水泥土搅拌桩的施工质量问题和解决方法
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浅析水泥土搅拌桩复合地基在软土地基处理中存在的问题及解决对策摘要:水泥土搅拌桩作为一种较为成熟的软土地基处理方法在国内外已得到了广泛应用。
但现阶段的实际应用中尚存在着一些问题。
本文根据实际应用现状,分析了在不同地质条件下该技术应用中存在的一些问题,提出了相应的解决方法与措施。
关键词:水泥土搅拌桩;复合地基;软土地基;地基处理一、在软土地基处理中水泥土搅拌桩复合地基存在的问题水泥土搅拌桩复合地基的设计与施工是一个比较复杂的工程技术课题,其工程技术效果往往与设计方案的科学性和施工工艺的正当性密切相关,这里就该项技术应用中常见的一些问题分析大致为以下几点:(1)水泥土搅拌桩复合地基是区别于桩基础设计的地基处理方案,设计者往往在计算过程中侧重于对搅拌桩的单桩承载力计算,忽略了复合地基桩间土对地基承载力的贡献。
实际桩间土的贡献度相当可观,忽略势必造成工程经济的浪费。
(2)水泥土搅拌桩桩身长度的控制不仅取决于复合地基承载力,也应考虑地基的变形。
作者曾遇到过某项工程其复合地基承载力无论是理论计算还是检测结果均有足够的安全度,但该工程在实际使用过程中还是发生了过量的倾斜变形。
分析结论是该工程设计搅拌桩桩身长度未考虑到场地土层条件桩端下地基土层的不均匀性与建筑荷载的不均匀性,其荷载偏大的部位桩端下软弱土层偏厚,荷载中心偏向压缩性能较差的地基部位,产生主体的偏斜无可厚非。
(3)复合地基的褥垫层设计是地基处理新旧规范区别的一大改进,是通过大量试验研究的一项成熟的理论与经验,其厚度控制与质量状况直接关系到桩与桩间土承载能力的有效发挥,工程中却往往忽略了此点,设计了不合理的垫层,影响了该项工程技术应用效果。
(4)水泥土搅拌桩开挖外观检测时,发现桩体成型不完整,水泥与土分离成千层饼状,甚至块状,桩体水泥与土没有充分拌和,无疑达不到设计要求的强度,影响工程质量。
二、水泥土搅拌桩复合地基在地基处理中问题的对策2.1复合地基承载力计算复合地基承载力计算应根据地基处理设计规范,先确定桩长,计算单桩承载力,再根据拟定的面积置换率,计算复合地基承载力,最终确定合理的基础受力面积,或者根据拟定的基础受力面积与合理的桩长,反算搅拌桩的面积置换率,最终确定水泥土桩的布置密度。
水泥深层搅拌桩的施工质量控制
引言
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体,通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。
这种方法适用于处理软土,处理效果显著,特别是处理桥头跳车、工后沉降、高填土路基的侧向位移等,处理后可很快投入使用。
如何根据不同地基成分做到有目的、有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
2. 试桩
2.1深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。
当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。
应注意冬季施工时低温和雨季施工时雨水等外部环境因素对桩体成桩质量的影响。
2.2深层搅拌桩施工是藉搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也超高。
但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。
试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。
2.3每个标段的试桩不少于5根,且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。
试桩检验可采取7天后直接开挖取出,或至少14天后取芯,以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度,最后通过。
双向水泥搅拌桩施工过程中质量控制1、钉型水泥双向搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍物(包括大块石、树根和生活垃圾等)。
2、钉型水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
3、根据实验确定的技术参数进行施工。
操作人员应纪录每米下沉时间、提升时间、送浆时间、停浆时间等。
4、水泥浆液应严格按照室内试验所确定的配比进行拌制。
制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长(一般时间不超过2小时);浆液倒入储浆桶时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。
施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点一下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。
