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水泥搅拌桩施工总结实用13篇

水泥搅拌桩施工总结
水泥搅拌桩施工总结篇1

关键词:钉形与双向水泥搅拌桩技术参数后续施工

中图分类号:TQ172文献标识码:A

一、工程概况

在软粘土地基施工中,水泥搅拌桩施工是常见的处理方法之一,它主要特点是:工期比

较合理,施工时低压操作,安全可靠,少污染,无振动,无噪声,对周围环境及建筑物无不

良影响。本工程设计在箱涵及其两侧路段采取钉形与双向水泥搅拌桩处理。

钉形与双向搅拌桩采用湿喷法、双向搅拌。搅拌桩钻头如图1所示,搅拌桩顶部结构设

计如图2所示。主要技术指标为:

(1)钉形与双向水泥搅拌桩直径为0.7m,箱涵基底处理桩间距为1.5m,路基处理区

段桩间距为2m,过渡段桩间距为2.5m,搅拌桩在平面上呈正方形布置,处理段长度为40m,

两侧过度段长度各取20m。

(2)搅拌桩桩径为0.7m,水泥掺量为100kg/m,扩大头深度及桩径均为1.0m,水泥掺

量为200kg/m。

(3)设计要求28天龄期钻孔取芯,检测数量为总桩数的0.5%,取芯时同步做标准贯

入试验。钻芯取样试块(边长70.7mm立方体)在28天龄期的抗压平均值应大于0.8Mpa。

每根检测桩必须在桩身的上部、中部、下部三个点做取芯试验。

图1双向水泥搅拌桩钻头示意图

图2搅拌桩顶部构造设计图

二、典型施工段落选取及目的

根据施工进度安排,选择典型施工段落分别进行了25m和18m桩的试搅,试验以确定满

足设计桩身强度要求的各项技术参数为目的,这些技术参数主要有:水泥浆水灰比、钻杆下

沉和提升速度、喷浆压力、搅拌机转速、进入持力层电流等。确定确实可行的各项技术参数,

以便指导后续大规模施工。

三、施工准备

1、材料

钉形与双向搅拌桩采用普通硅酸盐水泥,强度等级为PO42.5,其质量应符合《硅酸盐

水泥,普通硅酸盐水泥》GB/T175-200标准。

2、原地面处理

原地面清表、碾压并作出路拱,以便雨天作业面不积水。

3、施工放样

首先用极坐标法对控制点放样,再根据控制点用经纬仪配合钢尺对各桩位放样,并做好

标记,桩位放样遵循“一放,二复”原则,确保桩位准确。

4、试验准备

(1)原材料(水泥)送检,所用水泥3天抗压强度≥3.5MPa、抗折强度≥17.0MPa,

28天抗压强度≥6.5MPa、抗折强度≥42.5MPa,且各项化学成分均满足要求。

(2)根据以往类似工程,暂定水泥浆水灰比为0.5,配制出水泥浆密度为1.78g/m3。

5、设备情况

投入主要机械设备:深层搅拌桩机(2台)、水准仪(2台)、全站仪(1台)、深层

搅拌桩监测仪(2台)、压力表(2台)。

四、施工工艺

1、施工流程

桩机就位(设备检查)灰浆制备钻进喷浆到底提升搅拌(扩大头处叶片反压)

重复喷浆搅拌重复提升搅拌记录成桩

2、桩机就位

搅拌机械运至工地后,先行安装调试,待内外钻杆旋转、浆泵及计量设施一切调试正常

后再就位。移机时,由专人指挥,用水平尺和定位测锤校准桩机。当地面起伏不平时,采用

人工平整或填实整平场地,使桩机水平,搅拌机铅直,倾斜率小于0.5%。为了保证桩位准

确,必须使用定位卡,桩位对中误差不大于±50mm。

3、灰浆制备

水泥搅拌桩的浆液,采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥,水泥浆液配制严格按配

比数据控制好水灰比,制备好的水泥浆不得放置过长,浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌,送

浆时将制备好的水泥浆液送入集料斗内。

4、喷浆成桩

(1)将搅拌头中心对准桩位,先启动内钻杆电机并下沉钻杆,当喷浆口至地面下0.3m

时,启动浆泵开始喷浆。

(2)当反向叶片至地面时启动外钻杆电机,待转速正常后,边旋转边切土下沉边喷浆

直至加固深度。

(3)下沉速度控制在0.7-0.8m/min,内钻杆转速≥50r/min;外钻杆转速≥70r/min,

下沉时喷浆压力为0.25~0.4Mpa。

(4)在桩底持续喷浆搅拌10一20秒后关闭浆泵,边旋转搅拌土体边提升钻杆至地面,

提升速度控制在0.9~1m/min。

(5)接近桩顶1.0m范围内,采用叶片反压搅拌,使叶片伸展,以便形成扩大头,并需

进行二次喷浆搅拌,以满足口大头处200Kg/m的水泥参入量,桩体上部0.5m以内反压搅拌

进行捣实。

(6)关闭电源,移动设备,重复以上步骤进行下一根桩的施工。

五、质量保证施工措施

1、水泥浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析、不得放置过长(时间不

超过2h),浆液倒入时加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。

2、供浆连续,拌和均匀。因故停浆,将喷浆搅拌机下沉至停浆面以下1.0m,待恢复供

浆后再进行喷浆。如因故停机超过3h,先拆卸输浆管路,清洗后备用。

3、搅拌机提升至地面以下2m时宜用慢速,当喷浆口即将达到设计要求标高时,停止

提升,搅拌数秒以保证桩头均匀密实。

4、预搅下沉速度由电流监测表控制,工作电流不大于额定值。当钻杆进入淤泥质土层,

电流明显增大时,适当减小下降速度,并增加喷浆量。有时由于深度大,土质粘,造成堵管,

予以疏通。疏通管道后,在上下1m的范围内复喷复搅,以防断桩。为了加强桩顶强度,所

有桩都要在设计桩顶以下1m范围内复搅,在桩底喷浆时间不少于20s,使浆液完全达到桩

端。

5、通过在机架悬挂垂线控制垂直度,并通过千斤顶调整机座支腿确保机架垂直,使搅

拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%,桩位偏差小于50mm。

6、施工中,重点检查搅拌头转数、提升速度及水泥浆的配合比是否达到设计要求,施

工记录必需详尽完善,由专人负责,深度记录误差不得大于5cm,时间误差不得大于5s。现

场使用密度仪对每罐浆液进行密度检测。深层探测仪核检打设深度、喷浆量及喷浆连续性,

每根桩完成后,及时查看成桩小票。

7、喷浆搅拌时,搅拌机操作工与送浆工应集中注意力,相互配合。施工中主要控制每

米水泥喷入量,必须由操作熟练的工人控制阀门,保证喷入均匀,才能形成完整的桩体;还

要加强施工中操作手的配合,保证桩底、桩头的质量,下沉喷浆搅拌时一定要用慢档,保证

搅拌均匀。

8、正式施工前,每台桩机确定各种施工参数,深层探测仪、灰罐和搅拌机不能随意变

动。

六、建议及结论

1、每隔三天检修一次压浆泵橡胶垫圈,发现破损时,要及时更换,防止压浆压力不足。

2、遇到较硬地层时,操作人员不得盲目强行下沉,此时要提升钻头,在刀片处焊接

耙齿,并通过加大喷浆量降低下沉速度,慢慢穿透硬层。

水泥搅拌桩施工总结篇2

南京地铁三号线TA13-1标位于南京市南绕城高速与玉兰路交叉口东侧,该标段与绕城高速交叉,且位于绕城高速的下方。该标段总长度151m,平均宽23m,净宽平均10m,地铁三号线TA-13-1标埋深17~19.6m。

地铁三号线TA-13标整体式现浇钢筋混凝土结构,采用明挖顺作法施工,基槽四周有直径800钻孔灌注桩作围护,基坑底均位于第5工程地质粉质粘土层。地基加固采用Φ850@600三轴水泥土搅拌桩。基坑内部被动区土体加固深度为基坑底以下2m范围,基坑外侧主阴角处加固深度为地表下1m至基坑底以下2m。三轴水泥土搅拌桩采用P.o42.5级普通硅酸盐水泥,基底以下部分(实桩)水泥掺量为16%,基底以上部分(空桩)水泥掺量为7%,水灰比控制在0.8~1.5,实桩桩体28天无侧限抗压强度≥0.5Mpa,需保证桩体具有良好的均匀性。

2.三轴搅拌桩加固优、缺点

1.1 采用专用三轴搅拌机施工,两轴同向旋转喷浆与土拌合,中轴逆向高压喷气在孔内与水泥土充分翻搅拌和,而且由于中轴高压喷出的气体在土中逆向翻转,使原来已拌合的土体更加均匀,成桩直径更加有效,加固效果更优。

1.2 三轴搅拌机械施工效率高, 相对单轴或双轴搅拌机械施工工期大大缩短,对于施工工期要求紧的工程,此法施工特别有效。

1.3 适用范围广。水泥深层搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土、泥炭土、有机质土等地基。同时,水泥深层搅拌桩所形成的水泥土固体可作为竖向承载的复合地基,基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕等。

3.三轴搅拌桩地基加固施工

3.1施工准备

3.1.1材料备料

本标段地基加固采用P.o42.5复合型散装水泥,在使用前,应按规定频率对水泥进行抽检,现场应搭设2个可储存60t水泥的水泥罐,以确保连续生产。

3.1.2机械准备

三轴搅拌桩地基加固主要机械有三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆搅拌机,储浆罐、电脑流量计、所有计量设备均应通过检测机构标定合格后,方可用于生产。

