深层水泥搅拌法(CDM)加固软土地基施工规程

1、深层水泥搅拌法（CDM 加固软土地基施工规程1. 主题内容与适用范围本规程阐述了深层水泥搅拌法（CDM 加固软土地基的施工方法、所用船机设备、施工工艺、施工技术要求和措施、质量标准和检测。本规程适用于高桩码头接岸结构岸坡软基加固施工，防波（沙）堤、护岸、围堰、跨海大桥的桥墩基础、海上人工岛和陆上已有建筑附近 加固软土地基的施工，亦可参照执行。2. 引用标准JTJ291-98 高桩码头设计与施工规范JTJ250-98 港口工程地基规范3. 施工方法采用深层搅拌处理机，将水泥浆等材料，注入地基土中，并与地基土就地强制搅拌形成“水泥土” ，依靠水泥的硬化及其与土粒的化学反应而使地基得到 加固。4.

2、船机设备4.1 水上 CDMffi工设备水上 CDM 施工设备表 4.1船体系统长 m宽 m型深 m搅拌架高m发电机组 KW作业条件（有效波高）m搅拌船42143.232.78485 0.5制浆船33122.7120 0.5深层搅拌处理机加固面积mi加固深度 m搅拌能力 m/h驱动方法功率 kw转速 rpm单轴扭矩KN.m重量 t2.172水面以下 25m200电动90 x225.4/50.817.3/34.547定位系统定位手段水上有效测距范围系统定位精度疋位时间平面偏差垂直度偏差微波测距30m2.5km 5cm1%5min制输浆系统水泥筒仓灰浆搅拌机搅拌储浆罐输浆泵45tX31m400L/

3、minX2 台注：以烟台港工程为例，我国第一代CDM搅拌船。4.2 陆上 CDM 施工设备陆上 C D M 施工设备表 4.2序号设备名称数量主要功能1.DSJ-55-1 搅拌机1 台单轴、搅拌头 700mrp55kw, 59rpm/min2.灰浆泵1 台4kw，最大输浆能力为 3ni/h3.灰浆搅拌机1 台4kw4.离心水泵1 台4kw5.发电机1 台150kw注：以天津港南疆煤码头中引桥桥台基础为例。5.CDM 施工工艺流程图CDM 施工工艺流程图施工作业参数控制搅拌机贯入提升速度 搅拌机转数搅拌深度 水泥浆输送量 搅拌机扭矩 （电流）水深（地面）测量 隆起土挖除注：“()”为陆上 CDM

4、 施工准备工作测量定位系统设置水深（地面）测量障碍物探查及排除典型施工加固土强度及均匀性着底性及着底标准接合性搅拌系统的稳定性其它设备系统的性能移船（机）定位 搅拌机贯入 搅拌体下端处理 搅拌机提升 检查清洗搅拌机钻孔检验6. 施工技术要求和措施6.1 材料6.1.1. CDM 加固软土地基所用材料，一般是由水泥、外加剂和搅拌用水搅拌而成 的水泥浆。6.1.2. 水泥可选用硅酸盐水泥、 普通硅酸盐水泥、 矿渣硅酸盐水泥， 当有条件时 宜选用缓凝水泥，必要时可采用其它品种水泥。水泥均应符合现行国家标准。6.1.3宜选用回转窑水泥， 当施工工地附近回转水泥不能满足供应要求时可选用 立窑水泥，但在使

5、用前应进行性能检查并各项指标合格， 使用中应加强质量控制。6.1.4开工前应使用拟用品种水泥与工程所在位置取的各层土搅拌进行室内实 验，以验证拟用水泥品种对工程土质的匹配性并进行经济技术比较。 水泥掺入比 宜为715%。当工程量较小或工程所在位置附近有工程实例时，可借鉴先前工程的实验 报告。6.1.5当使用非缓凝型水泥时， 水泥浆中宜掺入缓凝型减水剂的品种及用量应通 过试验确定。外加剂的使用应保证水泥浆的流动性。外加剂宜用早强、缓凝和减水的材料，并应避免污染环境。6.1.6外加剂应质量稳定， 并附有质量检验证书、 主要特性及成分、 储存时间及 使用有效期、适宜的掺量、注意事项、出厂日期等技术文

6、件。6.1.7搅拌用水可采用工程所在地的海水或淡水， 使用前应对搅拌用水进行有机 物含量、 PH 值、混浊度、水温等物理化学分析，查明对水泥搅拌体的侵蚀性， 用以指导施工参数的调整。6.2 施工设备选择621 水上 CDM 施工设备选择621.1水上 CDM 施工使用的船舶类型和规格，应根据水深、加固范围、地形、 气象、海洋条件及工期等施工条件进行选择。6.2.1.2水上 CDM 施工应采用专用作业船组进行，一般由船体系统、制浆系统、 定位系统、 处理机操作系统及水泥供应系统等组成， 另根据现场情况配有拖轮或 起锚艇、交通艇。 搅拌船的最大加固深度、 搅拌机功率和作业效率应满足工程条 件。在风

7、力 6 级以下，浪高 0.5m 以内时，应能昼夜连续作业。6.2.1.3搅拌船应有自动定位系统， 以确定搅拌桩的平面位置， 定位允许偏差为 5cm。搅拌船应有自动平衡调控系统，在施工作业中对作业船进行纵倾和横倾 调平，以保证搅拌桩的垂直度， 垂直度允许偏差为 1%。搅拌船宜设自动记录仪， 对施工作业过程中主要施工参数逐桩自动记录。622 陆上 CDM 设备选择622.1 陆上 CDM 使用的机种，基本上是由贯入长度决定的，但亦应考虑土质、 施工等条件进行选择。6.2.2.2 陆上 CDM 施工机械一般由深层搅拌处理机（含施工控制仪器），发电机 组、灰浆搅拌设备、水泥筒仓、潜水泵、灰浆泵等组成。

