深层搅拌桩重力挡墙

第一部分地基与基础工程2基坑工程2。4深层搅拌桩重力式挡土墙施工工艺标准2.4。1总则2.4.1.1适用范围深层搅拌桩重力式挡土墙支护结构是利用水泥系材料为固定剂，通过特殊的拌和机械（深层搅拌机或高压旋喷机等）在地基土中就地将原状土和固定剂（粉状、浆液)强制拌和（包括机械和高压力切削拌和）,经过土和固定剂或掺合料产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度、整体性和水稳定的加固土圆柱体桩（包括加筋水泥土搅拌桩）.施工时将桩相互搭接,连续成桩，形成具有一定强度、整体结构性的水泥土壁墙或格栅状墙，用以维持基坑边坡土体的稳定，保证地下室或地下工程的施工及周边环境的安全。深层搅拌桩重力式挡土墙支护结构适用于加固淤泥、淤泥质土和含水量高的粘土、粉质粘土、粉土等土层；直接作为基坑开挖重力式围护结构，用于较软土的基坑支护时支护深度不宜大于6m，对于非软土的基坑支护，支护深度不宜大于10m。2。4。1.2编制参考标准及规范1、中华人民共和国国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300—2001)；2、中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002);3、中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)；4、中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）;5、中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）6、上海市标准《地基基础设计规范》(DGJ08-11—99）7、上海市标准《基坑工程设计规程》（DBJ08-61-97）8、上海市标准《地基处理技术规范》（DBJ08—40—94）2。4.2术语1、深层搅拌桩重力式挡土墙支护结构：由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式支护结构.2、重力式支护结构：重力式支护结构是重力式挡土墙的一种延伸和发展,主要仍是以结构自身重力来维持支护结构的侧向土压力作用下的稳定,其次也能承受一定弯矩作用。3、水泥土桩，水泥土桩是利用水泥系材料为固化剂，通过特殊的拌和机械（深层搅拌机或高压旋喷机等)在土层中就地将原状土和固化剂（粉体、浆液)强制拌和（包括机械和高压力切削拌和），经过土和固化剂或掺和料产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度、整体性和水稳定性的加固土圆柱体桩（包括加筋水泥土搅拌桩）。按施工工艺的不同可分为:水泥土深层搅拌桩、高压喷射注浆桩和水泥粉喷桩三种。4、水泥土深层搅拌桩：使用水泥浆作为固化剂，用单轴或多轴深层搅拌机在土层中将原状土与水泥浆强制拌和形成的水泥土搅拌桩.5、水泥粉喷桩:使用干水泥粉作为固化剂，用粉状喷射深层搅拌机在土层中边搅拌边喷射水泥干粉而形成的水泥土桩。6、高压喷射注浆桩：是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆通过钻杆下的喷射装置。向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷射射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度(20r/min）旋转，一面低速（15～30cm/min）徐徐提升,使土体与水泥浆充分搅拌混合而形成的水泥土桩。2。4.3基本规定2。4.3.1水泥土桩墙采用格栅布置时，水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8,淤泥质土不宜小于0.7，一般黏性土及砂土不宜小于0.6；格栅长宽比不宜大于2.2.4.3。2水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定，考虑截水作用时,桩的有效搭接宽度不宜小于200mm。2.4.3。3当变形不能满足要求时，宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。2.4.3。4水泥土桩墙应采取切割搭接法施工。应在前桩水泥土尚未进行后序搭接桩施工。施工开始和结束的头尾搭接处,应采取加强措施，消除搭接沟缝.2。4。3。5深层搅拌水泥土墙施工前,应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验,以确定相应的水泥掺入量比或水泥浆水灰比,浆喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土质量的13％～15％；粉喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土质量的13％～16%。2。4.3.6高压喷射注浆施工前，应通过试喷试验，确定不同土层旋喷固结体的最小直径、高压喷射施工技术参数等。高压喷射水泥浆的水灰比宜为1。0～1。5。高压喷射注浆切割搭接宽度应符合下列规定：1.旋喷固结体不宜小于150mm；2.摆喷固结体不宜小于150mm；3.定喷固结体不宜小于200mm。2。4。3.7当水泥土桩墙需设置插筋时，桩身插筋应在桩顶搅拌完成后及时进行.