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1、北环铁路ZH-2标段一分部水泥搅拌桩施工研讨会目 录一.地基处理不到位危害案例2012年3月11日，汉宜高铁潜江段7.2公里长的软基地段路基雨后发生塌陷事故，当时轨道已铺完，已进入静态验收阶段（原计划2012年5月份开通）。因塌陷事故的发生，需要扒开路基，重新打桩抢修。最后采取的加强措施为在原有的水泥桩基础上，对沉降地段重新“补桩”。此次7.2公里路基返修工程所耗费2.5亿元，损失惨重。试想，如果是开通后发生坍塌事故，后果更不堪设想。汉宜高铁软土路基沉降事故汉宜高铁软土路基沉降事故汉宜高铁软土路基沉降事故二.水泥搅拌桩与高压旋喷桩的比较高压旋喷桩，它是利用水的射流作用切割掺搅地层，改变原地层的
2、结构和组成，同时高压灌入水泥浆或复合浆，与地基软土形成凝结体，借以达到加固地基的目的。水泥搅拌桩，它是通过桩机特制的搅拌钻头切割掺搅地层，改变原地层的结构和组成，同时高压灌入水泥浆或（粉状水泥），与地基软土形成凝结体，借以达到加固地基的目的。高压旋喷桩机钻头 水泥搅拌桩机钻头二者对比：原理相同：两者都是通过对土体的切割，然后高压加入水泥浆与土体固结，形成稳固的地基；切割土体的方式不同：前者是通过高压水射流的作用切割土体，而后者是通过搅拌钻头将土体切割。三. 水泥搅拌桩机1水泥搅拌桩机2施工搅拌桩机钻头水泥浆搅拌设备压浆设备施工工艺动画见附件四.我项目部承建范围内水泥搅拌桩包含单向与多向水泥搅拌
3、桩两种，设计总延米63.7万延米。其中路基水泥搅拌桩设计桩径0.5m，正方形布置，涵洞、框构小桥水泥搅拌桩设计桩径0.6m，三角形布置。单向水泥搅拌桩采用42.5级矿渣硅酸盐水泥，双向水泥搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥。五.试验桩及其作用1.试桩作用根据成桩工艺试验，确定水泥掺量、喷搅次数，钻进及提升速度等工艺参数，来指导后续大规模水泥搅拌桩施工，通过试验桩，确定最经济的工艺。2.试验桩试桩数量一般为9颗，水泥掺量为11%、15%、18%的桩各一组，每组试桩参照不同的喷搅次数、钻进及提升速度等工艺成桩，最后通过试验检测成桩的质量，并从试桩中选出最经济且能满足设计要求的工艺指导后续施工。水泥
4、搅拌桩搅拌流程（两喷四搅）两喷四搅或三喷六搅是设计给的工艺，具体工艺通过试验桩的参数确定。1.场地平整搅拌桩施工前，首先应进行场地平整，清除施工区域内搅拌桩施工前，首先应进行场地平整，清除施工区域内建筑垃圾、地表附着物，场地低洼时应回填素土，不得回填建筑垃圾、地表附着物，场地低洼时应回填素土，不得回填杂土、有机土等不合格填料，场地平整标高应高出桩顶设计杂土、有机土等不合格填料，场地平整标高应高出桩顶设计标高标高0.3m0.3m，场地平整宽度每侧应大于施工区域，场地平整宽度每侧应大于施工区域2m2m，地表过软地表过软时，应进行碾压，防止桩机失稳。时，应进行碾压，防止桩机失稳。施工前应查清地下管线
5、的位置及确定架空电线的位置高施工前应查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施。度，做好临时截、排水设施。场地平整后开挖临时排水沟2.施工放样场地平整后，每50m或施工宽度变化处，采用GPS放样出4颗控制边桩，然后根据桩间距尺寸及桩位布置形式，采用不小于50m的钢卷尺、无弹性尼龙线绳配合放样出中间桩位，并进行系统编号。桩位放样后采用撒白灰点及插一次性筷子进行标记；桩位放样前，应将桩位平面布置图绘制完毕，报监理工程师审批，放样后经监理工程师现场确认后方可开钻施工。施工放样后桩位布置3.桩基对位调平钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，施工时钻杆的倾
6、斜度不大于1，桩位偏差不大于50mm。用钻机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻机垂直对准桩位中心。钻孔垂直度控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。4.预搅下沉启动搅拌机电机，搅拌头在原地搅拌 13min 待搅拌头钻速正常后放松起吊钢丝绳，使搅拌头沿导向架边搅拌下沉，钻机钻进转速45r/min，下钻速度1m/min，钻至设计标高后停钻。工作电流不应大于40A。当遇较硬土质下沉困难时，可采用慢速增加桩机自重的方法处理。5.水泥浆配制在搅拌头下沉同时，后台拌
