深层搅拌水泥桩(精选12篇)
深层搅拌水泥桩 篇1
随着科学技术的发展, 水泥搅拌桩技术应用日益广泛, 其在施工的过程中主要是针对岩溶地区和其他各种土质性能不能够满足施工荷载需求的土层进行处理。水泥搅拌桩在施工中是采用带有水泥固化剂做头的设备和搅拌机为主要的器械, 通过针对软土深层进行催化和搅拌加固形式综合分析, 使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种搅拌方式和方法在当前项目施工的过程中被广泛的应用在软土处理之中, 成为当前地基处理的主要手段和方法。在各种施工中期施工效果也是显而易见的, 其逐步的成为当前地基应用的重点形式。特别是针对水利工程中水库和坝体工程的防渗和加固处理中, 更是在应用的过程中主要的应用措施和方式, 更是应用中的关键性手段。
1 渗透原因
水库是解决居民供水和人们生活中各个生产行业用水的主要基础设施, 伴随着社会技术的不断发展使得水库在施工的过程中针对各种施工质量要求不断的提高。渗透问题自古以来就是水库工程施工中人们探究的重点问题, 伴随着当前水库水利工程的日益提高和增加, 成为影响水库分析和应用的关键技术手段和方式。由于当前的水库施工中, 水库地质条件较差, 各种库盆暗袋存在着诸多的制约和影响因素, 是影响水库工程施工直质量的主要基础前提。
1.1 水库渗透的原因
水库工程中对水库库盆渗透破坏的分类主要是从宏观现象考虑。在库盆的渗透过程中多是由与前期施工过程中对材料质量的检查不过关, 在使用中养护过程没有做到位。以至于在水库使用过程中随着时间的流失使得渗透速度加快。比如, 由于盘底的渗透破坏在后期多表现为集中渗流对土体的冲刷, 并往往冒水翻砂。其实, 水库工程中常说的管涌基本上都是土力学中的流土破坏。堤身的渗透破坏包括三种类型:渗水 (散浸) 造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。
1.2 水库渗透的破坏
渗透破坏是水库工程中常见的现象, 是影响水库工程质量和使用寿命的最大难题和因素, 而且难以根治。要做好除险加固工作, 必须首先分析其成因, 确定渗透破坏的类型及特点, 结合当前土质的实际情况和周围环境因素对采取的方案需经过充分地论证, 才能使除险加固措施真正切实可行, 经济合理。随着汛期水位的升高, 水库工程内部的浸润线逐步形成并不断抬高, 堤基和堤身内的渗透比降也逐渐增大。
2 设计处理方案
在水库防渗处理的过程中, 需要结合当前施工实际情况和因素综合分析, 严格制定施工方案和设计图纸, 确保在施工的过程中施工质量能够满足设计要求。使所采取的各项防渗措施能够形成一个较完整的防渗体系而共同发挥作用。因此, 在认直分析研究库盆地质资料的基础上, 结合现有的施工技术手段, 分别对土工膜防渗及深层搅拌桩结合岸坡粘土斜铺防渗处理方案进行了经济技术比较。
2.1 土工膜防渗
拟采用两布一膜复合土工膜对水库进行防渗处理, 用土工膜防渗的优点是施工简便, 但对基础找平要求较高, 对灰岩出露的防渗区域来说, 清基后还需铺设碎石垫层, 在土工膜铺设完成后, 其上再设置浆砌块石压重及护坡。由于该方案是铺盖防渗, 为了维持渗流稳定的要求, 水平段需延伸至库盆内, 以延长渗径。
2.2 粘土斜墙结合深搅桩垂直截渗
库盆附近粘土判储量丰富, 土料质量较好, 对灰岩出露区用粘土斜铺防渗, 坝摧砂土层采用深层搅拌桩截渗墙。进行垂直防渗处理:岸坡斜墙段与垂直截渗墙形成一个防渗体系共同工作, 能够较好地阻断渗透途径, 维持渗透稳定的要求。斜墙铺盖平台的预压与垂直防渗体的封堵作用, 以防止砂土液化, 其投资亦低于土工膜防渗方案, 经综合比较, 推荐采用该处理方案。
2.3 防渗体系布置
对于灰岩露区范围内的两个落水洞, 采取工清除洞内松散土体后先埋填一层大块石;再填20~30cm碎石, 然后铺筑30cm厚的由粘土、细碎石水泥构成的“二合土”其上再用低强度 (C10) 混凝土填封, 为此在粘土与灰岩之间设置75cm厚的碎石反滤层, 以保持粘土铺盖的完整性, 粘士铺盖平均厚度4m。为防止粘上铺盖水库建成后出现局部裂缝对其运行产生不利影响, 施工完成后再铺设30cm厚粘土散料, 以期达到自愈的效果、粘土铺盖处理的好处是筑坝材料可就地取材施工质量容易控制, 防渗效果可靠。
第二系砂土层透水性高, 强度较低, 其允许承载力仅为0.14MPa;内摩擦角184O, 库盆防渗处理考虑了基础的这个特点。深层搅拌水泥桩在堤防工程及工民建基础加固中应用广泛, 而在水库工程, 尤其是岩维地区砂陆地基中用作防渗的工程实例不多。水库砂土层采用深层搅拌水泥桩截渗墙起垂直防渗作业。设计桩直径600mm;桩间搭结200mm;单排桩布置中心距400mm;总进尺88245m, 深层搅拌水泥桩截断透水砂层, 置于粘土不透水层上。设计最大桩深12m, 平均桩深10.24m。
3 生产性试验
在深层搅拌水泥桩施工之前, 选择有代表性的地段共12根桩进行了生产性试验, 通过试验检验设计方案的合理可靠性, 总结和摸索出适宜的水灰比、提升速度等施工技术参数, 深层搅拌机型号DS-80, 其最大桩径为800mm, 最大加工桩深度为165m, 采用门式丰腿形式, 电动机功率为30k W。第一次先做4根桩, 试桩最大深度12m。制桩后28d打孔压水试验, 结果桩体被击穿, 说明制桩失败分析其原因, 主要是水泥、粉煤灰等主要材料选用不合适;施工工艺粗糙:制桩操作不规范。
4 质量检测
防渗体施工历经1年。经检测, 粘土斜墙铺盖填筑质量满足规范要求, 渗透系数K≤10×10cm/s。深搅桩实际进尺8911 m, 施工结束并达到龄期后, 对桃体随机抽样进行压水试验, 存压力达0.30MPa时抽检桩体均未击穿, 抽验的35根桩全部合格, 优良品率85.70%。机体强度能满足设计要求, 截渗墙墙体连续, 质量良好。
结束语
水库是推动社会发展的基础, 更是为人们生活和各个行业生产提供水资源的主要方式。伴随着社会技术的发展, 水利工程逐步成为建筑工程的主要组成成分, 其各种施工措施和施工方式逐步完善, 在施工中水泥搅拌桩技术逐步应用, 成为提高水利工程施工质量和施工效益的基础措施。
深层搅拌水泥桩 篇2
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,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。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
2 试桩
2?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?2 深层搅拌桩施工是藉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。
2?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 施工准备
3?1 深层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。
3?2 水泥搅拌桩应采用合格的32?5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
3?3 水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
3?4 水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,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 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0?3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
5 设计参数及要求
(1)水泥掺入比>12%;
(2)室内配合比设计
7d无侧限抗压强度:qu≥0?8MPa,
28d无侧限抗压强度:qu≥1?6MPa,
90d无侧限抗压强度:qu≥2?4MPa;
(3)现场质量检测
28d取芯强度:R28≥0?8MPa,
90d取芯强度:R90≥1?2MPa,
单桩承载力>210KPa,
复合地基承载力>170KPa。
