路基施工准备 土木与道路工程等专业毕业设计 毕业论文.doc

路基施工准备要确保工程项目能够如其高质量地完成，任何一项工程在正式开工前，都必须做好必要的施工准备工作。路基施工前，必须根据工程实际情况做好组织准备、物资准备和准备工作，使各项施工活动能正常进行。在施工过程中，所有的施工活动都必须严格按照有关施工规范进行，以确保工程质量，最后得到质量优良的路基实体。一、 组织准备1、 我国现行的铁路施工管理机构属于中国铁路工程总公司、建设总公司管理固定机构工程局、工程公司临时机构临时成立的指挥部、指挥所等属地方管理固定机构地方铁路开发公司临时机构临时成立的指挥部、指挥所等 工程局分为综合工程局和专业工程局。工程局下设工程处、工程公司，以下设段、对等。地方铁路管理机构，指由地方投资并修建的铁路。它的施工，一般由地方铁路管理机构负责。临时机构一般指一个大的建设项目临时组成的指挥所、指挥部等，便于统一管理和协调。2、 开工前的施工准备施工企业承接施工任务后，开工前的组织准备工作主要是建立健全工程管理机构和施工队伍，明确各自的施工任务，制定施工过程中必要的规章制度，确定工程应达到的目标等。组织各级施工管理机构、施工队伍、材料供应和运输管理部门，组织附属企业，进行劳动力培训，与其他单位签订各种协议合同等。组织准备是其他准备工作的开始。路基施工要消耗大量的人工、材料和机具，因此开工前应进行所需材料的购进、采集、加工、调运和储备工作，同时要检修或购置施工机械，做好施工人员的生活、后勤保障准备。劳动力、机械设备和材料的准备工作是路基施工组织计划的重要组成部分。二、 施工调查施工调查的过程，也是进一步认识自然改造自然的过程。因大自然的内容是丰富、复杂的，虽然通过各个阶段的勘测设计工作，对自然有所了解，但不可能完美无缺，有些问题尚需在施工中逐步加以改善解决。因此，施工前的调查工作是非常重要的一项任务。调查的目的，主要是核对设计文件，了解建设项目的全面情况，除在室内详细审查外，还应逐段逐点进行核对，对不符合实际的项目，提出改变设计的意见，并补充搜集有关资料，为合理组织施工和改善设计，编制施工组织设计及预算提供基本资料。 调查的意义，是根据施工调查可以了解和核对线路的全面情况、重点工程情况和沿线的施工条件等，确定符合实际情况的施工部署和施工方法，决定材料来源和运输方法，落实各项辅助工程和附属企业的设置，规划临时工程，作为编制施工组织设计和概预算的重要依据。1、 组织分工及工作内容1、 综合组：负责组织调查，编写调查报告。2、 线路组：负责线路的走向、土石方调配。3、 桥隧组：考虑桥、隧的位置，地质情况，施工场地及其土石方的关系。4、 站场组：考虑站后工程的施工安排及临时与永久工程结合问题。5、 当地建筑材料组：落实砂、石产地，产量，质量及运输条件等。6、 水电组：落实当地水源、电源利用的可能性及自设电站的条件。7、 交通运输组:研究现有铁路、公路、河道可利用的情况及拟修便道的方案。8、 生活组：了解粮食、副食供应，商业网点等情况。2、 调查的要点1、 根据现场实际情况，核对设计文件，提出改善意见。2、 土、石成分，土石方调配方案，基底地质情况及土石方机械化施工的安排。3、 隧道进出口地质情况，进洞的迟早，场地情况，土石方如何配合。4、 桥梁基础类型，用水量，钢梁的架设方案，土石方如何调配。5、 涵洞类型的选择，地基地质情况及其与农田排灌、交通运输的关系，施工防、排水措施的资料。6、 支挡加固工程的类型选择与土石方施工的关系。7、 大型临时建筑物的选择及标准。8、 砂、石产地的方量，产量，开采方式与当地政府或农民的厉害关系。如向地方单位购置，落实运输方法，交货地点及单价。9、 施工运输道路干线网的组成方案（包括支线、引入线方案）。10、 粮食供应网点，商业网点，邮电网点，银行网点，目前情况及根据需要设置意见。11、 各施工单位（处级）施工管段的划分及其驻地选择。12、 沿线气象资料的收集。13、 征租土地、拆迁建筑物等地方现行规定。 除此之外，还应根据工程特点着重调查搜集下列内容资料：1、 特殊土地区和特殊条件下的地质情况、河道情况、地下水位、冻结深度、风砂获泥石流情况等。2、 核对土石的类别及其分布，进行填料初步复查和试验。调查高填、深挖，站场的施工环境条件及取土、弃土困难地段的填料来源，弃土位置和运输土条件等。3、 大量石方爆破地段的地形、地貌、地质和附近居民、建筑物、交通与通信设备情况。4、 大型土石方施工机械的运输及组装场地。5、 当地的风俗习惯、医疗卫生、生活供应、文化教育等情况。6、 当地可利用劳动力的工种、人数以及沿线可承包工程的施工单位的能力、信誉等。7、 农作物收、种季节平均产量和办理用地、补偿工作所需的资料。8、 为办理房屋、道路、管路、线路等拆迁补偿工作和清理施工场地所需的资料。9、 修建各项临时工程和采取施工防、排水措施的资料。10、 路基工程圬工构筑物所需砂、石料源和运输条件。11、 改建既有线获增建第二线并行路基时，既有线的运营情况、路基状况以及为采取安全合理、施工方便的工程措施所需的资料。12、 新技术、新材料等特殊需要的资料。3、 编写施工调查报告施工调查完毕，应整理好资料，及时写出调查报告。