水泥土搅拌桩原理及施工工艺
一、概述
水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方式。它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处当场将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理-化学反映,使软土硬结成具有整体性、水稳固性和必然强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。按照施工方式的不同,水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌,后者
是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。
水泥土搅拌法分为深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷搅法(以下简称干法)。水泥土搅拌法适用于处置正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土和无流动地下水的饱和松散砂土等地基。本地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。冬期施工时,应注意负温对处置效果的影响。湿法的加固深度不宜大于20m;干法不宜大于15m。水泥土搅拌桩的桩径不该
小于500mm。
水泥加固土的室内实验表明,有些软土的加固效果较好,而有的不够理想。一般以为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好,而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土和有机质含量高、酸碱度(pH值)较低的粘性土的加固效果较
差。
二、加固机理
水泥加固土的物理化学反映进程与混凝土的硬化机理不同,混凝土的硬化主如果在粗填充料(比表面不大、活性很弱的介质)中进行水解和水化作用,所以凝结速度较快。而在水泥加固土中,由于水泥掺量很小,水泥的水解和水化反映完尽是在具有必然活性的介质
─土的围绕下进行,所以水泥加固土的强度增加进程比混凝土为缓慢。
1.水泥的水解和水化反映 普通硅酸盐水泥主如果氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成,由这些不同的氧化物别离组成了不同的水泥矿物:硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙等. 用水泥加固软土时,水泥颗粒表面的矿物专门快与软土中的水发生水解和水化反映,生成氢氧化钙、含水硅酸钙、含水铝酸钙
及含水铁酸钙等化合物。
所生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中,使水泥颗粒表面从头暴露出来,再与水发生反映,如此周围的水溶液就逐渐达到饱和。当溶液达到饱和后,水分子虽继续深切颗粒内部,但新生成物已不能再溶解,只能以细分散状态的胶体析出,悬浮于溶液中,
形成胶体。
2.土颗粒与水泥水化物的作用 当水泥的各类水化物生成后,有的自身继续硬化,形
成水泥石骨架; 有的则与其周围具有必然活性的粘土颗粒发生反映。
(1)离子互换和团粒化作用 粘土和水结合时就表现出一种胶体特征,如土中含量最多的二氧化硅遇水后,形成硅酸胶体微粒,其表面带有阴离子Na+或钾离子K+,它们能和水泥水化生成的氢氧化钙中钙离子Ca++进行当量吸附互换,使较小的土颗粒形成较大的
土团粒,从而使土体强度提高。
水泥水化生成的凝胶粒子的比表面积约比原水泥颗粒大1000倍,因此产生专门大的表面能,有强烈的吸附活性,能使较大的土团粒进一步结合起来,形成水泥土的团粒结构,
并封锁各土团的间隙,形成牢固的联结,从宏观上看也就使水泥土的强度大大提高。
(2)硬凝反映 随着水泥水化反映的深切,溶液中析出大量的钙离子,当其数量超过离子互换的需要量后,在碱性环境中,能使组成粘土矿物的二氧化硅及三氧化二铝的一部份或大部份与钙离子进行化学反映,逐渐生成不溶于水的稳固结晶化合物,增大了水泥土的
强度,
从扫描电子显微镜观察中可见,拌入水泥7天时,土颗粒周围充满了水泥凝胶体,并有少量水泥水化物结晶的萌芽。一个月后水泥土中生成大量纤维状结晶,并非断延伸充填到颗粒间的孔隙中,形成网状构造。到五个月时,纤维状结晶辐射问外伸展,产生分叉,
并彼此连结形成空间网状结构,水泥的形状和土颗粒的形状已不能分辨出来。