6 施工控制
6?1 项目经理部指派专人负责水泥MPa桩的施工,全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号,应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位,责任到人。
6?2 水泥搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。
6?3 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。
6?4 对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、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。
6?5 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。
6?6 水泥搅拌配合比:水灰比0?45~0?50、水泥掺量12%、每米掺灰量46?25kg、高效减水剂0?5%。
6?7 水泥搅拌桩施工
深层搅拌水泥桩 篇3
【关键词】深层水泥搅拌桩;水利工程;河道整治;施工应用
与其他的桩基施工技术相比,深层水泥搅拌桩在水利工程的软弱土质层加固施工中的施工更方便,工期更短,造价更低,整体性更强。这是因为其主要是利用深层搅拌机械把软土和配置好的水泥浆液混合在一起并进行充分拌和,最终形成具有较高整体性的桩基。并且由于水泥浆液会像桩体四周渗透,因此桩体的四周也会通过水泥的硬凝反应而增大强度,这种复合性的地基更是极大的提高了桩基的稳定性,实现良好的地基加固效果。以下笔者就以某水利河道的地基加固为例,来详细谈谈深层水泥搅拌桩施工技术的具体应用。
0.工程概况
某水利河道是当地的重要引排工程之一,在排涝抗洪中具有非常重要的作用。为了能够提高河道的排水性能,当地决定对河道进行一定的整治和加固维修。由于该河道某处的地质条件较为复杂,在对该处的码头进行加固处理时遇到了一定的难度。这是因为其地层土层从上到下依次为碎石、粉土层、细砂夹淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土,可以明显看出这是一种非常典型的软弱地质层,土层弹性大、含水率较高,易变性,强度非常低。要想该地基能够安全的承载河道码头的运行荷载,就必须要对求进行地基加固处理。通过地质勘查得知,最下层的软土层深达8.6-15.8m,为了保证加固施工能够取得预期效果,在综合实际情况后,我们决定使用深层水泥搅拌桩进行地基加固。
1.深层水泥搅拌桩施工的前期试验
在深层水泥搅拌桩施工质量控制中,最关键是一点就是要确定水泥的掺入量和水灰比大小。若所设计的水灰比不合理、掺入的水泥量过多或过少,都会严重影响到桩体的整体性和抗压强度。另外,搅拌机将水泥浆液和软土搅拌在一起的均匀程度大小,也会影响到桩体的施工质量。为了能够最大程度的保证桩体的完整性和强度,我们在施工前先进行了一定的前期试验。考虑到本次地基加固的主要部位是对第三层和第四层的软土进行加固,且河道码头所需的承载力要求至少不能低于150kPa,为此,我们设计深层水泥搅拌桩的桩径为0.6m,桩长为8m,桩与桩之间的距离为1.2m,置换率设计为19.6%。经过试验室的强度试验对比,并结合实际情况,考虑到汛期将近,工期较紧,且地下水位相对较高,再加上当地的施工设备性能有限等综合因素进行分析后,我们最终确定了本次工程施工的水灰比为50%,水泥掺入量为17%。
2.水泥搅拌桩施工工艺
水泥搅拌桩是通过特制的搅拌轴的轮叶,进行机械搅拌,把水泥和软土混合形成水泥土,是一种物理和化学的反应过程,水泥土硬化是水泥在具有活性的粘土介质中形成,作用缓慢而复杂。水泥遇水后发生水化和水解作用,生成氧化钙等多种化合物,其中钙离子与粘土矿物表面吸附的钾离子和钠离子进行当量交换,使粘土颗粒形成较大的土团粒,同时水泥水化后生成的胶体粒子,把土团粒连接起来形成蜂窝状结构;随着水泥水化的深入,溶液析出大量的钙离子与粘土矿物中的二氧化硅和三氧化二铝;进行化学反应,形成稳定性好的结晶矿物和碳酸钙,这种化合物在水和空气中逐渐硬化成为水泥土。处理后的水泥土与软土比较,其力学特性显著改善,无侧限抗压强度比天然土大几十倍。水泥土的抗压强度除了与被加固土体的性质有关外,还与水泥的标号、掺合量、龄期及外加剂等有密切的关系。
2.1成桩试验
为了掌握施工工艺及各项技术参数,在挡墙施工初期进行成桩试验,主要从以下几个方面来进行考虑和布置:(1)满足设计要求的每米水泥掺量和工艺要求的各种技术参数。如钻 进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷浆量等。(2)确定搅拌的均匀性,对“两喷四搅”施工工艺的2、3搅时喷浆和2、4搅时喷浆进行了对比分析,发现2、4搅时喷浆搅拌水泥土程度较均匀。(3)掌握各种土质条件下钻进和提升的阻力程度及喷浆情况,选择合理的技术参数。(4)为了使试桩有代表性,成桩工艺试验桩数为6根。(5)成桩7d后进行检查,用日测法检查桩体成型情况及搅拌均匀程度,检查深度0.5-1.0m;成桩28d后,钻孔取芯进行无侧限抗压强度试验。
2.2施工工艺
根据成桩试验结果,水泥搅拌桩采用湿法施工,工艺程序为:预搅下沉一喷浆搅拌提升一重复搅拌下沉—重复喷浆搅拌提升至顶。详细施工方法如下:(1)机械就位调整导轨垂直度,钻头对中桩位,安装调试检测控制仪器设备,检查各种配套机具设备是否满足施工要求。(2)下钻预搅。钻进速度控制在0.6-0.8m/min,钻进至桩底标高后,原地旋转将桩底搅拌均匀。(3)开动灰浆泵,待浆液到达喷浆日时启动上升,边反转匀速提升边喷浆,提升速度控制在0.5m/min.喷浆压力控制在0.3-0.45MPa,提升至桩顶标高,在此过程中,浆液完成量要达50%。(4)重复搅拌下沉。边钻进边搅拌,钻进速度控制在0.6-0.8m/min,至桩底后,原地喷浆0.5min后,边反转匀速提升边喷浆,搅拌速度控制在0.4-0.6m/min,匀速提升至离地面0.5m处搅拌数秒,使桩头均匀密实。(5)钻机移位。关闭搅拌机械,移位。
3.施工中出现的问题原因分析及解决方案
在实际的工程施工中,一些不确定性因素的出现给施工带来一定的问题,这是在施工计划和施工方案中没有设想到的。为了能够保证施工的顺利进行,避免耽误施工进度,保证施工质量,必须要尽快采取措施来解决这些问题。以下笔者就以其中两种情况为例,以供同类工程参考。
3.1钻孔过程中发现电机电流表系数过大
由于该河道两岸的石块被大量开采,因此在河底留下了很多小卵石,在钻孔施工中,钻机操作人员忽然发现钻机的电流表读数急速上升,发生了电流突变的现象。根据施工人员的多年经验,认为这是因为钻头在钻孔中碰到了坚硬的石块,阻力较大,才增大了电流表的读数。为了解决这一问题,技术施工人员决定采用较慢的速度慢慢钻进小卵石的复合层,以免影响了钻头的正常使用,钻速控制在0.5m/min,比普通的0.8m/min要慢。这样就很好的解决了钻头冲击问题,保证了钻孔的顺利进行。
3.2粉质粘土搅拌中的离析现象
粉质粘土、粘土的内聚力相对较大,粘性较强。按常规施工发现搅拌桩水泥、土搅拌的均匀性较差,同时伴有水泥、粘性土的分离现象,钻头上易产生土球,严重得甚至产生了抱钻(也有称糊钻)现象。由此而成的生成桩抗压强度很低。为了避免上述现象的产生,主要有两种方法解决:一种是采取钻头增加叶片、搅拌钻头加长和上下叶片的距离加大处理,此方法经施工验证具一定的效果,但存在一定的问题,搅拌的动力需要增加,供电电量相应加大。另一种方法就是利用淤泥质土的含水量较大,采取增加水泥浆液浓度,同时根据实际情况采用增加重复搅拌的次数来提高水泥土的搅拌均匀性。经基槽开挖后验证,搅拌的成桩效果比较好。
4.结语
在本河道整治工程中,由于使用了深层水泥搅拌桩施工技术,并在施工前做好了相应的试验,确定了水泥的最佳掺入量和水灰比,并在施工中加强质量管理和控制,针对突发问题及时作出正确有效处理,使得本工程得以顺利进行,在汛期到来之前完成了河道的整改,经检测和实践运行后,都证明本次深层水泥搅拌桩施工取得了良好的加固效果,值得同类工程借鉴应用。
【参考文献】
[1]邢志兴,等.深层水泥搅拌桩应用的若干问题[A].河南省建筑业行业优秀论文集(2009)[C].2009.