施工调查报告包括以下内容：1、 工程概况：地形、地貌、水文、地质状况；重点工程情况；施工的有利条件和影响因素等。提出有关方案意见和施工措施。2、 交通情况：简要说明沿线铁路、公路、水运状况，以及地方道路的改建计划，并提出方案意见。3、 材料供应：对当地材料的产地、储量、产量、质量及运输方法等详细的列出；缺料地段提出供应措施；对外来料考虑如何进入施工地段，布置主要材料供应基地、预制厂、轨排基地等，并提出方案意见。 4、 沿线水、电、生活资料供应情况；提出供电、通信方案意见，以及对缺水地区提出解决措施。5、 提出有关改善设计的建议。6、 使用地方劳动力和向地方施工单位发包工程的意见。7、 有关编制概预算的资料。8、 有待进一步解决的问题。9、 有关图表及说明。 三、 技术准备路基施工前的技术准备包括：核对设计文件、线路复测、清理施工场地以及试验段施工等工作，同时应做好施工方排水工作。此外，路基土石方调配方案，也许在开工前做好。 接收工程图表及设计文件 施工图表是铁路施工单位进行铁路施工的重要依据，只有在接到施工设计文件和图表后才能照图开始工作。路基施工必须按照批准的设计文件施工；如需变更，应按铁道部现行的变更设计处理办法执行。 路基施工图表的内容见表3-3。路基施工图表 表3-3路基施工图表内容用途路基横断面图路基施工应根据横断面进行填挖高度、路基面宽度；边坡表了解路基填筑高度、开挖高度、路基面宽度和路基边坡坡度土石方数量表了解路基土石方数量加固工程表了解路基加固地段的地点、加固类型 需要特别指出的是，施工单位接到设计文件后，应组织有关技术人员进行审核，及时到施工现场核对。如发现误差，应与技术人员联系，更正误差错误。必要时，会同设计单位、建设单位（监理单位）进行图纸会审，共同解决设计文件中的差、错、漏等问题。会审会议必须做好相应的会议记录，并尽快发放到各方代表手中。会议纪要是竣工资料的重要组成部分，具有与施工图表一样的法律效力。 交接桩及复测线路 施工单位接受任务后，应会同设计单位进行交接桩工作，然后进行线路复测。1、交接桩1、 交接桩的准备工作由施工单位的技术人员及测工等组成的接桩小组，会同勘测部门的交桩小组，共同进行交接桩的工作。如果一条线路有几个单位施工，则各施工单位的接桩讫点是其管界外两边的一个交点或转点。其交界处的中线，水平，应联测贯通，互相核对，保持一致。2、 交接桩的内容施工单位按照有关图表及文件，逐一接受水准基点桩、中线控制桩、站场的基线桩、三角网的主要控制桩、隧道及桥的导线网、重点工程中心桩、直线上的交点桩、副交点桩、缓和曲线和圆曲线的起、终点和中心桩等。、交接桩的过程交接双方按图表对桩位逐一交点，施工单位以仪器复核，做好记录，并检查桩的完好稳定程度，必要时加护桩。交接桩的验收标准按铁道部公布的铁路测量技术规则的有关规定办理。在交接中，如误差超过允许范围时，应由设计单位复核更正。 交接完毕后，根据交接记录，说明交接情况、存在问题及解决方法，双方正式在记录上会签，视为线路交接完成。3、 线路复测交接桩后，施工单位应进行线路的复测和加钉桩号工作。这是施工前最后一次线路定测工作。其工作内容包括：测定中线位置；复核线路转向角；测设曲线；复核各转点间的直线方向；核对设计单位的水准基点，并联系水准基点进行全线纵向水准测量；横断面测量；桥隧等重点工程的位置和中心线的测定；临时设施如基地材料厂、附属企业、单位驻地等场地测绘等。 编制施工组织设计 工程开工前，施工单位根据施工调查资料、设计文件、设计部门编制的施工组织设计，结合施工单位的实际情况，充分分析有利因素，经过综合分析研究，编制该工程施工组织设计，作为指导施工的技术文件。 编制工程预算和施工预算 施工单位在开工前，根据施工组织设计有关规定等资料编制工程预算，并在工程预算的基础上编制施工预算，作为施工单位内部成本核算、签订承发包和统计验工计价的依据。四、 测量放线 线路中线是线路施工的平面控制系统，也是线路路基的主轴线，在施工时必须保持测定时的位置。由于测定以后往往要经过一段时间才进行施工，测定时所钉设的桩点不可避免会丢失或被移动。因此，在线路施工开始前，必须进行一次中线复测，把测定的中线恢复起来；同时还应检查测定资料的可靠性，这项工作称为线路复测。包括钉好百米标桩、边桩和加桩，钉好圆曲线和缓和曲线，核对地面高程和原有水准基点，并增设工程时需要的临时水准基点等。 设置加桩的目的是由于在施工阶段对土石方的计算要求比设计阶段准确，横断面要求测得密些，所以需要设置加桩。 修筑路基以前，需要在地面上把标志路基的施工界线桩钉出来，作为线路施工的依据，这些标桩称为边桩。测设边桩的工作，称为路基边坡的放样。具体的说，就是要沿线路中线桩两侧用桩标志出路堤边坡坡脚和路堑边坡坡顶的位置，作为填土或挖土的边界。路基工程的填挖方都是根据边桩起坡的，因此，正确确定边坡的位置对整个施工都十分重要。边坡放样的方法很多，常有图解法和逐步接近法。、路基边桩的放样 1、 图解法 图解法就是在路基横断面上，按图的比例尺量出路基坡脚或坡顶至中线桩的距离，并把它填在边桩位置中（表3-4）。到现场即可根据此表，用方向架、皮尺直接量出边桩的位置，钉上木桩，并在各桩间标出界线（撒石灰或犁出沟槽）作为填挖方起坡的依据。