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水泥搅拌桩施工工艺工法

水泥搅拌桩施工工艺工法标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-水泥搅拌桩(湿法)施工工艺工法第一章 前言水泥搅拌桩是我国在 20 世纪年代发展起来的地基处理新技术,利用水泥作为固 化剂,使用特制的深层搅拌机械,对地基深层的软土、软弱土进行搅拌使之与 加固剂混合后起化学物理反应,对软土或软弱土地基进行加固的一种方法。

使 地基通过固化处理达到提高地基的承载能力,减少地基沉降的目的。

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。

本文通过水泥搅拌桩(湿法)在*******软土地基加 固工程中的施工应用,总结形成此工法。

第二章 特点1.该工法施工简便,投资省,施工过程较易控制,施工进度快。

2.施工过程中无震动,噪音小。

比之于锤击桩、管桩等施工工艺,对场区周边 环境影响较小。

3.抗渗效果好,对软弱地基加固效果明显,适合于地下水不发育的软弱地基加 固,适合大范围推广、大面积施工。

第三章 适用范围1. 水泥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、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。

2. 当地基土的天然含水量小于 30%(黄土含水量小于 25%)、大于 70%或地下 水的 pH 值小于 4 时不宜采用干法。

冬期施工时,应注意负温对处理效果的影 响。

3. 水泥搅拌桩用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数 Ip 大于 25 的粘土、地下 水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其适用性。

第四章 工艺原理通过专用机械设备将水泥浆喷入待处理的软土地基内,并在喷注过程中上下搅 拌均匀,使水泥与土发生水解和水化反应,生成水泥水化物并形成凝胶体,将 土颗粒或小土团凝结在一起形成一种稳定的结构整体,这就是水泥骨架作用。

除外,水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换作 用,生成稳定的钙离子,从而进一步提高土体的强度,达到提高地基承载力的 目的。

用水泥搅拌桩处理软弱地基效果显著,处理后可很快投入使用。

水泥加固土的强度取决于被加固土的性质和加固所使用的水泥品种、标号、掺 入量以及外加剂等。

加固土的抗压强度与水泥掺入量成正比,工程施工中常用 的水泥掺入比为 12%—17%,强度标准值宜取试块 90 天龄期的无侧限抗压强 度,一般可达 500—3000 kPa。

第五章 工艺流程及操作要点工艺流程施工准备制备水泥浆钻机就位 喷浆下沉对中调平钻至设计深度喷浆搅拌≥10s喷浆提升提至桩顶停止喷浆图 1:湿法单轴双向水泥搅拌桩工艺流程 打印记录小票施工工艺钻机清理、移位施工准备在水泥搅拌桩施工前,准备工作包括技术交底、验收机具、场地平整、 测量放线等工作。

① 技术交底 收集工程地质资料,领会设计图纸意图,结合现场周边状况。

组织管理人员学 习有关图集、图纸、施工规范、技术标准以及技术文件,由技术负责人参与技 术交底,并牵头组织施工方案技术交底工作。

② 验收机具 施工前检验机具性能和施工工艺各项技术参数,及时提供现场监理工程师,以 作为控制搅拌桩质量的依据。

其技术参数主要有: 钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求; 输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞; 水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作; 发电机或外接电源是否和桩机电路接通; 搅拌桩机配套设备(包括主机电脑记录仪及打印设备)正常工作;③ 场地平整清除地表杂物,并填平场地中的坑洼处,标高不够处需要填素土至桩顶 30cm 以上,并沿场地四周挖沟排水至集水坑集中排水。

场地地基承载力不应小于桩 机重量的倍。

④ 测量放线 按照设计的搅拌桩平面布置图放桩并标记桩号,在桩位处钉设不易更改的标记 (钢筋棍或竹签),方便施工中迅速确定桩位。

钻机就位 桩机运至工地后,先进行安装调试,待钻杆旋转、压浆泵及计量设施一切调试 正常后,桩机移位至放样桩位上,使钻杆头对准桩位的中心,桩位对中偏差不 超过 5 ㎝。

钻机就位后对钻机进行水平校正,使其钻杆轴线垂直对准桩中心位 置,施工时钻杆倾斜度不大于 1%桩长。

制备水泥浆 ①配合比 要经过试桩确定,备好满足设计要求的水泥,并按规定频率进行抽检试验,本工 程选用水泥,按设计文件要求水泥掺入比一般在 12~17%之间,根据现场试桩 得出满足强度要求的的水泥参量为 15%,计算得出现场水泥用量约为 53 千克/ 米左右。

水泥浆液的配制控制水灰比一般为~,比重一般为~,要求调制出的 水泥浆有较好的流动性、和易性。

②配制与输送 搅拌灰浆时,应先加水,然后按水泥顺序投料,每次灰浆搅拌时间不得少于 4min,应将水泥浆充分拌匀。

水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时,必须过滤 筛,把水泥硬块剔出。

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,下沉速度不得大于 min,直至桩体设计深度, 在桩端就地持续喷浆搅拌 10 秒以上。

