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文檔簡介

水泥土攪拌樁原理及施工工藝

1、概述水泥土攪拌法是用于加固飽和粘性土地基的一種新方法。它是運用水泥(或石灰)等材料作為固化劑,通過特制的攪拌機械,在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液或粉體)強制攪拌,由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理-化學(xué)反映,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的水泥加固土,從而提高地基強度和增大變形模量。根據(jù)施工方法的不同,水泥土攪拌法分為水泥漿攪拌和粉體噴射攪拌兩種。前者是用水泥漿和地基土攪拌,后者是用水泥粉或石灰粉和地基土攪拌。水泥土攪拌法分為深層攪拌法(以下簡稱濕法)和粉體噴攪法(以下簡稱干法)。水泥土攪拌法合用于解決正常固結(jié)的淤泥與淤泥質(zhì)土、粉土、飽和黃土、素填土、粘性土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。本地基土的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4時不宜采用干法。冬期施工時,應(yīng)注意負(fù)溫對解決效果的影響。濕法的加固深度不宜大于20m;干法不宜大于15m。水泥土攪拌樁的樁徑不應(yīng)小于500mm。水泥加固土的室內(nèi)實驗表白,有些軟土的加固效果較好,而有的不夠抱負(fù)。一般認(rèn)為具有高嶺石、多水高嶺石、蒙脫石等粘土礦物的軟土加固效果較好,而具有伊里石、氯化物和水鋁英石等礦物的粘性土以及有機質(zhì)含量高、酸堿度(pH值)較低的粘性土的加固效果較差。2、加固機理水泥加固土的物理化學(xué)反映過程與混凝土的硬化機理不同,混凝土的硬化重要是在粗填充料(比表面不大、活性很弱的介質(zhì))中進行水解和水化作用,所以凝結(jié)速度較快。而在水泥加固土中,由于水泥摻量很小,水泥的水解和水化反映完全是在具有一定活性的介質(zhì)─土的圍繞下進行,所以水泥加固土的強度增長過程比混凝土為緩慢。1.水泥的水解和水化反映普通硅酸鹽水泥重要是氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵及三氧化硫等組成,由這些不同的氧化物分別組成了不同的水泥礦物:硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣、硫酸鈣等.用水泥加固軟土?xí)r,水泥顆粒表面的礦物不久與軟土中的水發(fā)生水解和水化反映,生成氫氧化鈣、含水硅酸鈣、含水鋁酸鈣及含水鐵酸鈣等化合物。所生成的氫氧化鈣、含水硅酸鈣能迅速溶于水中,使水泥顆粒表面重新暴露出來,再與水發(fā)生反映,這樣周邊的水溶液就逐漸達成飽和。當(dāng)溶液達成飽和后,水分子雖繼續(xù)進一步顆粒內(nèi)部,但新生成物已不能再溶解,只能以細(xì)分散狀態(tài)的膠體析出,懸浮于溶液中,形成膠體。2.土顆粒與水泥水化物的作用當(dāng)水泥的各種水化物生成后,有的自身繼續(xù)硬化,形成水泥石骨架;有的則與其周邊具有一定活性的粘土顆粒發(fā)生反映。(1)離子互換和團粒化作用粘土和水結(jié)合時就表現(xiàn)出一種膠體特性,如土中含量最多的二氧化硅遇水后,形成硅酸膠體微粒,其表面帶有陰離子Na+或鉀離子K+,它們能和水泥水化生成的氫氧化鈣中鈣離子Ca++進行當(dāng)量吸附互換,使較小的土顆粒形成較大的土團粒,從而使土體強度提高。水泥水化生成的凝膠粒子的比表面積約比原水泥顆粒大1000倍,因而產(chǎn)生很大的表面能,有強烈的吸附活性,能使較大的土團粒進一步結(jié)合起來,形成水泥土的團粒結(jié)構(gòu),并封閉各土團的空隙,形成堅固的聯(lián)結(jié),從宏觀上看也就使水泥土的強度大大提高。(2)硬凝反映隨著水泥水化反映的進一步,溶液中析出大量的鈣離子,當(dāng)其數(shù)量超過離子互換的需要量后,在堿性環(huán)境中,能使組成粘土礦物的二氧化硅及三氧化二鋁的一部分或大部分與鈣離子進行化學(xué)反映,逐漸生成不溶于水的穩(wěn)定結(jié)晶化合物,增大了水泥土的強度,從掃描電子顯微鏡觀測中可見,拌入水泥7天時,土顆粒周邊充滿了水泥凝膠體,并有少量水泥水化物結(jié)晶的萌芽。一個月后水泥土中生成大量纖維狀結(jié)晶,并不斷延伸充填到顆粒間的孔隙中,形成網(wǎng)狀構(gòu)造。到五個月時,纖維狀結(jié)晶輻射問外伸展,產(chǎn)生分叉,并互相連結(jié)形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),水泥的形狀和土顆粒的形狀已不能分辨出來。3.碳酸化作用水泥水化物中游離的氫氧化鈣能吸取水中和空氣中的二氧化碳,發(fā)生碳酸化反映,生成不溶于水的碳酸鈣,這種反映也能使水泥土增長強度,但增長的速度較慢,幅度也較小。從水泥土的加固機理分析,由于攪拌機械的切削攪拌作用,事實上不可避免地會留下一些未被粉碎的大小土團。在拌入水泥后將出現(xiàn)水泥漿包裹土團的現(xiàn)象,而土團間的大孔隙基本上已被水泥顆粒填滿。所以,加固后的水泥土中形成一些水泥較多的微區(qū),而在大小土團內(nèi)部則沒有水泥。只有通過較長的時間,土團內(nèi)的土顆粒在水泥水解產(chǎn)物滲透作用下,才逐漸改變其性質(zhì)。因此在水泥土中不可避免地會產(chǎn)生強度較大和水穩(wěn)性較好的水泥石區(qū)和強度較低的土塊區(qū)。兩者在空間互相交替,從而形成一種獨特的水泥土結(jié)構(gòu)??梢姡瑪嚢柙匠渥?,土塊被粉碎得越小,水泥分布到土中越均勻,則水泥土結(jié)構(gòu)強度的離散性越小,其宏觀的總體強度也最高。

