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深层搅拌桩施工工艺及施工参数

397 2021-10-20 13:36:02

正式施工搅拌桩前,应进行现场采集土样的室内水泥土配比试验,当场地存在成层土时应取得各层土土样,至少应取得最软弱层土样。通过室内水泥土配比试验,测定各水泥土试块不同龄期、不同水泥掺入量 、不同外加剂的抗压强度。为深层搅拌施工寻求满足设计要求的最佳的水灰比、水泥掺人量及外加剂品种、掺量。

利用室内水泥土配比试验结果进行现场成桩试验,以确定满足设计要求的施工工艺和施工参数。

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1.施工工艺

一般情况下,浆液深层搅拌法的施工工艺流程参见图5.6-5。

(1)定位

开启走位卷扬机将深层搅拌机移到指定桩位,对中。当地面起伏不平时,应调整塔架丝杆或平台基座,使搅拌轴保持垂直。一般对中误差不宜超过2.0cm,搅拌轴垂直度偏差不超过1.0%。

(2)浆液配制

1)严格控制水灰比,一般为0.45~0.55。袋装水泥应抽检,加水应经过核准的定量容器。

2)水泥浆必须充分拌和均匀。使用砂浆搅拌机制浆时,每次投料后拌和时间不得少于3min。

3)为改善水泥和易性,可加入适量的外加剂,尤其在夏季施工时应加适量的减水剂,如木质素磺酸钙,一般掺入量为水泥用量的0.2%。

(3)送浆

将制备好的水泥浆经筛过滤后,倒人贮浆桶,开动灰浆泵,将浆液送至搅拌头。

(4)钻进喷浆搅拌

证实浆液从喷嘴喷出并具有一定压力后,启动桩机搅拌头向下旋转钻进搅拌,并连续喷人水泥浆液。

1)根据设计要求和成桩试验结果调整灰浆泵压力档次,使喷浆量满足要求。

2)钻进喷浆搅拌至设计桩长或层位后,应原地喷浆搅拌 30s。

(5)提升搅拌喷浆将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌,并继续喷人水泥浆液,直至地面。

(6)重复钻进喷浆搅拌按上述

(4)操作进行。

(7)重复提升搅拌

按上述(5)操作进行。如喷浆量已达到设计要求时。可只复搅不再送浆.但需注意此时喷浆口易于堵塞。

(8)当搅拌轴钻进、提升速度为0.65~1.0m/min 时,应重复一次(4)~(7)操作。

(9)成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口,桩机移至另一桩位施工。2.施工参数

为了使水泥搅拌桩能满足设计要求,其施工参数根据成桩试验确定。一般浆液深层搅拌桩施工参数有∶

(1)搅拌钻杆的钻进、提升速度(0.5~1.0m/min);

(2)搅拌钻杆(轴)的转速(60r/min);

(3)钻进、提升次数;

(4)施工桩径(0.5~0.7m);

(5)施工桩长(小于23.0m;

(6)水泥浆液配合比;水泥∶水∶外加剂;

7)灰浆搅拌机内每次投料量∶水泥量 X+水量 Y+外加剂量 Z;

(8)每根桩水泥浆液用量(需变掺量时,应确定各桩段水泥用量);

(9)灰浆泵压力档次;

(10)垂直度偏差限值、桩位偏差限值;粉体喷射时,另有∶

(11)输送轮转数;

(12)输送空气压力大小;

(13)输送空气流量。

3.粉体喷射搅拌桩施工工艺

粉体喷射搅拌桩施工工艺流程如图5.6-6。

与浆液搅拌不同的是;

(1)使搅拌轴垂直目搅拌钻头对准桩位后.启动粉喷钻机。搅拌轴边旋转钻头边钻进直至加固深度,此时不喷射加固材料。但为了不使喷口堵塞,需连续不断喷出压缩空气。

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(2)钻头钻进至设计标高后,启动粉体发送器,并使搅拌钻头反向旋转提升,同时连续喷射粉体固化材料。

(3)搅拌钻头提升距地面 30~50crn 时应关闭粉体发送器,防止粉体溢出地面污染环境。

(4)粉体喷射搅拌桩机的钻进、提升速度便于调整。钻进速度可根据土层阻力尽机械能力快速入土,提升速度可根据设计要求的加固材料数量及材料输送机的喷出量取定。

4.深层搅拌水泥土挡墙施工工序

(1)平整场地,桩位放样,开挖导槽。导槽宽度宜比设计墙宽大0.4~0.6m,深度宜为1.0~1.5m。

(2)施工机械就位;

(3)制备水泥浆或水泥干粉;

(4)钻进喷浆搅拌(或无粉预搅);

(5)提升喷浆(粉)搅拌至孔口;

(6)必要时重复(4)~(5)操作;

(7)施工机械移位;

(8)根据设计要求桩身插筋。

施工质量控制措施

(1)基坑支护挡墙施工前.会同有关设计人员进行设计图纸会审和技术交底。

(2)编制施工组织设计,内容包括;1)场区工程地质、水文地质概况;

2)基坑周边环境、地下障碍物情况,施工场地总平面布置图;

3)根据成桩试验结果确定的搅拌桩施工工艺和施工参数;

4)基坑支护挡墙搅拌桩施工方案和施工顺序;

5)机械设备的型号、数量、动力;各工种材料的数量、质量、规格、品种、使用计划;工程技术人员、管理人员和关键岗位人员的配置;

6)施工中的关键问题和技术难点的技术质量要求标准和保证措施等;

