水泥土搅拌桩重点讲解PPT课件

1、大 纲 水泥搅拌桩的加固机理（李顺明） 深层搅拌法施工中常见的问题及处理措施(蔡立) 粉喷桩在施工中常见的问题及处理措施(方振迪） 水泥桩干法与湿法施工的优缺点（杨鹏飞） 冻土地区路基施工注意事项（邹维邦）第1页/共21页1.水泥搅拌桩的加固机理1.1水泥的水解和水化反应1.2土颗粒与水泥水化物的作用1.3水泥土的物理性质1.4水泥土的力学性质 第2页/共21页1.1水泥的水解和水化反应 普通硅酸盐水泥的主要成分是：氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和三氧化硫。他们组成不同的氧化物：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙等等。水化后生成氢氧化钙、水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁铝三钙等物质。 水化物

2、能够溶于水中，使水泥颗粒表面重新暴露出来，再与水发生反应，水溶液达到饱和后，新生成的物质不能再溶解，以胶体的形势析出来。第3页/共21页1.2土颗粒与水泥水化物的作用 离子交换和团粒化作用 途中所含有的二氧化硅能够与水泥水化产物氢氧化钙发生反应，进行离子交换，使较小的土颗粒形成较大的土团。水化产物形成的胶体粒子的比表面积比水泥颗粒大1000倍左右l硬凝反应 随着水化反应的进行，溶液之中的钙离子数量超过了离子交换的量后，在碱性环境中，能使二氧化硅及三氧化二铝中的一部分或大部分与钙离子记性反应，形成不溶于水的稳定的结晶化合物。第4页/共21页 碳酸化作用 水化物中游离的氢氧化钙能与空气中的二氧化碳

3、和水反应，生成不溶于水的碳酸钙。这使水泥土的强度增加，但是增长的速度较为缓慢，时间较长。第5页/共21页1.3水泥土的物理性质 水泥掺入比 w=掺加的水泥重量/被加固软土的重量 *100%l含水量 由于发生了水化反应，使得原土壤中的部分自由水变成了结合水，水泥土的含水量比原土壤中的含水量减少了0.5%-7.0%左右。l重度 由于水泥浆的重度与软土的重度相当，所以采用水泥桩加固地基时，加固部分对下部未加固部分不会产生过大的附加荷载，也不会产生较大的附加沉降量第6页/共21页 相对密度 水泥土的相对密度比天然地基的相对密度增加0.7%-2.5% 渗透系数 水泥土的渗透系数随着水泥掺入量的增大和养护

4、时间的增长而减小。水泥加固淤泥质黏土能减小原土壤的水平向渗透系数，而对竖直方向的改善不明显第7页/共21页1.4水泥土的力学性质 水泥掺入比w对强度的影响 水泥土的强度随着w的增大而增大，一般在施工过程中选用w7% 龄期对强度的影响 随着养护时间的增长而提高，一般在28 天后任有显著增长 水泥强度等级对强度的影响 水泥土强度随着水泥强度等级的增加而增加第8页/共21页 土样含水量对强度的影响 一般情况下，土样的含水量每降低10%，强度可以增加10%-50%。 土样中有机质含量对强度的影响 有机质含量少的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大得多。 外加剂对强度的影响 不同的外加剂对强度的影响不

5、同。木质素磺酸钙对强度的影响不大，主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对强度有增强作用 养护方法 主要表现为养护环境的温度和湿度上。第9页/共21页2.深层搅拌法施工中常见的问题及处理措施常见问题常见问题发生原因发生原因处理方法处理方法预搅下沉困难预搅下沉困难1.1.电压偏低电压偏低2.2.土质硬，阻力太大土质硬，阻力太大3.3.遇到大遇到大石块、树根等障碍物石块、树根等障碍物 1.1.调高电压调高电压2.2.适量冲水或浆液适量冲水或浆液3.3.挖出障碍挖出障碍物物搅拌机下沉不到预定深度搅拌机下沉不到预定深度土质黏性大，搅拌机自重不够土质黏性大，搅拌机自重不够增加搅拌机自重或开动加压装置增加搅拌机自

