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软基处理施工监理细则

S26 公路东延伸新建工程

JL1 软基处理施工

 

建 设 单 位:

上海沪申高速公路投资建设发展有限公

设 计 单 位:

上海城市建设设计研究院

同济大学建筑设计研究院

施 工 单 位:

中国中铁四局集团有限公司

监 理 单 位:

上海浦桥工程建设管理有限公司

编制人:

审批人 :

 

2013 年 4 月

S26 公路东延伸新建工程 JL1 软基处理监理细则

 

软基处理施工监理细则

一、编制依据

(1)《S26 公路东延伸新建工程施工图》;

(2)《S26 公路东延伸新建工程 1 标施工招标文件》;

(3)沪公投[2012]34 号《公路施工标准化指南》;

(4)《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004);

(5)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95);

(6)《工程测量规范》(GB50026—2007);

(7)上海市《公路工程施工质量验收规范》(DGJ08-119-

2005);

(8)《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)。

(9)《软基处理施工专项方案》

(10)《监理计划》

二、工程概况

S26 工程位于 G2 京沪高速公路与 G50 沪渝高速公路之间,

西起 G1501 上海绕城高速公路,东至 G15 沈海高速公路,途径

青浦区香花桥街道、重固镇和华新镇。

主线高架采用高速公路

标准,全长 10.6km,道路红线宽为 60m;沿线设置 G1501 立交、

1

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工程部位

工程项目

单位

数量

1.1 标主线道路

软土地基处理

水泥搅拌桩

m

14671

高压旋喷桩

m

510

PTC 桩(NE)

m

10504

PTC 桩(NW)

m3

5780

S26 公路东延伸新建工程 JL1 软基处理监理细则

 

赵重立交、嘉松立交、G15 立交,共四座互通立交。

 

地面道路包含高速道路、匝道道路及乡村联络道路。

地面

系统为 K2+167.071~K2+387 主线道路为双向 6 车道,另外还有

四条匝道路。

其余为乡村联络通道。

本标段水泥稳定碎石基层、桥面处理、桥面防水层及以上

路面工程、小箱梁预制及场外运输均不属于本标段工程量,水

泥混凝土路面属本标段工程。

1、主要工程数量表

 

 

软基处理工程数量表

2、主要技术标准

 

2

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(1)道路等级及设计速度

S26 主线:

高速公路,设计速度取 100km/h。

立交匝道:

设计速度 40~60km/h。

地面道路:

二级公路,设计时速 60Km/h.

(2)路面计算荷载:

BZZ-100 型标准车。

(3)路面设计基准期:

15 年。

台后最大填土高度:

立交匝道、跨线桥、跨越高等级通航

河道 2.5m 左右,一般跨河小桥及地方联络道(等外公路)

3.0~3.5m 左右。

水泥搅拌桩施工拟采用 GPP-5 型及 SJBF37 型水泥深层搅拌

桩机组和灰浆搅拌机等设备进行施工。

旋喷桩施工配置旋喷桩基,高压旋喷注浆泵。

PTC 桩施工配置振动打拔桩机。

浜塘处理:

淤泥埋深(淤泥顶面至原地面高差)大于 3m 的

暗浜,清表后同一般路基填筑;淤泥埋深小于 3m 的暗浜开挖后

根据不同的淤泥情况分别处理,若淤泥固结较高(≥85%),采

用明浜处理方法进行换填;若淤泥固结度较差(<85%),采用

30cm~50cm 的大块石进行抛填挤密,底部抛石挤淤至淤泥顶面

 

3

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以上 50cm 后用二灰填筑至原地面,分层填筑、分层碾压至相应

的压实度。

三.施工过程监理质量控制

1、水泥搅拌桩施工

 

1).工艺流程

 

施工准备

 

测量放线

 

钻机就位

场地、排水系统及材

料准备

浆液配比按设计

水泥材料检验

检查、调整钻机

要求检查

 

边喷浆、边正循环搅

拌下钻至设计深度

 

反循环喷浆、提升

浆液配制

 

喷浆压力、喷浆量、钻

机转速及提升速度控制

重复搅拌、下钻、喷浆

至设计深度

 

反循环喷浆、提升至地

成桩结束,清洗、施工下一根桩

水泥搅拌桩施工工艺流程图

 

4

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2)、水泥搅拌桩施工技术参数

 

水泥搅拌桩桩径 0.7m,为单轴双向搅拌桩,采用 42.5 级

普通硅酸盐水泥,水泥用量 100kg/m³,水灰比 0.5,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

