溼噴樁加固軟土地基施工工藝的製作方法
2023-12-10 18:10:32
溼噴樁加固軟土地基施工工藝的製作方法
【專利摘要】本發明涉及地基處理工程技術，具體涉及一種溼噴樁加固軟土地基施工工藝。一種溼噴樁加固軟土地基施工工藝，包括：(1)工藝性試樁：即在正式施工前，必須進行工藝性試樁，應在10根左右，在條件受限時，每種配合比不得少於2根；試樁施工段落應選擇在地質最差段落，以利於控制後續施工；(2)施工順序布置：即放線定樁位→鑽機就位→下鑽噴漿至設計深度→邊攪拌邊提升鑽杆→至樁頂處停止攪拌→全程復攪一次(→提升至地面→關閉攪拌機械→移至下一樁位繼續施工。其有益效果在於針對施工控制要點落實到過程控制中，同時又加強了對原材料的控制和現場的管理，同時量成樁的樁徑、樁距，合格率100％。
【專利說明】溼噴粧加固軟土地基施工工藝【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及地基處理工程技術，具體涉及一種溼噴樁加固軟土地基施工工藝。
【背景技術】
[0002]溼噴樁是深層攪拌法的一種，它是利用水泥作為固化劑的主劑，通過特製的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和水泥漿強制攪拌，利用水泥和軟土產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質複合地基。所述的溼噴樁加固原理就是水泥加固土的過程，即採用機械深層攪拌軟土與水泥漿進而發生的一系列物理化學反應形成複合地基的過程。溼噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿，水泥中各種鈣質礦物和水完成部分水解和水化反應後，再和軟土中的水繼續進行水解和水化反應，生成鈣質化合物，形成複合地基強度的主導因素。當水泥中的各種水化物生成後，一部分自身繼續硬化，形成水泥骨架；另一部分則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發生反應。粘土中的化合物表面帶有各種離子，它們和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換，從而提高土體強度；又由於軟土本身具有膠凝性，再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結合起來，形成水泥土堅固聯結的團粒結構，使水泥土的強度大大提高。隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數量時，這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應，生成許多不溶於水的結晶化合物並逐漸硬化，同樣大大的增強了水泥土的強度和水穩性。從上述水泥加固土的原理可以看出，使水泥土保持足夠的強度，一要有相應數量的水泥，二是必須使水泥與土充分接觸，這為溼噴樁施工工藝提出了質量控制要點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於通過特製的深層攪拌機械，在地基深處將軟土和水泥漿強制攪拌，利用水泥和軟土產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定強度的優質複合地基。
`[0004]為了實現所述目的，本發明採取的技術方案具體如下:
[0005]一、進行工藝性試樁
[0006]為更科學的指導施工，嚴格控制溼噴樁施工質量，在正式施工前，必須進行工藝性試樁，工藝性試樁一般應在10根左右，在條件受限時，每種配合比不得少於2根；試樁施工段落最好選擇在地質最差段落，以利於更好的控制後續施工。
[0007]二、溼噴樁施工順序
[0008]進行溼噴樁施工的場地，按照設計要求的標高進行平整，清除一切障礙物、雜物。主要施工順序為放線定樁位一鑽機就位一下鑽噴漿至設計深度一邊攪拌邊提升鑽杆一至樁頂(地面以下25cm)處停止攪拌一全程復攪一次(如整樁設計漿量還有剩餘，應在復攪中繼續噴完)一提升至地面一關閉攪拌機械一移至下一樁位繼續施工。:
[0009]三、溼噴樁施工要求
[0010]根據工藝確定的各種施工參數制定施工要點，其技術參數為:水灰比為0.5，水泥用量為60kg/m，石膏粉為水泥用量的2%，水泥漿液攪拌時間必須> 3分鐘，水泥漿比重在
1.72?1.78之間；下鑽噴眾速度控制在1.0m/min之內；提升速度控制在0.8m/min之內；樁身垂直度< 1.5% ;採用下鑽噴漿，噴漿口設在鑽頭最下層葉片左側，以有利於鑽進潤滑和多復攪一遍，又能保證噴漿長度。
[0011]四、溼噴樁施工工藝
[0012]1、定位將鑽機移到指定樁位，對中雙向調整鑽機垂直度。為保證溼噴樁的垂直度，首先保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度，控制溼噴樁的垂直度偏差< 1.5%，樁位偏差< 5cm。
[0013]2、漿液配製嚴格控制水灰比，加水應經過核准的定量容器。水泥漿必須充分拌和均勻，檢測其密度並記錄。每米用漿量誤差不得大於5%。
[0014]3、鑽進噴漿、復攪提升開動漿泵，將經過過濾的水泥漿送至攪拌頭，開始鑽進噴漿，鑽進噴漿採用設計樁長和電流突變(進入持力層)雙控。在鑽進過程中保持連續噴漿；鑽進至設計深度或持力層後原地噴漿攪拌30秒後，開始提升復攪，復攪原則上為樁身全長，如無法進行全程復攪，應上報監理工程師批准。復攪過程中，應對局部噴漿不足的樁身部位進行補漿。
[0015]4、資料列印
[0016]成樁後，必須在移動鑽機前列印施工過程資料和成樁資料，嚴禁移機後補打資料。成樁資料列印必須經旁站監理監督並籤字確認。
[0017]本發明的有益效果在於施工前對水泥加固軟土的原理進行分析，對溼噴樁檢測實施細則進行學習，針對施工控制要點落實到過程控制中，同時又加強了對原材料的控制和現場的管理，再有監理的嚴格檢查、監督工作，同時量成樁的樁徑、樁距，合格率100%，成樁28天後經省高指用鑽孔取芯、標準貫入檢查，優良率達到95%以上，達到了預定的目標，得到了業主的好評和認可。
[0018]1.工程概況
[0019]南京至太倉高速公路南京至常州段NC-JTl-1合同段全長3km，用溼噴樁處理軟土地基段落長度629m，計用23113根，樁長253102延米，溼噴樁直徑為50cm，間距為1.2m?
2.0m，樁長在5.0m?15.5m之間，樁位平面置呈正三角形(梅花形)。
[0020]寧常高速公路標地處沿海、沿江、江淮之間的水網地區，穿越軟弱土地段佔全長的1/4，軟基處理的好壞，直接影響到路基的穩定性、整體工程的運營質量及工程的經濟性，因此控制溼噴樁施工質量的意義重大。
[0021]2.溼噴樁加固原理
[0022]溼噴樁加固軟土地基實際上就是水泥加固土的過程，即採用機械深層攪拌軟土與水泥漿進而發生的一系列物理化學反應形成複合地基的過程。
[0023]2.1水泥的水解和水化反應
[0024]溼噴樁施工是首先將水泥拌和成水泥漿，水泥中各種鈣質礦物和水完成部分水解和水化反應後，再和軟土中的水繼續進行水解和水化反應，生成鈣質化合物，這是形成複合地基強度的主導因素。
[0025]2.2粘土顆粒與水泥水化物的作用
[0026]當水泥中的各種水化物生成後，一部分自身繼續硬化，形成水泥骨架；另一部分則與其周圍具有一定活性的粘土顆粒發生反應。
[0027]2.2.1離子交換和團粒化作用
[0028]粘土中的化合物表面帶有各種離子，它們和水泥水化生成的鈣離子進行當量吸附交換，從而提高土體強度；又由於軟土本身具有膠凝性，再和水泥水化作用形成的凝膠粒子結合起來，形成水泥土堅固聯結的團粒結構，使水泥土的強度大大提高。
[0029]2.2.2凝硬反應
[0030]隨水泥水化作用生成的鈣離子超出交換所用的數量時，這部分鈣離子就與組成粘土的化合物反應，生成許多不溶於水的結晶化合物並逐漸硬化，同樣大大的增強了水泥土的強度和水穩性。
[0031]從上述水泥加固土的原理可以看出，使水泥土保持足夠的強度，一要有相應數量的水泥，二是必須使水泥與土充分接觸，即用機械充分拌和水泥和土。這為溼噴樁施工指明了控制要點。
[0032]3.現場工藝性試樁
[0033]為更科學的指導施工，嚴格控制溼噴樁施工質量，在正式施工前，必須進行工藝性試樁，其目的是:
[0034]a.驗證室內配合比。
[0035]b.掌握下鑽、提升的困難程度。
[0036]c.確定鑽頭進入硬土層電流變化程度。
[0037]d.確定水泥漿液密度。
[0038]e.確定合適的輸眾泵的輸眾量。
[0039]f.掌握水泥漿到達噴漿口的時間、攪拌機提升速度、復攪下沉、復攪提升速度等參數。
[0040]g.了解施工中冒漿情況及採用下沉噴漿和提升噴漿的不同效果。
[0041]現場工藝性試樁一般應在10根左右，在條件受限時，每種配合比不得少於2根；試樁施工段落最好選擇在地質最差段落，以利於更好的控制後續施工
[0042]4.溼噴樁現場施工控制
[0043]4.1施工準備
[0044]4.1.1施工現場準備
[0045]進行溼噴樁施工的場地，必須按照設計要求的標高進行平整，清除一切障礙物、雜物。
[0046]4.1.2施工機械準備
[0047]溼噴樁施工機械必須選用配有全自動電腦記錄儀的定型產品,施工前必須經當地計量部門檢驗。標定並鉛封；鑽機導向架內外側都必須標有醒目的刻度(由上而下Im標一個刻度)，以便施工時隨時觀察下鑽深度；鑽機導向架中間掛有能反應鑽機垂直度的標線；每臺樁機必須配備明示標牌，標明施工技術要求、樁機資料、施工配合比等；施工現場必須同時配備能測量泥漿比重的比重計。
[0048]4.1.3施工物資準備
[0049]現場庫存必須滿足施工2天的經過檢驗合格、質量穩定的大型廠家生產的水泥和石骨粉。[0050]4.2現場施工工藝控制細則
[0051]4.2.1主要施工順序
[0052]放線定樁位一鑽機就位一下鑽噴漿至設計深度一邊攪拌邊提升鑽杆一至樁頂(地面以下25cm)處停止攪拌一全程復攪一次(如整樁設計漿量還有剩餘，應在復攪中繼續噴完)一提升至地面一關閉攪拌機械一移至下一樁位繼續施工。:
[0053]4.2.2施工技術要求
[0054]根據工藝試樁確定的各種施工參數制定施工要點，必須嚴格遵守，各項技術參數如下:水灰比為0.5，水泥用量為60kg/m，石膏粉為水泥用量的2%，水泥漿液攪拌時間必須> 3分鐘，水泥漿比重在1.72?1.78之間；下鑽噴漿速度控制在1.0m/min之內；提升速度控制在0.8m/min之內；樁身垂直度< 1.5%;採用下鑽噴漿，噴漿口設在鑽頭最下層葉片左偵牝以有利於鑽進潤滑和多復攪一遍，又能保證噴漿長度。
[0055]4.2.3施工工藝
[0056]4.2.3.1 定位
[0057]將鑽機移到指定樁位，對中雙向調整鑽機垂直度。
[0058]4.2.3.2 漿液配製
[0059]嚴格控制水灰比，加水應經過核准的定量容器。水泥漿必須充分拌和均勻，檢測其密度並記錄。
[0060]4.2.3.3鑽進噴漿、復攪提升
[0061]開動漿泵，將經過過濾的水泥漿送至攪拌頭，開始鑽進噴漿，鑽進噴漿採用設計樁長和電流突變(進入持力層)雙控。在鑽進過程中保持連續噴漿；鑽進至設計深度或持力層後原地噴漿攪拌30秒後，開始提升復攪，復攪原則上為樁身全長，如無法進行全程復攪，應上報監理工程師批准。復攪過程中，應對局部噴漿不足的樁身部位進行補漿。
[0062]4.2.3.4 資料列印
[0063]成樁後，必須在移動鑽機前列印施工過程資料和成樁資料，嚴禁移機後補打資料。成樁資料列印必須經旁站監理監督並籤字確認。
[0064]4.3施工控制要點
[0065]根據溼噴樁加固軟土原理和溼噴樁檢測實施細則，施工控制時必須保證全樁的水泥用量、保持持續噴漿及保證噴漿長度、加強復攪特別時上部5m範圍的復攪，具體如下:
[0066]a.為保證溼噴樁的垂直度，首先保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度，控制溼噴樁的垂直度偏差< 1.5%，樁位偏差< 5cm。
[0067]b.嚴格控制鑽機下鑽深度、漿噴高程及停漿面，確保噴漿長度和水泥漿液噴入量達到設計要求。如因意外原因斷漿，必須以最早的時間(3h以內)補噴，重疊復噴50CM以上，超過3h按照規定重新補打一根樁。確保全樁水泥用量不得少於試樁時確定的水泥用量，每米用漿量誤差不得大於5 %。
