2013年12月 两轴搅拌桩插型钢 2.3.2加固边坡土体,作围护挡墙或对被动区加固和对桩侧、板桩背后的软土加固; 2.3.3防渗隔水帷幕; 2.3.4进行大面积的地基加固,以防止深基坑开挖时坑底隆起、码头岸壁的滑动和减少软土中地下构筑物的沉降。 第四章 两轴搅拌桩施工技术 一、 施工工艺及施工流程 1)、 施工工艺 两喷三搅施工工艺流程如下: 搅拌桩机就位 →钻头第一次预搅下沉 →钻头第一次喷浆搅拌提升 →钻头第二次重复搅拌下沉 → 钻头第二次喷浆、重复搅拌提升直至孔口→停浆→钻头第三次重复搅拌下沉→钻头第三次重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗 → 移至下一根桩、重复以上工序。 深层搅拌桩采用两喷三搅施工工艺 三、 施工技术要求 (1)、搅拌桩施工时,每台班均须检查搅拌头几何尺寸,搅拌头直径为70+1.5cm。 (2)、施工场地基本要求平整,桩位按设计布置放线定位,成桩后的桩位偏差不大于50mm。 (3)、每根桩施工前,必须校正搅拌轴两个方向的垂直度,垂直度误差不超过1.0%。 (4)、设备运转正常后,搅拌轴沿导向架切土下沉,下沉速度不应大于1.0m/min。 (5)、搅拌桩预搅下沉时应尽量不用水冲下沉,当遇到硬土层下沉太慢时方可适量冲水。凡经输浆管冲水下的桩,喷浆前必须将管内的水排清,同时考虑冲水成桩对桩身强度的影响。 6)、搅拌头提至距地面2m时,喷浆压力宜低于0.3MPa。 (7)、桩长不宜小于设计值。 (8)、相互搭接的桩体须连续施工,一般相邻的施工间隔时间不宜超过16小时,特殊情况超过48小时,须在桩后增加一组桩,以防渗漏。 (9)施工时要准确丈量机上余尺,确保设计桩深,认真做好施工记录,机上余尺在桩架上做好标记。 (11)单机施工每天每班留置试块一组。做试块的水泥土必须按规范要求取土,不得在里面加水泥。试块拆模后,送标养室养护,28天无侧限抗压强度不小于0.80Mpa。 (12)遇暗滨地段应增加水泥掺量,该地段搅拌桩水泥掺量应保证使加固土体强度达到设计要求。一般水泥掺量应从15%增加到18%。 第五章、质量要求及质量控制要点 一,质量要求及控制要点 1、确保桩位(平面、立面)准确措施 (1)首先依照设计图纸,按照要求距离放好内边线,并反复校正。 (2)内边线经甲方验收签证后方可定出桩位和进行下步施工。 (3)根据设计图纸放出桩位中心轴线。 (4)校对桩位中心轴线,桩位须经甲方验收后方可正式打桩。 (5)遇到地下障碍物较多较深的特殊情况,应先清除并抽干下部积水,再用好土回填到-0.8m左右,回填土要密实。 (6)铺设垫木时要先铲平地面,然后夯实整平,使轨道下的枕木在同一水平面上,保证枕木均匀沉降。 2、确保桩架垂直度和桩位搭接 (1)确保桩架的垂直度不大于1%,桩架上吊一鉛锤,随时可观察桩架的垂直度,一但鉛锤不在中心,应及时调整机架和桩架。 (2)确保桩与桩之间的搭接不小于250,因此必须在移机时事先量好距离,并做限位卡。防止移机距离超过纵向1000米或横向500。 3、确保搅拌体强度及均匀性措施 (1)压浆阶段不允许发生断浆现象,输浆管不发生堵塞。 (2)严格按照设计数据控制喷浆量和搅拌提升速度,误差不得大于10cm/min。 (3)控制重复搅拌时的下沉和提升速度,以保证坝体内每一深度均得到充分搅拌。 (4)预搅时,软土应完全预搅切碎,以利于同一水泥浆均匀搅拌。 (5)水泥浆要严格按照设计的配合比配置,要预先筛除水泥中的结块,为防止水泥浆发生离析,可在灰浆制机中不断搅动,待压浆前缓缓倒入集料斗中。 (6)水泥浆配置时,水泥及外加剂要严格称量。 (7)进场水泥必须有质保单,进沪许可证,到工地后进行化验合格后方可使用;同批号的水泥每200吨做一次复检(袋装水泥,散装水泥500吨做一次复检)。不合格水泥立即退场,并上报相关部门。 4、单桩水泥浆质量控制措施(举崇明原水输水系统一期3标项目为例) (1)根据搅拌桩长和设计水泥掺入量13%,1立方米土容重为1.8吨;计算理论单桩水泥用量。桩长19米搅拌桩单桩水泥用量为:G=0.71*19*1.8*0.15=3.64吨。 (2)根据水灰比0.60,计算单桩理论用水量,19米单桩用水为G=3.64*0.6=2.18吨。其它桩长按此计算确定。 (3)根据搅拌筒容积的大小,0.55水灰比的水泥浆液,比重在1.83~1.85之间。如搅拌筒的容积为1立方米,则需放水660公斤,1200公斤水泥。正常情况下为防止水泥浆液外溢,浆液面不超过搅拌筒高度的2/3。通过丈量拌筒容积,确定每拌的放水量,并在搅拌筒上用红漆标记相应的位置。 (4)根据标准配制水泥浆液的比重,搅拌桩施工时每台班实测水泥浆比重不得少于4次。 5、水泥浆用量控制措施 (1)二喷三搅施工工艺喷浆量要求:第一次喷浆量为总量的70%,第二次喷浆量为总量的30%。施工前,根据桩长计算每根桩的水泥浆用量,再按比例分配。 (2)浆量计算:为确保喷浆量的正确,施工前应首先计算出第一次喷浆量数、第二次喷浆量数,然后计算每次喷浆的拌数及尾数。 (3)根据经验,推算出每次喷浆时钻头的提升速度,以确保每次喷浆量的准确性。 二、质量通病的防治 1、搅拌体不均匀 现象:搅拌体不均匀 防治措施:施工前对搅拌机械、注浆设备等进行检查维修,使之处于正常状态。 灰浆拌合机搅拌时间一般不少于2分钟,增加拌和次数,保证拌和均匀,不使浆液沉淀。提高搅拌转速,降低钻进速度,边搅拌边提升,提高拌和均匀性。注浆设备要完好,单位时间内注浆量要相等,不能忽多忽少,更不得中断。重复搅拌下沉及提升各一次,以反复搅拌法解决钻进速度与搅拌速度慢的矛盾,即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。拌制固化剂时不得任意加水,以防改变水灰比(水泥浆),降低拌合强度。 2、喷浆不正常 现象:喷浆突然中断。 防治措施:注浆泵、搅拌机等施工前应试运转,保证完好。喷浆口采用止逆阀,不得倒灌泥土。注浆连续进行,不能中断。高压胶管搅拌机输浆管与灰浆泵应连接可靠。泵与输浆管路用完后要清洗干净,并在集浆池上部设细筛过滤,防止杂物及硬块进入各种管路,造成堵塞。选用合适的水灰比。在钻头喷浆口上方设置越浆板,解决喷浆孔堵塞问题,使喷浆正常。 3、抱钻、冒浆 现象:施工中有抱钻或冒浆出现。 防治措施:选择适合不同土层的不同工艺,如遇较硬土层及较密实的亚粘土,可采用输水搅动→输浆拌合→搅拌的拌合方法。搅拌机沉入前,桩位处要注水,使搅拌头表面湿润。在搅拌、输浆、拌合过程中,要随时记录孔口所出现的各种现象。 由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆,使实际输浆量小于设计量,这时采取“输水搅动→输浆拌合→搅拌”工艺,并将搅拌速度提高到50r/min,钻进速度降到1m/min,这样会使拌合均匀,减少冒浆。 4、桩顶强度低 现象:桩顶加固区固体强度低。 防治措施:将桩顶标高1m内作为加强段,进行一次复拌加注浆,并提高水泥掺量。 5、桩体间搭接不足 现象:产生流沙 桩体间搭接不足产生的原因主要有两方面:第一移机时无严格按1000mm(纵向)或500mm(横向)的距离移机至下一个桩位;第二,桩架垂直度达不到要求,成桩后产生桩间搭接不足。 第六章、插入和拔除型钢施工 1.施工顺序 完成二轴搅拌注浆提升后,立即插入H500*300型钢,如果靠自重插入H型钢有困难时,可用振动锤辅助把H型钢插入二轴搅拌桩中间。 2、定位型钢放置 垂直沟槽方向,放置两根定位型钢,规格为200mm×80mm的槽钢、长约2.50m, 再在平行沟槽方向放置两根定位型钢,规格为400mm×400mm的工字钢,长约12m,转角处H型钢采取与围护中心线成直角插入,H型钢定位采用型钢定位卡。参见下图(视实际情况而定)。 以崇明两轴插500和700的型钢为例 上述型钢底座架子是杨顺富杨总根据崇明设计插500*300型钢设计的底座架子 此底座架子两边用两个4米左右的700*300型钢,两头用两头用两根2米左右的700*300型钢进行焊死,在根据设计的密插型钢,在长的两边根据插入两根型钢的距离用大约10CM的型钢焊牢。此架子的好处在于:有利于控制好型钢的垂直度和有效的控制好两根型钢之间的间距。 