【word】 高速铁路地基处理水泥搅拌桩施工质量通病和控制措施

1、高速铁路地基处理水泥搅拌桩施工质量通病和控制措施2011年第6期(总181期)安徽建筑高速铁路地基处理水泥搅拌桩施工质量通病和控制措施qualitydefectsofcementmixingpileconstructionofhigh-speedrailwayfoundiontreatmentanditscontroimeasuresf东剑平(上海华东铁路建设监理有限公司,上海200070)摘要:文章结合工程实践和大量的水泥搅拌桩实体检测结果,分析和总结了水泥搅拌桩施工质量通病及其产生的原因,针对性地提出tbj,有效的控制措施.关键词:水泥搅拌桩;质量通病;控制措施中图分类号:tu472.3*

2、6文献标识码:b文章编号:10077359(2011)06-0112-021水泥搅拌桩成桩原理水泥搅拌桩多用于软土层的地基加固处理工程中,其基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,可通过专用机械设备将水泥喷入待处理的软土地基内,并在喷注过程中上下搅拌均匀,使水泥与土发生水解和水化反应,生成水泥水化物并形成凝胶体,将土颗粒或小土团凝结在一起形成一种稳定的结构整体,这就是水泥骨架作用;同时,水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换作用,生成稳定的钙离子,从而进一步提高土体的强度,对提高软土地基承载力,减少地基的沉降量有明显效果.施工方法根据喷注的是浆液或粉体分为湿法和干法两

3、种.水泥搅拌桩在我国的高速铁路工程建设中应用广泛,主要采用湿法(浆液)施工.它的主要特点是:工期比较合理,施工时低压操作,安全可靠,少污染,无振动,无噪声,对周围环境及建筑物无不良影响.2水泥搅拌桩质量通病原因及控制措施通过对在建高速铁路工程项目的大量水泥搅拌桩实体检测结果进行分析并结合工程施工实践,发现水泥搅拌桩施工中存在的主要质量通病有如下几个方面.2.1桩位偏差超标2.1.1主要原因搅拌机定位时以目测估计,产生误差.表土中夹杂块石使桩位偏移.2.1.2具体控制措施搅拌机定位时采用钻杆中心精确对位,校正.搅拌机定位前清除表土中夹杂块石.2-2桩身垂直度超标2.2.1主要原因场地未平整,引起

4、桩机难垂直.桩机钻孔搅拌前未调整到规定垂直度.钻杆扭动,在搅拌过程中产生偏移.2.2.2具体控制措施在准备施工搅拌桩的地段,对施工场地进行平整,并用压路机进行碾压至压实系数达到设计要求.收稿el期:2011-09-02i安徽安庆人毕业于长沙铁道擘工(拌机对位后,先调整至机身水平度,再精调机身竖直度,使搅拌轴与地面保持垂直.开始钻孔时应先慢后快,在钻孔过程中发现钻杆摇晃或难钻进时,应放慢进尺,防止桩孔偏斜,位移等.2.3桩径变小2.3.1主要原因搅拌头叶片磨损,桩径变小.喷浆与搅拌不同步,使桩径变小(缩颈).2.3.2具体控制措施经常检查钻头尺寸,搅拌钻头直径磨耗量不应大于lomm,发现磨损超限

5、时立即更换钻头.控制好输浆泵,泵送浆液过程中,保持泵有足够的压力和持久稳定的输浆能力.2.4桩身不完整,不均匀,强度不足2.4.1主要原因(浆泵压力不足,喷浆不均匀,有断浆现象.水泥掺入量不足.浆液离析,不匀.搅拌不均匀.发生冒浆或同心转(钻头带动粘土柱一起转动)现象.2.4.2具体控制措施控制好搅拌,喷浆时间和输浆泵.严格按照工艺试验确定的钻进速度,提升速度,搅拌速度,搅喷次数,输浆泵泵送压力等技术参数及施工工艺进行施工.施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间,每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆,严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业.泵送浆液过程中,泵的压力必须足够和稳定,供浆必须连续,拌和

6、必须均匀.输浆量必须与搅拌机的钻进速度,搅拌速度及提升速度相匹配.控制好水泥掺量和浆液质量.按单桩长和设计提供的每米水泥用量计算出单桩水泥用量,严格按设计给出的水灰比进行制浆,备好的浆液应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2h的浆液不再使用.为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求,每台搅拌机均应配备电脑记录仪和打印设备,同时现场应用水泥浆比重测定仪控制水泥浆稠度,做到一桩一配浆,一桩一清池(灰浆池).为保证水泥搅拌桩桩端,桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间也为30s.改变