升速度应相互匹配,钻头每转一圈的提升(或下沉)量以

1.0cm~1.5cm 为宜,以确保加固深度范围内土体的任何一点均

能经过 20 次以上搅拌。

浆泵出口压力保持在 0.4MPa~0.6MPa,

并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。

 

3)、放样定位

 

(1)按设计图示尺寸,以已经通过复核的轴线控制为基准

点,用全站仪结合尺量,放出桩位,桩位的允许偏差为 50㎜。

(2)桩位上用长约 30㎝的、边长 5cm 的方木桩,插入土

中,露出地表 2-4㎝,露出部分用红油漆涂刷。

(3)桩位测放结束立即自检,通过自检后,报请监理工程

师复核确认。

 

5

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4)、水泥搅拌桩机就位

 

水泥搅拌法施工的第一道就是将使用的钻机安置在设计桩

位上,使钻杆头对准桩位中心。

同时为保证钻孔达到设计要求

的垂直度,钻机就位后,进行水平较正,使搅拌桩机底盘的水

平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不得超过 1%;桩位的偏

差不得大于 50mm。

 

5)、配制水泥浆

 

按设计确定的配合比拌制水泥浆,使用水泥都应过筛,制

备好的浆液不得离析,泵送必须连续。

拌制水泥浆液的灌数、

水泥和外加剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。

 

6)、预搅下沉至设计加固深度

 

待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机

钢丝绳,使搅拌机沿导架搅拌切土下沉,切土下沉的速度可由电机

的电流监测表控制,搅拌机下沉时开启灰浆泵将水泥浆压入地

基中,边喷浆边旋转下沉。

搅拌机预搅拌下沉时,不宜冲水,

当遇到较坚硬的表土层而使下沉速度过慢时,可适当冲水下沉。

但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

6

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7)、提升喷浆搅拌

 

搅拌机下沉到达设计深度后,应座底喷浆搅拌 30s,在浆

液与桩端土体充分搅拌后,再开始提升搅拌头,边喷浆、边旋

转、边提升。

搅拌机喷浆提升的速度、喷浆量和喷浆压力必须

符合施工工艺的要求,并应有专人记录。

施工时如因故停浆,

宜将搅拌机下沉至停浆点以下 0.5m 处,待恢复供浆时再喷浆搅

拌提升。

若停机时间超过 3 小时,为防止浆液凝结堵管,宜先

拆卸输浆管路,妥为清洗。

搅拌机停浆面应高出设计桩顶标高

0.3m~0.5m,以保证桩顶附近桩身质量。

 

8)、重复上、下搅拌

 

为提高相对软弱土层中的搅拌桩桩体强度,成桩应采用重

复搅拌工艺,必须确保全桩长在喷浆后上下至少再重复搅拌一

次。

 

9)、冲洗

 

向集料斗注入适量清水,开启灰浆泵,冲洗全部导管中的

水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。

 

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10)、移位

 

搅拌机移到下一个桩位上,重复 5~10 的步骤。

 

11)、水泥搅拌桩监理质量控制

 

监理控制重点:

水泥浆配比、水泥用量、桩长、桩数量。

(1)必须使用有质量检验单、有出厂日期的符合设计标号

的水泥,对受潮变质、不符合设计要求过期水泥一律不准使用。

 

(2)水泥浆配比要经试验试配及监理核准。

(3)计算出每米加固土实际的水泥用量及每根桩的实际水

泥用量。

(4)施工前至少要做 2 根试桩并取得一些参数,如钻进速

度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量及搅拌

的均匀性。

(5)水泥浆不得离析,供浆要连续,拌和要均匀,一旦因

故停浆,将搅拌机下沉至停浆面以下 0.5m,待恢复供浆后再喷

浆提升,如因故停机超过 3h,为防止浆液硬结堵管,应先拆卸

8

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输浆管路清洗后备用。

(6)对漏喷、断喷的桩必须进行补喷和复喷,重喷的重叠

部分必须达到要求(重叠部分不少于 0.5m)。

(7)严格控制制桩时的压浆时间,保证桩顶至桩尖的质量,

从而确保成桩质量。

(8)做好施工记录,交接班应做好交接工作,防止脱节。

(9)搅拌桩施工期间随时做好自检工作:

各机组定期挖出

一定数量的桩头,以检验水泥凝固情况,发现问题现场及时解

决;根据开挖情况对一定数量的桩做动力触探试验,检验桩头

强度,发现异常有针对性地解决。

(10)水泥搅拌桩的质量控制应贯穿咋施工的全过程,并

应坚持全过程的施工监理。

施工过程中必须随时检查施工记录

和计量记录,并对照规定的施工工艺对每根桩进行质评定。

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、停浆处理方法等。

 

12)、质量管理

 

水泥搅拌桩施工完成后需进行检查,具体要求如下:

 

9

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项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

桩距(mm)

±100

抽查 2%

2

桩径(mm)

不小于设计

抽查 2%

3

桩长(m)

不小于设计

查施工记录

4

竖直度(%)

1.0

查施工记录

5

单桩喷浆量

符合设计

查施工记录

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(1)成桩 7d 后,采用浅部开挖桩头(深度不宜超过停浆

面下 0.5m),目测检查搅拌的均匀性,测量成桩直径。

检查量

为总桩数的 5%。

(2)成桩 28d 后,随机抽取桩体数量的 2%进行动测检验,

每根检测桩沿桩基深度方向 2m 以下每隔 1m 进行标准贯入试验,

要求标准贯击数平均值不小于 16 击,同时采取原状水泥土芯样

不小于三个(上、中、下),进行无侧限抗压强度试验,28d 无

侧限抗压强度≥0.75MPa。

(3)复合地基承载板试验,为成桩总数的 0.2%,且每个

区段不少于 3 根,复合地基承载力特征值不小于 120Mpa。

(4)水泥搅拌桩质量验收标准

 

 

水泥搅拌桩质量验收标准

10

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问题

原因分析

处理措施

喷浆

堵塞

1、水泥受潮结块;

2、制浆池滤网破损以及

清渣不及时;

1、改善现场临时仓库的防雨防潮条件;

2、加强设备器具的检查及维修保养工作,定期

更换易损件;

速度

失稳

1、设备自身速度控制系

统存在缺陷;

2、机组人员操作不规范

不熟练;

1、不符合技术要求的设备机具不得进场,陈旧

的设备应及时更换;

2、督促施工单位搞好岗前培训工作,建立持证

上岗制度;

喷浆

不足

1、输浆管有弯折、外压

或漏浆情况;

2、输浆管道过长,沿程

压力损失增大;

1、及时检查、理顺管道,清除外压,发现漏浆

点应进行补漏,严重时可停机换管;

2、制浆池尽量布置靠近桩位,以缩短送浆管道。

当场地条件不具备时,可适当调增泵送压力;

进尺

受阻

地下存在尚未清楚的孤石、

树根及其他障碍物等

1、及时停机移位,排除障碍物后重新复位开机;

2、当障碍物较深又难以清除时,应及时与设计

及有关方联系,结合实地情况共同协商处理措施

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6强度(Mpa)不小于设计抽查 5%

 

13)、质量通病防治

 

 

根据施工中经常出现的问题,提出相应的处理办法参考下表:

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项目

名        称

指        标

压      力

≥0.7MPa

水泥浆

喷浆压力

22MPa

浆      量

90~100L/min

水 灰 比

1.0

水泥参入量

30%

水泥等级

42.5 级

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2、高压旋喷桩施工

 

1)、 高压旋喷桩施工工艺流程

 

施工准备

 

测量放线

孔位、孔斜及孔壁稳

引孔施工

 

引孔验收

 

高喷钻机就位

 

钻  孔

 

旋喷提升

 

清洗、移位

 

2)、技术参数

定性控制

 

浆液配比按设计要求

检查

 

喷浆压力、钻机转速

及提升速度控制

 

高压旋喷桩施工流程图

 

高压旋喷桩施工技术参数

场地、排水系统及材

料准备

 

水泥材料检验

 

浆液配制

 

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其它参

提升速度

20~28cm/min

转      速

15~25r/min

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3)、放样定位

 

(1)按设计图示尺寸,以已经通过复核的轴线控制为基准

点,用全站仪结合尺量,放出桩位,桩位的允许偏差为 50㎜。

(2)桩位上用长约 30㎝的 Φ14 竹片,插入土中,露出地

表 2-4㎝,露出部分用红油漆涂刷。

(3)桩位测放结束立即自检,通过自检后,报请监理工程

师复核确认。

 

4)、旋喷钻机就位

 

旋喷注浆施工的第一道就是将使用的钻机安置在设计桩位

上,使钻杆头对准桩位中心。

同时为保证钻孔达到设计要求的

垂直度,钻机就位后,进行水平较正,使其钻杆轴线垂直对准

钻孔中心位置。

垂直度偏差控制在 1.5%以内。

 

