搜索
搅拌桩施工技术1、什么是水泥搅拌桩什么是搅拌桩搅拌桩是软基处理的一种有效形式，是利用搅拌桩机将水泥或粉体状固化剂喷入土体并充分搅拌，使水泥或粉体状固化剂与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。故搅拌桩又分为水泥搅拌桩和粉喷桩两种。搅拌桩适合于加固各种成因的饱和软粘土，而常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。搅拌桩按主要使用的施工做法分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。单轴搅拌桩钻机双轴搅拌桩钻机三轴搅拌桩钻机2、水泥搅拌桩施工水泥搅拌桩施工流程图水泥搅拌桩施工工艺1、施工准备阶段场地清理清除地上和地下的一切障碍物。场地平整标高宜比设计确定的基地标高再高出0.3~0.5m，以保证桩头的施工质量。场地清理完成后对场地标高进行核查，与设计图纸进行比较，确保处理后的施工桩长能够达到设计处理深度。施工前，按照施工规范的要求进行场地清理。清理后的场地应平整，并做好排水。布桩图开工前，根据设计图纸按各区段里程画出布桩图。布桩图上标明线路中心、里程、路基基底线，每根桩编上编号，标出设计桩长。测量放样测量人员按设计图纸、布桩图，进行桩位、原地表标高、桩位孔口标高等有关测量放样工作。2、钻机就位搅拌桩机移到指定桩位，柱位定位偏差不得大于50mm。对中并使桩机保持水平。用钻机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻机垂直对准桩位中心，钻孔控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可以采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后方可开钻。3、钻进待深层搅拌机的水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度由电机的电流监测控制。工作电流不应大于70A。4、制备水泥浆在搅拌头预拌下沉的同时，严格按施工配合比制作灰浆，配合比为0.45-0.55，灰浆搅拌时间必须大于4分钟，以便浆液充分拌合，不离析。搅拌好的水泥浆液应通过过滤网注入储浆桶个，以防水泥块或杂质堵塞注浆管道。5、提升喷浆搅拌深层搅拌以小于0.8-1.0m/min的速度下沉到设计深度时，开启灰浆泵，将水泥浆压入地基中，在桩底做浆30s，并边喷边搅拌，同时严格按照每分钟小于0.8m的提升速度提升搅拌机轴，喷浆压力控制在0.7-1.0Mpa。6、复喷重复上述步骤，提升至离地面1m时宜用慢速，提升至离地面0.3m时停止喷浆。搅拌数秒以保证桩头均匀密实。直到达到“四搅四喷”的要求。7、关闭搅拌机械，并移位。四搅四喷四搅：下钻搅动，上提搅动，重复一次四喷：下钻喷浆，上提喷浆，重复一次搅动与喷浆同时进行搅拌桩施工演示3、水泥搅拌桩质量控制1、水泥搅拌桩质量控制表序号项目单位允许误差检查方法和频率1桩距cm10抽查桩数3%2桩径mm不小于设计值抽查桩数3%3桩长cm不小于设计值喷浆前检查钻杆长度，成桩28d后钻孔取芯3%4垂直度%1.5抽查桩数3%5单桩每延米喷浆量%不小于设计值查施工记录6桩体无侧限抗压强度不小于设计值成桩28d后钻孔取芯7单桩或复合地基承载力不小于设计值成桩数的0.5%-1%，且不少于3根2、注意事项1、成桩7d后，应进行开挖检查，观测桩体成型情况及搅拌均匀程度，检查量为总数的5%；成桩28d后，应进行钻孔取芯，检测无侧限抗压强度试验。桩身无侧限抗压强度（28d龄期）不低于1.2MPa。检查数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3根。2、泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利于输浆，现场拌制浆液，应有专人记录水泥用量，并记录泵送浆液开始、结束时间。3、送浆必须连续，拌制必须均匀，一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机钻头下沉至浆面以下1m，待恢复供浆后，在喷浆提升。