为避免施工中毁坏、丢失，应在边坡外数米处（横断面方向上）加钉断面控制桩，并注明距边坡的距离（图3-1） 图3-1 路基桩点布置图 边坡位置表 表3-4里 程填挖高（m）边桩位置（m）备 注填挖左右DK7+5401.84.85.5DK7+7502.26.35.6DK7+9002.05.96.7 用图解法放边桩时，要核对表上的数字有无误差，以及横断面与实际地形是否符合。此法优点是手续简单，速度快，适用于地形变化不大的地段；但当地形变化很大时，横断面测量误差较大。2、计算法现场没有横断面设计图，只有施工填挖高度时，可用计算法放样路基边桩。计算法放样路基边桩的精度比图解法高，主要用于一般公路平坦地形或地面横坡均匀一致的路基边桩放样。1） 平坦地面上边桩放样路堤坡脚至中桩的距离: L=b2mz路堑坡顶至中桩的距离： l=b12mh 式中：b路基设计宽度，m b1路基与两侧边沟宽度之和，m； m边坡设计坡率； H路基中心设计填挖高度，m。2)倾斜地面上边坡放样图为计算法放样边桩a) 路堤，b)路堑如图所示，当地面横向倾斜较大时，计算时应考虑横向坡度的影响。路堤坡脚至中桩的距离：上侧坡脚 l1=b2+m(H-h1) 下侧坡脚 l2=b2+m(H+h2) 路堑坡顶至中桩的距离：上侧坡顶 l1=b12+m(H+h1) 下侧坡顶 l2=b22+m(H-h2) 式中：h1上侧坡脚（坡顶）与中桩的高差，m； h2下侧坡脚（坡顶）与中桩的高差，m。 应当指出，上列各式中的h2都是未知数，因此还不能计算出路基边桩至中桩的距离。由于地面横坡均与一致，放样时应先测得地面坡度为1:s，s为地面横坡率。因为l1=h1s,带入式中： l1=h1s=b2+m(H-h1)整理简化得 h1=（b2+mH）1s+m 将h1带入式得： l1=（b2+mH）1s+m 同理可得: l2=（b2+mH）1s-m 路堑坡顶至中桩的距离为： l1=（b12+mH）ss-m l2=（b12+mH）ss+m 根据式至所计算的距离，直接丈量定出两侧边桩。3、渐进法渐进法的原理是，在分段丈量水平距离的同时，用水准仪，全站仪（高等级公路使用），经纬仪，手水准或其他方法（如抬杠法，钓鱼法）测出该段地面两点的高程差，最后累计得出边桩点与中桩点的高程差，既可用公式至验证其水平距离是否正确，如有不符，就逐渐移动边桩，到正确位置为止。该法精度高，既可以用于高等级公路，又是用于中，低级公路。 1) 用渐进法放路堤坡脚桩如图c）所示，路堤上侧坡脚A点的放样步骤如下：（1） 从横断面设计图中或由计算求得上侧坡脚A至中桩O的水平距离l，l为概值；（2） 从O点沿横断面方向量出水平距离l得A1点，同时测出A1，OL两点的高程差h；（3） 根据h用公式复算水平距离l，如复算值大于（或小于）实测值l时，说明假定的边桩中桩太近（或太远），两者相差l-l;（4） 继续假定增长（或缩短）l值，相应地重测h，带入公式再计算，直到计算距离与实测距离l相等时为止。用渐进法定路堤下侧坡脚B，方法相同，唯需用公式2） 用渐进法放路堑坡顶桩，方法同上，分别用公式和进行验证。（二）路基边坡的放样 有了边桩还不足以指导施工，为了使填，挖的边坡达到设计的坡率，还应把边坡坡度在实地标定出来，以便比照施工。1 用麻绳竹竿放边坡当路堤填土高度不大时，可图(e)所示方法，一次把线挂好。当路堤高度较高时，可分层挂线。在每层挂线前，应当标定中线并用水准仪，手水准抄平，如图e)所示2.用坡度样板放边坡首先按照边坡坡度做好边坡放样，施工时可比照样板进行放样。样板的样式有活动边坡样板（坡度尺），如图f）所示，固定边坡样板，如图f）所示。开挖路堑时，在坡顶外侧立固定样板，施工时可瞄准样板进行开挖。路基工程一旦开工，路基填挖断面以内的桩点将遭到损坏，因此，再复测后，应将中线主要桩移到取土或弃土地点或者施工机械行走的范围以外，设置护桩，桩上应写明桩号及填挖高度，并在装侧插立标杆。总之，标志线路中心位置的中心桩和标志路基施工界线的边桩是铁路施工的重要依据，必须加以妥善保护，以确保工程的顺利完成。五、组建施工队伍 根据建设项目规模和复杂程度，确定工地指挥机构的人选和名额；遵循合理分工与密切协作，因事设职与因职选人的原则，建立由施工经验，有开拓精神和工作效率高的工地指挥机构。 为适应铁路工程建设需要，除局应设机筑、建筑、电务、新运等专业工程处外，各综合工程处应本着一专多能的原则，有计划地培训组建适当的专业工程队。局、处在划分施工任务时，应尽量照顾施工队伍的技术特长，使其能按期或提前完成所承担的任务。同时，也应尽量做到劳动力的平衡，使在正常的情况下，完工日期大致相同，以便如期调转。 施工队伍调转时，应事先做好动员工作，确定领队负责人，制定调转计划和行军纪律，做好中转及到达接待工作。队伍调转应携带轻便行装，以便到达新工地后，即能开展工作。 根据施工组织设计的安排和劳动力需要量计划，组织工人进场，安排好职工生活，并进行必要的技术培训、交底、安全和文明施工教育。六、清理施工现场、改移线路对于施工用地范围内的各种管线，如水渠、通线电缆、电网等，必须在工程开工之前与相关部门取得联系，尽快进行线路的改移。临时路基运输道路、施工管道等均应满足开工需要。