3.1.3加固体水泥用量的确定:根据地质报告确定被加固土体的性质,按设计要求水泥掺入比为实桩20% ,空桩10~12%的水泥掺入量,计算出每延米的水泥用量。其常规计算过方法为:

水泥用量(t)=加固体体积(m3)×土的天然密度(t/m3)×设计水泥掺量

三轴搅拌桩每幅所加固的面积为1.495,但在设计和施工过程中每幅桩在横向和纵向都存在一定的搭接,以木渎站为例在设计上要求桩间搭接250mm。如果按照每幅桩1.495计算每幅桩的水泥用量,在250mm搭接处的水泥掺量由于搅拌成桩两次,在每一次成桩都掺入水泥,这样在搭接处的水泥掺量将大于设计水泥掺量,水泥用量就会相应的增加。在实际施工过程中,为了更好地解决该问题同时又保证被加固土体的质量,一般做法为首先按照施工图纸计算出被加固体的体积,然后根据加固体的体积计算出加固体总的水泥用量,在CAD图上按照比例画出桩位图,并计算出总的加固幅数。然后用总的水泥用量除以总的加固幅数,就是每幅桩所需的水泥用量,这样就能够保证地基加固所需总的水泥用量不超过总的设计用量。

3.2工艺试桩

按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩。

3.2.1深层搅拌桩施工是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、进尺速度,确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

3.2.2试桩不少于3根,在成桩7 d后采取轻便触探法,根据触探击数判断桩身强度, 14 d后进行抽芯,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。

3.3施工工艺

3.3.1平整场地:清除施工场地上的障碍物及杂物将原地面整平,一般整平后地表高程须高出桩顶50cm左右,以便施工,并在地基加固范围内标出基坑内的障碍物,包括格构柱等。如遇有池塘及洼地时应抽水和清淤,回填粘性土料并予以压实,不得回填杂填土或生活垃圾。导沟采用挖机开挖工作沟槽,沟槽宽度为1m、深度1m。

3.3.2桩机就位:钻机就位应满足图纸要求,垂直度偏差不大于1.0%(垂球法检测),为确保垂直度控制良好,在钻机四个支座处加设较大面积的钢垫箱,使钻机在钻进中保持平稳,钻进时要经常检查垂直度,如发现偏差则边钻进边调整,对于设计长度较长的水泥搅拌桩,在开始时保持较慢的钻进速度,待机身稳定后再加快钻进速度。桩的孔位置与图纸偏差不得大于50mm。

3.3.3水泥浆的制备须有充分的时间,要求大于3分钟,以保证搅拌均匀性。水泥浆从灰浆拌合机导入储浆罐时,必须通过过滤网,把水泥硬块剔出。浆液进入储浆罐中必须不停地搅拌,以保证浆液不离析。拌制浆液的时间超过两个小时的应作为废浆处理,施工时泵送水泥浆必须连续,水泥浆用量以及泵送水泥浆的时间应有专人纪录。

3.4 施工过程控制

3.4.1三轴水泥搅拌桩施工过程中,应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。

3.4.2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。

3.4.3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、右距离相等来进行垂直度控制。

3.4.4重点检查每根成型的搅拌桩的确确水泥用量、水泥浆拌制的稠度、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。

4.质量检测

水泥深层搅拌桩施工完成后,要对其施工质量是否达到设计要求而进行质量检测,质量检测要由有检测资质的机构进行检测,质量检测方法主要有3 种:

4.1施工完成后3d 内的N10 轻便触探试验,主要目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性,轻便触探深度一般不大于4m,检测频率为施工总桩数的1%,且不少于3 根。

4.2施工完成28d 后进行的水泥搅拌桩承载力(静载)试验,可采用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后对地基的承载力是否得到提高,检验桩身是否达到设计和规范要求,检验数量为施工总桩数的0.5%~1.0%。且每项单体工程不应少于3 根。

5.结论

三轴深层水泥土搅拌桩施工方法作为软基处理的方法之一,相比单轴、双轴深层搅拌桩在施工速度、施工质量上占有明显的优势。同时,三轴深层水泥搅拌桩施工管理需要各管理层的重视才能得到有效的保证,施工人员也要提高认识和业务水平,重视施工过程质量的控制,才能有效地保证其加固效果。

参考文献

水泥搅拌桩施工总结篇3

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篇4

水泥土搅拌法属于复合地基处理方法中较常用的一种,是通过专用搅拌设备,将固化剂(水泥或石灰)与地基土就地强制搅拌后,并在一定的时间通过水泥水化物与地基土间一系列的化学物理作用,从而形成有一定强度的水泥土固结体。随着我国基础建设设施的发展进步,这种技术已经得到了广泛应用。

1 工程概况

某水闸上闸首、左右岸岸墙、翼墙等水工建筑物及相关工程基础采用水泥土搅拌桩进行基础加固处理。桩的置换率分别达到:岸墙22.4%,翼墙直线段26.8%,圆弧段22.3%,船闸上闸首26.9%。设计桩长10m,桩底深入持力层3-2轻粉质壤土夹粘土层中1.0m。加固范围内的地基土层物理力学指标见表1。

表1 加固范围内的地基土层物理力学指标表

由于存在多层不同性质的土层,因此需要选择一种薄弱土层作为目标进行处理,以确定施工技术参数。第2层土为粘土,在搅拌桩施工范围的最上部,受到的荷载最大,且其承载力低于其余土层,因此选择该土层土作为加固目标。地基加固处理技术指标见表2。

表2 地基加固处理技术指标表

2.施工规划

2.1 施工组织安排

考虑到汛期基坑过水以及地下水的影响,建筑物基础开挖时预留1m的保护层暂不开挖。为此,先将左岸建筑物基础开挖至EL31.0m高程,然后在此高程处进行搅拌桩的施工,停浆面高程为设计桩顶高程以上30cm。上部搅拌桩孔为空桩头,不喷浆。搅拌桩施工完成后,将上部预留土方挖除,破除桩头至设计桩顶标高,进行复合地基承载力的检测和上部水泥土褥垫层的施工。汛期基坑过水,汛后将水抽排,开始进行建筑物钢筋混凝土结构的施工。

2.2 施工水、电布置

水泥搅拌桩施工利用前期准备、施工阶段形成的水、电系统。从施工变压器直接通过185mm2电缆接入水泥搅拌桩施工现场,长度约100m,用电总功率约为200kW,在工作面设置移动式配电柜,然后敷设70mm2电缆,接入搅拌桩机。

水泥搅拌桩经检测合格的地下水,配置3m3水箱。

3.施工主要技术参数

施工采用2台ZGZ-A型水泥土搅拌机,灰浆泵型号为BW-150型,工作压力为0.4~0.6MPa。提升速度:提升速度控制在1m/min以内,并与喷浆速率相匹配。桩身垂直度:≤1%。深度记录误差:≤5cm。浆液水灰比:水灰比根据试桩情况确定,水灰比为0.55。段浆量:根据试桩的结果确定,段浆量为4.6L/10cm。浆液比重:与水灰比相匹配,浆液比重为1.775。停浆面位置:为保证承重桩桩头质量,停浆面必须高于设计桩顶高程0.3m。

4.工艺性试桩

主要是确定水泥搅拌桩的主要施工工艺技术参数:钻进速度、提升速度、水灰比等,通过试桩以确定最终的施工技术参数以指导大面积的桩基施工。

水泥土搅拌桩在施工前根据设计要求进行了工艺试验,以确定该场地的施工工艺技术参数。试桩地点为岸墙外侧1m,试桩桩数为2根,桩长为10m。

4.1 试桩方案

根据室内配合比设计报告,采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。水泥掺入量15%进行试桩。先采用水灰比为0.6进行试验,流易性及搅拌均匀度都比较好,则按水灰比0.55继续试验;如流易性或搅拌均匀度不太好,则说明水灰比偏小,则将水灰比调大到0.65进行下根桩的试验。

4.1.1 初步参数

4.1.1.1 喷浆量

土的自然密度为1.82g/cm3,桩径为0.5,水泥掺量15%,通过计算:水灰比0.6:段浆量为4.9L/10cm。水灰比0.55:段浆量为4.6L/10cm。水灰比0.65:段浆量为5.2L/10cm。

4.1.1.2 钻进速度Vz和提升速度V提

根据喷浆量和泵流量计算,并结合现场取得的经验,选用钻进速度Vz=80cm/min,取提升速度V提=100cm/min。

4.1.1.3 注浆量的出口压力

当地层组分以粘土为主时,为保证浆液与粘土拌和均匀并充分反应,取出口压力为0.4~0.6MPa。当地层为砂性土时,适当减少压力,取0.3~0.5MPa。当施作下半部分桩体时,适当增加喷浆压力,以保证桩身水泥掺入量满足要求,喷浆压力可通过回浆管调节。

4.1.1.4 旋转速度

根据钻机的性能,取旋转速度为90r/min。

4.1.2 计算单组桩水泥用量

按水泥掺入量15%,水灰比0.6计算。土天然容重1820kg/m3,桩体截面积:0.196m2,则每米水泥用量为:1830×15%×0.196=53.5kg/m,则一根桩水泥用量为53.5×10.3=551kg,拌制一桶水泥浆,每桶水泥用量为551kg,拌和用水331kg。

4.1.3 试桩工艺

采用“两喷四搅”,施工过程中采用SJC型水泥搅拌桩浆量检测记录仪控制段浆量和总浆量。

4.2 试桩的检查

桩身垂直度每根桩施工时均用水准尺或其他方法检查导向架和搅拌轴的垂直度,间接测定桩身垂直度。通常垂直度误差不超过1%。

水泥土搅拌桩成桩7d后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面以下0.5m)的办法,目测检查搅拌的均匀性,两侧成桩直径。

