搅拌桩质量控制论文

2022-04-20

水泥搅拌桩因施工时无振动、无噪音、无污染、不破坏周围环境和建筑物、施工速度快、造价低等优点,被广泛应用于软弱地基加固工程中。然而,该桩型因受到成桩工艺、机械设备、地质条件、施工队伍素质等各种因素的影响,在桩身质量的控制上难度较大。本文结合南沙区JFE配套道路软基处理工程实践,探讨水泥搅拌桩的主要质量通病及其质量控制措施。下面是小编为大家整理的《搅拌桩质量控制论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

搅拌桩质量控制论文 篇1:

钉型水泥土搅拌桩的质量控制及承载力研究

摘 要:通过现场复合地基荷载试验对比分析钉型搅拌桩和常规搅拌桩复合地基的承载力和造价,并探讨设计参数对钉型搅拌桩对承载力的影响及其质量控制。

关键词:钉型搅拌桩;双向;质量控制;施工工艺;复合地基;承载力

前 言

水泥土搅拌桩是软弱土地基中常用的一种处理方法。一直以来,因其施工简单、速度快、效率高、振动小、噪音低等优点而在软弱土地基处理中被广泛运用。但大量工程实践表明,常规水泥土搅拌桩桩身质量及复合地基承载力等方面存在许多不足,主要表现在:水泥土搅拌不均匀,成桩质量难以保证;施工过程中经常出现冒浆现象;桩间距较小,而且造价相对较高。

钉型水泥土搅拌桩通过对常规水泥土搅拌桩施工工艺进行改进,主要采用双向搅拌工艺,提高桩身均匀度。通过改变水泥土搅拌桩的截面形式,提高桩体的承载力。本文通过采用钉型水泥土双向搅拌桩处理软土地基工程实例,对钉形搅拌桩设计及施工中一些重要问题进行了研究和探讨,供有关设计人员参考和借鉴。

1 钉型水泥土搅拌桩加固原理

钉形水泥土搅拌桩采用同心双轴钻杆,它通过在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口,在外钻杆上安装反向旋转叶片,通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用,实现了正反向同时旋转。由于实现了正反向同时旋转:阻断水泥浆上冒途径;把水泥浆控制在两组叶片之间,保证水泥浆在桩体中搅拌均匀;桩身强度大大提高;对桩周土的扰动影响范围小;施工安全。

钉形水泥土搅拌桩在成桩过程中,由动力系统分别带动安装在同心钻杆上的内、外两组搅拌叶片同时正、反向旋转搅拌,既可以为同一个直径,形成圆柱体桩体;又可以通过搅拌叶片的伸缩,桩径随之变大或变小,使桩身上部截面扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩;形成钉形水泥土搅拌桩。

2 工程实例

2.1 工程地质概况

工程试验段位于浙江省湖州市某城市次干路建设场地,该地区为典型的滨湖平原地区,表层为2m厚的粉质粘层,其下为15~30m厚的淤泥质土,土层平均含水量为52%,天然空隙比1.4。

场地土层自上而下分别为:第①层素填土:灰褐色,以粉质粘土为主,含植物根系,局部含少量碎石,层厚0.20~2.8m。第②层,粉质粘土:灰褐色,可塑状,软塑状,内含少量铁锰质,干强度中等,韧性中等,摇震反应无,中压缩性。层厚0.80~2.60m。第③层,淤泥:灰褐色,流塑状,含腐殖质,易触变,高压缩性。层厚2.50~30.1m。第④层粉土:灰黄色,湿,稍密,含有机质和腐植质,干强度及韧性中低,摇振反应迅速,中等压缩性,层厚7.70~11.70m。

2.2 试验设计参数

本次试验段分A、B两个试验区,设计均采用梅花形布置,水泥浆水灰比0.5~0.6。比重控制在1.73g/cm3,钉型搅拌桩扩大头水泥掺入量为220kg/m,钉型搅拌桩下部桩体及常规水泥土搅拌桩水泥掺入量为55kg/m。钉型水泥土搅拌桩扩大头直径D=1m,下部桩体直径d=0.5m。A区扩大头高度为H=4m,桩间距S=2m;B区扩大头高度为H=3m,桩间距S=1.8m。同时还设立一个常规水泥土搅拌桩对比区,桩体直径d=0.5m,桩间距s=1.2m,其它参数同钉型搅拌桩。