当利用原有公路运输大型机械时，应先实地检查；当其路基、桥梁宽度和载重等级以及最小曲线半径不适应时，应采取临时加宽或加固措施。、拆迁建筑物新建铁路经过的地区，常常需要对建筑物进行拆迁，如房屋、水井、坟墓等。必须事先明确搬迁、拆除或防护方案的完成期限，以保证在工程开工之前，拆迁工作已全部办妥。同时，对拆迁户应按照国家有关规定给予补偿。、整租土地 铁路用地及界内设施的拆迁，补偿，必须遵守现行的国家建设征用土地条例有关规定。通常的办法是依据设计规定的路基用地范围划定用地范围与取，弃土用地范围划定用地界线，计算征地数量；同时依施工设备，料场，生产和生活房屋等计算租地数量。向政府土地管理机关报送征，租地计划，经批准后按政府统一定价补偿。 施工现场布置需要考虑节约用地，尽量不占或少占农田。在安排施工时，应考虑分期占用土地，避免早占晚用，多占少用。工程完工后，应尽量将原有取土坑、弃土场地加以平整，以便恢复农田或改土造田。要严格执行审批制度，一般情况下都要做到先征（租）后用。 要合理安排施工，力争取、弃土不占农田，并为取土造田创造条件。 当不作为排水系统的弃土堆、取土坑所占用地，如仍能恢复供农业使用时，可归还地方使用，列为临时用地。 对于已征土地，如因任务变更或其它原因暂不用时，应赞叫(要有协议)当地政府安排耕种。 建筑用地中，在保证工程用地需要及工期要求下，尽可能避免铲除青苗，必须全部铲除时，应先按规矩办理申请批准后，才能进行，并给予青苗补偿费。、砍伐树木 路堤基底及路堑顶面范围内的树林以及有可能影响车行安全的树林，应在施工前予以砍伐或移植。若路基内留有树林，会因腐朽或发育降低土体密度和强度，对机床的影响尤其大；在前放地段，树墩还有碍于土的压实作业。 在挖方地段砍伐，应拔出树墩和主根。 在填方地段砍伐，主根以上填筑高度大于机床厚度时（现行规范规定的一级线路机床厚度是2.5m）,可留置露出地面不大于0.2m,且不侵入路基基床部分的树墩；主根以上填筑高度等于小于基床厚度时，应拔除树墩主根。 在森林地带或有风沙，学害及洪水冲刷的路线上砍伐和移植树木，应根据当地条件进行特殊处理。 、干燥场地 与湿润土壤相比，干燥土壤更容易挖掘和运输，用它作材料所建造的路基工程其质量也更加稳定。因此，在工程开挖之前，应当对施工场地作必要的处理，使之先行干燥。干燥场地最主要是修建良好的排水设施，做到地面排水和地下排水两不误。 通常可以采用如下方法：在路堑地段，应开外暗沟、应开挖天沟；在路堤地段，应在取土坑地点挖排水沟。 场地内土壤含水过多时，可挖纵横沟网。当路基基底有地下水时：若地下水埋藏浅，可采用明沟，排水槽；若地下水埋藏较深，可采用渗井，渗水隧道等。场地排水是指疏干，排除场地内所积地面水，保持场地干燥，为施工提供正常条件。通常是根据现场情况，设置纵横排水沟，形成排水系统，将水引入附近河渠，低洼处排除。为节省工程量，避免返工浪费，所开挖的排水沟，应按设计的路基排水系统布置。 高速铁路，一级铁路，特殊地区铁路以及采用新技术，新工艺，新材料的路基，在正式施工前，应采用不同的施工方案和施工方法，铺筑试验段并进行相关的实验分析，从中选出最佳施工方案和施工方法，以指导大面积路基施工。所铺筑的试验段应具有代表性，施工机械和工艺过程要与以后全面施工时相同。通过试验段施工可确定不同压实机械压实各种填料的最佳含水率，适宜的分层厚度，相应的碾压遍数，最佳机械配置和施工组织方法等。 七临时工程为了维护施工期间的城内外交通，保证机具，材料，人员和给养的运送，必须在开工前修筑临时道路，并应保持行驶安全。在施工工程中，如需阻断原有道路的交通时，应设置便道，便桥和必要的行车标志及灯光，以保证交通不受阻碍。完工时，应恢复受施工干扰的旧路与其他场地，并做好新旧路的链接工程。此外，为保证筑路员工的生活物质器材的存放以及木工，钢筋工在室内作业，要修建临时的房屋和工棚。保证工程用水和生活用水的需要，还要修建临时的给水设施。地基处理对于场地内地表水系发育的典型软土地基。 如何加固地基是施工中碰到的最大问题。为了解决软土地基加固, 采用水泥土搅拌桩和换填的支护措施, 可以使这一问题得到很好的解决。 本标段所采用的地基加固处理措施有：换填、水泥搅拌桩加固地基。首先进行地质复核，确认工程地质条件，认真研究，制定地基加固处理方案，并经工艺试验后组织施工。、换填 直接换土直接换土是用人工或机械挖除全部软弱土，换填以强度较高的黏性土或砂、卵石、砾石等渗水性材料。它从根本上改善了地基，不留后患。施工单位每换填10000m3时抽样实验两组，每增加5000m3增加1组检验。换填地段的压实标准应符合设计要求。路堤高度小于基床厚度的低路堤，设计需换填时，其换填后的地基压实质量应符合路基基床的压实标准。挖除换填施工时，挖除采用挖掘机配合自卸汽车进行，挖除部分材料经实验检测符合填料要求的就地翻挖回填；不符合填料要求的采用自卸汽车运送到指定弃土场堆放。挖除换填部分应分层压实，压实标准满足相应部位要求。当换填底部为碎石土等粗粒土时，采用振动压实处理；为细粒土时采用静压压实处理。 抛石挤淤 抛石挤淤适用于软土层厚度34m的湖泊或河流等积水洼地。抛投片石使用坚硬、不易风化的片石，其大小视软土稠度而定，一般截面最小尺寸不小于0.15m。