7、制水泥浆，浆液应严格按批准的配比拌制,单向水泥搅拌桩水泥掺量为55kg/m，水灰比0.5，水泥浆比重为1.76g/cm；双向水泥搅拌桩水泥掺量为65kg/m，水灰比0.55，水泥浆比重为1.89g/cm进行施工（该参数是设计给出的，施工时具体浆液配制参数根据试验桩确定）。浆液要搅拌均匀，每盘灰浆搅拌时间不得小于2min，水泥浆稠度为 812s。制备好的浆液不得离析，现制现用，不得停置过长（原则上存放时间不准超过2h）。施工过程中采用泥浆比重仪测定水泥浆比重6.提升喷浆搅拌预搅至设计深度时，开启压浆泵，边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土强制充分拌合。在桩底标高处，第一次提钻喷浆时，应在桩底部原位喷
8、浆30s。然后按照 0.5m/min的提升速度、4060r/min 钻速提升旋转，喷浆压力控制在0.40.6Mpa,边喷、边搅、边提升到设计喷浆标高（设计桩顶标高以上0.3m）。当钻头提升至地面以下 1m 后宜减慢提升速度；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，喷浆搅拌30s，保证桩头均匀密实。施工中应严格控制搅拌时的提升速度，以保证加固范围内每一深度土体均得到充分搅拌。在施工中因故停喷后续喷时，必须进行搭接处理，搭接长度不小于50cm。因故停机超过3小时，应在原桩位旁进行补桩。7.重复上下搅拌、喷浆为使软土层与水泥浆搅拌均匀，用同样方法，进行二次搅拌下沉、提升喷浆，即将深层搅拌机重复搅拌下沉、重
9、复提升搅拌喷浆，施工的要求同第一次。二次搅拌喷浆后，钻机清洗、移位，进行下一颗搅拌桩施工。8.水泥搅拌桩质量检验标准及检测方法项目次序检 查 项 目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外渗剂质量设计要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量参数指标查看流量计3桩体强度设计要求按规定方法4地基承载力设计要求按规定方法一般项目1机头提升速度m/min0.5量机头上升距离及时间2桩底标高mm200测机头深度3桩顶标高mm100、50水准仪(最上部标500 mm不计入)4桩位偏差mm50用钢尺量5桩径0.04D用钢尺量,D为桩径6垂直度%1.5经纬仪7搭接mm200用钢尺量7天成桩后浅挖桩头检
10、测成桩7天后采用浅挖桩头，目测检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径，抽检率为成桩数的0.2%,且每一工点不少于3颗。成桩后28天，取芯检测成桩后28天，采用双管单洞取样器在桩径方向 1/4 处、桩长范围内钻孔取芯，观测桩体的完整性、均匀性。大面积施工时，取不同深度按上、中、下3个试样做无侧限抗压强度试验，其无侧限抗压强度不小于1.2mpa。取芯后孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。检验数量：施工总桩数的 2，且不少于3颗。水泥搅拌桩承载力试验检验方法：单桩或复合地基承载力平板载荷试验，检验应在成桩28d后进行。检验数量：施工总桩数的2且不少于3颗。9.桩检合格后，进行下一步施工环切法凿除桩头桩检合格后，采用
11、环切法凿除设计桩顶标高以上0.3m桩头。环切法首先采用喷漆沿设计桩顶标高面做出标记，然后用小型切割机环切一圈，再使用钢钎进行凿除，要求凿除后桩顶表面平整。桩头凿除后，人工清运桩头及多余土，并平整地面，地面标高须平整至设计桩顶标高， 桩头开挖后场景环切法凿除桩头铺设碎石垫层及土工格栅桩头凿除后，先铺设0.2m厚碎石垫层，碾压密实后，用白灰洒出土工格栅铺设边线；碎石上铺设一层土工格栅，土工格栅必须拉平、拉直，幅与幅之间必须密贴排放，且搭接不小于0.3m，在路堤坡脚处反折2m；土工格栅铺设完毕后，于其上部铺设0.3m碎石垫层，然后碾压密实，随后进行路基填筑施工。 铺设土工格栅及垫层后七、水泥搅拌桩质
12、量控制要点1.水泥搅拌桩应重点盯控：桩间距、桩长、垂直度、水灰比（可用泥浆比重仪进行测试）、水泥用量、提升速度、次数、单桩喷浆总量；2.施工工点应采取修筑小围堰的方式将废浆隔离，并回收；3.水泥搅拌桩单桩施工过程中应连续，避免出现断桩；4.在监理见证下现场及时打印小票（严禁事后补打），小票上须有现场监理签字，现场盯控技术人员按每个台班收集归档小票。施工过程中应经常抽查电脑机打小票是否与实际施工参数一致；5.现场管理人员每天工作结束前应清点当天使用水泥袋子个数，与当天完成工作量所消耗水泥进行对比，并进行记录；6.每个工点应修建活动板房作为水泥存放棚，水泥存放必须下垫枕木，并在枕木上铺设防潮塑料布，受潮结块的水泥严禁使用；7.施工过程中必须随时观察、检测泥浆比重、水泥用量、喷浆压力；8.严格控制搅拌桩下沉速度和搅拌提升速度，并保持匀速下沉（提升）；9.在桩机上做好明显标记，严格控制桩顶和桩底标高；10.施工中发生意外中断注浆或提升过快现象，应立即暂停施工，重新下钻至停浆面或少浆桩段以下0.5m的位置，重新注浆提升，保证桩身完整，防止断桩；谢谢大家
