1224三轴搅拌桩施工工艺Word文件下载.docx
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2主要机具设备
2.0.1机具设备
中空三轴搅拌钻机、步履式打桩机机架、注浆泵、散装水泥自动搅拌系统、储浆桶、空压机、储气罐、电子配料秤、挖机、电焊机等。
2.0.2主要工具
测量经纬仪、水准仪、长卷尺及重线锤、泥浆性能测定仪等。
3作业条件
3.0.1已按要求对材料进行抽样送检,且原材料复试合格。
3.0.2已对桩机行走路线中的软弱地面进行垫料夯实、夯平处理。
3.0.3场地已平整、障碍物已清理完毕。
3.0.4桩机设备、灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备、泵送设备、水泥浆流动制备站安装完毕经检修、试运转且情况良好,可满足施工要求。
3.0.5浆管、电缆线连接及机械调试工作已全部完成经检查并且全部合格。
3.0.6技术人员已向施工人员及操作人员做好施工技术和安全技术交底工作。
4施工操作工艺
4.0.1三轴搅拌桩施工前应进行成桩不小于2根工艺性试验,确定三轴搅拌桩机喷浆量、钻进速度、提升速度、搅拌次数等参数。
待工艺试验经检测满足设计和质量要求后,方能进行大面积施工。
施工工艺流程:
图4.0.1-1三轴搅拌桩施工工艺流程图
三轴搅拌桩施工按下图中顺序进行,其中阴影部分为重复套钻,保证墙体的连续性和接头的施工质量,三轴水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补救是依靠重复套钻来保证,以达到止水的作用。
图4.0.1-2三轴水泥搅拌桩施工顺序
4.0.2障碍物清理
因三轴搅拌桩要求连续施工,故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行清理或移位,以保证施工顺利进行。
4.0.3测量放线
根据坐标基点,按设计图放出桩位设置临时控制桩,并填好技术复核单,提请验收。
4.0.4开挖沟槽
根据基坑围护边线用挖机开挖搅拌桩沟槽,并清除地下障碍物,开挖沟槽土体应及时处理,以保证搅拌桩正常施工。
4.0.5三轴搅拌桩孔位定位
搅拌机定位、调正:
施工时确保有足够的平整度和垂直度,控制桩位布置与设计的误差不大于±
20mm,标高误差±
100mm,桩机垂直度偏差不超过5‰。
4.0.6桩机就位
由施工管理统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;
桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度;
三轴水泥搅拌桩桩位定位偏差应小于1cm。
成桩后桩中心偏位不得超过30mm,桩身垂直偏差应符合设计要求1/200L(L为桩长)。
4.0.7水泥浆
按成桩工艺试验确定配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入储浆桶中,制备好的水泥浆滞留时间不得超过2小时。
4.0.8钻进与搅拌
启动浆喷机电动机,放松起重机或卷扬机钢丝绳,使浆喷桩机沿导向架自上而下浆喷切土下沉,开启灰浆泵同时喷浆,边喷浆边旋转,使水泥浆和原地基土充分拌合,直到下沉钻进至桩底标高,并原位喷浆30S以上。
4.0.9提升与搅拌
确定浆液已经到桩底时,以试验确定的速度提升搅拌钻头,边喷浆边旋转,提升到离地面0.5M处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵,在原位转动喷浆30S,以保证桩头均匀密实。
4.0.10清洗、移位
将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下一根桩的施工。
4.0.11施工冷缝及闭合位置处理
施工过程中若出现冷缝或遇到闭合情况,则应采取在冷缝处围补加高压旋喷桩方案。
图4.0.11三轴搅拌桩施工冷缝处理示意图
4.0.11报表记录
施工过程中由专人负责记录,记录数据应详细、真实、准确。
每台班抽取两幅桩做试块,每幅桩做三组7.07×
7.07×
7.07cm试块,试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头上的土,试块制作好后进行编号、记录、养护,到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验,28天龄期无侧限抗压强度应达到设计要求。
5质量标准
5.0.1施工质量保证措施:
1桩位放样误差不大于20㎜,桩身垂直度按不大于1/200,成桩桩位误差不大于50㎜,相邻桩施工间隔一般不大小24小时。
