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文档简介
ICS93.020山东土木建筑学会标准P22T/SDCEAS1000X-20XXTechnicalstandardforT-shapedcement-soilmixingpileofsplittingshotcrete(征求意见稿)20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施山东土木建筑学会发布山东土木建筑学会标准TechnicalstandardforT-shapedcement-soilmixingpileofsplittingshotcrete主编单位:山东大学山东建筑大学批准部门:山东土木建筑学会实施日期:20XX年月日
前言根据山东土木建筑学会《关于公布2023年第二批山东土木建筑学会标准制订计划项目的通知》(鲁土建学字〔2023〕58号)的要求,编制组经深入调查研究,认真总结近年来水泥土T型搅拌桩工程实践经验,参考国内外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,制定了本标准。。本标准共分6章和2个附录,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、设计、施工、检验与验收等。本标准的某些内容可能直接或者间接涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由山东土木建筑学会负责管理,由山东大学负责具体技术内容的解释。在执行过程中如有意见和建议,请反馈至山东大学,电话地址:山东省济南市市中区二环东路12550号山东大学兴隆山校区;邮政编码:250101;邮箱:zhuangpeizhi@)。主编单位:山东大学山东建筑大学参编单位:山东省机械施工有限公司济商高速公路(菏泽)有限公司葛洲坝集团交通投资有限公司菏泽牡丹路桥工程有限公司济南城市建设集团有限公司山东金衢设计咨询集团有限公司济南万融产业发展集团有限公司济南轨道交通集团有限公司济南国际机场建设有限公司济南地基基础工程检测有限公司济南海河建设项目管理有限公司主要起草人员:庄培芝周冲赵东升郝德军宋修广路林海梁稽哲厉超吉厉超范芳于歆晨闫循军周文张栋姚存存殷敬敬曹正龙李存生钱远顺谢天胜陈振兴王树栋严士海杨强郭静张恩成孙庆海王春阳李志刚宗世晓秦建卢留英孙振川韩松潘振泉何鹏王明健宋建财吕晓磊朱振海马强郝国栋杨东刘冠军孙宝钢赵静强王银飞孙圣秋周广泉主要审查人员:总则1.0.1为规范劈裂水泥土T型搅拌桩的设计、施工、检验与验收,做到安全适用、技术可行、经济合理、确保质量、保护环境,制定本标准。1.0.2本标准适用于水泥土T型搅拌桩复合地基的设计、施工、检验与验收。1.0.3水泥土T型搅拌桩的设计与施工应符合因地制宜、节约资源的原则。1.0.4水泥土T型搅拌桩的设计、施工、检验与验收等,除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。。2术语和符号2.1术语2.1.1水泥土T型搅拌桩T-shapedcement-soilmixingpile采用搅拌法形成下部小直径、顶部大直径,上粗下细的组合式水泥土竖向增强体(简称T型桩)。2.1.2水泥土T型搅拌桩复合地基T-shapedcement-soilmixingpilecompositefoundation水泥土T型搅拌桩与地基土共同承担荷载的人工地基。2.1.3T型桩扩径率T-shapedpileexpandedratio桩顶扩大直径与设计桩径的比值。2.1.4T型桩扩径高度T-shapedpileexpandedheight桩顶扩径的高度。2.1.5褥垫层cushionlayer桩顶与基础之间铺设的中粗砂、级配砂石等材料的垫层。