后台搭设:搭设水泥棚(架),浆筒,浆泵,水泵,发电机(200KW,带动2台桩机);

(4)打桩:确定打桩点,按照设计图纸的要求对现场进行测量放线、放出桩位,做好记号,然后架设桩机开始打桩施工;

(5)根据工艺性试桩的结果,确定钻进及提升速度、工作压力、最佳灰浆稠度等技术参数,制定施工组织设计和质量控制措施;

(6)做好室内配合比设计。配合比具体为:水灰比0.55、水泥掺入量60kg/mL;

(7)根据日常和总体工作量以及施工工期的条件要求,确定机械设备数量,并对全部施工机具进行维修、调配与试车;

(8)参加图纸会审和技术交底,编写详细施工组织设计;按施工规范及有关施工规程要求,填报开工申请手续。

三、工艺性试桩

为严格控制钉形水泥土双向搅拌桩的施工质量,更为科学地指导施工,在正式开工前,必须进行现场工艺性试桩检验,其目的就是为了进行验证,从而寻求最佳效果。搅拌的次数、水泥用量、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升下钻速度及复搅深度等参数都可以通过试桩进行先行预览,从而指导下一步的大规模施工。通过施工试桩,确定各种施工技术参数,包括搅拌桩钻进深度、桩顶标高、桩顶或停灰面标高、水灰比,外掺剂的配方,搅拌机的转速和升降速度、灰浆泵压等,在总结施工工艺和控制要素的基础上,对水泥搅拌桩的施工进行指导。

四、工艺流程

根据工艺性试桩结果及有关技术要求、设计图纸,本工程项目钉形双向水泥土搅拌桩上部(扩大头)采用四搅三喷,下部采用二搅一喷施工工艺,按以上施工顺序实现,如图

钉型双向搅拌桩工艺流程

(1)桩机定位:放线、定位,按照设计位置安装打桩机;

(2)将搅拌机进行指定桩位就位,并对中;

(3)喷浆下沉:搅拌机开始运作,叶片伸展到扩大头设计直径,在搅拌机沿导向架向下切土时,开启灰浆泵向上喷水泥浆,两组叶片同时旋转,方向为顺、逆时针两向切割搅拌土体(外钻杆为逆时针旋转,内钻杆为顺时针旋转),此时搅拌机还需要持续下降,需达到扩大头设计深度;

(4)缩径切土下沉:改变两部分钻杆旋转方向,使叶片收缩至下部桩体设计直径,两组叶片再同时旋转,对土体进行切割搅拌,至设计深度,在桩底进行持续喷浆,搅拌不少于10秒;

(5)提升搅拌:停止灰浆泵工作,搅拌机上升,两组叶片双向旋转搅拌水泥土,直至扩大头底面;

(6)扩径提升搅拌:改变钻杆的旋转方向,使叶片伸展至需要直径时,启动灰浆泵,两组叶片按前文描述方式搅拌水泥土,直至地表,关闭灰浆泵;

(7)施工下部桩体: 改变钻杆的旋转方向,收缩搅拌叶片;喷浆切土下沉,两组叶片同时正、反向旋转切割、在搅拌过程中搅拌机持续下沉至设计深度,在桩端持续喷浆搅拌10s以上;

(8)伸展叶片: 反向旋转内、外钻杆的方向,将搅拌叶片伸展;提升钻杆与搅拌机,内、外叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直到地表或设计桩顶高程以上50cm;

(9)施工完成,移机。

五、钉形与双向水泥土搅拌桩成桩的技术原理和优势分析

在充分研究水泥土搅拌桩的加固机理和影响水泥土搅拌桩的桩身质量因素基础上,通过本课题的探索与实践,实施了钉形与双向水泥土搅拌桩,其技术原理是:钉形水泥土双向搅拌桩是在搅拌桩上配置专用的电动设备和多功能的钻头, 在水泥土搅拌成桩过程中,使用同心双轴的钻杆,让动力系统带动同心钻杆上内、外搅拌叶片,同时进行正、反两个方向的旋转搅拌而形成桩体;利用软基土体的主被动压力,将内外钻杆上的叶片打开或收缩,桩径就会相应的变大或变小,从而形成钉形水泥土双向搅拌桩。

通过试验结果分析、成桩质量检查、桩身质量检测和承载能力的检验,证明钉形水泥土双向搅拌桩的技术优势有如下体现:

(1)桩身品质优异。它的工艺是双向搅拌,这样就增强了桩身的强度以及搅拌的均匀性,深部桩体的质量就能被确保了。

(2)承载能力高。单桩承载力和复合地基承载力较常规水泥土搅拌桩要强的多。

(3)加固效果非常好。在填土高度和地质条件相近的情况下,最大地表沉降、侧向位移及超孔压均比常规桩复合地基小。

(4)在处理深度方面,性能优越于其他设备。钉形水泥土双向搅拌桩处理深度可大于一般搅拌桩20m。

(5)经济价值优异。钉形水泥土双向搅拌桩比常规桩可节约30﹪的投资。

总之,本项目从理论分析、现场试验及室内试验等方面深入研究了钉形水泥土双向搅拌桩加固软土地基的加固机理、加固效果及现场施工工艺。采用双向水泥土搅拌桩技术,解决了长期以来水泥土搅拌桩应用中的难题,可确保成桩质量,提高成桩功效。在软基处理领域具有广阔的应用前景,该技术易于掌握和推广,在市政道路等软土路基处理中极具推广价值。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

水泥搅拌桩施工总结例4

前言

水泥土搅拌桩是加固软土地基的有效方法之一,它是利用水泥作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械边钻进边往软土中喷射水泥浆液(湿法)或水泥粉(干法),并就地将软土和固化剂强制搅拌,通过固化剂和软土之间一系列物理化学作用,形成强度较高、整体性、水稳性好的水泥土柱体。

目前,工程应用的水泥土搅拌桩绝大部分为等截面搅拌桩,即单桩的桩体直径是相同的。其中,桩体置换率是搅拌桩复合地基设计的主要内容之一,一般被加固土体性质较差时取大值,土体性质较好时取小值。

但是对于被加固土层性质相对较大的多层地基,采用传统的等截面搅拌桩即意味着土体性质不同的多层地基选用相同的桩体置换率,从复合地基的加固机理来说,这是不合适的。针对多层软弱地基形式,本文提出了搅拌桩及其施工工艺。

1 工程实例

本工程拟建包括4层的1#楼,8层的2#楼,8层的配套公寓及1~4层商业用房,地面以下设有一层地下室;基础型式采用桩筏或桩筏+承台梁基础,总建筑面积42801m2,其中地下建筑面积9997m2。

2 存在的问题

由于历史沉积原因,在我国不少地方存在软土层处于中间的多层软弱地基。另外不少软土层的表面在外因如荷载迁移、水分蒸发、化学风化等因素长期作用下,在地表会形成的厚达几米的天然硬壳层,于是形成上部中等或者低压缩性,中间高压缩性,下部中等压缩性,底部为低压缩性的多层软弱地基,如图1。

对于这类软弱地基,上部、下部的中等压缩性土层,只需要较低桩体面积置,而中间的高压缩性土层则需要较高的面积置换率,如果采用传统的等截面水泥土搅拌桩,由于中间软土是主要压缩层,以此设计必须采用较高的桩体置换率,势必造成工程浪费。

