锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法

锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法申报书申报单位：山西省第五建筑工程公司申报日期：二Ｏ一四年三月锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法申报书申报单位：山西省第五建筑工程公司申报日期：二Ｏ一四年三月目录1、山西省省级工法申报书2、工法关键技术鉴定证书3、工法文本4、经济效益和社会效益证明材料5、工程应用证明6、反映工法实际应用操作要点的照片7、山西省省级工法评审意见表1、山西省省级工法申报书山西省省级工法申报书工法名称：锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法申报单位：山西省第五建筑工程公司申报时间：二零一四年三月山西省住房和城乡建设厅制工法名称锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法主要完成单位山西省第五建筑工程公司通讯地址太原市建设北路346号邮编030013联系人芦瑞玲电话主要完成人员姓名职务职称所在工作单位任建华分公司经理工程师山西省第五建筑工程公司刘培栓项目经理工程师山西省第五建筑工程公司曹颖平技术负责人工程师山西省第五建筑工程公司张宏伟技术员工程师山西省第五建筑工程公司武锐施工员工程师山西省第五建筑工程公司工法应用的工程名称及时间1、2011年用于长治县公安局业务用房工程2、2010年用于沁源县教育局沁源县素卿幼儿园本工法关键技术名称及鉴定时间关键技术名称：锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基鉴定时间：2013年11月30日本工法关键技术获成果奖励情况关键技术鉴定为国内先进水平注：1、表中的通讯地址和联系人之第一完成单位；2、主要完成人员最多不超过5人；3、表格空间不够的可附页。工法内容简述：当今，随着建筑业的迅速发展，建筑物高度的不断加大,对地基处理的要求也越来越高。通过长期的工程实践和技术交流，许多新型的地基处理方法应运而生。锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩是采用机械成孔,选用相对单一的土质材料,与水泥按一定配比,在拌合站充分拌和均匀制成水泥土,分层向孔内回填并强力夯实,制成均匀的水泥土桩。它克服了地基承载力低、抗剪强度弱等缺点，保证地基施工后沉降满足要求。适于加固地下水位以上、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。因此，水泥土挤密桩越来越多地被广泛应用于建筑物地基处理中。我单位施工的长治县公安局业务用房工程中，公安大厦、地下车库、坡道、人防出口的地基处理均采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩，桩径为0.4m，桩间距为0.8m-1m，共6185根，高度均为5.3米。由于本工程对桩孔定位和成孔垂直度的要求较高，因此加大了操作的难度性。本工法全文分别从工法特点、工艺原理、工艺流程、关键技术、实施效果等方面对其进行了阐述。关键技术及保密点（有专利权的，请注明专利号）：1、桩孔定位技术2、机械成孔技术3、原材料拌和技术4、分层填料、夯实技术技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）：技术水平：达到国内领先水平。技术难度：1、桩孔定位技术2、机械成孔技术3、分层填料、夯实技术工程应用情况及推广应用前景：1、长治县公安局业务用房工程中，公安大厦、地下车库、坡道、人防出口的地基处理均采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩，桩径为0.4m，桩间距为0.8m-1m，共6185根，高度均为5.3米。施工过程中通过对桩孔定位、成孔垂直度、原材料拌和、分层填料及夯实等过程的控制，解决了施工过程中的诸多难点。2、沁源县教育局沁源县素卿幼儿园工程，地基处理均采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩，其桩径为0.4mm。施工过程中通过对桩孔定位、成孔垂直度、原材料拌和、分层填料及夯实等过程的控制，解决了施工过程中的诸多难点。