2.1.6危险滑弧dangerousslidingarc指可能导致土体或岩体滑坡的潜在滑动面。2.2符号AP——桩的截面积;Ap1——变径处的环形面积;ɑp——桩端端阻力发挥系数;D——T型桩扩大头直径;d——T型桩直径;de——一根桩分担的地基处理面积的等效圆直径;ƒspk——复合地基承载力特征值;ƒsk——桩间土处理后承载力特征值;li——第i层土的厚度;lpi——桩长范围内第i层土的厚度;m——面积置换率;qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值;qp——桩端端阻力特征值;Ra——单桩竖向承载力特征值;λ——单桩承载力发挥系数;β——桩间土承载力发挥系数;η——桩身强度折减系数;μP1——变径部分桩的周长;μP2——设计桩径的周长。3基本规定3.0.1T型桩适用于处理正常固结的软~可塑的黏性土,淤泥,淤泥质土,素填土,稍密、中密的粉土,松散~中密的粉细砂、中粗砂及饱和黄土等地基。当用于处理泥炭土、有机质土、PH值小于4的酸性土、塑性指数大于25的黏土,或在腐蚀性环境中以及无工程经验的地区使用时,应通过现场和室内试验确定其适用性。3.0.2对采用T型桩处理的地基,除应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021要求进行岩土工程详细勘察以外,尚应查明拟处理地基土层的PH值、有机质含量等情况。3.0.3T型桩施工前,应进行水泥土的室内配比试验和现场试桩。针对现场拟处理土层的性质,选择合适的固化剂、外掺剂及掺入量,为设计提供不同龄期、不同配比的强度参数。3.0.4当处理范围以下存在软弱下卧层时,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定进行软弱下卧层地基承载力及变形验算。3.0.5工程桩施工前,应进行工艺性成桩试验和单桩静载荷试验。试桩数量不宜少于3根。当地质条件复杂时,宜增加试桩数量。4设计4.1一般规定4.1.1T型桩设计应综合考虑地层条件、荷载特征、施工环境及设备施工能力等,按安全适用、经济合理的原则。4.1.2T型桩的桩径可按500mm~800mm设计、上部扩大直径可按800mm~1200mm设计;桩长宜根据上部结构对地基承载力和变形的要求确定,并宜穿透软土层到达地基承载力相对较高的土层,加固深度不宜大于20m;当设置的T型桩同时为提高地基稳定性时,其桩长宜超过危险滑弧以下不少于2.0m。4.1.3T型桩的平面布置可根据上部结构特点及对地基承载力和变形的要求,采用三角形、正方形、矩形等布置形式。独立基础下的桩数不宜少于4根,桩外缘不宜超出基础外边线。4.1.4T型桩复合地基,宜在基础和桩之间设置褥垫层,厚度可取200mm~300mm。褥垫层材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等,最大粒径不宜大于20mm,褥垫层的夯填度不宜大于0.90。4.1.5T型桩宜采用PO42.5级的普通硅酸盐水泥,水泥掺入量不宜小于被加固土质量的15%,具体掺量应根据配比试验确定。4.2复合地基4.2.1T型桩作为复合地基增强体设计时,桩身构造及布置宜包括扩顶直径、扩顶高度、桩长、桩间距等要素(图4.2.1),桩径扩大率一般不超过1.6倍。d—T型桩直径;D—扩顶直径;h—扩顶高度;s—桩间距;L—桩总长度图4.2.1T型桩构造图4.2.2T型桩复合地基承载力特征值,应通过现场单桩或多桩复合地基静载荷试验确定。