水泥搅拌桩作业指导书资料.docx
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水泥搅拌桩作业指导书资料
水泥搅拌桩施工作业指导书
一、编制依据：
《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》
《交通土建软土地基工程手册》
《沪宁城际铁路施工图路基设计总说明》
《沪宁城际铁路施工图路基设计大样图集》
《地基处理技术及工程应用》
二、工程概况
水泥搅拌桩法适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、软黏土、砂土、花岗岩残积层地基土地基，部分基本承载力不大于120Kpa的粘性土和粉性土地层也采用了搅拌桩复合地基。
搅拌桩的桩径为0.5m，呈正方形布置，桩长、桩间距按各工点图的设计要求施工。
桩长原则上必须穿透软弱层至硬底。
桩顶铺0.5m碎石垫层，垫层内铺设一层双向高强土工格栅，其抗拉强度不小于100KN/m，铺设土工格栅时，两端回折不少于3.0m。
三、水泥搅拌桩定义：
水泥深层搅拌法是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂就地强制拌和，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土。
从而提高地基强度，增大变形模量。
水泥深层搅拌法有浆喷（湿法）和粉喷（干法）。
根据设计及我工区的地质条件，选择粉喷（干法）的施工方法。
四、施工工艺
施工准备
储料（干粉）
搅拌机就位对中
预搅下沉
提升喷粉
停止喷粉
供粉否
是否正常？
是
复搅
移机
是
是否继续？
软土加固结束
否
图1粉喷桩施工工艺流程
（一）、施工准备：
1、技术准备：
进行水泥加固土室内外试验。
由监理单位会同施工单位到现场采集土样，做水泥土的配比试验。
通过室内试验主要了解所使用的水泥在加固中的性质、掺入量对水泥加固土的影响，水泥加固土的力学性质与龄期的关系等，用于指导设计、优化施工工艺。
水泥搅拌桩施工前先做室内配合比成桩工艺性试验（不少于2根），以复核地质资料以及设备、工艺、是否适宜。
提供满足设计固化剂（水泥）掺入量的各种操作参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等；验证搅拌均匀程度及成桩直径，了解下钻及提升的阻力情况，选择合理技术措施。
根据设计资料绘制干喷桩布桩图，并注明桩位编号及施工说明。
2、场地准备：
原地面清理、整平，并用小型压路机碾压密实。
清除施工场地处地上地下一切障碍，场地低洼处应回填黏土，不得回填杂土。
3、机具设备准备：
施工前对施工机械进行检验，保证设备具有良好及稳定的性能。
开钻之前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。
检查电源、线路，并做好照明准备工作。
4、人员准备
配齐所有管理人员和施工人员，并对所有人员进行安全技术交底。
（二）、钻机就位
在施工准备完成后，由测量人员根据布桩图用全站仪准确定出桩位。
钻机操作手按照放样桩位负责钻机正确就位。
（三）、搅拌成桩
钻机就位后，开始搅拌成桩。
钻机操作手负责桩机的下沉、提升、喷粉等，观察打桩机械的运转情况，做好维修保养，并按技术交底要求钻至设计标高。
现场试验员负责测定搅拌桩每米的喷粉量，记录施工中的各种数据。
电工负责施工电源、线路照明设备的安装。
工长负责施工现场的协调与组织管理。
五、施工中的注意事项
1、在开钻前，认真复核桩位，定位偏差不应超过5cm，必须校正搅拌轴的垂直度。
检查时用钻锤吊线进行控制。
2、桩顶、桩位标高均不应低于设计值。
3、水泥掺量：
水泥掺入量≥53kg/m。
要检查掺量计量方法是否准确可靠。
4、水泥标号与品种：
按设计要求或通过试块强度试验进行抽检。
5、钻进：
钻机正转给进状态，同时启动空压机喷射压缩空气，钻进至桩底设计深度。
并且应有一定的滞留时间，以保证水泥粉体到达桩底，一般为2-3min。
6、喷粉提升：
当确认水泥粉料到达桩底后开始反钻提升，提升的速度（喷粉）不应超过0.5m/min。
到桩顶设计标高时停止供料。
为便于控制搅拌质量，不得使用三档提升。
搅拌头提升到桩顶时，打开送气阀，关闭送料阀，不要关闭空压机，在原位慢速转动2min，以保证桩头均匀密实。
7、整个制桩过程一定保证边喷粉、边提升连续作业，当空气湿度大，粉体流动性差、喷气压力大、单位桩长喷粉量大时，应开通灰罐进气阀，对料罐进行加压，如出现断粉，应及时补喷，补喷的重叠长度不小于1m。
8、复搅：
必须做到认真复搅，搅拌头下沉、提升重复搅拌一次。
（控制在0.5-0.8m/min）真正做到搅拌均匀。