经以上工程实践，证明该工艺施工质量好，安全可靠，工艺简单，效益明显。用此法处理的地基防止湿陷并提高承载力，受到社会各方的一致好评。经济效益或社会效益：1、长治县公安局业务用房工程中，公安大厦、地下车库、坡道、人防出口的地基处理均采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩，共6185根。施工过程中通过对桩孔定位、成孔垂直度、原材料拌和、分层填料及夯实等过程控制，是一种可靠的地基处理方法。该工艺施工工期短、处理深度较大、取材方便、降低工程造价、机具简单、施工方便、工效高。运用此功法后共节约489205.3元，取得良好的经济效益。2、沁源县教育局沁源县素卿幼儿园工程的地基处理均采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩。该工艺施工简单，工效高，有效的提高了地基承载力。施工采用此工功法后，节约资金21870元，取得良好的经济效益。工法主要完成单位意见年月日（公章）申报市或部门推荐意见年月日（公章）专家评审意见年月日（公章）省住房和城乡建设厅审定意见年月日（公章）2、工法关键技术鉴定证书鉴定意见NO.1552013年11月30日，山西省住房和城乡建设厅聘请有关专家组成鉴定委员会（名单附后），对山西省第五建筑工程公司完成的《锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法》关键技术进行了鉴定，鉴定委员会听取了课题组技术总结报告，经济效益、社会效益分析报告等，查看了有关资料，经认真讨论，提出如下鉴定意见：一、所提供的鉴定资料齐全，数据可靠，符合鉴定要求。二、锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法通过对材料选择、桩孔定位、分层填料夯实等过程控制，保证了水泥土挤密桩的地基处理质量。是一种可靠的施工方法。该工艺施工取材方便，降低工程造价，机具简单，施工方便，效益明显。三、该施工关键技术达到国内先进水平。主审：王宏业鉴定委员会主任签字：2013年11月30日3、工法文本《锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工工法》关键技术鉴定资料.山西省第五建筑工程公司二O一三年十月十五日目录1、提出问题的背景2、工艺原理3、工法的关键技术3.1场地平整清理3.2桩孔定位3.3锤击沉管成孔3.4原料拌和及运输3.5分层填料、夯实3.6桩质量检查3.7500厚灰土褥垫层4、实施效果5、附件锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩处理特殊地基施工关键技术1、提出问题的背景随着建筑业的迅速发展，建筑物高度的不断加大,对地基处理的要求也越来越高。通过长期的工程实践和技术交流，许多新型的地基处理方法应运而生，如换垫法、夯实法、挤密桩法、深层密实法、高压喷射注浆法、化学加固法、预压法、加筋法等等。锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩是采用机械成孔,选用相对单一的土质材料,与水泥按一定配比,在拌合站充分拌和均匀制成水泥土,分层向孔内回填并强力夯实,制成均匀的水泥土桩。它克服了地基承载力低、抗剪强度弱等缺点，保证地基施工后沉降满足要求。适于加固地下水位以上、天然含水量12%~25%、厚度5~15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。因此，水泥土挤密桩越来越多地被广泛应用于建筑物地基处理中。我单位施工的长治公安局业务用房工程场地地基的天然承载力满足不了上部荷载要求，且地基土具有Ⅱ级自重湿陷性，需采取有效措施进行地基处理防止湿陷并提高承载力。换填法地基处理，土方量大、基坑深度加深、填土质量控制要求高，加大了施工难度；强夯法地基处理，噪音污染严重，不宜实施；混凝土灌注桩施工工期较长，工程造价相对较高。而水泥土挤密桩地基处理，具有工期短、处理深度较大、取材方便、降低工程造价、机具简单、施工方便、工效高等优点。根据本项目的建筑物要求和湿陷性黄土的特性，综合考虑施工设备、施工进度、材料来源和当地环境等因素，经技术综合分析比较后确定：采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩，桩径为0.4m，桩间距为0.8m-1m。