浅谈水泥搅拌桩施工工艺及质量控制的措施Word格式文档下载.docx
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财务部
工地试验室
二队:
负责塔山路前段水泥搅拌桩
生产经理
四队:
负责空海大道前段水泥搅拌桩
综合办公室
一队:
负责世纪大道水泥搅拌桩
三队:
负责塔山路后段水泥搅拌桩
五队:
负责空海大道后段水泥搅拌桩
技术部
图1.1—1水泥搅拌桩施工项目组织机构框图
3质量保证体系
我们将坚持“百年大计,质量第一”的方针,按照ISO9001系列标准和市政工程质量管理的特点,制定完善的工程质量管理制度,建立以项目经理为组长,项目总工程师为副组长,工程技术、质量、安全、物资供应、设备管理等部门负责人和有关人员参加质量管理领导小组,建立健全质量保证体系.
质量保证体系框图如下:
质量保证体系
技术保证
思想保证
组织保证
施工保证
制度保证
贯彻ISO9001系列标准,推行全面质量管理
提高质量意识
质检部
创优规划
经济法规
检查创优
制定创优措施
明确创优项目
经济责任制
岗前技术培训
熟悉图纸掌握规范
质量工作检查
现场Q
C
小组活动
测量复核
应用新技术工艺
技术交底
质量计划
优质优价
完善计量支付手续
制定奖罚措施
签订承包责任状
各项工作制度和标准
接受业主和监理监督
定期不定期质量检查
进行自检互检交接检
充分利用现代化检测手段加强现场试验控
项目经理部质量管理领导小组
工区质量小组
TQC教育
质量评定
实现质量目标
反馈
奖优罚劣
经济兑现
制定教育计划
下一道工序是用户
为
用
户
服
务
质
量
第
一
图1.1-2质量保证体系框图
1.1。
4工艺控制措施
单位工程开工前,先编制实施性施工组织设计,主要分部、分项工程开工前,编制施工专项方案,经监理工程师审批后,严格按照施工组织设计施工。
认真进行技术交底,交方法、交工艺、交标准。
在施工过程中,经常检查施工组织设计及施工方案落实情况,以确保施工生产正常进行.
5工序质量控制措施
施工操作者具有相应的操作技能,特别是重点部位工程以及专业性较强的工种,操作者具有相应工种岗位的实践技能,做到考核合格后持证上岗.
施工操作中,坚持“三检"
制度,即自检、互检、交接检。
牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想,坚持做到不合格的工序不交工,做到工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法,确保施工质量。
按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况,各工序实行操作者挂牌制,督促操作者提高自我控制施工质量的意识。
推行工序作业样板制,以点带面,达到全面程序化、标准化、规范化作业的目的。
1.1.2施工前准备工作的质量控制
2.1施工准备及场地平整
(1)施工机械进场的便道应修好。
(2)供电设施应齐全。
在没有外接电源的施工现场,应配备柴油。
根据本方案选用的水泥搅拌机设备(采用SJB—II型深层搅拌桩机)主机要求三相电源进线选择为YC3×
25+1×
10规格为佳。
对电线线路较长或电网电压过低的地区,应适当加大电缆线规格。
(3)查明施工范围内的障碍物。
地下有无大块石及地下管线等,空中有无高压电线等。
所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开,确保安全生产。
(4)场地平整
在准备施工搅拌桩的地段,填方段清表换填碎石灌砂至软基处理面,挖方段开挖至平整面线下30cm换填碎石灌砂至整平面标高,有条件的地方,可用压路机静压1~2遍。
1.2.2施工放样
(1)采用的平面坐标系统是北京54坐标系,高程系统采用1985国家高程基准。
在应用设计单位提供的水准点前,通过复测校对水准点,并与国家水准点闭合,上报现场监理工程师审批同意。
(2)首先用全站仪(或RTK)准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置,然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍在施工范围内标示出桩位(按正三角形布置)
1.2.3原材料的质量控制
(1)水泥质量是关键,所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。
水泥进场之前,必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标,合格后方可进场使用。
进场水泥数量应能满足施工进度的要求,不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。
(2)施工用水应为人畜饮用水。
如为自然水源应做水质分析,检验合格后才准使用。
(3)对现场地质进行水泥配比试验,根据情况添加外掺剂(如:
