水泥搅拌桩作业指导书.doc
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作业指导书
铁路路基工程
水泥搅拌桩作业指导书
一、编制目的
明确水泥搅拌桩施工作业的工艺流程、相应的工艺标准。
为了使作业层便于操作,规范水泥搅拌桩施工作业,保证水泥深层搅拌桩施工操作在受控状态下按规定程序和要求进行。
二、适用范围
铁路路基工程。
里程分别为:
1.K371+120~K371+140;K371+830~K371+860;
2.DK0+975~DK1+055;DK1+090~DK1+285;
3.DK4+955~DK5+227;DK5+120~DK5+171。
三、作业准备
3.1内业技术准备
作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,熟悉施工图纸及场地的地下土质、水文地质资料,做到心中有数。
澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
3.2外业技术准备
施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。
根据成都铁路局及贵阳建设指挥部的标准化工地建设要求,组织人员机械设备修建施工便道及修建生产房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理人员、技术人员进场生活、办公需要。
四、设备选型
主要施工设备及其技术参数
根据设计要求,本工程选用SJB型深层搅拌桩机及其配套设备进行施工,该机有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点,适宜本工程施工。
1.桩机型号:
SJB深层搅拌机
2.搅拌头转速:
43r/min
3.最大施工深度:
18m
4.额定扭矩:
8500N·m
五、工艺流程及施工方案
5.1工艺流程
开始→原地面处理→测量放样→钻机就位→搅拌钻进→钻进至桩底设计深度→喷浆-搅拌-提升钻头→停止喷浆→复搅至桩底深度→提钻并搅拌至桩顶20cm以上→成桩结束→施工下一根桩。
水泥搅拌桩施工工艺及质量控制流程图
5.2施工方案
5.2.1施工准备
清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)以后平整场地,地基表层低洼、有淤泥、软弱层时,清淤后回填普通土,场地做好排水坡,挖设排水沟,保证场内不积水。
5.2.2测量放样
按照设计的搅拌桩的平面布孔图放样并编号,在桩位处地面钉设不易更改的标记(现场一般采用木桩上钉小钉),方便在施工中迅速确定桩位。
5.2.3机具定位
将钻机安置在设计的孔位上。
使钻杆头对准孔位的中心,桩位对中偏差不超过5cm;钻机就位后对钻机进行水平校正,使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置,施工时钻杆的倾斜度不大于1%。
钻机就位后,进行低压射水试验,检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。
5.2.4钻孔
钻孔预搅设计要求桩底进入至基岩面。
5.2.5搅拌作业
1.水泥搅拌桩施工机械:
(1)、应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。
现场技术员或监理工程师每天收集电脑记录一次。
(2)、桩机上的气压表、转速表、电流表、电子称必须经过标定,不合格的仪表必须更换。
(3)、在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线,标写醒目的深度。
(4)、钻头直径的磨损量不得大于1cm。
2.制浆质量的控制:
(1)、严格按照实验室取样处水源制备泥浆。
(2)、按设计给定的水灰比(水和水泥按重量比严格控制)在制浆罐中进行拌制,备好的浆液还应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2h的浆液应降低标号使用;浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。
3.泵送浆液质量的控制:
泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利输浆。
泵送浆液过程中,泵的压力必须足够和稳定,供浆必须连续,拌和必须均匀。
如遇到浆液硬结堵管,必须立即拆卸输浆管道,清洗干净。
4.水泥搅拌桩施工采用四喷四搅工艺。
第一次下钻时为避免堵管带浆下钻,严禁带水下钻。
第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时提高一个档位。
每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟。
5.反循环提钻到桩顶设计标高后,需要超灌20cm。
开挖后人工凿除桩顶设计标高上松散水泥浆。
6.施工中值班技术人员跟班作业,时刻检查浆液初凝时间、注浆压力、旋转提升速度、桩顶标高等参数是否符合设计要求,并且随时做好记录。
7.为了防止堵管必须带泥浆下钻,严禁带水下钻。
8.为了防止窜孔,施工过程中可采用隔桩钻孔法进行施工。
5.2.6机具移位
上一根桩施工完毕,清除叶片及钻杆上泥浆,钻机移位,进行下一根桩施工。
5.2.7桩头处理
混凝土达到设计强度的70%后,人工对搅拌桩的桩头超灌部分进行凿除,并清除现场多余土层,确保达到场地平整要求。
在清运现场余土的过程中一定要注意对搅拌桩体的保护。
六深层搅拌法施工常见问题与处理对策
深层搅拌法施工常见问题、产生原因、预防措施及处理方法,见下页表。
深层搅拌法施工常见问题、产生原因、预防措施及处理方法表
常见
问题
产生原因
预防措施及处理方法
喷浆不正常
注浆泵坏
喷浆口被堵塞
有硬结块及杂物,造成管路堵塞
水泥浆水灰比稠度不合适
施工前应对注浆泵、搅拌机等试运转
喷浆口采用逆止阀(单向球阀)
在钻头喷浆口上方设置越浆板,解决喷浆孔堵塞问题
泵与输浆管路用完后要清洗干净,并在集浆池上部设细筛过滤,防止杂物及硬块进入各种管路
选择合适的水灰比
抱钻、冒浆
施工工艺选择不当
粘土颗粒之间粘结力强,
不易拌和均匀,搅拌过程中易产生抱钻
有些土层虽不是粘土,容易拌和均匀,但由于其上复压力较大,持浆能力差,易出现冒浆
对不同土层选择合适的不同工艺
搅拌机沉入前,桩位处要注水,使搅拌头表面湿润。
地表为软粘土时,还可掺加适量砂子,改变土中粘度,防止土抱搅拌头
由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆,使实际输浆量小于设计量,这时应采用“输水搅拌→输浆拌和→搅拌”工艺,并将搅拌转速提高到50r/min,钻进速度降到1m/min,使拌和均匀,减少冒浆
桩顶强度低
表层加固效果差
由于地基表面覆盖压力小,在拌和时土体上提,不易拌和均匀
在桩顶标高1m内作好加强段,进行一次复拌加注浆,并提高水泥掺量,一般为15%左右
