8 水泥土桩墙支护工程施工工艺标准

'8水泥土桩墙支护工程施工工艺标准8.1适用范围本标准给出了水泥土桩墙支护的施工要求、方法和质量标准等，适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等土质的基坑围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕工程。8.2编制依据的标准、规范GB/T50300筑工程施工质量验收统一标准GB50202-2002建筑地基基础工程施工质量验收规范JGJ79-2002建筑地基处理技术规范YBJ225-91软土地基深层搅拌加固法技术规程JGJ33-2001建筑机械使用安全技术规程8.3术语和符号1水泥土桩墙支护利用水泥作为固化剂，通过搅拌机械将其与基坑土强制搅拌，硬化后构成的基坑围护挡墙。又可分为深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法）。加固体形状可分为柱状、壁状、格栅状或块状等。2施工工艺标准是指建筑工程在施工过程中，对原材料、半成品、分项工程和施工工序进行施工、安装、设备调试和运行的技术要求及服务提供而制定的技术标准。3施工技术交底是指在施工过程中根据对具体施工任务和具体内容的要求，按照选定的施工工艺向施工操作人员所进行的技术方面的交待和安排。-11- 8.4施工准备8.4.1技术准备1施工前需搜集详细的明确的设计图（包括桩位布置、成桩直径、桩长、标高、水泥掺入比、水灰比、外加剂掺入比）、工程地质勘察资料，查明施工场地有无地上及地下管线及其分布和深度。2施工前编制详细施工组织设计和施工方案。3提早作好钢筋、水泥、外加剂等复检工作。4认真阅读设计方案和设计图纸，提前解决好一切方案中和图纸上的问题，熟悉工程地质情况，标定搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，并根据设计要求通过试验确定搅拌桩材料的配合比。5开工前，邀请业主、监理共同进行深层搅拌桩的工艺试桩，确定工艺参数，作为指导大面积施工的依据。工艺试桩数量不得少于2根。8.4.2材料准备1提早做好原材料包括水泥和外加剂的采购工作，以保证顺利开工。水泥一般为32.5普通硅酸盐水泥，掺入比为7～15%；塑化剂采用木质素磺酸钙；促凝剂采用硫酸钠、石膏，应有产品出厂合格证，掺量通过试验确定。8.4.3施工机具准备1 SJB-1型深层搅拌机由以下部分组成：1输浆管；2外壳；3出水口；4进水口；5电动机；6导向滑块；7减速器；8搅拌轴（2根）；9中心管；10横向板；11球形阀；12搅拌头（搅拌翼片外径700mm～800mm）。2电缆及胶管长度应满足最远桩位的施工，机械发生故障时维修须备用一台电焊机。表8.4.3-1施工机具配置表-11- 序号机具名称规格型号数量说明1深层搅拌机SJB-1型（电机功率2×30kW）SJB-2型（电机功率2×40kW）1可以单头和双头使用喷粉搅拌机（干法）GPP-5型（给料方式为叶轮压送式；最大送粉压力0.5MPa）2起重导向设备和提升速度控制设备走管式、履带式、塔式吊车1要求起重能力大于10t，起重高度满足深层搅拌桩桩长3灰浆泵HB6-3型柱塞式1供粉泵1用于干法4灰浆拌制机容积200L25灰浆集料斗容积大于400L16其它电缆、输浆压力胶管、普通胶管、电气控制柜3监视测量装置主要监视测量装置可按监视测量仪器一览表配置（见表8.4.3-2）。表8.4.3-2监视测量仪器一览表序号机具名称规格型号数量说明1经纬仪J21在鉴定有效期内使用2水准仪DS31在鉴定有效期内使用3水泥土搅拌桩浆量监测记录仪（即流量计）SJC1在鉴定有效期内使用4粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪用于干法5试块制作工具28.4.4作业条件准备-11- 1场地应先整平，清除桩位处地上、地下一切障碍物(包括大块石、树根和生活垃圾等)，场地低洼处用粘性土料回填夯实，不得用杂填土回填。2按施工平面布置图指定位置搭设水泥棚，水泥棚需防潮良好。水泥棚位置及数量由桩位布置及数量根据现场情况而定。3机械组装1）安置起重和导向设备——安置深层搅拌机，并将电气控制装置安置于塔架操作台上。2）安装灰浆制备系统——搭设工作平台和安装灰浆拌制机、集料斗和灰浆泵。工作平台面积以够放材料及工人操作方便为准，灰浆拌制机应稍高于集料斗上口高度，灰浆泵进口高度应稍低于集料斗出口。3）管线连接——用压力胶管连接搅拌机输浆管与灰浆泵，用普通橡胶管连接搅拌机冷却水进口及冷却水泵出口，用电缆连接搅拌机电源线与电所控制装置。4设备开机前应经检修、试调，检查桩机运行和输料管畅通情况。泵送浆液前管路应保持潮湿，以利输浆。5水泥棚和工作平台的位置应在运输道路通畅的条件下以离最远桩位的距离最近为原则。6水源、电源须满足施工使用，并且引至现场。