水泥深层搅拌法施工工艺标准(修订版)(新)

1、水泥深层搅拌桩(湿法)施工工艺技术标准(修订稿)一航局四公司黄骅项目部1、总则1、1适应范围（1）适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土（含冲填土）、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等竖向承载地基。（2）用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数ip大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区，必须通过现场试验确定其适用性。（3）水泥深层搅拌桩作为挡土结构及地下防渗墙时还应按照国家现行有关规范执行。（4）加固深度不宜大于20m；桩径不应小于500mm。1、2执行标准、规范建筑地基处理技术规范 jgj79-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范gb50202-2002

2、砼外加剂应用技术规范 gb50119-2003软土地基深层搅拌加固法技术规程 ybj225-912、 术语2、1水泥土深层搅拌桩地基：利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部，就地将软土和水泥（浆体或粉体）强制拌合，使软土硬结成具有整体性、水稳性好和较高强度的水泥加固体（桩），与天然地基形成的复合地基。根据水泥掺入状态的不同，水泥土深层搅拌法分为浆液搅拌（简称湿法）和粉体喷射搅拌（简称干法）两种。2、2柱状：每隔一定距离打设一根水泥土桩，形成柱状加固型式。2、3壁状:相邻桩体部分重叠搭接成为壁状加固形式。2、4格栅状：纵横两个方向的相邻桩体搭接而形成的加固型式。2、5复合地基：部分

3、土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基。3、特点3、1在地基加固过程中无振动、无噪音，对环境无污染；3、2对土无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小；3、3可有效提高地基强度；3、4施工期较短，造价低廉，效益显著；3、5桩平面布置：根据上部建筑对变形的要求，采用柱状、壁状、格栅状、块状等处理形式。可只在基础范围内布桩。柱状处理可采用正方形或等边三角形布桩形式。4、施工准备4、1技术准备（1）根据设计图纸要求，确定桩径、桩长、水泥（通常为p.o32.5）、掺入比 （常取15%、20%）、水灰比、土容重（由地质报告得出）计算水泥用量：c=d2/4×l×&

4、#215; c水泥重量（单位：t）d桩直径 （单位：m）l桩长 （单位：m）土容重 （/ m3）水泥掺入量水泥体积： v水泥c/3.1水（重量）体积 ：v水c*0.5浆液体积： v液v水泥v水浆液比重： g重（g水泥g水）/ v液由以上各式求出每根搅拌桩所需水泥浆液的体积和比重两个控制指标，从而确定喷搅工艺。（2）区域划分及桩号编排水泥搅拌桩多为梅花型和正方型布置，施工前进行合理划分区域和机械行走路线，同时编制桩号图以便于施工时及时掌握每根桩施工过程情况。4、2材料要求（1）填土层的组成，应对大块物质（石块和树根等）进行清除再予施工。（2）土的含水量：当水泥土掺灰量相同时，其强度随土样的天然含

5、水量降低而增大，试验表明当土的含水量在5085范围内变化时，含水量每降低10，水泥土强度可提高30。（3）水泥：宜选用强度等级为p.o32.5级以上的普通硅酸盐水泥。水泥掺量除块状加固时可用被加固湿土质量的712外，其余宜为1220。水泥浆水灰比可选用0.450.55，sjb-1型深层搅拌机还可用水泥砂浆作固化剂，其配合比为：1：12（水泥：砂）。为增强流动性，可掺入水泥重量0.200.25的木质素磺酸钙减水剂，另外1的硫酸钠和2的石膏以促进速凝、早强、水灰比为：0.430.50，水泥砂浆稠度为1114cm。 在地下水中含有大量硫酸盐（海水渗入地区），应选用抗硫酸盐水泥。4、3主要施工机具设备

6、（1）目前国内的深层搅拌机械有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式，常见的有sjb系列（单轴、双轴、三轴）、gzb-600型单轴搅拌机、djb-14d型深层单轴搅拌机。 常用的为gzb-600型深层单轴搅拌机为叶片喷浆，适用于桩径<Ø600mm的水泥桩施工。gzb-600型深层搅拌机 该机由天津机械施工公司利用进口钻机改装的单搅拌轴、叶片喷浆方式的搅拌机（如下图1）。它包括：a、动力部分：两台37kw电机，各自连接1台2k-h行星齿轮减速器；b、搅拌轴和输浆管：单管叶片喷浆方式是使水泥浆由中空轴经搅拌头叶片，沿着旋轴方向输入土中，搅拌轴外径Ø129mm，轴内输浆管外径