3 钉形水泥土搅拌桩承载力及经济对比分析

3.1 桩身质量及荷载试验分析

施工结束后28d,对A、B区试验区抽取搅拌桩进行无侧限抗压强度及单桩极限承载力试验,试验表明,钉型水泥搅拌桩的无侧限抗压强度在1.0~1.3MPa之间,沿深度变化相对较小,而常规搅拌桩的无侧限强度在0.8~0.1MPa。由此表明钉型搅拌桩采用双搅工艺,桩身强度沿深度变化比较均匀。桩身质量较好。A区的单桩极限承载力在400~480kN之间,B区的单桩极限承载力在380~450kN之间。A区的复合地基承载力在135~150kPa之间,B区的单桩极限承载力在150~180kPa之间。

经理论计算及单桩极限承载力试验结果表明,钉型水泥搅拌桩扩大头高度H越大,沉降越小,复合地基承载力随着H增大而提高。钉型搅拌桩由于具有扩大头,其复合地基承载力明显高于常规截面的搅拌桩。而且在相同荷载下,桩长L越大沉降越小,但桩长L=14、16m时的沉降相差很小,由此说明,复合地基承载力,存在临界桩长Lc,当L

3.2 搅拌桩经济对比分析

钉形水泥土双向搅拌桩作为一种新技术,单方造价由于机械设备投入多、动力变大、机械摩损偏大,所以单方造价会略有提高,提高幅度约在常规桩基础上增加10%左右。但由于桩身强度的大幅度提高及桩身结构的更趋合理,与常规水泥土搅拌桩相比承载力大幅提高,变形沉降量减小,从而桩间距的加大,大大降低了单位面积地基处理工程造价,总造价降低,其综合经济效益比常规水泥土搅拌桩节省投资约15~35%,并且随着软土处理深度的增加,其经济效益越发明显。

4 钉型水泥土搅拌桩施工及质量控制

4.1 施工工艺

钉形水泥土双向搅拌桩上部(扩大头)采用四搅三喷,下部采用二搅一喷施工工艺,具体施工顺序如下图所示:

(1)桩机定位:放线、定位,安装打桩机,移至指定桩位并对中;

(2)切土下沉:启动搅拌机,叶片伸展到扩大头设计直径,使搅拌机沿导向架向下切土,同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆,两组叶片同时正、反向旋转,切割搅拌土体,直到扩大头设计深度;

(3)缩径切土下沉:改变内外钻杆的旋转方向,使叶片收缩至下部桩体设计直径,两组叶片同时正、反向旋转,切割搅拌土体,直至设计深度,在桩底持续喷浆搅拌不少于10s;

(4)提升搅拌:关闭灰浆泵,提升搅拌机,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至扩大头底面;

(5)扩径提升搅拌:改变内外钻杆的旋转方向,使叶片伸展至扩大头直径,开启灰浆泵,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至地表,关闭灰浆泵,并检查检查搅拌叶片是否伸展至扩大头直径;

(6)搅拌下沉:开启灰浆泵,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至扩大头设计深度;

(7)提升搅拌:关闭灰浆泵,提升搅拌机,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至地表或桩顶以上50cm;

(8)桩顶处理:桩顶1.0~1.5m的范围内进行二次喷浆搅拌,并人工修整。

4.2 钉形水泥土搅拌桩质量控制

为了保证施工质量,施工单位应根据工艺性试桩确定的各种施工技术参数制定施工要点,具体要求如下:

(1)为保证水泥土搅拌桩的垂直度,首先保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度,控制水泥土搅拌桩的垂直度偏差≤1%,桩位偏差≤5cm。

