粉喷桩作业指导书

1 粉喷桩作业指导书粉喷桩作业指导书 1 1 目的 目的 为确保软土地基加固的施工质量 达到设计和规范要求 提高产品 质量 特制定本作业指导书 2 2 编制依据 编制依据 客运专线铁路路基工程施工技术指南 客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 标准化工地 3 3 适用范围适用范围 本作业指导书适用于本项目在建工程项目的粉喷桩软土地基处理 4 4 作业前的施工准备 作业前的施工准备 4 14 1 人员人员 4 1 1 根据工程性质及工程量大小 确定或组建该项目的施工队伍 以及所需的技术人员和技术工人 4 1 2 要明确该项目现场管理人员与操作者对这一工序的责任人 4 24 2 三通一平三通一平 4 2 1 通电 粉喷桩机每台用电量 75 千瓦 4 2 2 通路 修建施工便道包括进场道路和场内道路 道路标准确 保大型机械设备能顺利进入工地 4 2 3 通水 施工场地备有水源 水井 水塔 确保生产 生活用 水供应 2 4 2 4 场地平整 要求施工场地平整 将施工范围内的沟坎 河溪 和水塘平整 夯实回填 地表面平顺 4 2 5 施工范围内所有建筑物清除以及埋入地下的建筑物 管线等 采取相应的拆迁措施 确保施工顺利进行 4 2 6 绘制施工平面布置图 包括桩位 编号 施工顺序 水泥库 房 电源设置等临时设施的位置 4 34 3 材料材料 4 3 1 水泥采用祁连山牌水泥 已在 1 标 2 分部拌合站设置水泥供 应站 储量丰富 经我实验室对各项指标进行检测 符合现行规范要求 4 3 2 对不合格材料要及时移出施工场地 以免误用或混用 4 44 4 机械设备机械设备 4 4 1 粉喷桩加固软土地基采用专用的机械设备 粉喷桩机一般采 用 PH 5 型钻机 4 4 2 设备进场前 要进行维修 保养 确保机械设备的完好和正 常运转 5 5 粉喷桩施工工艺 粉喷桩施工工艺 5 1 粉喷桩加固原理 粉喷桩属于深层搅拌法加固地基的一种形式 也叫加固土桩 深层 搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法 它是利用水泥 石灰等 材料作为固化剂的主剂 通过特制的搅拌机械就地将软土和固化剂 浆 液状和粉体状 强制搅拌 利用固化剂和软土之间产生的一系列物理 3 化学反应 使软土硬结成具有整体性 水稳性和一定强度的优质地基 粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行软基搅拌处理的方法 深层搅拌法 具有施工工期短 无公害 施工过程无噪音 不排污 对相邻建筑物无 不利影响等优点 5 25 2 粉喷桩施工方法粉喷桩施工方法 施工程序为 整平原地面 放样定位 钻机定位 钻杆下沉钻进 上提喷粉强制搅拌 复拌 提杆出孔 钻机移位 5 2 15 2 1 操作方法操作方法 具体操作方法如下 1 放样定位 根据导线点定出线路中桩 按等间距方格网平差法 放出所有桩位 并按施工顺序编号 i 行 j 列 施工时按 20m 分为一个作 业区 纵向为列 横向为行 按现场实际地形布置桩位 2 对正桩位 调整钻机机身 准确对准桩位 并且要保证钻机主 轴垂直度 3 启动钻机下钻 待搅拌钻头接近地面时 启动空压机送气 开 始钻进 根据施工要求 以 档逐级加速的顺序 正转预搅 下沉 为保持钻杆中间的送风通道的干燥 从预搅下沉开始直到喷粉 为止 应在钻杆内连续输送压缩空气 4 钻到设计孔深时 关闭送气阀门 喷送加固粉料 5 确认加固粉料已到桩底时 提升搅拌钻头 为便于控制成桩质 量 一般不得使用 III 挡提升 6 提升到设计桩顶标高时 停止喷粉 4 7 打开送气阀 关闭送气料阀 但空压机不要停机 搅拌钻头提 升到桩顶时提升 在原位转动 2min 以保证桩头均匀密实 8 钻头再钻到设计桩底 进行二次搅拌 9 将搅拌钻头提出地面 停止主电机 空压机 填写施工记录 10 移动到下一个桩位 5 2 25 2 2 操作要点操作要点 具体操作方法如下 1 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 2 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 