深层搅拌法施工.

4.3深层搅拌桩施工组织及方法、程序说明和附图4.3.1施工顺序深层搅拌桩施工顺序如下:场地整平 深搅桩施工 质量检测 铺设砂垫层（土工格栅、 盲沟）吹填砂。深搅桩的工程数量较大，但填方工程不受软土固结时间限制， 施工工期较短, 因此该项目不是本工程的控制工期。考虑到均衡施工，以及分区填土的需要，根 据下穿隧道的位置划分为南北两区：（a）北区：U -1区，X区北部（包括下穿隧道）；（b）南区：川-1区，毗-1区，W -1区，V -8区，X区南部，盖板箱涵基础 处理。考虑首先施工北区及盖板箱涵基础处理。北区打完后转移到南区施工，先做Vffl -1区，X区等，最后作川-1区。4.3.2关于施工工艺的建议本次招标没有明确深层搅拌桩施工采用干喷或者湿喷工艺，根据我公司在类 似地层条件软基处理的施工经验，我公司建议采用湿喷工艺。为了减少浆液用水 量和提高搅拌桩早期强度，拌制浆液时掺入一定比例的减水剂或早强剂。4.3.3深层搅拌桩（湿喷工艺，我公司推荐方案）4.3.3.1 设备选型根据本工程情况，正三角形平面布置深搅桩选用PH-5B型深层搅拌桩机施工,壁状或格栅状平面布置深搅桩采用SJB-1型深层搅拌桩机。其主要性能指标见表4.3.1 及表4.3.2。表431 PH-5B深层搅拌桩机技术数据项目规格性能数量搅拌轴数量1根深层搅拌桩机搅拌轴外径 450 600mm电动机功率37kw1台履带式起重机起重冋度大18m,起重量大10t1台起吊设备提升速度0.2 1.2及导向系统导向架88.5mni钢管制1座最大加固深度18m技术指标加固效率70100m/台班表 4.3.2 SJB-1深层搅拌桩机技术数据项目规格性能数量搅拌轴数量 127 x 10mm2根深层搅拌桩机搅拌轴外径 500 800mm电动机功率2 x 26kw1台履带式起重机起重冋度大18m,起重量大10t1台起吊设备提升速度0.3 1.0及导向系统导向架88.5mmi钢管制1座最大加固深度18m技术指标加固效率90120m/台班433.2 施工用水、电及制浆站布置施工用电：搅拌桩机使用的电源为三相四线制高压电源，电网电压应保持在 380-415V之间。从就近的分线开关箱内接引。施工用水：施工用水主要供应到制浆站，供拌浆使用。制浆站：与搅拌桩机对等数量布置，选择交通便利、搅拌桩机承担施工任务 的中部在平台边缘就近布置。供浆管道不宜过长，以免造成浆液浪费和搅拌桩水 泥浆用量计量不准。4.3.3.3施工工艺流程深层搅拌桩施工工艺流程示意如图4-31定位预搅下沉nPA3喷浆搅拌上升4喷浆搅拌下沉nn图4-7-1深层搅拌法施工工艺流程示意图(1) 定桩位：首先测放控制桩点，然后拉线用标尺标定桩位，作好标记；(2) 桩机安装：采用1525t汽车吊配合安装，保证桩机安装周正、水平, 校正垂直度。桩位对中误差不大于50mm(3) 制备水泥浆液。按设计、室内及现场试验确定的水灰比制备水泥浆液， 并作好记录。(4) 预搅下沉：开启桩机，使钻头沿导向架搅拌切土，下沉到设计深度。一 般情况下不宜冲水，当遇到较硬土层(含水量较小)下沉较慢时，可适当冲水助 搅下沉。(5) 提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入到地基中，并且边喷浆、边旋转，使水泥浆和软土充分拌和；同时，严格按照设计 确定的提升速度，匀速提升搅拌机，直到设计桩顶以上 500m止。（6）重复上下搅拌：为使软土和水泥浆液搅拌均匀，应按设计要求复搅一次 或若干次。（7）清洗：向贮浆桶中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的 水泥浆，直至冲洗干净；并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。（8）横（或后） 移对位、调平，进入下根桩施工。（9）搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，最大轴力位于 桩顶23倍桩直径范围内，该段可增加水泥浆掺量，或增加搅拌一次。4.3.3.4 主要施工技术措施（1）施工平台 施工前应进行砍树、挖根、除草、抽水、清淤，上述工作完成后对场地进行 整平, 清除地上、地下一切障碍物。 场地低洼时应回填粘性土料， 不得回填杂填土。 地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施。