喷浆提升 关闭送浆泵,改变内、外钻杆的旋转方向,两组叶片同时正、反向搅拌水 泥土,提升钻杆,提升速度不得大于 1m/min,直至设计桩顶标高以上 40 ㎝处。

桩机移位 上一根桩施工完毕,清除钻杆及叶片上的泥浆,并保留好该桩的电脑小票 记录,留待技术人员统一收取检查。

钻机移位,重复 1~5 步骤,进行下一根桩 施工。

控制要点质量控制要点 ① 施工过程中严格按设计及工艺要求进行。

成桩过程中,现场技术人员应严格 把控泵压、泥浆比重、水灰比、喷浆下沉及提升的速度,保证单桩成桩时间及 质量满足设计要求。

②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。

③前台操作与后台供浆应密切配合,制备好的浆液不得离析,不得停放时间过 长,泵送必须连续。

④后台供浆停机时,及时通知前台以防止断桩和缺浆。

使搅拌桩机下沉至停浆 点以下,待恢复供浆时再喷浆提升。

若停机大于三小时,应在原桩位旁进行补 桩处理。

并将输浆管拆下,妥为清洗。

⑤搅拌桩桩顶需高出设计桩顶标高 40cm 以上,且在桩顶处应特别注意桩头的 施工质量,宜应慢速,当喷浆口至桩顶标高时,宜停止提升,搅拌 10--20 秒, 以保证桩头密实均匀。

⑥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。

⑦当钻进搅拌中遇到阻力较大,钻进太慢,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。

⑧随时检查施工记录,评定成桩质量,如有不合格桩或异常情况,应及时采取 补桩或其它处理措施的。

⑨水泥搅拌桩成桩过程由现场值班人员指挥,桩机操作手和压浆泵操作手密切 配合,按照边搅拌边喷浆的原则,防止出现因喷浆口堵塞而出现只搅拌不喷 浆。

⑩水泥搅拌桩成桩后水泥搅拌桩未达设计强度前,桩顶严禁机械设备碾压。

常见问题处理常见问题下沉困难 电流值高 电机跳闸 下沉困难、电流正常土体与钻头同步旋转钻至设计深度而浆桶内 有剩余或不够提升困难发生原因电压偏低 土质硬、阻力大 遇大块石等障碍物 土质粘性大,箱体自重小灰土浓度大 搅拌叶片角度设置不适当 输送管内有水泥块或输浆管堵塞 灰浆泵输出量偏小或偏大投料量不准确 机架倾斜较大处理方法调高电压 适量冲水或稀释浆液挖除障碍物 增加自重或提高转速重新设定水灰比 调整钻头上叶片角度管道用水冲冼 调整灰浆泵输出量 重新计数投料量 调整机架的垂直度第六章 材料及设备材料水泥采用普通硅酸盐水泥。

对进场的同厂家、同品种、同规格、同批号的水泥 以 500T 为一检验批,按有关的检验方法做胶砂强度、安定性、细度、凝结时间 等项目试验,符合标准时方可使用。

施工中应注意如下几点: 施工中建立健全材料管理台帐,施工中使用的水泥应经过自检后方可进场,进 场后的水泥应按批进行报检,报请监理工程师抽检合格后方可投入使用; 用水泥罐保管水泥,水泥罐应定期检查密封性以避免雨淋导致受潮、结块;建立水泥台帐审核签认制度。

台帐中应注明水泥的领料日期、数量及施工 桩点号等。

浆体喷射搅拌桩机的水泥必须由机长领取并编号,同时必须由旁站 人员现场核实后签认。

施工人员在原始记录上应注明每根浆体喷射搅拌桩的施 工桩号。

机具设备每个作业班组配置 1 台 NSC-200-EP 型水泥搅拌桩钻机,1 台 ZJ-50 型压浆泵,1 台 JBR-2 型水泥浆搅拌机。

全站仪、水准仪等测量工具。

每台水泥搅拌桩钻机 24 小时运转可完成水泥搅拌桩约 300 米。

具体施工进度按现场钻机数量及场地 情况而定。

第七章 安全措施①桩机设备使用前进行安全检查,加强保养使其保持良好的工作状态及具备完 好的安全装置。

机械设备按照规定周期进行检修和例行保养。

②操作人员必须具备相应的执业资格才能上岗,所有职工必须经过三级安全教 育严谨违章作业; ③严格按照安全技术操作规程操作,建立健全安全保证体系,制定安全责任制 度。

④钻机启动前要置于空挡,启动后空转试验,并检查各部位的运转情况。

钻机 要限位装置,钻进时如有故障,应立即切断电源,停钻检查。

⑤ 各专业工种做到持证上岗,非机电人员不得动用设备。

⑥ 机下作业时必须佩戴安全帽,高空作业必须系好安全带。

⑦进入施工现场不准穿硬底鞋、拖鞋,必须戴好安全帽。

电焊工操作时应戴好 面罩、护目镜、焊接手套; ⑧如遇台风等大风天气,应立即停止施工,将机械下部垫实切断电源后施工人 员撤离施工现场,至台风避难场所躲避以保证安全。

第八章 环保措施①建立健全环境保护体系,成立环境领导小组。

②对水泥罐周边做好拦护措施,降低有风天气水泥扬尘对环境的污染。

③做好废料的处理,不得直接排入周边河流,以免造成环境污染。

第九章 应用实例本工法应用于******等软土地基加固工程。

工程概述******水泥搅拌桩概况**********工程结果评价桩基检测委托业主指定检测单位检测,对满足龄期的桩基进行检测,抽芯检测总 桩数的 2‰,单桩承载力和复合地基承载力检测总桩数的 2‰,经检测全部合 格,桩身总体搅拌均匀,芯样连续完整;单桩承载力和复合地基承载力均满足 设计要求。

建设效果及施工图片【一】。

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