5)、钻孔

 

在预定的旋喷位置处,在钻机动力扭矩带动下,利用钻具

带动钻头进行钻孔。

钻进时钻杆应保持垂直,与设计偏差不应

 

13

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大于 1.5%;采用特定钻杆造浆护壁钻孔至设计深度、并超过

20~40cm。

在进行钻孔的过程中,如果遇到砂层或卵石层,为

了防止塌孔,要用 1:

2 的水泥浆护壁。

为避免对邻桩的干扰,

应保证两桩施工间距,为防止串孔隔桩跳打。

当施工时遇到不明障碍物时,应马上停钻,待查明后方可

进行继续作业,以免对地下管线造成破坏。

 

6)、配制水泥浆

 

水泥浆液的水灰比越小高压喷射注浆处理地基的强度越高。

生产中因注浆设备的原因,水灰比太小时,喷射有困难,故水

灰比通常取 0.8~1.5,本工程水泥浆水灰比取 1.0,设计用灰

量不少于 245kg/m,拌制灰浆时,先加水,然后加水泥,为防

止浆液中颗粒粒径过大堵塞喷嘴,现场施工时设置两道浆液过

滤网片,网片中网格的规格为 0.5mm*0.5mm。

浆液的搅拌时间

大于 3 分钟,为了保证浆液的浓度,应当采用二次搅拌配制浆

液,即在第一只搅拌桶中按确定的水灰比配制并搅拌水泥浆液,

搅拌 3-5 分钟后放入第二只搅拌桶中待用。

配制的浆液应在 3

小时内用完。

 

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7)、喷射注浆

 

先送气清管保持空气管道流畅,再喷射水泥浆体。

水泥浆

体压力需慢速提升,当达到设计要求压力值后继续原地喷射 1

分钟,慢速旋转及提升钻杆,保持水泥浆压力流匀速旋转提升,

从而达到均匀切割土体使水泥浆同土体充分搅拌成型。

按注浆

顺序,由下向上连续喷射水泥浆体,当注浆管不能一次提升完

成而需分数次卸管时,卸管后喷射的搭接长度不得小于

150mm,以保证固结体的完整性。

在旋喷桩底部和顶部进行复喷,

以增大承载力和确保处理质量,复打重叠段应大于 1m。

 

8)、回灌

 

为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程,采用超高喷射(超高

量大于收缩高度),必要时在原孔位采用回灌冒浆或第二次注浆。

 

9)、高压旋喷桩质量控制

 

(1)要求施工单位指派管理人员负责文明安全施工,编制

好机台编号、水灰比、桩长等制成标牌统一悬持于桩机明显指

定位置。

15

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(2)喷射注浆前,要检查高压设备和管路系统。

设备的压

力和排量必须满足设计要求,使用高压泵时,应对安全阀进行

测定,其运行必须可靠。

管路系统的密封圈必须良好,各通道

和喷嘴内不得有杂物,应用水清洗送浆管道,检查有无堵塞现

象,确保正常施工。

(3)为保证高压旋喷桩桩体垂直度满足规范要求,在钻机

上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆前、后、左、右距离相等

来进行控制,其误差不大于 1.5%。

(4)为了确保桩体每米水泥掺入量以及水泥浆用量达到设

计要求,每台机械均配备磅称和泥浆比重仪,以备监理工程师

和质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

(5)水泥浆搅拌配合比:

水灰比为 1.0,每米掺灰量为

245kg。

水泥浆严格按照配合比配制,水泥中不得有结块或杂物。

为防止水泥离析,搅拌机应不断搅动。

浆液搅拌完毕后送至吸

浆管时,应有过滤网,过滤筛孔以小于喷嘴直径的一半为宜。

(6)高压旋喷桩施工采用钻孔提升注浆工艺,喷浆压力

22Mpa,钻机旋转速度 15~25r/min,钻机提升速度

0.2~0.28m/min。

 

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(7)为保证旋喷桩桩端、桩顶及桩身质量,钻孔喷浆时应

在桩底部停留 60 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 15 秒。

(8)施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。

每根桩开钻

后应该连续作业,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每米用量。

若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。

(9)当注浆管提升分次卸管时,动作应迅速,卸管后喷射

注浆的搭接长度不得小于 100mm,以保证桩体的完整性。

(10)施工中发现喷浆量不足,应该要求整桩复搅,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。

(11)喷射注浆完成后,由于浆液的析水作用,一般桩体

均有不同程度的收缩,使桩顶出现一个凹穴,容易造成加固地

基与建筑基础结合不紧密或脱空现象,为防止这种现象的出现,

可采取将固结体顶部凿去部分,在凹穴部位用混凝土填补或直

 