5、泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利输浆。
现场拌制浆液,应有专人纪录每根桩水泥用量,并记录送浆开始、结束时间。
6、供浆必须连续,拌和必须均匀。
一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机下沉到停浆面以下1.0m,待恢复供浆后再喷浆上升,如因故停浆超过3小时,为防止浆液硬结堵管,应先拆除输浆管路,清洗后备用。
7、施工中发现喷浆量不足,应按要求必须整桩复搅复喷,复喷的喷浆量不小于设计用量。
如遇停电、机械故障原因,喷浆中断时应及时记录中断深度。
在12小时内采取补喷处理措施,并将补喷情况填报于施工记录内。
补喷重叠段应大于1m,超过12小时应采取补桩措施。
8、大直径钉型水泥土双向搅拌桩在扩大头以下1~2m范围内应适当降低搅拌机下沉和提升速度,以增加该桩段的喷浆量和搅拌次数,保证过渡段的施工质量。
9、严格控制钉型深层双向搅拌桩的下钻深度以及喷浆高程和停浆面,确保水泥浆液喷入量和喷浆长度满足设计要求。
10、扩大部分采用4搅2喷施工,下部桩基采用2搅1喷施工。
搅拌深度不大于12m时喷浆压力不小于0.6MPa。
11、本次设计钉型水泥土双向搅拌桩设置扩大头,扩大头长均为3米。
双向水泥搅拌桩上部扩大桩头直径为1.0米,水泥用量260kg/m;下部桩体桩径为0.6米,水泥用量94kg/m。
水泥搅拌桩沉桩原因分析及处理方法问题:“两喷四搅”与“四喷四搅”的区别?施工时,两种施工方法50kg/m的水泥用量如何控制?请教设计或施工大师们:以下工艺流程应该是“两喷四搅”?搅拌桩施工方法:1)桩机定位、对中放好搅拌桩桩位后,移动搅拌桩机到达指定桩位,对中。
2)调整导向架垂直度采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。
按设计及规范要求,垂直度小于1.0%桩长。
3)预先搅拌下沉启动深层搅拌桩机转盘,待搅拌头转速正常后,方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌,下沉速度可通过档位调控,工作电流不应大于额定值。
4)拌制浆液深层搅拌机预搅下沉同时,后台拌制水泥浆液,待压浆前将浆液放入集料斗中。
选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液,水灰比控制在0.45~0.50范围,按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50Kg。
5)喷浆搅拌提升下沉到达设计深度后,开启灰浆泵,通过管路送浆至搅拌头出浆口,出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置,按设计确定的提升速度(0.50~0.8m/min)边喷浆搅拌边提升钻杆,使浆液和土体充分拌和。
6)重复搅拌下沉搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后,关闭灰浆泵,重复搅拌下沉至设计深度,下沉速度按设计要求进行。
7)喷浆重复搅拌提升下沉到达设计深度后,喷浆重复搅拌提升,一直提升至地面。
8)桩机移位施工完一根桩后,移动桩机至下一根桩位,重复以上步骤进行下一根桩的施工。
另:一般规范都要求试桩,试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。
水泥搅拌桩的龄期90天,这对工期影响很大,不负实际操作。
?二喷四搅:是指钻头下钻到设定深度后上提,重提四次,其中第一,三次上提时喷浆。
至于四喷四搅应该可以照此类推。
设计人员在地基天然含水量大于60%的情况下,从降低地基含水量考虑,常常选用喷粉法。
由于地质条件千变万化,其中若存在淤泥含水量过大,采用喷粉法则可能出现沉桩问题。
水泥土搅拌桩适用性、施工工艺、要求及质量检验方法1、水沙粒搅拌桩概述水泥土搅拌桩是冰所称利用水泥土搅拌机,钻进地基土中同样深度后,喷出水泥浆液,将强逼钻孔深度内的地基土与浆液强行拌和,使软土硬结成具有总的来说、水稳定性和一定应力的桩体;根据固化剂休眠状态的不同,水泥土搅拌法又分为两种,重复使用当使用水泥浆作为固化剂时,称为深层搅拌法(deepmixing,简称湿法),当添加水泥粉作为固化剂时,称为粉体喷搅法(dryjetmixing,简称干法)。
我国对搅拌桩的研究始于1977年,眼下的主要用途是加固软土地基,从20世纪90年代末期开始大量用于基坑支护。
起初一般是单轴搅拌,发展到今天,主要使用单轴双轴及三轴搅拌机,蒸煮功率大大提高,由于目前国内大量应用的多为650mm、850mm和1000mm三种。
2、水泥土拌桩适用性水泥土搅拌法适用于加固正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基,当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法,用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数。
