搅拌桩施工培训课件.pptx

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1、搅拌桩施工技术,1、什么是水泥搅拌桩,什么是搅拌桩,搅拌桩是软基处理的一种有效形式，是利用搅拌桩机将水泥或粉体状固化剂喷入土体并充分搅拌，使水泥或粉体状固化剂与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。故搅拌桩又分为水泥搅拌桩和粉喷桩两种。搅拌桩适合于加固各种成因的饱和软粘土，而常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。搅拌桩按主要使用的施工做法分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。,单轴搅拌桩钻机,双轴搅拌桩钻机,三轴搅拌桩钻机,2、水泥搅拌桩施工,水泥搅拌桩施工流程图,水泥搅拌桩施工工艺,1、施工准备阶段 场地清理 清除地上和地下的一切障碍物。场地平整标高宜比设计确定的基地标高再

2、高出0.30.5m，以保证桩头的施工质量。场地清理完成后对场地标高进行核查，与设计图纸进行比较，确保处理后的施工桩长能够达到设计处理深度。施工前，按照施工规范的要求进行场地清理。清理后的场地应平整，并做好排水。,布桩图 开工前，根据设计图纸按各区段里程画出布桩图。布桩图上标明线路中心、里程、路基基底线，每根桩编上编号，标出设计桩长。测量放样 测量人员按设计图纸、布桩图，进行桩位、原地表标高、桩位孔口标高等有关测量放样工作。2、钻机就位 搅拌桩机移到指定桩位，柱位定位偏差不得大于50mm。对中并使桩机保持水平。用钻机塔身前后左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻机垂直对准桩位中心，钻孔控制采

3、用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可以采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后方可开钻。,3、钻进 待深层搅拌机的水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度由电机的电流监测控制。工作电流不应大于70A。4、制备水泥浆 在搅拌头预拌下沉的同时，严格按施工配合比制作灰浆，配合比为0.45-0.55，灰浆搅拌时间必须大于4分钟，以便浆液充分拌合，不离析。搅拌好的水泥浆液应通过过滤网注入储浆桶个，以防水泥块或杂质堵塞注浆管道。,5、提升喷浆搅拌 深层搅拌以小于0.8-1.0m/min的速

4、度下沉到设计深度时，开启灰浆泵，将水泥浆压入地基中，在桩底做浆30s，并边喷边搅拌，同时严格按照每分钟小于0.8m的提升速度提升搅拌机轴，喷浆压力控制在0.7-1.0Mpa。6、复喷 重复上述步骤，提升至离地面1m时宜用慢速，提升至离地面0.3m时停止喷浆。搅拌数秒以保证桩头均匀密实。直到达到“四搅四喷”的要求。7、关闭搅拌机械，并移位。,四搅四喷,四搅：下钻搅动，上提搅动，重复一次四喷：下钻喷浆，上提喷浆，重复一次搅动与喷浆同时进行,搅拌桩施工演示,3、水泥搅拌桩质量控制,1、水泥搅拌桩质量控制表,2、注意事项,1、成桩7d后，应进行开挖检查，观测桩体成型情况及搅拌均匀程度，检查量为总数的5

5、%；成桩28d后，应进行钻孔取芯，检测无侧限抗压强度试验。桩身无侧限抗压强度（28d龄期）不低于1.2MPa。检查数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3根。2、泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利于输浆，现场拌制浆液，应有专人记录水泥用量，并记录泵送浆液开始、结束时间。3、送浆必须连续，拌制必须均匀，一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机钻头下沉至浆面以下1m，待恢复供浆后，在喷浆提升。因故停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。,4、水泥搅拌桩的试验检测,1、检测内容,搅拌桩处理软基，其最终质量控制参数是保证复合地基的整体承载力，为此搅拌桩检测包括两方面内容：1、桩

6、的测量放样检测，即在成桩后7d左右，通过检测桩位、桩数、桩间距来检查桩的放样情况；2、桩体本身质量的检测，其中包括桩身的完整性、桩身外形尺寸(桩身截面，有效桩长等)、桩身的连续性、均匀性、强度、密实度、单桩承载力等，其中最主要的控制参数为单桩承载力。桩身强度是以90d龄期为其强度标准值，但在实际工程中往往由于工期紧等多种因素影响而难以等到90d，一般取28d左右龄期，特殊情况下也有以更短龄期对桩身测试后推算至90d龄期强度。,2、检测方法,根据水泥粉喷桩处理软土地基的控制参数及检测内容，检测水泥粉喷桩施工质量常用的检测方法有目测法、截取桩段试压法、轻便动力触探法、静力触探法、钻孔取芯法、应力波

