搅拌桩防渗墙范文(精选10篇)
搅拌桩防渗墙 第1篇
水泥土搅拌桩作为坝体防渗的一种施工工艺在病险水库除险加固工程中的应用越来越普遍。水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂, 通过特制的搅拌机械在土坝坝体内部就地将土体和固化剂强制拌和, 使坝体土硬结而提高土体的抗渗性。现就胡桥水库除险加固工程中水泥土搅拌桩的施工质量控制进行浅谈。
1 工程概况
胡桥水库位于信阳市潢川县淮河流域白露河支流上, 控制流域面积7.37km2, 总库容689万m3, 是一座以防洪、灌溉为主, 结合水产养殖等综合利用的小 (1) 型水库。水库建于上世纪60~70年代, 受当时社会自然条件的限制, 水库大坝施工质量较差, 大坝坝体渗水量大, 特别是大坝0+200-0+400段汛期渗水最为明显, 经多方论证决定采用水泥土搅拌桩防渗墙进行处理。
2 水泥土搅拌桩成墙原理
水泥土搅拌桩是利用钻机钻孔至所需深度后, 用高压脉冲泵, 通过安装有钻杆底端的喷嘴向四周喷射水泥浆液冲切土体掺搅, 同时提升喷嘴, 高压浆液使土体结构破坏与水泥浆液混合, 形成按设计方向、深度、厚度与周围土体胶结紧密的凝结圆柱体, 从而构成连续的防渗连续墙。墙体固结材料选用普通硅酸盐水泥, 拌和水泥浆所用水为自来水。
3 水泥土搅拌桩方案的选定
3.1 水泥土搅拌桩防渗墙试验
水泥土搅拌桩防渗墙工程开工前, 甲方选取相同地质条件地点, 由施工单位进行试桩实验, 以确定水泥土搅拌机械的可钻性, 工艺方法的可靠性, 为采用此法进行全面施工积累经验;并进行了防渗墙配比渗透试验, 试桩现场取样、抗压、抗渗及现场压水试验工作, 以确定试桩过程的最佳水泥掺入比。
3.2 水泥土搅拌桩防渗墙技术参数确定
根据水泥土搅拌桩防渗墙和先导孔试验经验, 结合工程地质条件和设计要求, 以及机械设备和现场试桩具体情况, 施工采用工艺参数及水泥掺入比如下: (1) 桩径450mm, 桩心距333.3mm (最佳搭接墙厚300mm) ; (2) 钻进及提升速度V=0.288~1.96m/min; (3) 输浆压力:P=0.25~0.3MPa;输浆管压力P=0.2~0.25MPa; (4) 注浆量:30~65L/min; (5) 水泥掺入比:16%;水泥掺量43kg/m; (6) 水灰比:0.5~0.55; (7) 钻头直径:450mm; (8) 桩体渗透系数<5×10-6cm/s。
4 水泥土搅拌防渗墙施工工序
(1) 修筑施工平台。沿防渗墙轴线修筑宽度不小于5m的施工平台, 以便于桩机设备移动。
(2) 施工放样, 标定桩位。防渗墙平面轴线及原地面标高须经监理审核。根据基本控制点, 测放桩位, 并对桩位进行编号, 桩位误差控制在50mm以内。
(3) 桩机对中就位。搅拌机步履到达指定桩位, 钻头对准桩点, 放下四脚支撑并调平机身, 保证钻杆垂直度偏差小于1.0%。搅浆人员同时根据设计要求水灰比拌和水泥浆液, 拌制水泥浆液时, 用电脑计量仪称重控制水泥及水的用量, 保证水灰比满足设计要求。
(4) 预搅下钻。启动搅拌机电机转盘带动钻杆与钻头沿导架搅拌下沉至设计深度, 遇到较难下钻地层时, 可少量给水下钻, 以减小摩擦阻力。
(5) 喷浆提升。当钻头下钻到设计深度后, 开始提升钻头, 并连续喷射水泥浆液, 当钻头提升至桩顶高程, 随即停止送浆, 但钻头需施工至地面, 每米喷浆量及深度可由电脑自动计量。
(6) 重复搅拌 (喷浆) 。钻头重新搅拌下钻至设计深度, 而后提升钻头重复搅拌, 同时根据实际情况决定是否补喷, 直至桩顶, 钻头提出地面。
(7) 桩机移位。停止喷浆作业, 关闭搅拌机, 开启液压步履, 将搅拌机移至下一桩位。
(8) 施工记录。电脑仪监探, 并辅以人工进行孔深、孔位、开钻、停钻、喷浆、停浆、喷浆量的记录, 施工记录距离误差不大于10cm, 时间误差不大于5s。
5 水泥土搅拌桩施工质量控制措施
水泥土搅拌桩防渗墙工程质量保证应对每道工序质量进行严格控制, 结合本工程特点及地质特征, 应从以下几个方面加以严格控制:
5.1 施工前质量控制
采用经纬仪沿轴线每10m测放控制点, 测放轴线复核无误, 并妥善加以保护, 同时技术人员必须对控制点进行加密, 加密控制间距不大于5.0m, 布设桩位偏差不大于50mm。桩机就位调整平整后, 每根桩施工前应用吊线锤进行斜度检测, 确保成桩体垂直偏差不大于1.0%。班前应检查钻头直径一次, 钻头直径不小于450mm, 负偏差大于3%时, 应及时调换或修复钻头。校核灰浆泵的输浆量, 灰浆到达搅拌机喷浆口的时间, 搅拌机钻进、提升的速度等施工参数。