大于25的黏土、地下水具有腐蚀性时以及无经验的地区,必须通过现场试验确定会场其适用性。
3、水泥土的物理力学性质(1)物理性质1)重度∶水泥土的重度主要就与被加固土体的性质、水泥除去凝胶比以及所用水泥浆液有关。
一般情况下,水泥土的沙石重度比天然软土重度增加0.5%~3.0%。
2)含水量∶泉水泥土在硬凝过程中,由于水泥水化等反应,使部分自由水以结晶水的形式固定,故水淤泥的含水量略低于远高于原土样的含水量,一般比原土样含水量减少0.5%~7.0%,且随着水泥掺入比的缩减增加而减小。
3)相对密度∶水泥的相对密度大约为3.1,一般软土的相对密度为2.65~2.75,水泥土相对密度比天然的相对密度增加0.7%~2.5%。
4)渗透系数∶水减小的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增长而泥土,一般可达10-5~10-cm/s数量级。
水泥土搅拌桩规范水泥土搅拌桩,是一种基坑支护工程中常见的桩基施工方法,具有施工速度快、成本低、环保等优点,被广泛应用于各类建筑工程中。
为保证水泥土搅拌桩施工质量,需要遵循以下规范:一、施工前准备1.1 确认地质勘察结果,了解地质情况,制定合理的施工方案。
1.2 根据设计要求选用适当的水泥和掺合料,并检查其质量。
1.3 准备好所需施工机械设备,确保其良好运行状态。
1.4 施工区域应经过整地,保持平整、无障碍物。
二、材料配合比2.1 按照设计要求,确定水泥土的配合比。
2.2 控制水泥用量,保证水泥土的强度和稳定性。
2.3 控制水泥与水的比例,保证水泥土的塑性和流动性。
2.4 严格按照配合比进行原材料的称量和混合。
三、施工工艺3.1 根据设计要求,确定水泥土搅拌桩的尺寸和布置方式。
3.2 根据设计要求和基坑深度,确定桩身的设计强度。
3.3 确保搅拌桩的直径、深度和间距符合设计要求。
3.4 采用适当的搅拌器进行水泥土的搅拌,确保搅拌均匀。
3.5 搅拌桩应逐个穿过地表,直至达到设计要求的桩深。
3.6 搅拌桩施工过程中应注意控制施工速度和搅拌时间。
3.7 施工现场应确保有足够的水泥罐、水泥袋、水、沙、碎石等材料能够供应。
四、施工注意事项4.1 搅拌桩的施工过程中,每一根桩都应进行标号和记录。
4.2 搅拌桩施工现场应派专人进行质量控制,检查桩体的质量。
4.3 施工现场应设置合理的安全措施,确保人身安全。
4.4 搅拌桩与其他结构的连接应符合相关规范要求。
4.5 施工完成后,应进行合理的养护措施,使桩体达到设计要求的强度。
五、质量验收和验收标准5.1 搅拌桩施工完成后,应进行验收,验收内容包括桩长、垂直度、直径等。
5.2 搅拌桩的质量验收应符合相关国家标准和规范要求。
5.3 搅拌桩与其他结构部位的连接应符合相关设计要求。
5.4 搅拌桩的验收结果应进行记录和报告,并及时进行处理。
水泥土搅拌桩施工规范是保证施工质量的重要依据,只有严格按照规范要求进行施工,才能确保搅拌桩的安全可靠性和工程质量。
文章编号:100926825(2007)0720135202水泥搅拌桩的施工控制及质量通病的预防向 红摘 要:以某工程为例,通过场地的搅拌桩钻孔取芯及其芯样的拉压强度试验,介绍了其试桩过程及试验目的,并对其施工工序及施工方法进行了阐述,通过对试桩结果的分析,对其质量通病及措施进行了论述,从而为水泥搅拌桩加固地基工程的设计与施工提供了理论指导。
关键词:水泥搅拌桩,拉压强度,施工工序,质量通病中图分类号:TU472.36文献标识码:A 深层水泥搅拌桩是利用水泥作为主要固化剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。
这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后缩短沉降时间。
如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保软基处理的效果是在工程实践中非常值得探索的一个新课题。
1 试桩1)设计桩径为0.5m,桩长分12m和15m两种,水泥掺合量参考值为60kg/m,90d试验室水泥土强度指标2MPa。
经与监理工程师共同研究决定在K3+199~K3+275段主线路基范围内,划定区域分别按A,B,C三种不同方式进行试桩施工,每种方式试桩数量为5根,施工工艺为两喷两搅。
A.水泥55kg/m、石膏粉1.2kg/m、木质素磺酸钙0.12kg/m。
B.水泥60kg/m、石膏粉1.2kg/m、木质素磺酸钙0.12kg/m。
C.水泥65kg/m、石膏粉1.2kg/m、木质素磺酸钙0.12kg/m。
固化材料:P.O32.5级水泥,石膏粉(夏季采用水泥用量的1%),木质素磺酸钙(夏季采用水泥用量的1‰)。
2)试验目的。
检验设计水泥用量下的强度指标能否满足设计要求。
完善和优化工艺流程,验证浆液搅拌均匀程序,确定各种含水量情况下的喷浆数量。
了解下钻及提升的阻力情况,确定机械运行的各种参数,以选择合理的技术措施和对策。
2 施工工序及方法2.1 施工准备1)场地整平。
推土机推掉路基表面浮土,整平,压路机压实。