而且,搅拌桩施工时,由于上部、下部的土性较好,钻杆下降、提升速度较慢,而中间软土层钻杆下降、提升速度较快,往往造成软土层的喷浆量不够、搅拌不充分,即需要重点处理的土层桩身质量差,不需要重点处理的土层桩身质量反而好。

图1搅拌桩结构示意图

针对上述问题,岩土所研制了一种新型水泥土搅拌桩――变径水泥土搅拌桩,变径搅拌桩的上部、下部的桩体直径较小,中间的直径较大,(形状类似“中”字,又称为“中字形搅拌桩”),见图1。

从而在中部、下部的中等压缩性土层采用较低的桩体置换率,在中间高压缩性的软土层采用较高桩体置换率,因地制宜,经济、有效地对中间软土的多层地基进行针对性加固。

3 双头搅拌桩施工

3.1 施工组织

搅拌桩施工参照设计要求及行业标准《软土地基深层搅拌桩加固法技术规程》(YBJ225-91)。本工程约3000根,工程量约22000方,总体工期较紧张,为了确保后序工程能如期进行,拟配备4台双头搅拌桩机进场施工,工期为35天。具体施工流程详见图2。

图2施工流程图

3.2 施工工艺流程

放线定位挖槽铺设枕木钻机安装调试第一次下沉预搅第一次提升喷浆搅拌第二次下沉搅拌第二次提升喷浆搅拌第三次下沉搅拌第三次提升搅拌清洗制浆、管道及钻机移机 。

3.3 施工工艺

3.3.1 放线定位、挖槽

根据基坑开挖边线及设计,确定搅拌桩位置,并放线。然后沿线挖沟槽,同时清除沟槽内障碍物等影响搅拌桩施工的杂物。

由于工程桩先于坑内加固的深层搅拌桩施工,在定位坑内加固的深层搅拌桩时要根据工程桩施工后的桩位定桩位,以防深层搅拌桩与工程桩相冲突、对工程桩有影响。

3.3.2 搅拌机安装

根据定位铺设枕木,并组装搅拌机,要求枕木铺设水平,搅拌机定位准确,保证机身垂直,确保搅拌桩偏差在允许误差范围内。

3.3.3 第一次下沉预搅

待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向搅拌切土下沉,下沉过程中不得采用冲水下沉。

3.3.4 制备水泥浆

实行配合比挂牌制,标明水泥加水的用量,待搅拌机下沉到一定深度时,开始拌制水泥浆并倒入压浆机。

3.3.5 第一次提升喷浆搅拌

搅拌机下沉到设计深度时,开启注浆机将水泥浆压入土中,边注浆边旋转,同时提升搅拌机。

3.3.6 第二次下沉搅拌、提升喷浆搅拌

搅拌机提升到设计高度时,再次下沉进行第二次搅拌;搅拌机下沉到设计深度时,开启注浆机将水泥浆压入土中,边注浆边旋转,同时提升搅拌机。

3.3.7 第三次下沉搅拌、提升搅拌

搅拌机提升到设计高度时,再次下沉进行第三次搅拌;搅拌机下沉到设计深度时,再提升搅拌机。

3.3.8 清洗、移位

搅拌机提升出地面后,向集料斗中注入清水,开启注浆机,清洗全部机械及管路中的残余水泥浆。一根桩施工完成后,将搅拌机移至下一位置,重复上述步骤,施工下一根桩。

4 质量控制技术措施

4.1 搅拌桩施工必须确保施工质量,搅拌桩水泥用P.O42.5级普通酸盐水泥,新鲜、干燥,无结块现象,水灰比为0.5,水泥掺入量为13%。

为了确保搅拌桩掺入比达到13%,在搅拌后台挂施工参数铭牌,施工前计算出每根桩水泥用量,水泥搅拌时按每根桩水泥用量分一次或多次搅拌,注浆时,把每根桩的水泥浆用完,并在搅拌时做到均匀搅拌,不浪费浆液。

同时采用水泥总量控制,每天施工搅拌桩工作量计算理论水泥用量,再与实际水泥用量对应比较;施工结束,根据总搅拌桩工作量计算理论水泥用量,再与实际水泥用量比较,从而达到控制水泥掺量的目的。

4.2 桩位偏差的控制

沟槽开挖前采用经纬仪放线开挖,沟槽开挖后经纬仪重新放线,并用竹片标出每根桩的桩位,用线绳拉直作为控制基准线。在坑内加固搅拌桩的施工时,先将工程桩的位置放样定位,并用竹片标出,搅拌桩施工时避开坑内工程桩。

4.3 搅拌桩垂直度

采用经纬仪和水平尺来纠正搅拌桩桩

机机架的垂直度不大于1%,以达到满足搅拌桩对其垂直度的要求。

4.4 水泥浆搅拌时,严格按照设计水灰比为0.5。即水泥搅拌时,在搅拌桶内标出每桶浆的用水量,并放入水泥包数。同时,在水泥搅拌地立牌标明有关参数和对搅拌水泥浆工人进行岗位培训,以防工人误操作,并让有关人员便于检查。

4.5 搅拌桩顶、底标高

在桩架上用标牌标志出各剖面搅拌桩顶及桩底标高,保证按照设计标高施工,便于检查。

4.6 搅拌桩提升速度不能大于50cm/ min,钻头每转一圈提升(或下沉)量以10~15mm为宜。(以后在双轴搅拌桩描述的时候加上),保证搅拌均匀。

4.7 搅拌桩施工时,每台班均须检查搅拌头几何尺寸,两搅拌桩轴间距为50cm,误差不大于2cm,搅拌头直径为70cm,误差不大于1.5cm。相邻桩施工时间间隔不得超过12小时;

4.8为确保施工质量及基坑安全,保证围护止水帷幕不发生漏水、渗水情况及围护桩的质量,暗浜必须清理干净,防止暗浜影响成桩质量,同时暗浜清除后,应回填好土并压实,同时在施工搅拌桩时暗浜深度下1米向上范围搅拌桩水泥掺量加到16%,这点非常关键,因回填土系松散土,成桩质量差,因此水泥掺量必须保证,搅拌必须均匀,这样才能确保成桩质量及止水效果。

5 试桩结果

施工结束后7d,在试桩的桩中心和变截面处进行了钻孔取芯观测成桩情况,结果显示虽然只有7d龄期,但是取出的芯样整体性很好,搅拌均匀,强度高,说明成桩质量较好。

取芯的同时进行了标准贯入试验以检测桩身强度,由于在变截面处进行锤击很容易使钻杆倾斜至桩外,故在变截面处只进行了2 处标贯,进行杆长修正后的标贯击数沿深度的变化情况见图3。

从图中可以看出,桩体的标准贯入击数多在25~40击之间,桩身强度沿深度方向变化相对比较均匀,对比天然地基的标贯击数可以明显发现桩体的强度远高于相同深度的天然地基。

图3试桩标贯击数随深度的变化

由于试桩的变截面位置在6.5~11.5m,不便开挖,故另外进行了1根试桩,其变截面位置为1~2m,以开挖直接观察成桩情况。

可以看出桩体在变截面位置连接可靠、形成一个完整的整体,桩体外观形状规则,桩体色泽均匀、纹理清晰,桩体未见水泥固结块和土团,说明变截面双向搅拌桩的试桩施工是成功的。