深层搅拌水泥桩 篇4
1 水泥土搅拌桩截渗墙概述
1.1 特点
水泥搅拌桩截渗墙施工技术, 在实际应用的过程中, 所呈现出的优势主要就在于自身的力学参数、整体连续性上, 并且其中所使用的水利用量的控制程度能够处在一个合适的范围内。目前来说, 在社会本身不断发展的状况下, 由于水泥土搅拌桩本身在实际施工期间, 所呈现出的软弱土质结构改善, 有着极为优秀的强化效果, 所以, 水库坝体结构在这一施工技术的影响之下, 能够呈现出良好的防渗性、整体性。并且在我国当前对于水资源需求不断增大的情况下, 这一类型所固化剂特色墙体结构, 已经成为了水库工程建设所主要使用的措施和方式, 而这方面恰恰也是确保水库工程整体性有所保障的关键所在。
1.2 适用范围
新世纪以来, 各种新技术、新方法的出现对于整个工程施工而言至关重要, 促使了各种工程建设质量和施工稳定性得到了保证。水库工程作为工程建设中最为常见的一种, 其在施工中采用深层搅拌水泥桩截渗墙十分关键, 且在应用的过程中对于整个施工优势和效益发挥着的作用。在目前的施工中, 人们对于施工技术额施工理念提出了新的认识和标准, 尤其是在岩溶地区, 其在施工中更是发挥着不可替代的作用与意义, 更是施工中最值得我们关注和重视的一部分和工作要点。
2 水泥土搅拌桩截渗墙施工技术施工要点
2.1 渗透原因
水库是目前社会持续发展过程中, 维持人类生活的一个重要保障设施, 是相关生产是否能够展开的关键。并且随着我国科学技术的发展, 大量新兴技术的应用, 帮助水库工程的建设带来了较大的性能提升, 但同样的, 由于部分施工技术本身的不成熟, 也引发了一些质量问题, 这方面的质量问题对于工程带来了极大的影响。在我国当前社会飞速发展的过程中, 极为常见的水利工程渗漏, 主要是由于水库坝体、水库库盘发生渗漏, 而库盘渗漏所呈现出的影响是最大的。如果说库盘渗漏现象过于严重, 那么还有可能会引决堤的重大安全事故发生。从引发渗漏的具体机理来看, 导致这方面问题出现的一个主要原因, 就是由于工程本身在前期施工阶段, 没有对于施工材料、施工质量进行严格审查, 并且在完成施工并且养护期间, 其中所呈现出的缺陷、质量隐患没有被第一时间发现。
2.2 墙体的具体施工过程
在针对墙体本身进行施工的过程中, 通常是选择三头双动力深层搅拌桩机进行施工, 并且需要严格的依照以下几个方面的施工步骤进行施工:首先, 针对装机设备做好调整、定位工作, 之后再执行喷浆搅拌下沉的措施, 并且期间要严格的依据规定配合比来对水泥浆进行配置, 过程中, 要通过喷浆搅拌以及复搅的方式提升施工效果。完成这几步骤后, 再将管路清洗干净, 同时将装机设备移动到下一个施工桩位置之上。必须要保证这几个施工步骤的严格执行, 才能够在最终形成高质量的截渗墙墙体。此外, 施工期间还必须要对以下几个方面的问题加以重视:
2.2.1
严格按照相关设计规定, 来对于搅拌桩基的定位进行确定, 定位工作所呈现出的误差, 应当要严格的控制在5cm范围内, 对中偏差则需要严格控制在50mm之下, 同时, 桩体本身的偏斜率也不得超出0.5%的范围, 而不同装置的桩径差异, 则需要维持在4%的范围之内。
2.2.2 做好水泥浆液的过滤工作。
要求设置一道过滤网, 将其放在灰浆拌制机和集料斗之间。及时使用已经配置好的水泥浆液。为了避免出现水泥浆的离析问题, 需要在灰浆拌制机里面进行连续搅动, 并且在压浆以前将其倒入集料斗里面。
2.2.3 供浆以及供水施工操作。
确保连续供浆以及供水操作, 在施工过程中如果出现中断现象, 可以把旋喷管快速下沉到停供处下的0.5m位置处, 在能够恢复供浆和供水之后应将旋喷管提升到指定位置。如果由于某些故障需要连续停机半小时以上, 需要做好泵体以及输浆管路的清洁工作。
2.2.4 试运转过程中应注意的事项。
要求将搅拌速度严格控制在设计值的10%以内, 而且提升速度不得超出1m/min;确保送浆以及供水管理在运行过程中能够保持畅通, 要求登记表的显示数据具有较高的准确性。此外将水泥浆液的搅拌时间控制在3min以上, 从配置到使用的时间应保持在2h以内, 按照设计规定确定1m的实际用浆量。
3 严格控制施工质量
在对截渗墙的施工质量进行有效控制的过程中主要涉及到以下几方面内容:钻进操作的施工质量、浆液以及原材料的质量, 还有一些特殊部位的质量等。在进行钻进质量控制的时候一定要做好桩位、桩径、桩长以及墙体垂直度等方面的控制工作。工程使用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥, 要求将水泥的掺入量控制在12%~15%之间, 水灰比控制在0.5~0.6之间;此外工程用水最终选择了浅井水, 经过水质分析之后发现其p H值大约为7.0, 符合项目工程的施工要求。施工中应用的机械设备主要是双动力三轴深层多钻头搅拌桩机, 要求将钻头的直径控制在300mm左右。在开始施工之前, 需要根据施工要求做好场地的平整工作, 根据设计要求完成施工放线操作。在实际的施工中, 应在完成1号桩以及3号桩的施工任务之后, 再展开2号桩的施工, 并且要求将成墙的厚度控制在22cm以上。
结束语
综上所述, 水泥土搅拌桩截渗墙施工技术所呈现出的特性极为优秀, 不单整体性强, 其水稳性和抗渗性也极为优秀。而从大量的实践状况来看, 在该技术不断的总结完善的状况下, 可以对于钻头形状、数量加以选择, 如此以来, 便能够形成更加便捷的截渗墙技术。也就是通过多个小直径的深层搅拌桩截渗技术, 来形成良好的防渗结构。
参考文献
[1]张爱疆.水利工程中水泥搅拌桩施工技术的质量控制措施[J].河南科技, 2010 (18) .
[2]宁铭.水泥搅拌桩在软基础处理中的应用[J].中国西部科技, 2009 (11) .
深层搅拌水泥桩 篇5
深层水泥搅拌桩在软基处理中的施工控制及应用
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的`主剂,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.在津滨轻轨XQe标路基软基用深层水泥搅拌桩处理其软基,效果显著;但如何在今后的软基处理中,对有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保软基处理的效果是以后在工程实践中不断探索的一个课题.