水泥土搅拌桩质量控制(1)水泥土搅拌桩施工质量监理控制要点1)专项施工方案的审查;2)轴线桩位布置尺寸、桩数以及桩顶、桩底标高的控制;3)水泥品种、强度等级、外加剂的品种;4)水泥浆的水灰比、水泥用量、水泥浆拌制数量、水泥浆搁置时长、外加剂掺量;5)搅拌提升时间、提升速度、搅拌下沉时间、下沉速度、搅拌深度控制;6)成桩直径、搭接长度控制;7)桩位中心位移控制、桩体垂直度控制、桩体强度控制;8)施工对周边土体挤压影响控制;9)芯浆液强度试块制作监督;10)非原位试验、土体测斜管测点数量及深度的控制;11)搅拌桩施工过程监理必须进行检查监控内容见下表1-1:(2)浆液配制1)水泥浆液配制是水泥土搅拌桩施工质量控制的重点,水泥强度等级、规格要符合设计要求,进场质保资料必须齐全有效,并严格按照要求见证取样复试(使用散装水泥按500T/次频率抽检,不足的按一批抽检)。
2)水泥浆液的配制严格按照设计要求控制水灰比;水泥在加入前须先行过筛,加入的水应有定量容器量测且水质要满足建筑施工用水标准要求,使用浆液搅拌机制浆,每次搅拌不宜少于3min。
3)制备好的水泥浆不得停置时间过长,浆液发生初凝时应作废浆处理严禁使用。
浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌,直至送浆,浆液不得发生离析,泵送必须连续。
4)单桩水泥掺量根据试桩确定,对水泥及外加剂的掺量要求施工单位安排专人记录,监理组随时抽查相关记录数据,确保单桩水泥掺量达到设计要求,保证成桩质量。
(3)搅拌桩施工过程质量控制要点1)水泥土搅拌桩施工时应保持桩机底盘的水平和立柱导向架垂直,孔位放样误差小于5cm,钻孔深度误差小于+10cm,-5cm,桩身垂直度误差不大于1/200。
2)采用“二喷二搅”施工工艺,第一次喷浆量控制在60%,第二次喷浆量控制在40%;严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度,用水量采取总量控制,严禁桩顶漏喷现象发生,确保桩顶水泥土的强度。
3)土体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度,使原状土充分破碎有利于水泥浆与土均匀拌和。
三轴搅拌桩施工工艺及质量保证措施1、施工工艺1.1施工流程施工流程应根据施工场地大小、周围环境等因素,施工时不得出现冷缝,搭接施工的相邻桩的施工间歇时间应不超过10~16小时,合理设计施工流程,确保安全、优质完成本工程。
附图:SMW工法施工流程图为保证Ф850三轴水泥搅拌桩的连续性与接头的施工质量,达到设计要求的防渗要求,要紧依靠重复套钻来保证,下图阴影部分为重复套钻。
附图:Ф850水泥搅拌围护桩施工顺序图1.2施工技术参数1.2.1SMW工法水泥土搅拌桩的施工使用三轴搅拌设备,桩型使用Φ850@600水泥土搅拌桩。
1.2.2水泥土搅拌桩使用P32.5普通硅酸盐水泥, 水灰比1.5,水泥掺入比20%,外加剂木质素用量为水泥用量的0.2%。
1.2.3为保证水泥土搅拌均匀,务必操纵好钻具下沉及提升速度,钻机钻进搅拌速度通常在1m/min,提升搅拌速度通常在1.0~1.5m/min。
施工时应保证水泥土能够充分搅拌混合均匀。
提升速度不宜过快,避免孔壁塌方等现象。
桩施工时,不得冲水下沉。
相邻两桩施工间隔不得超过12个小时。
1.2.4H型钢务必在搅拌桩施工完毕后3小时内插入,要求桩位偏差不大于±20mm,标高误差不大于±100mm,垂直度偏差不大于0.5%。
1.2.5型钢须保持平直,若有焊接接头,接头处须确保焊接可靠。
1.2.6 H型钢在地下结构完成后予以回收,故在成桩及浇筑围檩混凝土时施工单位应考虑相应回收措施。
1.3 测量放线1.3.1施工前,先根据设计图纸与业主提供的坐标基准点,精确计算出围护中心线角点坐标(或者转角点坐标),利用测量仪器精确放样出围护中心线,并进行坐标数据复核,同时做好护桩。
1.3.2根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位,并提请总包、监理进行放线复核。
1.4 开沟槽1.4.1 根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线,用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘工作沟槽,沟槽宽度根据围护结构宽度确定,槽宽约1.2m,深度约0.6m~1.0m。
水泥土搅拌桩施工质量控制措施第一份:正文:1. 水泥土搅拌桩施工质量控制措施1.1 施工前准备1.1.1 建立施工管理组织及责任制度1.1.2 制定水泥土搅拌桩施工方案1.1.3 确保施工人员熟练掌握水泥土搅拌桩的施工工艺1.2 施工现场管理1.2.1 设立合理的施工区域,并采取必要的防护措施1.2.2 确保搅拌机、输送机等设备的正常运行和维护1.2.3 安排专人对施工现场进行日常巡视和清理1.3 水泥土搅拌桩质量控制1.3.1 严格按照设计要求进行水泥土配合比的设计和质量把关1.3.2 执行规范的施工工艺,确保搅拌桩的固结良好1.3.3 对每根搅拌桩进行质量检测,包括密度、抗压强度等指标1.4 安全措施1.4.1 做好施工现场安全警示标志的设置1.4.2 进行施工现场安全培训和技术交底1.4.3 配备必要的防护用品,如安全帽、防护眼镜等2. 附件本文档涉及到的附件包括:- 水泥土搅拌桩施工方案- 设计要求和施工规范- 搅拌桩质量检测报告- 施工现场安全巡视记录表3. 法律名词及注释- 水泥土搅拌桩:一种钢筋混凝土桩,通过搅拌机将水泥、黄土以及适量的水进行充分混合,然后注入钢模中制成,具有一定的抗压强度和稳定性。
