水泥搅拌桩施工及检测技术要求

水泥搅拌桩施工及检测技术要求水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、软土处治方法，但因人员、机械等因素影响，造成施工质量不稳定，甚至出现工程事故。为了提高本项目工程质量，加大软基处治质量的监督，加强水泥搅拌桩的质量管理，特制定本技术要求。一、水泥搅拌桩施工技术要求1、施工准备1.1技术准备1.1.1熟悉施工图纸及设计说明和相关规范要求。做好施工方案，报监理工程师审核。1.1.2做好班组技术交底、安全交底。1.1.3施工前应检查水泥及外掺剂的质量，桩位、搅拌机工作性能、各种计量设备（主要是水泥流量计及其它计量设备）完好程度。1.1.4室内试验1.1.4.1试验目的：了解加固水泥的品种、掺入量、水灰比、最佳外掺剂对水泥土强度的影响，求得龄期与强度的关系，为施工工艺提供可靠的参数。1.1.4.2试验设备：可利用现有土工试验仪器及砂浆混凝土试验仪器，按照土工或者水泥土配合比设计规程进行试验。1.1.4.3土样制备：土类应当是工程现场所要加固的土，一般分为三种：风干土样：将现场采取的土样进行风干、碾碎，通过5㎜筛子的粉状土料；烘干土样：将现场采取的土样进行烘干、碾碎，通过5㎜筛子的粉状土料；原状土样：将现场采取的天然土立即用厚聚氯乙烯塑料袋封装，保持原状土的状态及天然含水量。1.1.4.4水泥①水泥品种：水泥采用强度等级为32.5级复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐、矿渣水泥及以上普通硅酸盐装袋水泥，水泥出厂期不应超过3个月，并且在试验前进行原材料检验。②水泥掺入比：符合设计要求，不得低于50㎏/ｍ（其掺入比宜在15%～20%）。1.1.4.5外掺剂：为改善水泥土的性能和提高强度，可采用木质素碳酸钙、石膏、三乙醇胺、氯化钠、氯化钙和硫酸钠等外掺剂。1.1.4.6试件的制作和养护：根据配比分别称量土、水泥、外加剂和水。将粉状土料和水泥放在搅拌器内拌和均匀，拌合水可一次加入也可逐次加入,当采用逐次加入时,应逐次拌合1min。从加水起至拌合均匀，搅拌时间不得少于10min，并不超过20min。在选定的试膜（70.7㎜×70.7㎜×70.7㎜）内装入一半试料，放在振动台上震动1min后，装入其余的试样后再震动1min，最后将试件表面刮平，盖上塑料布防止水分蒸发过快。试样成型后，在20±5℃环境下静止48h拆模。拆膜后的试件放入20±1℃的水中养护。1.1.4.7试验结果整理和分析包括水泥土的物理性质（含水量、密度、渗透系数）、水泥土的力学性质（无侧限抗压强度及其影响因素、水泥掺入比对强度的影响、龄期对强度的影响、水泥强度等级对强度的影响、土样含水量对强度的影响、养护方法对强度的影响等）、水泥浆比重与水灰比的对应关系曲线等。1.2材料要求1.2.1水泥：应采用经报验合格的32.5级复合硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐、矿渣水泥及以上普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。严禁使用受潮、结块变质的水泥。1.2.2外掺剂：施工实际使用的固化剂和外掺剂，必须通过室内试验的检验，符合设计要求后才能使用。1.3机具要求1.3.1钻机应当采用PH-5或者SP-5A型或者性能类似的钻机，其钻进深度不得小于设计深度。其正转速度应当在27.6r/min～202r/min之间，反转速度在10.36r/min～76r/min之间；下钻速度在0.136m/min～1.0m/min之间，提升速度不得超过0.5m/min。钻进进尺有深度显示计显示，便于操作控制。同时钻机必须要求动力大，扭矩大，适合大直径钻头成桩，具有正向钻进、反向提升的功能，并且提升力大并能实现匀速提升。搅拌钻头应当保证反向旋转提升时，对柱中土体有压密作用。钻头直径与设计桩径相适应，应为50㎝。1.3.2水泥土搅拌桩施工的钻机，必须安装经有关部门认可的水泥浆计量装置，每根桩施工必须有钻头各次下钻深度及提升高度的全过程记录和水泥浆量用量曲线图。未安装水泥浆计量装置的钻机，一律不得施工。每日完工后，应打印当日施工记录，附在检验资料内。1.4施工现场要求1.4.1施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘性土料，不得回填杂土。做好排水系统设置，使地表水迅速排出。1.4.2水泥必须集中入库存放，各施工作业点只允许临时存放当日或当班所计划用水泥。水泥临时存放离地面高度不小于50㎝，并做好防潮、防雨措施。1.4.3桩位放样后，应洒石灰或用其它方式进行明显标识。1.4.4施工用电应符合有关安全规范要求，各种管线应有序摆放。1.4.5操作人员必须身体健康，培训合格、持证上岗，非专业人员禁止操作机械。施工人员进入施工场地必须配戴安全帽，严禁酒后操作和施工。1.4.6各施工作业点必须有一名施工技术人员和一名现场监理，进行技术指导和现场监理。1.4.7各施工作业点摆放明显标识，标明：施工路段、施工项目、施工机械、操作人员、施工技术员、现场监理和其它技术指标等。标识牌的具体字体、颜色、大小等参照《驻信改扩建标准化实施方案》内容执行。1.5试桩水泥搅拌桩施工前必须进行成桩试验，并且应当达到下列要求，并取得以下技术参数：1.5.1满足设计喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气（喷浆）压力、单位时间喷入量等。1.5.2确定搅拌的均匀性。1.5.3掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。1.5.4成桩工艺性试验的桩数不少于6根。当转移至下一施工段落时应重新进行试桩工作。2、施工工艺2.1定位搅拌机到达施工的桩位后对中，孔位误差不得大于50mm。并使钻机置平，使钻杆铅垂于地面，钻杆垂直度误差不大于1%。2.2预搅拌将搅拌头一步步下沉，待搅拌机的冷却水循环正常后才能启动搅拌机，搅拌头运转正常后放松超重钢绳，搅拌杆沿导向架切土徐徐下沉，下沉速度应由电机的电流表监测，工作电流不得超过60A。