初步设计时可按下列公式估算:ƒspk=λmRa/AP+β(1-m)ƒsk(4.2.2)式中:ƒspk——复合地基承载力特征值(kPa);ƒsk——桩间土处理后承载力特征值(kPa),可按地区经验取值;λ——单桩承载力发挥系数,可取1.0;m——面积置换率;m=D2/de2,d为桩身直径(m),de为一根桩分担的处理地基面积的等效圆直径(m),等边三角形布桩de=1.05s,正方形布桩de=1.13s,矩形面桩,,s、s1、s2分别为桩中心距、纵向桩中心距和横向桩中心距;AP——桩端面积(m2);β——桩间土承载力发挥系数,对淤泥、淤泥质土和流塑状软土等处理土层,可取0.10~0.40,对其他土层可取0.40~0.80;Ra——单桩竖向承载力特征值(kN)。4.2.3T型桩单桩竖向承载力特征值应通过现场静载试验确定,初步设计时可按下列公式估算:Ra=μP1∑qsilpi+μP2∑qsilpi+αpqp1Ap1+αpqpAp(4.2.3)式中:μP1——变径部分桩的周长(m);μP2——设计桩径的周长(m);qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值(kPa),可按地区经验取值;lpi——桩长范围内第i层土的厚度(m);ɑp——桩端端阻力发挥系数,可取0.40~0.60;qp1——变径部分的端阻力特征值(kPa),应取未经修正的桩端地基承载力特征值;qp——桩端端阻力特征值(kPa),应取未经修正的桩端地基承载力特征值;Ap1——变径处的环形面积(m²);Ap——桩端面积(m²)。4.2.4由桩身材料强度确定的桩身竖向承载力的特征值应满足下式的要求:Ra=ηfcuAp(4.2.4)式中:fcu——与桩身水泥土配比相同的室内加固土试块,边长为70.7mm的立方体在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值(kPa);η——桩身强度折减系数,可取0.25。应使由桩身材料强度确定的单桩承载力不小于由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。4.2.5T型桩变形计算应按照国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB50007和行业现行标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79有关规定执行。
5施工5.1一般规定5.1.1施工前应进行下列准备工作:1施工前应根据工程地质报告、设计图纸等相关技术资料,组织编制施工组织设计,向施工人员进行技术、质量安全交底;2对施工场地和周边环境进行调查,查明场区内地上、地下建(构)筑物和各种地下管线的位置及埋深等,并清除地上和地下的所有障碍物;3施工前应平整场地,根据施工图和坐标、测量放出施工轴线,确定桩号、定位,并依据基准点测量桩顶地面高程。5.1.2施工前,应根据设计要求进行工艺性试桩,数量不得少于3根,应对工艺试桩的质量进行检验,验证施工工艺和参数的适用性。5.1.3钻机应支平垫稳,宜用水平尺测量钻机底盘水平。钻杆对准孔位、钻进过程中应保证钻杆垂直,垂直度偏差不得大于1%。5.1.4钻进前需试喷水泥浆;钻进或提升钻杆过程中,如出现压力变化等异常情况,须查明原因,排除故障后继续施工。5.1.5T型桩的喷浆压力宜取6MPa~12MPa,黏土层宜取高值,具体应根据试桩情况和地层条件综合确定。施工时的喷浆压力应考虑管路损失压力。水泥浆流量和钻杆的提升速度应通过试验确定。5.1.6输送水泥浆液的管路长度不应大于50m。喷浆时在高压力状态下,应选择匹配的输送水泥浆液的管路,保证浆液喷送安全。5.1.7搅拌停浆面宜高于桩顶设计标高0.50mm。开挖基坑时,应人工挖除桩顶设计高程以上的桩段。5.1.8水泥掺量和水灰比应结合土质条件和设计要求等通过现场试验确定。水泥浆液的水灰比宜为0.40~1.2。使用高速搅拌机搅拌时间应不少于60s;使用普通搅拌机不少于180s。