8.4.5其他条件准备1每个作业班组应配备操机工1名，司泵工1名，记录员1名，拌浆工3名，共6名。2除作业班组人员外，另外应当配备辅助人员电工1名、维修工1名。3深层搅拌桩在用作支护止水时要求连续不间断施工，且噪音小，扰民小，通常为双班工作制，每台机配两个作业班组。8.5施工工艺-11- 8.5.1施工工艺流程图8.5.1-1水泥搅拌桩工序施工流程图注：上图为湿法施工工艺流程图，干法与除水泥浆拌制取消外，其余可参照此图8.5.2操作工艺（7～13为干法工艺）1桩机就位-11- 移动深层搅拌机到指定位置，对准桩位，桩位偏差不得大于50mm，标高偏差不大于100mm，并应使搅拌机保持水平，导向架处于垂直状态，搅拌桩垂直度偏差＜1.5%的桩长。2预搅下沉待搅拌机正常运行后，放松卷扬筒钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅边下沉，为了使土体充分破碎，应控制搅拌机的电流、电压和预搅下沉速度。3水泥浆制备（干法无此内容）按照室内配合比试验与工艺性试桩后所确定的水泥掺入量、水灰比等施工参数按比例向浆池中投放水泥及注入水,充分搅拌，预搅时间必须大于4分钟,后通过滤筛倒入集料斗中，集料斗中持续搅拌，以保证水泥浆液不离析。要求水泥投料量误差＜2%，水量误差＜5%，灰浆搅拌大于4分钟。4喷浆（粉）搅拌上升深层搅拌头下沉到设计深度后，启动灰浆泵，将水泥浆压入地基中，方可开始提升搅拌头，并且边喷浆（粉）边旋转，同时严格按照工艺试桩所确定的提升速度喷浆（粉），至离预计停浆（灰）面1.0m时宜用慢速。在预计停浆（灰）面时，停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。5重复上下搅拌和喷浆（粉）为使软土和水泥搅拌均匀，应再次将搅拌头边旋转边沉入土中，到设计深度或电流表发生明显变化后，再将搅拌机旋转，搅拌喷浆（粉）提升到地面。6每天留置一组水泥土试块。试件养护龄期为7d、28d、90d。一般要求R28≥0.8Mpa，R90≥1.2Mpa。强度关系宜采用R28=1.49R7，R90=1.9R28推算。7喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气（粉）管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气（粉）管路的长度不宜大于60m。8喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。9搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过16mm。10搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于10mm。-11- 11当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，应立即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。12成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。13需在地基土天然含水量小于30%土层中喷粉成桩时，应采用地面注水搅拌工艺。8.5.3关键要求1材料的关键要求——施工实际使用的固化剂和外掺剂，必须通过加固土室内试验的检验方能使用。——外加剂常用参考数据：木质素磺酸钙减水剂——水泥重量的0.2%～0.25%，硫酸钠——水泥重量的1%，石膏——水泥重量的2%，水灰比——0.43～0.50。2技术关键要求——搅拌桩的施工工艺应根据设计要求的配比和实测的各项施工参数经换算与工艺试桩后确定。——浆液倒入集料斗时应加筛过滤，以免浆内结块损坏泵体。——桩顶设计标高与施工场地地面标高接近时，应特别注意桩头的施工质量，搅拌机自地面以下一米喷浆搅拌提升出地面时，宜用慢速，喷浆口有浆流出地面时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。3质量关键要求——为保证搅拌桩的垂直度，应注意桩架设备的平整度和导向架对地面的垂直度，一般应使垂直度偏差不超过1.5%。——对设计要求搭接成壁的桩应连续施工，相邻桩施工间隔时间不得超过24h。——前台操机与后台供浆应密切配合，联络信号必须明确，前台搅拌机喷浆提升的次数和速度必须符合已定的施工工艺，后台供浆必须连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台，为防止断桩和缺浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下半米，待恢复供浆时再喷浆提升。如因故停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。