7、反射法、水电效应法和静载试验法等8种。,目测法,成桩7d后，开挖0.51.0m深基坑，测量桩位、桩间距，检查桩数，不符合设计要求时应补桩或采取其它的有效措施；符合要求再检查桩身成形情况，通过目测群桩桩顶是否平齐，桩体是否圆匀，有无缩颈和凹陷现象，桩身有无水泥结块或夹泥层，颜色深浅是否一致，并用手感知桩身松散或硬结程度，来判断桩身水泥土的搅拌均匀程度，对于墙式搭接桩还可通过目测检查桩头部分桩间的搭接情况。目测法是最常用、最基本也是最简便的检测方法，主要根据眼观、手摸等感觉，检查0.52.0m桩头质量的大致情况，不能反映有效桩长、桩身的状态信息，不能对桩身质量下完整结论。,截取桩段试压法,在成桩一

8、定龄期后(一般不少于10d)，在现场开挖出的桩体上部、桩顶以下连续截取长度等于桩径的三段桩体，上下截面用水泥砂浆整平，装入压力架后用压力机试压，可测得桩身的抗压强度和变形模量，同时也可以在桩段抗压破坏时进一步观察桩体喷浆搅拌的均匀性。该方法测试出的数据直接可靠，既可积累室内强度与现场强度之间的数据关系，又可避免桩体横断面方向上强度不均匀的影响。但该方法的缺点是挖桩深度过大，试验根数不能太多，而且该方法需要特制的夹板，对试验机精度也有一定的要求。同时在压前必须将上下面修水平，否则在施压时很容易出现偏心受压，产生较大的试验误差。,轻便动力触探法,一般是在成桩7d内，使用轻便触探器取桩身水泥土样，通

9、过观察水泥土样的颜色是否一致、有无结块水泥或未拌匀的土团来检查喷浆桩搅拌均匀程度，同时根据触探击数(N10)来判断桩身强度，对N10贯入10cm击数不能少于10击，少于10击或者每击大于10mm的区段直接可认为所检查段不符合要求，应进行处理。行业标准软土地基深层搅拌加固法技术规程(YBJ225-91)提出轻便触探击数(N10)与7d龄期水泥土强度所示关系。,注意事项,1、探测深度不能超过4m。2、触探点不能在桩中心位置，以避开桩中心水泥含量少、强度低的喷灰搅拌盲区，使触探具有代表性，一般定在距桩中心2/5桩径处。3、触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。,静力触探法,静力触探法是在成桩近期内，通

10、过在桩身及桩周土的不同深度进行静力触探试验，画出桩身及原始地基的触探P-S曲线。对比两者的P-S曲线形态即可直观地反映出水泥土搅拌桩桩身的均匀性，并根据桩身的P-S值提高程度来分析桩身强度。这种方法宜在成桩后近期内进行，否则随着龄期的增长、桩身强度的提高使实施难度加大。该方法有直观、快速的特点，但无论理论上还是实践上还需要作深入探讨，对测试设备也须作进一步改进和完善。因此，有关水泥搅拌桩的各种国家规范中都没有将该法列为水泥搅拌桩的质量检测方法。,钻孔取芯法,钻孔取芯法是在成桩一定龄期后通过钻孔取芯来检查桩长、桩各部位的水泥含量、桩身水泥土的喷粉、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况，同时在取芯

11、过程中可以进行标准贯入试验。通过观察钻孔取出芯样来判断粉喷桩桩身各部位搅拌的均匀性及状态；通过对芯样进行水泥滴定试验来检查桩身各段的水泥含量情况；通过对桩身各段水泥土原状土样的室内无侧限抗压强度试验及取芯过程各段配合用的标准贯入试验的标贯击数，可以可靠准确地判定桩身各段的桩身强度，同时也可测定出桩身土样的变形指标；通过在取芯过程中水泥土样的变化情况，可判定桩体的连续性并可确定桩长。,注意事项,钻孔取芯法是检测水泥粉喷桩直观、可靠、有效的方法，但由于粉喷桩横断面方向有搅拌轴部位的喷灰盲区、水泥土强度不是很高且桩体千层饼状的特点，因此在采用钻孔取芯法做单桩试验时应特别注意：1、孔位应避开喷灰盲区，