6 结语

针对软弱地基,提出了双向水泥土搅拌桩,结合现场双向水泥土搅拌桩的施工原理、机械设备、施工工艺和桩身质量检测,试桩结果表明变径双向搅拌桩的试桩施工是成功的。双向水泥土搅拌桩的成功研发丰富了水泥土搅拌桩处理软弱地基的形式,能经济、有效地对中间软土层的多层地基进行针对性地的处理,具有很好的应用前景。

水泥搅拌桩施工总结例5

江阴铁路支线位于福清市渔溪镇东南方,兴化湾北岸。线路从福厦线上的渔溪站引出,穿过江阴西港特大桥,进入江阴岛后即沿西港一侧向南下行至江阴经济开发区规划的西港海堤内侧,并与海堤平行,延至江阴港区后方1.5公里处设江阴站,线路总长约20公里。凤尾大桥DK5+475.06桥台附近,处于海边的海产品养殖区,淤泥深度达到18m左右。如何提高软土地基的承载力,并保证加固的效果,以满足承台所需的地基承载力,成为必须解决的问题。

1基础加固方法选择

深层水泥搅拌桩地基处理是软土地基处理的一项新技术,特别适用于处理包括正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基[1]。深层水泥搅拌桩与其他施工方法相比较,具有施工工期短、无公害、成本低等特点。这种施工方法在施工过程中无振动、无噪音、无地面隆起、不排污、不污染环境,对相邻建筑物不产生有害影响,具有较好的综合经济效益和社会效益[2]。本工程中综合考虑各种因素,桥台锥体及桥墩的加固范围内地基采用直径50cm深层搅拌桩加固,间距1.1m,桩长18m,技术标准同路基专业地基处理的施工标准,如图1所示。

图1桥台锥体加固

2加固工艺流程

深层水泥搅拌桩地基处理是软土地基处理的一项新技术,特别适用于处理包括正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,如水泥的水解和水化反应(形成水泥石骨架),离子交换和团粒化作用、硬凝反应、碳酸化反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量,减小地基沉降,使其成为优质地基[3]。

2.1 水泥搅拌桩施工工艺流程

2.1.1施工机械。深层搅拌桩机用湿法施工的水泥桩机,由深层搅拌机、机架及配套机器等组成。

2.1.2设备定位。根据测量放样,平整场地按设计图的孔位现场测出钻孔。孔位对中,要求孔位偏差不大于5cm,水泥搅拌桩垂直偏差小于0.5%。将搅拌机移到桩位调平机位、对中,并从两个互为90°的方向调整钻塔,保证其垂直度。

2.1.3拌制固化剂浆液。深层搅拌机搅拌下沉的同时,后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液,水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。

2.1.4预拌下沉。将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在塔架或起重机上,用输浆胶管将储料出罐砂浆泵同深层搅拌机接通。待深层搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度1.0~1.2m/min。下沉过程中,工作电流不大于额定值,随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。

2.1.5喷浆搅拌提升。深层搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵,将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中,边喷浆边搅拌,直至提出地面完成一次搅拌过程。严格控制搅拌机提升速度,以不大于0.6 m/min的均匀搅拌速度提升。

2.1.6重复上、下搅拌:按设计要求对16%水泥土重量比的水泥搅拌桩应采用二次搅和、二次喷浆的施工工艺,因此第一次喷浆搅拌水泥土的重量比为6%,第二次喷浆搅拌水泥土的重量比为10%。第一次深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空。此时,再次将搅拌头叶片边旋转边沉入土中至设计加固深度后,再将搅拌机边喷浆边提升,形成第二次喷浆施工。当深层搅拌机提升出地面,即完成一根柱状加固体。

2.1.7清洗:成桩结束后,向集料斗中注入适量的清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残留的水泥浆,直至干净,并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

2.1.8移位:重复上述程序,进行下一根桩的施工。

2.2 施工质量控制

2.2.1桩位要满足图纸要求,搅拌杆的垂直偏差不得超过1%,桩机与桩位的对中误差不得大于2cm,成桩后的桩位偏差不得大于8cm。

2.2.2使用的水泥应是新鲜、无结块、符合国家标准的32.5R普通硅酸盐水泥,并经检验合格后方可使用。水泥浆液应严格按照设计配比拌制,制备好的浆液不得离析。

2.2.3施工时宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.5 MPa,搅拌提升速度与输浆泵同步。泵送浆液必须连续,拌制浆液的罐数、水泥的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。

2.2.4桩浇筑后7天之内不得开挖基坑,并禁止使用机械挖掘,桩头要小心整理,不得用重锤敲击,桩头应整平,并高出基底标高2~3cm。

2.2.5搅拌桩喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间、深度以及施工中出现的问题和处理情况。

3加固效果

施工单位严格按照上述施工技术参数及施工方法,顺利完成了水泥搅拌桩施工。为检验水泥搅拌桩的加固效果,对搅拌桩抽样进行低应变动力检测桩身完整性、单桩竖向抗压承载力及单桩复合地基承载力静载试验。按照国标《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)的附录Q、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)及《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)中有关规定进行质量检测,结果如下:

3.1 桩身均匀性检测

本工程采用发射波法,属低应变动力检测桩身完整性。本项目检查30根,桩体基本均匀,Ⅰ类桩21根,Ⅱ类桩9根,无Ⅲ类和Ⅳ类桩。

3.2 单桩复合地基承载力检测

复合地基载荷试验13组水泥土深层搅拌桩,均最大加荷至300 kPa,根据各点测量的累计沉降和残余沉降计算,可以得到平均值150 kPa作为该场地的复合地基承载力特征值。单桩竖向抗压静载试验7组水泥土深层搅拌桩,均最大加荷至270 kN,逐级加荷,通过测量记录的计算,取定单桩竖向抗压极限承载力统计值的1/2即135 kN为单桩竖向抗压承载力特征值。

3.3 通过桩间土标准贯入试验及土工试验

根据室内土工试验结果,确定经过地基处理后各桩间土层的物理力学性能较处理前明显改善,桩间各土层的标准贯入试验击数较处理前有较大提高。

在凤尾大桥12#墩处计算得到,采用32m的柱桩,主力加附加力作用[P]=5253kN,P=4285kN;线刚度K为325,大于200,满足规范要求。施工的时候应先进行深层搅拌桩施工,再进行桩基施工。

4结论

通过采用深层搅拌桩对软土地基桥台范围内的加固处理,为桥梁桩基的施工创造了安全的外部条件,防止了施工中土体出现裂缝和较大的变形。通过具体的桥墩桩长和线刚度的计算控制安全系数,保证桥墩在软土地基中的安全问题,使桥墩的总体加固效果达到了设计要求。

参考文献:

水泥搅拌桩施工总结例6

软土地基加固可采用水泥土搅拌桩技术,利用水泥搅拌桩固化原理使地基软土硬结,强化地基结构,确保地基的稳定性和稳固性。水泥搅拌桩的实质是指利用水泥、石灰共同制作而成的一种固化桩基,具有较强的固化作用,应用于软土地基施工时能有效提升地基承载力,保证地基及地基上部分建筑的质量。下面,笔者结合软土地基加固原理,对地基加固施工中应用到的水泥搅拌桩技术进行详细分析。