(2)严格控制钻机下钻速度、浆喷深度及停浆面,确保喷浆深度和水泥浆液喷入量达到设计要求。如因意外原因导致喷浆中断,必须在最快的时间(3h以内)补喷,重叠喷浆深度应在50cm以上,超过3h应按照规定重新打桩。确保全桩水泥用量不得少于试桩时确定的水泥用量,每米用浆量误差不得大于5%。

(3)水泥浆必须按设计的配比进行拌制,保证每根桩所需的浆液一次单独拌制完成,使用前过筛并在3h内用完。水泥储量不少于一根桩的用量,否则不得进行下一根桩的施工;施工前输浆管路保持潮湿,以利于输浆。

(4)双向水泥土搅拌桩在地面以下1m范围内应进行二次喷浆搅拌。

(5)对输浆管经常检查,不得泄漏或堵塞,管道长度不得大于60m。定期检查钻头,保持钻头直径误差在(-1)~(+3)cm之间。

(6)合理安排桩位施工顺序,以利于整体的成桩质量和软基处理效果。

5 结束语

(1)现场试验表明,钉型搅拌桩复合地基承载力随着扩大头高度增大或桩间距减小而增大,随着扩大头直径或桩长先增大后不变,即复合地基承载力存在最优扩大头直径和桩长。

(2)钉形水泥土双向搅拌桩单位体积的水泥凝固作用能够得到较为充分的发挥,使得桩身强度大幅度提高;单位体积的水泥加固深度和范围有所增大,使得桩间距扩大,置换率减小,造价降低;复合地基承载力显著高于常规搅拌桩复合地基,显示出很好的适用性和经济性。

参考文献

[1]钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程——江苏省工程建设推荐性技术规程.

[2]易耀林,刘松玉.钉型搅拌桩复合地基承载力特性.建筑结构学报,2010年9月第9期.

[3]刘松玉,席培胜,储海岩.钉型水泥土搅拌桩处理软土地基的试验研究[C]龚晓楠.地基处理与实践——第九届全国地基处理学术讨论会论坛文集.浙江大学出版社,2006:165~170.

[4]刘松玉,宫能和,冯锦林.钉型水泥土搅拌操作方法[P].中国:ZL2004 10065863.3.2007-9-12.

作者:朱健

搅拌桩质量控制论文 篇2:

浅谈软基工程中水泥搅拌桩的质量控制

水泥搅拌桩因施工时无振动、无噪音、无污染、不破坏周围环境和建筑物、施工速度快、造价低等优点,被广泛应用于软弱地基加固工程中。然而,该桩型因受到成桩工艺、机械设备、地质条件、施工队伍素质等各种因素的影响,在桩身质量的控制上难度较大。本文结合南沙区JFE配套道路软基处理工程实践,探讨水泥搅拌桩的主要质量通病及其质量控制措施。

1工程概况

JFE配套道路位于南沙新垦区,连接南沙快速路及灵新大道,为城市市政一级主干道,其地质特点为高含水率、高压缩性、低承载力的淤泥土层,经综合分析决定采用水泥搅拌桩复合地基进行处理,工程总量达65万延米。

该工程各主要设计参数如下:桩径500mm,桩长13~18m,桩端穿越淤泥土层进入砂层0.5m以上,最大桩长为18m,复合地基设计承载力不小于120kPa,成桩体28天龄期无侧限抗压强度不小于0.6 Mpa,水泥用量不小于55kg/m。

2施工前的质量控制

2.1严格审查施工组织设计

施工组织设计是控制工程质量的关键,对其审查的核心是针对具体设计要求和本工程地质条件,形成一个操作性强的质量保证体系,避免套用一些固定模式而形成空洞条款。特别应将机台互检、班组交换及QC管理等内容具体化,使其真正成为确保工程质量、指导生产的操作规程。

2.2做好开工前的各项准备

(1)检查进场桩机的型号、铭牌、主要技术性能指标、年检时间及有效期等,不合格者不得使用;

(2)检查施工单位的场地平整情况,复测桩位的标签及桩机定位情况,确保桩位误差≦50mm;

