某铁路工程水泥搅拌桩监理实施细则.docx

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某铁路工程水泥搅拌桩监理实施细则

特殊路基深层地基处理监理实施细则

水泥搅拌桩

一、工程概况

1、设计要求:

路堤基底采用水泥搅拌桩进行加固,水泥搅拌桩直径0.5m,采用1.2m、1.3m边长正三角形布置。

加固范围为路堤坡脚外1.2m,要求水泥搅拌桩打入下卧层不小于0.5m,并满足复合地基承载力要求。

填方基底设置0.4m厚碎石垫层夹一层双向土工格栅加固,土工格栅纵、横向抗拉强度不小于50KN/m,纵向、横向对应伸长率不大于13%。

路堤坡脚设干砌片石护脚,边坡设人字形截水骨架内植草护坡。

按“玉蒙施路专图”要求埋设地面沉降观测设备进行沉降观测.

2、工程地质及水文地质：

施工段位于拟建通海车站与通海隧道之间,通海盆地南缘,基本属湖相沉积盆地地貌,局部为低山丘陵地貌,绝对高程1804—1820m,相对高差小于20m,地形平缓开阔地表多为菜地或居民点,段内交通方便,田间土质便道网状分布。

段内湖积盆地内土属第四系全新统湖积（Q41）粉质黏土,淤泥质黏土、粉土、粉细砂。

淤泥质粘土为软土，粉细砂及粉土为液化土层。

该段地表水，地下水发育。

地表水主要为灌溉水，灌溉水渠，水沟网状分布，常年有水，由线路左侧较远处的水库水补给。

取螺吉村附近沟水化验，（2003—KH水—017）属HCO3——Ca2+型水，该水对混凝土无侵蚀性。

地下水为第四系孔隙潜水、承压水。

第四系覆盖土层厚度大于50m，以砂类土为主，夹有圆砾土、黏性土、软土，孔隙丰富，连通性、储水性均较好，含丰富的孔隙潜水、承压水。

地下水埋深浅，一般不超过1.0m，部分砂层中孔隙潜水具承压性。

地下

水由地表水及远处地下水补给，向低洼处渗排。

经取地下水化验（2005—昆水—34--44--45--46--47及2005—昆水B--97--98）属HCO3—Na+、Ca2+型水、HCO3—Ca2型水及HCO3—Mg2+.Ca2+型水、对混凝土无侵蚀性。

本段地震动峰值加速度为0.2g。

3、设计目的：

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过搅拌机械（特制）在地基深部就地将软土和固化剂强制拌合，使软土硬结而提高地基强度

二、施工工艺及流程

场地平整——测量放样——钻机就位——制浆——搅拌沉到设计标高——喷浆搅拌提升到设计标高——重复搅拌下沉——喷浆重复搅拌提升-——成桩——移位、重复以上步骤

三、试桩

水泥搅拌桩施工是用藉搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度越高。

如果搅拌次数越多，施工时间也越长，工作效率也越低，所以试桩的目的就是为寻求最佳的搅拌次数，确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度及复搅拌深度等参数，用来指导下一步大规模水泥搅拌桩的施工。

施工前应选择有代表性的地段进行工艺性试验（试桩位置和试桩数量应由设计单位确定），确定主要工艺参数。

试桩施工质量检验可采用7天后直接开挖取出或至少14天后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌是否均匀和水泥土的强度。

桩身强度达到设计值后，应做桩身完整性，单桩承载力和复合地基承载力检测。

监理人员在旁站试桩施工检测全过程，并

作详细记录。

四、施工准备

待上述的试桩完成后，确定最佳的参数，准备进行大规模的桩施工。

①施工场地应事先平整，清除桩位处的地上地下一切障碍物，如果场地不平，在低洼处应回填粘性土料并压实。

②水泥搅拌桩用32.5级普通硅酸盐袋装水泥作为原材料，这样以便于水泥的计量，当然水泥的各项指标和安定性必须合格，在使用前送试验室检测合格后才可使用。

③水泥搅拌桩施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有瞬时检测并记录喷浆量的计量装置及搅拌深度自动记录仪。

监理工程师每天收集电脑记录最少一次。

④水泥搅拌桩施工机械必须具备良好的稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目部质检工程师组织检查验收合格后方可开钻使用。