3.碳酸化作用 水泥水化物中游离的氢氧化钙能吸收水中和空气中的二氧化碳,发生碳酸化反映,生成不溶于水的碳酸钙,这种反映也能使水泥土增增强度,但增加的速度较
慢,幅度也较小。
从水泥土的加固机理分析,由于搅拌机械的切削搅拌作用,实际上不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团。在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象,而土团间的大孔隙大体上已被水泥颗粒填满。所以,加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区,而在大小土团内部则没有水泥。只有通过较长的时刻,土团内的土颗粒在水泥水解产物渗透作用下,才逐渐改变其性质。因此在水泥土中不可避免地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块区。二者在空间彼此交替,从而形成一种独特的水泥土结构。可见,搅拌越充分,土块被粉碎得越小,水泥散布到土中越均匀,则水泥土结构强度的离散性越
小,其宏观的整体强度也最高。
3、水泥加固土工程性能
水泥掺入比 为
掺加的水泥重量
= ×100%
被加固软土的湿重量
或
掺加的水泥重量
水泥掺量 = (kg/m3)
被加固土的体积
(1)水泥土的物理性质
1)含水量 水泥土在硬凝进程中,由于水泥水化等反映,使部份自由水以结晶水的形式固定下来,故水泥土的含水量略低于原土样的含水量,水泥土含水量比原土样含水量减
少%~%,且随着水泥掺入比的增加而减小。
2)重度 由于拌入软土中的水泥浆的重度与软土的重度相近,所以水泥土的重度与天然软土的重度相差不大,水泥土的重度仅比天然软上重度增如%~%,所以采用水泥土搅拌法加固厚层软土地基时,其加固部份对于下部未加固部份不致产生过大的附加荷重,也
不会产生较大的附加沉降。
3)相对密度 由于水泥的相对密度为,比一般软土的相对密度~为大,故水泥土的相对密度比天然软土的相对密度稍大。水泥土相对密度比天然软土的相对密度增加%~%。
4)渗透系数 水泥土的渗透系数随水泥掺入比的增大和养护龄期的增加而减小,一般可达10-5~10-8cm/s数量级。对于上海地域的淤泥质粘土,垂直向渗透系数也能达到10-8cm/s数量级,但这层土常局部夹有薄层粉砂,水平向渗透系数往往高于垂直向渗透系数,一般为10-4cm/s数量级。因此,水泥加固淤泥质粘土能减小原天然土层的水平向渗透系数,而对垂直向渗透性的改善,效果不显著。水泥土减小了天然软土的水平向渗透
性,这对深基坑施工是有利的,可利用它作为防渗帷幕。
(2)水泥土的力学性质
1)无侧限抗压强度及其影响因素 水泥土的无侧限抗压强度一般为300~4000kPa,即比天然软土大几十倍至数百倍。其变形特征随强度不同而介于脆性体与弹塑体之间。
影响水泥土的无侧限抗压强度的因素有:水泥掺入比、水泥标号、龄期、含水量、有机质含量、外掺剂、养护条件及土性等。下面按如实验结果来分析影响水泥土抗压强度的
一些主要因素。
①水泥掺入比 对强度的影响
水泥土的强度随着水泥掺入比的增加而增大,当 <5%时,由于水泥与土的反映过弱,水泥土固化程度低,强度离散性也较大,故在水泥土搅拌法的实际施工中,选用的水泥掺
入比必需大于7%。
按如实验结果分析,发觉当其它条件相同时,某水泥掺入比 的强度 与水泥掺入比
=12%的强度 的比值 / 与水泥掺入比 的关系有较好的归一化性质。由回归分析取得: /
与 呈幂函数关系,其关系式如下:
(4.2.4-1)
(相关系数 =,剩余标准差 =,子样数 =7)
上式适用的条件是: =(5~16)%。
在其它条件相同的前提下两个不同水泥掺入比的水泥土的无侧限抗压强度之比值随水泥掺入比之比的增大而增大。经回归分析取得二者呈幂函数关系,其经验方程式为:
(4.2.4-2)
( =, =, =14)
式中 ——水泥掺入比为 的无侧限抗压强度;
——水泥掺入比为 的无侧限抗压强度。
上式适用的条件是: =(5~20)%; / =~。
②龄期对强度的影响
水泥土的强度随着龄期的增加而提高,一般在龄期超过28d后仍有明显增加,按如实验结果的回归分析, 取得在其它条件相同时,不同龄期的水泥土无侧限抗压强度间关系大
致呈线性关系,这些关系式如下:
=~ =~
=~ =~
=~ =~
上式 、 、 、 、 别离为7d、14d、28d、60d和90d龄期的水泥土无侧限抗压强
度。