5.2 施工过程中质量控制
(1) 水泥浆液制拌。水泥浆液制备应选用出厂三个月以内合格水泥, 水泥进搅拌罐前应过5mm的细筛, 水泥浆严格按水灰比0.5~0.55拌制, 使用电脑计量装置称量, 每罐拌制的浆量应为该单桩所需总量, 每米桩水泥掺入量不小于43kg。制备好水泥浆应在搅拌罐中不断搅拌, 以防止水泥浆发生离析, 送浆前才能缓慢倒入集料斗中, 对停置时间超过12h的浆液应做废弃处理。
(2) 水泥浆液喷送。搅拌机施工过程中, 输浆阶段必须保证连续供浆, 连续钻进, 均匀作业。每根桩输浆量误差超过2kg, 必须在原位进行补喷作业, 施工过程中因故停浆为防止断桩和缺浆, 须将搅拌机钻头下沉到停浆点以下0.5m, 恢复供浆后再喷浆提升, 停浆时间超过24h, 应采取补桩措施。
(3) 搅拌桩钻进和提升。搅拌桩钻进应达到设计深度, 采用电脑记录仪监控下钻深度, 深度误差±10mm。钻杆提升前应在桩底喷浆30s, 控制钻进和提升速度不大于0.288~1.96m/min。钻头提升到设计桩顶高度应停提喷浆5s后再行提升, 停浆高度应比设计桩顶高度高出500mm。
(4) 搅拌桩施工中特殊情况处理。搅拌桩连续墙施工应连续进行, 相邻桩施工间隔不超过24h, 因特殊情况超过时间, 且桩机能正常工作, 应在依序即将施喷的新孔位进行空钻, 留出与已成桩搭接所需榫头, 以便后续施工进行。机械无法空钻时, 应依序在已成桩做好标记, 下次施工前应在此处两侧进行补桩, 施工后再依序后续桩施工作业。
6 水泥土搅拌桩防渗墙质量检测
水泥土搅拌桩防渗墙检测按相关技术规范要求, 采用开挖、钻孔取芯、压水实验、渗透实验、抗压实验等多种方法, 对防渗墙防渗效果进行检查。水泥土搅拌桩成桩7d后, 沿防渗墙轴线每单元工程进行桩顶开挖, 并随机选一处, 开挖长3m, 深2.5~4m的探坑。外观检查结果表明, 桩体连续完整, 桩孔位置准确, 桩位偏差小于5cm, 桩偏斜度小于1%, 桩间搭接和墙厚满足设计要求, 防渗墙整体好。
水泥土搅拌桩成桩28d后, 在每单元工程布置了一个检查点, 自上到下进行钻孔取芯, 取得芯样送实验室进行渗透试验, 结果表明本水泥土搅拌桩防渗墙共钻孔取芯3个样, 最大渗透系数为1.25×10-6cm/s, 最小渗透系数为8.12×10-8cm s, 均小于规范要求的渗透系数为5×10-6cm/s;现场压水试验与芯样抗压试验均满足设计规范要求。
7 结语
系统检验结果表明, 应用水泥土搅拌桩防渗墙对胡桥水库大坝进行防渗处理, 施工技术成熟, 方案经济可行, 防渗效果良好, 达到了防渗的目的。
参考文献
[1]刘秉京.混凝土技术[M].北京:人民交通出版社.2001 (23)
[2]田月华.混凝土结构施工质量控制[D].西安建筑科技大学.2005
[3]中国建筑学会防水技术专业委员会.2008奥运工程防水防渗技术论文集.2007.8
水泥搅拌桩 第2篇
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主,搅拌均匀,易于复搅,水泥土硬化时间较长;干法以水泥干粉为主,水泥土硬化时间较短,能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳,很难全程复搅。
水泥搅拌桩施工工艺流程
1、施工准备
1.1搅拌桩施工场地应事先平整,清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土,不得回填杂土。
1.2水泥搅拌桩应采用合格等级强度普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前,承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
1.3水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
1.4水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
2、施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