纯水泥浆自制备至用完的时间应不超过2.5h;制浆材料可采用质量法计量,其误差不应大于5%。水泥应严格防潮和缩短存放时间,施工过程中应抽样检查,不得使用过期的和受潮结块的水泥;水泥浆用水应符合行业现行标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。5.1.9施工过程中应随时检查施工记录和记量记录。5.1.10施工完成后,应对桩顶进行养护,并采取保护措施,防止桩顶发生损伤破坏。5.2设备机具5.2.1施工宜选用高塔架台车,提升机构宜采用无级调速系统;搅喷钻杆、喷嘴和高压水龙头应密封可靠,装拆简便;钻杆应具有足够刚度,且连接顺直。5.2.2喷搅钻头应设置不少于2层的搅喷叶片,搅喷叶片应交叉布置。搅喷叶片长度应与设计桩径相等,活动叶片应为可摆动的活动叶片,长度应与设计扩大桩径相等,应通过正反转控制其缩回伸出状态,以起到扩径搅拌作用。5.2.3T型桩施工应设置双通道供浆系统,泥浆泵高压施工压力宜为6~12MPa,泥浆泵低压施工压力宜为0.4MPa~2.0MPa,泥浆泵宜设置变频调速器;泥浆泵最大流量宜为50L/min~75L/min;泥浆泵的工作功率宜为额定功率的0.5倍~0.7倍。5.2.4水泥浆制备宜选用高速制浆设备。搅浆机性能应与浆液类型和供浆量相适应,且应保证浆液拌制均匀和连续供应。5.2.5高压喷嘴应采用耐磨材料和隐藏式设计,并应根据流量和设计压力直径;喷嘴结构尺寸和加工精度应符合高速射流的要求。5.2.6泵机或输送管路上均应安装压力表,使用压力宜为压力表最大量程的1/3~3/4;压力检测装置应定期进行检验。5.2.7搅拌钻头叶片与搅拌轴的垂直夹角、搅拌转数、提升速度应相互匹配,以确保加固的均匀性。5.3施工工序5.3.1T型桩施工应按下列步骤施工:1应根据设计施工图和坐标网点测量放出施工轴线。在施工轴线上确定桩号、定位,并依据基准点进行测量各孔口地面高程。2钻进前应先在地面试喷水泥浆,待喷射正常后启动动力盘驱动钻杆正时针旋转,使喷搅钻头沉入土层中。3喷搅钻头到达桩顶设计高程以上0.5m后,启动高压泥浆泵通过下喷嘴向土层喷射水泥浆,一边钻进一边喷搅直到设计桩底高程,形成等直径桩。4喷搅钻头正转、搅拌的同时进行提升,到达设计变径位置时钻杆反转,使上搅拌叶片自动撑开,同时调低泥浆泵压力,通过上喷嘴向土层喷水泥浆,完成扩径设计厚度后,完成T型桩的施工。5.3.2T型桩桩施工安全管理应遵循下列原则:1施工现场应建立安全生产管理制度,实行安全岗位责任制,明确分工、责任到人。正式施工前,应对参与施工的人员进行安全生产教育、培训,组织学习“安全生产操作规程”,并进行安全生产交底,各专业人员必须持证上岗。2施工人员进现场必须按规定佩戴个人安全防护用品。施工区应设立安全警示牌。3临时用电应符合行业现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的规定。施工现场供电系统均采用TN-S制并安装漏电保护装置。夜间施工有足够的照明。非专业电工不得维修电气设备。4雨期施工,水泥浆搅拌站、泵站、配电箱等应加设防雨篷或防雨罩。冬期施工应注意设备及管道的防冻,并严格执行行业现行标准《建筑工程冬期施工规程》JGJ104有关规定。5应防止高压射流对人员造成伤害,在任何情况下不得带压拆卸高压管道。6施工机械的使用操作应符合行业现行标准《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33的规定。5.3.3施工过程的环境保护应符合国家现行标准《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523的有关规定,并符合下列要求:1施工现场应采取防治扬尘污染措施。为防止搅拌水泥浆过程中水泥粉尘的飞扬,搅拌设备宜设置于封闭大棚中;对现场的裸露地面应采取覆盖措施或设置喷雾装置。2现场的废泥浆应妥善存放,待固化以后及时外运。现场的废水应经过沉淀处理符合要求后,方可排入市政排水管网。废泥浆和废水不得随意排放。施工过程中产生的垃圾,应及时并分类清理。3施工现场出入口处应设置冲洗装置,由专人对进出车辆进行清洗。车辆及车胎应保持干净,不沾带泥块等杂物,防止污染道路。4施工现场应严格控制噪声,必要时应设置声障。夜间施工应办理相关手续,并采取措施减少声、光对周边环境的不利影响。