3、型钢加工制作 型钢的加工制作首先必须符合国家标准《钢结构工程施工验收规范》(GB50205—2001)的要求;考虑作为临时结构,尚须符合以下要求: a.焊接H型钢截面高度500mm的公差下限为-5mm; b.翼缘倾斜允差在规范之外增加2mm; c.工厂采用埋弧自动焊,角焊缝高度为6mm;现场对接焊缝必须开剖口焊透;全部焊缝质量等级均须达到三级。H型钢结长位置要有控制,结长部位最好放到基坑开挖面2米以下。 根据我司专业施工管理规程,型钢进场由我司专职人员配合监理单位对型钢进行实测验收,型钢验收标准如小表所示: 4、涂刷减摩剂 a.减摩剂重量配合比为 氧化石蜡∶阳离子乳化剂∶OP∶助乳剂∶防锈剂∶水=15∶1.3∶0.8∶2∶2∶65。 b.清除H型钢表面的污垢及铁锈。 c.减摩剂必须用电热棒加热至完全熔化,用搅棒搅拌时感觉厚薄均匀,才能涂敷于H型钢上,否则涂层不均匀,易剥落。 d.如遇雨天,型钢表面潮湿,先用抹布擦干其表面后涂刷减摩剂。不可以在潮湿表面上直接涂刷,否则将剥落。 e.如H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂,须在以后涂料施工前抹去表面灰尘。 f.型钢表面涂上涂层后,一旦发现涂层开裂、剥落,必须将其铲除,重新涂刷减摩剂。 g.基坑开挖后,设置支撑牛腿时,必须清除H型钢外露部分的涂层,方能电焊。地下结构完成后撤除支撑,必须清除牛腿,并摩平型钢表面,然后重新涂刷减摩剂。 h.浇筑连接梁时,埋设在梁中的H型钢部分必须用10mm厚泡沫塑料片包裹好。使型钢与砼隔离良好,以利型钢拔除。 5、插入型钢 搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊放H型钢。 H型钢使用前,在距其顶端25cm处开一个中心圆孔,孔径约8cm,并在此处型钢两面加焊两块各厚1cm的加强板,其规格为450mm×450mm,中心开孔与型钢上孔对齐。 根据总包提供的高程控制点,用水准仪引放到定位型钢上,根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差,在型钢两腹板处外侧焊好吊筋(φ12线材),误差控制: a.在±5cm以内,型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。 b.安装好吊具及固定钩,然后用50吨吊机起吊H型钢,用线锤校核其垂直度。 c.在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡,固定插入型钢平面位置,型钢定位卡必须牢固、水平,然后将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内,采用线锤控制垂直度。 d.H型钢下插至设计深度后,用槽钢穿过吊筋将其搁置在定位型钢上,待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后,将吊筋及沟槽定位型钢撤除。 e.若H型钢插放达不到设计标高时,则重复提升下插使其达到设计标高,此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。 f.型钢插入宜插在靠近基坑一侧,插入长度、垂直度偏差、型钢标高和插入平面位置等检验标准详见下表所示。 6、型钢拔除 主体结构施作完毕且基坑回填恢复到砼围檩顶地后,开始拔除H型钢,采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢。H型钢拔出后及时对桩体内部空隙填充黄砂封孔,以控制变形量。 1)、施工安排: 结构工程顶板砼强度达到设计强度后且回填基坑后,开始拔除H型钢,本工程起拔H型钢正常情况下拟采用两台16t汽车吊各配备一组千斤顶,每组两个千斤顶(型号为QD-200T)。 2)、H型钢拔除 H型钢拔除施工程序:平整场地→②安装千斤顶→③吊车就位→④型钢拔除→⑤孔隙填充; 3)、平整场地 拔H型钢前,必须先进行顶圈梁上的清土工作,以保证千斤顶垂直平稳稳放置。