一、软土地基加固施工原理

基础施工中,如果施工场地地表水发育较好,该场地即属于典型的软土地基。在建筑施工中,软土地基施工始终是一大技术难题,若施工处理不当,建筑基础极容易发生不均匀沉降,甚至影响到后期基础上部分建筑的施工。因此,参与建筑工程施工的工作人员必须在施工期间做好软土地基加固,严格控制软土地基加固质量,以免基础结构出现质量问题。鉴于水泥土搅拌桩具有一定的固化作用,因此建议利用该套施工技术加固软土地基,以解决软土地基加固施工难题。

二、水泥土搅拌桩在软土地基加固中的应用

1、水泥土搅拌桩的优势

与其他桩型不同,水泥搅拌桩这一桩基制作采用了水泥、石灰等材料作固化剂,同时借助搅拌机械对材料进行搅拌,突出了搅拌桩的固化作用。将水泥搅拌桩应用于软土地基施工,可概括总结出以下几种施工优势:加固效率高;施工噪声小,几乎无振动;基础表面不会出现隆起;作业面没有污水排出,不会对环境造成污染和破坏;施工简便、快捷;施工费用低廉,造价成本相对较低。

2、水泥土搅拌桩的施工工艺分析

应用水泥土搅拌桩来加固软土地基时,操作施工方法可采用双头深层水泥土搅拌桩施工法,图1为双头深层水泥土搅拌桩的施工工艺流程,实际施工时必须按照该套流程顺序实施。

由图1可知,水泥土搅拌桩施工时,第一步骤仍然是对施工现场进行测量定位,确定下搅拌桩的安装位置;接着钻孔,并注意地表面调平;再次,配置水泥砂浆,配置时要控制好各类原材料的配合比;第四,材料搅拌,喷浆并下沉;第五,计算出搅拌桩下沉深度;第六 ,喷浆提升;第七,水泥砂浆材料复搅;第八,清洗管道,保持管道的干净;最后,移开桩机,即水泥搅拌桩施工完成。

3、主要施工方法

(1)水泥浆配制。本项目水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水、灰质量比为(0.5~0.55):1.水泥用量严格计量,加水用专用定量器。浆液每次搅拌时间不得少于3min,浆液搅拌均匀,不得离析、沉淀,停置1h以上的浆液应清理。

(2)搅拌桩钻机就位。搅拌桩钻机在配制浆液的同时,在指定的桩位就位,让搅拌轴对中,用水平尺调平机座,导向架对地面的垂直偏差不超过1%,对位偏差不大于5cm,且必须保证搅拌桩相互搭接200mm。

(3)预搅拌浆下沉。搅拌浆下沉过程中,距离设计桩顶标高0.5m发出信号通知后台,喷浆钻进,直至设计桩底标高。

(4)喷浆提升。预搅下沉至设计深度时并保持原地搅拌,待浆液送至30S后再提升,为保证搅拌桩桩顶质量,停浆面在设计桩顶标高以上500mm.根据试成桩工艺参数确定的钻机转速,提升速度,注浆泵压力和泵量等注浆,保证注浆量。

三、水泥土搅拌桩施工质量标准及要求

(1)桩位的标准及要求。桩机移架就位后,应根据总承包方提供的控制点测设桩位,测量误差小于1cm,搅拌头对准竹签误差小于1cm,累计误差小于2cm,在桩区处必须设置一定数量的控制检查桩,打桩前核对竹签有无变化,若有变化应及时更正。

(2)垂直度的标准及要求。设计要求桩身垂直度≤1.0%,按照此要求在桩架上两个方向设置水平尺及2m高的线砣,使垂直线球保持在刻度范围内,每根桩打桩前检查一次,每钻进提升一次,必须检查一次,使打桩全过程保持在允许的垂直度范围内。每根桩确保钻进,提升上下各两次。

(3)送浆控制的标准及要求。在灰浆挤压泵上安装挤压表或自动记录仪,防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过程中应专人观察与记录,发现问题及时与前台取得联系,并进行补喷,补搅。

四、施工过程中的质量控制要点

软土地基施工中,如果施工人员选择采用水泥搅拌桩技术进行软土地基加固,则为了确保地基施工质量,施工时必须严格控制水泥搅拌桩的施工工艺,做好每一道工序、每一个环节的施工控制,强化施工管理,防止因施工不当或施工管理不慎而导致质量缺陷。下面介绍几点关于水泥搅拌桩施工的质量控制措施。

(1)严格控制好水泥搅拌桩的下沉工艺,保证其垂直度。施工时要按照相关的质量控制要求,对水泥搅拌桩下沉垂直度加以严格控制,方法为在桩架上下两个方向都设置上水平尺,附带设置一个2米高的线砣。施工人员每敲打一次水泥搅拌桩,就要对搅拌桩进行一次检查,确保垂直线砣一直处于规定的刻度范围中。该方法可实现对搅拌桩垂直度的有效控制。

(2)控制好搅拌桩的强度。其质量控制要求是对入场的施工材料及时抽查、送验,对不符合技术要求的施工材料杜绝使用;随机检查水泥灰与水的配合比是否符合要求,达到标准。

(3)控制好桩长。其质量控制要求是计算好施工桩长,成桩前量好钻杆长度,并在桩架上做好标记,保证深度误差小于5cm,严格掌握好喷浆位置。

五、结束语

综上所述,水泥土搅拌桩适用于软土地基施工,并且能有效提升软土地基基础的结构稳定性和承载能力,能基本确保软土地基工程的施工质量。本篇文章通过对水泥搅拌桩施工工艺及施工质量控制措施的分析,得出了一系列相关结论,并指出水泥搅拌桩施工只需按照项目设计标准严格执行,地基加固就一定能够实现。

参考文献

水泥搅拌桩施工总结例7

我省存在较多软弱地基,在工程施工中,导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求,因此,需要对软基进行处理。目前,水泥搅拌桩技术在处理软基上是比较广泛的。水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。下面,就介绍水泥土搅拌桩在水闸软基处理工程中的应用。

1工程简述

某水闸工程软基处理主要工作内容包括:水泥搅拌桩、塑性混凝土防渗墙、灌注桩等工程项目。其中重点的施工项目为水泥搅拌桩。闸基下部分布的粉质壤土、粉质薪土透镜体承载力低,且具中等一高压缩性,存在不均匀变形及沉降问题。水泥土搅拌桩施工是在基坑内覆盖层全新统原粉细砂地质条件下进行,枢纽建筑物底部粉细砂层呈中密状态,承载力特征值160~180kPa,作为天然地基不能满足泄水闸闸基底应力要求,承载力偏低,且在枢纽投人使用后存在基础液化可能,须对地基采取加固处理。

3 设计要求

为保证泄水闸基础塑性混凝土与覆盖层具有相近的物理弹性模量,在外力作用下发生相同的形变,避免较大的相对位移、沉降,及防止液化造成闸结构的破坏,该工程对水泥掺入量、各种设计指标有很高的要求。

(1)水泥桩桩径600mm;

(2)渗透系数K≤i×10-6cm/s;