7)施工工期、质量、安全控制方案;8)施工期间的质量监控、抢险应急措施。(3)施工时应做到;

1)严格控制桩位和桩身垂直度,以确保足够的搭接长度和整体性。施打桩前需复核建筑物轴线、水准基点、场地标高;桩位对中偏差不超过 2.0crm,桩身垂直度偏差不超过1.0%。

2)挖除表层障碍物,若埋深3.0m 以下存在障碍物时与设计人员商量,酌情处理。3)水泥必须无受潮、无结块,并且有出厂质保单及出厂合格证,发现水泥有结硬块,严禁投料使用。

4)对浆液搅拌桩,应严格控制水灰比,一般水泥浆液的水灰比为0.45~0.5。

a.加水应用经过核准的定量容器,为使浆液泵送减少堵管,应改善水泥的和易性,增加水泥浆的稠度,可适量加入减水剂<如木质素磺酸钙,一般为水泥用量的0.2%)。

b,水泥浆必须充分拌和均匀,每次投料后拌和时间不得少于3min,分次拌和必须连续进行,确保供浆不中断。

c.水泥浆从砂浆拌和机倒人贮浆桶前,需经筛过滤,以防出浆口堵塞,并控制贮浆桶内贮浆量,以防浆液供应不足而断桩。贮浆桶内的水泥浆应经常搅动以防沉淀引起的不均匀。

d.制备好的水泥浆不得停置时间过长,超过 2h 应降低标号使用或不使用。

e.成桩宜采用二次搅拌。二次喷浆施工工艺,搅拌轴钻进提升速度不宜大于0.5m/min,或钻头每转一圈的钻进或提升量不应超过 1.0~1.5cm。

f.必须待水泥浆从喷浆口喷出并具有一定压力后,方可开始钻进喷浆搅拌操作,钻进喷浆必须到设计深度,误差不超过5.0cm,并作好记录。

g. 搅拌钻头钻进搅拌时若遇较硬土层阻力大,钻进慢,钢丝绳松,钻进困难时,应增加搅拌机头自重,或启动加压卷扬机,或适当更改搅拌头叶片。不宜采用冲水下沉搅拌。

h.按成桩试验确定的压力档次操作挤压泵,并随时观察送浆管的送浆情况。桩机操作者应与制浆施工人员保持密切联系,保证搅拌机喷浆时供浆连续,因故停浆时,须立即通知桩机操作者,并从地面重新开始钻进喷浆。不得留一定长度搭接后中途开始工作。送浆异常时应迅速查明原因,妥善处理并记录。

i.若施工过程中因停电或设备故障停工1h以上。必须立即进行全面冲洗。防止水泥在设备用管中结块,影响施工。

j. 尽量采用沿挡墙纵向走机。桩排之间的搭接时间不应超过24h。如因故超过上述时间时,应先将待搭接的桩进行空钻留出榫头,或采取局部补桩措施。挡墙施工始点可留有锯齿形截面以便与终点连接。

k.若成桩过程中,出现反土或冒浆现象,必须在一定深度内增加一次搅拌。l,使用水泥搅拌桩专用测试仪,在成柱全过程中对成桩质量进行跟踪监测。5)对粉体喷射搅拌桩。施工时除应做到上述相应的要求外。还应有以下措施,

a.粉体输送器必须有粉量的计量装量,并在喷粉成桩过程中随时监测其喷粉量。完成一根后应立即打开料罐,测量用粉量,对喷粉量达不到设计要求的桩立即复搅复喷。

b.成桩宜采用二次搅拌工艺。即予搅钻进提升喷粉搅拌。喷粉搅拌时。钻头每转一圈的上提量以1.0~1.5cm为宜。

c.正式施工前应进行成桩试验,以确定满足设计要求的施工参数(气压、气量、喷灰量调节以及搅拌轴提速等)。

d.对地下水位以上的桩,为保证水泥水解水化反应充分,施工时或施工完成后应从地面浇人适量的水。

质置检验

应在成桩施工期、开挖前、开挖期三个阶段对水泥土围护结构的质量作相应的检验,及时发现问题,防范于未然。

1.成桩施工期的质量检验项目包括∶

1)验证机械牲能、材料质量、掺合比试验结果;

(2)逐根检查桩位、桩长,桩顶标高、桩身垂直度、水泥用量、钻进提升速度、水灰比、外加剂掺量、灰浆泵压力档次、搅拌次数、搭接桩施工间歇时间等。

(3)施工一定量后,,可抽样进行开挖检验或取样检验桩身质量,,发现问题及时补救并纠正。

开挖检验;根据工程要求,选取一定数量的桩体进行开挖,检查桩身的外观质量、搭接质量、整体性等。

取样检验;从开挖外露桩体中凿取试块或采用岩芯钻孔取样制成试块,检查桩身的均匀性,并与室内制作的试块进行强度比较。

2.基坑开挖前的质量检测;

(1)复核桩位、桩数。

(2)采用钻孔取芯检验桩长和桩身强度。钻孔取芯宜采用φ110钻头,连续钻取全桩长范围内的桩芯。桩芯应呈坚硬状态并无明显的夹泥、夹砂断层。有效桩长范围内的桩身强度应满足开挖设计要求。

3.基坑开挖期的质量检测

1)直观检验;对开挖面桩体的质量以及墙体和坑底渗漏水情况进行检查,如不能满足设计要求应 立即采取必要的补救措施。如注浆、高压旋喷补强。或改变土方开挖方案。

2)位移监测∶对支挡结构及周围建筑物和周围设施进行位移监测,以指导开挖施工。