7、6;76mm; c、搅拌头：在搅拌头上分别设置搅拌叶片和喷浆叶片，2层叶片相距0.5m，成桩直径<Ø600。喷浆叶片上开有3个尺寸相同的喷浆口。gzb-600型搅拌机的配套机械如图2和表1所示gzb-600型搅拌机械技术数据 表1搅拌机搅拌轴数量 （根）1固化剂制备系统灰浆拌制台数* 容量（l）2*500搅拌叶片外径（cm）4849泵输送量（l/min）2025搅拌轴转数（r/min）60±3工作压力（kpa）1500电机功率（kw）3037集料斗容量（l）180起吊设备提升力（kn）150技术指标一次加固面积（m2）0.225提升速度（cm/min）<50最大

8、加固深度（m）1015钻杆长度（m）桩长+3加固效率（m/台班）8小时4560接地压力（kpa）60总重（t）（不包括起吊设备）12刀片层间距（cm）45喷浆口位于底层刀片内径1/3-2/3处（2）配套设备，采用25t吊车，对现场机械进行组装。4、4作业条件（1）施工现场应予平整，必须清除地上、地下的一切障碍物，分层夯实，回填粘性土料，不得回填杂质土和生活垃圾。（2）施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修，并进行试运转，确保设备处于正常状态。市售记录仪必须有国家计量部门的认证等。（3）施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌头和喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数

9、，并使搅拌提升速度与输浆速度同步。（4）施工现场的水电要接通，能满足施工需要，另外在施工现场要设有一座储水池，以满足施工用水的需要，施工现场根据桩机数量计算用电量，同时备一台发电机以防止突然断电。（5）施工现场要修建临时道路，路面用石灰进行硬化处理，以便于材料运输车的行走。（6）按照施工现场的规划考虑设置排水沟，汇集各排水沟积水排到主排水，用水泵排除施工现场。4、5劳动力组织每台班深层搅拌桩机由810人组成。（1）班长（1名）负责施工指挥，协调各工序间操作联系、控制加固质量以及组织力量排除施工中出现的故障。（2）操机工（1名）按照设计要求的施工工艺，正确操纵深层搅拌机的下沉和提升，观察和检查打

10、桩机械运转情况，做好维修保养。（3）司泵工（1名）负责指挥灰浆制备和泵送浆液、进行材料用量统计和记录泵送时间、负责使用联络信号与前台联系、做好灰浆制备设备的保养和输浆管路的清洗。（4）记录员（1名）负责施工记录。详细记录搅拌桩每根的灌浆量和施工中的各项参数，配合操机工正确操纵电气控制仪表，并负责使用联络信号与后台联系。（5）拌浆工（24名）按设计要求的配合比制备浆液，按司泵工指挥将浆液倒入集料斗，负责各种施工用料的运输、供应。（6）机械工（1名）负责全套深层搅拌机械的正常运转和维修，定期检查搅拌头尺寸。（7）电工（1名）负责全套深层搅拌机械电器设备（包括夜间施工照明）的安装和安全使用。5、施工

11、方法51、试桩施工前确定水泥浆的水灰比、泵送时间、搅拌机提升速度和复搅深度等工艺技术参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验，数量不得少于2根，确定适合不同土层的施工工艺。5、2施工工艺流程深度：遍序： 1 2 3 4 5 6速度米/分： 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5泵量（升/分）： 0 0 25 0 25 05、2测量定位、放样：施工现场依据搅拌桩平面布置图，分好区域，用全站仪测设控制桩，用50m钢卷尺逐个定出各个桩位。5、3桩机定位：起重机（或塔架）悬吊搅拌机到达指定桩位对中。当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。5、4预搅下沉：启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机

12、沿导向架搅拌切土下沉，下沉的速度由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于70a；如果下沉速度太慢，可以从输浆系统补给清水以利钻进。5、5制备水泥浆：水泥浆采用po.32.5水泥拌制，根据设计要求水灰比（常取0.5）及计算出的浆液比重进行配制。浆液搅拌要均匀，每罐浆搅拌时间不少于10分钟。制备好的水泥浆放入备浆池中，进行二次搅拌，确保浆液不离析。5、6提升喷浆：土体搅拌均匀后，进行提升喷浆，当搅拌头上升至加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。 5、7重复下沉搅拌，使软土和水泥浆搅拌均匀。5、8重复提升喷浆5、9重复上下搅拌5、10清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路