五、参数及要求

①水泥最低掺灰量不小于15%,最低水泥用量按设计要求。

②室内配合比设计

28天无侧限抗压强度qu≥1.25Mpa；

90天无侧限抗压强度qu≥1.56Mpa；

③现场质量检测

水泥搅拌桩施工完成后,应按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002J220—202）要求进行单桩及复合地基承载力检测。

要求复

合地基承载力达到150Kpa。

六、施工控制

1、机械设备质量控制：

（1）搅拌桩机应配备符合计量规定的计量装置,且装置处于检定有效期内。

设备性能，应能满足本工程土层的物理力学性质、含水量等特点，和设计技术要求。

（2）按设计要求的桩长配备好搅拌杆、搅拌叶片的直径。

（桩径不小于设计值）

   （3）检查机具设备，机械进场使用前先进行调试，检查搅拌桩机运转和输料畅通情况。

   （4）灰浆泵要有标定的压力计、流量计，灰浆搅拌机制浆的能力，要满足桩基施工的要求。

   （5）进场设备需监理工程师批复同意后方可使用。

2、测量放线质量控制：

（1）   确认测量基准线，复核施工测量放样桩位布置图及桩号，复查轴线、桩位与桩数（桩位偏差不得大于50mm）。

（2）按照设计的要求，将待加固土体的平面位置用灰线标出，施工沟槽开挖后，再精确的放出加固体土的轴线和边线，并沿轴线方向，每隔一定距离作出标记。

   （3）施工前监理工程师应对临时水准点、工程基准线、工程控制点进行测量复核。

3、钻机就位质量控制：

（1）深层搅拌桩设备安装时，枕木下地基要稳固，机器底座要水平，搅拌头导轨要垂直。

（2）搅拌机就位后，检查钻机是否横平竖直，采向架的垂直偏差不得大于1%；就位对中时，检查钻头是否对中，允许偏差不大于50mm。

   （3）按设计要求的桩顶、桩底标高在钻塔上做出相应的明显标志，以便在施工中控制好桩顶和桩底标高，以满足设计和验标要求。

4、制浆质量控制：

（1）监理工程师按验标规定对水泥和外加剂进行进场检验。

（2）根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的水泥掺量和水灰比等各项参数和施工工艺。

确认每m3 搅拌桩（或每根搅拌桩）的水泥用量和水的用量，然后在配制浆液处挂牌施工。

（3）配制水泥浆液处,应严格控制水泥用量和水灰比,所用材料必须计量，按规定先进行试拌测定浆液的比重，作为后期检测的标准。

水泥在进入灰浆桶时要过筛，不得有大颗粒进入；水泥浆的制备要使用专用的制浆桶，对每桶所用水泥和水的用量进行抽查，发现问题及时纠正。

水灰比确定后所拌制浆液的浓度可用比重计测试，应经常抽查，每台班应不少于2次，并做好记录。

   （4）填写监理旁站记录

5、施工过程控制：

⑴、施工单位指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站施工过程，所有施工机械均编号，将现场技术员、负责人、开钻人、水泥桩桩长、桩距等制成标牌挂于钻机明显处，确保人员到位、责任到人。

⑵、水泥搅拌桩开钻之前，应用清水冲洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排完后方可下钻。

⑶、为保证水泥搅拌桩，桩体的垂直度满足要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤，通过吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制垂直度。

⑷、每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量及桩长，水泥浆拌制的罐数，压浆过程中是否有断浆现象，喷浆搅拌提升时间及复搅次数。

⑸、为了确保桩体每米掺合量的水泥浆用量达到设计要求，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，以备随时抽查检验水泥浆，水灰比是否满足设计要求（监理人员、施工技术人员检查、抽查）。

⑹、水泥的掺灰量不得小于设计要求的最低掺灰量（15%）。

水灰比一般为0.45~0.50。

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用泵送浆液的时间等应有专人记录;喷浆量用搅拌深度必须采用国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录。

⑺、水泥搅拌桩施工采用“二喷四搅”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（上面有好几个档），

复搅时可以提高一个档位，每根桩的成桩时间及喷浆压力根据试桩确定。

⑻、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30秒。

⑼、施工中应严格控制喷浆时间和停浆时间，每桩开钻后连续作业，不得中断喷浆，严禁在尚未喷浆的情况下提升钻杆作业，储浆罐内的储浆不应少于一根桩的用量加50kg，若小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