- 施工方案:指水泥土搅拌桩施工过程中的具体工艺步骤、施工顺序、质量控制措施等的详细制定。
- 设计要求和施工规范:指水泥土搅拌桩设计和施工过程中需要遵循的相关标准和规定,包括水泥土配合比、抗压强度要求等。
- 搅拌桩质量检测报告:对水泥土搅拌桩进行质量检测的报告,包括密度、抗压强度等指标的测试结果和评价。
- 施工现场安全巡视记录表:对水泥土搅拌桩施工现场进行安全巡视的记录表,用于记录施工现场的安全状况和存在的安全隐患。
第二份:正文:1. 水泥土搅拌桩施工质量控制措施1.1 施工前准备1.1.1 组建项目施工管理小组,明确各成员的责任和1.1.2 编制水泥土搅拌桩施工方案,详细说明施工工艺和要求1.1.3 培训施工人员,确保其熟悉水泥土搅拌桩的施工工艺和操作要点1.2 施工现场管理1.2.1 设立施工区域,并按照构筑物设计要求进行界定1.2.2 安排专人负责现场管理,确保施工现场的清洁、整齐和安全1.2.3 监督设备的运行和维护,保证设备的正常运转1.3 水泥土搅拌桩质量控制1.3.1 按照设计要求进行水泥土的配比,确保混凝土的质量1.3.2 严格按照施工方案执行施工工艺,确保搅拌桩的均匀和固结性能1.3.3 对搅拌桩进行质量检验,包括检测桩身密度、抗压强度等指标1.4 安全措施1.4.1 设置明显的安全警示标志,并定期检查和更新1.4.2 定期组织安全培训,提高施工人员的安全意识和操作技能1.4.3 配备必要的个人防护用品,如安全帽、安全鞋等2. 附件本文档涉及的附件如下:- 水泥土搅拌桩施工方案- 搅拌桩质量检验报告- 设备运行和维护记录- 施工现场安全检查记录3. 法律名词及注释- 水泥土搅拌桩:指通过搅拌水泥、土壤和适量的水进行充分混合,并在钢模中浇铸成型的钢筋混凝土桩。
搅拌桩施工技术中的难点与对策分析摘要:搅拌桩的施工通过深层搅拌机沿深度方向将软土与固化剂加入一定的掺合剂所达到的强行搅拌,能够有效促使土体和固化剂产生一定的物理化学反应,形成一定程度上的水泥土加固体,同时还有其他的软土地基的处理方式,但是由于搅拌桩整体的软基处理效果较好,而且更能够适应复杂工程,受到的环境干扰性也较小,所以近年来被广泛运用在实际施工环境。
本文的研究主要从理论和实践角度,针对当前搅拌中的现场施工工艺进行分析,探讨实际施工技术的应用和质量控制的方式,希望借此为水泥搅拌桩的实际应用提供方案和参考。
关键词:搅拌桩;施工技术;难点;对策引言:水泥搅拌桩是基于水泥的固化作用基础上,能够有效将软土和水泥借助深层搅拌机混合在一起,以此来达到地基的强度,通过这样处理方式能够更快的完成建筑的施工。
其次,建筑施工过程中的桩基础能够决定实际施工质量,为保证实际施工工作的开展,首先需要对于软土机进行固化处理,要严格加强施工质量控制和质量监管,以便能够保证实际施工质量符合具体施工要求。
1.搅拌桩施工技术搅拌桩施工技术是基于水泥和土之间所发生的一系列的化学反应,能够有效将混凝土应结成具体足够强度和稳定性的水泥加固桩体。
实际运用原理过程中就是基于深层搅拌机械在软土地基内边钻井、边往软土喷射相应物状液体的基础上进行旋转搅拌,以便能够加固桩体的稳定性,使得桩柱更具有稳固性。
现阶段由于施工方式不同和施工现场环境不同,很多时候施工过程中会出现诸多施工难点,需要施工者在实际施工过程中基于不同的工程情况,选择合理的施工方案。
2搅拌桩加固机理实际施工环节,搅拌桩实际施工过程中的桩体,由于刚度较桩,周围土体在荷载作用下,复合地基的应力会按照一定的材料模量进行分布。
由于大部分填土荷载由桩体承担,所以复合地基承载力较原地基有所增高,以便能够促使实际施工过程中的沉降量减少。
2.1垫层作用水泥搅拌桩可以通过水泥浆在地基原位上均匀搅拌,能够基于这一力学特性的基础上,能够促使天然地基软土的均匀应力和增大应力扩散角的作用。
水泥土搅拌桩的施工方法及要求摘要:通过分析水泥加固土的机理,结合多年公路工程施工实践得出的经验,总结了水泥土搅拌桩的施工方法及要求,以供参考。
关键词:水泥加固土;机理;搅拌桩;工艺流程abstract: through the analysis of mechanism of cementstabilized soil, combined with the practice of highway engineering construction experience, summarizes the construction method of cement mixing pile and requirements,for your reference.keywords: soil mixing pile reinforcing mechanism of processtechnology of cement一、软土地基加固机理对于场地内地表水系发育的典型软土地基。
如何加固地基是施工中碰到的最大问题。
为了解决软土地基加固,采用水泥土搅拌桩的支护措施,可以使这一问题得到很好的解决。