(3)检查桩机上控制桩长的标记;

(4)检查水泥浆水灰比、喷浆压力、桩长、钻进速度、钻进工艺、喷浆时间等技术参数挂牌上机情况;

(5)检查所选用的水泥品种、标号、出厂合格证、准用证及复试报告,合格后方可使用;

(6)检查水泥浆集料桶体积,每次拌浆量的水和水泥的标记,实测输浆管长度、计算管内余浆量,确保注浆量准确;

(7)旋喷浆液前应做压气、压水、压浆试验,检查各部件各部位的密封性,一切正常后方可配浆,准备旋喷,保证连续施工。

2.3严格执行工艺性试桩

由于场地位置的不同,工程地质条件与搅拌桩的质量要求和施工工艺技术参数也不尽相同。因此,各机组均应根据初期工艺性试桩结果检验施工组织设计的内容是否与实际情况相符,并根据不同地质条件制定泵送时间、搅拌提升速度、复搅深度、喷浆压力、搅拌次数等指标,水灰比、水泥掺量及外加剂掺量应通过加固土室内试验进行检验。

3施工过程的质量控制

3.1控制喷浆量和搅拌均匀度

施工时应保持水泥定量不间断供应,控制好浆液的水灰比及稠度,配浆时必须过筛,过滤网眼应小于喷嘴直径,搅拌池槽)的浆液要经常搅动,不得出现沉淀;根据旋喷固结体的形状及桩身的均质性,调整喷嘴的旋转速度、提升速度、喷射压力和喷浆量;若因故停浆,则在搅拌机重新启动时将其下沉0.5m再继续制桩,以防止出现断桩;对易出现缩径的部位,应进行定位旋转喷射或复喷以扩大桩径。

为防止漏搅漏喷现象的发生,应建立班组自控制度,如实认真地填写班报表和供灰记录表,这是较为有效的手段之一。因此,施工原始报表应详尽完善、如实记录施工时间和工艺参数,完整反映施工全过程。各类原始报表均应由甲方和监理人员签证,质监部门予以复查认可后方可作为交工资料。

3.2控制合理桩长

深层搅拌桩施工中的最大难点是桩长的合理控制。本工程单桩承载力主要靠桩身进入粘土层lm来保证,由于持力层表面起伏较大,勘察钻孔间距过大,无法控制持力层与淤泥层的界面变化,因此全凭机手操作时的手感来控制会带来很大的随意性。本工程我们主要靠两个指标来指导和判断进入持力层的深度:①电流强度,淤泥层内预搅所耗电流较小,本工程一般仅30~40A,进入持力层后阻力增大,电流强度可增至60~70A;②下沉速度,搅拌机具在持力层内的下沉速度通常比淤泥层慢。我们在施工中采取了以下措施:

(1)收集勘察资料及己完工的搅拌桩长度、进入粘土层深度等资料,编制淤泥层底板等高线图,预定并检查每根桩的合理桩长;

(2)在班报表中及时准确地记录电流强度突变时的孔深及安培表读数,并自此孔深向下继续搅拌lm即可终搅;

(3)按班报表记载的搅拌下沉速度,根据下沉速度由快变慢的深度,检验终搅孔深和桩长是否满足入土要求。

3.3控制桩身垂直度

施工场地应力求平整,对悬挂在起吊设备上的搅拌机械,控制其两条轨道或链轮的高差≦150mm;对蜗轮蜗杆夹持方钻杆进行搅拌的机械,控制其底盘四边高差≦80mm。上述工作均应由班组自检后填入班报表中,监督员及现场监理人员不定时抽查后予以确认签字。

4施工后的质量控制

4.1检测控制

水泥搅拌的质量检测应严格按国家或地区有关技术标准进行,采用轻便触探、钻孔抽芯和载荷板试验等多种方法综合进行检测。其中,钻孔抽芯检测主要检测桩身完整性、桩身强度和桩底持力层,对轻便触探检测发现有质量问题或有疑问的桩,应进行重点检测;载荷板检测是直接检测复合地基载力,检测点数不少于总桩的0.5%,且每个单位工程不少于3个点。本工程载荷板检测结果表明,单桩及复合地基承载力均满足设计要求;钻孔抽芯检测结果表明,桩身水泥土连续、结构完整、水泥土搅拌混合均匀、胶结良好(或基本良好),水泥土强度均大于设计要求的1.2MPa,持力层均为设计要求的粘土层。