当软土底层平坦时，抛投应自地基中部向两侧逐渐进行，以便将淤泥从两旁挤出。当下卧岩层层面具有明显的横向坡度时，片石抛填应从高向低的一侧进行，并在低的一侧多填些。片石抛出水面0.5m后，应在顶面用较小石块填塞垫平，用重型机械碾（夯）紧密，然后铺设反滤层及填土，最好能配合预压，使软土能彻底挤出。 爆破排淤 爆破排淤是用炸药在软土中爆炸，把软土扬弃和压缩，然后回填以渗水土或强度较高的黏性土。它较一般换填方法加固深度大，功效高。爆破排淤法有两种工艺：一是先填后爆法，即先在原地面上填筑低于临界高度的路基，随爆随沉避免了回淤。但应注意严格控制炸药的用量，尽量做到既能炸开软土，又不致抛弃已填路基。此法用于液性指数较大的软土。二是先爆后填法，即爆前先准备好充足的回填土，以便爆后在尽可能短的时间内填满基坑。如果工点面积过大，则应采取分段进行，以免回淤。此法适用于液体指数较小、回淤较慢的软土。、水泥搅拌桩水泥土搅拌桩加固机理是用水泥做固化剂,通过使用特制的深层搅拌机械,在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液,在地基深处将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土, 这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基, 从而达到地基加固的目的。水泥土搅拌桩加固的特点是施工工期短，效率高, 施工中无振动，无噪声，无地面隆起，不排污，不挤土，不污染环境，施工工具简易，费用低廉等。 水泥土搅拌桩使用的固化剂, 分为水泥浆液和干水泥粉。水泥浆液又分为双头深层水泥土搅拌和单头水泥土搅拌。通过福建龙岩某变电站基础施工实践, 双头深层水泥土搅拌桩对软土地基加固效果理想, 达到了工程质量标准要求。一、水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。1.湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；2.干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。 深层搅拌法（湿法）的施工1、施工机械准备深层搅拌法的施工机械设备包括深层搅拌机和配套设备两部分。深层搅拌机有中心管输送方式和叶片喷将方式。后者是水泥从叶片上若干个小孔喷出，使水泥和土体混合较均匀。对于大直径叶片和连续搅拌是适用的。但但因喷浆孔小，易被浆液堵塞，故它只能使用纯水 泥浆而不能采用其他固化剂，且加工制造较复杂。中心管输浆方式中的水泥浆是从两根搅拌轴之间的另一根管子输出，这对于叶片直径在1.0m以下时，并不影响搅拌均匀度；而且它还可以使用多种固化剂，纯水泥浆，水泥砂浆，甚至可以参入工业废料等粗粒固化剂。中心管输浆方式深层搅拌机组成部分：动力部分潜水电机（230KW），齿轮减速器；灰浆伴制机般用两台轮流供料；集料斗，灰浆泵出口由压力胶管与输浆管相连；电气控制柜。叶片喷浆方式深层搅拌机组成部分：动力部分230KW电机，各连接齿轮减速器搅拌轴和输浆管使水泥由中空轴经搅拌头叶片，沿旋转方向输入土中；搅拌头其上设置搅拌叶片，喷浆叶片，喷浆叶片上开有3个尺寸相同的喷浆口。其配套机械：灰浆计；量配料装置灰浆伴制机2台，集料斗，灰浆泵，电磁量计。2、施工工艺深层搅拌法的施工工艺流程如图2.9所示。 定位。起重机（或塔架）悬吊搅拌机到达指定桩位并对中。当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。 搅拌下沉。待搅拌机得冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，是搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于70A。如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。 制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定深度时，既开始按设计确定的配合比伴制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗中。 提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。 重复上下搅拌。搅拌机提升至设计加固深度的顶面高程时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀，可再次将搅拌机边旋转边伸入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。 清洗。向集料斗中注入适量清水，开启灰水泵，清洗所有管路中残留的水泥浆，直到基本干净。 位移。重复上述（1）（6）步骤，再进行下一根桩的施工。