5.水泥搅拌桩施工

5.1 施工方案

根据本工程施工特点,考虑到粘土不易搅拌等,搅拌桩施工工艺采用了“两喷四搅”的施工方法进行施工。第一次预搅喷浆下沉到设计高程为一喷一搅;搅拌提升为一喷二搅;第二次再搅拌喷浆下沉为二喷三搅,再搅拌提升为二喷四搅。施工过程中使用BJ-A型水泥土搅拌桩浆量检测记录仪(以下简称流量计)控制段浆量及总浆量。

岸翼墙、上闸首以及第一联节制闸基础土方一次开挖到EL31.0m高程,在形成的基坑底部周围挖80cm深的排水沟以排水,然后在此高程进行搅拌桩的施工,但是停浆高程为设计桩顶高程以上30cm。其余上部搅拌桩孔为空桩头,不喷浆。搅拌桩施工完成后,将上部预留土方挖除,破除预留的桩头至设计桩顶标高,进行复合地基承载力的检测和上部水泥土褥垫层的施工。

5.2 施工工艺流程

本工程采用两喷四搅的施工工艺,具体工艺流程如下:场地整平测量桩位机械就位搅拌喷浆下钻(速度≤50cm/min)到达桩底,搅拌30s后再提升钻具(速度≤100cm/min),确保底部有足够的浆量提升搅拌高于设计桩顶标高30cm重复搅拌喷浆下沉至设计桩底标高重复搅拌提升至规定标高关闭搅拌机械移位。

5.3 施工工艺说明

第1,就位对中、整平:移动深层搅拌桩机到达预定桩位,对中、整平。

第2,流量计各参数设定:设置深度零点、段浆量、桩长、总浆量等。

第3,搅拌喷浆下沉:启动深层搅拌桩机电机,使钻杆沿龙门塔架搅拌喷浆下沉到设计深度后,开启灰浆泵,待浆液到达喷浆口,再按设计的下沉速度边喷浆(浆量约为总浆量的50%)边下沉搅拌。下沉速度由电器控制装置的电流监测表控制,工作电流不应大于额定电流,且为保证搅拌喷浆均匀。

第4,制备固化剂浆液:深层搅拌桩搅拌喷浆下沉的同时,后台拌制水泥浆,待压浆前将浆液经过滤网倒入储浆筒中。

第5,搅拌提升:深层搅拌桩机提升搅拌高于设计桩顶标高30cm。

第6,二次下沉喷浆、搅拌提升:重复第3、第4、第5操作。

第7,桩机按设计预设的桩位移动,开始下一个桩体施工。如此循环施工,完成所有桩体施工。

6.水泥土搅拌桩检测

6.1 静荷载试验

水泥土搅拌桩静荷载试验主要指承受的复合地基试验。竖向承载力试验可分为复合地基载荷试验和单桩载荷试验。单桩载荷试验仅能检测桩体承载力,不能反映桩体和地基同作用关系,试验结果只能为设计提供复合地基承载力计算参数,不能直接检测出复合地基承载力。复合地基静载试验可直接测出复合地基承载力。

首先,载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时,并在成桩28d后进行,检查数量为桩总数的l.0%,且每项单体工程不应少于3点。

其次,经触探和载荷试验后对桩身质量有怀疑时,在成桩28d后,用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验,检验数量为施工总桩数的0.5%,且不少于3根。

6.2 取芯试验

水泥土搅拌桩成桩7d后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面以下0.5m)的办法,目测检查搅拌的均匀性,两侧成桩直径。检查量为总桩数的5%。成桩后28d,从桩身取钻孔取样进行桩体强度的检测。

取芯检测是一种直观准确的水泥土搅拌桩施工质量检测方法。该方法可根据芯样直接检验桩的连续性、均匀性、密实度、桩长、端承条件等,也可以将芯样制作成试块进行抗压强度试验,检验桩体强度。

7.结语

水泥土搅拌桩是加固处理软基的方法之一,其在我国已应用 2 0多年,由于施工机械轻便,工程造价相对低廉,施工间歇期短等优点。在我国各个地区,特别是沿海地区应用十分广泛。因此,我们必须做好水泥搅拌加固软基的工程,而水泥搅拌桩的质量控制是贯穿施工的全过程,这就要在施工过程中紧把质量关,并随时检查施工记录,还要验收水泥土搅拌桩的质量,以此保证施工质量。

水泥搅拌桩施工总结篇5

本工程基坑总面积约 24000m2,基坑总延长米约为650m,基坑围护采用钻孔灌注桩结合三轴搅拌桩作为隔水帷幕,冷缝接头采用旋喷桩进行封堵。三轴搅拌桩概况:桩 径:850mm,数量:899根,有效桩长:23.15-27.6 m,强度等级:P.O42.5。

1 三轴搅拌桩止水帷幕技术要求

1.1 水泥土搅拌墙采用?J850三轴搅拌桩设备进行施工,搅拌桩应采用套接一孔法施工,搅拌桩成桩应采用二喷二搅的施工工艺,在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。搅拌桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺量不小于26%。施工时桩位偏差

1.2 三轴搅拌桩试桩达到28天龄期后进行钻孔取芯检测,检测合格后方可进行三轴搅拌桩止水帷幕的正式施工。三轴搅拌桩施工完成,基坑土方开挖前应对三轴搅拌桩的施工质量进行检测,检测结果应满足基坑支护设计要求。为确保钻孔灌注桩的施工质量,原则上应首先施工三轴搅拌桩止水帷幕,再施工钻孔灌注排桩。

2 三轴搅拌桩施工工艺

2.1 三轴深搅机桩位定位

本工程使用的三轴桩机1台,桩径为850,搅拌桩搭接250mm。三轴搅拌桩采用套打一孔工艺,桩心距为1200mm。在深搅桩轴线插定位钢筋,保证搅拌桩每次准确定位。

2.2 水泥浆液拌制

施工前应搭建好可存放水泥的拌浆平台一座,对全体工人做好详尽的施工技术交底工作。水泥浆液的水灰比控制在1.5左右,根据设计及图纸会审纪要要求,水泥掺入量不小于26%(土体容重按被加固的平均容重计算)。

2.3 搅拌桩机钻杆下沉与提升

按照搅拌桩施工工艺要求,钻杆在下沉时不注浆、提升时需注入水泥浆浆液。搅拌下沉速度控制在0.5m/min~0.8m/min,提升速度宜控制在0.8m/min~1m/min,要求均匀、连续的注入拌制好的水泥浆液,钻杆提升完毕时,设计水泥浆液全部注完,搅拌桩施工结束。

2.4 三轴搅拌桩的搭接以及成形搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的,以确保搅拌桩的隔水帷幕作用,三轴深搅桩施工采用单孔全套复搅式操作方法,阴影部分为重复套钻,本工程为双排桩,考虑水泥终凝时间,在里排桩水泥土终凝前施工外排深搅桩,里外排桩间隔时间一般不超过12小时。

见下示意图:

3 三轴搅拌桩质量保证措施

3.1 保证桩体垂直度,施工垂直度应小于1%,以保证墙体的防渗性能。

3.1.1 在铺设道轨枕木处要整平整实,使道轨枕木在同一水平线上。在开孔之前用水平尺对机械架进行校对,以确保桩体的垂直度达到要求。

3.1.2 用经纬仪配合线锤对搅拌轴纵横向同时校正,确保搅拌轴垂直。施工过程中随机对机座四周标高进行复测,确保机械处于水平状态施工,同时用经纬仪或线锤经常对搅拌轴进行垂直度复测。

3.2 下沉和提升控制

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升全过程中,保持螺杆匀速转动,匀速下钻,匀速提升。注浆施工时,严格控制下沉和提升速度,根据下沉和提升过程中不同的速度注入不同掺量的搅拌均匀的水泥浆液,并采取高压喷气进行孔内水泥土翻搅,使水泥土在初凝前达到充分搅拌、充分拌和,确保搅拌桩的质量。至桩底部分时,必须延缓重复搅拌注浆时间,使原状土充分破碎,以便充分搅拌土体,有利于同水泥浆液均匀拌和,有利于钻杆提升换向。

3.3 保证加固体强度均匀措施

3.3.1 压浆阶段时,不允许发生断浆和输浆管道堵塞现象。若发生断桩,则在向下钻进50厘米后再喷浆提升。

3.3.2 采用“二喷二搅”施工工艺,第一次喷浆量控制在60%,第二次喷浆量控制在40%;严禁桩顶漏喷现象发生,确保桩顶水泥土的强度。搅拌头下沉到设计底标高后,开启灰浆泵,将已拌制好的水泥浆压入地基土中,并边喷浆边搅拌约1-2分钟。

3.3.3 控制重复搅拌提升速度在0.8-1.0米/分以内,以保证加固范围内每一深度均得到充分搅拌。相邻桩的施工间隔时间不能超过24小时,否则喷浆时要适当多喷一些水泥浆,以保证桩间搭接强度。预搅时,软土应完全搅拌切碎,以利于与水泥浆的均匀搅拌。

3.4 桩体长控制

3.4.1 为控制钻孔深度达标,利用钻管和桩架相对错位原理,在钻管上划出钻孔深度标尺线,控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长,桩长变化时擦去旧标记,做好新标记。

3.4.2 桩架水平标高由场内水准点引测,并按深度换算钻孔深度标尺线。

3.5 水泥土搅拌桩为基坑内外止水围幕,施工时不容许出现施工冷缝,如因特殊原因出现超过24小时施工接缝,须采用高压旋喷桩有效措施进行补接。

4 三轴搅拌桩施工中的重要控制点

4.1 施工前应认真复核放设的桩位,使之误差在允许范围内。搅拌设备检查,搅拌杆有效长度必须大于施工桩长,搅拌翼片直径不小于设计桩径。

4.2 工程所用水泥必须有合格质保单,进场后立即取样做安定性、强度检验,严禁使用不合格、过期或受潮结块水泥。不同品种或标号的水泥不得用于同一根桩。施工中应考虑到水泥浆的损耗,增大水泥用量,来确保水泥搅拌桩每延米水泥用量达到设计要求。