2水泥流量、注浆压力采用人工控制,严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度,用水量采取总量控制,并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
3土体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度,下沉和提升力求匀速,使原状土充分破碎,有利于水泥浆与土均匀拌和。
4浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作,为防止灰浆离析,放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
5压浆阶段输浆管道不能堵塞,不允许发生断浆现象,全桩须注浆均匀,不得发生土浆夹心层。
6发生管道堵塞,应立即停泵处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.5~1.0m后方能继续注浆,等10~20秒恢复搅拌,以防断桩发生。
7钻头提出时应有专人铲除钻头上粘附的泥块,以确保钻头再次下沉时,泥土搅拌充分、均匀及提升时桩身不出现空心。
8作业前对搅拌桩机进行维护保养,尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。
设备由专人负责操作,上岗前必须检查设备的性能,确保设备运转正常。
9观察桩架垂直度指示针调整桩架的垂直度,并挂有线锤、并不定期用经纬仪复核线锤基准点。
5.0.2施工技术措施
1开挖面以上采用重复搅拌,保证开挖面以上止水效果。
2减慢下沉速度、减少偏位。
3严格控制定位及桩架的垂直度。
4适当提高浆液的水灰比,延长搭接处搅拌体初凝时间,减少钻杆偏位。
5派专人观察钻杆的偏向,如发现严重偏位时,则提杆重新搅拌。
6开挖沟槽及清障时,要控制好沟槽两边尺寸,以便设备的就位。
7桩架下的路基箱铺设要平整,地基土要密实,以防钻进时,桩架倾斜。
8搅浆系统要保持完好,准备好备用泵等设备。
9对开槽及溢出的泥土要及时清运,创造良好的施工环境。
5.0.3三轴搅拌桩地基质量检验标准表见下表所示:
三轴搅拌桩地基质量检验标准表5.0.3
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
水泥及外掺质量
设计要求
查产品合格证或抽样送检
2
水泥用量
参数指标
查看流量计
3
桩体强度
按规定办法
4
水灰比比重
用比重仪检测
5
渗透系数
<1.0×
10-6cm/s
一般项目
机头提升速度
m/min
≤1.5
量机头上升距离及时间
桩底标高
㎜
+100或-50
测机头深度
桩顶标高
100
水准仪
-50
桩位偏差
<50
用钢尺量
桩径
<0.04D
用钢尺量、D为桩径
6
垂直度
≤0.5%
经纬仪
7
搭接
≥850
6成品保护
6.0.1成桩后,应避免重载碾压。
6.0.2开挖时,宜采用人工开挖,保护桩头质量。
6.0.3冬季施工时,须采取保温措施,防止桩头及地基土冻结。
雨季施工应谨防基底被雨水侵泡。
7安全措施
7.0.1搅拌桩第一次下沉预搅时,必须密切注意钻杆和电动机的负荷情况,遇到障碍物后,不得强行下钻,应注意操作方法,可通过转动一根钻杆来避开障碍物。
如仍不行,则停钻,分析原因,查明情况后再进行处理。
7.0.2起重、吊放必须采用无损钢丝绳,并用U形环十字卡牢固定部位,以防止滑扣。
7.0.3上塔进行动力头维修时,必须将刹车抱闸卡死,以防松动造成事故。
7.0.4搅拌桩输浆胶管下必须垫铺柔软物品,如草包、塑料袋等,以防输浆震动胶管摩擦造成胶管破裂。
7.0.5施工中任何操作者均不能擅自离开各自的操作岗位。
7.0.6灰浆台操作人员务必戴好防尘防护用品,扎紧裤口、袖口和领口,以免粉尘粘附皮肤。
8施工注意事项
8.0.1搅拌桩必须在测量放样确定的范围内施工,准确定出,施工过程中桩位误差必须小于50mm;
在钻杆上做好标记,控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长;
利用铅锤把钻杆垂直度误差控制在0.5%内,且尽量不出现向坑内倾斜的情况。
对施工现场的地面标高进行测量,根据隧道的中心标高,进一步确定实际桩长。
8.0.2搅拌桩施工时,喷浆搅拌钻头的下沉速度小于1m/min,提升搅拌宜采用慢速提升。
当喷浆口达桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头均匀密实。