6、重或开动加压装置喷射未到设计桩顶面高程，集料斗浆液已喷射未到设计桩顶面高程，集料斗浆液已排空排空1.1.投料不准确投料不准确2.2.灰浆泵磨损漏浆灰浆泵磨损漏浆3.3.输浆量输浆量太大太大1.1.重新标定投料量重新标定投料量2.2.检修灰浆泵检修灰浆泵3.3.重新标重新标灰浆输浆量灰浆输浆量喷浆到设计位置集料斗中剩浆过多喷浆到设计位置集料斗中剩浆过多1.1.拌浆加水过量拌浆加水过量2.2.输浆管部分堵塞输浆管部分堵塞1.1.重新标定拌浆用水量重新标定拌浆用水量2.2.清洗输浆管路清洗输浆管路输浆管堵塞爆裂输浆管堵塞爆裂1.1.输浆管内有水泥结块输浆管内有水泥结块2.2.喷浆口间隙太小喷浆口间隙

7、太小1.1.拆洗输浆管拆洗输浆管2.2.使喷浆口球形阀间隙适当使喷浆口球形阀间隙适当搅拌钻头和混凝土同步旋转搅拌钻头和混凝土同步旋转1.1.灰浆浓度太大灰浆浓度太大2.2.搅拌叶片角度不适宜搅拌叶片角度不适宜1.1.重新标定浆液水灰比重新标定浆液水灰比2.2.调整叶片角度或调整叶片角度或更换钻头更换钻头第10页/共21页3.粉喷桩在施工中常见的问题及处理措施 卡钻 原因：通过含水量过低或板结坚硬的土层或局部遇到障碍物。 处理方法： 实行慢速钻进 提出钻头，改进钻头 如位置较浅，可用其他方法疏松土层后再钻 如提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再复喷第11页/共21页 喷粉不畅或堵塞 检查空压

8、机运行情况，调整气源压力，处理输气管的密封不严重问题，确保正常输气 改用合体水泥，提出钻头，清理喷嘴 清楚固化中的杂物和大颗粒，改用符合要求的固化料 喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次第12页/共21页 桩体疏松： 对局部土层含水量过低，可向土层适当加水，对大面积干土层应改用浆液搅拌法成桩 可二次钻进，复喷一次分料 检查输灰管路，提高喷灰数量第13页/共21页断桩： 水泥或石灰应妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保符合要求的灰料入储灰罐 经常检查管道，确保输灰畅通 喷灰剂量要准确，供气风压要满足要求 提升钻杆前要先喷灰12min后均匀搅拌提升 钻头或输灰管道堵塞，应立即

9、停钻清理 对已断灰桩应将上部断桩打除后，用水泥砂浆补桩或在邻位补桩第14页/共21页 空心桩： 当土层含水量低于20%时，宜采用钻孔时适当注水或改用喷浆搅拌成桩工艺 桩体强度不均：控制提钻速度，确保均匀提升、均匀喷灰、均匀搅拌经常检查计量秤，确保计量准确经常检查输灰管路德喷灰量和供气压力，确保平稳送灰遇松软土层或黏土层应调整输出转速，保证钻杆的适应性调整空压机的气压，保证气压的稳定第15页/共21页 漏桩：应该逐桩编号，成桩过程中应逐排逐号进行桩位应该做明显标记，并注意在施工过程中不得损坏应设专职人员进行施工记录，认真记录施工过程中桩号、桩长、喷灰量等技术数据对已漏桩应予以及时修补第16页/共

10、21页4.水泥桩干法与湿法施工的优缺点 湿法： 优点：搅拌较均匀，易于复搅。 缺点：加固硬化时间长，天然含水率 过高时， 桩间土多余的孔隙需要较长的时间才能排除。 干法： 优点：水泥硬化时间短，在一定的程度上降低了桩间土的含水量，在一定范围内提高了桩间土的强度。 缺点：搅拌均匀性欠佳，难于全程复搅。第17页/共21页5.冻土地区路基施工注意事项 施工时必须严格按照设计图所给定的尺寸和要求施工。 不得随意弃渣。 做好防、排水措施。 冻土开挖时间尽量选择在5月之前或9月之后。 如果须在6、7、8月进行施工，这要在夜间施工。 做好温度控制措施，防止冻土融化。 做好混凝土养护工作。 对运输道路进行检查，消除障碍，对不良地段进行修补。第18页/共21页冻土地区路基施工的原则 对于路基施工而言，保护冻土，控制融化，破坏冻土原则是路基施工应该遵从的原则。 保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内，能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内，保持其下卧多年冻土的冻结状态。 控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底（或边坡）多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化，而且经融化下沉变形量计算，可以将融化速率和深度控制在路基