临海高等级公路工程水泥搅拌桩施工指导意见.doc

临海高等级公路工程水泥搅拌桩施工指导意见江苏省交通运输厅临海高等级公路建设管理办公室二一一年五月17目 录一、编制依据1二、适用范围1三、原材料1（一）水泥1（二）试料土2（三）外掺剂2二、室内配合比设计2（一）试料土制备2（二）水泥用量2（三）试件的制作及养护2（四）试件强度测定3三、施工机械3四、现场工艺性试桩4（一）试桩目的4（二）浆（湿）喷桩试桩4（三）粉喷桩试桩5（四）双向水泥土搅拌桩5五、现场施工6（一）开工前准备6（二）施工工艺71、粉喷桩施工工艺72、浆（湿）喷桩施工工艺83、双向水泥土搅拌桩9（三）施工注意事项101、粉喷桩施工控制要点102、浆（湿）喷施工控制要点123、双向水泥土搅拌桩控制要求13六、质量检测15（一）质量检验方法151、原始报表检查152、人工开挖验桩153、钻孔取芯、标准贯入试验（CPT）154、载荷试验15（二）施工允许偏差15临海高等级公路工程水泥搅拌桩施工指导意见临海高等级公路贯穿江苏南北、贴近海岸线。经连云港、盐城、南通三市，沿线不良地质分布广泛，在临海高等级公路软土路基及桥头段地基处理中普遍采用水泥搅拌桩施工工艺，为确保水泥搅拌桩施工质量，综合设计、科研、专家及三市临海办意见，结合本项目的不同段落的特点，制定以下水泥搅拌桩施工指导意见：一、编制依据公路工程技术标准（JTG B01-2003）公路路基设计规范（JTG D30-2004）公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）二、适用范围本指导意见适用于临海高等级公路软基处理。三、原材料（一）水泥宜选择购买信誉好、质量稳定的大型水泥厂家生产的符合设计要求的普通硅酸盐水泥。配合比设计时所用水泥品牌应与大规模施工时拟采用的品牌、标号一致，经检验合格后用于配合比设计。（二）试料土在需要加固处理的软弱地基内，选择有代表性的土层，钻探取样采集必要数量的试料土。试料土含水量必须在同一地层不同部位至少3处取样判定。（三）外掺剂严格按设计要求的外掺剂种类和室内配合比试验结果选用。二、室内配合比设计（一）试料土制备试料土制备时应除去土中所夹有的贝壳、树枝、草根等杂物；当采用湿法进行配合比设计时，应采取措施，保证土料的天然含水量；当采用干法进行配合比设计时，土料应粉碎、过5mm筛，室内加水至重新配置成相当于天然含水量的试料土，放置24小时，并防止水分蒸发。（二）水泥用量水泥用量应按施工图设计文件要求取中值、+5kg/m和-5kg/m三个水泥用量进行试验。地质情况较复杂时，可在此基础上适当增加+10kg/m、-10kg/m等水泥用量的试验；采用外掺剂时，根据设计文件选择外掺剂的种类和掺入量。根据室内配合比试验结果和天然含水量情况确定实际施工时水泥用量以及外掺剂的品种和掺入量。（三）试件的制作及养护试料土必须与水泥、外掺剂充分搅拌均匀，每个试件所需的试料土、水泥、外掺剂的质量必须按拟定的配合比事先用电子天平称量，并控制试件达到一定的密度；试件的制模尺寸应为70.7mm70.7mm70.7mm的立方体。试件可在振动台上振实，也可人工捣实。每组试件必须有三个以上平行试验，每个制成的试验应连试模称取质量，同一类型试件质量误差不得大于0.5%；应将制作好的试件带模放入保湿箱内进行养护，试件养护温度应为203，湿度应为75%；试件养护龄期宜为7d、28d、90d。（四）试件强度测定试件强度测定，每组试件必须有三个以上平行试验。水泥土的强度以28天试块强度为准，一般要求R280.8MPa，R901.2MPa，具体数值应以施工图设计文件为准。三、施工机械（一）水泥搅拌桩施工设备应选用定型产品，严禁使用没有管道压力表和粉体计量装置的设备；正式施工前必须结合试桩由计量部门进行标定。标定过程中，县级建管机构、施工单位、监理单位、计量设备供货厂商共同参与，标定结束后，由计量部门、县级建管单位、施工单位、监理单位共同铅封。（二）要求使用配有全自动记录器的设备，电脑自动记录仪应选用定型产品，不得具有存储功能。应具备现场打印施工过程和成桩资料的功能。