12、宜定在离桩中心2/5桩径处；2、在整个钻进取芯过程中，钻杆必须始终保持规定的垂直精度；3、在原状水泥土取样过程中注意尽量避免对水泥土样的扰动，特别小心试样破碎。钻孔取芯法不仅可通过垂直取芯测试单桩情况，也可通过斜杆取芯检查用于防水、支护、围堰等工程的墙式桩、格栅桩等搭接粉喷桩桩间的搭接情况。,应力波反射法,在一定龄期后水泥粉喷桩具有介于弹性体至散体之间的力学性质，但对于桩周土(软粘土、淤泥等)来说，在施加较小外力的情况下，可视为弹性体。由于水泥粉喷桩在形态上其长度远大于桩径，因此可将桩视为一维弹性杆件，同时桩身的强度达到一定程度时其阻抗明显大于桩周土及桩底阻抗，这符合应力波反射动测的理论假设，

13、应力波反射法是以弹性体内的应力波传播理论为依据，在桩顶中心用尼龙棒等垂直施加一冲击力，使桩质点受迫振动并产生弹性波，沿桩身向下传播。,当桩身存在松散、夹泥、搅拌不均匀等缺陷时会造成密度、截面或波速变化，这必然引起波阻抗的差异，从而产生波的反射和叠加。该振动信号被置于桩顶的加速度传感器接收，传至桩身完整性检测仪，经检测仪将采集到的信号进行放大、滤波处理和初步分析，数据采集结束后再用专门软件在计算机上作详细分析，综合时域曲线和频谱图形，评价桩身质量(即桩身的完整性、搅拌的均匀性、连续性等和桩身水泥土抗压强度)。,注意事项,应力波反射法测水泥粉喷桩较简捷方便，且节约工期，较适用于大数量粉喷桩普查与评

14、价分析。但使用该方法检测和分析时要注意：1、测试时桩的龄期不宜太短，一般至少要28d，否则因桩身强度太低使桩身与桩周土波阻抗差异不大，无法测得反映桩身实际施工质量的理想波形曲线。2、在对测试出的曲线结果进行分析时，不能象刚性桩那样把各种缺陷(如断桩、短桩、离析、夹泥等)仔细确定。在实测曲线上，波沿桩身传播出现有界面反射但不能仔细确定时，一般可以判定为搅拌不均匀。,水电效应法,水电效应法也叫电火花振动测桩法，它的基本原理是利用在桩顶水中高压放电，激起水体瞬间热膨胀产生的巨大脉冲力来激励桩的振动，而桩质量的好坏可用瞬态激励所得到的桩土系统的频响函数来识别。水电效应法的测试系统整体上来讲由激振装置、

15、信号接收、记录装置及信息处理装置等三大部分组成,测试过程组成部分,1、现场准备。包括桩头处理、安装水管、管内注水、安装高压电极及传感器等。2、仪器调试。包括振源调试和传感器、二次仪表调试。3、正式试验，记录好振动响应信号。4、信号数据数字化处理并进行分析计算，对桩的完整性进行判断并计算承载力，然后得出结论。水电效应法既可方便地测出桩身的完整性，同时也可快捷地推算出单桩或复合地基的承载力，是检测搅拌桩特别快捷、有效的一种方法但目前该方法在国内搅拌桩测试中尚未广泛使用。,静载试验法,由于搅拌桩最终的控制参数是复合地基的整体承载力，静载试验法是在桩体达到一定龄期后，对单桩或复合地基通过具有一定刚度的

16、压板加载来测试地基承载力的方法，是最能贴近地基受力的实际情况，最能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法，包括单桩静载试验和复合地基静载试验。,试验要点,1、对于单桩静载试验，压板直径应与桩径相等。对于复合地基静载试验，压板尺寸按面积置换率确定。压板中心必须与试验面中心重合，压板下须用10mm厚的粗砂垫平。2、试验荷载应按等量分级施加，加载等级可分为812级。对于工程桩总加载量接近或等于但不得超过设计值的1.5倍，对于试桩总加载量不宜少于设计值的两倍，加载方式常用堆载法或锚桩作反力支承法等，宁波大学发明的水箱法大气压反力桩基静载试验装置等都是较方便实用的加载方法。,3、测读沉降的间隔

17、时间及稳定标准。根据沉降稳定标准的不同，分慢速法和快速法。在工程桩上进行的单桩静载试验可采用快速法，快速法观测沉降的间隔时间为5、10、15、15、15min，加载满1h即施加下一级荷载。在试验桩上进行的静载试验和在工程上进行的复合地基载荷试验宜采用慢速法，慢速法观测的间隔为10、10、10、15、15min，以后每隔0.5h读一次沉降，当加载量尚未超过设计要求值时，1h内沉降增量小于0.1mm才可加下一级荷载；当加载量大于设计要求值以后，1h内沉降增量小于0.2mm即可加下一级荷载。,4、当出现下列情况之一时可终止试验，确定极限承载力：承压板周围的土明显地侧向挤出或压板周围出现明显的裂缝；沉

