水泥搅拌桩施工工艺工法

1 水泥搅拌桩施工工艺工法水泥搅拌桩施工工艺工法 QB ZTYJGYGF LJLM 0115 2011QB ZTYJGYGF LJLM 0115 2011 第四工程有限公司 徐立彬 1 1 前言前言 1 11 1 工艺工法概况工艺工法概况 我国搅拌桩研究始于 1977 年 10 月 由冶金部建筑研究总院和交通部水利规 划设计院开始进行搅拌桩施工机械和室内外试验研究工作 1980 年 11 月由冶金 部基建局主持 通过了 饱和软粘土深层搅拌加固 技术鉴定 认为该技术逐步 推广应用 搅拌桩在我国应用头十年 主要用于加固软土 构成复合地基以支撑建筑物 或结构物 经过各级科研 设计 施工 生产等部门的共同努力 已研发了多种 适合国情 具有不同特色并互相配套的多种专用搅拌机械 并形成了庞大的专业 施工队伍 每年各种搅拌桩达数千万延米 施工地点遍步沿海和内陆软土地基 1 21 2 工艺原理工艺原理 水泥搅拌桩是利用水泥材料作为固化剂的主剂 通过特制的搅拌机械在地基 深处就地将软土和固化剂强制搅拌 利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理 化学反应 使软土硬结成具有整体性 水稳定性和一定强度的优质地基土 2 2 工艺工法特点工艺工法特点 2 1 施工中无振动 无噪音 无污染 对周围地基土无扰动 无挤压 2 2 施工机具简单 操作方便 造价低 尤其在施工场地较小的地方 采用 更为合理 3 3 适用范围适用范围 适宜于加固各种成因的软粘土 加固深度一般在 20m 以内 4 4 主要引用标准主要引用标准 公路工程质量检验评定标准 JTGF801 公路路基施工技术规范 JTG F10 铁路路基施工规范 TB10202 建筑桩基础技术规范 GB50007 地基处理技术规范 JGJ79 2 建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202 5 5 施工方法施工方法 水泥搅拌桩施工方法示意图见图 1 1 定 位 下 沉 2 沉 到 设 计 标 高 3 喷 浆 搅 拌 上 升 4 复 搅 下 沉 5 复 搅 上 升 6 完 毕 图图 1 1 水泥搅拌桩施工示意图水泥搅拌桩施工示意图 6 6 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 6 16 1 施工工艺流程施工工艺流程 水泥搅拌桩施工工艺流程见图 2 不合格 施工准备 试 桩 成 桩 检 测 平整场地 检 测 图图 2 2 水泥搅拌桩施工工艺流程图水泥搅拌桩施工工艺流程图 6 26 2 操作要点操作要点 6 2 1 施工准备 1 测量放样定出桩位 同时采用或全站仪或吊线锤双向控制导向架垂直度 3 按设计及规范要求 垂直度小于 1 0 桩长 2 施工现场进行平整 碾压或夯实 以保证桩机定位移动 钻孔垂直 搅拌 桩机就位 3 制备水泥浆 按设计确定的配合比拌制水泥浆 压浆前将水泥浆倒入集料 斗 6 2 2 试桩 试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数 确定水泥浆的水灰比 泵送时间 泵送压力 搅拌机提升速度 下钻速度以及复搅深度等参数 以指导下一步水泥 搅拌桩的大规模施工 必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工 试桩 检验应取地基原状土作室内配比实验和现场工艺性成桩实验 水泥搅拌桩的抗压 强度不小于设计 6 2 3 成桩 1 先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上 用输浆胶管将贮料罐输送泵 与深层搅拌机接通 开动电动机 以 0 38 0 75m min 的速度沉至要求的加固深 度 再以 0 3 0 5m min 的均匀速度提起搅拌机 与此同时开动输送泵 将水泥 浆从搅拌机中心管不断压入土中 由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌 边 搅拌边喷浆直到提至地面 近地面开挖部位可不喷浆 便于挖土 即完成一次 搅拌过程 用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升 即完成一根柱状加 固体 2 施工中固化剂应严格按预定的配比拌制 并应有防离析措施 起吊应保 证起吊设备的平整度和导向的垂直度 成桩要控制搅拌机的提升速度和次数 使 连续均匀 以控制注浆量 保证搅拌均匀 同时泵送必须连续 3 搅拌机预搅下沉时 不宜冲水 当遇到较硬土层下沉过慢时 方可适量 冲水 但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响 4 所有使用的水泥都应过筛 制备好的浆液不得离析 泵送必须连续 拌 制水泥浆液的罐数 水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录 喷 浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录 5 