某工程水泥土搅拌桩施工组织设计

一 工程概况 一 工程概况 1 设计要求 1 隔离挡墙 工程设计要求本工程基坑与西侧相邻 11 万伏变电站间设 SMW 工法三轴 850 水泥 搅拌桩围护挡墙 墙顶标高 2 6m 底标高 20 00m 长 22 5m 内插 H 500 200 10 16 型钢 平面长 度 29 05m 水泥掺入比 20 水灰比 1 5 2 0 加固体 28 天无侧限抗压强度 qu28 1 2MPa 渗透系数 应小于 1 10 8 cm s 成桩时采用连贯式整圆套打施工 搅拌桩工程量 2592 立方米 型钢工程量 48 384t 2 进水井围护结构 采用 SMW 工法三轴 850 水泥搅拌桩围护 标高 12 75 3 10 内插 H700 300 13 24 型钢 长 16m 水泥掺入比 20 水灰比 1 5 2 0 加固体 28 天无侧限抗压强度 qu28 1 2MPa 渗透系数应小于 1 10 8 cm s 成桩时采用连贯式整圆套打施工 搅拌桩工程量 立方 米 型钢工程量 t 3 集水井围护结构 标高 21 0 28 2 三轴 850 水泥搅拌桩围护 水泥掺入比 20 水灰比 1 5 2 0 加固体 28 天无侧限抗压强度 qu28 1 2MPa 渗透系数应小于 1 10 8 cm s 成桩时采用连贯 式整圆套打施工 4 基坑加固 标高 1 8 22 5 回掺加固 水泥掺入比 10 加固体 28 天无侧限抗压强度 qu28 1 0MPa 标高 22 5 27 0 坑内加固 水泥掺入比 20 水灰比 1 5 2 0 加固体 28 天无侧限 抗压强度 qu28 1 5MPa 2 工程地质及水文地质 1 土层情况 2 地下水 场地浅层地下水属潜水类型 主要补给源为大气降水 地下水静止水位为 0 58m 1 00m 相应标高为 2 98m 2 62m 地下水对混凝土无腐蚀性 第 层粉砂土含承压水 水头压 力 26 41m 即承压水水头埋藏在地表下 7 1m 左右 相应标高 3 5m 3 周边环境条件 位于长宁路以南 古北路以西 芙蓉江路以东 场地西侧为在建 11 万伏变电站 其为片筏基础 基 础埋深约 3 9m 距基坑短边 11m 14m 南侧为拟建的新天地房产高层住宅 设计基础距基坑内边约 22 米 场地现状地面标高 3 4m 3 9m 设计地面标高为 4 00m 吴淞高程 现有道路下有大量市政管线 距基 坑约 25 米 二 施工工艺流程 二 施工工艺流程 三 施工质量控制要点 三 施工质量控制要点 1 原材料质量控制 1 对进场的 H 型钢 除审查质保单外 还应逐根检查长度 高度 厚度是否满足设计图纸要求 型钢直线度要求控制在 3mm m 范围内 2 对进场水泥必须审查质保单并按相关规定要求进行取样复试 复试合格后才准予在本工程中使 用 3 进场型钢 水泥需监理工程师批复同意后方可使用 4 监理文件 95 市政监 A 06 表 原材料报审表 监理规范 A9 表 工程材料 构配件 设备报 审表 水泥监控登记表 HB 7 5 03 01 04 04 2 机械设备质量控制 1 设备性能 应能满足本工程土层的物理力学性质 有机质含量 含水量等特点 和设计技术要 求 2 按设计要求的桩长配备好搅拌杆 搅拌叶片的直径 桩径偏差不得大于 4 3 检查机具设备 机械进场使用前先进行调试 检查搅拌桩机运转和输料畅通情况 4 灰浆泵要有压力计 流量计 灰浆搅拌机制浆的能力 要满足桩基施工的要求 