三乙醇胺、石膏等早强剂含量分别为水泥用量的0.05%、2%),成桩应符合要求。
1.1.2.4水泥搅拌桩桩机要求
水泥搅拌桩桩机安装完毕后,应进行全面的检查调整。
主要有以下五点:
(1)钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求;
(2)输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞;
(3)水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作;
(4)发电机或外接电源是否和桩机电路接通;
(5)粗略调整桩机机身的竖直度,步骤如下:
1)调整机身两边的拉杆,使机身纵向竖直;
2)调整机身下边的四个带液压装置的支撑脚,使机身横向竖直;
3)纵横向都竖直后,钻杆上的悬锤线就会指向中心刻度并紧靠在中心度盘处;
本次拟采用SJB-II型深层搅拌桩机,最大加固深度24米。
符合设计最大加固要求。
3实施过程中的质量控制
1.3.1工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前,必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验(5~7根),汇总试桩结果应得到下列要求及相关技术参数。
(1)主要参数:
设计桩长、桩径、水泥掺入比、水灰比、水泥浆比重、钻进速度、提升喷浆速度、搅拌速度、泵送压力、电流量(正常/硬土)、水泥用量。
均应满足设计及规范规定的要求。
(2)确定搅拌均匀的必要步骤及程序;
(3)了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况,采取合理的技术措施.
1.3。
2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比(水和水泥按重量比严格控制)在制浆罐中进行拌制,备好的浆液还应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2h的浆液应降低标号使用;
浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。
1.3.3泵送浆液质量的控制
泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利输浆。
泵送浆液过程中,泵的压力必须足够和稳定,供浆必须连续,拌和必须均匀。
如遇到浆液硬结堵管,必须立即拆卸输浆管道,清洗干净.
1.3.4桩长的控制
(1)钻杆标线控制法:
施工之前应丈量钻杆长度,可用红色油漆在钻杆上划桩长的明显标志(桩长应不小于设计要求),以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度,确保设计桩长。
(2)度盘读数控制法:
钻机上还有一个控制钻杆钻入深度的圆盘,通过指针读数可直接反映出钻桩的长度。
(注意开钻之前,指针读数必须为零)。
1.1.3。
4单桩水泥用量的控制
(1)控制好水灰比。
按单桩长和设计提供的每米水泥用量计算出单桩水泥用量,严格按设计给出的水灰比进行制浆,不得随意乱调水灰比;
(2)控制好输浆泵。
泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力,输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配(从施工总结经验和试桩技术参数的结果);
(3)控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。
确保单桩施工完毕后,为该桩所配制的水泥浆能全部用完,不得有剩余。
总之,只有控制好单桩的水泥用量,桩身强度才有保证.
5桩机操作的控制
(1)柱机对位后,精调桩身竖直度,使搅拌轴保持垂直;
(2)启动搅拌钻机,钻头边旋转边向下钻进。
同时,启动压力泵工作,边钻进边喷浆;
(3)钻至设计标高后停钻,关闭搅拌钻机,钻进结束;
(4)再次启动搅拌钻机,钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆,使土体的水泥浆进行初步拌和;
(5)搅拌机提升至地面以下1.0m时宜用慢速;
当喷浆口即将出地面时,应停止提升,搅拌数秒以保证桩头均匀密实。
施工时因故停浆,为防止断桩和缺浆,应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5m处,待恢复供浆后再喷浆提升;
(6)根据设计要求在地面下一定深度范围内进行重复搅拌.钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后,再反向边旋转、边喷浆、边提升。
使受到搅动的土块被充分粉碎,土体和水泥浆能充分拌和均匀;