作 者:李建福 作者单位:中铁十六局集团第二工程有限公司,天津,300162刊 名:西部探矿工程英文刊名:WEST-CHINA EXPLORATION ENGINEERING年,卷(期):21(4)分类号:U443.15关键词:深层水泥搅拌桩 试桩 轻便触探 取芯强度 单桩静载
深层搅拌水泥桩 篇6
关键词:水灰比 桩身搭接 垂直度 喷浆 水泥土强度
水泥深层搅拌桩作为地基处理及基坑支护的一种技术手段,已广泛应用于地基处理和基坑支护结构中,其施工工艺已相对成熟,相关的施工质量验收规范及工艺标准也较完善。但笔者在工程实践中发现,目前有关水泥深层搅拌桩施工工艺标准中的一些要求或工艺做法缺乏可操作性,有必要将存在的问题提出来與同行共同探讨,希望能促进我国相关规范及工艺标准的进一步完善和发展。
1.有关水灰比的问题
现行《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-002)及《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)均没有对水泥搅拌桩的水灰比提出具体要求,只提出水灰比应通过成桩试验确定,但查《建筑施工手册》(第四版)及《地基与基础工程施工工艺标准》(中国建筑工程总公司编)等参考书籍,均提出水灰比为0.45~0.55。经实际试配,在不掺入外加剂的情况下,按上述水灰比拌制出来的水泥浆是比较粘稠的,其可泵性较差,易造成塞管。按目前建筑市场上普遍使用的灰浆泵,经工艺试验,比较适合泵送的水泥浆的水灰比应该为0.6~0.7。
实际上水灰比的取值应根据二方面的因素来确定,一方面是水泥土的设计强度,另一方面是可泵性。应该说,可泵性是前提,如果设计出来的水灰比无法满足泵送要求,则根本就无法施工,该水灰比的取值只能说是一厢情愿。所以必须以在满足可泵性为前提,通过调整水泥的强度等级、水泥掺量或掺加外加剂等措施来确保达到水泥土的设计强度,这方面与泵送混凝土以坍落度控制来进行混凝土配合比设计的道理相似。所以建议规范中提出类似于砂浆稠度的技术参数作为控制指标,然后通过试配来确定水灰比。目前,有些地区采用水泥浆比重(约1.7~1.8)作为控制指标,实际上水泥浆比重也直接与水灰比相关,但目前尚无上述二个指标的关系公式。以水泥浆比重作为控制指标也缺乏理论依据。
2.有关相邻桩身搭接及桩身垂直度的问题。
依据《建筑基坑支护规程》(JGJ120-99)第5.5条的有关规定,考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不能小于150mm,垂直度偏差不能大于0.5%;而《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(G1350202-2002)第7.3、第4.11条则要求桩身搭接应大于200mm,垂直度偏差不大于1.5%。由此可知,上述二部规范的规定并不一致。
笔者认为,作为基坑围护止水结构的水泥深层搅拌桩,其止水较果的好坏直接影响到基坑围护结构的安全,水泥深层搅拌桩施工过程又受地质因素、机械因素及人员素质等诸多不确定因素的影响,所以《建筑基础工程施工质量验收规范》(G150202-2002)中的相关规定更适合于实际。
有关作为止水中帷幕的水泥搅拌桩的排列问题,规范中并没具体要求,但施工实践表明,沿纵向相邻排桩采用梅花形排列时的止水效果较好,这是因为采用梅花形排列时,每一根桩位于相邻排两根桩的中间,万一出现相邻排两相邻桩因垂直度偏差较大而搭接不上时,该桩能起到填补和连结作用,从而形成连续的止水帷幕。
3. 有关施工工艺中的喷浆问题。
规范中对水泥搅拌桩的施工工艺均没有具体提及,但目前出版的施工手册或工艺标准对水泥深层搅拌桩施工工艺的描述存在不太科学之处,与实际操作也不相符。如《建筑施工手册》及《地基与基础工程施工工艺标准》(中国建筑工程总公司ZJG00-SG-800-2003)中的水泥深层搅拌桩工艺流程为:
深层搅拌桩定位、调平 预搅下沉至设计加固深度 配制水泥浆边喷浆边搅拌提升至预定的停浆面重复搅拌下沉至设计加固深度 喷浆或搅拌提升至预定停浆面 关闭搅拌机、清洗 移至下一根桩。
按照上述的工艺流程,喷浆只在搅拌提升阶段,搅拌下沉阶段无喷浆,这实际是不合适的;因为一方面下沉时若不喷浆(或喷浆),下沉将比较困难;另一方面,下沉时若不喷浆(水) ,土体将会造成搅拌头的喷浆嘴堵塞,当搅拌提升须喷浆时,因喷嘴堵塞,浆液将无法喷出。所以就目前建筑市场上水泥深层搅拌桩施工机械的搅拌头构造设计,其喷浆应该连续,不能间断。若水泥深层搅拌桩的有效桩长系在地面以下一定深度计起,则加固深度以上的空桩段必须以水代浆,连续喷水,当接近加固深度时(一般取加固深度以上0.5m)才改为喷浆。由于每根加固桩的水泥浆量是一定的,为保证整个搅拌过程喷浆的连续均匀,所以要调整喷浆速度,使喷浆速度与搅拌下沉或提升的速度同步,当每根桩完成时,其水泥浆也刚好用完,这样才能保证每根桩的水泥掺量符合设计要求。
4.有关水泥土的强度问题
有些工程的设计图纸对水泥土的水泥掺量、水灰比及水泥土的强度等级均提出具体要求,实际上是不科学。因为在没有进行实际试配验证的情况下,按设计的水泥掺量及水灰比搅拌出来的水泥土能否达到设计强度要求还不能确定。就象钢筋混凝土结构设计时,在提出混凝土设计强度等级的同时还提出单位水泥用量一样,显然是不合理的。
所以在设计明确水泥土强度等级时,水泥掺量及水灰比只能作为参考值,具体须通过试配来进行验证,待验证合格后才能作为施工的控制依据。由于水泥土的龄期一般取90天,在实际操作时,往往时间上不准许待90天龄期试压验证后再行施工,所以建议各地区的设计或有关部门应建立本地区相关水泥土施工参数的数据库,以供设计时选用,这样设计出来的施工参数才较科学。
软基处理水泥深层搅拌桩施工控制 篇7
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂, 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。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量, 确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
2 试桩
2.1 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。
2.2 深层搅拌桩施工是藉搅拌头将水泥浆
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。
2.3 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 施工准备
3.1 深层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。
3.2 水泥搅拌桩应采用合格的32!
5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前, 承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
3.3 水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录
仪及打印设备, 以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
3.4 水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及
稳定的性能, 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 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
5 设计参数及要求
5.1 水泥掺入比>12%;
5.2 室内配合比设计
7d无侧限抗压强度:qu≥0.8MPa,
28d无侧限抗压强度:qu≥1.6MPa,
90d无侧限抗压强度:qu≥2.4MPa;
5.3 现场质量检测
28d取芯强度:R28≥0.8MPa,
90d取芯强度:R90≥1.2MPa,
单桩承载力>210KPa,
复合地基承载力>170KPa。
6 施工控制
6.1 项目经理部指派专人负责水泥MPa桩的施工, 全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。
所有施工机械均应编号, 应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处, 确保人员到位, 责任到人。
6.2 水泥搅拌桩开钻之前, 应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象, 待水排尽后方可下钻。
6.3 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。
6.4 对每根成型的搅拌桩质量检查重点是
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。
6.5 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。
6.6 水泥搅拌配合比:
水灰比0.45~0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46~25kg、高效减水剂0.5%。
6.7 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04MPa。
6.8 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。
6.9 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。
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。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时, 不得进行下一根桩的施工。
6.1 0 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。
6.1 1 现场施工人员认真填写施工原始记录, 记录内容应包括:
施工桩号、施工日期、天气情况;喷浆深度、停浆标高;灰浆泵压力、管道压力;钻机转速;钻进速度、提升速度;浆液流量;每米喷浆量和外掺剂用量;复搅深度。
7 质量检验
7.1 检验方法
7.1.1 水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验:
检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻, 在搅拌桩身中心钻孔, 取出桩芯, 观察其颜色是否一致, 是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。触探试验:根据现有的轻便触探击数 (N10) 与水泥土强度对比关系来看, 当桩身1d龄期的击数N10大于15击时, 桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时, 桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
7.1.2 水泥搅拌桩成桩28天后, 用钻孔取
芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位, 送实验室做 (3个一组) 28天龄期的无侧限抗压强度试验, 留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验, 以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%~1.5%。
7.1.3 如果某段或某一桥头水泥搅拌桩取
芯检测结果不合格率小于10%, 则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%时, 则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%, 则该段水泥搅拌桩为不合格。
7.1.4 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。
7.1.5 在特大桥桥台或软土层深厚的地
方, 或对施工质量有怀疑时, 可在成桩28天后, 由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0.2%, 且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。
7.2 外观鉴定
7.2.1 桩体圆匀, 无缩颈和回陷现象。
7.2.2 搅拌均匀, 凝体无松散。
7.2.3 群桩桩顶齐, 间距均匀。
7.3 实测项目
8 结论
深层水泥搅拌桩的应用与施工 篇8
深层搅拌桩现已大量应用于珠江三角洲等沿海软土地基中, 至今已形成喷浆和喷粉两大系列的深层搅拌施工技术。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂, 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。其原理主要是利用水泥、石灰等材料作为固化剂, 通过特制的深层搅拌机械边钻进边往软土中喷射浆液或雾状粉体, 在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌, 使喷入软土的固化剂和软土充分拌合在一起, 由固化剂和软土间所产生的一系列化学作用, 形成抗压强度比天然土强度高得多, 并具有整体性、水稳性的水泥加固土桩柱体。
1 工程地质概况
某水库排洪河主要是排泄水库下泄洪水, 设计排洪量100m3/s。该段河道建筑物多, 场地以海陆交互相及滨海相沉积层为主, 厚度向出海口方向逐渐增大, 该层压缩性大, 灵敏度高, 承载力低, 且场地地表水非常发育, 地下水位一般埋藏较浅, 与地表水位基本一致。从地形上看本段大部分位于鱼塘上。
场地土分为4层, 现将各层特征简述如下:
1.1 人工填土:
均为素填土。填土岩性为黄褐色砂、砾质粘性土, 局部含碎石块, 层厚0.6~3.80米。堤填土岩性为暗灰色、可塑~硬塑状淤质粘土, 含草根, 层厚1.2~3.5米。
1.2 海陆交互相及滨海相沉积层:
淤泥质粘土, 灰黑色, 软塑~可塑状, 含较多贝壳残体、局部底为淤质粉细砂或淤质中~粗砂, 该层厚3.8~9.50米, 靠出海口为软塑状淤泥或淤泥与淤质砂土互层, 灰黑色, 含较多贝壳碎片, 该层厚约5.60~10米。
1.3 花岗岩残体积土:
该层分布稳定, 局部清灰色或紫红色硬塑状砂质粘性土为主, 局部发育粘性土或砾质粘性土。
1.4 强风化花岗岩:
该层岩石强烈风化, 岩芯呈半土半岩状, 岩块质软, 手可折断。
2 试桩
本工程两岸堤基均采用深层水泥搅拌法处理, 行距及排距中心距离均为1.2m, 左岸及右岸下游为8行, 右岸上游为5行, 共554排8030根。桩径为550mm, 设计桩长为10~12m, 90天龄期搅拌桩单轴无侧限抗压强度不小于1.3Mpa, 采用两喷四搅, 原设计水泥掺量为75~80kg/m, 水灰比为0.45~0.55。由于本工程水泥搅拌桩数量较多, 淤泥层较厚, 典型堤段较多, 为慎重起见, 决定进行多次试桩。本工程共进行了3次试桩, 对水泥掺量分别为75kg/m、80 kg/m、90 kg/m、100 kg/m、110kg/m喷浆及喷粉工艺分别进行了试桩。试桩发现相同水泥掺量情况下喷浆桩比喷粉桩强度高, 喷浆桩均匀性比喷粉桩均匀性大为提高, 最后决定采用水泥掺量90 kg/m喷浆搅拌桩。试桩对深层搅拌桩施工工艺的各项参数的优化及最终确定提供了较大的参考价值。
3 施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。本工程采用两喷四搅工艺施工。
4 施工控制
对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、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。
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, 以备检查人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。本工程水泥搅拌桩施工采用两喷四搅工艺。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, 用流量泵控制输浆速度, 使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6Mpa, 并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。严格控制水灰比, 水灰比提高则桩身强度下降。在实际施工中, 由于水灰比越小, 越容易发生堵管现象, 导致施工人员有加大水灰比的倾向, 对此现象应严加控制。施工中发现喷浆量不足, 应按要求整桩复搅, 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。
现场应填写施工原始记录, 记录内容应包括:施工桩号、施工日期、天气情况;喷浆深度、停浆标高;灰浆泵压力、管道压力;钻机转速;钻进速度、提升速度;浆液流量;每米喷浆量和外掺剂用量;复搅深度。搅拌深度记录误差不得大于50mm, 时间记录误差不得大于5s。在施工中发生的问题及处理情况均应有记录并加以说明。
5 质量检验
施工过程中, 成桩7天后, 采用浅部开挖桩头 (深度超过停浆面下0.5m) , 检验搅拌均匀性;用轻便触探器中附带的勺钻, 在搅拌桩身中心钻孔, 取出桩芯, 观察其颜色是否一致, 是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。本工程共检查197根桩, 桩头搅拌均匀, 成桩直径均大于设计值550mm。水泥搅拌桩成桩28天后, 用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位, 送实验室做 (3个一组) 28天龄期的无侧限抗压强度试验, 留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验, 以测定桩身强度, 钻孔取芯频率为1%~1.5%。本工程第一阶段完工后, 在监理工程师指定桩位, 进行抽芯试验。根据前阶段试桩时发现28天强度不是很好, 而60天强度较为理想的实际情况, 抽芯检验在成桩60天后进行。本工程根据有关规定共抽芯34根, 其桩芯强度均达到了设计强度。
