压浆碎石成桩施工工法护坡桩

压浆碎石成桩工法1.前言用于基坑支护的护坡桩和基础支承桩一般都采用钻孔灌注桩，但存在工艺复杂、技术要求高、混凝土捣固困难、密实性差等缺点，质量不易控制，更易出现断桩，缩径桩。北京建设公司有限公司在D广场工程深基坑施工中采用压浆碎石桩作为护坡桩，效果显著。这种桩是用螺旋钻成孔，钻进到预定深度后提钻，在提钻的同时，由钻杆中心孔注入水泥浆，直到不坍孔的地方为止。然后抽出钻杆，下放钢筋笼，同时将塑料注浆管下沉到孔底，投碎石到桩顶，分两次至三次注入水泥浆到桩顶。至此成桩完毕。D广场共完成470根桩均未出现断桩、缩径桩，成桩速度快，工效高，经济、社会效益显著。经总结形成本工法。2.工法特点(1)由于是边提钻杆出土边注水泥浆护壁，所以能在流砂、淤泥、砂卵石等易坍孔地层和有地下水的地质下顺利成孔成桩。(2)自下而上重复注浆，不仅桩体密实，而且可渗入周围的地层有加密固结作用，可解决一般钻孔灌注桩的断桩缩颈、桩底虚土等问题以及局部膨胀扩径现象。增加桩与周围土体的摩阻力，提高桩体的承载力。(3)施工工艺简单，成桩速度快，投入的设备少，占地少，节省投资。(4)施工无振动，无噪声，减少扰民，环保施工。(5)不用泥浆护壁，不存在因作用和处理大量泥浆而带来的污染环境。3.适用范围(1)本工法适用于护坡桩、桥梁及房屋建筑的基础承重桩施工，桩体强度在C25以下、孔径小于800mm。桩体强度超过C25级、孔径超过800mm时，需采用高压注浆法。(2)适用于一般粘土、砂粘土、砂卵石及流砂等地质条件的桩基施工。4.施工工艺4.1工艺原理成孔后吊入钢筋笼的同时，将预先固定在钢筋笼上的注浆软管也置入孔中深入桩底，钢筋笼就位后，倒入粗骨料，然后通过压浆泵将水泥浆压入，见图1，一方面水泥浆和石子固结成桩，另一方面水泥浆对桩周围的土有一定的渗透加固作用。水泥浆的水灰比根据成桩设计强度来定，一般C20级的水灰比为0.6，这样的压浆碎石桩砼配合比基本为水：灰：石子=1:2.4:4.7，其物理性能与普通混凝土的各项指标基本相同。4.2工艺流程（见图2）4.3材料(1)水泥用425＃普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。(2)骨料为粒径0.5～3.2cm石子，含泥量少于1%。(3)钢筋应符合设计要求，有出厂合格证。4.4施工方法(1)施工准备接通水源、电源，检查验收钢筋笼，备好水泥、石子，检修压浆机使其处于正常工作状态。(2)钻孔布置护坡桩采用隔2个孔跳打的方案，每30m为一段。(3)钻机就位平整场地，局部需夯实的地方要夯实，以保证机身稳固。测量放线后，钻机就位，调直钻杆。(4)钻孔开动长螺旋钻轨，并随时注意钻杆的垂直度。钻至设计深度空钻清底。(5)注浆提钻把高压注浆管一头接在钻杆顶部的导流器预留管口，另一头接在压浆泵上，将配制好的水泥浆液由下而上边提钻边注浆。压浆至坍孔地层以上50cm后提出钻杆。(6)下钢筋笼。首先加强钢筋笼第一道和第六道箍筋并分别与4根Φ10加强筋双面焊牢，以免吊放时变形。将Ф20塑料浆管固定在钢筋笼上（管底距离笼底30cm）。使用钻机的吊装装置吊起钢筋笼对准孔位，垂直缓慢放放孔内到设计标高，固定钢筋笼。(7)投放碎石。将直径0.5～3.2mm的卵石(碎石)通过预先安装的铁皮漏头放入孔内，并用铁棍捣实，碎石投放到桩顶标高以上20cm。(8)第二次注浆。碎石投放完毕，搅拌水泥浆。砼等级为C20时，水灰比为0.56～0.6。