6检验及验收6.0.1T型桩施工质量检验标准应符合行业现行标准《建筑地基检测技术规范》JGJ-340、国家现行标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202和本标准附录A的规定。6.0.2T型桩施工过程中应随时检查施工情况、并详细记录。施工质量检验可在成桩7d后,采用浅部开挖桩头进行检查,开挖深度宜超过停浆面下0.50m,目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径、检查数量不少于总桩数的2%。静载荷试验宜在成桩28d后进行。6.0.3T型桩复合地基承载力检验,应采用复合地基静载试验和单桩静载试验。复合地基承载力和单桩承载力的检验数量不应少于总桩数的1%,且不应少于3点。6.0.4对竖向变形有严格要求的工程,应在成桩28d后,采用双管单动取样器钻取芯样作水泥土抗压强度试验,试验数量为施工总桩数的0.5%,且不少于6点。6.0.5基槽开挖后,应检验桩位、桩数与桩身质量,如不符合设计要求,应采取有效补强措施。检测点位置应均匀、对称布置。6.0.6施工资料应符合山东省工程建设标准《建筑工程(建筑与结构工程)施工资料管理规程》DB37/T5072有关规定。并应具备下列竣工资料:1开工通知单;2技术、质量、安全交底记录;3测量放线方案;4施工方案;5测量放线记录;6施工记录;施工日志;7设计变更记录表;8工程事故处理记录及有关文件;9工程质量评定表;10竣工平面图;11竣工验收报告等。
附录A:水泥土T型桩复合地基施工质量检验标准表A.0.1水泥土T型桩复合地基施工质量检验项详表项序检查项目允许偏差允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外加(掺)剂符合出厂要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量设计要求查看流量表及水泥浆水灰比3水泥土T型桩强度设计要求原桩位钻芯取样方法4单桩承载力及复合地基承载力设计要求单桩静载试验和复合地基静载试验5搅拌桩直径mm±20开挖后用钢尺量一般项目1深度(桩长)mm≤50用钢尺量测钻杆长度2垂直度%≤1.0经纬仪测钻杆垂直度或开挖实测3喷浆压力按规定参数指标查看压力表4桩中心允许偏差mm±50开挖后在桩顶处用钢尺量5扩径桩段允许偏差mm±20开挖后用钢尺量6褥垫层夯填度<0.9附录B:T型桩施工记录表B.0.1T型桩施工记录表工程名称:成桩时间:年月日设计桩长/桩径:桩顶高程:m施工桩号钻杆参数搅拌水泥浆扩顶段搅拌水泥浆浆液水灰比转速转/min提速cm/min压力MPa流量m3/min压力MPa流量m3/min监理:项目负责人:机长:记录人:本规范用词说明1对执行规范条文严格程度的用词采用以下写法:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词:采用“可”。2条文中应按指定的其他有关标准、规范的规定执行,其写法为“应按……执行”或“应符合……的要求(或规定)”。如非必须按指定的其他有关标准、规范的规定执行,其写法为“可参照……”。