5 进场设备需监理工程师批复同意后方可使用 6 监理文件 95 市政监 A 07 表 主要施工设备 仪器 进场报审表 监理规范 A9 表 工程 材料 构配件 设备报审表 3 场地平整质量控制 现场事先予以平整 清除障碍物 遇明浜 河塘及场地低洼时应抽水和清淤 分层夯实回填粘性土料 开挖施工沟槽清除施工区表层垃圾浮土 地下管线 树根等障碍物 为处理后地基的隆起预留空间 沟槽 不宜过深 过浅 也不宜超出灰线范围 4 测量放线质量控制 1 确认测量基准线 复核施工测量放样 复查轴线 桩位与桩数 桩位布置与设计图误差不得 大于 5cm 2 按照设计的要求 将待加固土体的平面位置用灰线标出 施工沟槽开挖后 再精确的放出加固 体土的轴线和边线 并沿轴线方向 每隔一定距离作出标记 3 施工前监理工程师应对临时水准点放样 工程基准线放样 工程控制点放样进行测量复核 4 监理文件 95 市政通 7 1 表 临时水准点放样 复核 记录表 95 市政通 7 2 表 工程基 准线放样复核记录 95 市政通 7 3 表 工程控制点放样 复核 记录 测量监理复核表 HB 7 5 06 01 03 06 普通水准测量记录 HB 7 5 06 02 03 06 高差闭合差配赋表 HB 7 5 06 04 03 06 监理规范 A4 报验申请表 5 钻机就位质量控制 1 深层搅拌桩设备安装时 枕木下地基要稳固 机器底座要水平 搅拌头导轨要垂直 2 搅拌机就位后 检查钻机是否横平竖直 采向架的垂直度偏差 1 就位对中时 检查钻头是 否对中 允许偏差 5cm 3 按设计要求的桩顶 桩底标高在钻塔上做出相应的明显标志 以便在施工中控制好桩顶和桩底 标高 以满足设计和规范要求 6 制浆质量控制 1 根据设计要求通过成桩试验 确定搅拌桩的水泥掺量和水灰比等各项参数和施工工艺 确认每 m3 搅拌桩 或每根搅拌桩 的水泥用量和水的用量 然后在配制浆液处挂牌施工 本工程各部位每根搅 拌桩的水泥用量见下表 2 配制水泥浆液处 应严格控制水泥用量和水灰比 所用材料必须计量 按规定先进行试拌测定浆 液的比重 作为后期检测的标准 水泥在进入灰浆桶时要过筛 不得有大颗粒进入 水泥浆的制备要使用 专用的制浆桶 对每桶所用水泥和水的用量进行抽查 发现问题及时纠正 水灰比确定后所拌制浆液的浓 度可用比重计测试 应经常抽查 每台班应不少于 2 次 并做好记录 3 监理文件 深层搅拌桩监理旁站记录表 7 搅拌喷浆 1 在喷浆前要进行预搅 即在不喷浆的情况下 开启搅拌头 并下沉到设计深度 预搅过程中遇 到粘土等质地较硬的层位时 可适当泵送清水 以减小施工阻力 但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响 搅拌下沉时应控制下沉速度 借设备自重以 0 5 1m min 的速度沉止要求加固深度 桩顶标高 桩顶 桩 底设计高程均应不低于设计值 桩底一般应超深 10 20cm 桩顶应超高 10 50cm 2 当搅拌头距离设计桩底 50cm 时 开启灰浆泵排出沿线管路中水和气体 并在桩底原位喷浆 30 秒座底 边搅拌边提升搅拌头 搅拌提升时关键是注浆量及注浆连续性与搅拌均匀程度 严禁在未排出沿 线管路中空气和水即开始提升 提升过程中严禁空喷 提升速度不得大于 2m min 并且与泵量相匹配 即在最后一次喷浆结束时 贮浆桶中浆正好用完 提升至距设计桩顶标高 2m 左右时 应放慢提升速度 检 