质量要求:
水泥采用425号普通硅酸盐水泥,水泥含量不低于15%;
水泥搅拌桩抗压强度的设计强度为水泥搅拌桩施工完成后,复合基础的承载力应达到上述水平。
这
水泥搅拌桩的垂直度偏差不应超过桩长的1.5%,桩位偏差不应大于50mm,桩径偏差不应大于4%。
一、项目概况
基础加固采用铺设水泥搅拌桩的方法。水泥搅拌桩直径为500mm,方形布置,桩距为1.1m,桩长为12m,桩顶标高为砾石垫层底部标高。本工程现有35m单杆升降灯塔基础3根,每个基础必须设置搅拌桩49根,共计157根。
2、施工准备工作
1、现场准备:搅拌桩施工现场应事先找平,清除桩场地上、地下所有障碍物,包括大石块、树根和生活垃圾等,场地低洼时,应用粘土回填,不应用杂土回填,找出地下管线的位置,确定架空线的位置和高度, 做好临时截流、排水设施工作,做好施工准备工作,以及给供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等;
2、计量准备:在放线前对每个控制点进行复核后,按设计图纸放线,准确确定每个搅拌堆的位置;搅拌桩的桩位应在现场用竹片或板条布置,白灰应定位,移动式钻机应准确对准孔,孔误差不得大于50mm,并报监理审查。根据需要改变原设计位置的,应当征得设计、监理等的同意后方可实施;
3、实验准备:水泥搅拌堆应填充有资质的425号普通硅酸盐袋装水泥,便于计量。水灰比一般为0.45~0.55,水泥灰分含量拟为15%(水泥重量为钢筋土重量的15%),承包人应将水泥样品送至中心实验室或监理工程师指定的实验室进行检查。所需材料应提前录入,水泥和外加剂必须有出厂合格证,水泥必须送实验室检验后方可使用。
4、试验桩:目的是寻求最佳搅拌次数,确定水泥浆的水灰比、抽水时间、抽水压力、搅拌机提升速度、钻进速度和再搅拌深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模建设。水泥搅拌桩的正式建设只有在试桩成功后才能进行。试桩试验应以地基未受扰土为前提进行室内配比实验和现场可制造成桩实验,要求有水泥搅拌桩的抗压设计强度
三、施工工艺流程图
打桩放样→钻机就位→检查调整钻机→正循环钻进至设计深度→开启高压注浆泵→反循环升降钻机和喷射水泥浆→至工作基准面以下0.5m→反复搅拌钻进并将水泥浆喷至设计深度→反循环提升钻进至地表→桩完结→下一根桩的施工。
四、施工步骤
a)打桩机:深桩搅拌机及相应的辅助设备(砂浆泵、砂浆搅拌机等)。
b)水泥浆的制备:按设计确定的混合比混合水泥浆,在注浆前将水泥浆倒入骨料斗中。
c)预搅拌下沉:在搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,松开起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架下沉,搅拌切土,下沉速度可由电机电流监测台控制,工作电流不应大于40A。当搅拌机下沉时,打开砂浆泵将水泥浆压入地基中,并在喷涂时旋转。
d)提升喷射混凝土搅拌,在搅拌机下沉至设计深度后,打开砂浆泵将水泥浆压入地基,边喷边旋转,同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。
e)反复上下搅拌,当搅拌机提升到设计加固深度的顶部标高时,应将骨料斗中的水泥浆排空,以使软土和水泥浆混合均匀,在再次旋转的同时将搅拌机沉入土壤中,然后在设计加固深度后将搅拌机抬出地面。
f)清洗时,向收集料斗中注入适量的热水,打开砂浆泵,将所有管道中的残余水泥浆清洗至基本干净为止,并清理附着在搅拌头上的杂物。
g)位移,重复上述步骤a)-f)后再进行下一根桩的施工。
五、质量验收
1、锥体试验:在桩成型后3日内,按现行的轻锥冲击数(N10)或小应变法检查桩长和每米桩体均匀度,检验次数为在建桩总数的1%,且不少于3根。