水泥土搅拌桩加固机理是用水泥做固化剂,通过使用特制的深层搅拌机械,在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液,在地基深处将软土固化成为具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土,这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基,从而达到地基加固的目的。
水泥土搅拌桩加固的特点是施工工期短,效率高,施工中无振动,无噪声,无地面隆起,不排污,不挤土,不污染环境,施工工具简易,费用低廉等。
水泥土搅拌桩使用的固化剂,分为水泥浆液和干水泥粉。
水泥浆液又分为双头深层水泥土搅拌和单头水泥土搅拌。
通过福建龙岩某变电站基础施工实践,双头深层水泥土搅拌桩对软土地基加固效果理想,达到了工程质量标准要求。
二、双头深层水泥土搅拌桩的施工方法(1)水泥浆配制。
本项目水泥采用 42.5级普通硅酸盐水泥,水、灰质量比为(0.5~0.55):1。
工程技术三喷六搅水泥搅拌桩(试桩)施工方法质量控制的措施杨波刘国伟(天津市铁路集团工程有限公司,天津市300270)’,E|商要】水泥深层搅拌桩是进行戢基处理的—种有效形式。
它利用水泥作为固化荆,通过深层搅拌觏械,在地基深处将原状软土和水泥强制搅/.拌,经过物理化学作用生成一种特殊的、具有较高强度、较好变形特J】生和水稳定性的混合柱体,它对提高软土地基承裁力、减少地基的沉降量7有明显效果。
本文介绍了水泥深尉觉拌撼施工中试桩、旄工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、施工控制、质量检验等控制环节。
最后7确定三喷六搅水泥搅拌桩施工方法能否代替单动力双向多层搅拌头搅拌桩施工方法。
i[关键词]三喷六搅;水泥搅拌桩;施工质量;控钢;代替。
/,1工程状况大港铁路迁移还建工程北大港车站工程地处天津市大港滨海地区,地基基本为厚度不等的饱和软粘性土,其基本承载力仅50kP a一80kP a,承载力不是,且沉降量较大。
为满足稳定、沉降要求,在D K45+45339一D K45+600段、D K45+600一D K45十830段、D K47+000.00一D K47+155.00段、D K47+79991一D K47+81991段基地全部采用水泥搅拌桩处理,桩长15米,桩径Q5米,间距12米,正方形布置。
在D K46+750一D K46+915段、D K47+430一D K47+527段两侧设置12排水泥搅拌桩,桩长16米,桩径Q5米,间距10米,正方形布置。
于D K47+380一D K47+430段、D K47+527一D K47+544段自左护道坡脚向内设置12排水泥搅拌桩,桩长16米,桩径0.5米,间距1D米,正方形布置。
D K47+505一D K47+540自左护道坡脚向内设置15排水泥搅拌桩,桩长16米,桩径05米,间距1D米,正方形布置。
设计采用单动力双向多层搅拌头施工方法。
但考虑单动力双向多层搅拌头施工单价较高,而三喷六搅水泥搅拌桩施工施工比轼-篷济,所以决定试桩采用三喷六搅水泥搅拌桩施工施工。
水泥搅拌桩质量控制措施1、质量控制要点水泥搅拌桩质量控制的关键对象主要有以下几点:(1)水泥质量;(2)桩位及垂直度;(3)水灰比;(4)桩长;(5)搅拌速度及每米水泥用量。
2、质量控制具体措施2.1原材料控制水泥的质量控制是水泥搅拌桩施工质量控制的关键,故所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。
水泥进场之前,必须由现场监理见证并试验人员抽样做安定性、强度等试验,检验合格后方可进场使用。
进场水泥数量应能满足施工进度的要求,不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。
施工用水应为人畜饮用水,若用自然水源,应做水质分析,检验合格后方可使用。
水泥进场后,要统一存放在已搭设好的水泥存料平台上,要根据工程需要搭建适当规模储存水泥的专用平台,水泥平台搭设要离地面20cm以上,具备防潮、防雨的功能。
2.2桩位质量控制机械装备进场前,要进行园地规整、清理,施工地面要求比桩顶设计高程高500mm。
按照设计的搅拌桩平面安置图放样并编号,在桩位处地面钉设不易更改的标记(现场普通采用筷子和石灰粉),放样成果经检修及格后,桩机方可开始施工。
施工中应保持搅拌机底盘的水平和导向架的竖直,在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工时桩机倾斜而导致检测时桩体无法检测到底。
搅拌桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差不得大于50mm。
为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,应在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
2.3水灰比质量控制水灰比是水和水泥按重量计算的比例,规范要求的水灰比在~之间。
水泥宜使用强度等级为级以上的普通硅酸盐水泥。
