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【摘 要】本文从实际施工角度出发,探讨了水泥搅拌桩的施工工艺,包括从施工准备、施工工艺、施工要点等方面进行了梳理和探讨.具有较强的实践性。
【关键词】水泥搅拌桩;施工准备;施工工艺;施工要点
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,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。这种方法适用于加固淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等软土地基,对于不同地质条件和不同加固目的,可采用不同性质的胶结材料,处理效果显著,处理后可很快投入使用。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我们在工程实践中探索的一个课题。其中选择的施工机械和施工工艺的优劣直接影响着复合地基的最终效果。泥搅拌桩桩体设计水泥用量量为被加固湿土质量的15%,材料采用P.O 42.5号普通硅酸盐水泥,水泥浆液水灰比为0.5。桩体的90天无侧限抗压强度为0.9MPa,并要求28天无侧限抗压强度大于0.6MPa。水泥搅拌桩施工完养护一个月后方可进行路基填筑。
1施工准备
为确保水泥搅拌桩施工的顺利进行,项目部建立了一个完善的施工管理组织管理机构。现场主要施工管理人员及投入劳力满足施工要求。施工前对所有进场施工设备进行調试、保养,确保设备正常运行。
原材试验检测报告及标准试验报告已报送驻地办并通过核查审批。
根据设计处理范围、桩的数量及间距水泥搅拌桩桩位进行复核和布置,布置时按照图纸设计范围对每一根桩进行编号并绘制桩位平面布置图,测量组采用全站仪根据桩位平面布置图放出主要轴线,采用钢尺量距定位,确定桩位,插入已编号木桩标识。对现场桩位地面标高进行量测,确定桩顶标高,桩底标高。
选用HP-5A型水泥搅拌桩机及其配套设备进行施工,水泥电脑喷浆自动记录仪已经标定。该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点,适宜本工程施工。
水泥P·O 42.5普通硅酸盐水泥,进场水泥具备出厂合格证,并经现场取样送试验室检验,合格后方可施工。
2、施工工艺
2.1、施工工艺流程
2.2水泥搅拌桩施工过程
2.2.1桩基机就位
桩机在自身的步履系统的辅助下,行走至将要施工的桩位处,再通过力轴的操作系统和步履系统复合操作,在对中员的指挥下,使搅拌头的锥尖正好与桩位标记点重合(在同一铅垂线上),完成了搅拌机就位和对中任务。然后通过液压系统或支撑系统调整搅拌机力轴垂直度,要求垂直度偏差小于1.5%,平面偏差不大于10cm。最后检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,准备开机作业。
2.2.2、搅拌下沉
开启搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉搅拌钻进速度小于1.0m/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值100A,钻进时电流值突然增大说明进入持力层,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,也可泵送少量的水或水泥浆进行钻进,凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩,喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。随时观察设备运行及地层变化情况,直至钻头下沉至试桩确定的桩长位置。
2.2.3、制备水泥浆
待搅拌机下沉到一定深度时,即开始拌制水泥浆,计算一根桩基水泥用量,一次制备一根桩基所需的水泥浆。水泥浆计量采用电脑喷浆自动记录仪自助计量。待喷浆前将水泥浆倒入集料斗中。
制备好的浆液搅拌均匀不得离折,泵送必须连续。水泥浆应在制浆机中不断搅拌,直至压浆时,才可缓慢地将其注入集料斗中。现场技术员要对拌制浆液的数量以及泵送浆液的时间等进行记录。
2.2.4、喷浆、搅拌提升
搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中。在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升,提升速度小于0.8m/分,提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断,同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。边喷浆边旋转提升,搅拌至离地面50cm。
施工时若因故停浆,送浆中断,将搅拌机下沉至停浆点以下1m,待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路清洗干净备用。
2.2.5、喷浆、搅拌、下沉
搅拌至离地面50cm后,重复进行搅拌下沉,下沉过程中始终保持送浆连续,中间不得间断,达到设计深度后停止钻进,为保证桩端施工质量,必须持续喷浆1分钟,使浆液完全到达桩端。
2.2.6、搅拌、提升
停止持续喷浆后、边搅拌边提升,搅拌机提升至地面2m时宜用慢速,当喷浆口即将提出地面时,停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
2.2.7、搅拌机移位
关闭电源,移动设备,进行下一根水泥搅拌桩施工。
2.2.8、回填桩头
在施工到顶端0.5m范围时,因上覆土压力较小,搅拌质量较差,所以对地面以下0.5m范围内不进行喷浆作业,桩机移位后,将地面以下未喷水泥浆的50cm,用水泥土回填,并振捣密实。
2.2.9、检测
试桩取芯检验,主要检测检测桩体的长度是否满足设计要求,桩体的连续性和桩体的28天无侧限抗压强度是否满足设计值0.6mpa。
桩位及桩间距采用钢尺测量检验是否满足设计及规范要求。
2.3、施工要点
2.3.1、施工过程中需记录水泥掺量,水泥浆的配比,钻机钻进、提升、拌速度,钻机工作压力,钻机的喷浆压力、灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间等参数,以指导后续水泥搅拌桩施工。
2.3.2、施工时注意标高控制,确保水泥搅拌桩桩顶标高符合设计要求。
2.3.3、水泥搅拌桩桩体无侧限抗压强度、桩长及桩身均匀性须符合设计要求。