2、工艺原理一是成桩夯实过程中挤密桩间土,使桩周土强度有一定程度提高；二是水泥土本身夯实成桩,且水泥与土混合后可产生离子交换等一系列物理化学反应,使桩体本身有较高强度,具水硬性。处理后的复合地基强度和抗变形能力有明显提高。3、工法的关键技术3.1场地平整清理施工前清除地表耕植土。平整场地，清除障碍物，标记处理场地范围内地下构筑物及管线。3.2桩孔定位施工时顺序应先外排后里排，同排内应间隔1~2孔进行；对大型工程可采取分段施工，以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或塌孔。桩距和排距计算简图（d—桩孔直径；S—桩的间距；h—桩的排距）3.3锤击沉管成孔桩机就位，使沉管尖对准桩位，调平扩桩机架，使桩管保持垂直，用线锤吊线检查桩管垂直度，确保垂直度偏差不大于1.5%。hds用打桩机将直径为0.4m的钢管打入土中，使土向孔的周围挤密，然后缓慢拔管成孔。桩管顶设桩帽，下端做成锥形约成60°角，桩尖可以上下活动，以利空气流动，可减少拔管时的阻力，避免塌孔。施工前在桩架或钢管上标出控制深度标记，以便施工中进行钢管深度观测。施工时应控制拔管速度，在拔管前宜停顿10秒左右。成孔后清底夯实、夯平，夯实次数不小于8击，成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深检查，合格后进行下道工序施工或用盖板盖住孔口防止杂物落入。锤击沉管法成孔，宜从中间向外间隔1—2孔跳打进行。夯击沉管时，当桩的倾斜度超过1.5%，应拔管填孔重打，若出现桩孔斜移，桩靴损坏等情况，应及时回填挤密重打。拔出桩管后立即测量桩孔直径和深度。桩孔直径允许偏差不超过设计值-20mm，桩长允许偏差+0.5m。成孔后应及时拔出桩管，不应在土中搁置时间过长。成孔施工时，地基土宜接近最优含水量，当含水量低于12%时，宜加水增湿至最优含水量。3.4原料拌和及运输（1）材料要求水泥土复合材料由水泥、黄土、水3种材料组成：水泥采用矿渣硅酸盐32.5级；水为饮用水；黄土采用场地纯净黄土，有机质含量不大于5%，黄土在使用时应过10~20mm筛，然后按水泥和土以1:5的质量比先进行配合比和击实试验。（2）拌和及运输水泥土配合比按设计要求分段采取机械集中拌和、人工装袋、汽车和人工倒运的运输方式。根据室内土工试验严格控制水泥土含水量，若含水量大采用分摊晒干，若含水量小采用洒水润湿。水泥拌制根据回填要求随拌随用，被雨水淋湿、浸泡的水泥土严禁使用按作废处理。下雨期间不进行水泥土拌制。3.5分层填料、夯实向孔内填料前，孔底应夯实，并应抽样检查桩孔的直径、深度和垂直度。人工填料应分层回填夯实，填料前应夯实孔底，然后控制含水量到接近最优含水量状态下分层回填夯实，均匀下料，均匀夯击。每次回填厚度为250mm~400mm，机械夯实用链条传动摩擦轮提升连续实夯实机，将水泥土用铁锹不间断地下料，每下两锹夯两击，均匀地向桩孔下料、夯实。桩顶应高出设计标高50cm，挖土时将高出部分铲除。3.6桩质量检查(1)抽样检验：成桩后，及时抽样检验挤密桩处理地基的质量。主要检查施工记录、检测全部处理深度内桩体和桩间土的干密度，并将其分别换算为平均压实系数和平均挤密系数。测定全部处理深度内桩间土的压缩性和湿陷性。抽样检验的数量不应少于桩总数的1.5％。(2)检验：挤密桩地基竣工验收时．承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩荷载试验，要求复合地基荷载试验公安厦及地下车库部分均不小于200kN，单桩荷载试验不小于125kN，检验数量不应少于桩总数的0.5％，桩体水泥土试块标准养护28d立方体抗压强度平均值不小于2.5MPa。3.7500厚灰土褥垫层（1）分层铺灰土：每层的灰土铺摊厚度为250mm，用木耙找平，与坑边壁的高程相等，或用木折尺、标准杆检查。（2）夯打密实：夯打不少于三遍。每层夯实后都应用环刀取土送验。按规定分层取样试验，符合要求后方可进行上层施工。此外，施工过程中，应有专人监理成孔及回填夯实的质量，并应做好施工记录。如发现地基土质与勘察资料不符，应立即停止施工，待查明情况或采取有效措施处理后，方可继续施工。4、实施效果长治县公安局业务用房工程中，公安大厦、地下车库、坡道、人防出口的地基处理均采用锤击沉管高质量拌合水泥土挤密桩，共6185根，高度均为5.3米。挤密桩工作量一览表序号分项工程填料桩长(m)桩数(根)总长(m)1公安大厦水泥、黄土5.32234118402地下车库水泥、黄土5.33951209403坡道水泥、黄土5.34人防出口水泥、黄土5.3合计6185327805、附