2、开挖检验:桩形成后7天,用浅基坑桩头(深度应超过泥浆面以下0.5米)目视检查搅拌均匀性,测量桩的直径,检验量为桩总数的2%。
3、水泥搅拌桩复合地基的承载力应采用复合地基荷载试验或单桩复合地基荷载试验进行检验,每段检验为桩数的0.2%,单件工程应不低于3分。(具体检测方法见《路基软基础处理设计规范》)。
4、荷载试验后对桩的质量有疑问时,应在桩完工后28天进行抗压强度试验,抗压强度试验应与双管单动取样器的钻孔取芯一起进行,以检查其完整性、桩土拌合的均匀性、桩的施工长度。从每根桩中取出的芯样由现场监理工程师指定为相对均匀的,送往实验室(一组3人)进行28天的无侧限抗压强度试验,留一组试样进行三个月的无侧限抗压试验,以确定桩的强度。井眼取芯检查次数为本段施工桩数的0.2%,不少于2根。搅拌桩取芯后留下的空间应重新填充,并用同等强度的水泥砂浆压实。其他未尽事宜,按《建筑地基处理规范》(JGJ79-2002)等有关规范、规定和图纸要求(含特殊图纸)处理。
6、施工质量保证措施
为保证施工质量,严格按照设计要求和有关施工规范和程序进行施工。从原料开始到搅拌堆建设结束,每一道工序都受到严格控制。特别要注意以下几个方面,在搅拌桩的建设中:
(1)施工前,应将现场地面平整整,并清除地上和地下的所有障碍物。
(2)启动前,必须进行调试,检查打桩机的运行情况和输送管的畅通情况。
(3)施工时,设计泥浆(灰)面应比作业面标高0.5米,施工质量差的断面应在开挖时进行开挖。
(4)保证垂直度:设备就位后,必须平整,保证施工过程中无倾斜、无移动现象。应注意保证框架与钻杆的垂直度,垂直度偏差不应大于1.5%。在施工中,用锤子观察钻杆两个方向的垂直度,用平面水位计测量框架的水平度,如果发现偏差过大,应及时调整;
(5)打桩机的打桩位置必须对准,对准偏差不得大于5厘米;桩径不得小于设计值。
(6)水泥浆不得分离。配制好的水泥浆不得有离析现象,悬浮时间不得超过规定时间。如果放置时间过长,不应使用;
(7)严格按照设计确定的参数控制喷洒量和搅拌提升速度。为了保证施工质量,提高工作效率,减少水泥浪费,应尽可能连续工作。在浆料输送阶段,必须保证足够的浆料压力,才能连续供浆。一旦浆料因某种原因停产,为防止碎桩和浆料不足,应将搅拌头下沉至浆料停止点以下0.5米处,待恢复浆料供应后再进行喷淋搅拌;如果停工超过40分钟,必须立即进行全面清理,防止水泥在设备和管道中结块,影响施工;
(8)严格控制搅拌时的下沉和提升速度,确保加固范围内的每个深度都能得到充分搅拌;确保桩强度和均匀性:
(9)在深层搅拌施工中,采用少量多次喷涂灌浆,在搅拌过程中喷射水泥浆;
(10)施工时,如因井下障碍物等原因导致钻杆无法钻探,应及时通知监理设计人员,以便及时采取填桩措施,保证施工质量;
(11)严格按照设计的水灰比配制浆料,配制好的浆料必须经过过滤;
水灰比控制:根据水泥用量计算各罐体的用水量,对储水罐进行标记,在施工中严格做好计量工作。
配制好的浆料不得分离,泵送必须连续,混合浆料的罐数、固化剂和外加剂的用量、浆料的泵送时间等应由专人记录。
(12)施工记录必须详细、完善:施工记录必须专人负责,深度记录误差不得大于10cm,时间记录误差不得大于10秒。对施工中出现的问题和处理情况,必须如实记录,以便进行汇总分析;
(13)施工时,应经常检查施工用电和机械,发现问题应及时修理。水泥掺量比:水灰比为0.45~0.55,含水泥量为15%,在生产水泥浆时可适当掺入外加剂。
(14)水泥搅拌桩施工,为避免第一次钻孔时堵塞管道,泥浆量应小于总量的1/2,严禁带水钻进。第一次钻孔和提升总是在低档位运行,再搅动可以由一个档位升高。
(15)为保证水泥搅拌桩的桩端、桩顶、桩体质量,在进行第一次打孔和喷涂时,桩底应保持在桩底30秒,并应对桩端进行研磨,在起吊过程中将剩余的浆液喷入桩体中, 桩头应在桩顶磨平,停留时间应为30秒。