当龄期超过3个月后,水泥土的强度增加才减缓。一样,据电子显徽镜观察,水泥和土的硬凝反映约需3个月才能充分完成。因此水泥土选用3个月龄期强度作为水泥土的标准强度较为适宜。一般情形下,龄期少于3d的水泥土强度与标准强度间关系其线性较差,
离散性较大。
回归分析还发此刻其它条件相同时, 某个龄期( )的无侧限抗压强度 与28天龄期的无侧限抗压强度 的比值 与龄期 的关系具有较好的归一化性质, 且大致呈幂函数关系。其关
系式如下:
(4.2.4-3)
( =, =, =5)
上式中龄期的适用范围是(7~90)天。
在其它条件相同的前提下,两个不同龄期的水泥土的无侧限抗压强度之比随龄期之比
的增大而增大。经回归分析取得二者呈幂函数关系,其经验方程式为:
(4.2.4-4)
( =, =, =9)
式中 ──龄期为 的无侧限抗压强度;
──龄期为 的无侧限抗压强度。
上式适用的条件是: =(7~90)天; =~和 =~。
综合考虑水泥掺入比与龄期的影响,经回归分析,取得如下经验关系式:
(4.2.4-5)
式中 ──水泥掺入比为 龄期为 的无侧限抗压强度;
──水泥掺入比为 龄期为 的无侧限抗压强度。
上式成立的条件是: =(5~20)%, / =~; =(7~90)天。当 = 时, 应采用式(10-10);
当 = 时, 应采用式(10-2)。
③水泥标号对强度的影响
水泥土的强度随水泥标号的提高而增加。水泥标号提高100号,水泥土的强度 约增大(50~90)%。如要求达到相同强度,水泥标号提高100号,可降低水泥掺入比(2~3)%。
④土样含水量对强度的影响
水泥土的无侧限抗压强度 随着土样含水量的降低而增大,当土的含水量从157%降低至47%时,无侧限抗压强度则从260kPa增加到2320kPa。一般情形下,土样含水量每降
低10%,则强度可增加(10~50)%。
⑤土样中有机质含量对强度影响
有机质含量少的水泥土强度比有机质含量高的水泥土强度大得多。由于有机质使土体具有较大的水溶性和塑性,较大的膨胀性和低渗透性,并使土具有酸性,这些因素都阻碍水泥水化反映的进行。因此,有机质含量高的软土,单纯用水泥加固的效果较差。
⑥外掺剂对强度的影响
不同的外掺剂对水泥土强度有着不同的影响。如木质素磺酸钙对水泥土强度的增加影响不大,主要起减水作用。石膏、三乙醇胺对水泥土强度有增强作用,而其增强效果对不同土样和不同水泥掺入比又有所不同,所以选择适合的外掺剂可提高水泥土强度和节约水
泥用量。
一般早强剂可选用三乙醇胺、氯化钙、碳酸钠或水玻璃等材料,其掺入量宜别离取水泥重量的%、2%、%和2%;减水剂可选用木质素磺酸钙,其掺入量宜取水泥重量的%;
石膏兼有缓凝和早强的双重作用,其掺入量宜取水泥重量的2%。
掺加粉煤灰的水泥土,其强度一般都比不掺粉煤灰的有所增加。不同水泥掺入比的水泥土,当掺入与水泥等量的粉煤灰后,强度均比不掺粉煤灰的提高10%,故在加固软土时
掺入粉煤灰,不仅可消耗工业废料,还可略微提高水泥土的强度。
⑦养护方式
养护方式对水泥土的强度影响主要表此刻养护环境的湿度和温度。
国内外实验资料都说明,养护方式对短龄期水泥土强度的影响专门大,随着时刻的增加,不同养护方式下的水泥土无侧限抗压强度趋于一致,说明养护方式对水泥土后期强度
的影响较小。
2)抗拉强度 水泥土的抗拉强度 随无侧限抗压强度 的增加而提高。当水泥土的抗压
强度 =~时,其抗拉强度 =~,即 =~ 。
抗压与抗拉这两类强度有紧密关系,按如实验结果的回归分析,取得水泥土抗拉强度
与其无侧限抗压强度 有幂函数关系:
(4.2.4-6)
( =, =, =12)
上式成立的条件是: =~。
3)抗剪强度 水泥土的抗剪强度随抗压强度的增加而提高。当 =~时,其粘聚力
=~,一般约为 的(20~30)%,其内摩擦角转变在20°~30°之间。
水泥土在三轴剪切实验中受剪破坏时,试件有清楚而平整的剪切面,剪切面与最大主
应力面夹角约60°。
按照作者实验结果的回归分析,取得水泥土的内聚力 与其无侧限抗压强度 大致呈幂
函数关系,其关系式如下:
(4.2.4-7)
( =, =, =9)
上式成立的条件是: =~。
4)变形模量 当垂直应力达50%无侧限抗压强度时,水泥土的应力与应变的比值,称之为水泥土的变形模量 。当 =~时,其变形模量 =10~550MPa,即 =(80~150) 。
按如实验结果的线性回归分析,取得 与 大致呈正比关系,它们的关系式为:
=126 (4.2.4-8)
( =, =, =16)
5)紧缩系数和紧缩模量 水泥土的紧缩系数约为~×10-5(kPa)-1,其相应的紧缩模量
=(60~100)MPa。
(3)水泥土抗冻性能 水泥土试件在自然负温下进行抗冻实验表明,其外观无显著转变,仅少数试块表面出现裂痕,并有局部微膨胀或出现片状剥落及边角脱落,但深度及面