查是否满足设计桩底 搅拌次数 搅拌机喷浆提升的速度和数量必须符合施工工艺的要求 采用流量计控 制喷浆速度 控制输浆 喷浆速度 注浆泵出口压力保持在 0 4 0 6Mpa 确保提升过程中均匀喷浆 并 有专人记录搅拌杆每米下沉或提升的时间 深度记录误差 100mm 时间记录误差 5s 3 喷搅过程中 泵送必须连续 不得随意停机 如发现有断浆现象时 包括停电 机械故障等因素 若遇特殊情况停机超过 1 小时 再次喷搅时必须钻搅到停浆面以下 0 5m 处继续成桩 若停机 3h 为防 止浆液硬结堵管 宜先拆卸输浆管路 清洗干净 4 互相搭接的桩体 须连续施工 一般相邻桩的施工间隔不超过 8 10h 若超过应对最后一根桩 先进行空钻留出榫头 以待下一批桩搭接 如间歇时间太长 与下一根无法搭接时 应经设计和建设单位 认可后 采取局部补桩或注浆措施 5 监理文件 深层搅拌桩监理旁站记录表 8 H 型钢插入 1 搅拌桩施工完毕后 应在 12 小时内插入型钢 插入 H 型钢时打桩机身要稳定 垂直 H 型 钢对准桩位后用经纬仪控制调整好 H 型钢垂直度 型钢的垂直度偏差不能大于 1 H 型钢的间距允许偏差 为 士 5cm H 型钢的保护层允许偏差为 士 2cm 型钢在插入前应均匀涂刷减摩剂 且与混凝土圈梁之间 用油毡隔离 2 H 型钢需接长时 焊缝作剖口焊接 翼缘接缝与腹板接缝应错开 200mm 9 成品检验 1 基坑开挖过程中随时观测桩数 桩位 桩深 桩体搭接状况及桩体水泥土强度 如不符合 规定要求 应采取有效补救措施 2 施工过程中将每台班抽取水泥土试块一组 其 28 天试验强度值作为桩体水泥土强度判定依 据 3 对于设计有抗渗指标要求的搅拌桩 应做抗渗试块 4 本工程基坑加固 22 米以下 20 水泥掺量桩体采取基坑开挖后钻心取样方式抽检 5 部位工程结束后要求施工单位提供桩位竣工图纸及相应质量保证资料 四 深层搅拌桩施工质量检测项目 四 深层搅拌桩施工质量检测项目 注 L 为桩长 mm 为设计桩径 mm 五 深层加班桩施工常见问题分析和控制措施五 深层加班桩施工常见问题分析和控制措施 1 搅拌体不均匀 1 现象 搅拌体质量不均匀 或出现无水泥浆拌和情况 2 原因分析 工艺不合理 搅拌机械 注浆机械操作中发生故障 造成注浆不连续 供水不均匀 使软粘土被扰动 无水泥浆 拌和 搅拌机械提升速度不均匀 3 防治措施 选择合理的工艺 施工前对搅拌机械 注浆设备 制浆设备等进行检查 维修 试运转 灰浆拌和搅拌时间应不少于 2min 增加拌和次数 保证拌和均匀 不使浆液沉淀 采取提高搅拌转数 降低钻进速度 边搅拌 边提升等措施提高拌和的均匀性 单位时间内的注浆量要相等 不能忽多忽少 更不能中断 重复搅拌下沉及提升各一次 以反复搅拌的办法解决钻进速度快和搅拌速度慢的矛盾 即采用一次 喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺 拌制固化剂时不任意加水 以防改变水泥浆的水灰比 降低搅拌体强度 2 喷浆不正常 1 现象 施工中喷浆突然中断 2 原因分析 注浆泵 搅拌机出现故障 喷浆口被堵塞 管路中有砖块和杂物 适成堵塞 水泥浆的水灰比稠度不合适 3 防治措施 注浆泵 搅拌机等施工机械在施工前应进行维修 试运转 保证能正常使用 喷浆口采用逆止阀 单向球阀 防止倒灌水泥 注浆应连续进行 不得中断 搅拌机的输浆高压胶管应与灰浆泵可靠连接 在钻头喷浆口上方设置越浆板 