3、施工注意事项 施工现场应保持平整，必须清除地上和地下一切障碍物，暗塘及场地低洼时应抽水和清淤，分层夯实时应回填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾。开机前必须调试，检查桩基运转和输料管畅通情况。 根据施工经验，水泥土搅拌法在施工到顶端0.30.5时，因上覆土压力较小，使搅拌质量较差，故其场地整平高程应设计确定的基地高程再高出0.30.5m 搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4%,成桩直径和桩长不得小于设计值。 施工应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌机喷江口的时间和起吊设备提示速度等施工参数，并根据设计要求和通过成桩试验，确定搅拌机得配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出门压力保持在0.40.6MPa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。 制备好的浆液不得产生离析，泵送必须连续。水泥浆应在制浆机中不断搅拌，直到压浆时才可缓慢地将其注入集料斗中。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。 为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口，应喷浆座底30s，使浆液完全到达桩端。特别是设计中考虑桩端承载力时，这点尤为重要。 预搅拌下沉时不宜水冲，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。 通过复喷的方式达到桩身强度为参变数的目的。搅拌次数以喷浆1次，搅拌2次或喷浆2次，搅拌3次为宜，且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶高程时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头得均匀密实。 施工因故停水，宜将搅拌机下沉停浆点一下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升，若停机超过3h，为防止浆液硬结堵塞，宜先拆卸输浆管路，清洗干净。 壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于24h，如应特殊原因超过上述时间时，应对最后一根桩先进行空钻留出以使下一批桩搭接。如间歇时间太长（停电等）与第二根无法搭接时，应在设计和建设单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。 搅拌机凝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下沉和提升1m的时间。深度记录误差不得大于100mm，时间记录误 差不得大于5s。4、常见问题及其处理方法深层搅拌法施工中常见的问题和处理方法见表2.4.表 2.4 深层搅拌法施工中常见问题和处理方法常见问题发生原因处理方法预搅下沉困难，电流值高，电机跳闸电压偏低土质硬，阻力太大遇大石块，树根等障碍物遇高电压适量冲水或压浆挖除障碍物搅拌机下沉不到预定深度，但电流不高土质粘性大，搅拌机自重不够增加搅拌机自重或开动力加压喷浆未到设计桩顶面（或底部桩端）高程，集料斗浆液已排空投料不准确灰浆泵磨损漏浆灰浆泵输浆量太大重新标定投料量检修灰浆泵重新标定灰浆输浆量喷浆到设计位置集料斗中剩浆液过多伴浆加水过多输浆管路部分阻塞重新标定伴浆用水量清洗输浆管路输浆管堵塞爆裂输浆管内有水泥结块喷浆口球阀间隙太大拆洗输浆管使喷浆口球阀间隙适当搅拌钻头和混合土同步旋转灰浆浓度过大搅拌叶片角度不适宜重新标定浆液水灰度调整叶片角度或更换钻头（二）粉体喷射搅拌法（干法）粉体喷射搅拌法（简称粉碰法，又称干法）是利用压缩空气向软土输送和喷射干粉（生石灰粉，水泥干粉等），利用干粉与土拌和发生化学反应，改善土质，提高地基的强度，它属于化学加固方法。加固后，可增加路基的稳定，减少路基的沉降。这种技术使得施工能在解决了干粉连续输送，压缩空气与干粉在土中分离以及土中空气排出等技术问题后得以进行。压缩空气将粉体加固料以雾状喷入地基深部，凭借钻头叶片的旋转，使粉体加固料与原位软土搅拌并得到充分混合，形成桩体或墙体，与路基下软土形成复合路基，从而使软土硬结。水泥干粉与软土搅拌后形成水泥加固土，它与混凝土的硬化机理有所不同。水泥加固土，水泥参量很小（仅是被加固土的7%15%）,水泥的水解和水化反应完全是在具有一定的活性介质软土内进行，硬化速度缓慢且作用复杂。水泥颗粒表面的矿物质能与软土中活性的粘土颗粒发生反应。这些新生的化合物在水中贺空气中越匀，则水泥土的结构强度的离散性越小，总体强度越高。粉体喷射搅拌法适合于加固各种成因的饱和土和软粘土，目前国内常用于加固淤泥，淤泥质土，软土，杂填土等含水量较高的粘性土，广泛应用于公路地基，机场，铁路，水坝，港口和工业与民用建筑工程中。