(3)水泥搅拌桩单轴28天抗压强度不小于2.5MPa;

(4)渗透破坏比降[J]≥50;桩间搭接15cm。

4水泥土水泥掺入量配比确定

水泥土搅拌桩水泥采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥,根据设计要求,在进行生产性试验施工前,委托具备相应资质的试验机构进行室内配合比试验。配比试验主要以现场原状土按不同浆液比级、不同水泥掺入量进行配比试验。第一次试验掺灰量不小于15%的设计要求,选定15%、18%、20%三种掺灰量进行试验配比,其试验结果见表1。

表1 水泥土28天试验结果

室内进行原状土湿密度为1.54g/cm3(取样部位为地下水位上部),1∶1水灰比下的三种水泥掺入量的配比试验(见表1)。试验成果表明:掺灰量为20%时各项指标满足设计要求,并经监理部门批准后在生产性试验施工中使用。

5该工程水泥土搅拌桩布置型式

该工程水泥土搅拌桩布置型式见图1。

图1 单排联体桩布置图

6水泥土搅拌桩施工技术措施

6.1 喷浆搅拌

深层搅拌机下沉至地面高程以下40cm后,开启灰浆泵输送水泥浆液,待搅拌、喷浆至座底305后,再按设计确定的提升速度边喷浆、边提升深层搅拌机。第一次下沉和提升搅拌机时均喷浆,两次喷浆量为60%;重复搅拌机下沉、提升并喷浆,喷浆量为40%,提升完成后该桩搅拌方告结束(多排联体桩浆液溢出孔口方可结束)。每次下沉和提升喷浆时均距地面高程以下40cm。结合工艺试验及水泥掺人量情况,搅拌机下沉提升最大速度定为0.61m/min。

6.2遇硬土层处理

搅拌中遇有硬土层,搅拌钻进困难时,应启动加压装置加压,或边输人浆液边搅拌钻进成桩,也可采用冲水下沉搅拌。采用后者钻进时,喷浆前应将输浆管内的水排尽。

6.3桩与桩搭接

桩与桩搭接时,相邻桩施工的间隔时间不应大于24h。如间隔时间太长,搭接质量无保证时,应采取局部补桩或注浆措施。

6.4桩间接头处理

根据施工图所示的搅拌桩布置特点,合理确定施工程序、施工顺序、机械配置,避免桩间形成冷接缝。对于要求搭接的桩孔,根据工艺试验桩与桩的搭接时间不大于2h,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桦头以待下一批桩搭接;如间歇时间过长(如停电等),与后续桩无法搭接时,采取局部补桩或注浆措施。具体为针对格栅桩、单排联体桩由于特殊原因超过22h,无法在规定时间内搭接的情况,根据施工计划,采取两种处理方法:一是在喷浆后的桩体达到初凝状态后,于相邻两侧需要搭接的桩位采用单头设备喷水搅拌至原浆液松散留出桦头,待继续施工时自桦头处桩位继续喷浆搅拌施工(图2);二是已经确定在允许时间内不能完成搭接的桩体采用不喷浆方式预留出此桩位,待相邻桩体达到初凝状态后喷水搅拌未喷浆桩体,即对需搭接的15cm进行搅拌留出桦头,待继续施工时自桦头处搭接施工。如未达到初凝状态时进行喷水搅拌,将对已经搅拌完成的浆液形成破坏,造成原桩体浆液流失。

图2 喷浆方式搭接

6.5桩位控制

按单元划分表、图进行指导施工,并下发至现场值班员、每个施工班组,通过单元划分表控制每根桩的桩顶、桩底高程,每施工完成一根桩或一组桩后即在单元划分图上标注,工程部现场值班员按图跟踪检查,并做到每施工完成一根桩或一组桩后即在施工进度图上标注,通过以上控制,有效地保证不出现漏桩现象。

6.6水泥控制

搅拌桩的主要原材料为水泥,控制好水泥用量即基本控制住了成本。本项目按设计要求桩顶0.5m 需要凿除,由此将造成部分水泥浪费,经充分论证后,将桩顶高程降低了0.4 m,控制了水泥用量,降低了施工成本。

7搅拌桩施工的难点及解决方法

由于人为因素,搅拌桩现场控制非常难,如控制不严极易成为“水货桩”,造成工程质量低下甚至工程失败。

7.1施工难点

一般深搅桩机适应松散的土层,在砂层中施工存在一定的难度。本项目受粉细砂地层影响,施工中受粉细砂遇浆水板结、胶结、摩擦力、附着力、阻力等影响,在深搅桩机提升过程中电流超过额定,并且水泥土搅拌桩成桩后成为了“水泥砂浆”桩体。

7.2解决措施

(l)对深搅设备钻头进行了改进,由以前平面搅拌叶片改进成带30°左右倾斜角度,以减少钻头在粉细砂中自身的阻力,并在两轴轴夹板上部加焊搅拌叶,通过切削砂体来减少两轴轴夹板上提时带来的阻力。

(2)对设备桅杆进行加固,以防因提升力原因继续造成桅杆折弯现象。

(3)对搅拌桩机易损部件多加备库,防止因设备损坏造成停等时间过长。

(4)在喷水泥浆以前,先喷水将原始地层搅拌松散后再进行喷浆作业;

(5)施工前有针对性的进行工艺性试验,摸索适应粉细砂中深搅施工的工艺及设备适应能力。受温度高影响,桩体初凝较快及设备出现故障后,如果不能连续施工,格栅桩搭接将不能实现(设计要求桩体搭接15cm),为此,经过与设计、监理部门沟通,对于个别不能实现搭接的桩体采用相切形式连接。

8施工质量的控制

本项目由于深搅工程量较大,共有42万根桩组成。施工高峰时,现场布置了30余台深搅桩机,这就对现场施工安排、质量控制提出了较高的要求,稍有疏忽即可能发生漏桩、问题桩,且如果安排不当,将出现设备停等窝工现象。施工中首先对每台桩机进行编号,按每台桩机排定进度计划,并且设立项目经理、副经理值班,每天早晚由一位经理在现场召开由工长、机班长、施工员、质检员参加的班前会,对当班的施工及现场出现的突况进行安排,由于措施得当、安排合理,施工中基本未出现窝工现场。

为保证不出现漏桩、问题桩,对每一根桩均设立了“身份证”台账,每完成一根桩均要记录在案、有据可查;绘制每一个单元部位的详图,做到完成一根桩涂黑一根,对质检员、监理认定的问题桩作出涂红记录,处理完成后在台账中记录。施工中真正做到了无漏桩,问题桩均得到了妥善处理。

针对外协搅拌桩施工人员质量意识淡薄,存在弄虚作假现象,分配安排了每一名值班工程师专盯两台机组,实行责任制,从搅拌桩深度、直径、搅拌次数、浆液密度等方面全方位监控;值班工程师不定时测量浆液密度及抽查桩深等;给予值班工程师一定奖惩权利,发现弄虚作假现象即进行处罚。

为保证施工进度,调动施工人员积极性,项目部制定了奖惩措施,设立了流动红旗,按每星期评比一次并现场发放奖金及流动红旗,有效地保证了施工节点。

9桩体质量检测、检查结果

施工过程中必须随时检查施工记录,并对照预定的施工工艺对每根工程桩进行质量评定,对于不合格的工程桩根据其位置、数量等具体情况,分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。