4.3 严格控制水灰比,施工中用比重计来检测,加水用固定量容器,采用水泥浆拌和机拌和,每次搅拌不少于三分钟,水泥浆从灰浆拌和机倒入贮浆桶前,必须经过过滤。在施工过程中若发生喷浆中断,必须在继续喷浆后从地面开始重新施工,不得留一定长度搭接后中途开始工作,以防止断桩。

4.4 搅拌桩施工记录是检查搅拌桩施工质量、判明事故原因的基本依据,因此对每一延米的施工情况均应如实及时记录,不得事后回忆补记,深度记录误差不得大于50mm,时间记录误差不得大于5s,施工中发现的问题及处理情况均应注明。

4.5 搅拌桩施工中遇地下有障碍物体,先清除障碍物,再进行搅拌桩施工作业,同时适当提高搅拌桩水泥参入量并放慢提升速度,使桩体水泥搅拌均匀、密实,确保水泥土搅拌墙完整、自成一体。

水泥搅拌桩施工总结篇6

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篇7

临海高等级公路是贯穿江苏南北、贴近海岸的骨干公路,是串联我国东部沿海地区港口、临海产业园区和城镇的重大基础设施项目,是培育、引导新的经济节点,拉动我省沿海地区土地开发的基础性先导设施。全长526公里的临海高等级公路经连云港、盐城和南通三市,临海而建,直接服务于滩涂开发、农业示范区建设和港区发展。

项目紧贴海岸线布设,平均距离海岸线仅3公里~5公里,启东段部分路段紧靠海堤。区内桥头路基段中部分布的2-2a层软土埋深较大,软土具高天然含水量、高孔隙比、高压缩性、渗透性差、强度低等特点,对道路影响较大,应进行软基处理。

2 沿线地质概况

场区地层主要为全新统,主要不良地质为:

沿线区内20m以浅主要的软土层为浅表层广泛发育的1-2层淤泥质粉质黏土和中下部的2-2a层(淤泥质)粉质黏土夹粉砂层。

3钉形水泥土双向搅拌桩技术简介

该技术通过将水泥土搅拌桩成桩机械的钻杆改进为同心双轴钻杆,以及根据主被动土压力差原理设计的在指定位置可控制伸缩的叶片,利用水泥或水泥砂浆作为固化剂,在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌,使土体与固化剂发生物理化学反应,形成具有整体性、水稳定性和较高强度的水泥土加固体。并且由于同心双轴内外钻杆同时正反向转动,可以充分搅拌土体及阻断泥浆上冒通道,有效改善复合地基的承载特性,充分发挥地基土体与增强体两部分的承担荷载的潜能,形成具有一定整体性和一定强度的水泥土复合地基(图1)。

4 工程应用实例概况

临海高等级公路跨越多条等级航道,桥头高填土路段是软土路基处理的重要段落。以大洋港桥桥头高填土路段为例,分析钉形水泥土双向搅拌桩技术在该段落的实际应用。

大洋港为规划Ⅲ级航道,现为江苏省最大的渔港。大洋港桥中心里程桩号为K110+863.7,设计桥长521m。桥梁基础型式拟采用钻孔灌注桩基础。

4.1 沉降计算方法

4.1.1 总沉降计算方法

长板短桩复合地基沉降变形按分层总和法计算。

(3.4.7-2)

式中:——按分层总和法计算的变形量;

——沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确定,无地区经验时可采用规范的数值。

——对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力(kPa);

——基础底面下第i层复合土层的压缩模量(MPa);

、——基础底面至第i层土、i-1层土底面的距离(m);

、——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数,可按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002取值。

复合土层的分层与天然地基相同,复合土层各分层的压缩模量可按复合模量法计算确定:。

式中Es、Ep、Eci为桩间土、桩及复合地基的压缩模量,m为置换率;

对于下卧层,Eci为天然土层的模量。

4.1.2 工后沉降计算方法

对于排水预压,一级或多级等速加载条件下,当固结时间为t时,对应总荷载的地基平均固结度可按下式计算:

4.2 设计参数及计算结果(表1)

5 施工机械

钉形水泥土双向搅拌桩施工机械可利用现有的常规水泥土搅拌桩成桩机械或沉管灌注桩机械等通用设备上,配上专用的双向搅拌桩动力箱体与多功能自动变径钻头(双向搅拌桩动力箱体与多功能自动变径钻头由技术发明公司南京路鼎搅拌桩特种技术有限公司提供),加上同心双轴钻杆就可以实现钉形水向搅拌桩施工。具体机械组合如(图2):

6 施工工艺流程

不同于常规水泥土搅拌桩的四搅两喷施工工艺,钉形水泥土双向搅拌桩采用两搅一喷工艺施工(变截面处四搅两喷)。桩机运至工地后,先行安装调试,待钻机运转正常、浆泵及计量设施一切调试正常后,桩机移至桩位,开始施工。

(1)整平场地;

(2)测量、放线,布置桩位;

(3)搅拌机定位:缩进伸缩叶片,起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中;

(4)切土下沉:启动搅拌机,使搅拌机沿导向架向下切土,同时开启送浆泵向土体喷水泥浆,两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体,搅拌机持续下沉,直到设计深度;

(5)提升搅拌:关闭送浆泵,搅拌机提升、两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,至地表或设计桩顶标高;

(6)切土下沉:调整伸缩叶片达上部桩体直径,使搅拌机沿导向架向下切土,同时开启送浆泵向土体喷水泥浆,两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体,搅拌机持续下沉,直到变截面设计深度;

(7)提升搅拌:搅拌机提升、关闭送浆泵,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直到地表或设计桩顶标高以上50cm;完成钉形双向搅拌桩单桩施工。

7 钉形水泥土双向搅拌桩与常规水泥土搅拌桩造价对比

钉形水泥土双向搅拌桩作为一种新技术,单方造价由于机械设备投入多、动力变大、机械摩损偏大,所以单方造价会略有提高,提高幅度约在常规桩基础上增加10%左右。但由于桩身强度的大幅度提高及桩身结构的更趋合理,与常规水泥土搅拌桩相比承载力大幅提高,变形沉降量减小,从而桩间距的加大,大大降低了单位面积地基处理工程造价,总造价降低,其综合经济效益比常规水泥土搅拌桩节省投资约15%~35%,并且随着软土处理深度的增加,其经济效益越发明显(表2)。

8 质量控制

为了保证施工质量,施工单位要根据工艺性试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点,具体要求如下:

(1)为保证水泥土搅拌桩的垂直度,首先保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度,控制水泥土搅拌桩的垂直度偏差≤1.5%,桩位偏差≤5cm。

(2)严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面,确保喷浆长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。

(3)水泥浆必须按预定的配比进行拌制,保证每根桩所需的浆液一次单独拌制完成,使用前过筛并在3h内用完。

(4)双向水泥土搅拌桩在地面以下2m范围内应进行二次喷浆搅拌。

(5)对输浆管经常检查,不得泄漏和堵塞,管道长度不得大于60m。定期检查钻头,保持钻头直径误差在-1cm~+3cm之间。

(6)合理安排桩位施工顺序,以利于整体的成桩质量和软基处理效果。

(7)成桩资料应在施工现场打印,每根水泥土搅拌桩施工完成后,应立即打印成桩资料,严禁补打资料。

9 结语

本文立足于公路项目,通过对工程实例的分析,提出了钉形水泥土双向搅拌桩在工程实践中的应用方法,对解决在临海地区修建高等级公路的软土路基处理问题有一定的参考作用。

参考文献:

水泥搅拌桩施工总结篇8

水闸是水利基础设施的重要组成部分,担负着水库泄洪、排涝、冲沙和取水等任务,对促进城乡经济发展具有重要作用。目前许多水闸防洪工程存在软土地基,这些软基具有天然孔隙比大、压缩性高、渗透性低、抗剪强度低等不利的工程性质,使得水闸地基承载力无法满足工程设计的需要,导致水闸无法发挥出应用的功能。因此,水闸软土地基加固处理工作就显得十分重要了。水泥土搅拌桩是近年来应用较为广泛的一种施工工艺,具有施工简单、造价低廉、质量控制好等优点,特别适用于处理淤泥、淤泥质土、沙土、人工填土和有机质粘土等复杂土质,目前在水闸软基处理中得以推广应用。

1工程简述

某水闸地基处理项目主要工作内容包括:水泥土深层搅拌桩、塑性混凝土防渗墙、灌注桩施工。其中最主要的施工项目为水泥土搅拌桩,设计分为三种形式:格栅桩、相切桩及单桩。

2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。

3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2。

图1单排联体桩布置图

图2单排相切桩布置图

4工艺试验

在室内配比试验完成的前提下进行水泥土搅拌桩工艺试验,工艺试验的目的是验证并确定设计提出的施工技术参数和要求,验证所选用的施工设备和施工工艺对该工程地质条件的可行性和施工质量的可靠性,根据实际工效调整、优化资源配置。

5水泥土搅拌桩施工

5.1场地平整与布置

机械设备进场前的场地平整,主要包括平整场地(高挖、低填、软垫)、清除障碍(地上、地下)、布置排水沟和集水井以及修建供水供电设施、施工道路等。

当场地表层较硬需注水预搅施工时,应在四周开挖排水沟,并设集水井,其位置以不影响深层搅拌桩机施工为原则。排水沟和集水井应经常清除沉淀杂物,保持流水畅通。主排水沟设在闸室上游侧,其他区域设辅助排水沟将水集中排至主排水沟,由主排水沟汇流至集水井后统一外排,集水井设在闸室、上游围堰之间。