以干粉作为加固料时，不需向地基注入附加水分，反而能充分吸收周围软土中的水分，因而初期强度高。可以事先合理选择加固料及配合比，针对不同的地质情况灵活设计桩径，桩长及桩距，可大大降低地基沉降量。1、材料要求粉体喷射搅拌法同常用水泥，生石灰粉，粉煤灰等作为加固料，其质量规格应满足以下要求。 生石灰 生石灰应是磨细的。在搅拌过程中，为防止桩体中石灰聚集，石灰粒径宜小于0.5mm，最大粒径应小于2mm。 石灰应纯净纯净无杂质，石灰中氧化钙和氧化镁的总含量不小于85%,其中氧化钙含量不应低于80%。石灰粉的液性指数不低于70% 水泥。水泥采用的普通水泥或矿渣水泥应是国家免检产品，严禁使用过期，受潮，结块，变质的劣质水泥。 粉煤灰。粉煤灰化学成分中要求二氧化硅和三氧化铝的含量应大于70%，烧失量应小于10%，也可以用石膏粉作为添加剂，有利于强度的提高。施工实际使用的固化剂和添加剂必须通过室内试验检验，符合设计要求后方能使用。2、机械设备粉体喷射搅拌法的施工机械主要是钻机，粉体发送器，空气压缩机和搅拌钻头等。 钻机。钻机是粉体喷射搅拌法施工的主要机械。为便于运输，钻机及桅杆架可安装在载体（如汽车）上，也可以用汽车单独运至工地后，移植于地面上进行操作，它必须满足：动力大，扭矩大，适合大直径钻头成桩。钻头直径一般为500mm。具有正向钻进，反转提升的功能。题升力大，并能实现匀速提升。 粉体发送器。粉体发送器是定时设置发送粉体材料的设备，它是粉体喷射搅拌法加固软土地基施工机械中的关键设备。粉体发送器的工作原理如图2.10所示。工作时，由空气压缩机输入压缩空气，通过节流阀调节风量的大小，进入“气水分离器”，使压缩空气中的气水分离。然后，“干风”到达粉体发送器喉管，与“转鼓”定量输出的粉体材料混合，形成气粉混合体，进入钻机的“旋转龙头”，通过空心钻杆喷入地下。粉体的定量输出由控制转鼓的转速来实现。施工前必须按照加固工程的地质条件，通过室内试验，找出粉体参入量（如石灰粉的最佳掺入量，采用相当于土量得4%5%）。根据施工时钻机的提升速度，钻机的转速，搅拌钻头的类型，选用合理的粉体发送量。 空气压缩机。粉体喷射法的粉体喷出，以空气压缩机作为风源。空气压缩机的选型，主要由加固工程的地质条件和加固深度确定。粉体喷射搅拌法与旋喷法（CCP工法）不同。粉体喷射搅拌法是以机械强制搅拌，气粉混合体只需克服灰口处土及地下水阻力而喷入土中，通过搅拌叶片的机械搅拌作用，使灰，土混合，形成加固柱体；旋喷法则是依靠压脉冲泵所喷射的高压水来破坏土层的，因此，粉体喷射法所用空气压缩机的压力不需要很高。此为，空气压缩机得风量也不宜太大。 搅拌钻头。粉体喷射搅拌法凭借搅拌钻头叶片的搅拌作用使灰粉与软土混合。因此搅拌钻头的形状直接影响灰，土的搅拌效果。钻头的形式应保持反向旋转提升时。对柱中土体有压密作用，而不是使灰，土向地面翻升而降低柱体质量。 计量装置。计量装置用于监测粉喷桩施工中粉体的输入量的连续性及均匀性，即使掌握钻机在粉喷过程中喷入软土层的水泥数量，它能逐段，按层分析粉体的输入量，通过安装在粉体发送机上的调孔装置，使输入量能满足设计要求，并能自动记录、打印。3、施工现场准备施工机械设备进场前，必须做好下列施工场地准备工作： 施工机械进场的道路条件。对道路及桥梁的要求，一般应满足10t卡车及汽车吊机得行走要求。 电力供应。一台粉喷桩施工机械其用电功率为50KW，在没有电源的地区，应配备75KW柴油发电机组。 查明障碍物。地下有无大石块，树根，地下管线等，空中有无高压线。障碍物均应被提前清除。 料库及工具间。施工现场的料库及工具间应便于加固料的运输及工作方便，并有防火，防盗设施。 施工现场。地面土质较差，承载力较低时，应铺设山皮土或碎石垫层，以满足施工机械场地的行走要求。4、施工工艺 场地的清理。工作场地表层硬壳很薄时，需先铺石层，土干燥土垫层，厚50cm左右，以便机械在场内顺利移动和施钻。不宜铺垫碎石材料，以免给施钻造成困难。如果场地填有石质材料或植有树木，需将石质材料，树木及其根部挖除，应做到“三通一平”，为顺利施工打下基础 放样定位。用经纬仪将桩位精确放样，标出没根桩的位置。 钻机就位。根据确定的加固桩位置，移动钻机，准确对孔，水平对孔误差不得大于50mm，钻机主轴垂直度误差不应大于1%. 钻孔。启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。根据施工要求，以档逐级加速的顺序，正转预搅下沉。钻至接近设计深度时，应低速慢钻，钻机应原地钻动12min。为了不堵塞喷射口，不喷射加固材料而是喷射压缩空气，钻进一定深度启动又一次，将泥沙从喷射口吹出。钻进时喷射压缩空气，可是钻进顺利，负载扭矩小。钻孔深度由钻机上面的刻度盘指示（刻度盘上有指针指明钻孔深度），装误差不得大于100mm，垂直偏差不超过1.5%。 提升喷粉搅拌。当钻机达到设计高程后，既开启空压机连接水泥罐的阀门。边提升钻杆边喷水泥（水泥是通过空压机与钻杆顶部用橡皮胶管连接，靠空气压力，使水泥从钻杆内孔穿过，由麻花钻头中部小孔喷射）， 直至孔口。在确认加固料已喷至孔底时，按0.5m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰高程后，应低速原地搅拌12min。