铁路线别 | 沪宁城际铁路 | 工程名称 | 路基工程 |
工程地点 | 施工部位 | 碎石注浆桩试桩施工 | |
交底者 | 年 月 日 | ||
复核者 | 年 月 日 | ||
接收者 | 年 月 日 | ||
碎石注浆桩施工方法与技术要求 施工方法: 试桩里程 | 单桩承载力 设计值(KPa) | 桩长(m) | 桩顶标高(m) |
DK95+415.36 | 650 | 37 | 6.121 |
序号 | 项目 | 控制参数 | 备注 |
1 | 钻进速度 | 开始钻时要慢 | |
2 | 水泥砂浆配合比 | 1:0.866:0.5:0.01 | 理论 |
3 | 水泥砂浆搅拌时间 | 5min | 暂定 |
4 | 注浆压力 | 0.1~0.3MPα | 暂定 |
5 | 单桩注浆量 | 1.47m3 | 理论 |
4 | 注浆停止时间 | 至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95% 砂浆比重95% |
1、螺旋干取土法碎石注浆桩施工方法与技术要求
(1) 桩机就位、对中
桩位定好后,在桩中心点上插一标杆或打孔30cm深,灌入白灰做标记,放线后经专人检验,并派人看护。放好桩位后,移动桩机到达指定桩位,对中。
(2) 调整钻杆垂直度
桩机就位后,应用桩机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保垂直度。
(3) 钻进成孔
碎石注浆桩采用TH - 55型钻机螺旋钻成孔。此方法是利用套在钻杆上的螺旋套筒的部分刃片旋转切削土层, 并把土层切入套筒内, 待钻入一定深度后, 提出套筒, 清除筒内泥土, 再放下套筒, 如此反复进行操作。第1节钻杆钻完后, 可接上第2节钻杆, 直到钻至要求的深度, 经现场监理工程师验收确认后方可终孔。在钻进过程中应注意以下事
项。
①初钻时应选择慢速挡,钻杆应保持垂直稳固、位置正确,防止钻杆晃动引起孔径扩大;
②钻进速度应根据电流值变化,及时进行调整;
③钻进过程中,应及时清理孔口积土和地面散落土,遇到地下水、塌孔及缩孔等异常情况时,应及时处理;
④钻进过程中,应时刻观察钻机机架是否偏斜,如出现偏斜应及时调整垂直,防止钻孔偏斜;
⑤当钻至土层分界处,特别是相邻两层地质软硬相差较大处时,如果软层下的硬层有倾斜角度,钻头可能会沿硬层的倾斜面歪向一边,操作稍不注意就会导致钻孔偏斜。因此,当钻至土层分界处时也应放慢钻进速度。
⑥钻孔达到设计深度后,必须核实地质情况(电流值同钻进速度可初步判定地层地质条件,同时可取土样核实)。
(4) 清孔
成孔达到设计深度后,应把套筒在原位空转捞土,清除孔底沉渣,同时对孔口予以保护。
(5)放置注浆管
注浆管采用直径3cm壁厚4mm的PVC塑料管,接头也用塑料管连接,底管距孔底距离保持在15 ~30 cm。
(6)投放石料
将干净的碎石(粒径为16~31. 5 mm)用翻斗车装载,并缓缓倒入孔内,直到填满至孔口为止。
(7)洗孔
碎石填满以后,利用注浆泵将清水通过注浆管注入孔内。孔内注入清水一定时间后,检测泥浆比重。当泥浆比重小于1. 08时,方可停止向孔内注入清水,结束洗孔工作。
(8)注浆
注浆前应按Q =KπD2·h·n/ 4对该桩的注入砂浆量进行计算,以便指导现场注浆,单孔注浆量不应少于该桩体积的一半。式中,Q 为注浆总量(m3 ) ; D 为碎石注浆桩桩径(m) ; h 为桩长(m) ; n 为碎石的孔隙率,取0. 45~0. 5 ,K为砂浆充盈或损耗系数,本次试桩取1.25。本次试桩注浆量定为1.47m3。
注浆是利用注浆泵的压力,将拌合好的水泥砂浆通过注浆管从孔底逐渐上升并渗入碎石孔隙中。注浆压力一般为0.1~0.3MPa,采用分段注浆和分段提升注浆管的方式。拔管速度应以根据注浆量控制为主,每次拔管的间距为0.5米(暂定),并不间断注浆。至孔口翻浆比重达到注入砂浆比重95%时,可一次拔管。施工中,每3~6根桩留置1组标准立方试件,进行水泥砂浆试件抗压强度试验。在注浆过程中,因注浆管在压力作用下会发生振动,致使桩顶部分碎石会有一定量的沉落,故在压浆过程中应及时向桩顶补入部分碎石。注浆至砂浆从孔口冒出后,用插入式振捣器插入桩体1. 5 m左右进行振捣,使桩顶砂浆充填密实,然后拔出注浆管(根据现场施工实际情况,若实际注浆量小于理论注浆量,则根据现场情况确定,如需二次补浆必须在拔出注浆管20 min内进行,二次补浆时应增大注浆压力一般为2~4 MPa) ,此时注浆结束。施工中如出现穿孔,导致砂浆大量流失,可采用跳孔施工或间歇施工等措施来补救。如地层有夹层,有可能会导致砂浆流失。遇到此种情况,可在注浆之前注入一定量的水玻璃,使后注入的水泥砂浆在短时间内凝固,而不至于大量流失。
(6)施工记录