3、水泥加固土工程性能水泥摻入比為

摻加的水泥重量

=

×100%

被加固軟土的濕重量或

摻加的水泥重量

水泥摻量=

(kg/m3)

被加固土的體積(1)水泥土的物理性質(zhì)1)含水量水泥土在硬凝過程中,由于水泥水化等反映,使部分自由水以結(jié)晶水的形式固定下來,故水泥土的含水量略低于原土樣的含水量,水泥土含水量比原土樣含水量減少0.5%~7.0%,且隨著水泥摻入比的增長而減小。2)重度由于拌入軟土中的水泥漿的重度與軟土的重度相近,所以水泥土的重度與天然軟土的重度相差不大,水泥土的重度僅比天然軟上重度增如0.5%~3.0%,所以采用水泥土攪拌法加固厚層軟土地基時,其加固部分對于下部未加固部分不致產(chǎn)生過大的附加荷重,也不會產(chǎn)生較大的附加沉降。3)相對密度由于水泥的相對密度為3.1,比一般軟土的相對密度2.65~2.75為大,故水泥土的相對密度比天然軟土的相對密度稍大。水泥土相對密度比天然軟土的相對密度增長0.7%~2.5%。4)滲透系數(shù)水泥土的滲透系數(shù)隨水泥摻入比的增大和養(yǎng)護齡期的增長而減小,一般可達10-5~10-8cm/s數(shù)量級。對于上海地區(qū)的淤泥質(zhì)粘土,垂直向滲透系數(shù)也能達成10-8cm/s數(shù)量級,但這層土常局部夾有薄層粉砂,水平向滲透系數(shù)往往高于垂直向滲透系數(shù),一般為10-4cm/s數(shù)量級。因此,水泥加固淤泥質(zhì)粘土能減小原天然土層的水平向滲透系數(shù),而對垂直向滲透性的改善,效果不顯著。水泥土減小了天然軟土的水平向滲透性,這對深基坑施工是有利的,可運用它作為防滲帷幕。(2)水泥土的力學(xué)性質(zhì)1)無側(cè)限抗壓強度及其影響因素水泥土的無側(cè)限抗壓強度一般為300~4000kPa,即比天然軟土大幾十倍至數(shù)百倍。其變形特性隨強度不同而介于脆性體與彈塑體之間。影響水泥土的無側(cè)限抗壓強度的因素有:水泥摻入比、水泥標(biāo)號、齡期、含水量、有機質(zhì)含量、外摻劑、養(yǎng)護條件及土性等。下面根據(jù)實驗結(jié)果來分析影響水泥土抗壓強度的一些重要因素。①水泥摻入比對強度的影響水泥土的強度隨著水泥摻入比的增長而增大,當(dāng)<5%時,由于水泥與土的反映過弱,水泥土固化限度低,強度離散性也較大,故在水泥土攪拌法的實際施工中,選用的水泥摻入比必須大于7%。根據(jù)實驗結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)其它條件相同時,某水泥摻入比的強度與水泥摻入比=12%的強度的比值/與水泥摻入比的關(guān)系有較好的歸一化性質(zhì)。由回歸分析得到:/與呈冪函數(shù)關(guān)系,其關(guān)系式如下:

(4.2.4-1)(相關(guān)系數(shù)=0.999,剩余標(biāo)準(zhǔn)差=0.022,子樣數(shù)=7)上式合用的條件是:=(5~16)%。在其它條件相同的前提下兩個不同水泥摻入比的水泥土的無側(cè)限抗壓強度之比值隨水泥摻入比之比的增大而增大。經(jīng)回歸分析得到兩者呈冪函數(shù)關(guān)系,其經(jīng)驗方程式為:

(4.2.4-2)(=0.997,=0.015,=14)式中——水泥摻入比為的無側(cè)限抗壓強度;——水泥摻入比為的無側(cè)限抗壓強度。上式合用的條件是:=(5~20)%;/=0.33~3.00。②齡期對強度的影響水泥土的強度隨著齡期的增長而提高,一般在齡期超過28d后仍有明顯增長,根據(jù)實驗結(jié)果的回歸分析,得到在其它條件相同時,不同齡期的水泥土無側(cè)限抗壓強度間關(guān)系大體呈線性關(guān)系,這些關(guān)系式如下:=(0.47~0.63)

=(0.62~0.80)=(1.15~1.46)=(1.43~1.80)=(2.37~3.73)

=(1.73~2.82)上式、、、、分別為7d、14d、28d、60d和90d齡期的水泥土無側(cè)限抗壓強度。當(dāng)齡期超過3個月后,水泥土的強度增長才減緩。同樣,據(jù)電子顯徽鏡觀測,水泥和土的硬凝反映約需3個月才干充足完畢。因此水泥土選用3個月齡期強度作為水泥土的標(biāo)準(zhǔn)強度較為適宜。一般情況下,齡期少于3d的水泥土強度與標(biāo)準(zhǔn)強度間關(guān)系其線性較差,離散性較大?;貧w分析還發(fā)現(xiàn)在其它條件相同時,某個齡期()的無側(cè)限抗壓強度與28天齡期的無側(cè)限抗壓強度的比值與齡期的關(guān)系具有較好的歸一化性質(zhì),且大體呈冪函數(shù)關(guān)系。其關(guān)系式如下:

(4.2.4-3)(=0.997,=0.037,=5)上式中齡期的合用范圍是(7~90)天。在其它條件相同的前提下,兩個不同齡期的水泥土的無側(cè)限抗壓強度之比隨齡期之比的增大而增大。經(jīng)回歸分析得到兩者呈冪函數(shù)關(guān)系,其經(jīng)驗方程式為:

(4.2.4-4)(=0.992,=0.021,=9)式中──齡期為的無側(cè)限抗壓強度;──齡期為的無側(cè)限抗壓強度。上式合用的條件是:=(7~90)天;=0.08~0.67和=1.50~12.85。綜合考慮水泥摻入比與齡期的影響,經(jīng)回歸分析,得到如下經(jīng)驗關(guān)系式:(4.2.4-5)式中──水泥摻入比為齡期為的無側(cè)限抗壓強度;──水泥摻入比為齡期為的無側(cè)限抗壓強度。上式成立的條件是:=(5~20)%,/=0.33~3.00;=(7~90)天。當(dāng)=時,應(yīng)采用式(10-10);當(dāng)=時,應(yīng)采用式(10-2)。③水泥標(biāo)號對強度的影響水泥土的強度隨水泥標(biāo)號的提高而增長。水泥標(biāo)號提高100號,水泥土的強度約增大(50~90)%。如規(guī)定達成相同強度,水泥標(biāo)號提高100號,可減少水泥摻入比(2~3)%。④土樣含水量對強度的影響水泥土的無側(cè)限抗壓強度隨著土樣含水量的減少而增大,當(dāng)土的含水量從157%減少至47%時,無側(cè)限抗壓強度則從260kPa增長到2320kPa。一般情況下,土樣含水量每減少10%,則強度可增長(10~50)%。⑤土樣中有機質(zhì)含量對強度影響有機質(zhì)含量少的水泥土強度比有機質(zhì)含量高的水泥土強度大得多。由于有機質(zhì)使土體具有較大的水溶性和塑性,較大的膨脹性和低滲透性,并使土具有酸性,這些因素都阻礙水泥水化反映的進行。因此,有機質(zhì)含量高的軟土,單純用水泥加固的效果較差。⑥外摻劑對強度的影響不同的外摻劑對水泥土強度有著不同的影響。如木質(zhì)素磺酸鈣對水泥土強度的增長影響不大,重要起減水作用。石膏、三乙醇胺對水泥土強度有增強作用,而其增強效果對不同土樣和不同水泥摻入比又有所不同,所以選擇合適的外摻劑可提高水泥土強度和節(jié)約水泥用量。一般早強劑可選用三乙醇胺、氯化鈣、碳酸鈉或水玻璃等材料,其摻入量宜分別取水泥重量的0.05%、2%、0.5%和2%;減水劑可選用木質(zhì)素磺酸鈣,其摻入量宜取水泥重量的0.2%;石膏兼有緩凝和早強的雙重作用,其摻入量宜取水泥重量的2%。摻加粉煤灰的水泥土,其強度一般都比不摻粉煤灰的有所增長。不同水泥摻入比的水泥土,當(dāng)摻入與水泥等量的粉煤灰后,強度均比不摻粉煤灰的提高10%,故在加固軟土?xí)r摻入粉煤灰,不僅可消耗工業(yè)廢料,還可稍微提高水泥土的強度。⑦養(yǎng)護方法養(yǎng)護方法對水泥土的強度影響重要表現(xiàn)在養(yǎng)護環(huán)境的濕度和溫度。國內(nèi)外實驗資料都說明,養(yǎng)護方法對短齡期水泥土強度的影響很大,隨著時間的增長,不同養(yǎng)護方法下的水泥土無側(cè)限抗壓強度趨于一致,說明養(yǎng)護方法對水泥土后期強度的影響較小。2)抗拉強度水泥土的抗拉強度隨無側(cè)限抗壓強度的增長而提高。當(dāng)水泥土的抗壓強度=0.500~4.00MPa時,其抗拉強度=0.05~0.70MPa,即=(0.06~0.30)??箟号c抗拉這兩類強度有密切關(guān)系,根據(jù)實驗結(jié)果的回歸分析,得到水泥土抗拉強度與其無側(cè)限抗壓強度有冪函數(shù)關(guān)系:

(4.2.4-6)(=0.991,=0.006,=12)上式成立的條件是:=0.5~3.5MPa。3)抗剪強度水泥土的抗剪強度隨抗壓強度的增長而提高。當(dāng)=0.30~4.0MPa時,其粘聚力=0.10~1.0MPa,一般約為的(20~30)%,其內(nèi)摩擦角變化在20°~30°之間。水泥土在三軸剪切實驗中受剪破壞時,試件有清楚而平整的剪切面,剪切面與最大主應(yīng)力面夾角約60°。根據(jù)作者實驗結(jié)果的回歸分析,得到水泥土的內(nèi)聚力與其無側(cè)限抗壓強度大體呈冪函數(shù)關(guān)系,其關(guān)系式如下:

(4.2.4-7)(=0.903,=0.051,=9)上式成立的條件是:=0.3~1.3MPa。4)變形模量當(dāng)垂直應(yīng)力達50%無側(cè)限抗壓強度時,水泥土的應(yīng)力與應(yīng)變的比值,稱之為水泥土的變形模量。當(dāng)=0.1~3.5MPa時,其變形模量=10~550MPa,即=(80~150)。根據(jù)實驗結(jié)果的線性回歸分析,得到與大體呈正比關(guān)系,它們的關(guān)系式為:=126

(4.2.4-8)(=0.996,=5.529,=16)5)壓縮系數(shù)和壓縮模量水泥土的壓縮系數(shù)約為(2.0~3.5)×10-5(kPa)-1,其相應(yīng)的壓縮模量=(60~100)MPa。(3)水泥土抗凍性能水泥土試件在自然負(fù)溫下進行抗凍實驗表白,其外觀無顯著變化,僅少數(shù)試塊表面出現(xiàn)裂縫,并有局部微膨脹或出現(xiàn)片狀剝落及邊角脫落,但深度及面積均不大,可見自然冰凍不會導(dǎo)致水泥土深部的結(jié)構(gòu)破壞。

4、設(shè)計計算(1)單樁豎向承載力的設(shè)計計算單樁豎向承載力特性值應(yīng)通過現(xiàn)場載荷實驗擬定。初步設(shè)計時也可按式(4.2.4-15)估算。并應(yīng)同時滿足式(4.2.4-16)的規(guī)定,應(yīng)使由樁身材料強度擬定的單樁承載力大于(或等于)由樁周土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力:

(4.2.4-9)

(4.2.4-10)式中

——與攪拌樁樁身水泥土配比相同的室內(nèi)加固土試塊(邊長為70.7mm的立方體,也可采用邊長為50mm的立方體)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件下90d齡期的立方體抗壓強度平均值(kPa);——樁身強度折減系數(shù),干法可取0.20~0.30;濕法可取0.25~0.33;——樁的周長(m);——樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù);——樁周第i層土的側(cè)阻力特性值。對淤泥可取4~7kPa;對淤泥質(zhì)土可取6~12kPa;對軟塑狀態(tài)的粘性土可取10~15kPa;對可塑狀態(tài)的粘性土可以取12~18kPa;——樁長范圍內(nèi)第i層土的厚度(m);

——樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特性值(kPa),可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2023)的有關(guān)規(guī)定擬定;——樁端天然地基土的承載力折減系數(shù),可取0.4~0.6,承載力高時取低值。(2)復(fù)合地基的設(shè)計計算加固后攪拌樁復(fù)合地基承載力特性值應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷實驗擬定,也可按下式計算:

(4.2.4-11)式中──復(fù)合地基承載力特性值(kPa);

──面積置換率;

──樁的截面積(m2);

──樁間天然地基土承載力特性值(kPa),可取天然地基承載力特性值;

──樁間土承載力折減系數(shù),當(dāng)樁端土未經(jīng)修正的承載力特性值大于樁周土的承載力特性值的平均值時,可取0.1~0.4,差值大時取低值;當(dāng)樁端土未經(jīng)修正的承載力特性值小于或等于樁周土的承載力特性值的平均值時,可取0.5~0.9,差值大時或設(shè)立褥墊層時均取高值。──單樁豎向承載力特性值(kN)。根據(jù)設(shè)計規(guī)定的單樁豎向承載力特性值和復(fù)合地基承載力特性值計算攪拌樁的置換率和總樁數(shù):

(4.2.4-12)

(4.2.4-13)式中──地基加固的面積(m2)。豎向承載攪拌樁復(fù)合地基應(yīng)在基礎(chǔ)和樁之間設(shè)立褥墊層。褥墊層厚度可取200—300mm。其材料可選用中砂、粗砂、級配砂石等,最大粒徑不宜大于20mm。

當(dāng)攪拌樁解決范圍以下存在軟弱下臥層時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2023)的有關(guān)規(guī)定進行下臥層承載力驗算。(3)水泥土攪拌樁沉降驗算

豎向承載攪拌樁復(fù)合地基的變形涉及攪拌樁復(fù)合土層的平均壓縮變形s1與樁端下未加固土層的壓縮變形s2:

1)攪拌樁復(fù)合土層的壓縮變形可按下式計算:

(4.2.4-14)式中

——攪拌樁復(fù)合土層頂面的附加壓力值(kPa);——攪拌樁復(fù)合土層底面的附加壓力值(kPa);——攪拌樁復(fù)合土層的壓縮模量(kPa);——攪拌樁的壓縮模量,可取(100~120)

(kPa)。對樁較短或樁身強度較低者可取低值,反之可取高值;——樁間土的壓縮模量(kPa)。

2)樁端以下未加固土層的壓縮變形可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2023)的有關(guān)規(guī)定進行計算。(4)復(fù)合地基設(shè)計軟土地區(qū)的建筑物,都是在滿足強度規(guī)定的條件下以沉降進行控制的,應(yīng)采用以下設(shè)計思緒:①根據(jù)地層結(jié)構(gòu)采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行沉降計算,由建筑物對變形的規(guī)定擬定加固深度,即選擇施工樁長;②根據(jù)土質(zhì)條件、固化劑摻量、室內(nèi)配比實驗資料和現(xiàn)場工程經(jīng)驗選擇樁身強度和水泥摻入量及有關(guān)施工參數(shù)。根據(jù)工程經(jīng)驗,當(dāng)水泥摻入比為12%左右時,樁身強度一般可達1.0~1.5MPa;③根據(jù)樁身強度的大小及樁的斷面尺寸,由(4.2.4-16)式計算單樁承載力;④根據(jù)單樁承載力及土質(zhì)條件,由(4.2.4-15)式計算有效樁長;⑤根據(jù)單樁承載力、有效樁長和上部結(jié)構(gòu)規(guī)定達成的復(fù)合地基承載力,由(4.2.4-18)式計算樁土面積置換率;⑥根據(jù)樁土面積置換率和基礎(chǔ)型式進行布樁,樁可只在基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)布置。

5、施工工藝水泥土攪拌法施工現(xiàn)場事先應(yīng)予以平整,必須清除地上和地下的障礙物。遇有明浜、池塘及洼地時應(yīng)抽水和清淤,回填粘性土料并予以壓實,不得回填雜填土或生活垃圾。水泥土攪拌樁施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計進行工藝性試樁,數(shù)量不得少于2根。當(dāng)樁周為成層土?xí)r,應(yīng)對相對軟弱土層增長攪拌次數(shù)或增長水泥摻量。攪拌頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提高速度應(yīng)互相匹配,以保證加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點均能通過20次以上的攪拌。豎向承載攪拌樁施工時,停漿(灰)面應(yīng)高于樁頂設(shè)計標(biāo)高300~500mm。在開挖基坑時,應(yīng)將攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。施工中應(yīng)保持?jǐn)嚢铇稒C底盤的水平和導(dǎo)向架的豎直,攪拌樁的垂直偏差不得超過1%;樁位的偏差不得大于50mm;成樁直徑和樁長不得小于設(shè)計值。水泥土攪拌法施工環(huán)節(jié)由于濕法和干法的施工設(shè)備不同而略有差異。其重要環(huán)節(jié)應(yīng)為:①攪拌機械就位、調(diào)平;②預(yù)攪下沉至設(shè)計加固深度;③邊噴漿(粉)、邊攪拌提高直至預(yù)定的停漿(灰)面;④反復(fù)攪拌下沉至設(shè)計加固深度;⑤根據(jù)設(shè)計規(guī)定,噴漿(粉)或僅攪拌提高直至預(yù)定的停漿(灰)面;⑥關(guān)閉攪拌機械。在預(yù)(復(fù))攪下沉?xí)r,也可采用噴漿(粉)的施工工藝,但必須保證全樁長上下至少再反復(fù)攪拌一次。