积均不
大,可见自然冰冻不会造成水泥土深部的结构破坏。
4、设计计算
(1)单桩竖向承载力的设计计算 单桩竖向承载力特征值应通过现场载荷实验肯定。初步设计时也可按式(4.2.4-15)估算。并应同时知足式的要求,应使由桩身材料强度肯定的单
桩承载力大于(或等于)由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力:
(4.2.4-9)
(4.2.4-10)
式中 ——与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块(边长为70.7mm的立方体,也可采用边长为50mm的立方体)在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均
值(kPa);
——桩身强度折减系数,干法可取~;湿法可取~;
——桩的周长(m);
——桩长范围内所划分的土层数;
——桩周第i层土的侧阻力特征值。对淤泥可取4~7kPa;对淤泥质土可取6~12kPa;对软塑状态的粘性土可取10~15kPa;对可塑状态的粘性土能够取12~18kPa;
——桩长范围内第i层土的厚度(m);
——桩端地基土未经修正的承载力特征值(kPa),可按现行国家标准《建筑地基基础设
计规范》(GB 50007-2002)的有关规定肯定;
——桩端天然地基土的承载力折减系数,可取 ~ ,承载力高时取低值。
(2)复合地基的设计计算 加固后搅拌桩复合地基承载力特征值应通过现场复合地基
载荷实验肯定,也可按下式计算:
(4.2.4-11)
式中 ──复合地基承载力特征值(kPa);
──面积置换率;
──桩的截面积(m2);
──桩间天然地基土承载力特征值(kPa),可取天然地基承载力特征值;
──桩间土承载力折减系数,当桩端土未经修正的承载力特征值大于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取~,差值大时取低值;当桩端土未经修正的承载力特征值小于或等于桩周土的承载力特征值的平均值时,可取~,差值大时或设置褥垫层时均取高值。
──单桩竖向承载力特征值(kN)。
按照设计要求的单桩竖向承载力特征值 和复合地基承载力特征值 计算搅拌桩的置换
率 和总桩数 :
(4.2.4-12)
(4.2.4-13)
式中 ──地基加固的面积(m2)。
竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。褥垫层厚度可取
200—300mm。其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等,最大粒径不宜大于20mm。
当搅拌桩处置范围以下存在软弱下卧层时,应按现行国家标准《建筑地基基础设计规
范》(GB 50007-2002)的有关规定进行下卧层承载力验算。
(3)水泥土搅拌桩沉降验算 竖向承载搅拌桩复合地基的变形包括搅拌桩复合土层的平
均紧缩变形s1与桩端下未加固土层的紧缩变形s2:
1)搅拌桩复合土层的紧缩变形 可按下式计算:
(4.2.4-14)
式中 ——搅拌桩复合土层顶面的附加压力值(kPa);
——搅拌桩复合土层底面的附加压力值(kPa);
——搅拌桩复合土层的紧缩模量(kPa);
——搅拌桩的紧缩模量,可取(100~120) (kPa)。对桩较短或桩身强度较低者可取低
值,反之可取高值;
——桩间土的紧缩模量(kPa)。
2)桩端以下未加固土层的紧缩变形 可按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》
(GB50007-2002)的有关规定进行计算。
(4)复合地基设计
软土地域的建筑物,都是在知足强度要求的条件下以沉降进行控制的,应采用以下设
计思路:
①按照地层结构采用适当的方式进行沉降计算,由建筑物对变形的要求肯定加固深度,
即选择施工桩长;
②按照土质条件、固化剂掺量、室内配比实验资料和现场工程经验选择桩身强度和水泥掺入量及有关施工参数。按照工程经验,当水泥掺入比为12%左右时,桩身强度一般可
达~;
③按照桩身强度的大小及桩的断面尺寸,由(4.2.4-16)式计算单桩承载力;
④按照单桩承载力及土质条件,由(4.2.4-15)式计算有效桩长;
⑤按照单桩承载力、有效桩长和上部结构要求达到的复合地基承载力,由(4.2.4-18)
式计算桩土面积置换率;
⑥按照桩土面积置换率和基础型式进行布桩,桩可只在基础平面范围内布置。
五、施工工艺