(7)根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工.现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间,记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化;
(8)根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。
现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间,记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
4施工后的质量检测控制
1.1.4。
1桩的质量检测
(1)轻型动力触探(N10)检测:
施工单位按照5%的检测频率,在成桩1~3d内,采用轻型动力触探(N10)检测桩身的强度。
根据N10贯入30cm的锤击数来判定桩上部强度是否合格.检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数,则认为桩的上部强度合格;
否则,则认为不合格。
(2)抽芯取样检测:
在成桩28d后采用抽芯取样检测,可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况,桩身的长度、强度和完整性。
4。
2桩的质量评定
(1)单桩评定Ⅰ类桩
1)桩长、桩径满足设计要求,整体喷浆均匀,无断浆现象;
2)复搅段的桩芯完整且连续,呈柱状,复搅段以下,能取出完整的柱状芯样;
3)桩身上、中、下段强度均满足设计要求;
4)所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。
(2)单桩评定Ⅱ类桩
1)桩长达到设计要求,整桩喷浆局部不均匀,但无断浆现象;
2)复搅段的芯样大部分完整,呈现柱状,可制成等高试件做无侧限抗压强度试验,局部松散呈块片状;
复搅段以下,能取出芯样,芯样不完整,呈可塑状;
3)复搅段强度满足设计要求,复搅段以下有一定的强度;
4)所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%;
当取芯率小于65%时,标贯击数须大于设计要求。
(3)单桩评定Ⅲ类桩
1)桩长达不到设计要求;
2)桩体喷浆不均匀,有断浆现象;
3)复搅段的芯样松散无粘聚,大部分呈块片状,不能制成等高试件;
4)复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样;
5)所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%;
且标贯击数小于设计要求;
6)其中:
I类为优良桩,II类为合格桩,III类为不合格桩;
(4)复合地基承载力评定复合地基承载力必须满足设计要求。
本项目复合地基承载力检测要求如下。
复合地基承载力检测要求表6。
1—3
道路名称
桩号
复合地基承载力(Kpa)
世纪大道
K0+008~K0+220
K0+400~终点
85
K0+220~K0+273
K0+350~K0+400
100
塔山路
K0+008~K0+185
K0+440~终点
K0+185~K0+267
K0+323~K0+440
空海大道
K0+060~K0+145
K0+380~终点
K0+145~K0+199
K0+291~K0+380
105
(5)综合评定单桩评定均为II类桩以上,其中I类桩占85%以上,且复合地基承载力满足设计要求,其它指标合格时评定为优良;
单桩评定均为II类桩以上,其中I类桩应占60%以上,且复合地基承载力满足设计要求,其它指标合格时评定为合格。
(6)基础开挖后,检测桩位、桩数与桩顶质量,如不符合规定要求,采取补打等有效的补救措施。
2软土地基(水泥搅拌桩)处理施工工艺
2.1水泥搅拌桩材料及施工要求
2。
1水泥搅拌桩材料要求
(1)桩体水水泥掺量,约每米被加固土体水泥用量65kg,水泥掺量15%~18%,釆用42.5级及以上普通硅酸盐水泥(不过期、不受湖、不结块),水泥浆液水灰比0。
5~0.55。
(2)水泥土桩体90天龄期的无侧限抗压强度不小于1。
6Mpa,应针对现场地基土质进行水泥土配比试验,并可根据工期要求、现场土质情况添加外掺剂(如:
三乙醇胺、石膏等早强剂含量分别为水泥用量的0。
05%、2%)。
成桩7天桩体无侧限抗压强度应大于0.55Mpa。
2水泥搅拌桩施工要求
(1)水泥搅拌桩处理场地内首先应挖除根茎土、建筑垃圾等杂填土,池塘路段及场地低注处地表泥泞,机械安装就位困难的,应拍水清淤并换填中砂砂至场地整平标高,利于机械施工.搅拌桩停浆面为地面清表线(场地平整面)下约30cm,遇管道时停浆面为管道基础底面,搅拌桩施工结束后,应挖除粧顶浮土,回填50cm砂、碎石材料,并在车行道中间设一层双向土工格栅,碾压密实后作为路基垫层。
碎石材料组成按照下表要求.
