水泥土搅拌桩基础工程施工技术与质量控制.pdf

'施工技术与应用水泥土搅拌桩基础工程施工技术与质量控制摘要：随着地下空间的开发与施工技术的进步，水泥土搅拌桩技术在地下基坑工程中得到了广泛应用，文章结合实际案例与该工程围护设计概况，详尽地阐述了水泥土搅拌桩的施工方法与质量控制要点，可供类似工程参考借鉴。关键词：建筑工程工程；水泥土搅拌桩；质量检测应小于2根。1工程概况“二喷三搅”施工工艺流程：样槽开挖一桩位放样一钻机就位一检验、调某建筑位于苏州市工业园区，工程总用地面积19867．6n／，总建筑面积整钻机一正循环钻进至设计深度(第1次搅拌)一打开高压注浆泵一反循环提35512nf，地上主楼l5层，裙房4层，地下2层地下室。基坑开挖面积约630Oaf，钻并喷水泥浆(第1次注浆)一重复搅拌下钻(第2次搅拌)一反循环提钻喷水基坑周长425m，开挖深度6．4m，局部落深7．4m。主楼建筑结构采用钢筋混凝土泥浆至地表并至设计深度(第2次注浆)一重复搅拌下钻，提升搅拌一成桩结框一剪结构体系，其他建筑均采用混凝土框架结构。束，施工下一根桩。4．2事中控制2围护设计概况4．2．1开挖导沟本项目基坑围护采用q~700@50Ogg轴水泥土搅拌桩。大楼西北侧和南侧施工前，必须清除地上和地下的障碍物并平整好场地。夯实或压实后的采用水泥土搅拌桩重力坝，西北角设置一道混凝土支撑，东侧和西侧采用搅路基承重荷载，以能行走现场使用吨位吊车及重型桩架为准。检查开挖的导拌桩止水+2级放坡开挖。水泥土搅拌桩长为11．2m～17．9m等5种长度规格；搅沟平面位置的宽度、深度及垂直度，符合专项方案要求。拌桩顶部加插钢管和钢筋，钢筋直径‘P14，长度为2．0m，锚人压顶0．15m，‘p48x4．2．2桩机就位控制3．5钢管长8．Om一10．Om；水泥土搅拌桩水泥掺量为13％～15％(暗浜区15％)；基由于相邻搅拌桩20era的搭接长度是兼作隔水帷幕的围护墙体的基本条坑内电梯井、被动土加固采用双轴水泥土搅拌桩(水泥掺量13％)，在局部加件，搅拌桩机转轴的垂直度要严格控制在1％以内，桩的就位场地须平整、坚固搅拌桩之间采用压密注浆充填，设计压密注浆充填厚度2．5m～2．85m。实，必要时加垫道板以保证钻机平稳；检查机头是否已正确对中桩位轴线，搅拌桩机钻杆的垂直度要严格控制。3水泥土搅拌桩适用条件与作用机理4．2．3水泥浆液的控制水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、水泥浆液比重的抽查是施工质量控制的一个重点。采用泥浆比重计等仪索填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土加固的作器设备检查水泥浆液级配比重，是否符合设计要求；配合比做到挂牌施工；检用是基于水泥加固土的物理化学反应过程。水泥加固土中，由于水泥掺量很查浆液拌注设备及有关计量设备是否完好，管路接头是否严密；严格控制水少，仅占被加固土的13％～18％，水泥的水解和水化反应是在具有一定活性的泥浆的水灰比，加强检测频率，水泥浆液池必须使用电动机进行连续搅拌，每介质土的围绕下进行，所以硬化速度缓慢且作用复杂。水泥的各种水化物生台班抽查不少于2次。成后，有的形成水泥石骨架，有的与黏土颗粒发生反应。除了水泥的水解和水4．2．4搅拌成桩孔及注浆过程中的巡视控制化反应外，水泥加固软黏士还有离子交换和团粒化作用及硬凝反应。1)巡视检查桩机的定位是否正确，机身是否垂直平稳；相邻两桩施工时4水泥土搅拌桩施工质量控制要点间间隔不应超过16h，当超过16h应按设计要求采取补救措施，以便达到较高4．1质量预控止水效果，同时要确保成桩的垂直度及无缝连续。4．1．1水泥用量配合比计算2)检查并督促施工单位严格控制桩机机头的下沉和提升(0．5m／min水泥浆液配合比计算是围护桩施工预控的一个重点，是关系围护桩施工O．75m／min)的速度，钻头每转一圈提升1．0cm～1．5cm。注浆压力不小于0．4MPa．质量的直接因素之一，应认真审核专项施工方案中的水泥用量及浆液用量计确保水泥土充分搅拌，必须严格做到二次喷浆；机头下沉到设计要求的深度算。