复搅深度为5m。
9、贮灰罐容量应超过一根桩的灰量加53kg，当贮灰量不足时，不得对下一根桩进行施工。
六、检验控制项目与方法
1、粉体喷射搅拌桩加固用的水泥的品种、规格及质量应符合设计要求。
严禁使用受潮、结块、变质的水泥。
检验数量：
同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥200t为一批，散装水泥500t为一批，当袋装水泥不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计。
施工单位每批抽样检验1组材料的强度、安定性、凝结时间等。
监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证检验，但至少一次。
检验方法：
检查产品质量证明文件及抽样检验。
2、粉体喷射搅拌桩的数量、布桩形式应符合设计，
检验方法：
观察、现场清点。
3、粉体喷射搅拌桩单桩喷粉量应符合设计要求。
检验数量：
施工单位、监理单位每根桩检验。
检验方法：
检查自动记录仪打印记录。
4、粉体喷射搅拌桩成桩深度及复搅长度应符合设计要求。
因故停喷时，恢复后的喷灰重叠长度不得小于1m。
检验数量：
施工单位每根桩检验。
监理单位按施工检验数量的20%见证检验。
检验方法：
测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志。
检查施工记录。
5、粉体喷射搅拌桩完整性、均匀性、桩身无侧限抗压强度应满足设计要求。
检验数量：
施工单位抽样检验粉喷桩总数的2‰，且不少于3根。
监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验。
检验方法：
粉喷桩完工后28d，在每根检测桩桩径方向1／4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。
钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。
6、粉体喷射搅拌桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。
检验数量：
总桩数的2‰，且每检验批不少于3根。
检验方法：
平板载荷试验。
7、粉体喷射搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号
检验项目
允许偏差
施工单位检验数量
检验方法
1
桩位（纵横向）
50mm
按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根
经纬仪或钢尺丈量
3
桩身垂直度
1%
经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
4
桩体有效直径
不小于设计值
开挖50～100cm后，钢尺丈量
七、粉喷桩施工常遇问题（或故障）及排除方法
粉喷桩施工过程中遇到问题（或故障）应及时排除，保证施工顺利进行。
常遇问题（或故障）的排除方法见下表。
故障
产生原因
排除与防治
卡钻
通过含水量过低或板结坚硬的土层，或局部遇到障碍物。
应停止钻进，查清原因，并采取下列措施：
（1）实行慢速钻进；
（2）提出钻头，改进钻头；
（3）如位置较浅，可用其它方法疏松土层后再钻；
（4）如提升钻杆时卡钻，则应暂停喷粉，待正常后再复喷。
喷粉不畅或堵塞
（1）输气管道连接部分密封不严，造成漏气或气源不足、气压降低；
（2）水泥吸潮结块或喷口粘结变小；
（3）固化料中含有杂物或大颗粒；
（4）部分地层透气性不良。
（1）检查空压机运行情况，调整气源压力，处理输气管的密封不严，确保正常输气；
（2）改用合格水泥，提出钻头清理喷嘴；
（3）清除固化料中的杂物和大颗粒，或改用于符合要求的固化料；
（4）喷粉不畅时，操纵喷料阀门由关到开，由开到关，反复多次。
桩体疏松
（1）土层含水量偏低，固化剂与原状土的固结程度差；
（2）遇到松散杂填土层，造成粉体流失，使桩体达不到原有的含灰量；
（3）喷粉不足，使桩体达不到原有的含灰量。
（1）对局部上层含水量过低，在确保质量前提下，可向土层适当注水：
对大面积干燥土层应改用浆液搅拌法成桩；
（2）可二次钻进，复喷一次粉料；
（3）检查输灰管路，提高喷灰量。
断桩
（1）水泥潮湿结块或其它异物堵塞管路，造成供灰中断；
（2）管道漏气或供气不足，造成喷灰中断；
（3）钻头喷粉孔磨损、堵塞，造成喷灰中断；
（4）先提钻后喷灰或提钻速度过快，造成喷灰中断；
（5）贮灰罐中灰已用完，喷粉中断。
（1）水泥应妥善保管，防止受潮，固化料用前要过筛，确保合乎要求的灰料入贮灰罐；