水泥材料级配表表2.1—1
筛孔尺寸(mm)
53
37.5
9。
5
75
0。
6
075
通过质量比(%)
80~100
40~100
25~85
8~45
0~15
(2)水泥搅拌桩施工前应进行成桩试验,确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌头喷浆口的时间、预搅下沉速度、提升喷浆速度、搅拌转速等参数。
宜用流量泵控制输浆速度,并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。
(3)制备好的水泥浆液不得离析,泵送必须连续.水泥浆池宜设两个,一个搅拌池用以控制配比,另一个做泵送池。
拌制浆液的罐数、水泥和外掺剂的用量及泵送浆液的时间应有专人记录。
(4)单桩开钻后应连续施工,严格控制起喷和停喷高程,不得间断。
如遇停机或机械故障停喷,应及时记录中断高程,待恢复正常后立即复搅,复搅重叠长度不小于1m.如中断时间超过12小时,应采取补桩措施.
(5)为保证桩底端施工质量,当浆液到达出浆口后,应喷浆坐底30s,使浆液完全到达桩底端.对粧身上端1/3桩长范围,应采用复搅措施,将此范围的浆液分两次喷入,使搅拌效果最佳。
当喷浆口达到桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
(6)整桩喷浆搅拌结束后,为使软土与水泥浆搅拌均匀,应再次将搅拌头边旋转边沉入土中至设计深度,再将搅拌头边旋转边提升岀地面。
(7)施工间隔期间,应及时清洗集料斗和全部管路中的残留浆液,直至基本干净,以防止浆液硬结堵管。
2.2水泥搅拌桩施工
本项目水泥搅拌桩施工工艺采用“四搅两喷”。
1水泥搅拌桩施工流程
施工准备→测量放样→钻机就位及调直→预搅下沉(搅)→制配水泥浆→喷浆搅拌、提升(喷、搅)→重复搅拌下沉(搅)→重复搅拌、喷浆提升直至孔口(喷、搅)→关闭搅拌机、清洗→移至下一桩位。
2.2施工准备
(1)施工机械,水泥搅拌桩施工设备拟选用12台SJB-II型深层搅拌桩机,具有正向钻进,反转提升的功能,且反转提升时具有匀速提升、均匀搅拌等功能。
全自动电脑记录仪、流量计(BJ-A),不具有存储功能。
具备现场打印施工过程和成桩资料的功能。
设备须经过具备资质的计量检定测试所进行标定。
(2)泥浆泵UB-3,泵送能力30L/min,泵压1.5Mpa;
(3)灰浆搅拌机1台,容积为0.5m3;
(4)直径500mm的搅拌钻头;
(5)电子秤、水泥浆比重计;
(6)试桩位置拟选在空海大道KHK0+100处;
(7)配合比设计:
委托试验检测公司进行设计,水灰比按照0。
50~0。
55设计,水泥掺量分别按65kg/m进行设计,7天无侧限抗压强度要求达到0.55MPa.28天龄期抗压强度大于1。
0MPa。
90天龄期无侧限抗压强度不小于1。
6Mpa。
(8)水泥选用P.O42.5水泥。
(9)拌和用水采用河水,使用水前应进行水质化验,确保工程用水对砼无侵蚀作用。
(10)选取水泥土室内试验取得的参数进行水泥搅拌桩试验段施工:
水泥掺入比采用15~18%,水灰比0.50,由此获得水泥搅拌桩施工的工艺参数以指导大范围施工。
2.2。
3施工测量
利用已复核和加密的导线点、高程点,测量人员按施工设计图,进行搅拌桩桩位、原地面标高、平台标高等有关测量放样工作,放样记录和布桩图报请监理工程师检查验收。
2.4试桩
清表后立即组织搅拌桩机械进行试桩,试桩数量宜为5~7根,在施工区域选择土质情况相同或相近的地方进行试桩,桩身90d强度不小于1.6MPa,如试桩达不到设计要求,须提高水泥掺入比直至符合强度要求。
将试验成果分析研究确定正式施工时的最佳的搅拌次数、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。
2.2.5钻机就位及调直
深层搅拌桩机自行就位、对中。
桩机安装必须水平、稳固,机底必须用枕木垫平、垫实,在桩机上测出高程控制线,并用红漆在机架上划出深度标志,机架正、侧面和搅拌管必须垂直,搅拌头对准桩位,并用线锤设桩架垂直度,经检查符合要求后方可开钻.