场内道路尽量满足运输车辆的进出。 4)、安装千斤顶 将二个千斤顶(型号为:QD-200T)平稳地放在顶圈梁上,要拔出的H型钢的两边用吊车将H钢起拔架吊起,冲头部分‘哈夫’圆孔对准插入H型钢上部的圆孔,并将销子插入,销子两边用开口销固定以防销子滑落,然后插入起拔架与H型钢翼羽之间的锤型钢板夹住H型钢。 5)、型钢拔除 开启高压油泵,二个千斤顶同时向上顶住起拔架的横梁部分进行起拔,待千斤顶行程到位时,敲松锤型钢板,起拔架随千斤顶缓慢放下置原位。待第二次起拔时,吊车须用钢丝绳穿入H型钢上部的圆孔吊住H型钢。重复以上工序将H型钢拔出。 6)、本场地拔除的型钢移至装车地待一定量时装运,应留出足够的通道和停车场地,10吨集卡。全车长15米。 7)、孔隙填充 为避免拔出H型钢后其空隙对周围构筑物的影响,拔出H型钢后须立即进行注水泥浆填充。 第七章、优点 (1)由于将固化剂与原地基土就地搅拌混合。因而最大限度地利用了地基土; (2)搅拌时不会使地基土产生侧向挤出,对原有建筑物影响很小; (3)根据地基土的不同性质和工程要求,可以合理选择固化剂的类型及其配方,设计灵活; (4)施工过程中无振动、无污染、无噪音,可在城市市区内和密集建筑群中施工; (5)加固后土体的重度基本不变,软弱下卧层不会产生附加沉降; (6)与钢筋混凝土桩基相比,降低成本的幅度较大; (7)可根据上部结构的需要,灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式。 合作、创新两轴搅拌桩插型钢 10mm 型钢挠度 6 符合设计要求 型钢对接焊缝 5 ±2mm 腹板中心线 4 ±3mm 截面宽度 3 ±4mm 截面高度 2 ±20mm 长度 1 允许偏差 实测项目 序号 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 * * 两轴搅拌桩插型钢 一、简单介绍。 二、适用范围。 三、设计要求。 四、两轴搅拌桩施工技术。 五、质量要求及质量控制要点。 六、插入和拔除型钢。 七、优点。 目录 第一章 简单介绍 1、两轴深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌桩机械在地基将软土或沙等固化剂强制拌合,使软基硬结而提高地基强度,该方法适用于软基处理,效果明显,处理后可成桩、墙等 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 第二章 适用范围 2.1 深层搅拌桩是利用深层搅拌机械在土体中,边钻进边往土中喷射浆液或雾状粉体同时借助于搅拌轴旋转搅拌,使喷入土体中的浆液或粉体与土体充分拌合在一起,形成抗压强度比天然土高并具整体性、水稳性的桩柱体。 深层搅拌桩按材料的种类可分为水泥系深层搅拌桩和石灰系深层搅拌桩,按施工方法可分为浆液喷射深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷射深层搅拌法(以下简称干法)。湿法的加固深度不宜大于20米,干法不宜大于15米。 2.2适用土质有正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土、无流动地下水的饱和松散砂土。当加固土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或pH值小于4时不宜采用干法。 深层搅拌法用于处理泥炭土、有机质土、塑性指数Ip大于25的粘土、地下水具有腐蚀性时以及无工程经验的地区,必须通过现场试验确定其适用性。 2.3适用工程对象 2.3.1工业与民用建筑地基的加固,公路、铁路路基及挡墙地基的加固,厂房内具有地面荷载的地坪、高填方路堤下基层的加固,海中(水中)堤体地基的加固,作为竖向承载的复合地基; 两轴搅拌桩插型钢 第三章 设计要求 1)水泥浆液配制好后停止时间不得超过2小时,搭接施工的相邻搅拌桩施工间歇时间不得超过10小时。 