钻进过程中,对不同的地质、钻进速度、钻压电流值均作出详细记录。填 写碎石注浆桩施工记录表和碎石注浆桩施工控制表。
(7)施工注意事项
①桩机施作平台承载力不满足安全要求严禁桩机施工作业。
②钻孔速度应均匀控制,同时注浆提管应根据地质情况均匀提管,保证成桩径均匀。
③试桩碎石注浆桩尚未硬结前禁止大型机械进入场地等,影响试桩质量的行为。
(8) 碎石注浆桩施工检测及验收
碎石注浆桩施工完毕后,一般28天后对桩完整性和单桩承载力进行检测,检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对单桩承载力的检测。确定施工工艺和施工参数,写出试桩施工总结上报监理、设计和建设单位。
2、施工要点
(1)钻机就位、垂直度应满足设计及规范要求,桩位偏差5cm、垂直度应控制在1%以内。
(2)桩体材料:桩体原材料采用碎石、细砂、水泥、外加剂配合而成,材料按C20混凝土配比。混合料28天强度不小于15MPa。
(3)保证钻头达到持力层,达到设计桩底标高。保证钻头是否达到设计桩底标高主要是通过测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量和开钻前由施工技术人员对螺旋钻机标尺、刻画进行复核。
判断钻头是否到了持力层一般有两种方法:一是在根据钻孔深度,查看钻孔深度是否达到设计深度协同钻进速度和电流的关系。二是根据钻出的土样与设计文件中设计取值参数相比较。若孔深和图样都与设计文件相符则说明已经达到持力层。
(4)碎石注浆桩装注浆管时应清除管内杂物,以防堵塞,同时加强所用机械的检修,保证机械处于正常工作状态。
(5)为保证水泥浆的质量必须采用计量投料,以保证浆液水灰比的准确性,严禁运用不合格的原材料。
(6)注浆应连续进行,如因故中断应立即处理,尽快恢复注浆。若不能及时恢复注浆,则应接桩(采用高一级混凝土C25)或原位或附近补桩。
(7)注浆过程中若水泥砂浆注入率较低,可适当增大注浆压力。若注浆率较大而注浆压力不高,可适当降低浆液水灰比。
(8)注浆时密切关注浆量与注浆压力的关系,确定结束注浆的时间。
3、碎石注浆桩质量的保证措施
材料的优劣是质量的关键问题,每批水泥进场后,需要水泥出厂合格证,并及时进行复验,复验时按照每100吨1个批量进行,在现场对水泥要严加保管以防受潮。
严格按图纸规定用电子秤控制每米水泥用量;
各机操作要按规定,避免单根桩的水泥用量或多或少;
质检员及材料员要定期检查施工水泥用量同施工桩数量是否合乎要求;
4、 质量缺陷修复
若桩头剔至设计标高以下时及由于各种原因造成的桩体短缺,断裂要进行相应的补救措施。如断裂面距桩顶标高不深,可接桩至设计标高,同时保护好桩间土不受扰动。采用接桩措施只限于个别桩头未达到设计标高情况。
接桩及补桩时,应先凿至密实层,模板用500×500木模支模。接桩所用混凝土必须使用比桩体高一等级的混凝土即C25混凝土。
5、试桩完成后,按规范要求进行桩基检测:
①、低应变检测,检测桩身完整性
②、进行单桩承载力试验,确定核查单桩地基承载力。
检测完成后,综合比较各桩桩身完整性和桩基承载力,选取几个指标均良好的桩施工参数作为确定的施工参数。
若出现桩身质量问题,认真综合分析施工中的各种异常现象,确定出现异常问题的环节,在下步施工中预防发生类似问题。
6、碎石注浆桩施工质量主要控制参数标注
序号 | 检验项目 | 规定值或允许偏差 | 检验方法及频率 |
1 | 桩距 | ±50 mm | 检验方法及频率 |
2 | 垂直度 | ≤1 % | 钢尺测量,100 % |
3 | 桩体外径 | 不小于设计值 | 吊线,100 % |
4 | 桩长 | 不小于设计值 | 钢尺测量,100 % |
5 | 水泥砂浆强度 | 不低于M25 | 进行水泥砂浆试件抗压强度试验 |
6 | 桩身混凝土强度 | 不低于C20 | 无损检测、钻心取样或留置试块 |
7 | 单孔注浆量 | ≥该桩体积的一半 | |
8 | 单桩承载力 | 符合设计要求 | 静载试验,1 % |
9 | 桩身完整性 | 桩身无明显缺陷 | 无损检测,50 % |
7、桩验合格后,将确定的工艺性试验参数汇集成工艺性试验报告,报监理单位审批后,用于工程施工。 |
桩号 | 直径(cm) | 50 | 桩长(m) | ||||
钻孔时间 | 注浆情况 | 提钻时间 | |||||
开钻时间 | 终孔时间 | 开泵时间 | 终止时间 | 起始 | 终止 | ||
深度(m) | 土层 | 钻进速度(m/min) | 电流值(A) | 注浆持续时间(min) | 注浆量(m3) | 施工情况描述 | |
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