高抗硫酸盐水泥深层搅拌桩施工控制

高抗硫酸盐水泥深层搅拌桩施工控制

苑学胜

(黑龙江龙建路桥股份有限公司四处,黑龙江哈尔滨150070)

摘 要:高抗硫酸盐水泥深层搅拌桩是进行盐渍土地区软基处理的一种有效形式。通过对高抗硫酸盐水泥与土体的强制拌和形成桩体,提高地基承载力及其强度,减少沉降,阻止水体流动,并能防止硫酸盐及亚硫酸盐对桩体的影响。介绍了高抗硫酸盐水泥深层搅拌桩在盐渍土地区施工中试桩、施工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、施工过程控制、质量检验等控制环节。

关键词:软基处理;水泥深层搅拌桩;施工过程控制

中图分类号:T U 753.3 文献标识码:A 文章编号:1008-5696(2007)04-0031-02

C onstru ction control of super sulfate resistant cement mixing pile

YUAN Xue sheng

(Heilong jiang Longjian Road and Br idge co.ltd.,Harbin 150070,China)

Abstract:Super sulfate resistant cement deep lay er mixing pile is effective form of soft base treatment.The piles are formed by mix ing super sulfate resistant cement and soil,w hich enhances the loading ability and strength of foundation,reducing sink,resisting w ater flow.It also prevent piles from sulfate and sulphite effect.The paper introduces the pile trial,construction preparation,construction procedures,desig n param eters and require ments,construction process control,quality check of super sulfate resistant cement m ix ing piles in salt field.Key words:soft base treatm ent;cement m ix ing pile;construction process control

收稿日期:2007-03-24

作者简介:苑学胜(1971~),男,工程师,研究方向:土建工程项目管

理.

深层高抗硫水泥搅拌桩是利用高抗硫水泥等胶结材料作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深层就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结成桩柱体而提高地基强度、减小地基沉降、提高地基承载力、阻止水体流动和具有一定的水稳性。该水泥适用于处理含硫酸盐及亚硫酸盐盐渍土软土地基,防止盐渍土对成型的水泥桩柱体的影响,这种方法处理效果显著,处理后达到强度可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保软土地基处理的效果是公路工程实践中急需探索的课题。

1 试 桩

1)深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa 的粘性土地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性和采取相应的试剂防止地下水和土体的侵蚀性。

2)深层搅拌桩施工是借助搅拌头将水泥浆和软弱土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的强度也越高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

3)本标段的试桩大于5根且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7d 后直接开挖取出或至少14d 后取芯,以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

2 施工准备

1)搅拌桩开工前进行技术交底与图纸会审,完成原材料检测及控制指标的检测和建立。恢复中心桩,按设计放样给出具体位置,合理配备人员。

2)深层搅拌桩施工场地开工前应先平整,清除水泥桩桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘性土,不得回填杂土。基础底面以上应预留500mm 厚的土层,搅拌桩施工应该到地面,开挖基础时将上部较差桩段挖去。

3)水泥搅拌桩应采用合格的32 5级高抗硫硅酸盐袋装水泥。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。

4)水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量、泵送时间、泵送压力、喷浆均匀程度等。监理工程师每天收集电脑记录一次。

5)水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。

施工工艺流程为:桩位放样 钻机就位 检验、调试钻机 正循环钻至设计深度 打开高压注浆泵 反循环提钻并喷水泥浆 至工作基准面以下0 3m 重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度 反循环提钻至地表 成桩结束 施工下一根桩。

4 设计参数及要求

1)固化剂掺入比>15%~17%,掺入量不小于60kg/m。

2)室内配合比设计。水灰比0 51~0 81,根据现场土层情况适当调整。7d无侧限抗压强度为qu!0 8M Pa。28 d无侧限抗压强度为qu!1 6M Pa。90d无侧限抗压强度为qu!2 4M Pa。

3)送浆压力!0 1M Pa。

4)搅拌桩提升速度∀1 0m/min。

5)现场质量检测。28d取芯强度为R28!0 8M Pa。90 d取芯强度为R90!1 2M Pa。单桩承载力>210kPa。复合地基承载力>170kPa。

5 施工控制

1)项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工,全过程旁站监测水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号,应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩间距等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位,责任到人。

2)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制或利用经纬仪进行检测。对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆及压力不够的现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

3)水泥搅拌配合比:水灰比0 45~0 50、水泥掺量12%、每米掺灰量46 25kg、高效减水剂0 5%。

4)水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。每根桩的正常成桩时间应不少于40min,喷浆压力不小于0 4M Pa。

5)为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30s。

6)施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。

7)施工中发现喷浆量不足,应按监理工程师要求整桩复搅,复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因,喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施,并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm,超过12h应采取补桩措施。

8)现场施工人员认真填写施工原始记录,记录内容应包括:施工桩号、施工日期、天气情况;喷浆深度、停浆标高;灰浆泵压力、管道压力;钻机转速;钻进速度、提升速度;浆液流量;每米喷浆量和外掺剂用量;复搅深度。

6 质量检验

6 1 检验方法

1)水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验。#检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的∃结核%或未被搅匀的土团。&触探试验:根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身1d龄期的击数N10大于15击时,桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。

2)水泥搅拌桩成桩28d后,用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位,送实验室做(3个一组)28d龄期的无侧限抗压强度试验,留一组试件做3个月龄期的无侧限抗压实验,以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%~1 5%。

3)如果某段或某一桥头水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%,则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%时,则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%,则该段水泥搅拌桩为不合格。

4)在特大桥桥台或软土层深厚的地方,或对施工质量有怀疑时,可在成桩28d后,由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0 2%,且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。

6 2 外观鉴定

外观鉴定主要包括桩体圆匀,无缩颈和回陷现象。搅拌均匀,凝体无松散。群桩桩顶齐,间距均匀。

参考文献

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[责任编辑:王 欣]

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∋交通科技与经济 第9卷