德大水泥搅拌桩作业指导书

德大铁路综合Ⅰ标段六分部路基桥涵工程

水泥搅拌桩施工作业指导书

单位：中铁十局集团有限公司

编制：唐玉东

审核：马伟平

2010年8月15日发布 2010年8月18日实施

德大铁路路基桥涵工程

水泥搅拌桩施工作业指导书

1．适用范围

适用于德大铁路综合Ⅰ标段六分部水泥搅拌桩施工。

2．作业准备

2.1 施工场地

清理施工现场平整地面,以保证机械移动、操作方便,确保工程质量和进度。对沟渠地段,应抽水、清淤、回填,但不宜采用碎石或灰土回填。

2.2 施工放样

依据设计文件,绘制桩位平面图,实地测量放样定位,采用全站仪准确放出控制桩位,用木桩标识,再用钢尺量距放出桩位小样,打上竹签标识,以便钻机对位,桩位偏差不得大于50mm。填写放样复核记录,报测量监理工程师签字。

3．技术要求

3.1 配合比试验

开工前一个月试验室取样作水泥土配合比试验,确定合理的掺灰量,绘制灰浆比重与水灰比曲线图。主要内容包括:地基土试验、水泥试验、水泥土试验,可采用石膏粉、木质素作为掺加剂,有利于强度的提高。

3.2 工艺性试桩

喷浆型水泥搅拌桩一般按“一喷两搅”进行工艺性试桩,确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、送浆压力等各项技术参数,验证质量控制措施。

(1) 检查钻机垂直度,以控制桩的倾斜率在容许偏差范围内,水泥搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%。

(2) 试压水:记录从开始泵送到喷嘴出水时间,确定延误提升时间。

(3) 钻机定位好后,开启下钻,钻速≤0.6m/min ,同时灰浆泵空转送气,防止下搅过程中出浆口被堵塞。

(4) 配制灰浆:按预定的配比拌制,水灰比一般在0.45～0.55之间进行调整。根据水灰比、水泥浆比重以及搅拌桶尺寸,计算出加水量的高度,用卷尺控制加水量,在制作水泥浆时，可适当掺入外加剂，如石膏、三乙醇胺、木质素碳酸钙，其掺入量宜分别取水泥重量的2%、0.05%、0.2%。在加水泥及外加剂过程中搅拌桶不得停转。为保证搅拌桩能够连续施工,搅拌桶实行二级搅拌。制备好的浆液不得离析、不要停置时间过长,停置时间大于2h的浆液应降低标号使用,浆液流入集料时要加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体,泵送浆液前,管路要保持潮湿,以利输送。

(5) 在显示深度达到设计位置后,持续喷浆搅拌30s保证桩底桩身质量后,按预定的档位提升钻头喷浆,提升速度控制在0.5m/min。根据换算的喷浆量,采用电脑流量计控制喷浆量。喷浆采用挤压式送浆泵,压力控制在0.5～0.7MPa 之间。

(6) 钻头提升至设计桩顶标高时,浆液应正好喷完,否则,应重新调整水灰比、泵送压力和钻机速度。钻头提升至地面以下1m时宜用慢速,当喷浆口即将出地面时,停止提升,搅拌30s以保证桩头均匀密实。

(7) 复搅, 复搅速度宜限制在0.5～0.8m/min , 转速≥60r/min ,到底后原位转30s后，将搅拌机边旋转边提升，再次回至设计桩顶标高，并上升至地面，制桩完毕。

(8) 桩体成型28d 后,及时进行钻心取样,检测无侧限抗压强度。在试桩工艺得到确认,并经监理工程师批准后,转入正常施工。

4．施工程序与工艺流程

4.1 施工程序

施工程序为：施工准备→水泥搅拌机械就位、移动钻机、准确对孔→预搅下沉至设计加固深度→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉至设计加固深度→重复搅拌提升至孔口→关闭搅拌机械。

4.2 工艺流程

水泥搅拌桩施工工艺流程见图4.1所示。

4.2.1

用起重机悬吊深层搅拌机到达桩位并对中；当地面高低不平时应使起重机保持平稳；如用板架在轨道上就位，轨道应不断按要求移动调整；

4.2.2 搅拌下沉

搅拌机冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机或桩架的钢丝绳，使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉，使土搅松，下沉速度由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于10A；如下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进；当搅拌机下沉至一定深度时，即开始按预定掺入比和水灰比拌制 3

水泥浆，并将水泥浆倒入集料斗备喷；

4.2.3 喷浆搅拌提升

搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵，其出口压力保持0.5～0.7MPa，使水泥浆自动连续喷入地基，搅拌机边喷浆边旋转边严格按已确定的速度提升，直至设计要求桩顶标高，集料斗中的水泥浆正好排空；