18、降S骤增大，荷载与沉降(QS)曲线出现陡降段；累计的沉降量已大于压板宽度B或直径D的10%；总加载量已达到预定的要求；对于慢速法，在某一级荷载下，24h内沉降速率不能达到稳定标准。当出现终止加载条件1、5两种情况时，极限承载力取该级荷载的前一级荷载；当出现终 止加荷条件第2种情况时，极限承载力取相应于陡降段的起点即第二拐点的荷载值。,5、卸载观测。每级卸载为加载的两倍，如为奇数，第一级可分3倍。每级卸载后，隔15min测读一次；读两次后，隔0.5h再读一次，即可卸下一级荷载。全部荷载卸完后，当测读到0.5h回弹量小于0.1mm即认为稳定。6、地基承载力的确定：对于单桩当极限承载力能确定时，取极

19、限承载力的1/2；未能确定极限承载力时，可取S/D=0.010.012所对应的荷载值。对于复合地基：a)当Q-S曲线上有明显的比例界限时，可取该比例界限所对应的荷载；b)当极限承载力能确定时，取极限承载力的一半，并与按比例界限所对应的荷载相比，取两者中的小值；c)如总加载量已为设计要求值的两倍以上，取总加载量的一半；,d)按相对变形确定。根据设计对沉降的要求和桩端土层的软硬，可取S/D=0.0040.010所对应的荷载值。静载试验法是在现场直接通过加载检测单桩及复合地基承载力的方法，最接近单桩或复合地基在工程实际中的受力状况，用该法检测的结果最能反映单桩和复合地基的实际承载力，但静载试验法得到

20、的是维持荷载作用下，最薄弱破坏模式相应的桩土体系丧失承载刚度的外荷，尽管它能全面获得承载刚度的变化情况，描述最弱的破坏模式，并得到与之相应的承载力，但它不能提供桩身质量的完整性、均匀性、连续性的完整信息，更不能定量定位，加之水泥搅拌桩具有桩体压碎破坏发生在浅层的特点，也就不能对搅拌桩的施工质量作出全面的评价。仅对承载力有怀疑的单桩或复合地基而言，目前静载试验法是最权威的检测方法，但要对搅拌桩的施工质量作出全面评价，还须用其它的检测方法与之配合和补充。,尽管水泥搅拌桩的检测方法已有这么多种，但每一种检测方法都有其局限性，没有一种方法是对桩身质量的全面评价。在没有一种更完美方法的情况下，为了保证水

21、泥搅拌桩的桩身质量，确保软基处理的成功，应根据经搅拌桩复合地基处理工程的重要性、复杂程度及所具有的检测仪器设备的实际条件与现场的实际情况，从中选择合理、可靠、有效的检测方法。可以用一种，也可以用多种方法联合检测，如常用组合有：用应力波反射法普查，用静载试验法对个别单桩或复合地基的承载力进行检验，还有用钻孔取芯法与动力触探法标准贯入试验配合进行等等。,5、搅拌桩的计量,工程量计算规则,1、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。23.3.2123.3.21Tuesday,March 21,20232、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。07:02:5807:02:5807:023/21/2023

22、 7:02:58 AM3、越是没有本领的就越加自命不凡。23.3.2107:02:5807:02Mar-2321-Mar-234、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。07:02:5807:02:5807:02Tuesday,March 21,20235、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。23.3.2123.3.2107:02:5807:02:58March 21,20236、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2023年3月21日星期二上午7时2分58秒07:02:5823.3.217、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。2023年3月上午7时2分23.3.2107:02Mar

23、ch 21,20238、业余生活要有意义，不要越轨。2023年3月21日星期二7时2分58秒07:02:5821 March 20239、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。上午7时2分58秒上午7时2分07:02:5823.3.2110、你要做多大的事情，就该承受多大的压力。3/21/2023 7:02:58 AM07:02:582023/3/2111、自己要先看得起自己，别人才会看得起你。3/21/2023 7:02 AM3/21/2023 7:02 AM23.3.2123.3.2112、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。21-Mar-2321 March 202323.3.2113、无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。Tuesday,March 21,202321-Mar-2323.3.2114、我只是自己不放过自己而已，现在我不会再逼自己眷恋了。23.3.2107:02:5821 March 202307:02,谢谢大家,