13、中残存的水泥浆，直至基本干净，并将附着在搅拌头上的软土清洗干净。5、11移位：重复上述5、25、9步骤再进行下一根桩施工。由于搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，通常对桩顶1.52.0米范围内再增加一次输浆，以提高其强度。6、 质量标准及技术质量保证措施：6、1水泥土搅拌桩地基质量检验标准如下表项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检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4地基承载力设计要求按规定办法一般项目1机头提升速度m/min0.5m/min量机头上升距离及时间2桩底标高mm±200测

14、机头速度3桩顶标高mm10050水准仪（最上部500mm不计入）4桩位偏差mm50用钢尺量5桩径0.04d用钢尺量，d为桩径6垂直度%1.5经纬仪7搭接mm200用钢尺量6、2加固质量和效果检验：搅拌桩成桩质量和效果检验可用轻便钻探开挖检查、抽芯、单桩承载力试验及载荷试验，其中抽芯试验和载荷试验是最直观反映水泥桩施工情况及地基处理后的承载力情况。（1）标准贯入试验或轻便触探等动力试验通过贯入阻抗估算土的物理力学指标。用锤击数估算桩体强度，可采用terzaghi和peck的经验公式：fcu= 1/80*n 其中fcu桩体无侧限抗压强度n标准贯入试验的贯入击数（2）静力触探试验此法可连续检查桩体长

15、度内的强度变化。用比贯入阻力ps估算桩体强度可参考下式：fcu= 1/10*ps（3）取芯试验用Ø106岩芯管以钻孔方法取桩芯，取出后可当场检查桩芯的连续性、均匀性和硬度，并用锯、刀切割成试块做无侧限抗压强度试验。进行无侧限抗压强度试验时，视取芯时对桩芯的损坏程度，将设计强度指标乘以0.70.9的折减系数。（4）静荷载试验 对承受垂直荷载试验的水泥土桩，此法最可靠。复合地基静荷载试验，荷载板面积根据布桩情况而定。单桩静荷载试验，桩顶上要做桩帽，使受力均匀。水泥土搅拌桩是摩擦桩，一般不出现明显拐点，容许承载力可按沉降的变形条件选取。静荷载试验应在28d龄期后进行，检验点数每个场地不少于

16、3点。（6）开挖检验选取一定数量的桩体进行开挖，检查其外观质量、搭接情况和整体性等。6、3技术质量保证措施:（1）施工时设计停浆（灰）面一般应高出基底面标高0.5m，在开挖基坑时应将该施工质量较差段挖去。（2）搅拌桩的垂直度偏差不得超过1，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4。（3）宜用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.40.6mpa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。灰浆拌和机搅拌时间一般不小于2min，保证拌和均匀，不使浆液沉淀等。（4）制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。（5）为保证桩端施工质量

17、，当浆液达到出浆口后，应喷浆座底30s,使浆液完全到达桩端。（6）预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。（7）可通过复喷的方法达到桩身强度为变参数的目的。搅拌次数以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。当喷浆口到达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。（8）施工时因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管道，妥为清洗。（9）搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌机每次下沉和提升的时间。深

18、度记录误差不得大于100 mm，时间记录误差不得大于5 s。（10）当搅拌桩作为承重桩开挖基坑时，基底标高以上300 mm宜采用人工开挖，以防止断桩现象。（11）如遇较硬土层及较密实的粉质粘土，可采用如下拌和工艺：输水搅动 输浆拌和 搅拌。7、成本情况7、1水泥用量：用深层搅拌法加固软土地基，每拌合1立方水泥土（黄骅港二期工程为例，桩径ø500），需水泥360。7、2加固效率：通过现场原始记录和工程应用，实测了深层搅拌机的施工效率，每台班（8小时）可加固4560延米。7、3单价分析(2003年)材料费单价水泥土（m3）合计（元）水泥260350元/ t0.36t/m393.6126水

19、费4元/m31.04电费2530元/m31.02530人工机械7785元/m31.07785合计1.0199.6245注：土比重为1.80 g/cm3，掺灰量为208、 冬、雨、夜施工技术措施8、1冬季施工8、1、1数据表明，冻胀对水泥土结构损害甚微。在负温时，由于水泥与粘土矿物的各种反应减弱，水泥土强度增长缓慢，但正温后随着水泥水化等反应的继续深入，水泥土强度可接近标准强度。8、1、2当室外温度为低于0时，为防止水、浆液及输浆管的冰冻，应避免施工。8、2雨季施工8、2、1 现场在雨季安排专人值班，密切注意天气变化情况，做好防范工作。8、2、2 配备若干块蓬布用于各水泥堆放场地的防雨保护。8、

