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岩土研究院

水泥土搅拌桩地基施工工艺标准(附视频)

472 2020-12-10 16:29:30


1、适用范围

本标准规定了水泥土搅拌桩地基的施工要求、方法和质量控制标准。

本标准适用于建筑工程加固较厚的淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高、 且地基承载力不大于120kPa的黏性土地基。 不宜用于土中夹漂石、块石的地层。


2、规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版不适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB50300—2013 建筑工程施工质量验收统一标准

GB50202—2002 建筑地基基础工程施工质量验收规范  

JGJ79 建筑地基处理技术规范

YBJ225 软土地基深层搅拌加固法技术规程


3、术语

3.1 地基处理

为提高地基承载力或消除地基土的不良工程性质(如黄土的湿陷性、膨胀土的胀缩性、松散砂土的液化性质等) ,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。

3.2 水泥土搅拌法

以水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,将固化剂和地基土强制搅拌,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体的地基处理方法。

4、施工准备

4.1 技术准备

4.1.1 熟悉设计方案和设计图纸, 提前解决好设计方案和设计图纸上的问题。

4.1.2 标定搅拌机械的灰浆泵输送量、 灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数设计,并根据设计通过试验确定搅拌桩材料的配合比。

4.1.3 深层搅拌机定位时,必须经过技术复核确保定位准确,并请监理人员进行轴线定位验收。

4.1.4 编制详细施工方案和技术交底。  

4.2 物资准备

4.2.1 水泥:强度等级不低32.5级的普通硅酸盐水泥。其质量必须符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175的规定。进场后应进行水泥强度及安定性的复检。

4.2.2 砂:用中砂或粗砂,质量符合《普通混凝土用砂质量标准及检验标准》JGJ52规定。

4.2.3 外加剂:塑化剂采用木质素磺酸钙,促凝剂采用硫酸钠、石膏、氯化钙、三乙醇胺等、应有产品出厂合格证,掺量通过试验确定。

4.3 施工设施准备

4.3.1 施工机械  

主要施工机械:深层搅拌机,起重机,灰浆泵,冷却泵,机动翻斗车,导向架,集料斗,磅秤,电气控制柜等。机具配置见表1

1  施工机具配置表


4.3.2 工具用具

主要工具用具:铁锹,手推车、铁镐、撬棍、扳手、轻型轨 道等。

4.3.3 监测装置

    经纬仪、水准仪、水泥浆流量计、水泥土搅拌桩浆量监测记录仪(即提速测定仪) 、搅拌深度自动记录仪、试块制作试模等。  

4.4 作业条件准备

4.4.1 场地应先整平,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), 场地低洼处用黏性土料回填夯实,不得用杂填土回填。

4.4.2 按施工平面布置图指定位置搭设水泥棚及生产临时设施。

4.4.3 设备开机前应经检修、 试调, 检查桩机运行和输料管畅通情况。

4.4.4 开工前应检查水泥及外加剂的质量、 桩位、 搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度(主要是水泥浆流量计和其他计量装置) 。

4.4.5 水源、电源须满足施工使用,并且引至现场。

5、施工工艺  

5.1 施工工艺流程

本工艺流程见图1


5.2 操作要求

5.2.1 桩机就位

移动深层搅拌机到指定位置,对准桩位,桩位偏差不得大于50mm,并应使搅拌机保持水平,导向架垂直。

5.2.2 下沉预搅拌

深层搅拌机启动前,用输浆胶管将贮料出罐,砂浆泵同深层搅拌机接通,待深层搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,用卷扬机将搅拌机下放,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,为了使土体充分破碎,应控制搅拌机的电流、电压和预搅下沉速度。

5.2.3 水泥浆制备

待深层搅拌机下沉到一定深度时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。

5.2.4 喷浆搅拌提升

深层搅拌头下沉到设计深度后,启动灰浆泵将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中,边喷浆边搅拌,直至提出地面完成一次搅拌过程。 同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机,一般以0.5m/min的均匀速度提升。

5.2.5 重复上下搅拌和喷浆

深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度后再将搅拌机提升地面,即完成一根柱状加固体,外形呈8”字形,一根接一根搭接,形成壁状加固体,几个壁状加固体连成一片即成块体。