施工过程中,必须随时检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。搅拌桩体的施工作业过程质量检验包括桩位,桩顶、桩底高程,桩身垂直度,浆液水灰比,桩身水泥掺人比,水泥用量,搅拌头上提喷浆的速度,复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等每桩施工作业全过程的检验。

(l)动力触探法。本工程共完成总桩数35085根,按照总桩数的1%检查,所有采用(N10)检查桩体均符合设计要求。

(2)钻孔取芯检查。按照检验数量为总桩数的0.5%总计钻孔取芯197根。抽样强度最大值9.7MPa,最小值4.2MPa;检测渗透系数范围在1.5×10-7~9.4×10-7,;允许比降均[J〕>50;所有检查项目均符合设计及规程规范要求。

(3)开挖检查。按照总桩数的5%进行检查,所有开挖检查桩体的外观质量好,无蜂窝、孔洞;桩与桩间切割搭接满足设计要求;量测成桩直径;搅拌的均匀性,桩整体性强。

(4)承载力检验。承载力检验采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。检验数量为桩总数的0.5%;经逐级加载试验最终沉降值在6.54~25.2mm区间,满足设计及质量要求。

10结语

综上所述,水泥土搅拌桩在软基处理方面,技术上可行、质量上可靠。既能有效加固工程施工中的软土,又能满足工程的建设标准,因此,在一定程度上也降低了工程的资金投入。当然,水泥土搅拌桩的设计和施工还需要进一步优化,加强施工中质量监测,还是值得不断探索和研究的。

水泥搅拌桩施工总结例8

中图分类号: TU74 文献标识码:A 文章编号:

一、概述

本地下室为独立的单位工程,地下二层,设计总高度为7.4m,总建筑面积为12656.36m2;主要功能为停车库。总长度:191.20 m,总宽度:38.00 m。地下负一层层高为3.4m,建筑面积为6333.87m2.地下负二层层高为3.0m,建筑面积为6322.49m2。本工程±0.000相当于绝对高程4.800m,场地自然地坪相对标高-0.800。基坑开挖深度为5.75m、5.90m、6.50m、6.60m、7.15m(局部)、7.40m(局部)和8.70m(局部)(包括100厚垫层,其余相同),坑中坑最大高差为2.95m。

二、基坑围护方案

(一)围护方案

综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和周围环境条件,根据基坑围护设计,本基坑采用放坡开挖、复核土钉墙、水泥搅拌桩围护施工。

(二)抽排水方案

在基坑坡顶四周做尺寸为300×300(H)的明沟以防地表水流入基坑而影响施工。在挖土过程中,可视实际情况在基坑中央临时挖集水坑,排除基坑中明水,施工至基底后,按实际情况在坑底周边布置排水沟。

三、水泥搅拌桩施工

(一)设计技术要求

1、水泥搅拌桩直径为600mm,中心距为450mm。

2、水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,水灰比小于0.55,水泥掺入量为18%,空搅部分减半,内掺0.2%木钙和0.15%SN201-A型固化剂。

3、搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa。

(二)施工工艺

搅拌桩地基加固系利用水泥作固化剂,采用机械搅拌,将固化剂和软土强制拌和,使固化剂和软土之间产生一系列物理、化学反应而逐步硬化,形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土桩体,承担上部荷载,详细施工工艺如下:

(三)搅拌桩施工工艺具体步骤

1、场地平整和桩位放点:

施工前必须清除地表浅层障碍物及有机含量很高的土体,挖除后回填粘土

在施工。

按照设计要求进行测量放线,并用竹签或短钢筋标出桩位。

2、桩机定位:

搅拌机到达指定桩位,对中。调整机身,使设备保持水平,搅拌轴呈铅直状态。

3、预搅下沉:

施工时,用输浆胶管将储料灌浆泵与搅拌机接通。启动电机,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,直至设计标高。下沉速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于额定值。在预搅下沉同时即开始按设计确定的配合比配制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入储料坑或罐中。

4、喷浆搅拌、提升:

搅拌机下沉到设计标高后,开启灰浆泵待浆液到达喷浆口,再按设计确定的提升速度

5、重复搅拌下沉:

一次搅拌后再二次将搅拌机下沉至设计深度,并控制好下沉速度。

6、重复搅拌提升至孔口:

再次喷浆搅拌提升到设计桩顶标高,速度控制在0.5m/min以内。关闭灰浆泵,贮料坑或罐中的水泥浆应恰好排空。

搅拌桩成桩均匀,持续,无颈缩和断层,严禁在提升喷浆过程中断浆,特殊情况造成断浆应重新成桩施工。

7、关闭搅拌机,清洗:

贮料罐中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直到基本干净,并将粘附在搅拌头的泥土清洗干净。

8、移位至下一根桩:

搅拌机移位到下一根桩,重复以上工序,完成下一根桩。

(四)施工质量控制

搅拌桩处理软基属隐蔽工程,且通常是昼夜连续施工。在施工过程中要加强对施工工艺、水泥用量、桩长、施工速度的控制。

施工质量控制流程图

(1)检查桩距、桩位是否符合设计要求。

(2)逐桩控制水泥用量:根据桩长,按50kg/m水泥用量进行搅拌,水泥先送入罐内,然后通过自动计量电子称控制每米水泥用量,电子称屏幕上可以显示每米水泥用量。

(3)预搅:软土应完全搅拌切碎,以利用水泥均匀搅拌。

(4)水泥浆不得离析:水泥浆要严格按设计配置,要预先筛除水泥中的结块。水泥浆应在灰浆搅拌机中不断搅动,待压浆前再缓慢倒入集料斗中。

(5)确保加固强度和均匀性:

a.压浆阶段不允许发生断浆现象,若提升时发生断浆现象,应将搅拌头下沉,再继续喷浆搅拌提升。

b.严格按设计确定数据,控制喷浆量和搅拌提升速度,施工提升速度不大于0.5m/min。

(6)桩长控制。根据设计桩长及试验桩确定的长度,在钻杆上标明桩长,并根据钻进时桩机的负载电流数据突变,直至桩杆不再进尺(表明桩尖已座在砂砾石层上),现场丈量,测定实际桩长。

水泥搅拌桩施工总结例9

中图分类号:TQ172 文献标识码: A

1 工程概况

1.1 设计情况

新建吉(林)图(门)珲(春)铁路工程JHSIII标段位于吉林省敦化市境内。其中DK139+075~DK141+853.4段路基地基处理设计为多向搅拌水泥砂浆桩复合地基加固。设计情况为:桩径500 mm,桩间距为1.30 m,桩长2.77~11.63 m,正三角形布置,单桩复合地基承载力特征值不小于180 kPa。采用Po42.5 号矿渣硅酸盐水泥,要求掺入水泥量不少于被加固湿土重量的12~20%。水泥砂浆的水灰比为0.55~0.7,灰砂比为0.4~1:0.65。

1.2 工程地质及水文情况

1.2.1 地形、地貌

该段沿线地貌主要为丛林和耕地,总体地势较为平坦,个别地段有起伏。

1.2.2 工程地质

本工区沿线地层主要有第四系全新统冲洪积粉质黏土、残坡积粉质黏土、细圆砾土、粗圆砾土,敦化盆地内有第四系上更新统马连河玄武岩、第四系下更新统白金玄武岩等地层存在,河谷及盆地范围内局部存在软弱土层。