在边坡附近施工，应考虑施工对 边坡的影响，并采取确保边坡稳定的措施。桩机平台的高度应高于设计桩顶不小于 0.5m。（2）测量放样及桩机就位 采用全站仪测放轴线或桩位，经复核后控制点预埋钢筋桩进行保护，每一搅拌桩的中心位置采用竹桩进行标识。为了便于触探检测，成桩后的桩位也应标记 清楚。搅拌桩机根据样桩对位，对中误差不大于5cm。搅拌桩机应确保自身的平整度和导向架对地面的垂直度，一般垂直度偏差不得超过 1%。（3）技术参数的确定和设备参数的标定 技术参数和设备参数按如下顺序确定： 地质勘探水泥掺入量的确定水灰比和浆液密度确定输浆泵排量标定喷浆提速标定自动记录仪打印频次设定其它参数确定。通过勘探资料，确定土的组成成份、分层位置、各层的含水量、天然容重等 指标；然后根据工程需要，计算出各层土的水泥掺量（水泥掺入比18%），或以最 软的土层来确定水泥用量，并进行必要的试桩确定根据土体的天然含水率确定浆液的水灰比（含水率低，选择水灰比大；含水 率高，选择水灰比小） 。可增加适量的减水剂，掺入量根据实验确定，一般掺入量 为水泥用量的 0.2%。为了提高某些部位深搅桩早期强度（如下穿隧道围护结构、 路堑水泥土挡墙），水泥浆拌制时应在其中加入早强剂。输浆泵应优先选用多档位柱塞泵，其排量选择、管径和搅拌施工中孔口返浆 情况有关，一般控制输浆排量为 30-70L/min ，若孔口返浆，则用慢速（用低档排 量），当泵排量选定后，即可根据每10cn桩长需要的输浆时间确定搅拌桩机的提升 速度和自动记录仪的打印频率。当所有参数确定后，均应视为固定值，施工中不得随意更改。（4）浆液的制输固化剂浆液严格按预定的配比拌制，制备好的浆液不得离析、不得停置时间 过长，超过2h的浆液应降低标号使用，超过 4h则应废弃。浆液倒入集料斗时应加 筛过滤。浆液的水灰比应定期检测，拌制罐数、检测水灰比、外掺剂用量、输浆 时间等均应有专人作好记录。输浆泵采用定量泵、不得有泄漏，宜选择输浆和输 水的组合泵，以便于管道冲洗。输浆管道至喷浆口的管道容积应实测确定。（5）搅拌桩施工当一切工作准备就绪后，启动深层搅拌机电机、放松起吊钢丝绳，使搅拌机 沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不得 大于额定值。搅拌机到达设计深度后，开启灰浆泵，待浆液到达喷浆口时，原地 搅拌并喷浆，确保浆体到达桩尖；再按照设计确定的提升速度边喷浆、边提升深 层搅拌机；深层搅拌机喷浆提升至设计顶面高程时，关闭灰浆泵，此时集料斗中 的浆液应正好排空。为使软土和浆液搅拌均匀，重复搅拌一次后结束（搅拌机自 地面下沉到桩底，至搅拌机再次提升至地面的全过程为完成一次搅拌） 。搅拌机在下沉过程中不宜冲水下沉，当遇较硬土层下沉困难或太慢时，方可 适量冲水；凡经输浆管冲水下沉的桩，喷浆提升前必须将喷浆管内的余水排清， 同时，对冲水部位采用浓度大的浆液或在复搅时进行补浆。灰浆泵输浆必须连续，因故停浆，必须立即通知前台，为防止断浆或缺浆，宜将搅拌机下沉到停浆面以下0.5m，待恢复供浆时，再喷浆提升。为了确保桩头的施工质量，自地面以下1.0m喷浆搅拌提升出地面时，搅拌机 宜用慢速；当喷浆口即将出地面时，宜停止提升、搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。对于设计要求搭接成壁状的排桩应连续施工，相邻桩施工间隔时间不得超过 24小时。多台机械施工时，应预先选择好施工方向，争取不留平接头；确实无法 避免时，应对平接头两侧进行补桩。4.3.4 粉喷桩施工（备选方案）4.3.4.1 粉喷桩施工工艺流程：搅拌机钻孔对位钻进（送风）至设计加固深度成桩（粉喷、搅拌、 提升）停灰面复搅移位、转入下一孔位。4.3.4.2 主要设备及施工参数搅拌桩机采用GPD-5型粉喷桩机，空压机选用VY/6-7,粉体发送器选用BG-2粉喷桩施工参数暂定如下，具体施工参数由现场试验后监理工程师确定：提升速度 : 0.21.0m； 搅拌转速 : 42r/min 水泥掺入量 : 18% 空压机压力 : 0.50.8MPa 搅拌头直径为 500600mm,4.3.4.3 粉喷桩施工布置每台粉喷搅拌机配置一个水泥平台，沿施工平台就近布置，水泥平台采用木结构形式，平台面积约120吊，粉体发送器及空压机等设备安装在平台附近。4.3.4.4 粉喷桩主要施工方法 下钻：启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进，为了不致堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气。