2)二轴搅拌桩下沉速度不宜大于1m/min,钻头喷浆搅拌提升速度不宜大于0.5m/min,钻头每转一圈的提升或下沉量以10mm~15mm为宜,额定浆量在桩身长度范围内应均匀分布。 3)二轴搅拌桩28天龄期无侧限抗压强度标准值不宜小于1.0MPa。 H型钢插入 两轴水泥搅拌桩施工完毕后,吊机应立即就位,准备吊插H型钢。 1)起吊时利用型钢顶端拔桩预留孔,装好吊具和固定钩,然后用吊机起吊H型钢放在型钢定位卡中,在相互垂直的两个方向用线锤校核垂直度,,确保插入型钢垂直。 2)型钢定位卡必须牢固,H型钢底部中心要对正桩位中心,并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内,插入深度超过4米后要快放直到标高为止,如不到位可以用挖掘机压到位。 3 )若H型钢插放达不到设计标高时,则采取提升H型钢,重复下插使其插到设计标高,下插过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 4)报表记录 施工过程中由专人负责记录,详细记录每根桩的下沉时间、提升时间、注浆状况和H型钢的下插情况,记录要求详细、真实、准确。及时填写当天施工的报表记录,随时备查,24小时内报送监理。 5)涂刷减摩剂 a清除H型钢表面的污垢及铁锈。 b减摩剂必须用电炉加热至完全融化,用搅棒搅时感觉融化均匀,才能涂敷于H型钢上,否则涂层不均匀,易剥落。 c如遇雨雪天,型钢表面潮湿,应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂,不可以在潮湿表面上直接涂刷,否则将剥落。 d型钢表面涂上涂层后,一旦发现涂层开裂、剥落,必须将其铲除并清理干净后,重新涂刷减摩剂。 e基坑开挖后,设置支撑牛腿时,必须清除H型钢外露部分的涂层,方能电焊。地下结构完成后撤除支撑,必须清除牛腿,并磨平型钢表面,然后重新涂刷减摩剂。 f浇注压顶圈梁时,埋设在圈梁中是H型钢部分必须用泡沫板将其与混凝土隔开,否则将影响H型钢的起拔回收。 两轴搅拌桩插型钢 6)型钢回收 a待地下主体结构完成并达到设计强度后,采用专用夹具及千斤顶以圈梁为反梁,起拔回收H型钢。 b用细砂充填H型钢拔除后的空隙,减少对邻近建筑物及地下管线的影响。 两轴搅拌桩插型钢 施工流程钻机就位 预搅下沉 提升喷浆搅拌 沉钻复搅 重复提升搅拌 二、具体施工步骤 1. 定位。起重机或塔架悬吊搅拌机到指定桩位对中。 2. 预搅下沉。待深层搅拌机冷却水循环正常后,启动电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机沿导向架搅拌切土下 沉,下沉速度由电流监测表控制,使工作电流不大于70A。 3. 制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定深度后,开始按设计的配合比制备水泥浆,在压浆前将水泥浆倒入集料斗中。 两轴搅拌桩插型钢 4. 提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,边喷浆、边旋转,同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。 5. 重复上下搅拌。深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空。为了使软土和水泥浆搅拌均匀,可以再次将搅拌机边旋转沉入土中,至设计加固深度后,再将搅拌机边旋转边提升出地面。 6. 清洗。向集料斗中注入适量清水,启动灰浆泵,清洗集料斗、全部管路及搅拌头。 两轴搅拌桩插型钢 7. 移位。重复上述1~6步骤,再进行下一根桩的施工。 由于搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大,因此还可以对桩顶1.0m~1.5m范围内再增加一次输浆,以提高其强度。 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢 两轴搅拌桩插型钢