[0068]c.水泥漿必須按預定的配比進行水泥、石膏粉和水的拌制，保證每根樁所需的漿液一次單獨拌制完成，使用前過篩並在3h內用完。漿液儲量不少於一根樁的用量，否則不得進行下一根樁的施工；施工時輸漿管路保持潮溼，以利於輸漿。
[0069]d.加強復攪控制，特別時上部5m的復攪，復攪時在全樁長範圍內以不大於規定的速度進行勻速復攪，以增加水泥土的均勻性且復攪宜一次完成。[0070]e.對輸漿管經常檢查，不得洩漏和堵塞，管道長度不得大於60m。定期檢查鑽頭，保持鑽頭直徑誤差在[-1cm?+3cm]之間。
[0071]f.合理安排樁位施工順序，先施工一個區域四周的樁，形成一個封閉的區域，再逐漸往中心施工，有利於整體的成樁質量和軟基處理效果。5.管理控制
[0072]施工單位和監理對溼噴樁施工必須保持高度的重視，加強現場管理和過程控制，及時發現施工中出現的問題並予以解決，杜絕質量隱患，確保溼噴樁施工質量。
[0073]5.1施工單位管理
[0074]項目經理部建立健全質量控制體系，層層把關。試驗室做好原材料的檢驗工作；現場安排專人(3臺鑽機配I人三班制)24h全過程旁站，詳細記錄每根樁的鑽進復攪時間、水泥用量(點水泥袋數量)、鑽杆垂直度、電流變化情況、施工樁長等，發現問題詳細記錄並馬上向上級匯報；項目部質量巡查小組不定時現場巡查，檢查現場施工情況和旁站人員的工作情況並及時解決現場出現的問題。
[0075]5.2監理管理
[0076]監理首先對施工單位的開工報告、室內配合比、施工單位資質、進場設備、施工組織設計、施工工藝、質量控制措施、安全措施等進行審查並參與工藝性試樁的工作，並對現場施工進行全過程旁站，隨時對每一根樁的成樁記錄、水泥用量、鑽杆垂直度、施工單位的旁站情況進行抽檢並對施工單位的資料現場籤字確認，發現問題詳細記錄並馬上向上級匯報。監理組安排專人不定時巡查。
[0077]正是由於施工前對水泥加固軟土的原理進行分析，對溼噴樁檢測實施細則進行學習，針對施工控制要點落實到過程控制中，同時又加強了對原材料的控制和現場的管理，再有監理的嚴格檢查、監督工作，所施工的23113根溼噴樁，總樁長253102萬延米。在施工結束7天後用輕便觸探器進行樁身質量檢查，同時量成樁的樁徑、樁距，合格率100%，成樁28天後經省高指用鑽孔取芯、標準貫入檢查，優良率達到95%以上，達到了預定的目標，得到了業主的好評和認可。
【權利要求】
1.一種溼噴樁加固軟土地基施工工藝採取的技術方案具體為:(1)工藝性試樁:即在正式施工前，必須進行工藝性試樁，工藝性試樁一般應在10根左右，在條件受限時，每種配合比不得少於2根；試樁施工段落最好選擇在地質最差段落，以利於更好的控制後續施工；(2)施工順序布置:即放線定樁位一鑽機就位一下鑽噴漿至設計深度一邊攪拌邊提升鑽杆—至樁頂(地面以下25cm)處停止攪拌一全程復攪一次(如整樁設計漿量還有剩餘，應在復攪中繼續噴完)一提升至地面一關閉攪拌機械一移至下一樁位繼續施工。
2.如權利要求1所述一種溼噴樁加固軟土地基施工工藝施工要求,其技術參數為:水灰比為0.5,水泥用量為60kg/m,石骨粉為水泥用量的2%,水泥眾液攪拌時間必須> 3分鐘，水泥漿比重在1.72?1.78之間；下鑽噴漿速度控制在1.0m/min之內；提升速度控制在0.8m/min之內；樁身垂直度< 1.5% ;採用下鑽噴漿，噴漿口設在鑽頭最下層葉片左側，以有利於鑽進潤滑和多復攪一遍，又能保證噴漿長度。
3.如權利要求1所述一種溼噴樁加固軟土地基施工工藝其特徵在於(I)、控制溼噴樁的垂直度偏差為1.5%，樁位偏差為5cm; (2)、漿液配製每米用漿量誤差不得大於5% ； (3)、鑽進噴漿採用設計樁長和電流突變(進入持力層)雙控；在鑽進過程中保持連續噴漿；鑽進至設計深度或持力層後原地噴漿攪拌30秒後，開始提升復攪；復攪過程中，應對局部噴漿不足的樁身部位進行補漿；(4)、成樁後，必須在移動鑽機前列印施工過程資料和成樁資料，嚴禁移機後補打資料。成樁資料列印必須經旁站監理監督並籤字確認。
【文檔編號】E02D5/46GK103669339SQ201210314169
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月28日 優先權日:2012年8月28日
【發明者】李孝虎 申請人:李孝虎