当场地过软不利于深层搅拌桩机行走或移动时,应铺设粗砂或碎石垫层,也可铺设钢板。施工平台高程误差控制在±15cm之内。

在主场地之外设置后台(用作灰浆台),用于临时存放水泥及制浆设备,灰浆的水平输送距离控制在50m以内。

5.2测量放线

按每根桩位置进行现场测量放线,定出每一个桩位,均要作出明显标志,加以妥善保护。具体方法如:

a.按设计蓝图给出的坐标控制点采用全站仪引至施工现场控制点,由现场控制点放线确定出每个施工部位轮廓,轮廓点采用木桩定位,沿定位桩拉线后采用长度不小于50m钢卷尺量测出每一根搅拌桩桩位中心,再打木桩作出标记。放线完成后,由现场监理工程师按设计图纸进行检查验收。

b.单排联体、单桩桩位偏差控制在±5cm之内。

5.3水泥浆液制备

深层搅拌机具备开始施工条件时,后台按要求拌制水泥浆液。

5.4预搅下沉

启动深层搅拌机电机、放松钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌下沉,下沉速度由电器控制装置的电流监测表控制,工作电流不应大于额定值。

5.5喷浆搅拌

在下沉时,开启灰浆泵输送水泥浆液,开始喷浆(或喷水),待搅拌、喷浆至孔底30s后,再按试验确定的提升速度边喷浆边提升搅拌机。重复以上工序完成四次喷浆四次搅拌。

6水泥土搅拌桩施工专项技术措施

a.深层搅拌机下沉时,开启灰浆泵输送水泥浆液,待搅拌、喷浆至孔底30s后,再按设计确定的提升速度边喷浆、边提升搅拌机。

b.搅拌中遇有硬土层,搅拌钻进困难时,应启动加压装置加压钻进或采用冲水下沉搅拌。采用后者钻进时,喷浆前应将输浆管内的水排尽。

c.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(若下沉时则应提升0.5m),待恢复供浆时再喷浆施工。

d.当喷浆口被提升到桩顶设计标高时,停止提升,搅拌数秒,以保证桩头均匀密实。

e.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。

f.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。

g.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质量及成本。

7桩头开挖

根据设计技术要求及现场搅拌桩施工实际情况,考虑到桩体强度较高、搅拌桩施工机械工作面问题等因素,桩头清除部分待单元搅拌桩工程施工完毕28天所有检测项目合格后,进行桩头凿除。

在桩间粉细砂开挖完成后,根据施工区测量控制点,利用水准仪对每根桩凿除底部高程部位进行测量放线,并做好明显的标识。分两次凿除桩头:第一次凿除40cm,采用轻型挖掘机进行;第二次凿除至设计桩顶高程,采用风压不超过4.0MPa空压机风镐及电动风镐人工凿除桩头。分层凿除,每次不超过10cm依次进行,严格控制设计桩头高程,不得因此造成减少有效桩长。如造成有效桩头减少而达不到设计要求时,采取与设计要求指标相同的砂浆填充。

8搅拌桩施工的难点及解决方法

由于各种因素,搅拌桩现场控制非常困难,如果失控极易成为“水货桩”,造成工程质量低下甚至工程失败,故水泥土搅拌桩也有人称之为“臭名昭著”的施工工艺,国内多个地区已经明令禁止采用此工艺。该工程的解决方法如下。

8.1设备选型方面

泄水闸地层为密实细颗粒状粉细砂,含泥量较少,局部夹板结状泥质透镜体。由于粉细砂地层遇浆、水自密性较强,产生胶结板结状况,搅拌桩机在提升过程中遇到了较大的阻力,致使提升困难、频繁铸钻、发生掉钻头事故(试验施工中,由于以上原因,致使提升链条拉断、桅杆顶部折弯、传送力能轴及连接八爪断裂),相应施工功效低下。针对此因素,项目部对国内深搅设备进行了系统全面的考察。考察发现,目前国内链条式深搅机的功率普遍达不到在该项目施工的要求,具体表现为:主动功率均偏小、传送力能的传动轴及连接八爪材质较差、提升能力不能满足在粉细砂中施工。

8.2施工措施方面

一般深层搅桩机适应松散的土层,在砂层中施工本身就存在一定的难度。该项目为粉细砂地层,施工中受粉细砂遇浆水板结、胶结,摩擦力、附着力、阻力增大等影响,在深搅桩机提升过程中电流经常超过额定电流,粉细砂层成桩后变为了“水泥砂浆”桩体。项目部经积极探求,采取了以下解决方案:

a.对深搅设备钻头进行了改进,由以前平面搅拌叶片改进成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。

b.对设备桅杆进行加固,以防止提升力过大造成桅杆折弯。

c.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。

d.对于硬质土层难以钻进时,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。

e.施工前有针对性地进行工艺性试验,摸索适应粉细砂中深搅施工的工艺及设备适应能力。

受高温影响,桩体初凝较快,设备故障后不能连续施工时,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,并在相切桩体一侧进行补桩。

9施工现场的控制

该工程由于深搅工程量较大,共由3.5万根桩组成,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,将出现设备停工等窝工现象。项目部首先对每台桩机进行编号,按每台桩机排定进度计划,并建立项目经理、副经理值夜班制度,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,对当班出现的突况重新进行安排部署,由于措施得当、安排合理,施工中基本未出现窝工现象。

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。施工中杜绝了漏桩情况,问题桩均得到了妥善处理。

针对机组搅拌桩施工人员质量意识淡薄的情况,一名值班工程师安排了两台机组,责任到人,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力,发现弄虚作假现象即进行处罚。

10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、桩身水泥掺入比、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。

检测方法如下:

a.动力触探法。该工程共完成3.5万根桩,按照总桩数的1%检查,经检查,所有桩体均符合设计要求。

b.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1.5×10-7~9.4×10-7cm/s;允许比降[J]均大于50;所有检查项目均符合设计及规程规范要求。

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

d.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6.54~25.22mm之间,满足设计及质量要求。

11结语

通过探讨水泥土搅拌桩在水闸软土地基处理中的应用,给出了以下几点建议:①施工人员应选择合适的设备对粉细砂进行深搅施工,加强对外协单位的管理,确保施工质量与进度;②当深搅桩数量过多时,应做好施工现场设备及人员的统筹工作,确保施工的有序进行;③本工程水泥掺入量配比试验研究、工艺试验数据具一定代表性,可供类似研究参考。

水泥搅拌桩施工总结篇9

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篇10

一、钉形水泥双向搅拌桩基本原理

钉形水泥双向搅拌桩是指在分析水泥土搅拌桩复合地基应力传递规律和土拱效应的基础上,对现有设备进行改进,在水泥土搅拌桩成桩过程中,由动力系统带动分别安装在内、外嵌套的同心钻杆上的两组搅拌叶片同时正、反向旋转搅拌水泥土,通过多功能钻头搅拌叶片的自动伸缩使桩身上部截面扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩。

二、钉形水泥双向搅拌桩施工流程

1、搅拌机就位:起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中;

2、喷浆下沉:启动搅拌机,使搅拌机沿导向架向下切土,同时开启送浆泵向土体喷水泥浆,两组叶片同时正、反向旋转(外钻杆逆时针旋转,内钻杆顺时针旋转)切割、搅拌土体,搅拌机持续下沉,直到扩大头设计深度;

3、施工下部桩体:改变内、外钻杆的旋转方向,将搅拌叶片收缩到下部桩体直径;喷浆切土下沉:两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体,搅拌机持续下沉,直到设计深度,桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上;

4、提升搅拌:搅拌机提升、关闭送浆泵,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至扩大头底面标高;

5、伸展叶片:改变内外钻杆的旋转方向,将搅拌叶片伸展至扩大头径;提升搅拌:提升钻杆,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直到地表或设计桩顶标高以上50cm;

6、切土下沉:搅拌机沿导向架向下切土,同时开启送浆泵,向土体喷水泥浆,两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体,搅拌机持续下沉,直到扩大头设计深度;

7、提升搅拌:关闭送浆泵,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直到地表或设计桩顶标高以上50cm,完成单桩施工。

钉形水泥土双向搅拌桩施工工艺流程图

三、钉形水泥双向搅拌桩工艺要求

1、打桩顺序的一般规定

(1)钉形水泥双向搅拌桩属于非挤土桩,一般情况下对施工顺序无特殊要求。

(2)若施工场地一侧靠近建(构)筑物,应从靠近建(构)筑物一侧由近向远施工。

(3)若施工场地一侧靠近边坡,应从靠近边坡一侧由近向远施工,在坡边施工应采取可靠的防护措施,防止边坡失稳和机械安全。

2、成桩要求

(1)施工前必须保证机架垂直,偏差不大于1%,保证机架地盘水平。桩位偏差不大于50mm,桩径和扩大头高度不小于设计值。

(2)桩长由设计和施工工艺参数控制,施工至设计桩底附近应注意最后30s电流和进尺参数,其值由工艺性试桩确定。

(3)成桩过程中应控制水泥浆的比重,并符合有关技术要求。

3、桩身质量检测

(1)成桩7天后采用浅部开挖观察桩体成型情况和搅拌均匀程度,并可检验桩身直径,如实作好记录,检查频率为0.5‰,且不少于3根。

(2)成桩28天后进行标准贯入试验和取芯进行室内无侧限抗压强度测试。为保证试块尺寸,钻孔直径不小于108mm。检验桩数应随机抽取总桩数的0.5%,且不少于3根。对钉形水泥土双向搅拌桩扩大头部分宜在小径桩外取芯,通过芯样可对桩长、扩大头长度、强度、均匀性等综合评价。