引用标准名录1《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB125232《建筑地基基础设计规范》GB500073《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB502024《岩土工程勘察规范》GB500215《建筑机械使用安全技术规程》JGJ336《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ467《混凝土用水标准》JGJ638《建筑地基处理技术规范》JGJ799《建筑工程冬期施工规程》JGJ10410《建筑地基检测技术规范》JGJ34011《建筑工程(建筑与结构工程)施工资料管理规程》DB37/T5072
山东土木建筑学会标准条文说明2024济南
目次1总则 233基本规定 264设计 284.1一般规定 284.2复合地基 295施工 325.1一般规定 325.2施工机具 335.3施工工序 356施工检测及验收 361总则1.0.1~1.0.4水泥土搅拌桩是我国应用最广泛的软土地基处理技术,由于加固机理明确、工艺简便、与其他地基处理方法相比造价较低,在高速公路软基加固及建筑地基处理工程中得到大量采用。但工程实践证明,在工程应用中发生了大量的质量事故,归纳起来主要有:1地面普遍冒浆,在塑性指数较大的黏土层中,大量黏泥包裹在搅拌叶片上、使其失去搅拌功能,水泥浆很难掺入土层、沿搅拌杆冒出地面,导致大量水泥浆流失、桩身质量无保证。水泥实际掺量达不到设计要求;2桩身水泥土搅拌不均匀,水泥土中有成块的土团和水泥凝固体,单桩承载力达不到设计要求;3等直径的水泥土桩单桩承载力偏低、复合地基面积置换率高、造价相对较高。上述问题有人归结为我国深层搅拌桩施工设备落后,施工质量管理薄弱和施工队伍良莠不齐,导致成桩质量难以保证,造成工程界对水泥土搅拌桩处理软土地基的效果产生了怀疑,一些地方采取慎用甚至限用的措施。经分析,导致水泥土搅拌桩的质量和强度达不到设计使用要求的主要原因是工艺参数设计的不合理:传统水泥土搅拌桩的钻头设有一个直径约15mm的出浆口,所用水泥浆压力只有零点几个兆帕,搅拌时,软黏土包裹在搅拌杆周围,低压水泥浆从出浆口挤出后顺着搅拌杆与土的界面聚集到搅拌杆的外沿,在桩的外表面形成1cm~2cm厚的纯水泥浆皮,同时提升钻杆留下的小直径空腔里形成水泥浆柱,相当一部分水泥浆则沿钻杆流失到地面。本标准的T型桩做了3项重大改进:1将大直径出浆口改为两个对称的小直径喷嘴,将低压泥浆泵改为高压泥浆泵。当高压水泥浆从喷嘴中射出后,对黏土层产生一种类似于单管法高压旋喷的切割、劈裂作用,迫使水泥浆掺到软黏土中,再加上搅拌杆的作用,可使水泥浆较均匀地掺搅进软黏土中。2将单通道供浆改为双通道供浆,保证了桩顶扩径桩段的搅拌质量。3将等直径桩改为变截面桩。因该桩型具有特有的扩大头段,其单桩承载特性有其自身特点:(1)在上覆荷载的作用下,扩大头部分确保桩体和桩周土协调变形,达到更佳的复合地基效果;(2)充分利用土中应力传递规律,加强土体上部复合地基强度;(3)对于柔性荷载的路基,扩大头能更好形成土拱,充分利用土拱效应作用,提高桩体荷载分担比例;(4)桩顶扩径可显著提高单桩承载力,增大布桩间距,节省工程造价。本标准T型桩解决了传统水泥土搅拌桩的质量通病问题,大大改善了复合地基的技术经济指标准,是一种节能减排、绿色施工的好方法。由于我省软土地基的分布广,水泥土T型桩具有广阔的推广应用价值和前景。