（三）施工设备应根据设计需要采用粉喷桩、浆（湿）喷桩和双向水泥土搅拌桩施工机械。（四）根据设计需要，可采用经试验成功、鉴定通过的搅拌桩施工的新技术、新设备。四、现场工艺性试桩（一）试桩目的根据室内配合比试验结果，施工单位必须考虑到不同的地质情况，进行现场工艺性试桩，以验证室内配合比和设计参数，确定主要施工工艺指标。试验桩一般应每个水泥用量不少于十根，在条件受到限制时，每种配合比不得少于五根。试桩时监理和建管单位代表应到场，同时应进行试桩工艺的详细记录。试验桩施工原则上在室内配合比试验28天强度确定以后进行，若工期紧并有施工经验时，经现场监理及建管单位批准，可通过7天室内配合比试验成果确定试桩，但室内配合比试验7天的强度不得低于0.5MPa。（二）浆（湿）喷桩试桩试桩要求满足设计水泥浆喷入量的各种技术参数：1、钻进速度：V1.0 m/分钟 钻进喷浆速度：V0.40.7m/分钟2、平均提升速度： 喷浆时Vp0.40.7m/分钟 复搅时Vp0.8 m/分钟3、搅拌速度： V=3050转/分钟4、喷浆时泵内泵送能力3050 L/分钟，并按机械类型及管道长度调整。通过试桩，要求能够掌握下钻、提升的困难程度；确定钻头进入硬土层电流变化程度；确定水泥浆液密度；确定合适的输浆泵的输浆量;掌握水泥浆经浆泵到达搅拌机喷浆口的时间、搅拌桩机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等施工参数。（三）粉喷桩试桩试桩要求满足设计水泥喷入量的各种技术参数：1、钻进速度：V1.0 m/分钟;2、平均提升速度：Vp0.8m /分钟3、搅拌速度：V30转/分钟4、钻进、复搅与提升时管道压力0.1MPap0.2MPa 5、喷灰时管道压力：一般应0.5Mpa通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化程度；确定合适的输灰泵的输灰量；掌握水泥干粉经输灰泵到达搅拌机喷灰口的时间；掌握预搅下钻速度、粉体搅拌桩机提升速度、复搅下沉、复搅提升等施工参数。（四）双向搅拌桩试桩试桩要求满足设计水泥喷入量的各种技术参数：1、钻进速度：V0.71.0m/分钟；2、平均提升速度：V0.71.0m/分钟；3、内钻杆转速：V50r/分钟；4、外钻杆钻速：V70r/分钟；5、钻进时喷灰压力：V0.5MPa通过试桩应掌握下钻及提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化程度；确定合适的输灰泵的输灰量；掌握水泥干粉经输灰泵到达搅拌机喷灰口的时间；掌握喷灰下钻速度、复搅提升速度等施工参数。验证成桩的均匀度及试桩桩径大小；验证钻头叶片的角度设置。五、现场施工（一）开工前准备1、由建设单位组织对工艺性试桩进行质量检测；2、根据工艺性试桩的检测结果编写施工组织设计，经监理单位审查，提出书面审查意见后，报建管单位审批同意后方可施工；3、编写安全操作条例，落实安全措施，经监理单位审批后方可施工；4、搅拌桩施工的场地应事先平整，清除地上、地下一切阻碍物（包括大块石、树根和生活垃圾）；5、场地低洼处，沟塘处应及时排水，清淤及回填（压实度达到80），不得回填杂土；6、进行桩位放样，开工前施工单位应对施工段落根据桩位图，采用竹签对每根桩中心位置进行明确，监理单位应现场审核桩位及桩间距；7、准备好施工所需的水泥等原材料，并经检验合格。（二）施工工艺1、粉喷桩施工工艺定位将粉喷桩机移到指定桩位，对中，双向调整桩机垂直度。启动粉喷钻机，搅拌钻进直至加固深度，此时不喷射水泥。但为了不使喷口堵塞，需连续不断喷出压缩空气。钻头钻进至设计标高或硬土层后，启动粉体发送器，并使搅拌钻头反向旋转提升，同时连续喷射水泥粉体。搅拌钻头提升至停灰面时应关闭粉体发送器，防止水泥溢出地面污染环境。钻机钻进速度及提升速度应根据试桩的结果确定。成桩宜采用2次搅拌工艺，即预搅钻进、提升喷粉搅拌。喷粉搅拌时，钻头每转1圈的上提量以1.01.5cm为宜。复搅，对喷粉量不足段进行补灰。在喷粉成桩过程中随时监测喷粉量。断面用灰量应满足要求，完成1根桩后应测量用粉量，对喷粉量达不到设计要求的桩应立即复搅复喷。