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[建筑技术]小议多层建筑中水泥深层搅拌桩施工技

2013-06-16 01:04  池峰 南雄市建设监理有限公司 广东南雄512400
 摘要：多层住宅建筑工程中，深层搅拌桩施工可以提高软土的强度，起到较好的施工效果。本文试就此加以探讨。
   关键词：深层搅拌桩  施工  质量控制
 由于深层搅拌桩成桩工艺的特殊性，其施工质量及处理效果受到人们的普遍关注。规范规定的质量检测方法有开挖检查、钻孔取芯、标准贯入及静载试验等，但上述方法投入大，效率低，特别的桩身完整性检验针对性较差。近几年，在桩基检测实践中，采用低应变反射波对深层搅拌桩进行桩身完整性检测，取得了较好的效果。
 在多层住宅的地基加固、深基坑的临时性围护结构和止水帷幕、水利工程的护堤等工程中，常用搅拌桩的施工方法，将普通水泥与粘土强制搅拌，形成有一定强度的柱体，以提高地基的承载力和围护结构、护堤的挡土挡水性能。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。深层搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120ｋＰa的粘性土等地基。
 一、深层搅拌水泥土桩复合地基承载力标准值确定
 （1）、可以通过现场复合地基载荷试验确定
 （2）、按以下计算式确定
 fsp，k=m×Rdk/Ap+β（1-m）fs，k
 式中 fsp，k——复合地基的承载力标准值；
         m——面积置换率；
         Ap——桩的截面积；
 fs，k——桩间天然地基承载力标准值；
        β——桩间土承载力折减系数，当桩端土为软土时，可取0.5-1.0，当桩间土为硬土时，可取0.1-0.4，当不考虑桩间软土作用时，可取零。 本文来自中国科教评价网
        Rdk————单桩坚向承载力标准值，应通过现场单桩载荷试验确定
 深层搅拌水泥土桩挡土墙是通过相邻水泥土桩搭接而成，采用水泥作为固化剂，通过专用搅拌机械，将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，利用水泥与软土之间所产生一系列物理、化学作用，使水泥土强度增长，成为水泥土桩，硬化后形成具有一定强度的水泥壁状挡墙。
 水泥土桩挡墙围护坑内无须支撑，既能挡土又成为隔水帷幕，工程造价较低，施工工期短，稳定性好，适用于处理淤泥，淤泥质土，粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基基坑围护结构。
 近年来，深层搅拌水泥土桩挡土墙在处理淤泥、淤泥质土、粉土等含水量高的地基基坑围护中得到广泛推广和应用。
 二、施工工艺　　
    1、基本施工准备
    ①、机械设备。根据水泥搅拌桩的设计根数、长度和工期，选用l～2台STB-3型单头深层水泥搅拌机，每台搅拌机配备灰浆拌和机l台，UBJ-1.8C1型挤压式灰浆泵l台以及相应的起吊和导向装置、电气控制盘。水泥浆泵站离深层搅拌机应小于50m，越近越好。
    ②、劳动组织。搅拌机每个台班由8～10人组成。
    ③、三通一平。开工前把水、电引入工地，一般1台深层水泥搅拌机需用60kW，2台需用100kW；供水压力必须达到6～10kg/cm2；临时便道要修通；场地要平整；有河沟要做围堰，排除积水，铺满片石。
 ④、测定桩位。机械设备进场前，要测定桩基轴线、定位点和水准点，桩位要进行编号，以便顺序施工。
 2、浆液配置与输送 （科教范文网http://fw.NSEAC.com编辑发布）
    ①、配合比。深层搅拌的浆液以425#普通硅酸盐水泥为主配制，水泥用量为水泥湿土重的12%～15%(Υ=1.8t/m3)，水灰比O.45～0.50，另搀木质素磺酸钙减水剂(为水泥重量的0.2%)，石膏搀量为水泥重量的2%。
    ②、配制与输送。搅拌灰浆时，应先加水，然后按水泥、减水剂、石膏顺序投料，每次灰浆搅拌时间不得少于2min，应将水泥浆充分拌匀。水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤筛，把水泥硬块剔出。集料斗的容量一般为0.2m3，就可以保证一定的余量，不会因浆液供应不足而断桩，也不会因浆液过多产生沉淀而引起浆液浓度不足。
    3、深层搅拌施工
    ①、设备就位。搅拌机的钻杆须垂直并对准桩位。
    ②、第一次钻进。在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，方可启动搅拌机，以60r/min的转速和1m/min的钻进速度，顺时针方向边钻边注浆，直至设计桩长，再继续喷浆15min后停泵，改逆时针方向搅拌提升至设计桩顶。
    ③、第二次钻进。以同样方式再次顺时针方向钻进注浆。停止注浆的位置以水泥用量达到每根桩设计用量为准，但不能影响搅拌机的继续钻入，直至复搅到设计桩长后，改逆时针方向搅拌提升到搅拌头露出地面。
    ④、两次循环钻进成桩。经过上下两次循环钻进提升，使水泥浆在桩孔内搅拌4次，最后把一个直径500mm、厚10mm、中间留有100mm孔的圆形钢板置于桩顶，用搅拌头向下压20～30cm，此桩完成作业。然后，移机到下一桩位施工。
 三、施工控制
　　1、项目经理部指派专人负责水泥MPa桩的施工，全过程旁站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、水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。　　3、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。　　4、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现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。　　5、为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。　　6、水泥搅拌配合比：水灰比045～050、水泥掺量12％、每米掺灰量4625kg、高效减水剂0.5％。　　7、水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。　　8、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30秒，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30秒。　　9、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。　　10、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12小时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12小时应采取补桩措施。 （科教作文网http://zw.ΝsΕAc.com发布）
 建筑软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
 参考文献
 1.李连魁 金燕.软基处理——水泥深层搅拌桩施工控制.内蒙古科技与经济.2006年第12S期
 2.梅东亮 深层搅拌桩施工方法分析与探讨 《岩石力学与工程学报》 2002年06期