3基本规定3.0.1T型桩是一种新桩型,通过专用的设备机具和工艺方法,可在等直径的水泥土桩上部扩径,形成T型结构。水泥土“T型”桩适用于粉质黏土、黏土、粉土、砂土、素填土和黄河冲积成因的黏性土与粉土互层的软弱地基。可用于建筑、路基、码头堆场软弱地基加固处理。由于搅拌钻头的结构所决定,当土层中含大颗粒碎石层或者有胶结情况时,不适合采用T型桩;对于泥炭土、有机质含量大于5%或者PH值小于4的酸性土,水泥在上述土层中有可能不凝固或者发生后期崩解;对于塑性指数较大的黏土,由于水泥浆掺搅十分困难,因此,要求必须进行现场和室内试验,以确定其适用性。3.0.2土层中有机质含量较高、PH值较低的酸性土,加固效果较差。在某些地区的地下水中,含有大量的硫酸盐,因硫酸盐与水泥发生反应时,对水泥土具有结晶性侵蚀,会出现开裂崩解而丧失强度。为此,应选用抗硫酸盐水泥,使水泥土中产生的结晶膨胀物质控制在一定的数量范围内,以提高水泥土的抗侵蚀能力。3.0.3根据室内试验,一般认为用水泥做加固料对含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等黏土矿物的软土加固效果较好。而对含有伊利石、氯化物和水铅石英等矿物的黏土以及有机质含量高,加固效果较差;掺合料可采用粉煤灰,外加剂亦可采用土壤固化剂。水泥土的强度随其相应的水泥掺入量比的增大而提高。因场地土质与施工条件的差异,掺入比的提高与水泥土强度的增加是不完全一致的。水泥强度直接影响水泥土的强度。水泥强度提高10MPa,水泥土强度大约增加20%~30%。外掺剂对水泥土强度有着不同的影响。掺入与水泥等量的粉煤灰后,水泥土强度可提高10%左右。掺入土壤固化剂后,水泥土强度亦有一定的提高。水泥土的强度随龄期的增长而增大,在龄期超过28d后强度仍有明显增长,为了降低造价,对承重的T型桩、水泥土试块国内外都取90d为标准龄期。从抗压强度试验得知,在其他条件相同时,不同龄期水泥土抗压强度间关系大致呈线性关系。当龄期超过三个月后,水泥土强度增长缓慢。180d的水泥土强度为90d的1.25倍,而180d后水泥土强度增长仍未终止。3.0.4本条提出了处理范围以下存在软弱下卧层时,复合地基变形计算应遵循的现行国家标准和原则。3.0.5水泥土T型桩作为一种新型桩,应在工程桩正式施工前进行成桩试验,验证地层条件和工艺的适用性,合理确定施工工艺参数,为设计人员和大面积施工提供依据。成桩试验应选择具有代表性的场地。
4设计4.1一般规定4.1.1T型桩应在现场试验的基础上确定桩径、桩长及其他施工参数,应综合考虑地层条件、荷载特征、施工环境及设备施工能力等,按安全适用、经济合理的原则选择。4.1.2对于软土地基,地基处理的主要任务是解决地基的变形问题,即地基设计是在满足承载力的基础上以控制变形为主。T型桩的桩长应通过变形计算来确定。当软弱土层较厚,从减少地基变形量方面考虑,桩长应穿透软弱土层,到达下卧强度较高之土层,则沉降量较小。因此在深厚淤泥及淤泥质土层中应避免采用悬浮桩设计。对于T型桩来说,其桩身强度是有限的,单桩承载力在一定程度上并不随桩长的增加而提高。4.1.3对于筏基宜满堂布桩;对于条形基础或独立基础可布置在基础底面内;因T型桩属于半刚性的桩,无须像碎石桩那样在基础外布置护桩。因此要求桩的外圆不超出基础边缘。路基、堆场应通过验算在需要加固的范围内布桩。4.1.4T型桩设置褥垫层,有利于发挥桩间土的作用,调整桩土应力比。4.1.5采用水泥作为固化剂材料,在同一土层中,当水泥掺入量不同时,则水泥土强度将不同。对于承重的T型桩应选用不低于PO425级的水泥,其水泥掺入量不宜低于15%;由于改变了水泥浆的喷浆方式和喷浆压力,为了保证水泥浆液的稠度符合顺利喷射要求,其水灰比调整为0.4~1.2,具体应以现场试验为准。4.2复合地基4.2.1根据T型桩使用要求,可对T型桩的扩径尺寸进行设计调整。4.2.2T型桩在估算复合地基承载力时,β值应依照《建筑地基处理技术规范》JGJ79有关规定选取:1当基础下加固土层为淤泥、淤泥质土和流速状态软土时,考虑到上述土层固结程度较差,桩间土难以发挥承载作用,所以β取0.1~0.4;其他土层:β=0.4~0.8。2土层强度高或设置褥垫层时取高值。3确定β值时还应考虑建筑物对沉降的要求以及桩端持力层土层的性质,当桩端持力层强度高或建筑物对沉降要求严格时β应取低值。