江苏省高速公路施工标准化指南-水泥搅拌桩

1江苏省高速公路施工标准化指南（软基处理）水泥土搅拌法施工1、一般规定1.1施工单位资格审查（1）在确定水泥搅拌桩施工单位时，应严格按照有关招投标管理办法的规定，认真审查各单位的施工资质，信誉和业绩，择优选取施工单位，招投标过程应有业主代表参加。（2）所有施工协议（合同）应与有资质的施工单位签署，不得与任何个人签署施工协议；所有施工协议应上报业主备案。（3）严禁多次分包，所有质量责任由主要承担单位和第一分包单位承担，业主将对发生严重质量问题的施工单位和第一分包单位追究相应责任。5.1.2施工技术资料准备（1）施工场地的工程地质勘察报告、土工试验报告、室内配方试验报告（7天龄期）、水泥搅拌桩设计桩位图以及原地面高程、加固深度与桩停灰面高程。（2）测量资料，包括平面控制桩、水准点的测量记录。（3）设计交底会议纪要。1.3施工前技术培训（1）应做好施工人员岗前培训，每个施工人员应熟悉规范及有关规定要求。（2）应加强现场旁站人员的岗位培训，包括业务培训和职业道德培训，认真做好旁站记录。1.4施工现场准备工作（1）应编写施工组织设计，经总监理工程师审批后方可施工。（2）施工现场要修建临时道路，路面用石灰进行硬化处理，便于材料运输车的行走。（3）测量放线，进行准确桩位放样。（4）水泥应选择购买信誉好，质量稳定的大型水泥厂家生产的普通硅酸盐水泥（若有可能矿渣水泥更佳），所用水泥必须经过试验室抽检．满足规范的要求。（5）水泥的堆放应符合防雨、防潮的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。（6）选择合理的位置开挖配制水泥浆用的灰浆池，并用水泥砂浆抹面进行防水处理（7）动力、照明线分开架设，采用绝缘线，离地面2.5m以上，高压线离地面3.5m以上；架设用电线路必须符合规范要求。由专业电力工程师进行管理及日常维护。施工用电应满足2水泥搅拌桩机及配套机械设备用电的要求，备一台发电机以防突然断电。1.5施工现场管理（1）用袋装水泥施工时，当天水泥袋需回收、捆扎、备查。（2）应对水泥搅拌桩施工进行全过程旁站，随钻机对每根桩记录原始资料，做好监理日记。（3）为了确保施工质量，施工单位要根据工艺试桩确定的各种操作技术参数制定施工要点，并在每台桩机上的醒目标示，供现场操作人遵守。（4）成桩后，在钻机移动前打印施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料，成桩资料打印必须有旁站监理监督，打印完成后交旁站监理签认。2、施工工序2.1粉喷桩施工工序如图2-1。2.2湿喷桩施工工序如图2-2。图2-1粉喷桩施工工序平整场地施工放线确定桩位桩机对位调平钻进至设计标高边提升边喷粉设备进场停止喷粉重复搅拌下沉提升或边提升边喷粉移位至设计标高至停灰面至停灰面3图2-2湿喷桩施工工序3、施工要点3.1首件工程（工艺性试桩）（1）目的：为了确定与地基土加固相适应的水泥品种、标号、水泥的掺入比及施工方法。（2）配合比：在施工前必须根据设计文件提供的地质资料，选取典型地段钻探取样，进行室内配合比试验，试验方法按照《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》（TB10113-96）、《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ225-91）进行。试料土含水量必须在同一地层不同部位至少3处取样判定。（3）试桩数量：根据室内配合比试验结果，施工单位必须考虑到不同的地质情况，验证室内配合比，试桩一般十根左右，在条件受到限制时，每种配合比不得少于两根。试桩时监理和业主应到场，同时进行试桩工艺的详细记录。平整场地施工放线确定桩位桩机对位调平送浆钻进喷浆搅拌设置进场提升搅拌喷浆重复钻进喷浆搅拌重复提升搅拌清洗移位出膜连接与真空泵系统安装现场监测至设计标高至设计标高浆液配制4（4）试桩施工：完全参照施工组织设计的要求进行。粉喷桩试桩时应掌握下钻提升的困难程度，确定钻头进入硬土层电流变化程度，确定合适的输灰泵的输灰量;掌握水泥于粉经输灰泵到达搅拌机喷灰口的时间;掌握预搅下沉速度，粉体搅拌桩机提升速度、复拌下沉、复拌提升等施工参数。