防止堵塞 泵与管路用完后 要清洗千净 并在集浆池上部设细筛过滤 防止杂物及硬块进入管路 造成堵塞 选用合适的水灰比 3 抱钻 冒浆 1 现象 施工中钻头被粘土粘住 产生抱钻或冒浆现象 2 原因分析 遇硬质粘土层 粘结力强 不易拌和均匀 搅拌过程中常会产生抱钻现象 工艺选择不适当 有些土层虽然容易搅拌均匀 但因其上覆土层压力较大 持浆能力差 容易出现冒浆现象 3 防治措施 搅拌头沉入前 桩位要注水 使搅拌头表面湿润 地表为软粘土时 可掺加适量砂子 改变土的粘度 防止搅拌头被抱住 选择合理的搅拌工艺 遇较硬土层及较密实的粉质粘土时 可采用 输水搅动 输浆拌合 搅拌 工艺 并可将搅拌转速提高到 50r min 钻进速度降到 1m min 使拌和均匀 减小冒浆 4 H 型钢插入不到位 1 现象 向搅拌体中插入 H 型钢时 H 型钢难以到达设计深度 2 原因分析 搅拌体不均匀 中间有夹层 水泥浆水灰比稠度 不合适 H 型钢较轻薄 不能靠自重下沉 钻孔偏斜 H 型钢被孔壁卡住 H 型钢插入时状态不垂直 搁在孔壁上 成桩后未及时插入 H 型钢 搅拌体已硬化 3 预防措施 严格控制注浆量和提升速度 保证搅拌体质地均匀 选用合适的水泥掺入比 水泥宜采用 32 5 号普通硅酸盐水泥 水泥掺人比宜在 15 17 范围之 内 如 H 型钢不能靠自重下沉 可借助适当的外力 柴油锤或振动锤 将 H 型钢插人到位 钻孔时精心操作 保证成孔的垂直度在 1 以上 H 型钢插人时用经纬仪双向校直 在成桩之后 3Omin 之内插入 H 型钢 若水灰比或水泥掺入量较大时 插入 H 型钢时间允许适当延长 5 H 型钢插入位置不正 1 现象 基坑开挖时 发现 H 型钢位置不正 有上下偏斜 平面转向等现象 2 原因分析 钻孔偏斜 搅拌体浆液的水泥掺入比与水灰比不合适 或成桩后未及时插入 H 型钢 致使 H 型钢插入时不能靠 自重下沉 H 型钢插入时 未对其作垂直度和平面位置约束 3 预防措施 钻孔时精心操作 保证成孔的垂直度在 1 100 以上 选用合适的水泥掺入比和水灰比 保证搅拌体浆液有较高的稠度 在成桩之后 3Omin 之内及时插入型钢 H 型钢插入前 必须设置好上 下两个约束点 控制 H 型钢的垂直度和平面位置 H 型钢插入时 用经纬仪双向校正其位置偏差 6 H 型钢回收困难 1 现象 基坑施工结束 回收 H 型钢时 H 型钢难以从固结的搅拌体中拔出 2 原因分析 插入的 H 型钢形状弯曲 未经整形 H 型钢插人前未涂隔离剂 基坑开挖时 支撑不及时 使 H 型钢变形过大 3 预防措施 H 型钢插人前 对 H 型钢逐根检查 发现弯曲变形的要修整平直 H 型钢插人前 在 H 型钢表面涂减摩隔离剂 基坑开挖时 要及时支撑 防止 H 型钢产生过大变形 基坑内土建施工结束回填土时 尽可能使 H 型钢两侧土压平衡 4 治理方法 采用专用的液压顶拔装置顶拔 H 型钢 将 H 型钢用振动锤或柴油锤等打一次 克服水泥土的粘结力后再顶拔 7 搅拌桩搭接处开叉 1 现象 开挖基坑时 发现搅拌桩搭接处开叉或分离 出现渗漏水现象 2 原因分析 钻机定位不准确 钻头偏离设计的桩位 钻机设置不稳固 钻孔时机架晃动 钻孔倾斜 垂直偏差超过规定数值 钻头磨损 直径小于设计桩体直径 3 预防措施 桩位要按设计尺寸放线定点 钻机定位要准确 成桩后的桩位偏差不应超出 5cm 钻机钻孔时 必须保证其下部基箱稳固 机身不晃动 机架横平竖直 水平和垂直倾角均不