6钻进
桩机调正后,启动主电机钻进,当深度达到预定数量后,停止钻机,钻头反转,但不提升,等待送料。
7搅拌下沉、制浆
(1)利用搅拌桩机的自重,以500mm/min的速度进行下层,沿导向架边旋转、边切土、下沉直至加固深度.下沉速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于40A。
(2)拌制浆液:
按照试桩确定的配合比拌制水泥浆。
搅拌机预搅下沉同时,后台拌制固化浆液,拌好待用的浆液倒入集料桶中。
2.2.8搅拌提升
预搅下沉至设计深度后,开动灰浆泵座浆30秒,把水泥浆压入软土层中,以300~500mm/min的均匀速度,边提升、边搅拌、边喷浆,使水泥浆与土体充分拌合.为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻时应在桩底部停留30秒。
9重复上下搅拌、喷浆
为使软土层与水泥浆搅拌均匀,用同样的方法,进行第二次搅拌下沉、提升喷浆,即浆搅拌桩钻杆重复搅拌下沉、提升喷浆,施工要求同第一次。
10桩底进入倾斜硬土层若坡率大于10%时,打设时以3排桩桩底标高设置一台阶控制;
水泥搅拌桩宜打透软土层并进入花岗岩层、砾石层硬土层不小于50cm.进入粉质黏土层不小于100cm。
同时控制一般路段水泥搅拌桩处理长度不超过12米,桥头路段水泥搅拌桩不超过15米。
2.3水泥搅拌桩检验
(1)荷载试验必须在桩身强度满足试验荷载条件是,并在成桩28d后进行。
检验数量为桩总数的0。
5%~1%,且每项单体工程不少于3点
(2)水泥搅拌桩的施工质量检验除应满足《复合地基技术规范》GB/T50783-2012、《公路路基施工技术规范》(JTGF10—2006)和《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/12012)中的规定外,具体见下表
水泥搅拌桩复合地基质量检验标准表2。
3-1
项目
序号
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
查看流量表及水泥浆水灰比
3
桩体强度
按规定办法
4
地基承载力
一般项目
机头提升速度
M/min
≤0.5
量机头上升距离与时间比
桩底标高
mm
±
200
测机头深度
桩顶标高
+100
水准仪(最上部500mm不计入)
-50
桩位偏差
<50
用钢尺量
桩径
<0。
04D
用钢尺量、D为桩径
垂直度
%
≤1。
经纬仪
(3)复合地基承载力检测要求
复合地基承载力检测要求表2.3—2
K0+400~终点
K0+008~K0+185
K0+323~K0+440
K0+380~终点
K0+145~K0+199
(4)在下列情况下尚应进行取样、单桩载荷试验或开挖检验。
1)经触探检验对桩身强度有怀疑的桩应钻取桩身芯样,制成试块并测定桩身强度;
检验数量为施工总桩数的0.5%,且不少于3根。
2)场地复杂或施工有问题的桩应进行单栏载荷试验,检验其承载力。
3)对相邻居桩搭接要求严格的工程,应在成桩15d后选取数根桩体进行开挖,检查桩顶部分外观质量。
(5)水泥土桩体90天龄期的无侧限抗压强度不小于1。
6Mpa,成桩28天桩体无侧限抗压强度应大于1.0Mpa,成柱7天桩体无侧限抗压强度应大于0。
55Ma。
桩身强度是以90d龄期为其强度标准值,但在实际工程中往往由于工期紧等多和因素影响而难以等到90d,一般取28d左右龄期,特殊情况下也有以更短龄期对桩身测试后推算至90d龄期强度。
(6)基槽开挖后,应检验桩位、桩数与柱顶质量,如不符合规定要求,应采取有效补救措施
4水泥搅拌桩施工注意要点
(1)根据配合比严格控制水灰比,加水经过核准的定量容器。
水泥浆必须充分拌和均匀.水泥浆比重在1。
65~1.85,经试验室试配水泥浆,并绘制曲线表。
(2)水泥浆液应按预定的配比拌制,保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成,并应有专人记录每根桩的水泥用量,制备好的浆液不得离析,倒入集料时应加筛过滤,以免结块,损坏泵体,泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利输浆。
(3)搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录,时间误差不得大于5秒。
(4)复搅时应控制钻机速度,以增加水泥土的均匀性并且复搅宜一次完
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