4.2.4 重复搅拌下沉

为使已喷入土中的水泥浆与土充分搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，直至设计要求深度；

4.2.5 重复搅拌提升

一般情况下即将搅拌机边旋转边提升，再次回至设计桩顶标高，并上升至地面，制桩完毕；当水泥浆掺量较大时，也可留一部分水泥浆在重复搅拌提升时喷用；对桩须以下2～3m范围内或其他需要加强的部位，可在重复搅拌提升时增喷水泥浆；

4.2.6 清洗

向已排空的集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管道中残留水泥浆，直至基本干净，同时将粘附于搅拌头的土清洗干净；

4.2.7 移位

按重复上述一至六步骤，进行下一根桩的施工。

5．施工要求

6.劳动组织

6.1 劳动力组织形式：采用架子队组织模式。

6.2 施工人员结合试桩方案确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求合理配置。人员配置见表6.1。

表6.1 每台水泥搅拌桩机工地人员配备表

7.材料要求

水泥采用32.5级矿渣硅酸盐水泥,按计划组织进场,水泥应入库，储存时应下垫架空枕堆放于水泥棚内。水泥掺入量为被加固湿土重量的20%，水泥浆水灰比0.45～0.55。

8.设备机具配置

喷浆型水泥搅拌机械需要灰浆搅拌桶、灰浆泵,钻头为叶片状。机械进场后应检查钻头直径、搅拌桶容量、灰浆泵是否满足需要,有无电流表、压力表、电脑计量装置,该装置是否经过计量部门鉴定合格。一般要求钻头直径与设计桩径的偏差≤2cm ,喷浆口应设在搅拌头上,搅拌桶容量应满足一根桩水泥浆用量或者可以连续搅拌,灰浆泵应配有压力表,并可调节。每台机械应配有≥2 个比重仪,以供施工中随时检测灰浆比重。主要施工机械设备配置见表8.1。

表8.1 主要施工机械设备配置表

9.质量控制及检验

9.1 质量控制措施

9.1.1 施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各 5

种计量设备（主要是水泥流量计及其他计量装置）完好程度。喷浆型水泥搅拌桩属于隐蔽工程,质量不易控制,施工时必须专人全过程旁站监督记录, 按规定频率做水泥土试块,并随时抽查水泥浆比重,检查水灰比是否控制在设计范围之内,使水泥搅拌桩现场施工一直处于受控状态,并且记录各种施工参数,原始记录不得涂改。

9.1.2 桩长、桩位、桩径的控制：桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字，其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩的承载力。最好用吊锤球的方法控制垂直度；桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损超限时应要求其及时焊补。

9.1.3 水泥剂量的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，要求每台机械均应配备电脑记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。要求其做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。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。

9.1.4 水泥搅拌桩桩头复搅的控制：当钻机钻至桩底时，应持喷30秒水泥浆，目的是保证桩的上部密实度和强度，根据荷载的扩散及传递原理，有必要加强水泥桩上部的密度和强度。

9.1.5 喷浆时间的控制：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。

9.1.6 出浆口宜设置在叶轮反转方向,以减少堵管机率。

9.1.7 输浆管路应保持干净,每日完工后应彻底清洗一次。施工时如因故 6

停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下，待恢复供浆时再喷将搅拌提升。若停机超过三小时，应先拆卸输浆管路，并妥加清洗，并在原桩位旁补桩。

9.1.8 现场存放水泥时,要求下面垫空,上面有覆盖物,周围有排水沟,每次存放量应≤5d 使用量。

9.2 水泥搅拌桩的施工常见问题及处理措施

9.2.1 喷浆阻塞：原因可能是水泥受潮结块或制浆池滤网破损或者是清浆不彻底。处理措施应改善现场水泥存储环境及时清渣并时常检查滤网的破损状况。

9.2.2 喷浆不足：原因可能是输浆管弯折、外压、泄漏或输浆管道过长，沿程压力损失大。处理措施应及时检查、维护管道并选择适当的位置开挖制浆池。当场地条件不具备时，可适当调增泵送压力。

9.2.3 进尺受阻：原因可能是地下存有尚未清除的孤石、树根或其它。处理措施应停机排除障碍或移位。

9.2.4 速度失稳：原因可能是设备自身控制系统问题或机组人员操作不规范、不熟练，处理措施做到监督不符合要求的设备不得进场，制走完善明确的责任制并搞好岗前培训。

9.3 质量检验