8.0.3拌制浆液的罐数,泵送浆液的时间,搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,搅拌机每米下沉或提升的时间、深度等应有专人如实记录,记录误差不得大于100mm,时间记录误差不得大于5秒,每班结束后交给值班人员。
8.0.4强度检测:
对搅拌桩结束28天后对其进行强度检测,加固要求其28天强度及渗透系数满足设计要求,检测抽取施工桩数的2%,并且不少于3根。
8.0.5施工前应开挖样洞确认加固范围内是否有管线。
如发现管线及时通知相关单位进行确认并做相应处理和保护。
8.0.6施工过程中做好现场的安全、质量、文明施工控制工作。
9应用实例
9.0.1工程概况
博学路站~体育中心站区间采用盾构法施工,盾构单线掘进全长2210.510m,盾构隧道结构形式为双线单圆形隧道。
设计起点里程为右DK32+487.74m,终点里程为右DK34+698.25m,本区间设区间风井一处,区间风井设计起点里程为右DK33+349.450m,终点里程为右DK33+370.550m,风井外包总长度为21.10m,该风井兼联络通道及泵房,区间风井位于规划七里河南路北侧的规划绿化带内,目前风井周边均为鱼塘和耕地,场地条件好,无需交通疏解和管线改移。
本区间风井围护结构由钻孔灌注桩加三轴搅拌桩止水帷幕组成,钻孔灌注桩桩径为φ1000,桩中心间距为1200mm(局部为1300mm),三轴搅拌桩桩径为Φ850,桩中心间距600mm,三轴搅拌桩止水帷幕长约33m,共计176根;
三轴搅拌桩施工采用42.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入比为18%~20%,水泥浆的水灰比为1.5~2.5,施工时可根据地层情况适当调整,水泥土无侧限抗压强度不小于1.2MPa,且渗透系数≤10-7cm/s。
9.0.2施工准备
1材料准备
风井采用42.5级普通硅酸盐水泥,在使用前,应按规定对水泥进行抽检。
2施工机械选择
根据设计图纸、施工场地地质条件,三轴搅拌桩止水帷幕的施工采用1台ZKD85-3三轴搅拌桩机钻孔成桩。
9.0.3三轴搅拌桩止水帷幕施工
1测量放线
根据设计提供的坐标基准点、总平面布置图、围护结构施工图,按图放出桩位控制线,设立临时控制桩,做好技术复核单,提请监理工程师复核。
2开挖沟槽
根据基坑围护边线用0.4m3挖掘机开挖槽沟,沟槽尺寸为宽1200×
深1500mm,并清除地下障碍物,开挖沟槽土体应及时处理,以保证三轴搅拌桩正常施工。
(参见下图)
3桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况并及时纠正;
4水泥土配合比
根据三轴水泥土搅拌桩的施工特点,水泥土配比的技术要求如下:
水泥掺入比的设计,必须确保水泥土强度,降低土体置换率,减轻施工时环境的扰动影响。
根据设计要求并结合工程实际情况确定其基本配合比为:
水泥采用标号PO42.5级普通硅酸盐水泥规格,水泥掺入比为18%~20%;
水灰比可根据现场实际情况调整,根据本工程实际情况,水灰比控制在1.5~2.5之间比较合适。
三轴搅拌桩施工时每班组需做试块同条件养护,水泥掺量为20%的被加固土体,28天强度达到设计要求1.2Mpa。
制备水泥浆液及浆液注入:
在施工现场布置自动搅拌站及水泥桶,在开机前按要求进行水泥浆液的搅制。
将配制好的水泥浆送入贮浆桶内备用。
水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2小时,搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过24小时。
注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。
注浆压力宜大于3.0~6.0MPa,注浆流量:
150-250L/min/每台。
5钻进搅拌
三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度,Φ850钻进搅拌速度一般在1m/min,提升搅拌速度一般在2.0m/min,在桩底部分重复搅拌1分钟注浆,提升速度减慢,避免出现真空负压、孔壁塌方等引起周边地基沉降,搅拌时间关系图如下:
6清洗、移位
7报表记录
施工过程中由专人负责记录,记录要求详细、真实、准确。
要求每台班抽取两幅桩做试块,每幅桩做三组7.07×
7.07cm试块,试块制作好后进行编号、记录、养护,到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试验,28天龄期无侧限抗压强度达到设计要求。
9.0.4三轴搅拌桩止水帷幕质量控制