-11- ——水泥土搅拌桩对水泥压入量要求较高，必须在施工机械上配置流量控制仪表，以保证一定的水泥用量。8.5.4季节性施工要求1冬季施工时，应注意负温对加固效果的影响。2切实做好水泥的防潮及防雨工作，保证施工原材料的质量符合工程质量要求；3施工现场做好防雨防涝工作，根据实际情况在现场开设必要的排水沟，形成有组织排水；4水泥搅拌桩施工机械基本为电动设备，在雨季必须做好用电设备的安全接地及露天保护工作，谨防发生触电事故；5在发生不可中断的作业时，采取对现场施工人员发放雨衣、胶鞋等防雨工具，确保不发生施工质量问题。8.6质量控制8.6.1施工前应检查水泥及外加剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度（主要是水泥浆流量计和其他计量装置）。8.6.2施工中应检查机头提升速度、水泥浆或水泥注入量、搅拌桩的长度及标高8.6.3施工结束后，应检查桩体强度、桩体直径及地基承载力。8.6.4进行强度检验时，对承重水泥土搅拌桩应取90d后的试件；对支护水泥土搅拌桩应取28d后的试件。8.6.5水泥土搅拌桩质量检验标准应符合表8.6.5的规定。表8.6.5水泥土桩墙施工质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量参数指标查看流量计3桩体强度设计要求按规定办法-11- 一般项目1机头提升速度m/min≤0.5量机头上升距离及时间2桩底标高mm±200测机头深度3桩顶标高mm+100-50水准仪（最上部500mm不计入）4桩位偏差mm＜50用钢尺量5桩径＜0.04D用钢尺量，D为桩径6垂直度%≤1.5经纬仪7搭接mm＞200用钢尺量8.7成品保护1.因上覆土压力较小，搅拌质量差，通常设计桩顶标高以上应预留50cm厚的土层，待施工结束后，将表层50cm加固效果不好的水泥土挖除，或分层夯压密实后，立即进行下道工序施工。2.雨期或冬期施工，应采取防雨防冻措施，防止水泥土受雨水淋湿或冻结。8.8应注意的质量问题1固化浆液要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。2施工过程中必须随时检查喷浆量、水灰比、桩长以及是否符合设计规定及施工中有无异常情况，记录其处理方法及措施。并及时按规范要求进行自检，如发现不合格桩，应在复搅时在缺陷位置进行复喷处理；如复搅完毕后发现不合格桩，应抓紧在初凝前进行再次复搅复喷。3施工中常见问题和处理（见表8.8.3）表8.8.3常见问题发生原因处理办法预搅下沉困难、电流值高、电机跳闸电压偏低；土质较硬，阻力太大；调高电压；适量冲水下沉；开挖排除障碍-11- 遇大块石或树根等障碍物搅拌机下不到预定深度，但电流不高土质太粘，搅拌机自重不够增加搅拌机自重或加设反压装置喷浆提升未到设计顶面标高，集料斗中浆液已排空后台投料不准；灰浆泵磨损漏浆；灰浆泵输浆量增大重新标定投料量；检修灰浆泵；重新标定灰浆泵输浆量；喷浆提升到设计顶面标高，集料斗中剩浆过多后台拌浆加水过量输浆管路部分阻塞重新标定拌浆用水量；清洗输浆管路输浆管堵塞、暴裂输浆管内有浆液硬结块喷浆口球阀间隙太小拆洗输浆管；使喷浆口球阀间隙适当8.9环保及安全措施8.9.1环保措施1施工现场开挖排水沟，有组织排水，做到场内不积水。2施工人员做到工完料尽场地清，随时维护工地整齐清洁。3增强环保意识，减少环境污染，改善工作生活环境，保证职工以健康的身体投入到施工中去。4工程完工后，将所有临时设施拆除，拆除后产生的垃圾和材料运到指定地点，恢复环境原貌，避免对环境造成污染。8.9.2安全措施1作业场地距电源变压器或供电主干线距离应在200m以内。2电源容量与导线截面必须符合说明书规定，启动时电压降不得超过额定电压的10%。3检查电源接线及控制系统接触的可靠性能，连接的电缆应无破损，必要时需进行维修或更换。4作业中，如电流急剧上升时，应停止运转，排除故障后，方可继续作业。5搅拌下沉时，应保持钻杆与导轨的垂直度，偏斜不得超过2度。-11- 6搅拌下沉时，如遇障碍物卡住或机架摇晃、移动、偏斜等现象，应立即切断电源，停止下沉，未查明原因前不得强行启动。7作业后，应切断电源，用防雨布将操纵箱遮盖好。8机械应铺垫牢固，防止事故发生。8.10质量记录8.10.1本工艺标准应具备以下质量记录B1008施工组织设计（施工方案）报批表B1019施工技术交底记录B1020施工日志B1023隐蔽工程验收记录B1024中间交接检验记录C1108水泥搅拌桩施工记录表C1117桩位放线测量记录C1406水泥复检报告C1407水泥安定性检验报告A1008水泥土桩墙支护工程检验批质量验收记录表水泥土试块抗压强度试验报告其它必须提供的文件和记录。以上质量记录按陕西省建筑工程施工质量验收配套表格中的表样填写。当建设工程监督单位另有要求时，可按规定执行。-11-'