4.2桩径、桩位偏差检查

桩基开挖后,由施工单位对桩径、桩位偏差进行全面检查,再报监理单位复核,并由质监部门进行抽查。各级检查均应符合设计和施工规范要求后方可进入下一道工序的施工。

5结束语

本软基处理工程在各质量行为主体的共同努力下,采取了上述切实可行的质量控制措施,使软基处理达预期的效果。经采用轻便触探、载荷板及钻孔抽芯等多种方法综合进行检测,主要试验结果均满足国家规范和设计要求。最后经甲方组织设计、施工、质监、监理等各方共同验收,95%的地基分项工程被评为“优良”工程。

作者:梁海峰

搅拌桩质量控制论文 篇3:

探讨水利工程水泥搅拌桩施工质量控制要点

摘要:现代社会,随着建筑行业的发展,各种施工技术水平有了显著的提高,特别是在水利工程方面,我国投入了大量的精力致力于此方面的研究,取得了丰硕的研究成果。本文从水利工程中水泥搅拌桩施工质量控制要点方面入手,重点对现阶段的水泥搅拌施工进行了简要的分析,并结合当前我国主要的建筑技术,提出了质量检测方面注意事项与质量控制要点,供同行参考。

关键词:水利工程 水泥搅拌桩 施工质量 控制方法

21世纪,我国的水利工程技术有了飞速的进步,一方面源于人们对于建筑质量的要求越来越高,另一方面随着各种新兴建筑的兴起,建筑物的质量问题一直是水利工程中存在的主要问题,稍不注意,就会给整个的水利工程项目带来极大的影响。因此,在水利工程的实施过程中,需要重点做好质量控制方面的工作,合理的控制施工的质量,而在水泥搅拌桩技术的使用过程中,也要结合当前的实际情况,进行质量和施工方面的控制,以保证搅拌桩的稳定性。

一、案例概况

我国某处水利工程的施工过程中,由于本地供水紧张,而在夏季的时候又容易出现暴雨,因此在此地设置了水库。该水库主要是用于工业和农业用水,具有养殖、灌溉、饮用和防洪的多重作用。该项目在施工中,需要做好护岸墙的设计工作,结构上采用钢筋混凝土浇灌,以保证基本的坚固性,而且要结合当地的土质特征,对该片土地进行施工,尽可能的减少外在影响的影响,杜绝出现墙体渗漏的现象,以免给人民的生命和财产安全带来威胁。

二、施工前准备工作的质量控制要点

2.1 施工准备

在水利工程项目施工之前,需要做好准备工程,对工程的工期和具体的进度做好规划和安全,保证施工的质量水平,总的来说,准备工作主要有以下几个方面:第一,人员的配置。一般来说,施工人员的配置工作是工程的第一步,将人员配置到位,可以有效的控制施工的进度,保证基本的工期。第二,技术的完善。建筑施工,技术是关键,因此在施工的过程中,需要首先对施工的人员进行专业技术能力的培训和审核工作,这对于保证施工的质量和后期的项目管理都具有十分重要的意义。第三,材料的准备。按照事先测量好的数据进行施工材料的准备是施工中必不可少的步骤,尤其是在不同的施工环境中,采取不同的施工材料,需要进行细分,并能够保证最好的施工质量,除了施工材料之外,还需要对施工现场的机械进行验收工作。第四,施工的场地。施工场地是施工中最基础的部分,在施工之前需要平整施工的场地,雇佣专业的人士进行场地附属物的清理工作,确保在施工时不会耽误施工的工期。