一般为 2 5min 3 粉喷或喷气时 当气压达到 0 45MPa 时 管路可能堵塞 此时 应停止喷粉 将钻头提升地面 切断空压机电源 停止送气 查明堵塞 原因 予以排除 4 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 单位桩长喷粉量大时 应开通灰罐 进气阀 以对料罐加压 如出现断粉 应及时补喷 补喷重叠长度补小 于 0 5m 5 粉体固化料入罐时必须过筛 以保证入罐固化剂粒径最大不超 过 0 5cm 无纸屑石块等杂物 6 喷粉开始时 应在电子秤显示下进行 喷粉时 记录人员应随 时观察电子秤的变化显示 以保证各段喷粉均匀 5 6 施工记录施工记录 6 1 粉喷桩施工时 记录员应详细记录每根桩的桩号 实际桩长 复搅深度 搅拌起始时间 复搅终止时间 钻进速度 提升速度 管道 压力 实际喷灰量 停灰面深度 停钻时间及发生故障处理情况等 6 2 每一个区 20m 完成后要进行汇总 并绘制桩位平面布置图 专人记录 专人汇总 存档保存 6 3 记录表格有 粉喷桩 水泥搅拌桩 施工记录表 粉喷桩 水 泥搅拌桩 施工记录汇总表 7 7 粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法见下表 粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法见下表 粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法 故障产生原因排除与防治 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 并采取下列措施 1 实行慢速钻进 2 提出钻头 改进钻头 3 如位置较浅 可用其它方法疏松土 层后再钻 4 如提升钻杆时卡钻 则应暂停喷粉 待正常后再复喷 喷粉不畅 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 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 确保正常输 气 2 改用合格水泥 提出钻头清理喷嘴 3 清除固化料中的杂物和大颗粒 或 改用符合要求的固化料 粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法 故障产生原因排除与防治 喷粉不畅 或堵塞 3 固化料中含有杂物或 颗粒 4 部分地层透气性不良 4 喷粉不畅时 操纵喷料阀门由开到 关 反复多次 桩体疏松 1 土层含水量偏低 固 化剂与原状土的固结程度 差 2 遇到松散杂填土层 造成粉体流失 使桩体达 1 对局部土层含水量过低 在确保质 量前提下 可向土层适当注水 对大面积 干燥土层应改用浆液搅拌法成桩 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 6 不到原有的含水量 3 喷粉不足 达不到原 有的含灰量 断桩 1 水泥潮湿结块或其它 异物堵塞管路 造成供灰 中断 2 管道漏气或供气不足 造成喷灰中断 3 钻头喷灰孔磨损 堵 塞 造成喷灰中断 4 先提钻后喷灰或提钻 速度过块 造成喷灰中断 5 贮灰罐中灰已用完 喷灰中断 1 水泥或石灰应妥善保管 防止受潮 固化料用前过筛 确保合乎要求的灰料入 贮灰罐 2 经常检查管道 确保输灰畅通 3 喷灰计量准确 供气风压要满足要 求 4 提升钻杆前要先喷灰 1 2 min 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 采取水泥沙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颗粒 吸附 造成喷灰远射 四 周桩体强度高 中部为土 芯 空心桩 当土层含水量低于 20 时 宜采用钻 孔时适当注水或改用喷浆拌成桩工艺 桩体强度 不均 1 桩杆提升速度不均 使得喷入土层的灰量忽多 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 遇粘土搅拌不开 喷 灰量难以控制 5 供气压力不稳或贮灰 罐与喷射管存在气压差 1 控制提钻速度 确保均匀提升 均 匀喷灰 