插筋材料、插入长度和露出长度等均应符合设计要求。2。4.3。8水泥土桩墙工程施工前，必须具备完整的地质勘察资料及工程附近管线、建筑物、构筑物和其他公共设施的构造情况，必要时应作施工勘察和调查以确保工程质量及附近建筑的安全。2。4.3.9施工单位必须具备相应专业资质，并应建立完善的质量管理体系和质量检验制度。2。4。3。10施工过程中出现异常情况时，应停止施工,由监理或建设单位组织勘察、设计。施工等有关单位共同分析，消除质量隐患，并应形成文件资料后方可继续施工。2。4.4施工准备2。4.4。1技术准备1.基坑支护挡墙施工前，会同有关设计人员进行设计图纸会审和技术交底。2.编制施工组织设计，内容包括：（1)场区工程地质、水文地质概况;（2）基坑周边环境、地下障碍物情况,施工场地总平面布置图;（3）根据成桩试验结果确定搅拌桩施工工艺和施工参数；（4）基坑支护挡墙搅拌桩施工方案和施工顺序；（5）机械设备的型号、数量、动力；各工种材料的数量、质量、规格、品种、使用计划；工程技术人员、管理人员和关键岗位人员的配置;(6）施工中的关键问题和技术难点的技术质量要求标准和保证措施等;(7）施工工期、质量、安全控制方案；（8）施工期间的质量监控、抢险应急措施等。3.深层搅拌机或钻机定位时，必须经过技术复核确保定位准确，必要时请监理人员进行轴线定位验收，同时设置桩位标志。4.施工前应标定搅拌机械的灰浆输送量、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，并根据设计通过试验确定搅拌桩材料的配合比。5.采用旋喷法施工时必须事先确定水泥浆的水灰比.2。4.4。2材料要求1.水泥：强度等级位32.5普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块.2.砂子:用中砂或粗砂，含泥量小于5％（水泥土搅拌）。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，应有产品出厂合格证,掺量通过试验确定（水泥土搅拌）。2.4。4.3主要机具1.水泥土搅拌施工主要机具：SJB—1型深层搅拌机，履带式起重机，灰浆搅拌机，灰浆泵，机动翻斗车。导向架,集料斗，磅秤,提速测定仪，电气控制柜,铁锹，手推车等.其中SJB—1型深层搅拌机主要性能要求如表2.4.4。3.表2。4。4.3SBJ-1型深层搅拌机主要性能项次项目规格性能数量1深层搅拌机搅拌轴数量搅拌轴长度搅拌外径电动机功率φ127×10mm每节长2.5mφ700~800mm2×30kw2根2节1台2起吊设备及导向系统履带式起重机提升速度导向架CH500型,起重高度大于14m,起重重量大于10t1.3~1。0m/minφ88.5mm钢管制1台1座3固化剂制配系统灰浆泵灰浆搅拌机集料斗磅秤提升速度测定仪HB6—3型，输浆量3m3/h，工作压力1.5MpaHL-1型200L400L计量量测范围0~2m/min1台2台1个1台1台4技术指标一次加固面积最大加固深度加固效率总重量（不含起重机)7～0.9m310m40~50m/台班6.5t2.高压喷射注浆法主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等;辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及管材、阀门、接头安全设施.2。4.4.4作业条件2.施工场地应整平，清除桩位处地上、地下一切障碍物，场地低洼处用黏性土料回填夯实，不得用杂填土回填.3.设备开机前应经检修、调试,检查桩机运行和输料管畅通情况。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）。2.4.5材料和质量要点2。4。5.1材料的关键要求1.施工所用水泥,必须经强度试验和安定性试验合格后才能使用。2.所用砂子必须严格控制含泥量，外加剂必须无变质。2。4.5。2技术关键要求1.水泥土搅拌桩施工时必须严格控制配合比，当用水泥砂浆作固化剂，其配合比为1:1～2（水泥：砂）,为增强流动性，可掺入0.2%～0.25％的木质素磺酸钙减水剂与1％硫酸钠和2%石膏；水灰比为0.43～0。5.2.施工中固化剂应严格按规定的配比拌制，并应有防离析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数,使连续均匀,以控制注浆量,保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。3.旋喷所用的水泥浆水灰比为1：1～1.5：1，为消除离析，一般加入水泥用量3%的陶土,0.09%的碱，浆液宜在旋喷前1h以内配置.2.4.5.3质量关键要求1、搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水,但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。2、深层搅拌打桩的深度、截面尺寸、搭接情况整体稳定和桩身强度必须符合设计要求，检验方法在成桩后7d内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数，用对比法判断桩身强度。3、旋喷注浆深度、直径、抗压强度和透水性必须符合设计要求。质量检验应在旋喷注浆4周后进行。检验点数量为注浆孔数的2％~5％，不合格者应进行补喷.2。4.6施工工艺2。4。6。