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一、施工工艺流程
图1浆体喷射搅拌桩施工工艺流程图二、质量主控项目
1.施工中必须随时检查施工记录和计量记录。重点检查水泥用量、桩长、桩径、桩间距、钻头提升速度、复搅次数和浆喷深度、停浆处理方法等。
表1浆体喷射搅拌桩施工允许偏差
2.正式开工前应做试验桩,确定合理的施工参数和浆液配比。
3.严格控制搅拌桩钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间,控制下钻深度、喷浆高程及停浆面,必须保证桩机到持力层后再下钻50cm。
4.搅拌桩机必须配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度,泵送浆液必须连续,一旦因故停浆,要立即通知操机工,严防断桩。
5.为保证搅拌桩桩位的准确度和垂直度,需使用定位卡,并注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度。
6.桩身质量检验,搅拌桩成桩28d后要进行取芯无侧限抗压强度、低应变无损检测和单桩承载力试验三项无侧限抗压强度试验,抽检率2‰,且不少于3根。单桩无损检测抽检率2%,且不少于3根。复合地基单桩载荷试验,频率为2‰,复合地基单桩设计承载力应满足设计要求。
三、作业标准
1.浆体喷射搅拌桩采用正三角形设计。(TB-铁路工程地基处理技术规程12.2.2)
2.浆体喷射搅拌桩桩径为mm。(TB-铁路工程地基处理技术规程12.2.3)
3.浆体喷射搅拌桩选用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥,水泥掺量可用被加固湿土质量的14%,水灰比为0.5。具体的每m需要水泥58.6kg,水36.7kg,粉煤灰14.7kg,比重1.77g/
(TB-铁路工程地基处理技术规程12.2.5)
4.浆体喷射搅拌桩桩长应该穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层,并进入持力层至少0.5m。(TB-铁路工程地基处理技术规程12.2.4)
5.浆体喷射搅拌桩复合地基应在桩顶设置加筋垫层,厚度0.3m。(TB-铁路工程地基处理技术规程12.2.6)
6.搅拌桩施工时,停浆面应高于桩顶设计标高0.5m。(JGJ79-建筑地基处理技术规范7.3.5)
7.当钻进设计深度后,边喷浆,边旋转,停留30s后开始提升搅拌头,并继续喷浆。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。(JGJ79-建筑地基处理技术规范7.3.5;JGJ79-建筑地基处理技术规范7.3.5)
8.水泥土搅拌桩成粧应采用两喷四搅工艺,钻头喷浆搅拌提升速度为0.5m/min,钻头搅拌下沉速度为1m/min。(GB-建筑地基基础工程施工规范4.10.2)
9.注浆泵出口压力应保持在0.5MPa。(GBT复合地基技术规范6.3.9)
10.施工发现断桩,应及时补喷,补喷重叠长度不小于0.5m。搅拌机提升至地面以下1m宜用慢速。(TZ-客货共线铁路路基工程施工技术指南4.9.3)
11.搅拌机施工时,搅拌次数越多,则拌和越均匀,水泥土强度也越高,但施工效率降低。试验证明,当加固范围内土体任一点的水泥土经过20次的拌和,其强度即可达到较高值。搅拌次数(N)由下式计算:
式中:h一一搅拌叶片的宽度(m);
β一一搅拌叶片与搅拌轴的垂直夹角(°);
Z一一搅拌叶片的总枚数;
n一一搅拌头的回转数(r/min);
V一一搅拌头的提升速度(m/min)。
确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。(GBT-复合地基技术规范6.3.4)
四、质量通病及解决措施
1.不同土体搅拌桩的成形差异
1)在砂性土中成形质量最佳,搅拌均匀,水泥分布较好,强度高;
2)很硬的黄泥土中成形质量次之,搅拌相对较差,水泥分布较差;
3)淤泥质土中成形质量最差,搅拌不均匀,经常有成块的水泥存在,其它地方水泥量较小。
4)选择合适的土体进行浆体喷射搅拌桩施工,对不适用的土体采取其他工法进行施工。
2.搅拌过程的反浆
原因分析:
1)搅拌时间过长,导致砂浆用量较多;
2)注浆压力太低,无法冲破土体,形成不了规则的桩面,故都在中心堆积。
解决措施:
1)应根据实际操作增加提升速度,减少搅拌时间;
2)将喷浆口缩小,提高注浆压力。
3.桩未成形
原因分析:
1)土质问题,不容易搅拌均匀(容易形成抱钻现象,造成桩在某一深度处形成空洞,严重影响桩的承载力;
2)注浆压力太低,水泥渗入量不均匀且较低(容易形成卷心饼式的圈状结构);
3)搅拌桩机提升速度过快,导致砂浆未充满,土体坍塌导致断桩;
4)桩底和桩头继续喷浆时间不足。
解决措施:
1)对于桩体未成形问题,淤泥质土体中搅拌桩机应该加快转速,防止抱钻现象;
2)提高注浆压力,增加水泥渗入量;
3)提升速度应根据实际操作减少提升速度,增大搅拌时间;
4)桩底和桩头继续喷浆时间保证30s。
4.未打至持力层
原因分析:操作工人未按要求进行施工
解决措施:严格管控现场工人,电流表出现明显变化在5A左右或机械剧烈晃动时下钻50cm才能停止下钻。
五、施工标准化图片
图1:场地平整
图2:测量放点图3:施工现场图4:施工完成图4:施工完成图5:钻芯取样