4、承载力检测

(1)钉形水泥土双向搅拌桩复合地基承载力检验应采用复合地基静载试验和单桩载荷试验。

(2)载荷试验必须在桩身强度满足荷载试验条件,并宜在成桩28天后进行。检验数量为总桩数的0.1%-0.5%,且每个单项工程不少于3点。

四、钉形水泥双向搅拌桩与普通水泥搅拌桩施工实例比较

根据蓟港铁路扩能改造工程地基处设计方案,如达到相同的地基承载力要求,钉形水泥双向搅拌桩地基处理方案与普通水泥搅拌桩方案进行对比,其相关数据见下表。

根据上表数据分析,在地基处理面积相同的条件下,钉形水泥土搅拌桩与普通水泥土搅拌桩比较,具有以下优点:

1、桩根数少,减少桩机移机、对位次数,可缩短施工时间。

2、减少水泥用量,可节约水泥350400 kg,经济效果显著。

除以上两点外,钉形水泥土搅拌桩与普通水泥土搅拌桩比较,还具有以下优点:

1、搅拌均匀

由于实现了正反向同时旋转,使水泥浆与土体得到充分搅拌,再无层状的水泥土搅拌体。

2、就地搅拌

通过上层叶片的同时反向旋转,阻断了水泥浆上冒途径,强制对水泥浆就地搅拌,冒浆现象彻底解决。

3、扰动小

同心双轴的正反向旋转,使土体对叶片产生的水平旋转力相互抵消,降低了钻杆的左右摇动和对桩周土扰动。

水泥搅拌桩施工总结篇11

Abstract:In this paper, through a combination of engineering practice, aiming at the characteristics of soft foundation, put forward to adopt deep cement mixing pile to reinforce soft foundation treatment on soft ground engineering, with deep cement mixing pile construction technology were summarized in this paper, through the engineering practice shows that it is feasible to consolidation of soft clay foundation treatment technology.

Key Words:Soft foundation treatmentDeep cement mixing pileConstruction technology

引 言

通过工程实践表明,深层水泥搅拌桩可有效地加固处理淤泥、淤泥质土和软粘土、地基承载力标准值不大于120 kPa的黏性土和粉土地层。在软基处理中必须合理地采取施工技术以有效地确保软基加固质量,现通过实践,笔者对深层水泥搅拌法加固软基处理的施工技术进行了探讨分析。

1施工准备技术

采用深层水泥搅拌法进行加固软基处理前必须先对场地清理,根据施工图纸和现场踏勘,进场后先清表及平整场地,清除桩位处地上、地下的一切障碍(包括石块、树根和垃圾等),场地低洼时,回填粘性土至整平设计标高以上50cm。施工前应先做好临时排水设施,确保地表无积水。然后采用 GPS 精确放出控制桩位,用全站仪定出中线及边线,根据设计桩位图用钢尺拉出每个水泥搅拌桩桩位,桩位中心打入木桩、竹签等,用白灰标明,防止桩位破坏。依设计要求桩位按正三角形布置,相邻两桩中心间距100 cm或110cm。

水泥搅拌桩施工前,应采取工艺性试桩(每处工点的试验桩不少于3 根),从而总结出成桩经验及确定了各种操作技术参数,包括喷粉(浆)量、搅拌头的旋转速度、提升速度等施工参数,给大面积进行水泥搅拌桩施工提供了技术保证。通过采取试桩,可确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间;确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度;确定灰浆稠度(水灰比);根据不同掺入比(58kg/m、59kg/m、60kg/m)确定技术参数;确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据;检验施工设备及选定的施工工艺;根据单桩承载力试验确定施工掺入比。

水泥对于水泥搅拌桩来说其实重要材料之一,这也是确保工程施工质量的重要源头。工程中对于进场水泥必须经过检测合格方能用于本工程施工,水泥堆放场地需平整且有利于排输雨水,水泥堆放还必须做到下垫上盖,地面距地面不小于30cm,防止水泥受潮结块。

2施工技术

结合实践,对于深层水泥搅拌法进行软基处理加固,其施工流程主要采取如下:定位下沉钻进搅拌喷浆提升喷浆搅拌重复下沉喷浆搅拌重复提升搅拌喷浆清洗喷头移机进行下根搅拌施工。

(1)桩机定位。根据确定的桩置,调整导轨垂直度,使钻头准确落到桩位上,水平偏差不能超过50mm,并使搅拌轴保持垂直,偏差不得大于1.0%。在桩机定位过程中,必须检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,将桩机移到指定位置对好桩位,由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。

(2)制浆技术。水泥搅拌桩制浆必须严格控制水灰比,水灰比适宜控制在0.45~0.5范围之间,具体的水泥搅拌桩配合比以试验室下发的配比为准。水泥浆制备时,搅拌时间标定不少于4~5min,连续制备水泥浆时,应当按照水灰比同步进行,配制好的浆液必须过筛,浆液不得有离析现象,泵送必须是连续的。应适当掺入外加剂,掺入的比例根据试验确定。

(3)送浆技术。泵送浆在泵出口压力应当保持在4~6Mpa 之间(桩长取高值,桩短取低值),并且使搅拌提升速度和输浆速度保持同步,即水泥浆喷出速度在40~60L/min 之间。

(4)钻杆下沉钻进施工前应当标定搅拌机械的灰浆输送量。启动电机,放松起吊钢丝绳,空压机送风,使钻头沿着导轨下沉钻进到设计深度。钻机正钻速度控制在80r/min-135r/min 之间,下钻进尺速度控制在0.8m-1.0m/min注意钻头是否到达持力层,判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深实时下钻速度和电流表的读数来判别,当遇到硬层时电流标的读数会发生突变。

(5)钻杆提升,上提喷浆强制搅拌。通过开启灰浆泵等待浆液到达喷浆口,按照规定的提升速度、搅拌速度,边喷、边拌边提升直到设计喷灰标高。一般表层50cm 土层侧向约束软弱,成桩不利,因此停灰面应在离地面50cm 处。应严格控制搅拌时的下沉和提升速度,同时在提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断。如有间断应进行处理。同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。

(6)复搅。到达停灰口后,关闭灰浆泵,(为保证软土和固化剂搅拌均匀)再次将搅拌机下沉到设计要求深度,再搅拌后提升到地面,即进行整桩三次复搅工艺。

(7)清洗。通过向排空的集料斗注入适量清水,开启灰浆清洗管道中残留的水泥浆,清洗搅拌钻头粘附的泥团。然后桩机移位,再重复上述施工步骤,进行下一根桩施工。

3施工质量控制技术

3.1施工参数控制

对于水泥搅拌桩进行软基加固处理,其加固深度应当不得小于设计桩长,桩体水泥掺入量不15~20%,并在施工中按照设计要求考虑地下水对水泥混凝土的腐蚀性。施工中采用有效的电脑自动记录仪,正确记录各种参数并自动打印输出;桩号、日期、始打和结束时间、设计桩长、实际桩深、每延长米的喷浆量及累计数量、搅拌深度等,确保搅拌桩的质量。按照设计的桩位、桩长、桩数、喷浆量、复搅长度及试桩确定的参数进行施工。桩顶标高高出设计标高不少于0.5m,采用人工凿除桩应头。同时在施工中应当确保其相关施工参数在允许范围内,笔者结合实践,总结了深层水泥搅拌桩施工的相关参数控制。

表1搅拌桩施工允许偏差范围

桩身垂直度 桩位偏差 桩径偏差 桩顶标高 桩底标高

<0.5%桩长 ≤50 ≤4%桩径 >设计标高+100,-50mm 应超深±200

3.2 水泥搅拌桩施工中质量控制技术

为了有效地提高深层水泥搅拌桩施工质量,在其施工过程中必须对每个施工环节都采取严格的质量控制技术。

(1)施工前,适宜根据设计要求对搅拌桩进行工艺性试验,确定出各项施工参数,施工过程中严格按设计及工艺要求进行。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。

(2)施工中适宜采用强度等级32.5R的普通硅酸盐水泥,严格控制水泥掺入比(重量比)为15%。 每M水泥用量为:1800*15%*π•r²=76kg/m。水泥浆作为固化剂,浆体拌制后应及时喷浆,防止发生浆液离折。

(3)喷浆的提升或正常速度适宜小于0.8 m/min,同时对于灰浆泵送压力控制不得少于0.4 Mpa,并保证泵送流量恒定。相邻桩喷浆施工时间间隔不得超过24h,施工时应采用四次喷浆四次搅拌工艺,并确保搅拌均匀。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配,确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直,搅拌桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差不大于50mm,成桩直径及桩长满足设计要求。

(4)制备好的浆液不得离析,不得停放时间过长,泵送必须连续。灰浆泵输浆量,灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。对于施工中因故停浆时,应将搅拌头下沉至停浆点以下500mm,待恢复供浆时再搅拌提升。施工停浆面应高出桩顶设计标高500mm,待桩顶压梁,施工时再将该多余部分凿除。对于停机超过3小时情况,将输浆管拆下,妥为清洗。喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求,喷浆量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。

(5)当搅拌桩桩顶接近设计标高时,应特别注意桩头的施工质量,桩顶1-1.5米范围内增加喷浆搅拌一次。同时搅拌自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时,宜应慢速,当喷浆口至桩顶标高时,宜停止提升,搅拌10秒-20秒,以保证桩头密实均匀。当输浆管有弯折、外压或漏浆情况时要及时检查、理顺管道,清除外压,发现漏浆点应进行补漏,严重时停机换管当输浆管道过长,沿程压力损失增大时可使制浆池布置靠近桩位,以缩短送浆管道。当场地条件不具备时,可适当调增泵送压。

(6)在桩与桩之间的搭接间隔施工不应大于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。桩身插筋及插竹不得超过24h,必须做好每一根桩的时间记录,深度记录误差应不于10mm,时间记录误差小于5S。当桩体28天龄期,其强度大于1.0 Mpa,水灰比不应大于0.5。

结 语

本文通过结合工程实践,对软基采取深层水泥搅拌桩来加固处理,总结了深层水泥搅拌桩在软基加固中的施工技术要点进行了总结,通过工程实践表明,深层水泥搅拌桩在确保施工质量的前提下,其处理软基加固是可行,可为同类工程参考借鉴。

参考文献:

[1] 叶志敏.深层水泥搅拌桩在地基处理中的应用研究[J].民营科技,2002,14(3):18~19.