当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌 30s 在水泥浆与桩端土充分搅拌后 再开始提升搅拌头 6 2 4 检测 4 水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合表 1 规定 表表 1 1 水泥土搅拌桩地基质量检验标准水泥土搅拌桩地基质量检验标准 允许偏差或允许值 项序检查项目 单位数值 检查方法 1 水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证书或抽样检验 2 水泥用量参数指标查看流量计 3 桩体强度设计要求按规定办法 主 控 项 目 4 地基承载力设计要求按规定办法 1 桩头提升速度 m min 0 5 量水头上升距离及时间 2 桩底标高 mm 200 测机头深度 3 桩顶标高 mm 100 50 水准仪 最上部 500mm 不计 入 4 桩位偏差 mm 50用钢尺量 5 桩径 mm 0 04D用钢尺量 D 为桩径 6 垂直度 1 5 经纬仪 一 般 项 目 7 搭接 mm 200用钢尺量 7 7 劳动力组织劳动力组织 按四台钻机八小时为一作业工班配备 其中技术人员 安全员 工班长由所 属单位职工担任 每班人员组织分工见表 2 表表 2 2 单机作业每班人员组织分工表单机作业每班人员组织分工表 序号工种人数职 责 1 班长 1 施工进度 质量和安全 协调 机械调配等 2 电工 1 钻机 电源 电路 工地照明及电气故障排除 3 普工 10 协助钻机工作 清理现场 文明施工等 4 技术人员 1 掌握施工技术 质量 填写工程日志和记录 5 安全员 1 负责现场安全 8 8 主要机具设备主要机具设备 主要机具设备见表 3 表表 3 3 主要机具设备表主要机具设备表 序号机械设备名称规格及型号单位数量备 注 1 搅拌机DB 5A 型台 4 2 挤压泵台 4 3 集料斗 1m3 套 4 4 灰浆搅拌机台 4 5 水车 8 m3 台 2 9 9 质量控制质量控制 5 9 19 1 易出现的质量问题易出现的质量问题 9 1 1 桩机的提升速度过快 9 1 2 水泥浆压力不足 9 1 3 浆液搅拌注入深度不够 9 29 2 质量保证措施质量保证措施 9 2 1 搅拌提升速度与输浆速度同步 制备的浆液不得离析 泵送要连续 9 2 2 为保证桩端施工质量 当浆液达到出浆口时 喷浆座底 30s 使浆液 完全达到桩端 9 2 3 通过复喷的方法达到提高桩身强度的目的 搅拌次数 1 次喷浆 2 次 搅拌或 2 次喷浆 3 次搅拌为宜 且最后 1 次提升搅拌宜采用慢速提升 10 10 安全措施安全措施 1010 1 1 主要安全风险分析主要安全风险分析 水泥搅拌桩施工是主要风险源有 机械设备操作安全 高压设备机械伤害 1010 2 2 安全保证措施安全保证措施 10 2 1 每个桩孔由一个固定的小组施工 机械操作人员严格执行安全操作规 程 专人负责安全防护 防止高压设备机械伤害 保证安全施工 10 2 2 搅拌机周边必须设置安全防护围栏 高度不低于 1 2 m 所有施工活 动均应在防护围栏内作业 严禁非施工人员进入桩基施工区域 已搅拌好的成桩 必须设置防护 并设置明显警戒标志 10 2 3 施工现场设有安全标志 危险地区悬挂 危险 等警告标志 夜间设 红灯示警 场地狭小时 设临时交通指挥 10 2 4 对各种机具设备和劳动保护用品定期进行检查和必要的试验 保证其 处于良好状态 10 2 5 进入施工现场必须佩带安全帽 机械操作人员穿工作服 严禁任何人 穿拖鞋进入施工现场 11 11 环保措施环保措施 11 1 在运输 储存水泥类易飞扬物时 采取覆盖 密封 洒水等措施防止和 减少扬尘 11 2 运输车辆进出工地不得超限运输 防止沿途撒漏 6 11 3 配备专用洒水车 对施工现场和运输道路经常进行清扫和洒水湿润 减 少扬尘和对生产人员及当地居民造成危害 11 4 位于人群集中地段的作业面 除采用低噪音设备外 严格遵守地方环保 关于施工作业时间的要求 11 5 认真规划施工道路 做好临时道路的管理 使用 并做好道路的排水和 边坡防护 施工场地内修建施工排水系统并确保畅通 11 6 工程完工后及时清理现场垃圾 做到文明退场 12 12 应用实例应用实例 12 112 1 工程简介工程简介 京福闽赣 标四分部路基工程 DK622 956 DK623 020 区间长度为 64m 根 据设计要求须进行地基加固 采用水泥搅拌桩进行加固 加固范围为 DK622 956 端 18 4m DK622 956 端 14m 单根桩长 5 14m 搅拌桩总计为 543 根 直径 0 5 米 孔距 1 5m 正方形布置 12 212 2 施工情况施工情况 12 2 1 采用 四喷四搅 施工工艺 即在搅拌头两次下沉和两次提升时均喷浆 搅拌 12 2 2 搅拌桩机为 SJB 30 型 并配备一台 200L 的灰浆搅拌机 12 2 3 搅拌桩水泥采用 P O42 5 普通硅酸盐水泥 水泥掺量 12 浆液水 灰比 0 5 加固体上方的水泥掺量为 7 加固体无侧限抗压强度 0 5 0 8MPa 12 312 3 工程结果评价工程结果评价 12 3 1