(1)水泥漿攪拌法施工注意事項:1)現(xiàn)場場地應(yīng)予平整,必須清除地上和地下一切障礙物。明浜、暗塘及場地低洼時應(yīng)抽水和清淤,分層夯實回填粘性土料,不得回填雜填土或生活垃圾。開機前必須調(diào)試,檢查樁機運轉(zhuǎn)和輸漿管暢通情況。2)根據(jù)實際施工經(jīng)驗,水泥土攪拌法在施工到頂端0.3~0.5m范圍時,因上覆壓力較小,攪拌質(zhì)量較差。因此,其場地整平標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計擬定的基底標(biāo)高再高出0.3~0.5m,樁制作時仍施工到地面,待開挖基坑時,再將上部0.3~0.5m的樁身質(zhì)量較差的樁段挖去。而對于基礎(chǔ)埋深較大時,取下限;反之,則取上限。3)攪拌樁垂直度偏差不得超過1%,樁位布置偏差不得大于50mm,樁徑偏差不得大于4%。4)施工前應(yīng)擬定攪拌機械的灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和起吊設(shè)備提高速度等施工參數(shù);并根據(jù)設(shè)計規(guī)定通過成樁實驗,擬定攪拌樁的配比等各項參數(shù)和施工工藝。宜用流量泵控制輸漿速度,使注漿泵出口壓力保持在0.4~0.6MPa,并應(yīng)使攪拌提高速度與輸漿速度同步。5)制備好的漿液不得離析,泵送必須連續(xù)。拌制漿液的罐數(shù)、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時間等應(yīng)有專人記錄。6)為保證樁端施工質(zhì)量,當(dāng)漿液達成出漿口后,應(yīng)噴漿座底30s,使?jié){液完全到達樁端。特別是設(shè)計中考慮樁端承載力時,該點尤為重要。7)預(yù)攪下沉?xí)r不宜沖水,當(dāng)碰到較硬土層下沉太慢時,方可適量沖水,但應(yīng)考慮沖水成樁對樁身強度的影響。8)可通過復(fù)噴的方法達成樁身強度為變參數(shù)的目的。攪拌次數(shù)以1次噴漿2次攪拌或2次噴漿3次攪拌為宜,且最后1次提高攪拌宜采用慢速提高。當(dāng)噴漿口到達樁頂標(biāo)高時,宜停止提高,攪拌數(shù)秒,以保證樁頭的均勻密實。9)施工時因故停漿,宜將攪拌機下沉至停漿點以下0.5m,待恢復(fù)供漿時再噴漿提高。若停機超過3h,為防止?jié){液硬結(jié)堵管,宜先拆卸輸漿管路,妥為清洗。10)壁狀加固時,樁與樁的搭接時間不應(yīng)大于24h,如因特殊因素超過上述時間,應(yīng)對最后一根樁先進行空鉆留出榫頭以待下一批樁搭接,如間歇時間太長(如停電等),與第二根無法搭接;應(yīng)在設(shè)計和建設(shè)單位認(rèn)可后,采用局部補樁或注漿措施。11)攪拌機凝漿提高的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的規(guī)定,應(yīng)有專人記錄攪拌機每米下沉和提高的時間。深度記錄誤差不得大于100mm,時間記錄誤差不得大于5s。12)根據(jù)現(xiàn)場實踐表白,當(dāng)水泥土攪拌樁作為承重樁進行基坑開挖時,樁頂和樁身已有一定的強度,若用機械開挖基坑,往往容易碰撞損壞樁頂,因此基底標(biāo)高以上0.3m宜采用人工開挖,以保護樁頭質(zhì)量。這點對保證解決效果尤為重要,應(yīng)引起足夠的重視。(2)粉體噴射攪拌法施工中須注意的事項:1)噴粉施工前應(yīng)仔細(xì)檢查攪拌機械、供粉泵、送氣(粉)管路、接頭和閥門的密封性、可靠性。送氣(粉)管路的長度不宜大于60m。2)噴粉施工機械必須配置經(jīng)國家計量部門確認(rèn)的具有能瞬時檢測并記錄出粉量的粉體計量裝置及攪拌深度自動記錄儀。3)攪拌頭每旋轉(zhuǎn)一周,其提高高度不得超過16mm。4)施工機械、電氣設(shè)備、儀表儀器及機具等,在確認(rèn)完好后方準(zhǔn)使用。5)在建筑物舊址或回填地區(qū)施工時,應(yīng)預(yù)先進行樁位探測,并清除己探明的障礙物。6)樁體施工中,若發(fā)現(xiàn)鉆機不正常的振動、晃動、傾斜、移位等現(xiàn)象,應(yīng)立即停鉆檢查。必要時應(yīng)提鉆重打。7)施工中應(yīng)隨時注意噴粉機、空壓機的運轉(zhuǎn)情況;壓

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