20、2、3 临时道路及水泥堆放场地两侧找坡3，以防雨水流入道路和水泥堆放场地中央，保持道路平整、排水通畅，无淤泥积水。8、2、4 六级以上大风和暴雨期间，应停止机械高空作业。8、2、5 水泥应按不同品种、标号、出厂日期等分堆堆放，挂牌标识，施工中应遵循“先收先发，后必后发”的原则，避免久存的水泥受潮，影响工程质量。水泥堆放场地上铺一层红砖和一层油毡，四周要排水通畅，且高于路面30cm。8、2、6备的电闸采取防雨、防潮的措施，安装接地保护装置，且防漏电、触电。对现场电缆接头加强检查以防漏电，并架高明牌警示。8、2、7 雨中严禁高空作业，雨中应对电气设备进行安全检查，经确认安全后方可继续施工。8、3夜

21、间施工：对水池、电箱等应设明显的标识，并派专门人员进行巡查，防止漏水、漏电及机械伤害事故的发生。9、 成品保护措施9、1水泥机搅拌桩施工时，停浆面应高于桩顶设计标高300500mm。搅拌桩施工完后应养护14d以上，始可开挖。桩顶标高以上300mm采用人工开挖，防止发生断桩现象。开挖基坑时，搅拌桩顶端桩段用人工挖除后，立即进行下道工序施工。9、2雨期或冬期施工，做好防雨、防冻措施，防止灰土受雨水淋湿或冻结。10、 安全、文明、环保措施10、1施工前对全体操作人员进行安全教育及安全技术交底。10、2施工机械、电气设备、仪表仪器及机具在确认完好后方可使用，并由专人负责使用。10、3施工中应严格按照有

22、关的安全生产规定及安全交底书的要求进行操作，严禁违反操作规程。10、4 建立安全责任制度，现场施工员及安全员对安全生产负全面责任，各机机长为该机安全员，对本机安全生产负责。10、5操作人员应熟练掌握本工种安全操作要领，做到不违章操作，特殊工种人员必须持证上岗。10、6 搅拌机处于工作状态时，严禁将手或工具伸进搅拌罐中。10、7深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，当负载荷太大及电机工作电流超过预定值时，应减慢升降速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起后，才能启动电机。10、8检修搅拌机时，首先切断工作电源。10、9现场施工人员应做到工完场清，文明施工；每日施工的水泥袋等

23、杂物应及时清理；工具摆放有序，设施布局合理，冲洗废浆应及时清除到指定地点。11、 质量记录11、1深层搅拌机施工原始记录。见附表111、2深层搅拌机施工统计表。见附表211、3深层搅拌机质量验收记录。见附表312、工程实例12.1黄骅港二期工程位于一期堆场北侧，整体工程包括：bq3、bq4、bq5三条取料机基础和bd4、bd5、bd6三条堆取料机基础，每条轨道梁基础东西全长1239m。该施工区天然地基为海相沉积土，地面以下6m为陆域吹填后进行真空预压软基处理。其中轨道梁地基为软基处理后进行水泥搅拌桩打设，桩径为500mm，沿梁横向分布3排，在顶升段地基处理区横向加密2排，桩中心排间距0.85m

24、，纵向桩中心间距1m。深层搅拌桩桩顶标高控制在4.80 m，桩底标高均为-10.20m，有效桩长15m，水泥搅拌桩总计44616根，约66.9万延米。12.2水泥桩质量检验情况：1、 桩体钻孔取芯及室内无侧限抗压强度试验为总桩数的1.5%，其中一、二类桩达91.9%，采芯率为88.7%（设计要求>80%）。现场取样龄期在16111天，强度平均值在0.9032.597之间，其中6根龄期在70天以上的桩，无侧限抗压强度平均值在2.0mpa以上，是设计强度的153.8%。（设计要求龄期90天无侧限抗压强度平均值1.3mpa。2、 复合地基载荷试验：载荷试验仅有2块不合格，挖开这2根桩的桩间土发现搅拌桩质量很好，桩间土软土层较厚，后来将该段软土层全部挖出重新换填，检验合格且变形量很小。由于试验初期正值雨季，施工场地积水严重，使表层桩间土强度低，造成单桩复合地基载荷试验不合格，经排水及换填后，单桩复合地基载荷试验全部合格。3、 桩径检验：桩径全部满足大于或等于0.5m的要求，水泥搅拌桩的施工质量很好。12.3水泥搅拌桩施工成本情况：工程施工前期，对淄博地区几家大型水泥厂进行了考察，从水泥质量稳定情况、供应情况及满足水运工