新建哈尔滨至大连铁路客运专线路基地基处理水泥搅拌桩试桩工艺总结

PAGE新建哈尔滨至大连铁路客运专线路基地基处理水泥搅拌桩试桩工艺总结编制：审核：批准：哈大客专XX标段项目经理部xx年xx月PAGE11路基地基处理水泥搅拌桩试桩工艺总结一、工程概况我部为哈大客专XX标段一部分，起讫里程为D1K476+088～D1K495+791，其中地基加固水泥搅拌桩145774延米/22390根。试桩地点选在D1K480+250～DIK80+264段路基，地形平坦，地面高程88.8m～88.1m，相对高差小。地基土自上而下分布为：粉质黏土、全风化安山岩、强风化泥岩、弱风化安山岩。设计采用等边三角形布置的水泥搅拌桩进行地基处理，设计桩径0.5m，桩距0.8m，桩长4.8m，要求处理后的复合地基承载力特征值大于等于353.33KPa，单桩竖向抗压强度承载力大于等于163.62KN。二、试验目的1、成桩工艺检验。①确定采用的施工设备以及施工工艺的适用性；②获取每米水泥用量、不同深度时土层的施工电流、钻进速度等数据。③积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。④获得水泥搅拌桩复合地基的承载力和沉降量数据；评价加固效果，为确定工程三、施工前准备1、试桩尺寸试桩桩径50cm，桩长4.8m。2、试桩布置2007年11月7日进行试桩施工,采用螺旋钻机,钻机型号PH-5D,D1K480+254.14处距线路左边线3.2-10.4米共施工水泥搅拌桩10根；间距0.8m。3、材料要求水泥为亚泰牌P.O42.5水泥，水泥搅拌桩桩身混凝土28天龄期标准立方体无侧限抗压强度不小于2.5Mpa。4、施工方案和质量控制标准提供依据。拟定工艺参数钻进速度m/ss桩径m设计桩长m喷浆压力MPaa水泥浆水灰比水泥用量kg/mm持力层电流强度度(A)0.8-1.000.54.80.4-0.660.55080-100①场地平整和障碍物清理：深层搅拌法施工现场事先予以平整，清理地上和地下障碍物。②室内配比试验：由试验室同监理到现场采集土试样，作水泥土的配比试验，测定各水泥土的不同龄期、不同的水泥掺入比试块抗压强度，为深层搅拌施工寻求最佳的水灰比、水泥掺入比配方，土样取样数量2Kg，采集的样品用取样盒装好后并用石蜡密封，或则密封在双层塑料袋内，防止水分蒸发。制作水泥土试块所用的土、水泥数量称重和作好记录，水泥与土要搅碎调制均匀。试块规格制成边长70.7mm的立方块。根据试验土体密度为1840㎏/m3,水泥掺入量为14%，则每米水泥用量为50㎏。③测量放样：测量班根据设计要求放出每段加固地区内搅拌桩的桩位。桩位布置与设计图误差不大于50mm，并在桩位处打钢筋头以做标记。④机械安装：做到牢固平稳，搅拌轴必须垂直（垂直度偏差不超过1.0%）。四、施工工艺1施工工艺流程1.1浆液配制搅拌桩的浆液采用P.O42.5号普通硅酸盐水泥，水泥质量可靠。水泥浆液的配制严格控制水灰比为0.5，采用定量容器加入水。使用砂浆搅拌机制浆时，每次搅拌时间不少于3min。1.2搅拌桩施工流程成桩过程为二次喷浆、四次搅拌的工艺。在施工中，采用自桩底以0.3m/min的均匀速度提起搅拌机，同时开动灰浆泵，将灰浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶将水泥浆与软土搅拌，边搅拌边喷浆直至到达停浆面（桩顶以上0.5m），重复搅拌即完成一根桩的施工过程。（A）桩机就位调平：开动绞车移动深层搅拌机到达指定桩位对中。为确保桩位准确，使用定位卡，桩位对中误差不大于50cm，导向和搅拌轴应与地面垂直，垂直度的偏差不超过1.0%。（B）搅拌下沉至设计标高：开动钻机以0.8～1.0m/min的均匀速度搅拌到设计标高。（C）提升喷浆：搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升，在桩底浆液从喷嘴喷出连续水泥浆液，原地喷浆半分钟，再均匀提升，深度误差不得大于50mm。，直到地面。搅拌头如被软黏土包裹时，应及时清除。(D)按上述方法再交进行搅拌和提升喷将。2施工方法及质量保证措施2.1场地清理施工场地清理整平，测量布置桩点。2.2移机就位搅拌机就位，底座整平，钻头对准桩位。2.3搅拌下沉将输浆胶管与储料罐、灰浆泵及深层搅拌机接通，开通电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0.8～1.0m/min的均匀速度沉至设计的加固深度。2.4喷浆搅拌（见附表）喷浆搅拌时记录每米的喷浆量、提钻速度、钻孔桩长等指标。自加固桩底以均匀速度提起搅拌机，同时开动灰浆泵，将灰浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶将水泥浆与软土搅拌，边搅拌边喷浆直至到达停浆面（桩顶以上0.5m），即完成一次搅拌过程。2.5复搅施工常采取复喷复搅的方法，既弥补一次喷浆量不足，并加速浆体反应过程。施工时全桩上下应在重复复搅不得少于一次，当桩周土为层状地层时，应对相对较弱的土层增加复搅次数，并增加水泥掺入量。两次搅拌之间稍停片刻，最后一次提升搅拌采用慢速提升。2.6停机就位一个桩点完成后，同法施工下一个点。每天加固完毕，用水清洗贮料罐、灰浆泵、深层搅拌机及相应管道，以备再用。3施工工艺质量控制要求3.1作好地质情况的复核工作。对有代表性的地点在施工过程中适时提钻以确认地层分布情况是否和地质资料一致，特别是钻进达到设计深度时要确认桩尖土是否已经达到持力层足够深度。