8、 CDM 处理机导架长、功 率和作业效率应满足工程条件。在 6 级风以下能昼夜连续作业。6.2.2.3 陆上 CDM 处理机应有平面定位设施，以确定搅拌桩平面位置，平面位置 允许误差土 1cm,应有调平装置，以保证搅拌桩的垂直度，垂直度允许误差为 0.5%。6.2.2.4 陆上 CDMffi工机组，应设有施工管理系统、施工管理仪表等，以便及时 掌握搅拌桩成型过程中的施工情况、 自动以数字方式逐桩打印输出施工记录、 及 时判断处理机升降速度、吐浆量和搅拌轴转数是否满足规定标准值。6.3典型施工6.3.1在正式开工前，应在靠近正式工程处进行试验性的搅拌处理，以检验选用 施工设备的性能和室内配合比试

9、验的适用性，确定正式施工作业的技术参数。6.3.2典型施工地点的地质情况应充分反应正式工程的地质情况， 典型施工位置 应有12 个有完整的且具有代表性的钻孔资料， 以便对典型施工结果进行对应分 析。6.3.3. 典型施工要确定的施工参数有水泥浆的配合比、输将量、加固土的强度及 深度、均匀性、着底性、处理机贯入提升速度、搅拌轴转速、扭矩、相邻搅拌桩 的接合性、到达设计地层时的设备控制标准 （通常选用对着底反映灵敏的对应处 理机扭矩的电流值作为指标） 、设备的适用性等，并通过钻孔取样的方法和对应 钻孔柱状图及经济分析予以确定正式施工参数。634 搅拌体的搅拌程度以搅拌头在每米范围内的切土次数来反映

10、，一般情况下，每米土范围内的切土次数不应少于 400 次。当采用贯入输浆法时，切土次数 可以下式计算：Nd Nu住 M， Vd+Vu （634）式中：T切土次数（次/m）工 M 搅拌翼的总叶片数Nd- 贯入时搅拌轴转速（r/min ）Nu- 提升时搅拌轴转速（r/min ）Vd 搅拌翼下降速度（m/mi n）Vu- 搅拌翼提升速度（m/mi n）635 吐浆方法有三种，即贯入送浆法、提升送浆法和贯入提升都送浆的方法，本规程适用贯入送浆法吐出水泥浆。6.4 深层搅拌机的定位及移位6.4.1 在施工前应根据工程平面图、断面图、技术规格书等确定CDM 施工桩位、桩位之间搭接量及施工顺序。6.4.2

11、施工前根据工程平面图、 CDMS 位图、 施工顺序堪测基线控制点， 布设施 工基线。施工基线及施工水准点测量精度应符合水运工程测量规范（JTJ203-94）的有关要求，验收合格后方可使用，并加以保护和定期复核。6.4.3 施工中应合理安排搅拌桩的施工顺序，使搅拌桩之间，特别是在主受力方 向上搭接可靠。当所用水泥为非缓凝水泥，因故使施工被迫中断，时间超过24h时，新搅拌桩与前日搅拌桩可相切施工。搅拌桩之间的搭接宽度不应小于搅拌桩 直径的 1/6 并符合设计要求。6.4.4 搅拌船定位6.4.4.1 搅拌船可根据实际情况用以下几种方法定位：1） 在船的前方和侧面用两台经纬仪交会的方法定位；2） 用

12、经纬仪与光波测距仪定位；3） 用自动定位测量装置定位 （用 3 套微波测距仪或 3 套光波测距仪或 GPS 定位） ；宜用自动定位测量装置定位，以保证施工的高效性、连续性和准确性。6.442 搅拌船宜用 6 根锚缆固定，放缆长度不宜小于 100m 搅拌桩平面定位允 许偏差5cm。6.4.5 陆上搅拌处理机定位6.4.5.1陆上搅拌处理机可根据实际情况用以下方法定位：1 ）在处理机的前方和侧面用两台经纬仪交会方法定位； 2）用量尺拉线的方法先做标识桩（木桩）处理机对中标识桩定位。 宜用两台经纬仪交会方法定位，以提高桩正位率。6.4.5.2当用经纬仪定位时，平面误差为土 5cm 若沿搅拌桩轴线量尺

13、拉线用木 桩为标识桩时， 其桩位布置与设计图误差不大于 5cm 处理机对中标识桩时误差 不大于 1cm。6.5施工操作及控制6.5.1CDM 施工作业正式进行前，测水深（地面）后，可对施工区域先行挖泥， 加固体设计顶标高以上仅留 0.5m2.0m 复盖层，留待 CDM 施工完成后连同隆起 土一并挖除。6.5.2 在 CDM 施工作业前应加强对障碍物的调查，对表层障碍物应清除，在施工 中发现深层有障碍物时应会同设计部门商讨解决。6.5.3 搅拌机搅拌头贯入作业穿越硬层困难时 （一般情况下可处理 N63.5W20 的 土层） ，可采取输入润滑物和降低贯入速度等措施，以利穿越（采取措施后，可 处理 N63.5 30的土层）。6.5.4 搅拌机作业时每搅拌处理 46 组搅拌桩宜将搅拌头提出水（陆）面，进