均匀搅拌 2 经常检查计量称 保证计量准确 3 经常检查输灰管路的喷灰量和供气 压力 确保平稳送灰 4 遇松软土层或粘土层应调整输出转 速 保证钻杆的适应性 使喷灰均匀 5 调整空压机的气压 确保气压稳定 粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法粉喷桩施工常遇到的问题 故障 及排除方法 故障产生原因排除与防治 漏桩 1 粉喷桩未编号 或施 工中未按桩号逐根成桩 2 对所有桩位确定后未 作明显的标记 或桩位标 记被土掩埋 3 未设专职人员标记桩 位和桩号 1 应逐桩编号 成桩过 程中应逐排逐号前进 2 桩位应作明显标记 并注意施工中不得损坏 3 应设专职人员作施工 记录 认真记录施工桩号 桩长 喷灰量等技术数据 7 并为钻机移位提前指导 4 对以漏桩应予以及时 补好 7 质量控制及检测 质量控制及检测 7 质量控制 质量控制 粉喷桩施工应根据成桩试验确定的技术参数进行 操作人员应随时记 录压力 粉喷量 钻进速度 提升速度等有关参数的变化 并应满足下列 要求 1 严格控制喷粉标高和停粉标高 不得中断喷粉 确保桩体长度 严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业 2 桩身根据设计要求在地面以下 1 2 1 3 桩长并不小于 5m 的范围内 必须进行重复搅拌 使固化料与地基土均匀拌和 施工中发现喷粉量不 足 应整桩复打 复打时重叠段应大于 1m 3 施工机具设备的粉体发送器必须配备粉料计量装置 并记录水泥 的瞬时喷入量 严禁无粉料计量装置的粉体发送器投入使用 贮灰罐容量 应不小于一根桩的用灰量加 50kg 当贮量不足时 不得对下一根桩开始施 工 钻头直径的磨损量不得大于 1cm 4 应控制重复搅拌时的提升和下沉速度 以保证加固深度范围内每 一深度均得到充分搅拌 5 粉喷桩施工允许偏差符合表 5 1 1 的规定 粉喷桩施工允许偏差粉喷桩施工允许偏差 项次项目单位允许偏差检查方法和频率 8 1桩距cm 10 抽查 2 2桩径mm不小于设计抽查 2 3桩长cm不小于设计查施工记录 4竖直度 1 0查施工记录 5单桩喷粉量 不小于设计查施工记录 6强度MPa不小于设计抽查 5 7 2 质量控制措施质量控制措施 7 2 1 开工前应及时进行土样试验 加固料试验和水泥土比例试验 确定每米的喷灰量 做 1 2 根工艺性试验桩 以掌握该施工场所的各种 制桩技术参数 如含灰量 钻进速度钻杆提升速度等 试验结果经监理 工程师批准后作为工程桩的施工依据 并及时向施工人员进行技术交底 7 2 2 施工中根据工程要求召开质量专题会议 不得使用不合格的 施工机具及不合格或失效的水泥 7 2 3 控制钻头下沉和提升速度 保证加固范围内每一深度都得到 充分搅拌 严格按要求进行复拌 7 2 4 随时检查施工记录 对照施工工艺对每根桩进行质量评定 不合格的桩根据具体情况采取补救措施 7 2 5 选取一定数量的桩体开挖 检查桩体外观质量 搭接质量和 整体性 7 现场质量检查 现场质量检查 9 检测粉喷桩质量所用的方法与检测其它桩一样 可以采用多种手段 进行 因粉喷桩桩体强度相对混凝土桩来说比较低 且主要利用群桩作 用来提高复合地基承载力 故一般不做破坏性试验 现场检测的任务是对所有桩的质量及地基加固作出评价 主要是确 定合格桩和不合格桩的数量 不合格桩包括桩长不够 断桩 缩颈 直 径达不到设计要求 桩体成形差 偏位太大等 在地基加固方面主要是 测出复合地基承载力值 单桩承载力 复合地基的变形模量等 针对粉 喷桩的需要 施工完成后的全面检查有下列几种方法 1 测量放线检查 全部桩完成后进行开挖 一般基槽开挖后 桩顶都会露出 1m 的长 度 按设计桩长截掉桩顶多余部分 再用经纬仪和水准仪进行测量 2 桩身取样强度检验 制桩后 7d 内可用轻型触探器对桩进行一般形检查 由于轻硬型探 器的检查结果只能定行而不能定量 因此 经轻硬触探器检查后 如对 某些桩体强度有怀疑时 应对这些桩身取样 进一步做更精确的检查 即用钻机对桩身取芯样 制成试块进行无侧限抗压强度试验 用以测定 桩体强度 钻孔直径不宜小于 108mm 以便保证制成的试块尺寸不小于 50mm 50mm 50mm 3 静力触探 静力触探是将一定规格的圆锥形探头 按一定的速率压入土层中 