水泥搅拌桩施工总结篇12

(一)水泥搅拌桩施工技术适用范围。

水泥搅拌桩施工技术可适用于淤泥、淤泥质土、软粘土、粉土、素填土( 包括吹填土) 及含水量较高的粘性土等各类软弱土层的处理。

(二)水泥搅拌桩施工技术处理形式。

水泥搅拌桩施工技术进行地基基础处理的形式多样。既可对建筑物软土基础进行块状或柱状处理,形成桩土复合地基;也可形成格栅式挡墙,作为深基坑临时支护;同时还可施工成壁状,作为水工建筑物等的地下防渗帷幕。

二、地基基础处理中的水泥搅拌桩施工工艺

2.1 场地整平

将施工场地进行整平,以满足搅拌机行走和移动,并清除现场地面及地下一切障碍物,对淤泥等软弱部位应挖除,并换填好土,基底预留土层厚度应不小于500mm ,待基础施工时挖除。

2.2 试成桩

水泥搅拌桩施工前进行试成桩,确定有关施工技术参数,如钻进速度、桩底标高、桩顶标高、灰浆的水灰比、搅拌机的钻进速度、提升速度、单位长度的输浆量及灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。试桩数量一般不少于3 根。

2.3 放样

通过测量控制点测定桩基轴线、定位点和水准点。放设桩位,并对桩位进行编号。在每排桩轴外侧设立控制桩,同时做好对控制桩的固定与保护。

2.4 机械选用

水泥搅拌桩机有单头深层搅拌机( 型号有DSJ- Ⅱ型、GZB-600 型等) 和双头深层搅拌机(型号有SJB-40 型等),作柱状及块状处理的地基基础可采用单头搅拌机,作壁状或格栅状处理的地基应采用双头搅拌机。此外,灰浆搅拌机及灰浆泵应选用专用或配套设备。

2.5 成桩工艺

将搅拌机对准桩位,保证桩机导向架的垂直度,并在机架上标明刻度和桩深位置线,控制桩架垂直度偏差不得超过1.5%,桩位偏差不大于50mm 。当搅拌冷却水循环正常后,启动搅拌机电机放松桩架或起重机的钢丝绳,使搅拌机借自重沿导杆切土搅拌下沉,将土搅松,下沉速度可由电机的电流监测表控制,一般为0.38~0.75m/min,如下沉速度太慢,可从输浆系统补给适量清水(点射法射水),以利钻进。施工中应尽量避免冲水,给水过多会影响桩身强度。当搅拌机下沉到一定的深度时,即开始按确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中备用。深层搅拌桩水泥掺入量一般为加固土重的10%~15%,固化剂和外掺剂须通过加固土室内试验方能使用。在钻孔现场选取原状土和拟使用的水泥等固化剂,拌制试块进行无侧限抗压强度试验。对承重水泥搅拌桩取90天龄期试件强度,支护等水泥搅拌桩取28天龄期试件强度。制备好的水泥浆不得离析,超过2小时的浆液应降低标号或另作他用。泵送必须连续。拌制浆液的罐数、水泥用量以及泵送浆液的时间由专人控制,并做好记录。用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.4MPa-0.6MPa,并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。深层搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基基础中,为保证桩端施工质量,当浆液到达出浆口后,应喷浆座底30秒,使浆液完全到达桩端。边喷浆边搅拌,直至提出地面完成一次搅拌过程。提升时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机,一般按0.5m/min的均匀速度提升。搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求。应有专人记录搅拌机每米下沉或提升的时间,深度记录误差不大于50mm ,时间记录误差不得大于5秒,施工中发现的问题应及时处理。

三、地基基础处理中的水泥搅拌桩施工技术涉及的问题分析

3.1 总量控制问题

水泥搅拌桩施工技术只不过是改善被加固深度的软弱地基土的物理、力学性质, 使软土硬结成具有整体性和水稳定性、地基变形量降低、地基承载力提高的良好地基,但它不可能不产生沉降。问题是将沉降量控制在多少范围,一般来说,沉降量过大,容易产生沉降差偏大。而沉降差的控制,还要看工程的结构类型。整体性好、层刚度大的刚性方案的工程总要比大空间的层刚度小的弹性或刚弹性方案的工程沉降差容易控制;另外,建筑物的体型与沉降差的控制关系甚密,高宽比大的工程比高宽比小的工程沉降差比较敏感。多层建筑的高宽比一般在2以内,个别多层框架结构工程的高宽比达2 .7 。因此在设计水泥搅拌桩时,其总量控制要注意到不同的结构类型: 结构选型容易产生沉降差的工程,要适当放宽;高宽比接近临界值的工程,容易产生沉降差,总量也要适度放宽。这就是地基与基础设计中的定性分析、概念设计。

3 .2 群桩的形心与建筑物的重心问题

建筑物之所以倾斜,原因之一是基础的形心与建筑物的重心偏移太大所致,这就是整体稳定设计,尤其是软弱地基,除了设计计算偏心引起倾斜以外,还有偏心效应加剧倾斜。在任何版本的规范中,都规定了群桩的形心要与建筑物长期荷载作用下的重心重合,同时使桩基在受横向力和力矩较大方向有较大的抵抗力矩,这一点在桩基设计中往往被设计人员重视,但在水泥搅拌桩复合地基设计中却往往被人们忽视,例如像单边外挑廓的教学楼这样工程,其重心偏移较大,整体计算总的倾复力矩很大,靠加宽外纵墙基础宽度、增加该轴水泥搅拌桩桩数是不能奏效的,应延伸横轴位置布桩, 增加桩的抵抗力矩,使其整个工程桩的形心与该建筑物重心吻合。还有框架结构的基础,单柱传给基础的内力,不能仅仅注意到轴力,还要注意到弯矩和剪力。为此,在边柱布桩时,不仅仅只考虑弯矩平面外轴列布桩,更重要的要考虑弯矩平面内轴列布桩。否则,由于柱脚弯矩引起基础转动, 而不能约束,与柱脚嵌固的计算假定不符,造成不均匀沉降,引起质量事故。因此,在边柱布桩时宜设置探头桩,并在弯矩平面内有一定刚度的基础拉梁, 如果柱网尺寸适宜,框架柱轴力宜按基础梁线刚度在正交二个方向分配,但弯矩和剪力应按计算假定满足设计要求。这样布桩,沉降较均匀。另外一个问题,框架结构也有外悬挑的问题。因此,它除了单柱桩群形心与柱的荷载重心重合计算外,还有整体稳定计算的问题,尤其当建筑物高宽比大于1.5 时,软弱地基上的建筑物整体稳定计算应当引起高度重视。

3.3 复合地基上的褥垫层的应用

某一个工程水泥搅拌桩静压试验,单桩竖向承载力标准值只有设计计算值的7 0 %左右,补桩已是不可能了,调整基础宽度实际上起不到理论计算的复合地基作用,必然是沉降较大。根据静载试验P - S 曲线去s/d=0.01 所对应的荷载作为单桩承载力标准值,此值为设计计算值的8 5 %左右,然后调整基础宽度,并在其上铺一定厚度的砂石作为褥垫,褥垫层宽度要比调整后的基础混凝土垫层宽度宽出两倍褥垫层厚度,竣工后,沉降仅60mm ~90mm 。

复合地基上的褥垫层应用,较理想的是应用于纯磨擦型的接近刚性桩或刚性的磨擦桩,例如钢筋混凝土疏桩基础或桩土应力比较大的水泥搅拌桩桩土抗压强度较高、单桩承载力较大、置换率低,而基础较宽应用褥垫层,均可充分发挥桩和同作用,会收到良好的工程效益和经济效益。

四、地基基础处理中的水泥搅拌桩施工案例分析

4.1工程概况

中山东二路工程位于宁波市东部新城核心区块。道路西起世纪大道,东至福庆路,全长约2254m。城市主干路,道路宽40米,双向4车道加两个公交专用车道,设计行车速度40km/h。车行荷载标准城A级。道路北侧人行道下为共同沟,道路南侧人行道下为雨水、污水、燃气管线。

本标段工程施工范围为K0+000~K0+980,道路全长980米,施工内容包含道路、排水、桥梁、共同沟、过街地道及交通设施等。

4.2实施原因

因本工程道路沿线均为软土地段,表层“硬壳层”厚度很薄,且不连续分布,其下有10~17米的海积软土,具高压缩性、高含水量、高灵敏度、低强度等特征,未经处理直接做路基时,不仅沉降量大,而且会产生路面不均匀沉降。因此,需进行软土加固处理。