1.2.3 水文情况

地表水:附近水塘零星分布。地下水:主要是基岩裂缝水,含水量小,勘察时地下水稳定水位埋深0.7-9.8m,根据水质分析报告,本段地表水、地下水对混凝土结构均无侵蚀性。

2 施工方法及创新点

2.1 施工方法

2.1.1室内配合比试验

在施工多向水泥砂浆搅拌桩复合地基前先做试验桩,做试验桩前先做桩体材料的配合比试验: 采集该工点土样,当存在成层土时应采集各层土土样,至少应采集最软弱层土样,进行室内配比实验,测定各水泥砂浆试块不同龄期、不同水泥、砂掺入量的抗压强度,找出满足设计要求的最佳水灰比及水泥、砂的掺量。要求水泥砂浆桩试块( 边长7.07 cm立方体) 无侧限抗压强度不小于2.5 MPa。配制的灰浆应流动性好、便于泵送、喷搅。根据工程需要取施工现场的土样在实验室做7d龄期的水泥砂浆搅拌桩配合比,共做了三组砂浆桩桩体配合比,经综合分析比较选定配合比方案。

2.1.2 成桩工艺试验

利用室内水泥土配比试验结果,选择有代表性的地段进行现场成桩工艺试验,检验成桩效果,以确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。达到规定的龄期后,在试验桩竖向全长钻芯取样,检查桩身密实度、强度,试桩数量不少于3根。

2.1.3 施工工艺

(1)清理、整平场地。

(2)测量放设桩位。

(3)搅拌、喷浆下沉: 启动搅拌机,使其钻杆沿导向架向下搅拌切土,同时开启送浆泵向土体喷水泥浆( 水泥砂浆) ,此时内外钻杆上的叶片同时正反向旋转搅拌直到设计深度。

(4) 达到预定设计深度后,在桩端就地持续喷浆搅拌30 s 以上,使桩端水泥( 砂) 浆土充分搅拌均匀( 下沉喷浆为总浆量的80%以上) 。

(5) 搅拌、喷浆提升: 此时喷浆目的是为了避免喷浆口被堵塞,同时多向搅拌桩机钻杆上叶片正反向旋转,继续搅拌水泥土。

(6) 搅拌完毕: 搅拌、喷浆提升到地表或设计标高,完成单根多向搅拌水泥( 砂浆) 土桩的施工。桩头应原位搅拌不少于2 min,进行磨桩头。

(7)施工参数选择:

1)下钻钻进速度0. 8 m /min,转速60~130 r /min。喷浆量≥58 L /m,下钻喷浆量占总浆量的80% 以上。

2)提升速度1. 2 m /min,转速80~140 r /min。喷浆量≤20 L /m,提钻喷浆量占总浆量的20% 以下;浆喷压力为0. 4 ~ 0. 6 MPa。

3)配合比:严格按设计配合比拌制浆液,施工应根据浆液浓度、泵送情况实施调整配合比。

(8)施钻程序示意图如图1。

图1 多向搅拌水泥砂浆桩施钻流程

2.1.3 试验检测

(1)成桩7天后,按规定的检测频率,采用浅部开挖桩头,深度超过停浆面以下0.5m,目测桩身完整性,测量成桩直径。

(2)成桩28d后,按规定的检查频率,在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻芯,观察其完整性、均匀性,拍摄取出芯样的照片。在桩体的芯样上每隔2m试件做无侧限抗压强度试验,要求不小于设计值(本工程要求不小于1.5MPa)。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。

(3)成桩28天后,按规定的检查频率,做单桩复合地基载荷试验,要求单桩复合地基承载力不小于设计值(本工程要求不小于180KPa)。

2.2 工艺创新点

2.2.1 加固效果良好

通过与普通水泥搅拌桩比较,多向搅拌水泥砂浆桩在多方面优点显著,详见表1。

表1 普通水泥搅拌桩与多向搅拌水泥砂浆桩对比表

序号 项目 普通水泥搅拌桩 多向搅拌水泥砂浆桩

1 机械 钻杆轴数 单轴 内外同心双轴

钻头叶片数 4片 8片

喷嘴位置 底部第一层叶片 底部第二层叶片中间

搅拌方向 单向搅拌 正反双向搅拌

搅拌提升装置 旋转与下钻提升速度联动,速度成正比,地质土层多变需及时换挡否则容易憋钻,对桩机损害较大 采用无级调速电机,旋转与下钻提升速度分离,可以根据地质土层软硬及时调节,减少换挡次数,保护桩机设备

浆液输送设备 单缸柱塞泵喷浆压力小于1MPa,输送距离小于100米 柱塞式双缸砂浆泵,工作压力1~4MPa,输送距离400米

2 材料 使用材料、桩体强度 水泥、水,桩身强度低 水泥、水、砂、外掺剂。掺砂后桩身强度大副度提高,并可节约一部分水泥。当地下水有侵蚀作用或土壤有机质较高,可掺粉煤灰、化学添加剂、生石膏等。

3 工艺 喷浆搅拌 二喷四搅,需复搅,人为干扰多 仅二喷二搅不需复搅,人为干扰降低

搅拌均匀性 单向切土搅拌土体与水泥浆不能充分搅拌均匀 正反双向切土搅拌反复揉搅使得土体与水泥砂浆充分搅拌,均匀性较高

4 加固效果 强度、桩身连续性 桩身强度低,软硬不均,有效加固深度一般不超过12m 桩身强度较高,桩体连续性好,加固深度可达20m

5 效能 施工效率 搅拌行程桩长*4,日产量约400米 搅拌行程桩长*2,节约1倍施工时间,日产量可达700米

2.2.2 机械设备改进

多向水泥( 水泥砂浆) 土搅拌桩机是针对常规水泥土搅拌桩施工中存在的问题,选择先进的成桩设备。本工程机械设备充分利用PH-5型大扭矩成桩机械作为机架,由武汉高铁桩工科技有限公司研发的多项专利技术集于一身,并对原设备进行改进而形成的一种新产品。改进后的桩机克服了单向单轴常规搅拌不均匀、浆液上冒、桩体强度低等缺陷,桩体强度大幅度提高。该种桩机的主要特点:

(1)专利传动箱。其内部结构主要为齿轮和轴承装置,主电机传到外钻杆的扭矩通过传动箱分解到内钻杆,并形成与外钻杆旋转方向相反的扭矩实现多向搅拌。工艺巧妙,受力合理,重量轻,安装操作简单。

(2)多功能钻头。通过特制钻杆接头与内、外钻杆连接,安装方便可靠。钻头叶片倾角近水平向,有利于定心和搅拌。内钻杆叶片设有喷浆孔,分浆均匀,便于对土体和水泥浆充分搅拌。材质采用高强耐磨合金钢精铸而成,锋利耐磨,进尺快,硬土层和黏土层都能达到较好的成桩效果。

(3)专利扶正器。在施工长桩时,因塔架超高,施工时钻架和钻杆晃动很厉害,具有安全隐患,桩体垂直度也达不到设计要求,影响桩身质量。为了克服上述缺陷,扶正器结合搅拌桩施工特点,充分研究晃动原因,开发出的专利产品,经现场实践,桩机平稳性明显改善。