水泥土搅拌法施工现场事前应予以平整,必需清除地上和地下的障碍物。遇有明浜、水池及洼地时应抽水和清淤,回填粘性土料并予以压实,不得回填杂填土或生活垃圾。
水泥土搅拌桩施工前应按照设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为成层
土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。
搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应彼此匹配,以确保加固深度范围内土体的任何一点均能通过20次以上的搅拌。
竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300~500mm。在开挖基坑
时,应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。
施工中应维持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直误差不得超过1%;
桩位的误差不得大于50mm;成桩直径和桩长不得小于设计值。
水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有不同。其主要步骤应为:
①搅拌机械就位、调平;
②预搅下沉至设计加固深度;
③边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;
④重复搅拌下沉至设计加固深度;
⑤按照设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;
⑥关闭搅拌机械。在预(复)搅下沉时,也可采用喷浆(粉)的施工工艺,但必需确保全桩
长上下至少再重复搅拌一次。
(1)水泥浆搅拌法
施工注意事项:
1) 现场场地应予平整,必需清除地上和地下一切障碍物。明浜、暗塘及场地低洼时应抽水和清淤,分层夯实回填粘性土料,不得回填杂填土或生活垃圾。开机前必需调试,检
查桩机运转和输浆管畅通情形。
2) 按如实际施工经验,水泥土搅拌法在施工到顶端~0.5m范围时,因上覆压力较小,搅拌质量较差。因此,其场地整平标高应比设计肯定的基底标高再高出~0.5m,桩制作时仍施工到地面,待开挖基坑时,再将上部~0.5m的桩身质量较差的桩段挖去。而对于基础
埋深较大时,取下限;反之,则取上限。
3) 搅拌桩垂直度误差不得超过1%,桩位布置误差不得大于50mm,桩径误差不得大
于4%。
4) 施工前应肯定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管抵达搅拌机喷浆口的时刻和起吊设备提升速度等施工参数;并按照设计要求通过成桩实验,肯定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力维持在~,并应使搅拌提
升速度与输浆速度同步。
5) 制备好的浆液不得离析,泵送必需持续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量
和泵送浆液的时刻等应有专人记录。
6) 为保证桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,应喷浆座底30s,使浆液完全抵达桩
端。专门是设计中考虑桩端承载力时,该点尤其重要。
7) 预搅下沉时不宜冲水,当碰到较硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水
成桩对桩身强度的影响。
8) 可通过复喷的方式达到桩身强度为变参数的目的。搅拌次数以1次喷浆2次搅拌或2次喷浆3次搅拌为宜,且最后1次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口抵达桩顶标高时,
宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。
9) 施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。
若停机超过3h,为避免浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗。
10) 壁状加固时,桩与桩的搭接时刻不该大于24h,如因特殊原因超过上述时刻,应对最后一根桩先进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接,如间歇时刻太长(如停电等),与第