在设计桩顶标高时,应考虑凿除0.3m,以加强桩顶强度
搅拌体不均匀
施工工艺不合理
搅拌机械、注浆机械中途发生故障,造成注浆不连续,供水不均匀,使软粘土被扰动,无水泥浆拌和
搅拌机械提升速度不均匀
选择合理的施工工艺
施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修,使其处于正常状态
灰浆拌和机搅拌时间一般不少于2min,增加拌和次数,保证拌和均匀,不使浆液沉淀
提高搅拌转数,降低钻机速度,边搅拌、边提升,提高拌和均匀性
注浆设备要定好,单位时间内注浆量要相等,不能忽多忽少,更不得中断
重复搅拌下沉及提升各一次,以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾
拌制固化剂时不得任意加水,以防改变水灰比(水泥浆),降低拌和强度
七、施工质量控制
1.所有施工机械均应编号,应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位,责任到人。
2.水泥搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。
3.为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机互相垂直两面上分别设置两个0.5Kg重的吊线锤,并画上垂直线。
通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
4.对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数,应做详细的施工记录。
5.为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到要求,每台机械均应配备电脑记录仪。
同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质
检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
6.水泥搅拌配合比:
水灰比0.6,每米掺灰量不小于60kg。
选用的42.5级普通硅酸盐水泥(当地下水具有侵蚀性时,应根据设计要求采取相应措施),原材料应按相关规定进行进场检验。
7.水泥搅拌桩施工采用四喷四搅工艺。
第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。
第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。
每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.6MPa。
8.为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30秒。
9.施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。
每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。
严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。
10.如遇停电、机械故障原因,喷浆中断时应及时记录中断深度。
在3小时内采取补喷处理措施,并将补喷情况填报于施工记录内。
补喷重叠段应大于50cm,超过3小时应采取补桩措施。
11.现场施工人员认真填写施工原始记录。
记录内容应包括:
1施工桩号、施工日期、天气情况;2喷浆深度、停浆标高;3灰浆泵压力、管道压力;4钻机转速;5钻进速度、提升速度;6浆液流量;7每米喷浆量和外掺剂用量;8复搅深度。
八、质量检测
1.水泥搅拌桩所用固化料品种、规格及质量应符合要求。
2.浆液配比应符合要求,制备好的浆液应均匀不得离析,单桩喷浆量应符合要求。
3.水泥搅拌桩数量、布桩形式应符合要求。
4.水泥搅拌桩成桩长度及复搅长度应符合要求。
5.水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
(1)检验搅拌均匀性:
用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
(2)触探试验:
根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10大于15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时,桩身强度也能达到设计要求。
轻便触探的深度一般不超过4m。
6.水泥搅拌桩成桩28天后,用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。
每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位(宜取桩半径中心位置),送实验室做(3个一组)28天龄期的无侧限抗压强度试验,留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验,以测定桩身强度。
钻孔取芯频率为总数的2‰,并不少于3根。
7.如果某段或某一桥头水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%,则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%时,则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%,则该段水泥搅拌桩为不合格。
8.对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
9.在软土层深厚的地方,或对施工质量有怀疑时,可在成桩28天后,由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。
随机抽查的桩数不宜少于总桩数的0.2‰,且不得少于3根。
试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。
10.外观鉴定
(1)桩体圆匀,无缩颈和回陷现象。
(2)搅拌均匀,凝体无松散。
(3)群桩桩顶齐,间距均匀。
11.实测项目
水泥搅拌桩施工允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位(纵横向)
50mm
按成桩总数的10%抽样检验,且每检验批不少于5根
全站仪仪或钢尺丈量
2
桩身垂直度
1%
全站仪或吊线测钻杆倾斜度
3
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50~100cm后用钢尺丈量
水泥搅拌桩质量检验标准
检测项目
质量要求
检验数量
检验方法
成桩长度、复搅长度
所用的