水泥浆由压浆泵通过预先埋置的注浆管注入。直至水泥浆升至较桩顶高20cm以上。压浆泵压力一般控制在4MPa。(9)补注浆。因注入的水泥浆向土体渗透，故需补注浆2～3次，每次注浆间隔时间不超过30min。总时间根据土质情况定，但不超过２h。(10)混凝土达到设计强度后，剔掉超过设计标高的部分。(11)压浆碎石桩采用模拟试验，即在现场用水泥和石子拌置无浆混凝土，其试块规格和试模与混凝土试模相同。桩体达到设计强度后，也可采用现场取芯或混凝土抗拔仪检验桩体强度。个别未达到设计强度的可用补桩或改变腰梁标高（或数量）的办法处理。5.机具要求（见下表）施工机具表序号名称型号单位数量备注1钻机QY50台22泥浆泵BW-320台23拌浆机BW-150台24拌浆机台45对焊机台16电焊机台67气焊设备套18储浆桶个29装载机辆110漏斗ø550mmm个26.质量要求(1)成孔①成孔设备就位后，必须平整、稳固，确保施工中不发生倾斜和位移。②成孔深度不小于设计钻孔深度。③施工容许偏差：桩径为±2cm，垂直度为1%，水平位移为1/4桩径。(2)钢筋笼加工①钢筋笼的直径除符合设计尺寸外，还应比成孔直径小6cm，以确保钢筋保护层厚度。②钢筋笼入孔时应对准孔为，扶稳吊直，缓缓下放，钢筋笼下放到设计位置后，应立即稳固居中。③钢筋笼的制作容许偏差：主筋间距为±10mm，箍筋间距为±20mm，钢筋笼长度为+100mm，钢筋笼直径为+10mm。④钢筋笼制作时的焊接绑扎要求：钢筋笼的主筋必须采用焊接方式连接；螺旋筋的绑扎点或焊点数量不小于交叉点总数的50%并均匀分布；钢筋笼设置支撑箍筋，其间距1.5m，支撑箍筋的钢筋宜选择直径为16；钢筋笼吊点处必须设置加强附筋4ø10。(3)注浆水泥浆严格按配合比搅拌均匀。第一次注浆与第二次注浆时间不超过混凝土初凝时间，以免二次注浆困难，否则重新成桩。(4)成桩对护坡桩，土方开挖后及时复核强度。7.安全措施(1)施工范围内不得有外单位人员进入，以确保人身安全，施工临时断道改道时，应作明显标牌，以示正在施工，车辆绕行。(2)电缆、高压胶管等应尽量架空设置，钻机行走时，一定要有人提起电缆或高压胶管同行。不能架起的绝缘电缆和高压胶管通过道路时，一定要采取保护措施，以免被机械车辆压坏，发生事故。(3)施工人员进入现场必须戴安全帽，上架时必须系安全带。钻塔下面严禁站人。工人上岗前都要进行安全交底，做到警钟长鸣。(4)电闸箱要经常检查，发生不安全因素，立即采取措施。(5)钢筋笼起吊前必须检查吊点的焊接质量，焊接不好的应重新焊好再吊。8.效益分析(1)采用压浆碎石桩护坡，成桩速度是其他成桩方法的1.2倍。(2)投入的机械少，占地少，噪音低，无需泥浆护壁，有利于工地文明施工，环境保护。(3)不会出现断桩和裂筋现象，质量能保证。(4)砼成桩工艺简单，无需现场搅拌，无需商品砼，每立方米较商品砼节约资金100元。9.工程实例D广场工程基槽占地10000m2，深20m，土质主要为杂填土、粉质粘土、中细砂。地下水分三层：上层滞水埋深3.23～6.5m，层间水埋深17.3～18.6m，潜水埋深23.3～25m。压浆碎石桩设计直径为600mm，桩长20m，共470根，桩间净距0.4m，腰梁为2I28，上层锚杆每桩1根，下层锚杆2桩1根，均为4×15.2mm钢绞线。护坡桩工期为1个月，除东北角因拆迁影响滞后2天，其余均提前7天完工。施工速度快，成桩质量好，基坑开挖后经检查未有端桩及露筋现象，位移偏差小，混凝土密实，经对20根桩进行检验，抗压