湿喷桩试桩需确定满足设计水泥浆喷入量的各种技术参数为：湿喷桩试桩时，要求能够掌握下钻、提升的困难程度;确定钻头进入硬土层电流变化程度，确定水泥浆液密度，确定合适的输浆泵的输浆量;掌握水泥浆经浆泵到达搅拌机喷浆口的时间，预搅下沉速度;搅拌桩机提升速度、复搅下沉、复拌提升速度等施工参数。（5）试桩检测：首件必须进行正常检测，从而判断、选择、确定最优的施工配合比。日常施工质量应不低于首件。（6）技术交底：试桩检测完成后，形成开工报告要求的配合比设计报告、试桩总结、施工工艺要求等资料。3.2施工机械（1）水泥搅拌桩施工机械宜选用定型产品。（2）施工前对水泥搅拌桩机械、注浆设备、制浆设备等进行检查，并进行试运转，确保设备处于正常状态。记录仪必须有国家计量部门的认证，计量装置在施工前必须标定。（3）粉喷桩施工机械钻机必须满足动力大、扭矩大和符合大直径钻头成桩要求，钻头直径一般与水泥粉喷桩的直径相同；具有正向钻进，反转提升的功能；具有反转提升时能匀速提升、均匀搅拌、匀速喷粉等功能。施工时根据配合比确定掺入比和钻头提升速度及钻机的转速，并选定合适的粉体发送量（确定转鼓转速）。空气压缩机的选定主要由加固工程的地质条件及加固深度所决定，但平常采用的空气压缩机压力不大，为0.2～0.4MPa，其风量也不宜太大，一般为1.6～2.0m3。搅拌钻头的形状要保证在反向旋转提升时，对桩中土体有压密作用，而不是将灰、土向地面翻升而降低桩体质量。（4）湿喷桩施工机械钻机主机部分由二台30KW以上电动机组成，它必须满足具有正向钻进，反转提升的功能；具有反转提升时能匀速提升、均匀搅拌、匀速喷浆等功能。配套机具包括2台容积为0.2m3的灰浆搅拌机；泵量50L/min，泵压1500Kpa的灰浆泵等。（5）双向搅粉（湿）喷桩工艺见本指南附录A。3.3水泥土搅拌桩施工（1）粉喷桩施工使搅拌轴垂直且搅拌钻头对准桩位后，启动粉喷钻机，搅拌轴边旋转钻头边钻进直至加固深度，此时不喷射加固材料。但为了不使喷口堵塞，需连续不断喷出压缩空气；5搅拌钻头提升距地面30-50cm时应关闭粉体发送器，防止粉体溢出地面污染环境；对喷粉量不足段进行补灰，在喷粉成桩过程中随时监测其喷粉量，断面用灰量应满足要求。完成1根后应测量用粉量，对喷粉量达不到设计要求的桩立即复搅复喷；成桩宜采用2次搅拌工艺，即预搅钻进提升喷粉搅拌。喷粉搅拌时，钻头每转1圈的上提量以1.0-1.5cm为宜；对地下水位以上的桩，为保证水泥水解水化反应充分，施工时或施工完成后应从地面浇入适量的水，并保证浇入的水能渗到所需的位置；为保证粉喷桩的垂直度，应注意起吊的设备的平整度和导向架的垂直度，垂直度偏差不得大于1.0%。桩位偏差不得大于5cm；严格控制钻孔下钻深度、喷粉长度和喷粉量，确保喷粉量达到试桩时确定的实际施工水泥用量，桩长不得小于设计桩长，单桩水泥用量不得少于设计水泥用量；搅拌机每次下钻或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5s，提升前要有等待送粉到达桩底的时间，防止出现提升却未喷粉的情况，具体时间随机械类型与送灰管长度而变化，应由有关施工人员会同监理根据试桩确定；应在全桩长范围内重复搅拌一次，以增加水泥土均匀性，复搅宜一次完成；钻进提升时管道压力不宜过大(以不堵塞出粉孔为原则)，以防孔壁四周的淤泥挤压形成空洞，这一点在高含水量（≥70%）区应特别注意；供粉必须连续，拌和必须均匀，如发生意外影响桩身质量时，应在3h内采取补喷措施，补喷重叠以不小于1.0m为宜，否则应重新打设，新桩距报废桩的净距离不能大于桩距的15%，宜紧贴成重叠1/3桩径，并填报在事故记录中备查，所有接钻及补桩都必须报现场监理批准并做好记录；对输灰管要经常检查，不得泄漏及堵塞管道长度60-80m为宜，对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于10mm，但也不宜采用直径过大的钻头(以不大于设计桩径30mm为宜，以免影响桩身成型质量)。（2）湿喷桩施工将深层搅拌机移到指定桩位，对中。当地面起伏不平时，应调整塔架丝杆或平台基座，使搅拌轴保持垂直；在配置浆液时，应根据试桩检测结果确定的配合比严格控制水灰比，水泥浆必须充分拌和均匀；钻进喷浆搅拌至设计桩长或硬土层后，应原地喷浆搅拌30s。如局部位置存在喷浆不足的情况时，应在反转提升的过程中进行补浆；钻头提升至地面后，应立即反向钻进复搅，复搅深度原则上应为桩身全长。