S316巢湖至庐江公路改建工程
桩号K0+000—K4+013.1路基水泥搅拌桩试桩方案
一、 工程概况
本工程起点接现状长江东路,桩号为K0+000,终点接裕溪河特大桥,桩号为K4+013.1,全长4013.1米。水泥搅拌桩布置形式:等边三角形;间距 1—1.4m;桩长度 17m;桩土应力比3.6;搅拌桩直径0.5m;搅拌桩抗剪强度:150KPa。
二、试桩目的
1、本次试验桩基施工范围:K3+700—K3+800。通过试验确定本段钻孔桩基础的施工工艺所需的技术参数。如:浆量计算,配合比,搅拌时间等。
2、通过试验复核设计单位给的地质资料。
3、通过试验确定无侧限桩体抗压强度及复合地基承载力。 三、试桩方法
根据设计文件,施工前进行成桩工艺性试验(一般不少于5根)确定各项工艺参数并报监理单位确认后,方可施工。应在工程桩位外布置桩位,施工完28天后,在监理工程师指定桩体的不同部位(桩头、桩身及桩底)钻孔取芯,进行无侧限抗压强度试验,取样数量每组3件,无侧限抗压强度试验方法按JTJ051-93执行,芯样无侧限抗压强度可参照下列标准评定:
桩长范围(m) 0~5 5~10 10~17
qu (MPa) >1.0 >0.7 >0.5
其平均无侧限抗压强度应不小于0.8 Mpa。取芯应有良好设备和技术,保证芯样完整性和原状强度,进行无侧限抗压强度试验时,可视取样对桩芯的损坏程度将上述设计指标乘以0.7~0.9的折减系数。
取不同深度的3个试样作无侧限桩体抗压强度试验,施工的工程桩应作复合地基承载力试验确认设计参数。 四、试桩工艺流程
附图如下:
图1.水泥搅拌桩施工工艺流程图
桩基定位 预拌下沉 提升搅拌喷浆 重复下沉搅拌喷浆 反钻提升 成桩结束
两喷四搅 施工工艺
五、施工工艺 5.1、施工前准备
(1)、测量放样,平整地表,清除障碍物。
(2)、组建施工队伍,进行技术交底和安全技术培训。 (3)、机械设备进场并进行检查。 (4)、铺设钻机走行轨道。
(5)、接通电源和水路,进行机械试运转,备足灌浆所需材料。 5.2、(1)、开始
一切准备工作完成后,方可开始施工。工艺试验参数:成桩直径50cm,钻速2—3档(≤100cm/min);进入持力层时电流表读数I≥60A;桩底持续喷浆搅拌时间≥30s;提升喷浆速度≤70cm/min;喷浆压力0.6—1.0MPa;水泥浆水胶比0.5;早强剂掺量(水泥掺比)0.8%;水泥浆搅拌时间≥30 min(每拌)。
(2)、钻机就位
1).旋喷灌浆施工的第一道工序就是将使用的钻机安置在测设的孔位上,
使钻头对准桩位。
2).为了保证钻孔达到要求的垂直度,钻机就位后必须作水平校正,使钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置。以吊线锤校正机架垂直度,每工作班检查不少于2次,使垂直度偏差不超过1%。
(3)、射水试验
钻机就位后,进行低压射水试验,检查喷嘴是否畅通、压力是否正常。 (4)、钻孔
视地质情况、加固深度和机具设备等,采用不同的钻孔方法。遇到较硬地层时,宜采用地质钻机钻孔。射水试验后,即可开钻。增加射水压力,减少摩阻力。
(5)、制浆
1).配置浆液时水要清洁、酸碱适中。
2).浆液配比选定后,首先浆水加入桶内,再将水泥等粉类倒入。 3).开始搅拌机搅拌,并经过筛后放入灰浆池备用。 (6)、插管
1).插管是将旋喷灌浆管插入地层预定的深度,插管与钻孔两道工序合二为一,钻孔完毕,插管作业即完成。
2).试验地质钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管,并换上旋喷管插入预定深度。
3).插管过程中,边射水边插管,可防止堵塞喷嘴。 (7)、浆液加压
采用高压泵将浆液经高压管送至喷头。 (8)、喷射作业
1).当喷管插入预定深度后,自上而下进行喷射作业。
2).经常检查浆液初凝时间、灌浆流量、风量、压力及旋转提升速度是否符合施工图要求,作好记录,绘制作业过程曲线。
(9)、提升喷浆搅拌
1).搅拌机下沉到要求深度后,开启灰浆泵,将水泥压入地基中,边喷浆边旋转。
2).按施工图要求的提升速度提升搅拌机。 (10)、重复下沉搅拌喷浆
1).搅拌机提升喷浆到加固深度的顶面高程时,集料斗中的水泥浆应正好
排空。
2).为使软土和水泥浆搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边沉入土中搅拌喷浆,至加固深度后,再将搅拌机提升至地面。
(11)、清洗
1).补浆完成后,提升钻杆及钻头,进行低压射水。
2).向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,管内机内不留残存的浆液。将黏附在搅拌头的软土清洗干净。
(12)、移位