桩位放样:根据桩位设计平面图进行测量放线,定出每一个桩位,误差要求小于钻机定位:依据放样点使钻机定位,钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直,调平底盘,保证桩机主轴倾斜度不大于1%。钻 进:启动钻机钻至设计深度,在钻进过程中同时启动喷浆泵,使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中,使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中,记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升:采用二喷四搅工艺,待重复搅拌提升到桩体顶部时,关闭喷浆泵,停止搅拌,桩体完成,桩机移至下一桩位重复上述过程细碎机。
3、施工控制
3.1水泥搅拌桩开钻之前,应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。
3.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
3.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
3.5水泥搅拌配合比:水灰比0.45~0.55、水泥掺量12%、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5%。
3.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操
作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。
3.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30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30秒。
3.8 在搅拌桩施工过程中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘,当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时,随着叶片的转动和切削,浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明,“叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
3.9 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业,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
一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。
3.10施工中发现喷浆量不足,应按监理工程师要求整桩复搅,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。3.11 现场施工人员认真填写施工原始记录,记录内容应包括:a施工桩号、施工日期、天气情况;b喷浆深度、停浆标高;c灰浆泵压力、管道压力;d钻机转速;f钻进速度、提升速度;g浆液流量;h每米喷浆量和外掺剂用量;i复搅深度。4 质量检查4.1 轻便触探法 成桩7天可采用轻便能探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻,在桩体中心钻孔取样,观察颜色是否一致,检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系,检查桩体强度能否达到设计要求,轻便能探法的深度一般不大于4m。4.2 钻芯取样法 水泥生产工艺流程成桩28天后,用钻芯取样的方法检查桩体完整性,搅拌均匀程度,桩体强度、桩体垂直度。钻芯取样频率为1%~1.5%。
水泥搅拌桩桩径一般为500MM~550MM,最大为600MM,固化剂常用等级强度为32.5/42.5。
水泥掺量除块状加固时可用被加固湿土质量的7%~12%外,其余宜为12%~20%。加固深度:湿法<20m,干法<15m.水泥搅拌桩是我国在20世纪年代发展起来的地基处理新技术,它是通过特制的深层搅拌机械在地层深部就地将软土和水泥强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于软弱地基的处理,对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理效果显著,处理后可以很快投入使用,施工速度快;在施工中无噪音、无振动,对环境无污染;投资省。