施工时按设计或工艺试验确定的水灰比在制浆罐中进行标准拌制,同时在现场用比重计测定标准配制的水泥浆的比重并做好记录。
施工过程中随时抽查、检修水泥浆比重,以包管水泥浆水灰比满足设计要求。
制备好的浆液还应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2h的浆液应降低标号使用;浆液倒人集料时应加筛过滤,以免浆内产生结块损坏泵体。
聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 水泥土搅拌桩的施工质量问题和解决方法 1.搅拌桩在我国的应用情况和可行性 1.1 搅拌桩工法的可行性 国外海上自动化程度很高的搅拌船最大施工深度已达海平面下70 m,陆上加固深度也达40 m。在地基的5种主要加固方法(置换法、降水法、致密法、固化法和加筋法)中,灌浆法和搅拌桩法是固化法的代表,经常被使用,且认为是以上加固技术中最有效的技术。 国内搅拌桩加固深度一般在15 m左右,并曾有“深层搅拌桩属于柔性桩,其有效作用桩长只能达到15 m”的观点,原因是搅拌桩施工质量不佳引起荷载难以向下传递。近几年,笔者接触了较多的搅拌桩工程,成功研制和应用了长达27 m的超长搅拌桩,取得一些经验和认识。实践证明,只要施工设备和施工工艺适当,管理措施得力,现有设备完全可以在软土中将搅拌桩做到长达27 m,复合地基承载力达240 kPa以上。 1.2 搅拌桩在我国的生存危机 自1984年在我国投入批量生产后,水泥土搅拌桩以其低廉的价格、较快的施工速度、灵活的布桩形式和水泥掺入量,在土木建筑的软土地基处理中得到了广泛应用,节省了巨额的投资。但是,随着搅拌桩施工队伍的迅速发展,素质参差不齐,而搅拌桩工法的成败关键聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 是水泥和土搅拌的均匀程度,施工中稍有不慎,就会出现水泥富集块或桩身不连续的质量问题,而导致工程事故。随着国内许多豆腐渣工程的暴露及其造成的严重后果,这几年时而发生的搅拌桩工程事故已严重影响了其生存空间,使其不断受到设计、业主和建设主管部门的质疑甚至禁止,大有“搅拌桩恐惧症”之倾向。 1.3 关于湿喷和干喷 深层搅拌时的喷浆方式有干喷和湿喷二种,前者又称粉喷桩。从地基含水率的角度出发,干喷显然要好于湿喷。但是,干喷时出灰孔容易堵塞,其水泥土均匀性往往比湿喷差。因此,国外海上的搅拌桩都只使用湿喷,在陆地上则二者均有。国内这个问题比较突出,由此造成干喷桩的质量问题比湿喷桩更多、更严重。本文内容主要针对湿喷方法。 2 搅拌桩施工质量问题和产生原因 2.1 当前搅拌桩成桩质量问题 一般认为,含水率高的软土中水泥土桩体的强度较低;有机质含量高或呈酸性的土层中桩体强度也很低,因其阻碍水泥的水化反应,影响水泥土强度增长。依据搅拌桩规范,当决定用搅拌桩处理地基时,先要在室内标准条件下制备不同配比的水泥土试件,进行不同龄期强度试验,确定合适的水泥掺量和外加剂,再依据90 d龄期的试块强度标准值来计算单桩竖向承载力。国内工程开工前几乎都依规范做了室内配比试验,获得或推得90 d试块强度,符合要求后才进行搅拌桩施工。所以,工程桩出问题,一般不是土质原因。 聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 从国内事故工程中的搅拌桩桩身钻孔取芯结果可以看出,这些桩身常存在严重的水泥富集块,小则1~5 cm,大则在桩轴处形成一条水泥芯柱,而有的部位则很少有水泥浆;也有偷工减料,水泥掺量明显不足的案例。这些均导致现场水泥土桩身强度严重不足。国外搅拌桩实践也表明:搅拌桩的现场水泥土强度与水泥和土搅拌的均匀程度密切相关。 2.2 搅拌桩质量问题产生的原因 归纳国内搅拌桩普遍存在的水泥土搅拌不均、桩身不连续,以致桩身强度过低,其主要原因有:(1)施工机械设备和工艺不合要求 主要表现在电机功率、转速、灌浆压力、叶片层数、喷浆提升速度、出浆口位置和方向等方面。因为水泥浆和土搅拌次数越多,拌合越均匀,水泥土强度越高;反之,强度则越低; (2) 施工管理混乱 搅拌桩施工中个体企业很多,即使是国有企业中标的工程实际也多为个体户施工,水灰比、搅拌深度、桩身均匀性和连续性均无法保证; (3) 缺乏必要的检测手段 规范对搅拌桩的检测主要为轻便触探器钻取桩身水泥土样,而其检验深度只能达3~4 m。静载试验虽能给出桩的承载力,但不能给出全长桩身质量,且存在荷载作用面积小、时间短导致影响深度有限的问题。目前因缺少对桩身全长质量检测的方法,使得桩身水泥土很差的搅拌桩常能顺利通过最终的质量检测关。 对施工机械和工艺来说,突出问题有: 聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 (1) 出浆口位置在搅拌轴上 浆液多集中在喷浆口的桩轴附近,叶片外缘缺浆,形成水泥浆富集; (2) 喷浆方式不合理 当前有下沉喷浆和提升喷浆二种形式,笔者认为不宜在首次下沉切土搅拌时喷浆和最后一次提升时喷浆。因前者喷浆时土未搅碎,浆液不易向四周土体中扩散,出浆口处容易形成水泥浆芯柱,故必须要求在土体搅松之后再喷浆;后者喷浆后缺少必要的搅拌次数,易造成水泥土强度过低。 (3) 喷浆后水泥土搅拌次数不足 这又包括如下几种原因:喷浆提升速度过快,搅拌次数不足;叶片数量过少;电机功率偏低;搅拌轴上下循环的搅拌次数偏少。 因此,许多工程中的搅拌桩成桩质量不合格,准确说仅上部3~5 m土层中桩身质量合格,但由于软土地基上大多存在地表填土层或粘土硬壳层,它提供的桩侧摩擦力分担了桩顶近荷载1/3,其下桩身轴力迅速减小,以致在通常200 kPa左右的设计荷载下,除造成建筑物沉降稍大外,并未发生破坏。同时,我们也应看到,还有相当多的多层建筑工程,用深层搅拌桩处理后失败,其中原因绝大部分不是出在设计方面而是出在施工质量上。 3 当前搅拌桩问题的解决办法 针对前述产生搅拌桩施工质量问题的原因,笔者认为应从如下几个方面加以改进。 (1)修订和完善水泥土搅拌桩规范,尤其是对桩身全长的质量检测方法 水泥土搅拌桩的桩身质量主要取决于水泥土的均匀性和强聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 度两个方面,检测工作必须紧紧围绕这两点。水泥土标贯击数和无侧限抗压强度既相互依存又相互对立。对天然地基土来说,标贯击数愈大,则无侧限抗压强度愈高。搅拌桩水泥土则须分两种情况:① 搅拌均匀的水泥土桩,标贯击数和无侧限强度间的关系类似于天然地基土。② 搅拌不均匀的水泥土桩,因存在大小不等的水泥碎块和片块,钻孔取样扰动较大,使水泥土无侧限强度偏低很多;而相应的标贯击数却偏大很多,因标贯筒带动水泥富集块体贯入,阻力增加。 这种搅拌不均匀的桩无侧限强度过小而标贯击数过大的现象说明水泥土桩的质量检测不能单从某个方面来衡量,必须从多方面进行综合判断。 标贯击数,因是原位测试,取样扰动影响较小,如桩身搅拌均匀,基本上可以反映出水泥土强度的高低。钻孔取得桩身全长水泥土芯样,不仅能直观地看出水泥土搅拌的均匀程度,而且从取出的芯样还能定量地测出其无侧限抗压强度。 从现场取芯得到的无侧限强度真实地反映了现场施工水平和养护条件下的桩身水泥土强度值,不同于室内人工制备的水泥土试样强度。虽然钻孔取样对水泥土有一定的扰动,但对搅拌均匀的水泥土桩来说,其结果可作为标贯试验的有效补充。 据此,笔者在1996年研制超长水泥土搅拌桩时,提出水泥土桩桩身质量检测应以现场取芯观察、标准贯入试验为主,无侧限抗压试验为辅的综合检测方法。通过钻孔取芯观察来检验水泥土搅拌的均匀性;通过标贯击数来判断搅拌均匀的水泥土强度,并辅以芯样的室内无侧限抗压强度试验。取出的聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 水泥土桩芯,应观察其颜色是否一致,是否存在水泥富集块或未被搅匀的土团;只有在搅拌均匀的前提下,该点的标贯击数才是有效的。为了防止水泥土后期强度过高造成标贯击数太大而失去参考意义,检测试验日期最好选在成桩10 d左右。从多个工程的检测应用看来,效果明显。 (2)改进现行施工工艺,将质量检测和施工工艺结合起来。 针对前述搅拌桩质量问题产生的原因,应从以下几点进行工艺改进: ① 将搅拌叶片由2层4片增加至3层6片。各层叶片间互成60°夹角,下面2层叶片应沿旋转时的切土方向适当倾斜。 ② 出浆口宜设在搅拌叶片中部。以克服搅拌轴底出浆方式易引起的搅拌不均。 ③ 提升搅拌杆的卷扬机要采用调速电机。以根据水泥土搅拌均匀的需要来控制提升速度和喷浆量大小,实现桩身水泥掺量变配比要求。 ④ 应严格控制喷浆、提升速度不能过大,现行机械设备一般应控制在0.6~0.9 m/s。对3上3下的工艺,最后一次复搅提升速度为0.5 m/s左右。 ⑤ 变下沉喷浆为提升喷浆。下沉喷浆时存在因土体不均引起的浆液不合理分配:土愈硬,下沉愈慢,浆液愈多,水泥亦愈多;土愈软,水泥浆愈少。首次下沉的作用主要是搅松土体,给浆液切出渗透通道,并减少硬软土层间的阻力差异。 ⑥ 增加喷浆次数。对规范2上2下工艺中仅第一循环提升喷浆聊城市明康开发公司颐馨圆小区17#楼 页脚内容 方式,再增加第二循环下沉喷浆,以减少一次喷浆过多而造成的地表冒浆、局部水泥浆富集和搅拌不匀现象。 ⑦ 在桩底适当座浆。当首次搅拌至桩底时,原地喷浆搅拌1分钟,以克服搅拌桩中常出现的桩底搅拌不足和深度不够的问题。国外施工时大都有此程序,而国内做得很少。 ⑧ 当桩长大于15 m时应增加一次复搅:第1次搅拌下沉,喷浆提升;第2次搅拌下沉,喷浆提升;第3次搅拌下沉,搅拌提升(即3上3下工艺)。当桩长小于15 m时,如工艺试桩时经各种改进后仍发现桩身搅拌不均,也可增加1次复搅。要使超长水泥土桩搅拌均匀,必须使喷浆后水泥土每点搅土次数大于40。 ⑨ 当桩长大于15 m时应将搅拌电机功率由 37 kW提高到55 kW,以保证搅拌轴的转速和叶片的切土能力。 对搅拌桩的检测,应特别强调施工过程中的跟踪检测,及时发现桩身缺陷部位,采取降低喷浆提升速度的措施,增加灌浆量和搅拌次数。由于目前国产的水泥土搅拌机械大都采用定量泵输送水泥浆,而搅拌电机又是转速恒定型的,因此灌入地基中的水泥量完全取决于搅拌杆的提升速度和喷浆次数。 在工程桩施工初期,应先按照预定的水泥配比施工,详细记录成孔过程中主机电流的变化。在工程桩成桩10 d后,跟踪进行取芯观察、标贯试验和芯样无侧限试验,找出了水泥土搅拌不均和强度不足的部位,再根据地质报告、标贯击数、芯样和电流值,调整桩身水泥配比,使桩身各段的强度都均匀连续地与桩身应力分布大致协调。取