2.2 施工放样

施工放样是施工中的重要组成部分,主要是指通过高技术的仪器对桩位进行的测量和判断。在放样的时候,需要专业的工作人员,运用科学的方法进行仪器的操作,以保证数据的精确性,同时在施工中,要按照放样的标准进行,不能出现较大的误差,以免影响工期,甚至给工程的整体质量带来不良的影响。

2.3 原材料的质量控制

(1)水泥是施工中的主要成分,也被称为固化剂,其质量是工程质量的关键。因此在选用水泥时,需要对水泥的质量和品种按照一定的规范要求进行挑选,而在水泥进场之前,要认真做好监测工作,提高其强度,才可进场施工。通常情况下,进场的水泥需要做好数量和质量都达到施工的要求,不合格的水泥是不允许进场的。

(2)施工中用于建筑材料搅拌的用水需要采用水质良好的水,一般是淡水,内含的矿物质不得小于每升0.3克,同时水中的侵蚀物质不得超过国家的相关标准,以保证水泥不具有侵蚀性为最佳。

三、实施过程中的质量控制要点

3.1工艺性试桩

在工程位置大面积施工之前,应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验(一般不宜少于5根),汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数:①满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程:场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆搅拌→成桩结束。

3.2 制浆质量的控制

按设计给定的水灰比(水和水泥按重量比严格控制)在制浆罐中进行拌制,备好的浆液还应不停地搅拌,使其均匀稳定,不得离析或停置时间过长,超过2 h的浆液应降低标号使用;浆液倒入集料时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。

3.3 泵送浆液质量的控制

泵送浆液前,管路应保持潮湿,以利于输浆。泵送浆液过程中,泵的压力必须足够和稳定,供浆必须连续,拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管,必须立即拆卸输浆管道,清洗干净。

四、施工后的质量检测控制要点

4.1 桩的质量检测

4.1.1 轻型动力触探(N10)检测

施工单位按照5%的检测频率,在成桩1~3 d内,采用轻型动力触探(N10)检测桩身的强度。根据贯入30 cm的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数,则认为桩的上部强度合格;否则,则认为不合格。

4.1.2 抽芯取样检测

在成桩28 d后采用抽芯取样检测,可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况,桩身的长度、强度和完整性。

4.2 桩的质量评定

第一类桩:①桩长、桩径满足设计要求,整体喷浆均匀,无断浆现象。②复搅段的桩芯完整且连续,呈柱状,复搅段以下,能取出完整的柱状芯样。③桩身上、中、下段强度均满足设计要求。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。

第二类桩:①桩长达到设计要求,整桩喷浆局部不均匀,但无断浆现象。②复搅段的芯样大部分完整,呈现柱状,可制成等高试件做无侧限抗压强度试验,局部松散呈块片状;复搅段以下,能取出芯样,芯样不完整,呈可塑状。③复搅段强度满足设计要求,复搅段以下有一定的强度。④所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%;当取芯率小于65%时,标贯击数须大于设计要求。

第三类桩:①桩长达不到设计要求。②桩体喷浆不均匀,有断浆现象。③复搅段的芯样松散无粘聚,大部分呈块片状,不能制成等高试件。④复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样。⑤所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%;且标贯击数小于设计要求。

五、结语

总而言之,在进行水利工程施工过程中,针对水泥搅拌桩施工,应该注意多个方面的问题,对其质量的控制要求也很高。优质的建筑质量,直接关系着整个工程的施工水平和人们的生活品味,因此做好施工技术方面的工作,是保证我国建筑行业发展的必由之路。我国在这个方面还存在很多的不足,需要在实践中不断的摸索和提高,以促进我国社会主义经济建设的长足稳定发展。

参考文献

[1] 管东利,郑文兴. 深搅桩在某水利工程软基处理中的应用探讨[J]. 科技资讯. 2008(13)

[2] 张爱疆. 水利工程中水泥搅拌桩施工技术的质量控制措施[J]. 河南科技. 2010(18)

[3] 赵显赫,李风龙,郭志双. 浅析水利工程项目成本控制优化策略[J]. 黑龙江科技信息. 2010(09)

作者:逢少东

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