钻进时喷射压缩空气，可使钻进顺利，负 载扭矩小。随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。 提升搅拌：启动搅拌钻机，钻头反向边旋转边提升，同时通过粉体发送器 将加固粉体(水泥)料喷入被搅动的土体中，使土体和粉体料进行充分拌合，沿 深度方向加固材料的混合量，系根据发送器输出的加固材料数量与搅拌叶片提升 速度的关系确定。 提升结束：桩体形成后，当钻头提升至距地面3050cm寸，发送器停止向孔内喷射粉体，成桩结束。由于装置的回路是封闭的，在回路的输送过程中，粉 体不会向外喷发与飞散。 重复搅拌、移位：喷粉搅拌提升工序结束，桩体形成，将搅拌头提升到距 地面3050cm关闭发生器，停止向孔内喷射粉料，然后移动搅拌机至下一桩位。4.3.4.5 粉喷桩施工注意事项 每一根桩开始后必须连续施工，不得中断。严禁在尚未喷灰的情况下进行 钻杆提升作业，以确保粉喷桩质量和长度。 如遇停电、机械故障等原因而喷粉中断，应及时记录中断深度，待恢复正 常后必须进行复打，复打重叠段不小于 1m。 喷灰量应严格按设计要求控制，通过调节送灰量和提升速度进行控制。如 喷灰量达不到设计要求，应进行复搅补灰。 深层搅拌机喷灰提升至原地面以下 50cm寸，应关闭空压机，防止固化剂喷 入大气层。4.3.5 深层搅拌桩质量检测4.3.5.1 设计指标车辆段场区内整体道床、 试车线内整体道床、 车辆段四周边坡脚外 3m 至内侧 10m、出线段线深层搅拌桩设计指标如下：(a) 90天龄期桩身无侧限抗压强度不小于2000KPa(b) 单桩竖向承载力标准值不低于120KN(c )复合地基承载力不小于150Kpa 另下穿隧道软基处理后的复合地基承载能力达到180KN /m2, 下穿隧道围护结构在淤泥质土中的28天无侧限抗压强度不低于0.8Mpa,在淤泥质砂中的28天无 侧限抗压强度不低于 1.2Mpa。4.3.5.2 施工前质量保证措施(a) 室内配比试验：确定现场水泥土搅拌桩的配方、水泥掺入比是否满足设 计要求的深层搅拌桩桩身强度。(b) 成桩试验：确定水泥用量、成桩过程(下沉、喷浆提升速度、复搅等时 间)，桩体直径、取样检测桩身强度应满足设计要求。4.7.3.3 施工后质量检测(a) 标准贯入试验：通过贯入阻抗，估算土的物理力学指标，检验不同龄期 的桩体强度变化和均匀性。检测频率 1%。(b) 轻便触探试验：搅拌桩在成桩后7d内用轻便触探器钻取桩身加固土体， 观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数判断桩身强度。检验桩的数量为施工 总桩数的 1%。检验搅拌桩均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取 出水泥土桩芯，观察其均匀性。触探试验：当桩身1d龄期的轻便触探击数(N10大于15击时，桩身强度满足 设计要求；或7d龄期的击数已大于原天然地基的击数 N10勺1倍以上，桩身强度达 到设计要求。轻便触探的深度一般不超过 4m。( c )取芯检验 在成桩28天后，用双管单动取样器钻取水泥土搅拌桩桩芯，直观地检验桩体 强度和搅拌的均匀性。任意抽取的检验数量为施工总桩数的 0.2%。(d) 开挖检验 根据施工质量情况，经触探检验对桩身强度有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固柱体的外观质量、搭接质量和整体性等。发现缺陷应复打 或补桩处理。对侧向围护的水泥搅拌桩(出入段线、下穿隧道) ，开挖时检验项目包括：墙 体渗漏水情况；桩墙的垂直和整齐度情况；桩体的裂缝、缺损和漏桩情况；桩体 强度和均匀性。(e) 必要时可采用小应变法进行桩长和成桩均匀性的定性检查。(f) 静荷载试验，每一深层搅拌桩加固区复合地基载荷试验和单桩载荷试验检验数量为桩总数的0.5%1%且每项单体工程不应小于3点。深层搅拌桩加固后复合地基静载荷试验，在 28d龄期后进行。其单桩复合地基 载荷试验的压板（方形或圆形）的面积为一根桩承担的处理面积；多桩复合地基 载荷试验的压板（方形或矩形） ，其尺寸按实际桩数所承担的处理面积确定。压板 底高程与软基处理项面设计高程相同，压板下设中粗砂层。加荷等级分8 12级，总加载量为设计荷载的两倍。复合地基承载力应满足设计要求（ 150 200KPa）。