1).冲洗钻杆、喷嘴,整个作业结束。 2).把钻机等机具设备移位到新孔位上。
3).重复上述步骤,进行下一根桩的施工。
4).考虑到搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大,因此,通常还可在桩顶再增加一次输浆,提高桩强度。
(13)、施工及质量控制
1).严格控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间,确保成桩质量。 2).控制下钻深度、喷浆高程及停浆面;桩端必须原位喷浆搅拌一定时间。 3).成桩过程中,以二次喷浆四次搅拌为宜。复搅时应避免浆液上冒。 4).成桩过程中,当因故停浆继续施工时必须重叠接桩,接桩长度不得小于0.5m。若停机超过3h,应在原桩位旁边进行补桩处理。
5).当钻进搅拌中遇到阻力较大,钻进太慢,应增加搅拌机自重,然后启动加压装置加压或边输入浆液边搅拌钻进。
6).配置好的浆液不得离析,供浆应连续,固化剂与外掺剂的用量,然后启动加压装置加压,或边输入浆液边搅拌钻进。
7).随时检查施工记录,评定成桩质量,如有不合格桩或异常情况,应及时采取补桩或其他处理措施。
8).浆体喷射搅拌桩桩顶高程应符合施工图要求。
9).浆体喷射搅拌桩桩体无侧限抗压强度、桩长及桩身均匀性应符合施工图要求;浆体喷射搅拌桩处理后的复合地基承载力应符合施工图要求。
10).钻机成孔和喷浆过程中,应将废弃的加固料及冒浆回收处理,防止污染环境。
六、使用的主要机具设备
6.1、深层搅拌机
SJB系列深层搅拌机主要技术性能见表1
性能指标 电动机功率(KW) 电动机额定电流(A) 搅拌转速(r/min) 额定扭矩(N.m) 搅拌根数(根) 搅拌轴距离(mm) 搅拌头直径(mm) 加固深度(m) SJB30型 55×2 60×2 43 4600×2 2 515 500 15-17 SJB40型 50×2 75×2 43 8500×2 2 515 500 15-20 950×482×1737 2850 SJB22型 45 46 1 400-600 13-17 主机外形长×宽×高(m) 950×482×1617 1500×750×1250 主机质量(Kg) 2450 2200 6.2、自动记录仪
浆体喷射搅拌机械应配置浆量自动记录仪。 七、劳动力组织
劳动力组织 表2 每台班劳动力组织
序号 1 2 工种 班组长 钻探工 人数 1 2 工作职责 负责搅拌施工组织,协调各工序间操作联系 操作钻机,卸接钻杆,维修保养和排除故障 3 司机 2 按照信号操纵搅拌机下沉、提升、喷浆、停浆等,观察和检查打桩机械运转情况,做好维修保养。 4 司泵工 2 负责指挥灰浆设备、泵送系统的正常运转,做好水泥制备设备的周期保养,负责输浆管路的清洗 5 管线工 2 在搅拌机升降移位时,随时负责输浆胶管和电线的移动,拉开距离,以免搅入叶片中 6 测定员 2 按施工图要求,测定搅拌桩每米的灌浆量;发现断浆时立即报告指挥,采取补救措施;记录施工中的各种数据,复查桩位、水泥浆配比等 7 8 9 拌浆工 钳工 电工 合计 2 1 1 16 按施工图配合比制备水泥固化剂;按司泵工指挥将水泥倒入集料斗 负责修理和维护全套搅拌机械的正常运转 负责修理和维护全部电器设备的正常运转、夜间施工照明等 八、质量要求及质量控制要点 8.1、浆体喷射搅拌桩质量检验标准
表3 浆体喷射搅拌桩质量检验标准表
检验项目 质量要求 所用的固化剂和外加剂品种、测量钻杆长度,并在施工中规格及质量应符合施工图。因成桩长度、复搅长度 故停浆时,恢复供浆后要求喷查施工记录 浆重叠长度不得小于0.5m 浆液 按施工图配方和试验确定的每根桩施工过程中观察并用浆液比重计检测每根桩检验 检查是否达到深度标志。检检验数量 检验方法 配合比拌制,制备好的浆液应均匀,不得离析 抽样检验2次 浆液密度 统一产地品种规格不得离析,供浆必须连续,固搅拌桩 化剂与外掺剂的用量、泵送浆液时间必须有专人记录 批号的固化剂和外加剂,200T为一批,当不足200T时也按一批计 喷浆量 符合施工图要求 每根桩检验 检查产品质量证明文件及抽样检验。随时检查施工记录,如有不合格桩或异常情况,应及时采取补桩措施或其他处理措施 检查自动记录仪打印记录 完工后28天,在每根检测桩桩径方向桩长范围内不同部位垂直钻孔取芯,观察完整性、均匀性、桩身满足施工图要求 无侧限抗压强度 总数的2%,且不少于3根 其完整性、均匀性,拍摄取出钻芯样照片,取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭 总桩数的2‰,且复合地基承载力 满足施工图要求 每检验批不少于3根 平板载荷试验
8.2、浆体喷射搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法