量测土对探头的阻力 借以分析土的性质 静力触探是检验地基处理效 果的有效手段 具有质量好 效率低等优点 所以被广泛应用 静力 10 触探既是工程地质勘探手段 又是原位测试技术 在粉喷桩检测中 静 力触探除用于对桩体进行 7d 内静探外 还可用于对桩周进行静探 静 力触探测试结果可判定被探体 土层或桩体 的密实性 均匀性 地基 处理前后的承载力 不排水强度 压缩性质等 还可用来计算出单桩承 载力 4 反射波测试法 用反射波法进行桩身测试 一般采用低应变测试法 利用低应变法 可以判定桩体有无缺陷 缺限的性质和部位 这里所说的缺陷主要包括 断桩 缩颈 低强度层等 它根据打印机输出的时域曲线和频率曲线来 判定 如果时域曲线规律整齐 底反信号清晰或有底反迹象 频域曲线 主峰明显 表明桩体完整 如果有同向较弱的反射 说明桩间局部强度 较低 但桩的整体性尚好 若时域曲线严重畸变或为多次能量较强的周 期波 说明浅部或桩间有严重缺陷 8 8 安全保证措施 安全保证措施 8 1 加强安全教育 树立安全第一思想 建立安全责任 8 2 路基粉喷桩工程施工注意机械移动安全 严防机械失稳现象发 生 设置安全标志 架立安全标志牌 8 3 施工现场的布置应符合防洪 防雷电等安全规定和文明施工的 要求 施工现场的生产 生活办公用房 仓库 材料堆放场 停车场 生产车间等应按批准的总平面布置图进行布置 8 4 现场道路应平整 坚实 保持畅通 现场道路一侧或两侧遇有 河沟 排水沟 深坑等情况时 应设置防止行人 车辆等坠落的安全设 施 危险地点应悬挂按照 安全色 和 安全标志 规定的标牌 夜间 有人经过的坑洞应设红色警示灯 现场道路符合 工厂企业厂内运输安 11 全规程 的规定 施工现场设置大幅安全宣传标语 8 5 施工现场的临时用电 严格按照 施工现场临时用电安全技术 规范 的规定执行 8 6 施工机械的安全控制措施 8 6 1 各种机械操作人员和车辆管理员 必须有操作合格证 不准 操作与操作证不相符的机械 不准将机械设备交给无操作证的人员操作 对机械操作人员要建立档案 专人管理 8 6 2 操作人员必须按照本机说明书规定 严格按照工作前的检查 制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度执行 8 6 3 驾驶室或操作室应保持整洁 严禁存放易燃 易爆物品 严 禁酒后操作机械 严禁机械带病运转或超负荷运转 8 6 4 机械设备在施工现场停放时 应选择安全的停放地点 夜间 应有专人看管 8 6 5 严禁对运转中的机械设备进行维修 保养调整等作业 8 6 6 指挥施工机械作业人员 必须在可到人了望的安全地点 并 应明确规定指挥联络信号 8 8 7 定期组织机电设备 车辆安全大检查 对检查中查出的安全 问题 按照 三不放过 的原则进行调查处理 制定防范措施 防止机 械事故的发生 9 9 环境保护和水土保持措施 环境保护和水土保持措施 9 1 施工环境保护工作 必须贯彻 全面规划 合理布局 预防为 主 综合治理 强化管理 的方针和 谁污染谁治理 谁破坏谁恢复 的原则 9 2 加强对施工人员进行环境保护的有关法律 法规的教育 使施 工人员牢固树立环保意识 自觉遵守 环境保护法 及地方政府有关法 规 条例 严格按设计施工 12 9 3 建立健全环境保护管理机构 配备专职环保员 9 4 施工前与当地环保部门共同拟定施工环境保护措施 9 5 施工中按照上级要求做好防汛排洪工作 防止洪水淹没 毁坏 农田及建筑物 排水系统及早建立完善 9 6 施工现场及队伍驻地 设固定的垃圾回收站 并按期处理 严 禁四处环卫部门要求 定乱扔 修建封闭式侧所 并设化粪池 不直接 排放 定期做好灭蝇 灭虫等卫生防疫工作 杜绝焚烧有毒废料 废机 油 废塑料等 从当地地表及地下水抽取水源时 盛水和抽水器具保 持清洁 避免污染水源 并且注意节约用水 9 7 施工期间做好既有道路养护工作 不得随意占用道路施工 堆 放物料 搭设建筑物 9 8 保护生态 做好水土保持工作 实行 三同时 制度 加强对 施工人员水土保持的教育管理 严格遵守 中华人民共和国水土保持法 中华人民共和国水土保持法实施条例 及地方政府有关法律 条例 9 9 建立水土保持管理机构 配置专职水土保持员 建立健全水保 体系 坚持 预防为主 综合防治 全面规划 原