本工程采用P．042．5普通硅酸盐水泥，cp700@5OOgg轴水泥土搅拌桩水灰比后，在提升桩机旋转杆的同时启动注浆泵开始喷浆(其出口压力不小于0．55，水泥掺量为13％～15％(暗浜区15％)，桩身28d抗压强度不低于1．OMPa。0．4MPa，使水泥浆自动连续喷入桩体土中)；做好搅拌桩机机头每米下沉和提根据设计采用qo700@500~轴水泥土搅拌桩，本案例采用计算参数：土体升的时间、注浆量记录。容重(E)=1800kg／m；桩身截面积(s)=0．702nf。水泥用量配合比设计如下。3)为了确保桩端施工质量，当钻头预搅下沉至预定标高、水泥浆液到达(1)水泥掺量为13％时：①每米桩长水泥用量(c)=1800x13％x0．702xl=出浆I=I时，应在水泥浆液与桩端充分搅拌30s后再提升钻杆。164．3kg；每米桩长用水量(w)=O．55xC=0．55x164．3=90．4kg。根据每米桩长水4)在施工过程中如因故停止注浆，为了保证停桩点位置桩身有足够的搅泥用量，可计算出整根桩长的水泥用量。每米桩长需注浆液体积(v)=拌搭接量，确保桩身质量，应将机头下沉至停浆点以下0．5m处，待恢复供浆开164．3+3100+90．4+1000=0．1434m。根据每米桩长注浆液体积量，可计算出整泵时再喷浆提升。停机时间超过3h时，宜先拆输浆管路并对管路进行清洗。根桩长的水泥浆液用量。②水泥浆液比重()的计算：取水泥比重()=5)水泥土搅拌桩本身可以承受一定的拉应力，但考虑到抗拉强度对水泥3100kg／m，设计水灰1~0．55=W／C，得每立方米水泥体积(v)：v水×1=v灰×．y土搅拌的不均匀性特别灵敏，实际弯矩最大的截面在坑底以下，故规范建议灰x0．55V水+V灰=l=V灰=O．37m，每立方米水体积(v)=l一0．37=0．63m，得水采用钢管等材料插人坑底开挖面以下。本工程采用钢管插入，应在水泥土搅泥浆液比重(浆糠)=(0．37x3．1+0．63x1)／1=1．78．g，cm，即1780kg／m。拌桩成桩后16h内施工，插入位景及深度应符合设计要求；为防止插入施工的(2)水泥掺量为15％时：根据(1)的计算步骤，同样可以算出每根桩的水时间过长，标高达不到要求时，应配备振动锤助沉。泥用量及水泥浆液比重。4．2．5水泥土搅拌桩工程质量检验标准要求施工前，将每根桩的水泥用量及水泥浆液比重等数据在浆液配制操1)成桩施工期质量检测标准，采用DG—TJ08—61—201O《基坑工程技术作棚处挂牌施工。规范》，见表1。4．1．2定位放线表1成桩施工期质量检测标准施工单位对围护结构平面轴线及标高的定位放样，经自检合格后提交报验单。经监理工程师复核无误后，方可进行下道工序施工。检查项目允许偏差或允许值4．1．3工艺性试桩单位数值按JGJ79—20o2《建筑地基处理技术规范》的要求，施工前应根据设计进桩位定位偏差mm≤2O行工艺性试桩，并根据试桩结果确定相关施工工艺参数。工艺性试桩根数不(下转第447页)44x 施工技术与应用四日四四建筑物、构筑物是否安全。若所测得的振动速度值大于允许值时，则应采取减证了安全施工。振措施；小于允许值时，可加大起爆规模，提高施工效率。2)基坑护壁新浇的钢筋混凝土结构是本工程重点保护对象，是允许爆破应用公式V=K(Q‘)吸一元回归法对所测得的数据进行回归分析，得到振动的安全控制点，与混凝土龄期有关。要坚持多打孔少装药、减少爆破振与介质、地形有关的系数K、，从而可得到质点振速v的衰减规律，然后根据动，加强振动测试工作，做好监控量测，指导施工安全进行，确保基坑围护结上式、允许最大振动速度、爆心距R，推算出下一次允许起爆药量Q，以达到科构的安全。学装药。3)对爆破施工中各种安全隐患要提前、周密的防范，爆区采取必要防护措施，施工现场应全封闭管理。8结论及建议参考文献1)本工程在城市复杂环境条件下深基坑石方爆破开挖中采用浅孔松动[1]袁绍国．控制爆破理论与实践『M】天津大学出版社2007台阶爆破施工技术，在实施中做好了基坑围护结构以及周边建筑的监控量[2]《爆破安全规程》(GB6722—2011)[S]测，及时反馈量测数据。