如果下沉速度太慢，阻力太大，可通过输浆管送水稀释土体，以利钻进。2.3制备水泥浆按设计要求的配比制备水泥浆，将制好的水泥浆液存放在集料斗中。2.4提升喷浆搅拌当搅拌头抵达设计深度时，将搅拌头反转，同时喷浆提升搅拌，严格控制搅拌速度，边喷浆边搅拌边提升，将所喷浆液充分与粘土拌和均匀。2.5重复下沉，上升搅拌。进行第二次复搅，以达到充分搅拌的要求。2.6洗管向集料斗内注入清水，用灰浆泵送水清洗管路和搅拌头。2.7移位重复上述步骤，制作下一根桩。3、施工质量控制3.1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。3.2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。3.3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。3.4严格按照施工设计的配合比制备水泥浆液。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。每根桩施工必须有钻头各次下钻深度及提升高度的全过程记录和水泥浆量用量曲线图。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备现场监理和施工技术员随时抽查检验水泥浆是否满足设计要求。3.5水泥土搅拌桩在施工中必须加强搅拌，增加水泥与土拌和均匀性。最后一次喷浆程序完成后，必须进行复搅。钻头下、上往返一次称为一搅，喷浆一般在钻头旋转提升同时进行，一般要求做到二喷四搅。二喷四搅是指钻头下钻到设计深度后上提，重复二次，其中在第一、第二次上提时重复两次喷浆。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。3.6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。3.7在搅拌桩施工过程中应采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。3.8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。3.9施工中发现喷浆量不足，应整桩复搅，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。3.10现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；f钻进速度、提升速度；g浆液流量；h每米喷浆量和外掺剂用量；i复搅深度。二、水泥搅拌桩的质量检测水泥搅拌桩的质量检验和控制应贯穿在整个设计和施工的全过程，应坚持采用全面质量控制的施工监理。施工过程中必须随时检查施工记录和计量记录，因此，在施工全过程应加强旁站检查。并对照设计的施工工艺对工程桩进行质量评定。检查重点包括水泥、外掺剂质量和用量、水泥浆比重，桩长，制桩过程中有无断桩，桩体均匀，提升时间，复搅次数、长度和补搅及是否进入硬土层及施工中有无异常情况，记录处理方法及措施等。水泥搅拌桩施工完毕后质量检测和评定应按以下规定执行：1基本要求1.1地基处理段搅拌桩的桩距、桩径、桩长、竖直度、喷灰（浆）量应按相关规范及规定进行检测。1.2检测工作必须认真、负责、及时，确保检测工作准确，做到资料真实、评判准确、数据可靠。1.3检测管理检测工作由各总监办负责管理，由具有相应资质的检测单位检测，主要工作分为三方面，一是现场检测；二是室内试验；三是资料整理和报告编写。1.4依据标准1、《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）2、《公路路基施工技术规范》(JTGF10—2006)3、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）4、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）5、《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)6、《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）7、《公路工程岩石试验规程》（JTGE41-2005）8、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）9、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）10、相关文件2检测工作实施细则2.1现场检测准备工作1、施工方应在待检场地检测前做好场地的三通一平；2、桩头开挖及蓄水：以便泥浆泵正常工作形成循环水；3、钻机顺利就位；4、调整水平：用水准尺进行钻机水平校正；5、待检桩的基础资料：包括工程名称、检测段落或位置、桩长、间距、布置形式、水泥用量、成桩时间等；6、施工方的现场协调及配合。2.2搅拌桩检测频率和时间1、检测频率为总桩数的2%，同时每个作业段落不少于3根，成桩龄期一般应大于28天。2、抽检桩应在施工结束后，由监理工程师在桩位平面布置图上或现场进行随机确定；抽检桩尽可能覆盖施工单位每一种施工桩机，且均匀布置。成桩龄期检测一般应大于28天。经监理工程师批准，施工单位可申请进行14天龄期的检测，14天检测桩身质量评分标准详见表4。28天检测桩身质量评分标准详见表3。但对超过28天龄期的强度检测，龄期每增加1天，强度的检测标准提高1%，14天至28天之间的检测按表3和表4进行内插评分，最低检测时间应不低于14天。3、单桩及复合地基承载力采用静载试验测试，检测频率为成桩数的0.2%，且不少于3点。2.3现场检测要求1、检测孔位布置在搅拌桩桩身直径的四分之一处。要求按照每回次取芯，胶结段保证取芯率70%;取芯后的空洞应及时使用5-20mm级配碎石回填。2、桩身检测采用钻孔取芯成桩后钻孔取芯，桩体三等分段各取芯样一个。3、取样注意事项（1）采用回转钻进方法，进行钻孔取芯；（2）根据桩身