1工艺流程1.水泥土搅拌桩施工的施工程序为：深层搅拌机定位→喷浆搅拌、提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩、重复以上工序。2.旋喷法施工程序为：机具就位→贯入注浆管→试喷射→喷射注浆→拔管及冲洗等.2。4。6.2操作工艺1.水泥土搅拌法：(1).施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将储罐砂桨泵与深层搅拌机连通，开通电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0.38～0.75m／min速度沉至要求的加固深度；再以0.3~0.5m／min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵，将砂浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片将水泥桨与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面，即完成一次搅拌过程.用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升,即完成一柱状加固体，外形呈8字形，一根接一根搭接，搭接宽度根据设计要求确定，一般宜大于200mm,以增强其整体性，即成壁状加固，几个壁状加固连成一片，即成块状。(2).搅拌桩的桩身垂直偏差不得超过1﹪，桩位的偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。当桩身强度达不到设计要求时，可采用复喷的方法。搅拌次数以一次喷浆,一次搅拌或二次喷浆，三次搅拌为宜，且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。(3).施工时设计停浆面一般应高出基础底面标高0。5m，在基坑开挖时,应将高出的部分挖去。(4).施工时因故停喷浆，宜将搅拌机下沉停浆点以下0。5m，待恢复供浆时，再喷浆提出升。若停机时间超过3h应清洗管路.(5).壁状加因时,桩与桩的搭接时间不应大于24h，如间歇时间过长，应采取钻孔留出榫头或局部补桩、注浆等措施.(6).每天加固完毕，应用水清洗贮料罐、砂浆泵、深层搅拌机及相应管道，以备再用。(7).搅拌机施工完毕，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。(8).施工前应确定灰浆泵量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验确定施工工艺.(9).所使用的水泥都应过筛，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、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间待应有专人记录；喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测器进行自动记录.(10).搅拌机提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,并应有专人记录.(11).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。2。旋喷法施工(1).施工前先进行场地平整,挖好排浆沟，做好钻机定位.要求钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于1.5％.(2).成孔：成孔宜根据地质条件及钻机功能确定成孔工艺，在标准贯入N值小于40的土层进行单管喷射作业时,可采用振动钻机直接将注桨管插入;一般情况下可采用地质钻机预先成孔，成孔直径一般为75～130mm;孔壁易坍塌时，应下套管。(3).插管：将注桨管插入钻孔预定深度，注桨管连接接头应密封良好。(4).喷射作业：喷射作业前应检查喷嘴是否堵塞，输（水）、输气管是否存在泄露等现象，无异常情况后，开始按设计要求进行喷射作业。施工过程中应随时检查各压力表所示压力是否正常,出现异常情况，应立即停止喷射作业，待一切恢复正常后，再继续施工。(5).完成喷射作业后，拔出注桨管。(6).拔出注桨管后，立即使用清水清洗注桨泵及注桨管道.连续注桨时，可于最后一次进行清洗。(7).注桨体初凝下沉后，应立即采用水泥桨液进行回灌，回灌高度应高出设计标高.2。4。7质量标准1.水泥土搅拌桩施工质量检验标准必须符合表2.4。7—1的规定。表2。4.7-1水泥土搅拌桩地基质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品证书或抽样送检2水泥用量参考指标查看流量计3桩体强度或完整性检验设计要求按规定办法一般项目1机头提升速度M/min≤0。5量机头上升距离及时间2桩底标高mm±200测机头深度3桩顶标高mm+100；—50水准仪(最上部500mm不计入）4桩位偏差mm<50用钢尺量5桩径〈0。04D用钢尺量，D为桩径6垂直度%≤1.5经纬仪7搭接mm>200用钢尺量2.高压喷射注浆施工质量检验标准必须符合表2.4。7—2的规定.表2.4。7-2高压喷射注浆质量检验标准主控项目项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及