(4)安装单独无级调速电机,控制下钻加压与提钻。下钻提升钻杆速度从0. 3 m /min 到2. 7 m /min 之间实现无级调速,调节轻便、快捷,实现了下钻提升与钻杆旋转速度分离。

(5)大转盘主动力独立传动结构45 kW电机五档变速箱正反档变速箱传动轴大转盘外钻杆 ( 外钻头)传动箱内钻杆( 内钻头)。

(6)钻速与提速分离,确保成桩质量。较硬地层钻进、提钻和搅拌均可随意调速,大大降低了机手的劳动强度。简化了复杂传动机构的操作程序,简便、省时、省力、维修费用低、工作效率高。

2.2.3 工艺改进方向

根据不同地质情况、上部荷载大小、成桩机械特点及荷载在地基中的传递规律,采用加芯水泥土桩、长短桩、疏密桩、变截面桩、水泥土桩加塑料排水带等不同桩基共同承担荷载。可研究开发的多向水泥( 水泥砂浆) 土加芯搅拌桩,结合搅拌桩、刚性桩、长短桩、多向喷射灰砂桩等加固技术。几种工艺组合扬长避短,可实现搅拌桩与芯桩作业同步进行,施工简单,桩体受力更趋合理,桩身强度提高2~10倍,大大提高工作效率。

3 质量保证措施

(1)钻机就位必须准确,其孔位偏差≤50 mm,钻杆垂直度偏差≤1%。钻机开钻前,现场施工员必须进行检查,及时调整。

(2) 施工前应认真检查相关设备及管路系统。设备的性能应满足设计要求。管路系统的密封必须良好,管道必须畅通。

(3)制备好的浆液不得离析,泵送必须连续,水泥砂浆应采用二次搅拌工艺。搅拌顺序为:向搅拌桶里注入固定量的水,边搅拌边掺入水泥,依次加入砂子,搅拌均匀后放入二次搅拌桶内进行二次搅拌待用。使用前,用比重计或比重检测仪测定水泥砂浆的相对密度,符合要求( 一般水泥砂浆的正常相对密度为1.70~1.80) 后方可投入使用。

4) 搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间、下钻深度、喷浆高程及停浆面、单桩喷浆量等均应符合施工工艺的要求,并应有专人记录。当多向搅拌水泥砂浆桩到达桩端时,应原位喷浆搅拌不少于30 s,桩底水泥砂浆与土体充分搅拌均匀,再开始提升搅拌头,确保成桩质量。

5) 成桩过程中,由于电压过低或其他原因造成停机使成桩工艺中断时,重新施工时,应将多向水泥砂浆搅拌桩机下沉至停浆点以下0. 5 m,待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3 h,为防止水泥砂浆在整个输浆管路中凝固,宜先拆卸输浆管路,并清洗干净。

6)施工中若发现喷浆量不足时,应按要求复喷,复喷的喷浆量不小于设计用量。

水泥搅拌桩施工总结例10

1参数设计及要求

(1)水泥掺入量:水泥掺入量为拟加固土体重量的15%。水泥搅拌桩固化剂建议采用强度等级为32.5级及以上的普通硅酸盐水泥。

(2)桩径:根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002以及成桩施工机械等因素确定,工程水泥搅拌桩直径采用500mm为宜。

(3)桩长:水泥搅拌桩的长度宜穿透软弱土层到承载力相对较高的土层。工程水泥搅拌桩有效桩长宜为桩体穿透下覆软土层至持力层1m以上。

(4)加固范围:水泥搅拌桩可只在基础平面范围内布桩。工程基础采用钢筋混凝土条形基础,水泥搅拌桩在条形基础宽度范围内布桩。

(5)褥垫层:水泥搅拌桩复合地基应用在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度取300mm,其材料选用中粗砂。

(6)桩土承载力:桩身材料强度确定的单桩承载力应大于或等于由桩土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。一般单桩承载力应大于或等于80KN,复合地基承载力应大于或等于150KN。

2 试桩

(1)深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。

(2)深层搅拌桩施工是用搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

(3)每个标段的试桩不少于5根,且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7天后直接开挖取出,或至少14天后取芯,以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

3 施工工艺流程

施工工艺主要是:先在地面把水泥制成水泥浆,然后送至地下与地基土搅和,待其固化后,使地基土的物理力学性能得到加强,达到改良地基的目的。

4 施工控制

(1)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

(2)对每根成型的搅拌桩质量检点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

(3)为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

(4)水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。

(5)为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30秒。

(6)在搅拌桩施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘,当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时,随着叶片的转动和切削,浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明,“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。

(7)施工中发现喷浆量不足,应按监理工程师要求整桩复搅,复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因,喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施,并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm,超过12小时应采取补桩措施。

4 质量检验

4.1 事前控制

(1)搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土,不得回填杂土。

(2)水泥搅拌桩应采用合格的水泥。使用前,承包人应将水泥的样品送检,合格后方可使用。

(3)水泥搅拌桩施工机械必须具备良好的稳定性能,所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。

4.2 事中控制

有效地监控水泥搅拌桩施工,是确保工程质量达到设计要求的关键。因此,在现场施工中应采取以下监控措施。

(1)确定技术参数和施工工艺,做好试验桩。在各试验点现场,按照设计要求、复核地质实际情况,以确定桩长,试验桩不少于5根,在成桩7天后采取轻便触探法,根据触探击数判断桩身强度,并进行抽芯,观察搅拌和喷浆的均匀程度,判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。

(2)桩位及桩高程的控制

①桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标,由测量监理校核。要求桩位偏差不大于50cm。

②桩顶、桩底高程。要求桩底高程超深10cm以上,桩顶高程超高20cm以上。

③桩深垂直度。每根桩施工时,根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度,间接测定桩身垂直度。要求桩身垂直度偏差不超过1.5%。

(3)水泥掺量及浆液控制

①桩身水泥掺量。每根桩的水泥掺量是保证质量的关键因素之一,为了加强控制,可采取总量控制法,计算分析每一工作台班每一延米的平均水泥用量及平均工作效率,并与试桩估算的工作效率相比较。根据由实验桩所确定的水泥掺量,检查每根桩的水泥用量。

②水泥强度。根据设计要求选用,必须检验合格后方可使用。

③浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比,确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长,超过2小时的浆液不再使用。

4.3 事后检测

(1)施工过程的质量检测

监理随时检查施工记录,并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。对于不合格的工程桩,应根据位置、数量等具体情况,分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。 (2)水泥搅拌桩单元工程验收

①水泥搅拌桩单元工程施工完成后,施工单位应在自检合格的基础上申请单元工程验收。该验收为联合验收,参加验收的单位包括施工、设计、监理、业主,监理单位为组织单位。

②施工单位应为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表等资料,验收前搅拌桩基础要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土,露出完整的桩头。

5 结束语

水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用,在建筑工程施工中确保工程质量的前提下能够降低施工成本、缩短了基础处理施工工期。只要在施工过程中抓好每一个施工环节,采取科学有效的监控手段,把好事后的成桩检测关,就能很好地控制水泥搅拌桩的成桩质量,取得较好的软基处理效果。