（2）经常检查管道，确保输灰畅通；
（3）喷灰计量要准确，供气风压要满足要求：
（4）提升钻杆前要先喷灰1～2min后均匀搅拌提升；
（5）钻头或输灰管道堵塞，应立即停钻清理；
（6）对已断灰桩应将上部断桩打除后，以水泥砂浆补桩或在邻位补桩。
空心桩
土壤含水量过低，使得固化料喷出后不能被土颗粒吸附，造成喷灰远射，四周桩体强度高，中部为土芯，形成空心桩。
当土层含水量低于20％时，宜采用钻孔时适当注水或改用喷浆搅拌成桩工艺。
桩体强度不均
（1）钻杆提升速度不均，使得喷入土层的灰量忽多忽少；
（2）输灰管道轻微堵塞，造成气压不稳，灰流量时高时低，使得喷灰不均；
（3）遇局部松软土层漏灰造成喷灰不均；
（4）遇粘土搅拌不开，喷灰量难以控制；
（5）供气压力不稳或贮灰罐与喷射管存在气压差。
（1）控制提钻速度，确保均匀提升，均匀喷灰、均匀搅拌；
（2）经常检查计量称，保证计量准确；
（3）经常检查输灰管路的喷灰量和供气压力、确保平稳送灰；
（4）遇松软土层或粘土层应调整输出转速，深正钻杆的适应性，使喷灰均匀；
（5）调整空压机的气压，确保气压稳定。
漏桩
（1）粉喷桩未编号，或施工中未按桩号逐根成桩；
（2）对所有桩位确定后未作用明显的标记，或桩位标记被土掩埋；
（3）未设专职工人员标记桩位和桩号。
（1）应逐桩编号，成桩过程中应逐排逐号前进；
（2）桩位应作明显标记，并注意施工中不得损环；
（3）应设专职人员作施工记录，认真记录施工桩号、桩长、喷灰量等技术数据；
（4）对已漏桩应予以及时补好。
常见故障及排除方法：
八、机械及劳动力组织
（一）机械设备配置
机械设备配置见下表。
机械设备配置
序号
设备名称
台数
备注
1
粉喷桩机
4
PH-5B
2
发电机
1
200kw
3
贮存罐
4
1600L
4
起重机
1
16T
5
空压机
1
1.6m3/min
（二）劳动力组织
劳动力组织见下表。
劳动力组织
序号
工种
人数
备注
1
施工现场管理
1
2
技术负责
1
3
记录员
4
4
粉喷桩机司机
8
5
发电机司机
1
兼电工
6
上料工
4
7
送灰工
4
九、质量体系及保证措施
1、质保体系
建立健全质量保证体系，项目部成立质量管理领导小组，由项目经理任组长，总工程师任副组长，负责质量领导工作；项目经理部设安质部负责全项目质量管理工作，安质部配备专职质检工程师，队设专职质检员，工班设专职质检员负责质量监督检查和各项检验工作，质量检查体系独立工作，质量检查人员有质量否决权和验工签证权。
2、质量保证措施
（1）施工机具设备的粉体发送器必须配置粉料计量装置，并记录水泥的瞬时喷入量。
严禁无粉料计量装置的粉体发送器投入使用；贮存罐容量应不小于一根桩的用灰量53kg；当贮量不足时，不得对下一根桩开始施工；钻头直径的磨损量不得大于1cm。
（2）控制钻头下沉及提升速度，保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌，严格按要求进行复拌。
（3）严格控制喷粉标高和停粉标高，不得中断喷粉，确保桩体长度；严禁在尚未喷粉的情况下进行钻杆提升作业。
（4）施工中发现喷粉量不足，应整桩复打，复打的喷粉量应不小于设计用量。
如遇停电、机械事故等原因，喷粉中断时，必须复打，复打时重叠段应大于1m。
（5）随时检查施工记录，对照施工工艺对每根桩进行质量评定，不合格的桩根据具体情况采取补救措施。
十、安全保证措施
1、严格执行“安全第一，预防为主”的安全方针和行业、地方的安全法规和政策，加大安全教育力度，增强员工安全意识。
2、特设专职安全员负责施工安全管理工作，施工前对施工现场进行全面检查，排除各种施工隐患。
3、完善安全保护设施，主要以安全用电，工地防火和机械操作，设置安全保护设施，油料等易燃物品堆放处要悬挂警示标语，所有车辆停放于规定地点。
4、各机械操作手必须持证上岗，施工前应对施工机械进行检查、维修，施工严格按机械操作规程作业。
5、所有施工人员必须带安全帽。
6、注意施工安全用电，工地用电必须采用一电一闸控制，并设置备用供电线路。
用电控制闸刀安放在人员不易触到的地方。
施工完毕后必须断开闸刀。
十一、环境保护措施
1、制定环境保护计划，严格组织施工管理，创标准化施工现场。
施工前要做到全员教育，全面规划，合理布局，为当地居民创造和保持一个清洁适宜的生活和生产环境。
2、项目部内由办公室设专人负责环境保护工作，与当地有关部门经常联系，针对工程特点，对下属施工队提出施工过程中环保要求，定期进行检查。
3、施工作业不得损坏用地范围外的耕地、树木、果林及水电设施。
4、水泥等粉细散装材料，运至工点后用棚布遮盖，卸运时采取必要措施，减少扬尘，防止大气污染。
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