因故停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。4、水泥搅拌桩的试验检测1、检测内容搅拌桩处理软基，其最终质量控制参数是保证复合地基的整体承载力，为此搅拌桩检测包括两方面内容：1、桩的测量放样检测，即在成桩后7d左右，通过检测桩位、桩数、桩间距来检查桩的放样情况；2、桩体本身质量的检测，其中包括桩身的完整性、桩身外形尺寸(桩身截面，有效桩长等)、桩身的连续性、均匀性、强度、密实度、单桩承载力等，其中最主要的控制参数为单桩承载力。桩身强度是以90d龄期为其强度标准值，但在实际工程中往往由于工期紧等多种因素影响而难以等到90d，一般取28d左右龄期，特殊情况下也有以更短龄期对桩身测试后推算至90d龄期强度。2、检测方法根据水泥粉喷桩处理软土地基的控制参数及检测内容，检测水泥粉喷桩施工质量常用的检测方法有目测法、截取桩段试压法、轻便动力触探法、静力触探法、钻孔取芯法、应力波反射法、水电效应法和静载试验法等8种。目测法成桩7d后，开挖0.5～1.0m深基坑，测量桩位、桩间距，检查桩数，不符合设计要求时应补桩或采取其它的有效措施；符合要求再检查桩身成形情况，通过目测群桩桩顶是否平齐，桩体是否圆匀，有无缩颈和凹陷现象，桩身有无水泥结块或夹泥层，颜色深浅是否一致，并用手感知桩身松散或硬结程度，来判断桩身水泥土的搅拌均匀程度，对于墙式搭接桩还可通过目测检查桩头部分桩间的搭接情况。目测法是最常用、最基本也是最简便的检测方法，主要根据眼观、手摸等感觉，检查0.5～2.0m桩头质量的大致情况，不能反映有效桩长、桩身的状态信息，不能对桩身质量下完整结论。截取桩段试压法在成桩一定龄期后(一般不少于10d)，在现场开挖出的桩体上部、桩顶以下连续截取长度等于桩径的三段桩体，上下截面用水泥砂浆整平，装入压力架后用压力机试压，可测得桩身的抗压强度和变形模量，同时也可以在桩段抗压破坏时进一步观察桩体喷浆搅拌的均匀性。该方法测试出的数据直接可靠，既可积累室内强度与现场强度之间的数据关系，又可避免桩体横断面方向上强度不均匀的影响。但该方法的缺点是挖桩深度过大，试验根数不能太多，而且该方法需要特制的夹板，对试验机精度也有一定的要求。同时在压前必须将上下面修水平，否则在施压时很容易出现偏心受压，产生较大的试验误差。轻便动力触探法一般是在成桩7d内，使用轻便触探器取桩身水泥土样，通过观察水泥土样的颜色是否一致、有无结块水泥或未拌匀的土团来检查喷浆桩搅拌均匀程度，同时根据触探击数(N10)来判断桩身强度，对N10贯入10cm击数不能少于10击，少于10击或者每击大于10mm的区段直接可认为所检查段不符合要求，应进行处理。行业标准《软土地基深层搅拌加固法技术规程》(YBJ225-91)提出轻便触探击数(N10)与7d龄期水泥土强度所示关系。N10（击）1520～2530～35＞40qn(kPa)200300400＞500注意事项1、探测深度不能超过4m。2、触探点不能在桩中心位置，以避开桩中心水泥含量少、强度低的喷灰搅拌盲区，使触探具有代表性，一般定在距桩中心2/5桩径处。3、触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。静力触探法静力触探法是在成桩近期内，通过在桩身及桩周土的不同深度进行静力触探试验，画出桩身及原始地基的触探P-S曲线。对比两者的P-S曲线形态即可直观地反映出水泥土搅拌桩桩身的均匀性，并根据桩身的P-S值提高程度来分析桩身强度。这种方法宜在成桩后近期内进行，否则随着龄期的增长、桩身强度的提高使实施难度加大。该方法有直观、快速的特点，但无论理论上还是实践上还需要作深入探讨，对测试设备也须作进一步改进和完善。因此，有关水泥搅拌桩的各种国家规范中都没有将该法列为水泥搅拌桩的质量检测方法。钻孔取芯法钻孔取芯法是在成桩一定龄期后通过钻孔取芯来检查桩长、桩各部位的水泥含量、桩身水泥土的喷粉、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况，同时在取芯过程中可以进行标准贯入试验。