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接在旋喷孔中再次注入浆液;或在旋喷注浆完成后,在固结体

的顶部 0.5m~1.0m 范围内再钻进 0.5m~1.0m,在原位提杆再

注浆复喷一次加强。

(12) 如果因返浆较多,将原施工桩位标志埋没时,必须

重新利用原外引测量点布置桩位。

(13)当出现压力下降且低于设计值和压力骤增超过设计

值时,都表明了注浆管的状态有异常:

有漏浆的地方或是接头

松动甚至脱落,或是堵管堵孔等,必须立即停机检查,修复后

应继续施工直至喷完此桩为止。

(14)在喷射注浆过程中,应注意观察冒浆情况,以及时

了解土层情况、喷射效果和喷射参数是否合理。

冒浆量小于注

浆量 20%为正常现象;超过 20%或完全不冒浆时,应查明原因并

采取相应措施。

若地层中有较大空隙而引起不冒浆,需在浆液

中掺入适量速凝剂或增大注浆量;若冒浆量过大,可减少注浆

量或加快提升和旋转速度。

(15)现场施工人员认真填写施工原始记录,记录内容应

包括:

施工桩号、施工日期、天气情况;

 

18

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问题

原因分析

处理措施

压力

上不

1、安全阀和管路接头处密封

圈不严而有泄漏现象;

2、泵阀损坏,油管破裂漏油;

3、安全阀的安全压力过低,

或吸浆管内留有空气或密封圈

泄漏;

4、栓塞油泵调压不够;

应停机检查,经检查后压力自然上升,并

以清水进行调压试验,以达到所要求的压

力为止

压力

骤然

上升

1、喷嘴堵塞;

2、高压管路清洗不净,浆液

沉淀或其他杂物堵塞管路;

3、泵体或出浆管路有堵塞;

应停机检查,首先卸压,如喷嘴堵塞,将

钻杆提升,用铜针疏通;其他堵塞应松开

接头进行疏动,待堵塞消失后再进行旋喷

不冒

浆或

冒浆

过大

1、土层中有较大的空隙,使

浆液漏失,引起不冒浆;

2、喷射压力不够,喷嘴孔径

过大,提升和旋转钻杆速度过

慢,或有效喷射范围与注浆量

不相适应而造成冒浆量过大;

一般冒浆量小于 20%,可视为正常现象;

超过 20%或完全不冒浆应针对所查明的原

因进行处理,如土层空隙较大,可在浆液

中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间;冒

浆量过大,可提高喷射压力,适当缩小喷

嘴孔径,加快提升和旋转速度,调整注浆

S26 公路东延伸新建工程 JL1 软基处理监理细则

 

喷浆深度、停浆标高;

灰浆泵压力、管道压力;

钻机转速;

提升速度

浆液流量;

每米喷浆量。

 

10)、质量通病防治

 

施工中出现的问题应及时分析原因,提出处理办法,一般

 

问题的出现及处理参考下表:

19

上海浦桥工程建设管理有限公司

旋喷

体强

度不

1、使用受潮或过期的水泥,

或喷射时水泥浆未搅匀沉淀;

2、喷射时压力、流量不均匀

或操作程序不当,钻杆提升或

旋转速度不匀;

3、浆管路或喷嘴轻微堵塞,

造成气压不稳,喷浆不匀;

选用新鲜无结块、活性良好的水泥;水泥

浆应拌均匀;加强操作控制,使压力、流

量、钻杆提升和旋转速度均匀,防止管路

和喷嘴堵塞

固结

体顶

部下

旋喷桩在水泥液与土搅拌混合

后,由于浆液的析水特性,会

产生一定的收缩作用,因而造

成在固结体顶部出现凹穴。

穴的深度随土质、浆液的析水

性、固结体的直径和长度等因

素的不同而异

在旋喷桩施工完毕,将固结体顶部凿去部

分,在凹穴部位用混凝土填补或直接在旋

喷孔中再次注入浆液;或在旋喷注浆完成

后,在固结体的顶部 0.5m~1.0m 范围内再

钻进 0.5m~1.0m,在原位提杆再注浆复喷

一次加强

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

权值

1

桩距(mm)

±100

抽查 2%,钢尺丈量

1

2

桩径(mm)

不小于设计

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