7、输浆泵压力及水泥浆稠度,增加复搅等措施控制冒浆或同心转现象.安徽建筑2011年第6期(总181期)采用”叶缘喷浆”的搅拌头.这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘,当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时,随着叶片的转动和切削,浆液能较均匀地散布在桩体中的土中.2.5短桩2.5.1主要原因搅拌机塔架的进尺刻度标识不清.桩顶喷浆不足.现场操作人员,管理人员和监理人员对钻进深度控制管理不严.2.5.2具体控制措施采用表盘读数和钻机塔架标线双重控制桩长.表盘读数控制法:钻机上有一个控制钻杆钻人深度的圆盘,通过指针读数可直接反映出钻桩的长度(注意开钻之前,指针读数必须为零).钻机塔架标线控制法:钻机进场

8、之后开钻之前,由技术人员在钻机搭架上做出明显的标记,并由监理对标尺,刻画进行复核,消除标识误差,尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查标尺米数.用红色,白色反光贴条相间按最小刻度每0.5m进行醒目标识,粘贴在钻机导向架上,以利于夜间时操作手和记录人员识别进尺读数.桩长的控制不仅要看表,而且要看塔架上的标记,在施工中检查是否达到设计深度标志.钻头提升至桩顶以上0.2m一0.5m时方可停止喷浆,保证桩头质量.指派责任心强,懂技术并经严格考核合格的管理人员,监理人员对现场施工的水泥搅拌桩进行全程旁站监控和记录.2.6断桩2.6.1主要原因开挖桩头土时,桩身强度不足.成桩过程中钻头提升过快,因故停机超过

9、3h.成桩后未采取保护措施,大型或重载施工机械设备在成桩地段走行碾压.2.6.2具体控制措施挖桩头土和截桩头时,桩身强度须满足要求.按照工艺试验时确定的参数控制钻头提升速度和搅拌速度.成桩过程中,若因故停浆,继续施工时必须重叠接桩,搅拌钻头下沉至停浆面以下0.5m处,待恢复供浆后再喷浆提升.若停机超过3h,应拆卸输浆管路,清洗干净,在原桩位旁边补桩.加强成品桩保护,搅拌桩施工完毕后,该区域应进行交通管制,现场要设明确标识牌进行警示,以防大型或重载施工机械设备进入造成浅层断桩.3结语水泥搅拌桩作为基础工程,其质量好坏直接影响到上部结构物的质量,因此,加强水泥搅拌桩的旁站监理是十分重要的.在水泥搅

10、拌桩施工过程中,因为单桩的工程量比较小,施工时间短,而通常一个单元内的搅拌桩与桩之间的施工是连续性的,施工强度高,因此要控制好每一根桩的质量有一定的难度.我们要加大监理控制力度,严格按照各施工参数,施工工艺及施工工序,施工方案,设计要求,验收标准施工,并逐步进行质量检测监控,对比,这样才能确保桩身质量.ii?i高=参考文献呈1tb107512010,高速铁路路基工程施工质量验收标准s】.北京:中工国铁道出版社,2010.誓2刘江桥.水泥搅拌桩现场质量控制及常见问题j】.交通世界,2010(13).础3于凤河,张永明,宋金华.道路改扩建工程设计与施工技术【m】.北京:人民交通出版社,2004.吐

11、4温广记.水泥土搅拌桩施工中常见问题的认识和处理j】.西部探矿工程,2006(2).七k-k-”七七k-”k-”七七(上接第119页)大于9m,小于15m的桩,终止压力按设计承载力的2.0倍确定桩长,对于桩长大于15m的桩,终止压力按设计承载力的1.6倍确定桩长.按此方法,根据组织设计要求的施工顺序,用桩机依照此控制标准采用压,拔钢桩的方式进行试压探孔.尽量做到每个承台边试压一根,由专人记录,根据探桩结果长度,压力值,承台所在区域及用桩数量,布置次日生产桩的规格与数量,在此区域桩制作完成且已达到龄期时进行沉桩施工,并对此进行静载荷试验,检验并核定控制标准.按此标准控制与施工的桩,通过进行静载荷

12、试验检验,结果均能够满足设计及工程要求.后期施工,均据此为依据,按总体进度计划及施工顺序要求,综合考虑到桩长的不确定性及生产与调配周期,并考虑如出现部分需用桩跟不上时,桩机可移至其他区域进行沉桩,探桩,将沉桩,探桩与制作等工作紧密结合,尽量不脱节,在较短的时间内完成了该项目.因持力层的厚薄与疏密对桩能沉到什么位置影响很大,探桩与工程桩施工也有一定差距,并不可能十分精确地使用与真实地质条件完全相符的桩长,我们对桩顶沉至设计要求标高终止压力较大的桩,认为其可满足工程要求;而对桩顶已沉至设计要求标高而终止压力达不到控制标准的桩,我们是按继续下送50cm100cm为控制标准,如次日复压压力超过其设计承载力的2倍以上,而桩未见继续下沉,则也认为其可满足工程要求,日后将其接至设计标高;而如次日复压压力未达到设计承载力的