5.2.6 清洗

当一施工段成桩完成后,应即时进行清洗。向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

5.2.7 移位

开行深层搅拌桩机(履带式机架也可进行转向、变幅作业)到新的桩位,重复上述16步骤,进行下一根桩的施工。 考虑到搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大, 因此通常还可对桩顶1.0m1.5m范围内再增加一次输浆, 以提高其强度。

5.3 季节性施工

5.3.1 冬期施工应注意负温对加固效果的影响。

5.3.2 雨季施工切实做好水泥的防潮及防雨工作, 保证施工原材料的质量符合工程质量要求。

a) 施工现场做好防雨防涝工作,根据实际情况在现场开设必要的排水沟,形成有组织排水;

b) 水泥搅拌桩施工机械基本为电动设备,在雨季必须做好用电设备的安全接地及露天保护工作,谨防发生触电事故;

c) 发生不可中断的作业时,采取对现场施工人员发放雨衣、胶鞋等防雨工具,确保不发生施工质量问题。


6、质量控制标准

6.1 主控项目

水泥及外加剂质量、水泥用量、桩体强度、地基承载力的允许偏差应符合表2的规定。

2  水泥土搅拌桩地基质量检验标准


6.2 一般项目

机头提升速度、桩底标高、桩顶标高、桩位偏差、桩径、垂直度、搭接应符合表2的规定。

6.3 其他质量控制要求

6.3.1 施工前应仔细检查搅拌机械、供浆泵、连接管路、接头和阀门的密封性、可靠性,送泵管路的长度不宜大于50m

6.3.2 当搅拌深度达到设计要求时,应先送泵同时提升, 当搅拌头提升至桩顶上200mm时停止喷浆。

6.3.3 喷浆时因故停喷,应重新搅拌直到恢复喷浆。

6.3.4 水泥土搅拌桩对水泥压入量要求较高, 必须在施工机械上配置流量控制仪表,以保证一定的水泥用量。

6.3.5 施工中常见质量问题和处理措施见表3

3  施工中常见质量问题和处理措施

7、产品防护

7.1 搅拌桩施工完毕, 应养护14d以上才可开挖。 基坑基底标高以上300mm,应采用人工开挖。

7.2 桩头挖出后,应禁止机械在其上行走,防止桩头被破坏,  应尽快进行下道工序的施工。


8、环境因素及危险源控制措施

8.1 环境因素控制措施

8.1.1 施工现场开挖排水沟,有组织排水,做到场内不积水。  

8.1.2 施工人员做到工完料尽场地清,随时维护工地整齐清洁。

8.1.3 增强环保意识,减少环境污染,改善工作生活环境,保证职工以健康的身体投入到施工中去。

8.1.4 工程完工后, 将所有临时设施拆除, 拆除后产生的垃圾和材料运到指定地点,恢复环境原貌,避免对环境造成污染。

8.2 危险源控制措施

8.2.1 作业场地距电源变压器或供电主干线距离应在200m以内。

8.2.2 电源容量与导线截面必须符合说明书规定, 启动时电压降不得超过额定电压的10%

8.2.3 检查电源接线及控制系统接触的可能性, 连接的电缆应无破损,必要时需进行维修或更换。

8.2.4 作业中,如电流急剧上升时,应停止运转,排除故障后,方可继续作业。

8.2.5 搅拌下沉时, 应保持钻杆与导轨的垂直度, 偏斜不得超过20

8.2.6 搅拌下沉时,如遇障碍物卡住或机架摇晃、移动、偏斜等现象,应立即切断电源,停止下沉,未查明原因前不得强行启动。

8.2.7 作业后,应切断电源,用防雨布将操纵箱遮盖好。

8.2.8 机械应铺垫牢固,防止事故发生。


9、质量记录

执行本标准应形成以下质量记录:

A1024  水泥土搅拌桩地基工程检验批质量验收记录表

04-B1008  施工组织设计(施工方案)报批表

04-B1019  施工技术交底记录

04-B1020  施工日志

B1023  隐蔽工程验收记录

04-B1024  工序交接、中间交接、单位之间交接检查记录

C1108  水泥搅拌桩施工记录表

C1117  桩位放线测量记录

C1406  水泥复检报告

  C1407  水泥安定性检验报告