通过观察钻孔取出芯样来判断粉喷桩桩身各部位搅拌的均匀性及状态；通过对芯样进行水泥滴定试验来检查桩身各段的水泥含量情况；通过对桩身各段水泥土原状土样的室内无侧限抗压强度试验及取芯过程各段配合用的标准贯入试验的标贯击数，可以可靠准确地判定桩身各段的桩身强度，同时也可测定出桩身土样的变形指标；通过在取芯过程中水泥土样的变化情况，可判定桩体的连续性并可确定桩长。注意事项钻孔取芯法是检测水泥粉喷桩直观、可靠、有效的方法，但由于粉喷桩横断面方向有搅拌轴部位的喷灰盲区、水泥土强度不是很高且桩体千层饼状的特点，因此在采用钻孔取芯法做单桩试验时应特别注意：1、孔位应避开喷灰盲区，宜定在离桩中心2/5桩径处；2、在整个钻进取芯过程中，钻杆必须始终保持规定的垂直精度；3、在原状水泥土取样过程中注意尽量避免对水泥土样的扰动，特别小心试样破碎。钻孔取芯法不仅可通过垂直取芯测试单桩情况，也可通过斜杆取芯检查用于防水、支护、围堰等工程的墙式桩、格栅桩等搭接粉喷桩桩间的搭接情况。应力波反射法在一定龄期后水泥粉喷桩具有介于弹性体至散体之间的力学性质，但对于桩周土(软粘土、淤泥等)来说，在施加较小外力的情况下，可视为弹性体。由于水泥粉喷桩在形态上其长度远大于桩径，因此可将桩视为一维弹性杆件，同时桩身的强度达到一定程度时其阻抗明显大于桩周土及桩底阻抗，这符合应力波反射动测的理论假设，应力波反射法是以弹性体内的应力波传播理论为依据，在桩顶中心用尼龙棒等垂直施加一冲击力，使桩质点受迫振动并产生弹性波，沿桩身向下传播。当桩身存在松散、夹泥、搅拌不均匀等缺陷时会造成密度、截面或波速变化，这必然引起波阻抗的差异，从而产生波的反射和叠加。该振动信号被置于桩顶的加速度传感器接收，传至桩身完整性检测仪，经检测仪将采集到的信号进行放大、滤波处理和初步分析，数据采集结束后再用专门软件在计算机上作详细分析，综合时域曲线和频谱图形，评价桩身质量(即桩身的完整性、搅拌的均匀性、连续性等和桩身水泥土抗压强度)。注意事项应力波反射法测水泥粉喷桩较简捷方便，且节约工期，较适用于大数量粉喷桩普查与评价分析。但使用该方法检测和分析时要注意：1、测试时桩的龄期不宜太短，一般至少要28d，否则因桩身强度太低使桩身与桩周土波阻抗差异不大，无法测得反映桩身实际施工质量的理想波形曲线。2、在对测试出的曲线结果进行分析时，不能象刚性桩那样把各种缺陷(如断桩、短桩、离析、夹泥等)仔细确定。在实测曲线上，波沿桩身传播出现有界面反射但不能仔细确定时，一般可以判定为搅拌不均匀。水电效应法水电效应法也叫电火花振动测桩法，它的基本原理是利用在桩顶水中高压放电，激起水体瞬间热膨胀产生的巨大脉冲力来激励桩的振动，而桩质量的好坏可用瞬态激励所得到的桩～土系统的频响函数来识别。水电效应法的测试系统整体上来讲由激振装置、信号接收、记录装置及信息处理装置等三大部分组成测试过程组成部分1、现场准备。包括桩头处理、安装水管、管内注水、安装高压电极及传感器等。2、仪器调试。包括振源调试和传感器、二次仪表调试。3、正式试验，记录好振动响应信号。4、信号数据数字化处理并进行分析计算，对桩的完整性进行判断并计算承载力，然后得出结论。水电效应法既可方便地测出桩身的完整性，同时也可快捷地推算出单桩或复合地基的承载力，是检测搅拌桩特别快捷、有效的一种方法但目前该方法在国内搅拌桩测试中尚未广泛使用。静载试验法由于搅拌桩最终的控制参数是复合地基的整体承载力，静载试验法是在桩体达到一定龄期后，对单桩或复合地基通过具有一定刚度的压板加载来测试地基承载力的方法，是最能贴近地基受力的实际情况，最能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法，包括单桩静载试验和复合地基静载试验。试验要点1、对于单桩静载试验，压板直径应与桩径相等。对于复合地基静载试验，压板尺寸按面积置换率确定。压板中心必须与试验面中心重合，压板下须用10mm厚的粗砂垫平。2、试验荷载应按等量分级施加，加载等级可分为8～12级。对于工程桩总加载量接近或等于但不得超过设计值的1.5倍，对于试桩总加载量不宜少于设计值的两倍，加载方式常用堆载法或锚桩作反力支承法等，宁波大学发明的水箱法大气压反力桩基静载试验装置等都是较方便实用的加载方法。3、测读沉降的间隔时间及稳定标准。根据沉降稳定标准的不同，分慢速法和快速法。在工程桩上进行的单