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岩土研究院

深层搅拌桩加固厂房淤泥质土地基

370 2022-03-29 14:02:31

(一)工程概况

浙江太平洋化学有限公司环氧丙烷工程系中美合资项目,拟建厂址位于宁波北仓区江南乡。东西宽200m,南北长695m至776m,占地总面积为14.71万m²,包括厂部办公楼、汽车库、食堂、机修车间、灌浆综合库、固体原料储运、锅炉房、控制综合楼、污水处理等 15个工区。大部分为框架或砖混结构。高1~3层,采用深层搅拌桩处理地基,共成桩 6254根,处理土方量 18403m³。

该场地位于宁绍平原东端,属全新世晚期冲海积平原,地势平坦,软土厚约 35m,地层分布顺序及物理力学性质见表3-3-27。

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(二)方案设计

根据场地土质情况及建筑物荷载要求。确定采用单头深层搅拌桩加固地基。其单桩承载力主要取决于桩身材料强度及其桩间土的摩阻力,复合地基的承载力和压缩模量则是桩与桩间土共同作用的结果。根据试验桩的试验数据并参照场地地基土的物理力学指标和水泥土的室内强度试验指标,对本工程深层搅拌桩的单桩承载力、复合地基承载力和复合地基压缩模量等按(GBJ225—91)技术规程公式计算如下;

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根据以上计算结果。确定以下方案∶

(1)桩径事500,桩长分别为12.5m、14.0m、15.0m,总桩数 6254根。

(2)采用二次喷浆三次搅拌的施工工艺,水泥掺合量为天然土重的15%,水灰比0.45~0.5,为增加搅拌桩上段桩身强度,桩顶4.0m 范围内要求多喷浆一次,水泥掺

合量再增加 5%;石膏粉掺人量为水泥用量的2%;木质素磺酸钙掺合量为水泥用量的0.2%。

(3)单桩设计容许承载力取 80kN,处理后复合地基容许承载力≥120kPa。(4)水泥土 60天抗压强度大于1.4MPa,不再做水泥试块的试验。

(5施工完成后抽样作桩基动力测试。在上部建筑施工过程及完工后应进行沉降观测。

(三)施工

施工采用DBJ—14D单头深层搅拌机及其配套设备,它是由钻进搅拌机、卷扬机、钻塔、桩机台、起落挑杆、桩机移位机构和电气控制柜组成。施工工序流程如下;

(1)按施工桩位平面图,校核搅桩机的就位位置,切实作到对号无误,并桩机稳固、周正、水平、保证施工中不倾斜、不偏位。

(2)钻搅钻具认真对中桩位,对中误差不得大于2cm;钻搅钻具必须垂直,垂直度偏差小于1.5%。

(3)钻进搅拌喷浆施工,当测定所制水泥浆液比重为1.8~1.9左右,启动挤压泵,并确认水泥浆液从喷浆口喷出正常后,则开动桩机的钻进搅拌机以正转匀速钻搅喷浆下沉。到达设计桩源后。原地持续喷浆 0.5min。关团挤压泵。改反转匀速搅拌提升钻具到地面,下沉和上升速度均控制在 1m/min 左右。

(4)第一次钻搅循环完成后,马上进人第二次复搅循环。此循环在搅拌、喷浆、下沉至有效桩长的二分之一时停止送浆,但继续向下复搅,直到仅接近有效桩长深度而绝不超过第一次钻搅深度,再反转复搅匀速提升地面。

(5)第三次复搅喷浆深度为4m,然后停止送浆并反转复搅提升钻具到地面。

(6)桩机移到下一个桩位位置对中,重复上述工序。

实践经验表明,在进行钻进搅拌施工中,应切实认真执行以下注意事项∶

(1)严格按设计水灰比配制水泥浆,使用袋装水泥准确控制加入量,如用散装水泥严格过磅,不得用体积法目估重量。加水也必须用定量容器,确保加水量可靠。

(2)应向水泥浆中加人必要适量的减水剂及石膏塑化剂,以提高浆液的流动性、塑性和钙离子浓度。

(3)将灰浆拌和机里的水泥浆向贮浆斗倒人时,务必经过滤器清除杂物,同时贮浆斗的容量应足中有余,防止浆液供给不足而导致断桩。

(4)在同一桩内不宜采用二种品种水泥。以免不同水泥的混淆改变其原有物理力学性质。

(5)在钻搅施工中不得停浆,一旦断浆,立即将钻具提到断浆处上部1m处(如时间较长,应提到地表),再重新钻搅喷浆下进。严禁自断浆处续接。以保证成桩的连续性。

(6)因机械事故使配制的泥浆发生凝稠状态时,标志水泥的化学成分已经改变,必须更换,不得再用。

(7)切削叶片应呈棱形并设有10°~20°刃角,以利切土和搅拌,如有纤维物,刃角可达30。

(8)钴搅钻具提升复搅应采用反转,不然正转提升,易将土带起造成空洞以至空心转。

(9)控制好灰浆泵的手柄位置及浆液面的下降速度,从而保证设计的喷浆速度和喷浆量,同时也为了及时发现和消除施工中的异常现象。

(10)为提高工作效率,减少水泥浪费,要求 24小时连续作业,当施工中发生停电或机故在一小时以上,须立即给水冲洗管路,直至管内水泥清除。

(四)检验

为保证成桩质量,除施工过程中严格按规范要求操作外,还进行了以下检验;1.N,。轻便触探试验自检

根据规范要求,按抽检数大于2%的比例对成柱 24 小时左右的工程进行 N,轻便触探试验。总的是∶钻取的水泥土样搅拌均匀。在控制其3~4m 深度范围内每进入 30cm 的锤击次数均在15次以上,平均击次大于25次。依照(YBJ-91)中第5.0.2条触探击次的对比可知,24小时后桩身强度 g。均大于200kPa,已达到或超过设计要求。

2.工程桩开挖检验

各工号的基槽开挖后,由甲乙双方会同设计院,上部建筑承包单位进行验收,对桩径、桩数、桩头强度、桩顶标高、桩位偏差等均都作了检验,结果是∶

桩径均大于或等于500mm;桩数与设计一致;桩头水泥土均匀,桩头强度达到设计要求;桩顶标高同设计尺寸相符;桩位偏差在0~10cm 范围之内,符合规范要求。唯个别工号因有地下障碍物,处理后仍有块石无法清除,而略有偏位。综合看,工程桩合格率基本上达到100%。3.桩基动测检验

工程的 A标段因处于工艺试桩地段的近北侧,经建设单位与设计部门协商确定,工程桩免作动测试验、而桩身质量以基槽开挖育观验收成果为准。验收的结果均达到设计要求。

B标段的桩基动测试验由建设单位委托浙江省地球物理技术应用研究所承担;由化工部第一设计院工程师按 2%~10%的检测比例于现场随机抽检。测试结果,均都满足设计要求∶即桩身质量良好,施工工艺参数合理,水灰比和水泥土配比符合要求等。