成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料。成桩资料打印必须有旁站监理监督，打印完成后交旁站监理现场及时签认。成桩完毕，清理搅拌叶片上包裹的土块及喷灰口，桩机移至另一桩位施工。2、浆（湿）喷桩施工工艺定位将深层搅拌机移到指定桩位，对中，双向调整桩机垂直度。浆液配制根据试桩检测结果确定的配合比严格控制水灰比，加水应经过核准的定量容器。水泥浆必须充分拌和均匀。每次投料后拌和时间不得少于3分钟。检测水泥浆液密度并记录。钻进、送浆将制备好的水泥浆经筛过滤后，倒入贮浆桶，开动灰浆泵，将浆液送至搅拌头。喷浆有以下两种方式：钻进喷浆开动灰浆泵，浆液从喷嘴喷出并具有一定压力后，开始钻进搅拌，同时根据试桩结果调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要求。在钻进过程中连续喷入水泥浆液。钻进至设计桩长或硬土层后，应原地喷浆搅拌30秒。如局部位置存在喷浆不足的情况时，应在反转提升的过程中进行补浆。提升喷浆在钻进过程中不喷浆，钻进至设计桩长或硬土层后，开动灰浆泵，并根据试桩结果调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要求。将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌，并连续喷入水泥浆液，直至地面。如局部位置存在喷浆不足的情况时，应在复搅的过程中进行补浆。复搅钻头提升至地面后，应立即反向钻进复搅，复搅深度原则上应为桩身全长，如无法进行全程复搅，应报监理工程师批准。在复搅过程中，应对局部喷浆不足的桩身部位进行补浆，并防止喷浆口堵塞。资料打印成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料。成桩资料打印必须有旁站监理监督，打印完成后交旁站监理现场及时签认。清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。3、双向搅拌桩定位将双向搅拌桩机移到指定桩位，对中，双向调整桩机垂直度。切土下沉启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启粉体发送器，连续喷射水泥粉体，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度，桩端应就地持续喷灰搅拌10秒左右。提升搅拌关闭送浆泵，搅拌机提升、两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm。双向水泥土搅拌桩施工工艺流程图（三）施工注意事项为了保证施工质量，施工单位应根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点，并在每台桩机上用醒目的标牌明示，供现场操作人员遵守。施工过程应做好施工原始记录。水泥浆液应严格按照预定的配合比进行拌制，制备好的浆液不得离析、不得搁置时间过长（一般不超过2小时）；浆液倒入时应加筛过滤，以免浆液内结块，损坏泵体。1、粉喷桩施工控制要点为保证粉喷桩的垂直度，应注意起吊的设备的平整度和导向架的垂直度，垂直度偏差不得大于1.0%。桩位偏差不得大于5cm。严格控制钻孔下钻深度、喷粉长度和喷粉量，确保喷粉量达到试桩时确定的实际施工水泥用量，桩长不得小于设计桩长或经监理工程师现场确认的施工桩长，单桩水泥用量不得少于设计水泥用量，粉喷桩每延米水泥用量误差不得超过5%，并应有专人记录每根桩的水泥用量。粉喷桩原则上要穿透软的土层到达强度相对较高的持力层，并深入硬土层50cm。搅拌机每次下钻或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5秒，提升前要有等待送粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间随机械类型与送灰管长度而变化，应由有关施工人员会同监理根据试桩确定。