结束语
软基处理属于隐蔽工程, 如施工质量不好, 一旦被其它构筑物所覆盖, 便构成隐患且不好检查及补救。因此, 紧抓施工环节, 严格施工过程的管理非常重要, 只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
参考文献
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[2]牛志荣等.复合地基处理及其工程实例[M].北京:中国建材工业出版, 2000.
深层搅拌水泥桩 篇9
在软弱地基上进行建筑工程时, 由于施工技术或工程造价方面的原因, 传统的施工方法, 如挖除置换 (人工挖孔桩) 、桩基穿越 (钻孔桩、静压桩) 、人工加固 (换土垫层) 等措施, 已不能适应日益复杂的工程需要。最佳的处理方法是对软土进行就地加固, 最大限度地利用原状土的承载力或其他力学性能, 水泥搅拌法即是这样一种原位加固方法。
水泥搅拌桩作为一种应用较广泛的地基加固方法, 根据水泥水化的化学机理, 其施工工艺主要有两种:一种为, 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;另一种, 采用压缩空气把干燥, 松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和, 利用地基土中的孔隙水进行水化反应后再行固结, 达到改良地基的目的。目前, 我国水泥搅拌桩施工较多采用“喷浆”工艺。
2 工程概况
大族激光福永产业园场地位于深圳市宝安区福永街道福园二路与重庆路的交汇处, 占地面积78 000 m2, 拟建建筑物为6栋6层的生产厂房及3栋12层的宿舍楼, 一层地下室, 深度约5.0米。生产厂房最大单柱轴力约17 000 KN, 宿舍楼最大单柱轴力约6 000 KN。
根据场地情况及地质条件、工程要求, 整个场地共分为A区、B区、C区、D区、E区、F区、G区、H区、J区、K区进行软基处理, 对除基坑外的全场地填土及淤泥采用深层搅拌桩进行处理, 深层搅拌桩桩径550 mm、桩长8 m-10 m, 采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥, 掺量为65 kg/m, 水灰比0.55, 四搅四喷成桩, 加固后的复合地基, 其承载力特征值为:1~6号生产厂房下不小于120 k Pa、其它地方不小于80 k Pa;单桩承载力标准值为106 k N。
3 施工准备
3.1 材料准备
材料 (水泥) 按计划进场后, 及时填写材料进场报验单, 并在监理见证下, 对工程材料取样送检, 检验合格后方可使用。
3.2 现场准备
(1) 预先清理场地地面杂物和地下障碍, 经平整后按不同承台测量高程。对设计图纸进行桩位编号, 并在现场测放各桩位, 钉上小竹签等标志, 误差不大于5 cm。
(2) 沿水泥搅拌桩施工走向布置水泥浆制及送泵系统。按最优原则将供电和供水系统就位, 并对机具状态进行检验, 按设计要求进行试成桩, 以调整确定搅拌机械的输浆速度、送浆时间、提升速度、水灰比等各项施工参数和施工工艺。
4 现场施工工艺
4.1 施工工艺流程
搅拌桩施工工序如图1所示:
4.2 搅拌桩施工方法
(1) 定位:将搅拌桩机移动对中桩位, 偏差不超过设计的5cm, 调整机架水平, 导向架垂直;
(2) 调配水泥浆液:水泥采用P.O.32.5普通硅酸盐水泥, 每延米水泥用量不少于设计要求, 水灰比为0.6~0.65;
(3) 喷浆搅拌下沉:启动机器, 使搅拌头边旋转边沿支架下沉至喷浆顶面 (桩顶标高+0.5 m) 后, 开启灰浆泵将制备好的水泥浆液泵入地基中, 开始喷浆搅拌下沉直至设计深度;下沉速度由电流监测表控制, 工作电流不应大于设计值;
(4) 提升喷浆搅拌:当搅拌头切入好土层1.0 m后, 开启灰浆泵将制备好的水泥浆液泵入地基中, 同时边旋转, 边喷浆, 边提升直至设计桩顶高程;提升的速度不大于0.5-1.0米/分, 转速每分钟60圈, 喷浆出口压力0.40 Mpa-0.60 Mpa, 喷浆量控制在6 m3/h;施工中由专人作好各项记录统计工作;
(5) 重复 (2) - (4) 过程一次;搅拌头提升到设计的桩顶高程, 再将搅拌头边旋转边下沉至设计深度后再提升喷浆, 完成四搅四喷过程后, 将搅拌机具提出地面;
(6) 清洗灰浆泵、管路中残存水泥浆;
(7) 移位至下个桩位;重复 (1) - (6) 工序完成下一个桩孔的搅拌桩, 继续喷浆搅拌提升。
5 施工质量控制
5.1 项目经理部的现场管理
项目经理部制定搅拌桩施工的质量标准, 建立技师保证体系;组织经理部的技术、质检、材料、试验等有关人员以及与施工队负责人进行技术交底和施工技术安全交底;明确各部门各相关人的职责;制定进度计划、制定现场场地、施工便道、桩机数量、材料供应、现场质检人数计划、检查施工进度落实情况等。
5.2 桩机的现场管理
(1) 每台桩机要挂牌注明施工单位、机长姓名、施工区段、设桩距、设计桩长、水泥用量、工艺控制参数。上机操作人员必须经过岗前培训, 合格后才能上岗工作, 并挂牌上岗。
(2) 根据桩机密度, 每3~5台桩机配备旁站质检员监视施工过程, 监督施工队伍按施工工艺要求施工, 确保水泥剂符合设计要求。
(3) 控制每台桩机的水泥用量, 每台桩机建立水泥用量台账, 经理部材料人员每天统计各桩的材料发放量及水泥存放量, 旁站质检人员记录每台桩机每天的水泥实际消耗量, 并与材料人员核对水泥用量是否符合设计要求。
(4) 严格监理制度, 没有监理工程师批准, 桩机不能开工。
(5) 及时做好每根桩的施工记录, 每天的记录必须经旁站质检员签字。
5.3 材料供应及检验
搅拌桩所用水泥由经理部负责统一提供, 经监理验收合格方可使用, 向监理提供水泥供应商的质保单及发票, 并配合监理对所用水泥进行抽检。经理部与施工单位应建立水泥台账, 并做到上下级台账账目相符, 水泥用量及桩施工延米数, 每5 d分级总结一次。
6 搅拌桩施工注意事项
(1) 停浆面高出设计桩顶标高500 mm。
(2) 桩位偏差原则上不大于5 cm, 若因地层或地下障碍物原因需要调整桩位的桩位不能超出承台范围。桩的垂直度偏差不超过0.5%, 桩径的偏差不大于4%。
(3) 为保证桩端质量, 当浆液到达喷浆口后, 桩底喷浆不小于30 s, 使浆液完全到达桩端, 然后喷浆搅拌提升;当喷浆口到达设计桩顶标高时, 应停止提升, 搅拌数秒。
(4) 施工时因故停浆, 宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5 m, 待恢复供浆时继续喷浆搅拌提升。
(5) 搅拌钻头小于530 mm时停用, 并及时更换钻头。
7 搅拌桩质量检测
对搅拌桩地基处理, 采用单桩复合地基静载试验对搅拌桩质量进行检测, 根据设计要求, 试验3点, 在成桩28天进行。其余桩可在成桩7天后, 采用浅部开挖桩头, 目测检查搅拌的均匀性, 量测成桩直径, 检查量应符合设计要求。
8 结论
水泥搅拌桩施工时, 应注意做好文明施工, 防止水泥对施工周围环境造成污染, 水泥搅拌桩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, 缩短基础处理施工工期, 在工期紧, 出于成本考虑不易进行基坑大开挖或基础土质换填时, 考虑使用水泥搅拌桩进行基础处理应该是经济、科学的施工方案。另外, 紧抓施工环节, 严格施工过程的管理非常重要, 只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
摘要:水泥搅拌桩在软弱地基上进行建筑工程时是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。此文结合大族激光福永产业园场地工程实际, 对搅拌桩施工技术进行分析探讨。
关键词:水泥搅拌桩,建筑工程,软基处理
参考文献
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深层搅拌水泥桩 篇10
水泥深层搅拌桩是利用搅拌机把送入地层深部的水泥就地进行搅拌, 使水泥与地层中的软土拌和均匀, 让水泥与软土发生一系列物理化学反应, 硬化成水泥土桩体的一种施工方法。水泥深层搅拌桩依水泥是否先加水拌成浆液再喷入地层搅拌, 还是直接将干粉喷入地层并搅拌, 区分为“湿法”与“干法”两种[1]。湿法搅拌比较均匀, 易于复搅, 但水泥土硬化时间长, 特别是地层中软土含水量过高时, 桩间土多余的孔隙水影响水泥土强度增长;干法正好相反, 搅拌不太均匀, 很难全程复搅, 但水泥土硬化时间较短, 桩间土的含水量在一定程度上也能够减少, 从而使桩间土的强度在一定范围内得以提高。
水泥搅拌桩适用于江河堤防的防渗, 堤岸边坡加固, 基坑开挖支护, 水利、港口、高速公路等基础加固。就处理对象来说, 它适用于砂性土、粘性土、粉土、淤泥、淤泥质土, 松散至稍密无大块硬质建筑垃圾的杂填土和素填土。一般不适用于生活垃圾和化纤等工业废料杂填土, 以及含大量树根、块石的土层。
1 水泥搅拌桩复合地基设计
1.1 设计条件
水泥搅拌桩设计应全面收集以下资料:
1.1.1 处理区域内详尽的岩土工程资料。