必要时，可在相邻两地质横断面中间进行补钻，进一步复核地质情况。若出现异常情况，则必须及时通知监理和设计单位到现场确认，并提出处理意见。3.2严格控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间，确保质量要求。3.3控制下钻速度、喷浆高程及停浆面，桩端必须原位喷浆搅拌一定时间。3.4混合料灌注时钻杆提拔速率和输送泵的泵送量要密切配合，钻杆连续提拔。3.5水泥技术指标必须满足规范要求，其抗压强度必须满足设计要求。3.6成桩过程中，按四次喷浆二次搅拌施工，复搅时应避免浆液上冒。3.7当钻进搅拌中遇有阻力较大，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压，或边输入浆液边搅拌钻进。3.8随时检查施工记录，评定完桩质量，如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其它处理措施。3.9桩顶标高应符合设计要求。3.10经过处理后的单桩或复合地基承载力应符合设计要求。4施工注意事项4.1水泥都应经过检验，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录；喷浆量及搅拌深度用监测仪器进行自动记录。4.2竖向承载搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计标高300～500mm。在开挖基坑时，应将桩顶质量较差部位用人工挖除。4.3机具下沉搅拌中遇到有硬土层阻力大、下沉慢且搅拌钻进困难时，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压或边输入浆液边搅拌钻进成桩。不宜采用冲水下沉搅拌，若遇到硬土夹层下沉太慢时，方可适量冲水，凡以输浆管冲水下沉的桩，喷浆前应将输浆管内的水排尽。4.4桩机操作者与拌浆施工人员保持密切联系，保证搅拌机喷浆时连续供浆，因故需停浆时，须立即通知桩机操作者，为防止断桩应将搅拌机下沉至停浆位置以下0.5m，待恢复供浆时在喷浆施工。因故停机超过3h，拆卸输浆管彻底清洗管路。4.5当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。4.6成桩过程中，如因故停浆，继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m。4.7施工中应设专人详细记录搅拌机下沉或提升每米的时间、供浆与停浆时间，记录深度误差不得大于50mm，时间误差不得大于5s，在施工发生的问题及处理情况均应加以记录说明。5施工中常见问题及处理方法施工中常见问题及处理方法详见“施工中常见问题及处理方法表”。施工中常见问题及处理方法表序号施工中常见问题题原因处理方法1预搅下沉困难，电电流值高，电电机跳闸①电压偏低；②土质硬、阻力太太大；③遇大石块、树根根等障碍物物。①调高电压；②适量冲水或浆液液下沉；③挖除障碍物。2搅拌机下不到预预定深度，但但电流不高高土质黏性大，搅搅拌机自重重不够。增加搅拌机自重重或开动加加压装置。3喷浆未到设计桩桩顶面（或或底部桩端端）标高，集集料斗浆液液已排空①投料不准；②灰浆泵磨损漏浆浆；③灰浆泵输浆量偏偏大。①重新标定投料斗斗；②检修灰浆泵；③重新标定灰浆输输液量。4喷浆到设计位置置集料斗中中剩浆液过过多①拌浆加水过量；；②输浆管路部分阻阻塞。①重新标定拌浆用用水量；②清洗输浆管路。5输浆管堵塞爆裂裂①输浆管内有水泥泥结块；②喷浆口球阀间隙隙太小。①拆洗输浆管；②使喷浆口球阀间间隙适当。6搅拌钻头和混合合土同步旋旋转①灰浆浓度过大；；②搅拌叶片角度不不适宜。①重新标定浆液水水灰比；②调整叶片角度或或更换钻头头。6检验标准桩施工完毕后主要检验的内容有：1、桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度检验：抽检2‰，且不少于3根。2、复合地基承载力检验：抽检2‰，且不少于3根。搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法详见下表：序号检验项目允许偏差施工单位检验数数据检验方法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的110%抽样检验验，且每检检验批不少少于5根经纬仪或钢尺丈丈量2桩身垂直度1%经纬仪或吊线测测钻杆倾斜斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50～100cm后，钢钢尺丈量五、人员和机械设备配置1人员配备普工5人、钻机操作手4人、修理工及电工2人、技术负责人1人、现场施工记录人员1人、试验人员1人、现场领工人员1人、测量人员3人，共记18人。2机械及仪器配备配置先进的施工机械及土工、混凝土检测设备、测量仪器及仪表。详见下表：主要机具材料表序号设备名称及描述述数量功率/能力(类别、型号、厂厂家)1深层搅拌机12水泥浆搅拌机13液压泵18Mpa4发电机275KW六、试验结果1、通过试桩,拟定的工艺参数满足设计要求,具体数值为钻进速度0.8-1.0m/s、喷浆压力0.4-0.6MPa、水泥浆水灰比0.5、水泥用量50kg/m。实际大面积施工过程中要根据各段的土质含水量情况重新进行配比试验，并调整水灰比，以适宜各段土质搅拌机械喷浆。2、现场施工设备及人员与施工工艺基本适用，正式施工中注意浆液泵送的连续性；