4β值亦可根据现场单桩静载试验结果或当地已有试桩资料进行验证和调整。4.2.3T型桩桩周土层的侧阻力特征值qsi:1对淤泥可取4kP~7kPa;对淤泥质土可取6kPa~12kPa;2对软塑状态的黏性土可取10kPa~15kPa;对可塑状态的黏性土可取12kPa~18kPa;3对稍密砂类土可取15kPa~20kPa;4对中密砂类土可取20kPa~25kPa;5桩端地基土未经修正的承载力特征值可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011的有关规定确定;桩端天然地基土的承载力折减系数ɑp可取0.4~0.6,天然地基承载力高时取低值。4.2.4T型桩桩身强度折减系数η是一个与工程经验以及拟建工程的性质密切相关的参数。工程经验包括对施工队伍素质、施工质量、室内强度试验与实际加固强度比值以及对实际工程加固效果等情况的掌握。拟建工程性质包括工程地质条件、上部结构对地基的要求以及工程的重要性等。1在计算单桩竖向承载力特征值时应校核桩身强度,参考有关施工经验η取0.25;2当桩端土未经修正的承载力特征值qp大于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.1~0.4;差值大时取低值;3当桩端土未经修正的承载力特征值小于或等于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取0.5~0.9;差值大时或设置褥垫层时取高值;由于水泥土强度有限,当水泥土强度为2MPa时,一根直径500mm的劈裂喷浆水泥土搅拌桩,其单桩竖向承载力特征值仅为120kN左右,因此复合地基承载力受水泥土强度的控制,当桩中心距为1m时其特征值不宜超过200kPa,否则需要加大置换率,经济上不一定合适。
5施工5.1一般规定5.1.1施工组织设计应根据《建筑施工组织设计规范》GBT50502和设计技术要求编制。向施工人员进行技术、质量交底的内容包括施工参数、技术要求、质量标准、施工步骤方法、关键工序控制、质量通病预防措施等。施工前应对施工场区内的地下构筑物和各种管线的位置、埋深,以及地下的坟坑、暗函等做详细的调查,必要时应采取探查措施,以免因施工对其造成损坏或影响施工。参加施工的相关人员都必须接受相关培训,持证上岗。5.1.2成桩试验应选择有代表性的地段,并应根据设计要求,通过工艺性成桩试验确定施工工艺参数和适用性。5.1.4喷搅过程中出现压力突降或骤增,孔口冒浆量异常等情况时,应查明原因及时处理。喷搅过程中因故中断喷浆,恢复喷搅时应复喷搭接,搭接长度不应小于0.2m,若停机超过2h,应清洗输浆管路。5.1.5借助高压旋喷的成桩机理,当水泥浆以高压从喷嘴中射出后,会对黏土层产生切割、劈裂作用,并在搅拌杆的机械搅拌作用下,迫使水泥浆均匀地掺进黏土中。这种劈裂喷浆方式与传统水泥土搅拌桩有根本不同。5.1.6、5.1.7本条借鉴了《建筑地基处理技术规范》JGJ79的有关施工规定。5.1.8由于采用了高压喷射方式,所以水泥浆液的水灰比应按0.4~1.2来拌制。水泥浆液可加入土壤固化剂,早强、速凝剂或掺合料,所用种类和掺入量应通过室内或现场试验确定。制备好的水泥浆应过筛、浆液不得离析,泵送水泥浆应连续进行。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应记录;喷浆量及搅拌深度,宜采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录,并定时检测其密度。制浆材料称量可采用质量或体积计量法,其误差应不大于5%;高温季节施工应采取防热和防晒措施,浆液温度应
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