双向水泥搅拌桩工艺.docx
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双向水泥搅拌桩工艺
双向水泥搅拌桩工艺
双向水泥搅拌桩施工方案
一、工程概况
双向水泥搅拌桩的施工是在常规水泥土搅拌桩施工设备的基础上配备专用的功能性箱体与多功能的钻头，以达到搅拌钻头能正反方向旋转搅拌，从而形成双向水泥搅拌桩。
为减少桥头不均匀沉降，设计采用双向水泥搅拌桩进行地基加固处理，桩长以打穿③层软弱层为原则，桩间距分为1.4m和1.5m两种，成正三角形布置，设计复合地基承载力分别不小于120KPa和100KPa。
双向水泥搅拌桩桩径为0.6m，桩长分13、15m两种，采用2搅1喷的施工工艺。
双向水泥搅拌桩设计采用强度等级为32.5的硅酸盐水泥，水灰比为0.5，水泥掺量为15%，木质素磺酸钙掺量为掺水泥重量的0.2%，生石膏粉掺量为掺水泥重的2%。
二、编制依据
1、设计施工图、联系单及工程地质勘察报告。
2、《双向水泥土搅拌桩施工手册》。
3、相关施工经验及作业指导书。
4、其他有关资料。
三、施工准备工作
1、开工前准备
在双向水泥土搅拌桩施工以前，要充分作好一切施工场地的准备工作，具体包括如下几个方面：
⑴、进出场地的道路通畅，路基承载力应允许运输车辆通行（要考虑12m长的半挂拖车通行）。
⑵、施工场地已平整，地上、地下障碍物已清除（包括大块石、树根、垃圾、线路、排水沟等），场地要满足桩机的移位需求。
⑶、有低洼、沟塘的施工地段已排水回填，压实度要满足一定要2
钻杆
外径Φ127，内径Φ89
3
搅拌钻头
厚度25～40mm的钢板制作，叶片宽度80～100mm
4
灰浆泵
泵量50L/min，泵压1500Kpa
5
灰浆搅拌机
容积为0.5m3的灰浆搅拌机
6
电焊机
220V,50KW
7
电脑记录仪
能自动记录施工过程并打印成桩资料
8
计量装置
包括深度计、流量计、电流表、电压表、压力表等送计量部门进行标定。
9
动力设备
满足工程需要的发电机组或市电
除以上主要设备外，还配备泥浆比重计、手推车、小水泵、30～50T水泥储存桶、挖机等。
施工主要技术参数表
序号
名称
技术参数
序号
名称
技术参数
1
钻进速度/（m/min）
＜1
6
喷浆压力/MPa
0.25～0.4
2
提升速度/（m/min）
0.4～0.7
7
叶片间距/mm
150～300
3
内钻杆转速/（r/min）
≥60
8
叶片宽度/mm
80～100
4
外钻杆转速/（r/min）
≥70
9
叶片厚度/mm
25～40
5
水灰比
0.5
10
叶片倾角/o
10～20
四、人员组织
双向水泥搅拌桩施工人员配备组织机构如下：
序号
工种或岗位
正常施工时人数
备注
1
项目经理
1
付丽蓉
2
项目技术负责人
1
邱爱金
3
现场施工负责
2
陈叶根、金德松
4
技术员
1
王晓平
5
材料员
1
宋情
6
测量人员
3
邱胜华、林广、胡小明
7
机长
6
每机正、副机长各1名
8
制浆员
6
每机2名
9
普工
9
每机3名
10
电工
1
姜宏成
11
合计
31
五、施工工艺流程
双向水泥土搅拌桩采用二搅一喷的施工工艺，具体施工顺序如下图所示：
双向水泥土搅拌桩施工工艺流程图
1、桩机定位：
放线、定位，安装打桩机，移至指定桩位并对中；
2、切土下沉：
启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，直至设计深度，在桩底持续喷浆搅拌不少于10秒；
3、提升搅拌：
关闭灰浆泵,提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表或桩顶以上50cm；
4、桩顶处理:
桩顶1.0～1.5m的范围内进行二次喷浆搅拌,并人工修整。
5、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。
六、施工质量控制
为了保证施工质量，要根据工艺性试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点，具体要求如下：
1、为保证水泥土搅拌桩的垂直度，首先保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，控制水泥土搅拌桩的垂直度偏差≤1.5％，桩位偏差≤5cm。
2、严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，确保喷浆长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。
如因意外原因断浆，必须以最早的时间（3h以内）补喷，重叠复喷50cm以上，超过3h按照规定重新补打一根桩。
确保全桩水泥用量不得少于设计给定的水泥用量，每米用浆量误差不得大于5％。
3、水泥浆必须按预定的配比进行拌制，保证每根桩所需的浆液一次单独拌制完成，使用前过筛并在3h内用完。