⑽、施工中发现喷浆量不足，应按要求整桩复搅。

复喷的喷量不小于设计用量，因为是连续作用，现场应配备发电机，以备停电时使用。

如因机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度，在12小时内采取补浆处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。

补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。

⑾、施工人员认真填写施工原始记录。

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。

⑿、监理人员还应检查是否符合环保要求的废浆隔离与回收设施。

七、质量检验

⑴、检验方法：

水泥搅拌桩成桩7天，可采用轻型动力触探（N10）检查桩身的质量。

检验其搅拌的均匀性，用轻型动力触探（N10）器中附带的勺钻，在搅拌桩中心钻孔取出桩芯，观看其颜色是否一致，是否存在水泥浆富余的结核或未被搅拌的土团。

根据原有的轻型动力触探（N10）与水泥强度对比关系来看，1天击数N10大于15时满足设计要求，7天击数N10大于30时满足要求，一般触探深度不大于4m。

⑵、按设计要求,水泥搅拌桩成桩28天后钻孔取芯进行无限侧抗压强度试验，抽检数量为5‰,并不小于3根,要求搅拌桩上、中、下部各取自少一处,取芯钻孔在取芯后用水泥砂浆回填灌注。

⑶、按总桩数20%做复合地基承载力试验。

监理见证检验，抽检，检验合格后方可进入下道工序施工。

⑷、浆体喷射搅拌桩桩体强度应符合设计要求。

⑸、外观鉴定

①桩体圆匀，无偏颈或回陷现象；

②搅拌均匀，凝体无松散现象；

③群桩桩顶齐，间距均匀。

八、施工常见问题分析和控制措施

（1）搅拌体不均匀

   1现象

   搅拌体质量不均匀，或出现无水泥浆拌和情况。

   2原因分析

   ●工艺不合理。

   ●搅拌机械、注浆机械操作中发生故障，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。

   3防治措施

   ●选择合理的工艺。

   ●施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查、维修、试运转。

   ●灰浆拌和搅拌时间应不少于2min，增加拌和次数，保证拌和均匀，不使浆液沉淀。

   ●采取提高搅拌转数，降低钻进速度，边搅拌、边提升等措施提高拌和的均匀性。

   ●单位时间内的注浆量要相等，不能忽多忽少，更不能中断。

   ●重复搅拌下沉及提升各一次，以反复搅拌的办法解决钻进速度快和搅拌速度慢的矛盾，即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。

   ●拌制固化剂时不任意加水，以防改变水泥浆的水灰比，降低搅拌体强度。

（2）喷浆不正常

1现象

   施工中喷浆突然中断。

2原因分析

   ●注浆泵、搅拌机出现故障。

   ●喷浆口被堵塞。

   ●管路中有砖块和杂物，造成堵塞。

   ●水泥浆的水灰比稠度不合适。

3防治措施

   ●注浆泵、搅拌机等施工机械在施工前应进行维修、试运转，保证能正常使用。

   ●喷浆口采用逆止阀（单向球阀），防止倒灌水泥。

   ●注浆应连续进行，不得中断。

   ●搅拌机的输浆高压胶管应与灰浆泵可靠连接。

   ●在钻头喷浆口上方设置越浆板，防止堵塞。

   ●泵与管路用完后，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管路，造成堵塞。

   ●选用合适的水灰比。

（3）抱钻、冒浆

  1现象

   施工中钻头被粘土粘住，产生抱钻或冒浆现象。

  2原因分析

   ●遇硬质粘土层，粘结力强，不易拌和均匀，搅拌过程中常会产生抱钻现象。

   ●工艺选择不适当。

   ●有些土层虽然容易搅拌均匀，但因其上覆土层压力较大，持浆

能力差，容易出现冒浆现象。

 3防治措施

   ●搅拌头沉入前，桩位要注水，使搅拌头表面湿润。

   ●地表为软粘土时，可掺加适量砂子，改变土的粘度，防止搅拌头被抱住。

   ●选择合理的搅拌工艺，遇较硬土层及较密实的粉质粘土时，可采用“输水搅动→输浆拌合→搅拌”工艺，并可将搅拌转速提高到50r/min，钻进速度降到1m/min，使拌和均匀，减小冒浆。