沿深度方向加固材料的混合量，根据发送器输出的加固材料数量与搅拌叶片提升速度的关系来确定。 提升结束，桩体形成。当钻头提升至距离地面3050cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。由于装置的回路是封闭的，在回路内输送过程中，粉体不会向空中喷发与飞散。在搅拌钻头距地表3050cm处停止喷粉，则粉粒不会溢出地面。 重复搅拌。为使水泥搅拌均匀，对其复粘是必要的，一般复粘深度为设计桩长的2/3此时，停止喷粉，钻头边旋转边钻至设计要求的复拌深度，再提升向边旋转边提升。提升搅拌时，其速度控制在0.50.8m/min，使土体和粉体充分拌和，土块被充分粉碎，水泥粉均匀分布在地基中。 钻机提升至地面后，钻机位移对孔，按上述步骤进行下一根桩的施工。5、施工注意事项 机身调平以钻杆是否垂直为依据，操作时以钻锤吊线进行控制。 桩体施工中，如发现钻出现不正常的振动、晃动、倾斜和移位等现象，应立即停钻检查，必要时应提钻重打。 钻头钻至设计深度时，应有一定的滞留时间，以保证加固粉料到达桩底。一般25min。 喷粉开始时，应将电子称显示屏至零，使喷粉过程在电子显示下进行。喷粉时，记录人员应随时观察电子称显示的变化，以保证各段喷灰均匀。 喷灰时灰罐内的气压比管道内的气压高0.020.05MPa，以确保正常送粉。 喷灰或喷气时，当气压达到0.45MPa时，管路可能堵塞，此时应停止喷粉，将钻头提出地面，切断空压机电源，停止送气，查明堵塞原因并予以排除。 整个制桩过程一定要保证边喷粉、边提升连续作业。当空气湿度大、粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉大时，应开通灰罐进气阀，以便对料罐加压。如出现端粉，应及时补喷，补喷重叠长度不小于0.5m。 设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻桩的施工间隔时间不超过8h。如因停电、机械故障而超过允许时间，应征得设计部门同意，采取适宜的补救措施。 对地下水位较深，基底高程较高的场地；或喷灰量较大，停灰面较高的场地，施工时应加水或施工区地面及时加水，以使桩头部分水泥充分水解，以防桩头呈疏松状态。 打设一定工程范围内的粉体搅拌桩后，应进行质量检验。检验项目包括：固化材料用量、粉体桩垂直度、桩位偏差、桩长、桩直径、桩间距。其检验容许偏差及频率等参见设计图及有关施工技术规范。6、常见问题及其对策粉喷桩施工常遇到的问题（故障）及排除方法见表2.5表2.5 粉喷桩常见故障及排除方法常见问题产生原因处理方法及预防措施卡 钻通过含水量过低或板结坚硬的土层或局部遇到障碍物应停止钻进，查清原因，采取下列措施：1、实行慢速钻进；2、提出钻头，改进钻头；3、如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻；4、如提升钻杆时卡钻，则应暂喷粉，待正常后再复。粉喷不畅或堵塞1、输气管道连接部分密封不严，造成漏气或气源不足、气压降低；2、水泥吸潮结块或喷口粘结变小；3、固化料中含有杂质或大颗粒；4、部分底层透气性不良1、检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气管的密封不严问题，确保正常输气；2、改用合格水泥气，提出钻头，清理喷嘴；3、清除固化料中的杂质和大颗粒，改用符合要求的固化料；4、喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次。桩体疏松1、土层含水量偏低，固化剂的固结程度差；2、遇到松散杂填土层，造成粉体流失，使桩体达不到原有的含灰量；3、喷粉不足，使桩体达不到原有的含灰量1、对局部土层含水量过低，在确保质量前提下，可想土层适当注水：对大面积干燥土层应用浆液搅拌法成桩；2、可二次钻进，复喷一次粉料；3、检查输灰管路，提高喷灰数量断 桩1、水泥湿朝结块或其他异物堵塞管道，造成供灰中断；2、管道漏气或供气不足，造成喷灰量增大；3、钻头喷粪孔磨损、堵塞，造成喷灰中断；4、先提钻后喷灰或提钻速度过快，造成喷灰中断；5、储灰罐中灰已用完，喷灰中断。1、水泥或石灰应妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保符合要求的会料入储灰罐；2、经常检查管道，确保输灰畅通3、喷灰剂量要准确，供气风压要满足要求；4、提升钻杆前要先喷灰12min后均匀搅拌提升；5、钻头或输灰管道堵塞，应立即停钻清理；6、对已断灰桩应将上部断桩打除后，用水泥砂浆补桩或在邻位补桩。空心桩土壤含水量过低，使得固化料喷出后不能被土颗粒吸附，造成喷灰远射，四周桩体强度高，中部为土芯，形成空心桩。当土层量低于20时，宜采用钻孔时适当注水或改用喷浆搅拌成桩工艺。桩体强度不均1、钻杆提升速度不均，使得喷入土层灰量忽多忽少；2、输灰管道轻微堵塞，造成气压不稳，灰流量时高时低，使得喷灰不均；3、遇局部松软土层漏灰造成喷灰不均；4、供气压力不稳或储灰管与喷射管存在气压差。1、控制提钻速度，确保均匀