采取了综合减震和防飞石措施，使开挖爆破对周边设『3]王民寿．郭庆海-用双随机变量回归改进爆破振速回归分析．爆炸与冲击施及建筑的影响降低到了最小程度。在爆破施工期间，未生一起飞石事故，保199803(上接第441页)4．2．6水泥土桩强度检测水泥土桩强度检测宜采用水泥土试块方法，也可采取钻孔取芯的方法；桩底标高+i00土方开挖前必须有合格的强度报告。取样检测方法按DG—TJO8—61—20lO桩顶标高mⅢ+100，-50《基坑工程技术规范》等规范规定的方法进行。取芯完成后空隙应及时注浆填桩位偏差m≤5O充。垂直度1／1004．3事后控制搭接长度200或设计要求搭接桩间歇时间h≤16土方开挖前水泥土搅拌桩的试件测试结果应符合设计要求。基坑开挖后，应仔细检查围护结构墙面是否出现大面积的湿迹，有无渗漏、断裂等缺2)加筋水泥土桩质量检验标准，见表2。陷；并做好记录，及时进行整改。表2加筋水泥土桩质量检验标准5结语序号检查项目允许偏差或允许值检查方法在水泥土搅拌桩围护工程施工中，坚持按设计要求的水泥掺量，用泥浆单位数值比重仪进行水泥浆比重的测定，同时做好各个环节的施工质量检查工作。由1型钢长度±1O用钢尺量于各方的努力和配合，施工质量符合设计要求。在水泥土搅拌桩施工完工后2型钢垂直度％<1经纬仪的土方开挖过程中，桩身连接规范严密，无裂缝，无一处渗漏。3型钢插入标高=30水准仪参考文献：4型钢插入平面位置10用钢尺量【1]张晋．水泥土搅拌桩方案选择及施工要点冲华民居(下旬刊)2012(上接第444页)1、预拼装：桁架各构件进场之前，在加工厂进行预拼装，孔)原则，为保证焊接质为确保安全组拼，加工厂预拼装采用卧式组拼方法，根据深化设计的图纸尺量，我们改进了节点形式寸，预拼装的每个构件必须到位，包括连接板和高强螺栓(高强螺栓可用普通(图5)，既避免了仰焊，又螺栓代替)，预拼装完成保证了施工质量。后对每个构件进行编号，该节点采用在腹板现场拼装以此编号为准，和下翼缘交接处，腹板开不得进行更换或者代替。双向坡口，腹板不留焊接2、现场散件拼装：三工艺孔，先焊下翼缘对接榀主桁架的吊装顺序从焊缝，再焊腹板对接焊西向东依次进行，每榀主缝，探伤合格最后焊接盖桁架首先进行下弦杆的板，经过1：1试验，确定焊安装，然后借助胎架进行接工艺参数，指导现场焊图5：优化的节点Fig5：nodegraphoptimization腹杆和上弦杆的安装，为接，取得了成功。保证侧向稳定，在安装主图4：次梁安装桁架的同时安装部分东五、结论Fig4：secondarybeaminstalationdiagram西方向的次钢梁(图4)。本文结合现场实际情况，介绍了某宴会厅钢桁架安装之前优化安装方4．4焊接：案、合理分段，施工过程中搭设承重脚手架和胎架，并优化了现场的对接节点单榀桁架安装完成，经过测量并按照设计要求起拱后，开始进入下道工形式，解决了滞后设计安装大型钢构件的难题，从工期和施工质量上获得了序一焊接。本工程现场组拼完成后，下弦杆和操作平台位置很近，难以实施仰有力的保障，并节约了施工费用，缩短了工期，取得了不错的效果，为类似工焊缝，根据设计院对节点焊接必须等强且不能减少截面面积(不能出现工艺程的施工提供了可以借鉴的现场经验。(上接第445页)填，计划在本标段盾构隧道全部贯通后施工，属于工程收尾实际施工结果证明，据此制定的施工方案保证了铁路线的安全运营，说明本分计划共用24天完成。析所采用的三维有限元模型能够很好的模拟盾构推进对土体变形的影响。参考文献5结语[11王敏强，陈胜宏．盾构推进隧道结构三维非线性有限元仿真[I1_岩石力学与通过采用通用有限元软件ANSYS对某项目的盾构掘进进行了施工全过程工程学报，2002数值模拟分析，计算并分析了隧道周围土体的变形位移情况，对广茂铁路路基【2】李国华，盾构机姿态控制点测量模型及其应用2006的影响提出了指导性的数据。三维有限元的分析结果为施工方案的制定提供【31张义同，隧道盾构掘进土力学，天津工业出版社，2011了指导性依据，最大程度的解决了盾构对铁路路基的影响的分析计算与预测，[4】秦汉礼，盾构隧道钢筋混凝土管片制作技术卟隧道建设，2006‘447’'