1施工前将场区内障碍物清除,平整场地,设备进场检修、保养,确定搅拌机械的灰浆泵送量、输送管到达喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数。
2按桩心距进行定位,要求桩位偏差控制在±
50mm以内,成桩后桩底标高允许偏差应控制在-50~+100范围内,桩径允许偏差±
10mm。
3采用普通硅酸盐水泥,水泥掺入比18%~20%,水灰比控制在1.5~2.5,水泥浆随用随制,避免出现离析。
4按流程进行施工,保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度,钻杆垂直度误差控制在0.4%以内,成桩过程要控制提升速度和次数,控制注浆量,保证搅拌均匀,同时泵送必须连续。
5止水帷幕的渗透系数指标顶i<1.0×
10-7cm/s,必要时可在水泥浆中掺加5%左右的膨胀土以保持孔壁稳定。
6中途停顿超过4小时,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由专职测量人员负责测量放线及桩位的定位。
8桩机必须端正、稳固、水平,用经纬仪保持垂直度。
9浆液配制必须按规定的配合比进行配制。
10为保证水泥土搅拌均匀,必须按要求控制好下沉提升速度。
若出现堵管、断浆等现象,应立即停止,查找原因进行处理,待故障排除后须将钻具提升或下沉1米方能注浆、防止断桩。
9.0.5施工安全保证措施
1落实安全生产责任制,对各级管理人员的安全责任制落实情况进行考核。
2加强安全宣传教育,教育职工牢固树立“安全第一、预防为主、综合治理”的思想,召开安全会议,及时传达安全信息。
3严格遵守各项施工机械操作规程,保证各类施工机械在安装、使用、维修、拆除过程中的安全,杜绝机械事故的发生。
加强机械设备的维修保养,安全操作规程挂牌并严格执行。
4坚持安全检查制度,项目部工地每周进行一次安全大检查,检查由项目经理带队,使用安全检查表,有不符合要求的,及时下发隐患整改通知单,并及时反馈整改情况。
5严把安全防护用品、用具材料质量关。
安全帽、安全带等用品必须是经劳动部门安全认证的指定厂家生产的产品。
6所有用电线路都要通过配电箱,配电箱内安装防触电保护器。
所有电线路和电缆进行地埋,以防被压坏漏电伤人。
7雨天必须作业时,应采取防滑和防触电措施。
停工时一定要停施工用电,不能停电时,电工必须跟班对线路及施工用电盘及时巡回检修。
8进入施工现场必须戴安全帽,做好安全防护工作。
9凡现场施工人员应明确各种统一的指挥信号,以防误认而引发安全事故。
10安全部门必须每天与气象部门联系,需预先了解三到五天内的天气情况并通知各施工队,以便及时安排施工,调整作业计划。
11遵守建设单位的有关规章制度,服从其安全管理,加强与外部各方的协作,保证安全目标的实现。
12现场内的电气线路和电气设备拆装、接线和维修等工作由电工负责,以免发生触电事故。
13各种电动机具必须按规定接零接地,并设置漏电保护器,遇到临时停工休息时,必须拉闸加锁。
14各种机械设备按其技术性能的要求正确使用,不得使用缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备,严禁拆卸机械设备上安全装置,其调试和故障排除由机修人员负责进行,按时对机械设备进行保养。
15建立健全防火责任制,职责明确,防火安全制度齐全。
并设专人管理、防患于未然。
9.0.6文明施工保证措施
1工地进行围挡围设,实行封闭式施工管理。
2在施工现场主要通道附近设置“五牌一图”,包括工程概况、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位等名称、现场主要管理人员名单、安全宣传标语、安全警示牌、安全管理规定、现场规章制度、安全、文明施工和场地平面布置图等。
3建筑材料划区域按规格堆放整齐,施工区域与生活区域分隔,场容场貌保持整洁、有序、文明。
4现场设置沉淀池,以便对排入下水道的污水进行沉淀处理。
5加强工地治安综合治理,做到目标管理、制度落实、责任到人。
施工现场的治安防范措施有力,重点要害部位防范设施有效到位。
6做好与周边单位的协调工作,专人负责协调与市容、交通、环保、环卫、街道和当地警署等单位的横向关系。
7现场施工人员统一佩带胸卡,穿着统一的工作服和安全帽,并统一进行编号、管理。
8沟槽开挖挖起的沉淤、杂填土和三轴搅拌桩和高压旋喷桩施工产生的涌土以及施工场区内的废土废料集中堆置在场区内统一的堆放点,再进行外运处理。
9场区内的废土每天安排保洁人员进行清扫,及时处理。
10废土外运时,在施工现场出入口必须安排保洁人员冲洗运输车辆,以防将废土带到马路上去。
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