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摘要:水泥搅拌桩施工过程中无振动、无污染、经济廉价、施工简便等优点而被公路工程、铁路工程、建筑工程等广泛应用。文章通过水泥搅拌桩施工工艺,阐述了水泥搅拌桩基坑围护工程质量控制措施。
关键词:
中图分类号: TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、概述
本地下室为独立的单位工程,地下二层,设计总高度为7.4m,总建筑面积为12656.36m2;主要功能为停车库。总长度:191.20 m,总宽度:38.00 m。地下负一层层高为3.4m,建筑面积为6333.87m2.地下负二层层高为3.0m,建筑面积为6322.49m2。本工程±0.000相当于绝对高程4.800m,场地自然地坪相对标高-0.800。基坑开挖深度为5.75m、5.90m、6.50m、6.60m、7.15m(局部)、7.40m(局部)和8.70m(局部)(包括100厚垫层,其余相同),坑中坑最大高差为2.95m。
二、基坑围护方案
(一)围护方案
综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和周围环境条件,根据基坑围护设计,本基坑采用放坡开挖、复核土钉墙、水泥搅拌桩围护施工。
(二)抽排水方案
在基坑坡顶四周做尺寸为300×300(H)的明沟以防地表水流入基坑而影响施工。在挖土过程中,可视实际情况在基坑中央临时挖集水坑,排除基坑中明水,施工至基底后,按实际情况在坑底周边布置排水沟。
三、水泥搅拌桩施工
(一)设计技术要求
1、水泥搅拌桩直径为600mm,中心距为450mm。
2、水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,水灰比小于0.55,水泥掺入量为18%,空搅部分减半,内掺0.2%木钙和0.15%SN201-A型固化剂。
3、搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa。
(二)施工工艺
搅拌桩地基加固系利用水泥作固化剂,采用机械搅拌,将固化剂和软土强制拌和,使固化剂和软土之间产生一系列物理、化学反应而逐步硬化,形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土桩体,承担上部荷载,详细施工工艺如下:
(三)搅拌桩施工工艺具体步骤
1、场地平整和桩位放点:
施工前必须清除地表浅层障碍物及有机含量很高的土体,挖除后回填粘土
在施工。
按照设计要求进行测量放线,并用竹签或短钢筋标出桩位。
2、桩机定位:
搅拌机到达指定桩位,对中。调整机身,使设备保持水平,搅拌轴呈铅直状态。
3、预搅下沉:
施工时,用输浆胶管将储料灌浆泵与搅拌机接通。启动电机,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,直至设计标高。下沉速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于额定值。在预攪下沉同时即开始按设计确定的配合比配制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入储料坑或罐中。
4、喷浆搅拌、提升:
搅拌机下沉到设计标高后,开启灰浆泵待浆液到达喷浆口,再按设计确定的提升速度<0.55m/min,边提升边由搅拌叶片浆水泥浆与土体搅拌,这样直至提升到设计桩顶高程,即完成一次搅拌过程。
5、重复搅拌下沉:
一次搅拌后再二次将搅拌机下沉至设计深度,并控制好下沉速度。
6、重复搅拌提升至孔口:
再次喷浆搅拌提升到设计桩顶标高,速度控制在0.5m/min以内。关闭灰浆泵,贮料坑或罐中的水泥浆应恰好排空。
搅拌桩成桩均匀,持续,无颈缩和断层,严禁在提升喷浆过程中断浆,特殊情况造成断浆应重新成桩施工。
7、关闭搅拌机,清洗:
贮料罐中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直到基本干净,并将粘附在搅拌头的泥土清洗干净。
8、移位至下一根桩:
搅拌机移位到下一根桩,重复以上工序,完成下一根桩。
(四)施工质量控制
搅拌桩处理软基属隐蔽工程,且通常是昼夜连续施工。在施工过程中要加强对施工工艺、水泥用量、桩长、施工速度的控制。
施工质量控制流程图
(1)检查桩距、桩位是否符合设计要求。
(2)逐桩控制水泥用量:根据桩长,按50kg/m水泥用量进行搅拌,水泥先送入罐内,然后通过自动计量电子称控制每米水泥用量,电子称屏幕上可以显示每米水泥用量。
(3)预搅:软土应完全搅拌切碎,以利用水泥均匀搅拌。
(4)水泥浆不得离析:水泥浆要严格按设计配置,要预先筛除水泥中的结块。水泥浆应在灰浆搅拌机中不断搅动,待压浆前再缓慢倒入集料斗中。
(5)确保加固强度和均匀性:
a.压浆阶段不允许发生断浆现象,若提升时发生断浆现象,应将搅拌头下沉,再继续喷浆搅拌提升。
b.严格按设计确定数据,控制喷浆量和搅拌提升速度,施工提升速度不大于0.5m/min。
(6)桩长控制。根据设计桩长及试验桩确定的长度,在钻杆上标明桩长,并根据钻进时桩机的负载电流数据突变,直至桩杆不再进尺(表明桩尖已座在砂砾石层上),现场丈量,测定实际桩长。
(7)搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa,施工时每48小时每台桩机取一组试块。