尤其是填土层的厚度和组成, 软土层的分布范围、分层情况, 地下水位及p H值, 士的含水量、塑性指数和有机质含量等;
1.1.2 建筑场地有无影响搅拌桩机械施工障碍物。
地下有无各类管网, 生活垃圾、工业化纤和硬质块体建筑垃圾, 地上有无高压电线。如果影响大, 又难以解决, 有可能会导致地基处理方案变更。
1.1.3
应针对现场拟处理的最薄弱层软土做配合比试验, 确定合适的固化剂、外掺剂及其掺量, 为设计提供各种龄期、各种配比的强度参数。对竖向承载的水泥土强度宜取90 d龄期试块的立方体抗压强度平均值;对承受水平荷载的水泥土强度宜取28d龄期试块的立方体抗压强度平均值。
1.2 承载力计算
水泥土搅拌桩竖向复合地基承载力及单桩竖向承载力特征值, 应通过现场荷试验确定。初步设计时, 复合地基承载力和单桩竖向承载力按文献[2]计算, 确定搅拌桩的复合地基承载力、桩的直径、置换率和长度。
1.3 粉喷桩布置
竖向承载搅拌桩的平面布置可根据上部结构特点及对地基承载力和变形的要求, 采用柱状、壁状、格栅状或块状等加固型式。柱状加固一般在基础平面范围外布置一排维护桩, 可采用正方形、梅花形等布桩型式。
竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定, 并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层;为提高抗滑稳定性而设置的搅拌桩, 其桩长应超过危险滑弧以下。
1.4 桩顶调整层
竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层褥垫层厚度可取其材料可选用中砂粗砂级配砂石等。
2 粉喷桩施工质量控制要点
2.1 粉喷桩应在设计桩顶以上不小于1.5m基坑面开始施工, 如地面高程不足, 应回填中、重粉质壤土, 保证施工机械安装平稳、牢固, 施工面平整。
2.2 粉喷桩施工前应根据设计进行工艺性试桩, 根据试桩质量确定工程桩施工工艺参数, 试桩数量不少于2根。
2.3 水泥土搅拌桩施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异。其主要步骤为:搅拌机就位、调平, 预搅下沉至设计深度, 边喷浆 (粉) 、边搅拌提升至预定的停浆面, 重复搅拌下沉至设计深度, 喷浆 (粉) 搅拌提升至预定停灰面, 空钻提出地面, 关闭搅拌机。
2.4 粉喷桩施工时实际施工桩顶高程需高出设计桩顶500mm以上, 在基坑开挖时将设计桩顶以上部分人工凿除, 严禁采用挖掘机等机械凿除, 以免破坏桩身。
2.5 水泥土搅拌法干法喷粉施工机械必须配置经国家计量部门检定合格、具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度记录仪。
2.6 控制好喷粉 (浆) 时钻头的下沉、提升速度, 第一次喷粉应控制在0.5~0.7m/min, 第二次喷粉应控制在0.6~0.8m/min, 匀速提升防止因喷粉不均匀形成软弱夹层。
2.7 土样含水量:当水泥掺入量相同时, 桩身强度随土样含水量增大而降低, 施工时应测定土样含水量。湿法根据实际含水量调整水灰比, 现场应配备水泥浆比重测定仪控制浆体稠度。干法在地基土天然含水量小于30%土层中成桩时, 应采用地面注水搅拌工艺。
2.8 桩长、桩位、桩径的控制。桩长的控制不仅要看表通过钻速和时间计算, 还要在钻进时在搭架上在设计桩长深度位置划上明显的标记, 同时根据钻机负载电流突变和转速变化, 判断是否穿透软土层进入持力层[3]。桩位测量放样后应在桩位钉小桩, 并保护好不被破坏, 桩机就位时桩位偏差应<5㎝。垂直度是桩位控制的关键, 施工中应经常用锤球检查桩机垂直度, 垂直度偏差应<1%。桩径控制要求不小于设计直径, 施工中应经常检查钻头直径, 发现磨损超过规范要求应及时补焊。
3 质量检验
水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工全过程, 并应坚持全程旁站监理。施工过程中必须随时检查施工参数和计量记录, 对照施工工艺对每根桩进行质量评定。重点检查水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅遍数和复搅深度等。成桩后应检验桩体均匀性、完整性和承载力。
3.1 粉喷桩桩体均匀性检验。
根据《建筑地基处理技术规范》, 搅拌桩应在成桩后3天以内用轻便动力触探器进行质量检验, 检验桩的数量为施工总桩数的1%, 且不少于3根。
3.2 粉喷桩应在成桩7d后, 及时检查桩身的完整性。
抽样检测数量为成桩的5%, 检测方法为:浅部开挖桩头 (含超喷部分) , 其深度为500mm, 目测检查搅拌的均匀性, 测量成桩直径, 对桩身强度持有怀疑的桩体, 钻取桩身芯样, 测其强度。
3.3
成桩28d后, 按总桩数的0.2%且不少于3根, 检测单桩及复合地基承载力是否满足设计要求。
4 红星排水站出水涵加固实例
4.1 工程概况
红星排水站位于繁昌县峨溪河右堤上, 站址区原为老河道, 峨溪河大堤修建后人工填筑, 该地段堤顶高程11.6m, 堤顶宽度为5.0m。临水高程5.0~6.0m, 背水侧地面高程5.00~7.5m。根据钻探资料所揭示的地层, 建筑物底板以下地层分布如下:
4.1.1 层淤泥质粉质壤土:
呈灰褐色、灰黄色等, 湿, 流塑~软塑状态。层底高程-3.6~-4.1m, 层厚9.4~10.0m。静探比贯入阻力Ps值0.4~0.80MPa, 平均为0.5MPa, 实测标贯击数N为2~4击/30cm, 平均为3.2击/30cm。
4.1.2 层粉质粘土~重粉质壤土:
呈灰黄~褐黄色, 湿, 可塑~硬塑, 含少量铁锰矿物及少量高岭土。该层未钻穿, 最大揭露厚度5m。
4.2 设计参数与施工工艺
4.2.1 粉喷桩数量。
泵站出水箱涵断面尺寸2m×2.5m, 设计面积置换率19.6%, 采用正方形布置, 桩径50cm, 桩距100cm, 在箱涵底面以外布置一排维护桩, 共布置250根桩, 具体布置参见图1。
4.2.2 粉喷桩深度。
桩长穿过 (3) 层淤泥质粉质壤土层, 进入下部 (4) 层粉质粘土~重粉质壤土层1米, 桩长在9.5~10米之间, 桩顶高程4.9m, 桩顶停灰面高程5.1m。
4.2.3 材料。
水泥采用PO42.5, 干法, 掺入比为15%, 复合地基承载力130k Pa。
4.2.4 施工工艺。
工程桩施工前对现场进行了粉喷桩干法工艺试验, 共打2根试桩, 拟定施工工艺参数为:采用干法, 水泥掺入比为15% (56kg/m) , 全程复喷、复搅工艺, 钻进速度0.6~1.0m/min, 第一次喷粉提升速度0.5~0.7m/min, 复喷、复搅速度0.6~0.8 m/min。
4.3 质量检验
搅拌桩的成桩质量检验方法常用的有:反射波法、静载试验、钻芯检验、轻便触探、标准入试验、挖验等。红星排水站出水涵水泥搅拌桩加固地基检测采用:轻便触探、挖验和静载试验三种方法, 分阶段检测桩体均匀性、完整性和复合地基承载力, 检测结果如下:
4.3.1 桩体均匀性检测。
成桩3d内, 选择3根桩, 用轻型动力触探 (N10) 检查桩身的均匀性, 成桩后的触探检测结果见表1, 显示3天内的N10击数均大于对应天然地基土的N10击数的一倍以上, 满足设计要求。
4.3.2 成桩开挖检查。
成桩7天后采用浅部开挖桩头, 检查成桩效果。选择12根桩, 经检查, 桩的外径为50cm, 和搅拌机头部的叶片直径相当, 桩体均匀、无断层现象, 整体性、密实性较好。强度方面, 用铁锹铲比较困难, 初步判断强度较高。
4.3.3 复合地基承载力试验。
成桩28天后, 选取3根桩检测复合地基承载力, 3根桩的复合地基承载力检测结果如下:54#静试点:单桩复合地基加荷至270k N时, 抗压稳定, 未达到极限荷载, 最大沉降量15.79mm, 最大回弹量为11.98mm, 残余沉降量3.81mm;106#试验桩:单桩复合地基加荷至270k N时, 抗压稳定, 未达到极限荷载, 最大沉降量18.50mm, 最大回弹量14.69mm, 残余沉降量3.81mm;174#静试点:单桩复合地基加荷至270k N时, 抗压稳定, 未达到极限荷载, 最大沉降量26.97mm, 最大回弹量为21.71mm, 残余沉降量5.26mm。3根桩复合地基承载力均大于130k Pa, 满足设计要求。成桩后的静载试验P-S曲线见附图3。
5 结语
通过近几年来几项水泥搅拌桩加固地基的实践, 初步得出以下结论:
水泥深层搅拌桩具有施工操作简单, 施工中噪声小, 无振动、无污染, 施工速度快、造价低等优点;繁昌县河漫滩土层含水量一般在40~50%, 其岩性多为粉土、淤泥质粉质壤土, 地下水无侵蚀性, 适合采用水泥深层搅拌桩加固地基;水泥搅拌桩主要承受竖向荷载, 对桩身连续、均匀要求极高, 桩的实际承载力由桩最薄弱段质量决定, 因此施工中应建立一套完整的质量保证体系进行严格的质量控制。
参考文献
[1]张继周, 文小利, 翟孝猛.如何运用水泥深层搅拌桩处理公路软基[J].科技信息, 2009 (19) :222-223.
[2]JGJ79-2002建筑地基处理技术规程[S].
深层搅拌水泥桩 篇11
关键词:管道软土;深层搅拌桩;地基处理;顶管施工;探讨