在复搅过程中，应对局部喷浆不足的桩身部位进行补浆，并防止喷浆口堵塞；为保证湿喷桩的垂直度，应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直6度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于5cm；严格控制钻机下钻深度，浆喷高程及停浆面，确保湿喷桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求，桩长不得小于设计桩长或监理工程师现场确认的施工桩长，全桩水泥用量不得小于试桩时确定的水泥用量，每米用浆量误差不得大于5％；水泥浆液应按预定的配比拌制，加入缓凝剂防止初凝现象，保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成，并应有专人记录每根桩的水泥用量，制备好的浆液不得离析，倒入集料时应加筛过滤，以免结块，损坏泵体，泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆；搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差不得大于5s。供浆必须连续，拌和必须均匀，如因故停机超过3h，应先拆卸输浆管清洗后备用，此根未完成桩应采取补喷措施或重新打设，所有接桩及补桩都必须报现场监理批准并做好记录；对输浆管要经常检查，不得泄漏及堵塞，对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于1cm，不宜采用直径过大的钻头(以不大于设计桩径30mm为宜，以免影响桩身成型质量)；应注意湿喷桩的桩位施工顺序：在一个区域内，应先打设路基两侧及该处理段两头的桩，以形成一个封闭的区域，再逐渐往中心打设，有利于整体的成桩质量和软基处理效果。4、质量要求4.1施工原始报表检查施工原始报表应详尽、完善、如实地记录施工时间和工艺参数，完整地反映施工全过程。粉喷桩施工记录表见本指南附录B，湿喷桩施工记录表见本指南附录C。4.2人工开挖验桩一般在每个段落最后一根桩完成一周后进行，开挖时对桩头必须小心处理，不准用重锤敲击。要求桩体圆匀，无缩颈和回陷现象；拌和匀称，凝体无疏松；群桩桩顶整齐，间距匀称。4.3钻孔取芯和标准贯入试验钻孔取芯和标准贯入试验按照《粉体喷搅法加固软弱土层技术规范》(TB10113-95)、《软土地基搅拌桩加固法技术规程》(YBJ225-91)、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）、《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）有关规定执行。江苏省高速公路水泥土搅拌桩检评标准见本指南附录D。4.4载荷试验桩的载荷试验是较接近桩的实际工件条件的试验，用以检查桩的沉降及地基承载力。是否进行载荷试验根据设计文件要求或现场实际情况确定。7附录A双向搅粉（湿）喷桩工艺A.1施工机械A.1.1双向搅粉喷桩双向搅拌粉喷桩机钻头，设有与外钻杆连接的外钻头和与内钻杆连接的内钻头，外钻头设有与外钻杆连接的套管，在套管的外壁上固定有搅拌叶片，在套管的内壁设有与内钻杆之间配合的轴承和密封装置；内钻头设有与内钻杆对接的芯管，芯管的外壁上设有上下两层翼片，下层翼片的下部为钻尖，两层翼片之间的距离为20～30cm，在两层翼片之间靠近上层翼片的芯管上开有喷灰口。外钻头与外钻杆之间、内钻头与内钻杆之间均通过螺纹连接。双向搅拌粉喷桩机密封钻头为两个相反方向搅拌方式，由同轴的内、外钻杆组成钻杆。可确保内外钻杆之间不进入泥粉，大大节约维修成本。内、外钻头配合，施工速度快。A.1.2双向搅湿喷桩双向搅拌桩施工机械由常规水泥土浆喷桩施工机械改进而成。主要有机身、塔架、动力系统、钻杆和钻头几部分组成。主要改进部分为动力头、钻杆和钻头；动力系统主要将原有施工机械的单一电机和减速器改进为两套电机和减速器，通过传动系统与内外钻杆相联系。电机为两台37KW电机，连接内外钻杆电机工作电流分别为20A和40A。浆泵的喷浆压力为0.25~0.45MPa；钻杆是将原施工机械的单根钻杆改进为同心同轴内外两根钻杆通过连