结束语
由于通过搅拌桩处理,也使桩周围土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载,因此,经搅拌桩处理的地基,承载力大大提高,沉降量大大减少。由于桩体作用,地基抗剪强度增强,提高了地基的稳定性。
关键词:
中图分类号: TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、概述
本地下室为独立的单位工程,地下二层,设计总高度为7.4m,总建筑面积为12656.36m2;主要功能为停车库。总长度:191.20 m,总宽度:38.00 m。地下负一层层高为3.4m,建筑面积为6333.87m2.地下负二层层高为3.0m,建筑面积为6322.49m2。本工程±0.000相当于绝对高程4.800m,场地自然地坪相对标高-0.800。基坑开挖深度为5.75m、5.90m、6.50m、6.60m、7.15m(局部)、7.40m(局部)和8.70m(局部)(包括100厚垫层,其余相同),坑中坑最大高差为2.95m。
二、基坑围护方案
(一)围护方案
综合考虑工程地质条件、基坑开挖深度和周围环境条件,根据基坑围护设计,本基坑采用放坡开挖、复核土钉墙、水泥搅拌桩围护施工。
(二)抽排水方案
在基坑坡顶四周做尺寸为300×300(H)的明沟以防地表水流入基坑而影响施工。在挖土过程中,可视实际情况在基坑中央临时挖集水坑,排除基坑中明水,施工至基底后,按实际情况在坑底周边布置排水沟。
三、水泥搅拌桩施工
(一)设计技术要求
1、水泥搅拌桩直径为600mm,中心距为450mm。
2、水泥采用42.5普通硅酸盐水泥,水灰比小于0.55,水泥掺入量为18%,空搅部分减半,内掺0.2%木钙和0.15%SN201-A型固化剂。
3、搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa。
(二)施工工艺
搅拌桩地基加固系利用水泥作固化剂,采用机械搅拌,将固化剂和软土强制拌和,使固化剂和软土之间产生一系列物理、化学反应而逐步硬化,形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土桩体,承担上部荷载,详细施工工艺如下:
(三)搅拌桩施工工艺具体步骤
1、场地平整和桩位放点:
施工前必须清除地表浅层障碍物及有机含量很高的土体,挖除后回填粘土
在施工。
按照设计要求进行测量放线,并用竹签或短钢筋标出桩位。
2、桩机定位:
搅拌机到达指定桩位,对中。调整机身,使设备保持水平,搅拌轴呈铅直状态。
3、预搅下沉:
施工时,用输浆胶管将储料灌浆泵与搅拌机接通。启动电机,使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉,直至设计标高。下沉速度可由电机的电流监测表控制,工作电流不应大于额定值。在预攪下沉同时即开始按设计确定的配合比配制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入储料坑或罐中。
4、喷浆搅拌、提升:
搅拌机下沉到设计标高后,开启灰浆泵待浆液到达喷浆口,再按设计确定的提升速度<0.55m/min,边提升边由搅拌叶片浆水泥浆与土体搅拌,这样直至提升到设计桩顶高程,即完成一次搅拌过程。
5、重复搅拌下沉:
一次搅拌后再二次将搅拌机下沉至设计深度,并控制好下沉速度。
6、重复搅拌提升至孔口:
再次喷浆搅拌提升到设计桩顶标高,速度控制在0.5m/min以内。关闭灰浆泵,贮料坑或罐中的水泥浆应恰好排空。
搅拌桩成桩均匀,持续,无颈缩和断层,严禁在提升喷浆过程中断浆,特殊情况造成断浆应重新成桩施工。
7、关闭搅拌机,清洗:
贮料罐中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直到基本干净,并将粘附在搅拌头的泥土清洗干净。
8、移位至下一根桩:
搅拌机移位到下一根桩,重复以上工序,完成下一根桩。
(四)施工质量控制
搅拌桩处理软基属隐蔽工程,且通常是昼夜连续施工。在施工过程中要加强对施工工艺、水泥用量、桩长、施工速度的控制。
施工质量控制流程图
(1)检查桩距、桩位是否符合设计要求。
(2)逐桩控制水泥用量:根据桩长,按50kg/m水泥用量进行搅拌,水泥先送入罐内,然后通过自动计量电子称控制每米水泥用量,电子称屏幕上可以显示每米水泥用量。
(3)预搅:软土应完全搅拌切碎,以利用水泥均匀搅拌。
(4)水泥浆不得离析:水泥浆要严格按设计配置,要预先筛除水泥中的结块。水泥浆应在灰浆搅拌机中不断搅动,待压浆前再缓慢倒入集料斗中。
(5)确保加固强度和均匀性:
a.压浆阶段不允许发生断浆现象,若提升时发生断浆现象,应将搅拌头下沉,再继续喷浆搅拌提升。
b.严格按设计确定数据,控制喷浆量和搅拌提升速度,施工提升速度不大于0.5m/min。
(6)桩长控制。根据设计桩长及试验桩确定的长度,在钻杆上标明桩长,并根据钻进时桩机的负载电流数据突变,直至桩杆不再进尺(表明桩尖已座在砂砾石层上),现场丈量,测定实际桩长。
(7)搅拌桩28天单轴无侧限抗压强度不低于0.8Mpa,施工时每48小时每台桩机取一组试块。
结束语
由于通过搅拌桩处理,也使桩周围土体性质得到改善,桩体与桩间土体形成复合地基共同承担外荷载,因此,经搅拌桩处理的地基,承载力大大提高,沉降量大大减少。由于桩体作用,地基抗剪强度增强,提高了地基的稳定性。