二根无法搭接;应在设计和建设单位认可后,采取局部补桩或注浆办法。
11) 搅拌机凝浆提升的速度和次数必需符合施工工艺的要求,应有专人记录搅拌机每
米下沉和提升的时刻。深度记录误差不得大于100mm,时刻记录误差不得大于5s。
12) 按照现场实践表明,当水泥土搅拌桩作为承重桩进行基坑开挖时,桩顶和桩身已有必然的强度,若用机械开挖基坑,往往容易碰撞损坏桩顶,因此基底标高以上0.3m宜采用人工开挖,以保护桩头质量。这点对保证处置效果尤其重要,应引发足够的重视。
(2)粉体喷射搅拌法
施工中须注意的事项:
1)喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性、靠
得住性。送气(粉)管路的长度不宜大于60m。
2)喷粉施工机械必需配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体
计量装置及搅拌深度自动记录仪。
3)搅拌头每旋转一周,其提升高度不得超过16mm。
4) 施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等,在确认完好后方准利用。
5) 在建筑物旧址或回填地域施工时,应预先进行桩位探测,并清除己探明的障碍物。
6) 桩体施工中,若发觉钻机不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象,应当即停钻检
查。必要时应提钻重打。
7) 施工中应随时注意喷粉机、空压机的运转情形;压力表的显示转变;送灰情形。当
送灰进程中出现压力持续上升,发送器负载过大,送灰管或阀门在轴具提升半途堵塞等异样情形,应当即判明原因,停止提升,原地搅拌。为保证成桩质量,必要时应于复打。堵管的原因除漏气外,主如果水泥结块。施工时不允许用已结块的水泥,并要求管道系统维
持干燥状态。
8) 在送灰进程中如发觉压力突然下降、灰罐加不上压力等异样情形,应停止提升,原地搅拌,及时判明原因。若由于灰罐内水泥粉体已喷完或容器、管道漏气所致,应将钻具下沉到必然深度后,从头加灰复打,以保证成桩质量。有经验的施工监理人员往往从高压送粉胶管的哆嗦情形来判明送粉的正常与否。检查故障时,应尽可能不断止送风。
9) 设计上要求搭接的桩体,须持续施工,一般相邻桩的施工距离时刻不超过8h。若因停电、机械故障而超过允许时刻,应征得设计部门同意,采取适宜的补救办法。
10) 在SP-1型粉体发送器中有一个气水分离器,用于搜集因紧缩空气膨胀而降温所产生的凝结水。施工时应常常排除气水分离器中的积水,防范因水分进入钻杆而堵塞送粉
通道。
11) 喷粉时灰罐内的气压比管道内的气压高~以确保正常送粉。
12) 对地下水位较深,基底标高较高的场地;或喷灰量较大,停灰面较高的场地,施工时应加水或施工区及时地面加水,以使桩头部份水泥充分水解水化反映,以防桩头呈疏
松状态。
六、质量查验
水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全进程,并应坚持全程的施工监理。施工进
程中必需随时检查施工记录和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是:水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处置
方式等。
水泥土搅拌桩的施工质量查验可采用以下方式:
(1)成桩7d后,采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆(灰)面下0.5m),目测检查搅拌的
均匀性,量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。
(2)成桩后3d内,可用轻型动力触探(Nlo)检查每米桩身的均匀性。查验数量为施工总
桩数的1%,且很多于3根。
竖向承载水泥土搅拌桩地基完工验收时,承载力查验应采用复合地基载荷实验和单桩
载荷实验。
载荷实验必需在桩身强度知足实验荷载条件时,并宜在成桩28d后进行。查验数量为
桩总数的%~1%,且每项单体工程不该少于3点。
经触探和载荷实验查验后对桩身质量有怀疑时,应在成桩28d后,用双管单动取样器
钻取芯样作抗压强度查验,查验数量为施工总桩数的%,且很多于3根。
对相邻桩搭接要求严格的工程,应在成桩15d后,选取数根桩进行开挖,检查搭接情
形。
基槽开挖后,应查验桩位、桩数与桩顶质量,如不符合设计要求,应采取有效补强办
法。
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