4.3实施方法

(1)桥台台后软基处理。

桥台台后地基处理范围20米。挖除耕植土,整平场地。台后第一排水泥搅拌桩中心至桥台外侧钻孔灌注桩中心间距2米。台后20米范围内水泥搅拌桩一般为12~16米长,以打穿2层软弱层为原则,间距1.2~1.5米,梅花形布置。台后10米采用水泥搅拌桩结合粉煤灰轻质路堤的填筑。

处理宽度为全路幅宽度(除共同沟、管线部位),并在挡墙基础或坡脚边线各外延一排。

(2)桥台台前软基处理

桥台台前采用松木桩处理。台前第一排松木桩中心基本与桥台内侧钻孔灌注桩中心一致。共打3排,松木桩梢径16、长8米、间距1米、梅花型布置。

(3)填河段软基处理

现状河流河底标高为-0.22~-1.4米之间,采用水泥搅拌桩处理。抽干积水、清除浮泥(浮泥暂按1米深计)后回填素土(夯实)至原地坪。打桩径为Φ50的水泥搅拌桩(湿喷),桩顶与开挖地坪平。桩长12.5~14米,间距1.2米,桩头处理后铺40砂石褥垫层,上铺一层土工格栅。

(4)挡墙基底软基处理

挡墙基础底范围内用桩身直径0.5米水泥搅拌桩处理,桩长12~16米,处理宽度为6m,正三角形布置,间距1.2米,其复合地基承载力不小于90kpa。

(5)污水顶管范围软基处理

采用水泥搅拌桩处理,桩底标高距管顶0.5~1米,桩长3~5米,桩距1.2米,梅花形布置。

(6)管道软基处理

本工程除污水顶管外,管基下软土地基处理,全线都采用Φ500水泥搅拌桩处理,管道(D300~D400)纵向水泥搅拌桩桩与桩间距为1000(mm),单排布置;管道(D500~D800)纵向水泥搅拌桩桩与桩间距为1000,错开三角形布置,在检查井下采用1000*1000()正方形布置,沿线桩长根据地质、覆土不同而变化。

(7)共同沟软基处理

本工程共同沟下软土地基处理,全线都采用Φ600水泥搅拌桩处理,纵向水泥搅拌桩桩与桩间距为1200*1200(),正方形布置。沿线桩长根据地质、覆土不同而变化。

(8)人行地道软基处理

人行地道水泥搅拌桩采用Φ500直径,正方形布置,道路范围内采用0.9m间距,其他采用1.0m间距。

(9)软基处理过渡段

水泥搅拌桩处理路段和共同沟、人行地道维护衔接时,为避免不均匀沉降过大,在路堤填土内铺设两层土工格栅作为过渡段,格栅与不同处理段的搭接不小于2米,上下两层间距30。

4.4施工效果

水泥搅拌桩施工总结篇13

1 . 1工程概况

福州市闽江下游南港南岸防洪一期工程位于闽江下游南港南岸上街段的沙洲上,工程由上街防洪堤、马洲防洪堤和厚庭排涝闸站组成。厚庭排涝站采用水泥搅拌桩基础处理,围堰原地面以下也采用水泥搅拌桩防渗墙。水泥搅拌桩按功能分3种桩型(承载桩、围封桩及防渗桩),桩径均为φ500,桩长均为10.3m,桩顶高程0.9m,桩底高程-9.4m,预留砍桩长度500mm,桩距为350mm,排涝站承载桩桩距1.0×1.0m。排涝站水泥搅拌桩工程量:围封桩及防渗桩324根,承载桩296根。

1.2水文气象和工程地质

福州市闽江下游南港属于闽江口的水文特点,是典型的强潮陆相。福建闽江下游河道受潮流和径流相互作用影响,马尾以下河段受潮汐作用控制,马尾以上河段受径流作用控制。侯官村以下河段为感潮区,潮型为规则半日潮。厚庭排涝泵站基底土层为中砂,基坑开挖边坡土层为中砂、中细砂,最大开挖深度约8.8m,由于中砂属强透水性土层,存在渗漏与渗透管涌破坏问题,且本泵站位于闽江南港边沙洲上,就属感潮区,一日两次涨落潮,地下水位埋深浅而且变化大。

2.存在问题分析及处理措施方案

2 . 1地质及存在问题分析

本泵站地处感潮河滩,临近河边,一日两次涨落潮,落差达5m。基底土层为中砂,地下水丰富,下部成桩的水泥浆凝固前被稀释,透水性强,受潮起潮落的影响,桩下部的水泥浆在凝固前会被动水带走。结合与往工程经验并对照地质资料及设计要求认真分析,本工程深层搅拌桩施工可能存在成桩差、成桩率低、甚至不成桩的可能。根据试桩桩身钻孔取芯统计结果表明,桩身有些部位存在水泥富集块,有些部位则很少有水泥浆。

2 . 2处理措施方案

搅拌桩的桩身质量施工因素主要依赖于搅拌装置、水泥与土搅拌的均匀程度、水泥掺量等等。因此应该从设计参数取值、施工机械、施工工艺和施工顺序等方面综合措施,才能有效解决搅拌桩的成桩质量问题。

(1)选择合适的配合比及材料:泵站搅拌桩施工前,选取土层中有代表性的土样,按水泥土配合比进行配合比试验。现场有代表性的加固土体为中细砂,其湿容重为1900kg/m3。水泥浆水灰比0.5,按掺量(重量比)13.4%、14.7%、16.1%、21.4%,即水泥掺入量按每延米50kg、55kg、60kg、80kg,且添加5%水泥用量比的早强剂四种配合比进行室内试验,标准养护,测试无侧限抗压强度。最终选取水泥用量80Kg/m,添加5%水泥用量的外加剂配合比为施工配合比。水泥采用浙江虎球牌32.5R水泥,早强剂采用福州银桥环保建材有限公司的JYQ-6C早强剂。

(2)选择合适的的施工机械设备:主要表现在电机功率、转速、灌浆压力、叶片层数、喷浆提升速度、出浆口位置和方向。电机功率选定57kw(一般为30kw)、搅拌叶片选定3层6片(一般2层4片),可以保证搅拌轴的转速和叶片的切土能力及水泥浆和土搅拌次数多,拌和越均匀,水泥土强度越高。

出浆口布设在搅拌叶片中部(一般设在搅拌轴),可以解决搅拌轴底出浆方式容易引起的搅拌不均的问题。提升搅拌杆的卷扬机采用调速电机,可以控制提升速度和喷浆量大小。因此选定2台SJB-Ⅱ型深层搅拌机,各配套2台HB6-3型柱塞式灰浆泵轮流供浆。

(3)选择合适的的施工工艺:合适的喷浆与搅拌的次数。采用三搅三喷施工艺即三上三下工艺,可以显著减少地表冒浆现象,解决水泥土搅拌不均匀的问题。

严格控制喷浆、提升速度。现行机械设备一般喷浆和提升速度控制在0.6~0.9m/s。对三上三下的工艺,最后一次复搅提升速度适当放缓,控制为0.5m/s左右。

采用桩底原地喷浆搅拌坐浆方式。首次搅拌钻进至桩底设计高程的时候,实施原地喷浆搅拌1min的方案,就可以解决搅拌桩中桩体端部水泥土强度不足、桩体深度不够或者桩端搅拌不均匀的现象。

(4)选择合适的施工顺序:先施工临江侧防渗桩及围封桩,再施工其他方向的防渗桩及围封桩,最后施工承载桩。这样可以减少潮水的影响。

(5)加强现场管理:搅拌桩现场施工管理要加强劳动纪律、劳动组织、生产效率、安全技术和质保措施,才能确保水灰比、搅拌深度、提升速度、桩身均匀性和连续性。

3.水泥深层搅拌桩施工

3 . 1 清理杂物

桩基施工前,先清理施工作业范围内的杂物、石块以及其它障碍物。

3 . 2 形成桩基施工平台和测量放样桩位

根据现场地下水位情况、施工进度要求,水泥深层搅拌桩在开挖至地下水位线处(约3.0~3.5m高程)开始施工,施工时控制好桩顶高程,并形成部分空孔。待水泥搅拌桩施工完成具有一定龄期后二次开挖至设计高程,然后砍桩。桩基平台形成后,现场放样确定搅拌桩的桩位。

3 . 3水泥搅拌桩施工

施工工艺流程:定位预搅拌喷浆下沉至设计深度时,原地搅拌喷浆1min 搅拌喷浆上升重复搅拌喷浆下沉重复搅拌喷浆上升重复搅拌喷浆下沉重复搅拌喷浆上升完成移机。

3 . 4 搅拌桩检测

施工完成后,按相关规范采用取芯法进行检测。

4.主要质量控制措施

(1)为确保桩头质量,搅拌桩施工时停浆面严格控制在高出设计桩顶高程0.5m,最后采用人工方式挖除上部0.5m。

(2)每根桩首次搅拌钻进至桩底设计高程的时候,实施原地喷浆搅拌1min的方案,以确保桩体端部施工质量。

(3)最后一次复搅时提升速度适当放缓由0.6m/s降为0.5m/s,当喷浆口到达设计桩顶高程时,停止提升,搅拌数秒,这样桩头就比较密实均匀。

(4)桩机作业时由于故障原因停止喷浆,应采取如下措施:立即控制搅拌轴下沉至停浆点以下0.5~1.0m处,重新喷浆搅拌提升。若超过3h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸管路并及时清洗。

(5)防渗桩与围封桩施工时,相邻桩的施工间隔不得超过24h。

5.质量检测与施工效果分析

根据《地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)要求,搅拌桩成桩28d后,按承载桩总桩数的1%进行静载荷试验,共三根,其承载力达到设计指标;并按承载桩总桩数的0.5%进行钻孔取芯,共计2根,取芯表明芯样完好连续,桩长均达到设计要求,芯样无侧限抗压强度均大于设计指标要求2.0MPa。

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