在管道软土中,深层搅拌桩是采用水泥浆液来作为固化剂。采用深层搅拌机对软土地基进行加固是地基众多地基处理方法中最可行的方法之一,同时,顶管施工技术也是一项逐渐成熟的技术。顶管施工与相应的地质状况紧密相连,会对整个工程建设造成重大的影响。可见,在工程施工过程中,需要对管道软土深层搅拌桩地基的处理以及顶管施工方面引起高度的重视,使工程能够如期进行,工程质量可以得到有效的保证。
一、管道软土深层搅拌桩地基处理
从某种意义上,深层搅拌桩主要是以深层搅拌机械为媒介,在地基的深处,对软土以及固化剂继续拧强制搅拌。然后,借助他们之间所产生的一系列物理以及化学反应,以此来使水泥土硬结,并具有其水稳定性以及整体性的特点。在此基础上,桩与土之间形成复合地基。对于深层搅拌桩来说,它比较适合淤泥、淤泥质土、粉土、软粘土这样的土质。深层搅拌桩不仅具有安全可靠以及经济适实用的优点,还具有一些其它方面的优势。比如,不会对环境造成污染、施工的噪音低、不需要进行挖土,施工的周期短。具体来说,首先,关于试桩方面。对于工程中,每个阶段的试桩不能少于五根。同时,需要在试桩成功以后,才能正式开始水泥搅拌桩的施工。在施工方面,还需要对其它相关因素予以考虑。比如,最佳的搅拌次数、下钻的速度、搅拌机的提升速度。还需要对水泥搅拌桩的均匀程度以及水泥土的强度方面进行一定的检验。其次,关于工程施工准备阶段。第一、对于深层搅拌桩施工场地需要在进行施工之前,对它进行整平处理。第二、需要把桩位处地上以及地下的障碍物给予恰当的处理。同时,施工场地中那些低洼的地方,需要填上粘土,不能回填杂土。第三、水泥搅拌桩的施工机械需要具有一定的稳定性。同时,在钻机开钻之前,需要相关负责人员需要进行仔细的检查。最后,关于施工要点方面,一是:在进行深层搅拌桩施工的时候,需要按照相关的施工流程进行;二是:在使用水泥搅拌桩开钻之前,需要用水对整个管道进行清洗,等到管道内水排完后,管中也没有阻塞的现象,就可以开始下钻施工;三是:在对水泥进行搅拌的时候,水灰之间需要遵循一定的比例。同时,对于每根成型的搅拌桩,不仅需要检查水泥的用量,水泥浆拌制的灌数,还要检查在压浆的过程中,是否出现断浆、喷浆的现象。
二、管道软土中顶管施工
在管道软土中,顶管的施工主要包括人工掘进顶管施工以及机械掘进顶管施工这两种方式。对于这两种施工方式,各有其优缺点。机械顶管具有这些方面的优势。比如,应用的范围比较广、安全系数高、便于管理。当下,对于经常使用的机械掘进顶管来说,它主要包括泥水、土压、气压这三种平衡机械顶管施工。它存在的唯一缺陷是需要根据施工场地的具体情况,选择合适的机械顶管进行施工。对于人工掘进顶管施工来说,它的优点主要展现在这些方面,比如,不需要太多的设备、施工的成本比较低。当然它也有其缺陷,比如,施工的周期长。
在管道软土施工中,管道顶进需要在水泥搅拌桩施工一定时间之后。一是:相关的工序比较紧凑,施工的工期也会比预期要短。二是:会很好地解决顶管机的比重较重,在淤泥中容易发生下沉的情况。进而,使管道发生脱节的事故。同时,对于那些刀盘切削度不高的搅拌桩,可以依靠对顶管速度的加快,来使搅拌桩刀盘的磨损减少。这两方面都可以减少施工的成本,保证工程施工的质量,使施工企业的经济效益得以提高。
在管道软土中,顶管施工方面需要注意的问题。首先,在顶进过程中,需要注意相关系统以及设备的运行状况,查看相关运行是否正常。除此之外,还需要随时对地下水压力的变化给予密切关注。这是对挖掘面的稳定性进行保护的最有利武器。其次,当顶管机器停止工作以后,需要采取相关措施来防止泥水流失,否则挖掘面就会失去相应的稳定性。最后,在管道施工中,对于那些覆土比较浅又不具有稳定性的土层,需要对顶进的速度予以减慢。与此同时,还需要对泥浆的浓度、泥水的仓压力加以合理地控制。通过这样的方法,来保持挖掘面的稳定,还可以防止其它一些现象的出现。比如,在顶管施工中,顶进出现偏差的问题。下图是关于在管道软土施工中,正常顶进的过程控制程序。
在管道施工中,顶管施工难点的解决对策。在管道施工中,需要在地基处理水泥搅拌桩的施工完成,并且达到对应的龄期以后,才能进行管道顶进的施工。首先,需要在顶管机的后面设置相关的注浆孔,并在孔中注入膨润土泥浆。对管道顶管采取这样的措施,主要是为了减小土体对管道侧面所造成的摩阻力。以此来减少在管道运行中对管道侧面造成的损害。其次,在刀盘电机的电流过大的时候,需要采用减慢顶进速度的方法,来使大刀盘的力矩变大,旋转的次数增加。以此来减少对电路系统造成的破坏。最后,在管道施工中,由于桩体本身的强度较高以及搅拌桩的桩龄期比较长,顶管施工方面需要采取相关的措施。相应地,在进行顶进施工的时候,需要使用那些破碎强度比较高的搅拌桩。同时,顶进的速度不能太快。当然,除了这些以外,还有一些其它方面的策略。比如,当搅拌桩复合地基进行顶进的时候,不仅需要降低顶进的速度,还需要对土体的切削破碎时间延长。
总之,在管道软土施工中,深层搅拌桩地基处理以及顶管施工都有着不可替代的重要作用。同时,在施工中,对这方面采取有效的措施来使它们更加完善,有着非常深远的意义。这样不仅可以减少施工的生产成本,提高施工的效率,还有利于企业的长远发展。
參考文献:
[1]王英华. 深层搅拌桩在软土地基处理中的应用[J]. 西部探矿工程,2010,06:35-39.
[2]张树海. 管道软土深层搅拌桩地基处理与顶管施工探讨[J]. 科技信息,2013,07:361-362.
深层搅拌水泥桩 篇12
水泥浆深层搅拌桩是把配制好的浆液通过特制的深层搅拌机械在地基深处就地将软土与水泥浆强制拌和, 利用水泥浆液与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和一定强度的优质地基, 具有无振动、无噪音、无环境污染和加固费用低廉等优点。在沿海城市海省道处理路堤与桥涵构筑物之间沉降量就是使用这种技术。经过试桩和成桩检测, 本人认为应从以下几个方面着手控制施工:
1 施工桩体
桩位在平面上应呈等边三角形布置, 其桩径为0.5米, 桩距宜采用1.1-1.5米。根据设计要求桩身的90天无侧限抗强度为R90=1.2M Pa.在施工中按照7天无侧限抗压强度为R7≥0.5MPa或者28天的无侧限抗压强度为R28≥0.8MPa进行控制。
2 施工工艺
2.1 工艺参数确定
钻进速度V≤1.0m/min, 钻进喷浆速度VP≤0.4-0.7m/min, 平均提升速度喷浆时VP≤0.4-0.7m/min, 复搅时VP≤0.8m/min, 搅拌速度V=30-50转/m in, 喷浆时泵内泵送能力30-50L/min, 但在试桩中发现, 这种两喷四搅有明显的缺点:钻进不喷浆, 钻进至设计桩长或硬土层后, 在提升时喷浆, 容易造成搅拌叶处的出浆口被堵死, 喷不出浆来.因此, 施工中在钻进和提升过程都得喷浆, 以免喷浆眼被堵死, 而后再进行复搅。
2.2 浆液配制及搅拌
根据实验室的配合比, 水泥浆液的配制应严格控制水灰比。水灰比一般控制在0.45-0.5之间。根据公式:水泥浆比重=[3×水的比重× (水灰比+1) ]/ (3×水的比重+1) 的计算数值。现场使用比重计量取或根据每根桩长应用水泥量的来进行控制。
3 施工工艺流程
3.1 整平原地面。
3.2 机械安装, 调试待转速, 空压正常后, 再开始就位。
3.3 桩机定位, 用起重机或塔架将吊至设计指定桩位。
3.4 预先下沉, 一般情况不允许冲水下沉。
3.5 水泥采用“两喷四搅”法施工。在钻进过程中也应喷浆, 提升过程中应反转均匀提升喷浆, 至原地面下50m m停止喷浆, 两次喷浆应严格控制喷浆量, 到达设计要求。
3.6 喷浆后上下揽拌, 为使水泥浆与土体拌和均匀, 复拌次数应通达成桩试验确定。
4 成桩试验
水泥施工前必须进行成桩试验, 成桩试验达到下列要求并取得以下技术参数。
4.1 检验室内试验的水泥土的配合比是否适用于现场。
4.2 满足设计水泥用量的各种技术钻进速度提升速度, 喷浆压力, 单位喷入量等。
4.3 检验桩身的无侧限抗压强度是否东路设计要求, 即28天龄期的强度不低于0.8M Pa。
4.4 检验水泥浆颁的均匀性和有效加长度是否符合设计要求。
4.5 掌握下钻和提升的阻力情况选择合理的技术措施。
4.6 根据地层、地质情况确定复喷范围, 成桩工艺性, 试验桩数每个施工段落不少于5根。
5 加强监理
5.1 检查施工单位的人员, 机具, 材料是否与施工组织计划提出的相符, 检查其有无质量保证体系和质量保证措施。
5.2 检查水泥是否达到质量要求。
5.3 检查施工记录从施工记录中检查其搅拌头的转度压力, 钻头下沉, 提升速度和喷浆量。
5.4 检查桩距, 桩长, 复搅长度是否符合偏差要求。
5.5 施工中若发现喷浆量不足, 应实行整桩复打, 复打的喷入量应不小于设计用量, 如遇到停电, 机械故障等原因喷浆中断, 必须复打, 复打重叠长度不得小于1.0米。
5.6 对于水泥搅拌成桩7天及28天后帽监理工程师随机指定施工单位抽查, 应在桩体三等分段各钻取芯样一个, 一根取三个试块进行桩身无侧限抗压强度试验, 抽检根数的频率为5%, 但最少不得少于5根。
6 喷入量的确定
水泥搅拌桩实际使用的喷入量必须通过室内配合比试验确定, 根据土样天然含水率, 孔隙比的不同应做不同配合比的试验, 确定最佳喷入量室内试件制模尺寸为70.7*70.7*70.7m m的立方体。室内抗压强度试验应采用控制应力试验方法, 逐渐加压并保持水平, 量测垂直变形, 待变形稳定后再加一级荷载, 直至破坏。破坏的标准是应力不变, 变形不断发展, 试件裂纹产生应力下降, 且每组试件不少3个。
7 施工搅拌桩施工允许偏差
8 施工中注意事项
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