浆液储量不少于一根桩的用量，否则不得进行下一根桩的施工；施工时输浆管路保持潮湿，以利于输浆。
4、双向水泥土搅拌桩在地面以下1～1.5m范围内应进行二次喷浆搅拌。
5、对输浆管经常检查，不得泄漏和堵塞，管道长度不得大于60m。
定期检查钻头，保持钻头直径误差在-1cm～+3cm之间。
6、合理安排桩位施工顺序，以利于整体的成桩质量和软基处理效果。
7、成桩浆液流量资料应在施工现场打印，每根水泥土搅拌桩施工完成后，应立即打印成桩浆液流量资料。
七、施工注意事项及常见问题的解决
双向水泥土搅拌桩的施工与常规水泥土搅拌桩的施工在水泥掺入量、场地要求、地质适用范围等许多方面是一致的，但在桩身受力、搅拌均匀、施工工艺流程等方面存在一定的差别。
现将有关双向水泥泥土搅拌桩施工中注意事项及常见问题作一说明。
1、注意事项
①、搅拌的均匀性
搅拌的均匀性是影响桩身质量的一个重要因素。
它主要指两个方面：
一是机械在桩身任意一点的搅拌次数；二是固化剂在任意点的掺入量。
实践经验表明，任意一点的搅拌次数N在20次为最佳搅拌次数。
单程次数可以通过公式：
N=（hcosα+b）（n1+n2）z/2v
求得，式中：
N——桩身任意点的搅拌次数
h——叶片的宽度
α——叶片与钻杆的角度（锐角）
b——叶片的厚度
n1——内钻管的转速
n2——外钻管的转速
z——钻头上叶片总数
v——钻杆提升或下降速度
固化剂在桩身任意一点的掺入量除应满足设计的要求外，还应依据地质条件调整每一段的掺入量，以保证桩身强度和桩体受力的一致性。
调整的原则是：
桩身上部浆量多、下部少；土层好的少、差的多；含水量高的多、低的少。
②、桩顶部位的处理
搅拌桩施工完毕，桩的顶部0.3～0.5m范围内，因上覆土压力较小，使土层变成蜂窝状，应对桩顶进行如理，处理的方法有两种：
一是将桩顶质量较差的部分人工挖除；二是在桩顶1.0～1.5m的范围内进行二次喷浆搅拌,并人工修整。
2、常见问题及处理方法
双向搅拌桩施工中常见问题及处理方法见下表
常见问题
发生原因
处理方法
下沉困难、电流值高、电机跳闸
电流偏低
调高电压
土质硬、阻力大
适量冲水或浆液稀释
遇个别少量大块石等障碍物
挖除障碍物
下沉困难、电流正常
土质粘性大，箱体自重小
增加自重或提高转速
土体与钻头同步旋转
灰土浓度大
重新设定水灰比
搅拌叶片角度设置不适当
调整钻头上叶片角度
输浆管堵塞、桩到设计长度灰桶内有剩余或不够
输送管内有水泥块
管道用水冲冼
灰浆泵输出量偏小或偏大
调整灰浆泵输出量
投料量不准确
重新计数投料量
事故桩
机械故障及电路故障
24小时内，钻杆重复钻进0.5M
24小时以上，重新补桩
八、施工质量自检标准
双向搅拌桩施工中质量自检主要包括以下几个方面：
1、桩垂直度要求
桩机移到位时，要注意桩机的平整度及导向架与地面的垂直度，主要依靠水平尺进行实测，允许偏差在1.5%以内。
2、桩位的准确度要求
测量放桩位时，做好标记。
标记和设计允许偏差不得大于2cm，成桩桩位不得超过5cm。
3、材料用量要求
根据流量计反映的一根桩的用量，是否和理论计算值有偏差。
4、钻杆的钻速要求
根据成桩资料反映的成桩时间，来估算钻杆的转速与理论参数比较，允许偏差在0.5m/min以内。
5、桩的直径要求
桩体施工完成后用钢卷尺进行丈量，允许偏差在2cm以内。
九、施工质量检测
1、成桩质量检查
双向水泥搅拌桩质量检查应贯穿施工全过程，施工过程中应随时检查现场施工和计量记录，并按规定的施工工艺对每根桩进行质量检查。
检查的重点是：
搅拌机提升和下沉速度，内外钻杆转速，停浆处理方法，桩长和单桩施工时间，以及水泥用量等。
2、承载力、桩身质量及强度检验
双向水泥搅拌桩将结合设计要求并按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）进行质量检查验收
（1）、成桩28天后对双向水泥搅拌桩处理区域进行复合地基承载力检测，检测承载力要求为：
桩间距为1.4m承载力不小于120KPa，桩间距为1.5m承载力不小于100Kpa。
（2）、成桩28天后，对搅拌桩进行钻芯取样制成试件，进行无侧限抗压强度试验，要求桩体28天抗压强度≥0.84MPa。
十、施工安全防护措施
1、进入施工现场人员一律佩戴安全帽，不准穿拖鞋、高跟鞋，不得赤脚作业。
高空作业人员佩带并系好安全带，穿防滑鞋。
施工时严禁嬉戏、打闹。
2、各种机电设备的操作人员，都必须经过专业培训，考试合格具有上岗证书，懂得本机械的构造、性能、操作规程，能维护保养和排除一般故障。
3、所有电力线路和用电设备由持证电工安装。
由专职电工负责日常检查和维修保养，禁止其他人员私自乱接、乱拉电线。
4、现场施工用电线路一律采用绝缘导线，移动式线路使用胶皮电缆，使用时提前认真检查确保电缆无裸露现象，地上线路架空设置，以绝缘固定。
5、现场试桩主要机械设备按规定报验合格，所有电动机械设备使用前按规定进行检查、试运转，作业完拉闸断电锁好电闸箱，防止发生意外事故。
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