应在全桩长范围内重复搅拌一次，以增加水泥土均匀性。复搅宜一次完成。钻进提升时管道压力不宜过大(以不堵塞出粉孔为原则)，以防孔壁四周的淤泥受挤压形成空洞，这一点在高含水量（70%）区应特别注意。供粉必须连续，拌和必须均匀，如发生意外影响桩身质量时，应在3小时内采取补喷措施，补喷重叠以不小于1.0m为宜，否则应重新打设，新桩距报废桩的净距离不能大于桩距的15%，宜紧贴成重叠1/3桩径，并填报在事故记录中备查，所有接桩及补桩都必须报现场监理批准并做好记录。对输灰管要经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度以6080m为宜，对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于10mm，但也不宜采用直径过大的钻头(以不大于设计桩径30mm为宜，以免影响桩身成型质量)。2、浆（湿）喷施工控制要点为保证浆(湿)喷桩的垂直度，应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于5cm。严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，确保浆喷桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求，桩长不得短于设计桩长或监理工程师确认的施工桩长，全桩水泥用量不得小于试桩时确定的水泥用量。每米用浆量误差不得大于5%。水泥浆液应按预定的配比拌制，加入缓凝剂防止初凝现象，保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成，并应有专人记录每根桩的水泥用量，制备好的浆液不得离析，倒入集料时应加筛过滤，以免结块，损坏泵体，泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5秒。一般情况下，应在全桩长范围内重复搅拌一次，以增加水泥土的均匀性并且复搅宜一次完成。如一次复搅确有困难，可在总监（或总监代表）同意的前提下，分段喷浆，分段复搅，但二次喷浆至少应重叠0.30.5m，二次复搅至少应重叠1.0 m以上。供浆必须连续，拌和必须均匀，一旦因故停浆，应使搅拌钻头下沉至停浆面以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升，如因故停机超过3小时，应先拆卸输浆管清洗后备用，此根未完成桩应采取补喷措施或重新打设，所有接桩及补桩都必须报现场监理批准并做好记录。对输浆管要经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度不大于60m，对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头（以不大于设计桩径30mm为宜，以免影响桩身成型质量）。应注意浆(湿)喷桩的桩位施工顺序：在一个区域内，应先打设路基两侧及该处理段两头的桩，以形成一个封闭的区域，再逐渐往中心打设，有利于整体的成桩质量和软基处理效果。浆液储量应不少于一根桩的用量，否则不得进行下一根桩的施工。3、双向搅拌桩控制要求为保证水泥搅拌桩垂直度，应注意起吊的设备的平整度和导向架的垂直度，垂直度偏差不得大于1.0%。桩位偏差不得大于5cm。干喷：严格控制钻孔下钻深度、喷粉长度和喷粉量，确保喷粉量达到试桩时确定的实际施工水泥用量，桩长不得小于设计桩长或经监理工程师现场确认的施工桩长，单桩水泥用量不得少于设计水泥用量，粉喷桩每延米水泥用量误差不得超过5%，并应有专人记录每根桩的水泥用量。双向搅拌桩原则上要穿透软的土层到达强度相对较高的持力层，并深入硬土层50cm。搅拌机每次下钻或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5秒，下钻前要有等待送粉到达桩顶端部的时间，供粉必须连续。双搅桩在地面以下25米范围内应适当降低搅拌机下沉和提升速度，桩体上面50cm以内应进行人工捣实或采取对桩头加水增加上部土体含水量，以确保上部成