2.3.4、搅拌机凝浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,应有专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。
作者简介:
田英,女,(1974-)学历:本科 目前职称:工程师 主要从事公路的建设管理及公路施工工作。
【关键词】水泥搅拌桩;施工准备;施工工艺;施工要点
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,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。这种方法适用于加固淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土等软土地基,对于不同地质条件和不同加固目的,可采用不同性质的胶结材料,处理效果显著,处理后可很快投入使用。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我们在工程实践中探索的一个课题。其中选择的施工机械和施工工艺的优劣直接影响着复合地基的最终效果。泥搅拌桩桩体设计水泥用量量为被加固湿土质量的15%,材料采用P.O 42.5号普通硅酸盐水泥,水泥浆液水灰比为0.5。桩体的90天无侧限抗压强度为0.9MPa,并要求28天无侧限抗压强度大于0.6MPa。水泥搅拌桩施工完养护一个月后方可进行路基填筑。
1施工准备
为确保水泥搅拌桩施工的顺利进行,项目部建立了一个完善的施工管理组织管理机构。现场主要施工管理人员及投入劳力满足施工要求。施工前对所有进场施工设备进行調试、保养,确保设备正常运行。
原材试验检测报告及标准试验报告已报送驻地办并通过核查审批。
根据设计处理范围、桩的数量及间距水泥搅拌桩桩位进行复核和布置,布置时按照图纸设计范围对每一根桩进行编号并绘制桩位平面布置图,测量组采用全站仪根据桩位平面布置图放出主要轴线,采用钢尺量距定位,确定桩位,插入已编号木桩标识。对现场桩位地面标高进行量测,确定桩顶标高,桩底标高。
选用HP-5A型水泥搅拌桩机及其配套设备进行施工,水泥电脑喷浆自动记录仪已经标定。该机具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点,适宜本工程施工。
水泥P·O 42.5普通硅酸盐水泥,进场水泥具备出厂合格证,并经现场取样送试验室检验,合格后方可施工。
2、施工工艺
2.1、施工工艺流程
2.2水泥搅拌桩施工过程
2.2.1桩基机就位
桩机在自身的步履系统的辅助下,行走至将要施工的桩位处,再通过力轴的操作系统和步履系统复合操作,在对中员的指挥下,使搅拌头的锥尖正好与桩位标记点重合(在同一铅垂线上),完成了搅拌机就位和对中任务。然后通过液压系统或支撑系统调整搅拌机力轴垂直度,要求垂直度偏差小于1.5%,平面偏差不大于10cm。最后检查钻杆长度,钻头直径,连接好输浆管路,准备开机作业。
2.2.2、搅拌下沉
开启搅拌机主电机,桩机钻杆垂直下沉,下沉搅拌钻进速度小于1.0m/分,下沉过程中,工作电流不大于额定值100A,钻进时电流值突然增大说明进入持力层,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压,也可泵送少量的水或水泥浆进行钻进,凡经输浆管冲水下沉的水泥搅拌桩,喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清。随时观察设备运行及地层变化情况,直至钻头下沉至试桩确定的桩长位置。
2.2.3、制备水泥浆
待搅拌机下沉到一定深度时,即开始拌制水泥浆,计算一根桩基水泥用量,一次制备一根桩基所需的水泥浆。水泥浆计量采用电脑喷浆自动记录仪自助计量。待喷浆前将水泥浆倒入集料斗中。
制备好的浆液搅拌均匀不得离折,泵送必须连续。水泥浆应在制浆机中不断搅拌,直至压浆时,才可缓慢地将其注入集料斗中。现场技术员要对拌制浆液的数量以及泵送浆液的时间等进行记录。
2.2.4、喷浆、搅拌提升
搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中。在桩端搅拌喷浆30s后匀速搅拌提升,提升速度小于0.8m/分,提升过程中始终保持送浆连续,中间不得间断,同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。边喷浆边旋转提升,搅拌至离地面50cm。
施工时若因故停浆,送浆中断,将搅拌机下沉至停浆点以下1m,待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路清洗干净备用。
2.2.5、喷浆、搅拌、下沉
搅拌至离地面50cm后,重复进行搅拌下沉,下沉过程中始终保持送浆连续,中间不得间断,达到设计深度后停止钻进,为保证桩端施工质量,必须持续喷浆1分钟,使浆液完全到达桩端。
2.2.6、搅拌、提升
停止持续喷浆后、边搅拌边提升,搅拌机提升至地面2m时宜用慢速,当喷浆口即将提出地面时,停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
2.2.7、搅拌机移位
关闭电源,移动设备,进行下一根水泥搅拌桩施工。
2.2.8、回填桩头
在施工到顶端0.5m范围时,因上覆土压力较小,搅拌质量较差,所以对地面以下0.5m范围内不进行喷浆作业,桩机移位后,将地面以下未喷水泥浆的50cm,用水泥土回填,并振捣密实。
2.2.9、检测
试桩取芯检验,主要检测检测桩体的长度是否满足设计要求,桩体的连续性和桩体的28天无侧限抗压强度是否满足设计值0.6mpa。
桩位及桩间距采用钢尺测量检验是否满足设计及规范要求。
2.3、施工要点
2.3.1、施工过程中需记录水泥掺量,水泥浆的配比,钻机钻进、提升、拌速度,钻机工作压力,钻机的喷浆压力、灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间等参数,以指导后续水泥搅拌桩施工。
2.3.2、施工时注意标高控制,确保水泥搅拌桩桩顶标高符合设计要求。
2.3.3、水泥搅拌桩桩体无侧限抗压强度、桩长及桩身均匀性须符合设计要求。
2.3.4、搅拌机凝浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,应有专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。
作者简介:
田英,女,(1974-)学历:本科 目前职称:工程师 主要从事公路的建设管理及公路施工工作。