2、水泥搅拌桩施工
水泥搅拌桩施工的准备工作是:
A、用重Ⅱ型超前动力触探确定符合设计要求的桩底高程;
B、对桩机性能做全面的检查;
C、合理选好后台供浆位置,避免供浆线路过长;
D、施工场地事先予以平整;地表过软时,采取防止桩机失稳的措施;
E、测量施工平台的高程,放好桩位。
深层搅拌桩机施工工序是:将桩机移到指定桩位进行对中、校正;在集料斗按设计配合比扳指水泥浆;启动主机,使搅拌机钻杆边喷浆边旋转下沉;当下沉到设计深度后,喷浆反转提升桩顶位置;再次将搅拌机钻杆边喷浆边旋转沉入桩底;桩机下沉到桩底后喷浆搅拌提升到桩顶;移机,施工下一搅拌桩。
3、施工监理控制
水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效,从而进一步关系到上部主体结构的稳定性,这对该供水系统工程能否正常运行是至关重要的。因此,对搅拌桩施工质量必须作到事前控制、事中控制和事后检测,进行严格监理控制。
3.1、施工前监控
认真审核施工单位的施工组织设计。根据设计图纸和要求、工程地质资料、JGJ79-90《建筑低级处理技术规范》、YBJ225-91《软土地基深层搅拌桩加固技术规范》的有关要求,仔细审核施工单位呈报的施工组织设计,确定施工方案的可行性。
仔细检查进场设备的完好性和上岗人员的上岗证。主要检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、电脑记录仪、深度测定器及配套设备等。以上条件均须满足本工地施工工艺要求。管理人员及机长必须具有相应的技术职称和上岗证。
3.2、施工过程监控及工程验收
有效地监控水泥搅拌桩施工,是确保工程质量达到设计要求的关键。因此,在现场施工中我们采取了以下监控措施。
3.2.1、确定技术参数和施工工艺,做好试验桩,选好水泥掺量的多少往往直接影响水泥搅拌桩的质量和单价。水泥掺量由现场试验结果确定。试验桩方案包括室内取土试验和成桩试验,在各试验点现场,按照不同的水泥掺入量及搅喷次数施工试验桩,在成桩7天后采取轻便触探法,根据触探击数判断桩身强度,并进行抽芯,观察搅拌和喷浆的均匀程度,判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。
按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩,确定不同土层的水泥用量、水灰比、进尺速度及搅喷次数等技术参数及施工工艺。
3.2.2、桩位及桩高程的控制
A、桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标,由测量监理校核。要求桩位偏差不大于5cm。
B、桩顶、桩底高程。要求桩底高程超高10~20cm,装订高程超高10cm。
C、桩深垂直度。每根桩施工时,根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度,间接测定桩身垂直度。要求桩身垂直度偏差不超过1.5%。
3.2.3、水泥掺量及浆液控制
A、桩身水泥掺量。水泥掺量是水泥搅拌桩质量的主要影响因素之一,施工时一定要确保每根桩的水泥掺量。应根据由实验桩所定的水泥掺量,检查每根桩的水泥用量。
B、水泥标号。根据设计要求选用水泥。经场后水泥必须检验合格后方可使用。
C、浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比,确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长,超过2小时的浆液不再使用。
D、水泥浆液搅拌均匀性。贮浆池内浆液应均匀,输送时应确保其连续,喷浆搅拌时,若输浆管道堵塞或爆裂,应及时组织处理,时间过长应换浆。
3.2.4、搅拌和喷浆时间控制
喷浆时的提升速度也是影响搅拌桩质量的主要因素之一,施工时严格控制提升速度不大于0.8m/min。下沉速度可根据地层的不同分别选用搅拌机的1
(0.45m/min)、2(0.8m/min)、3(1.47m/min)挡。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,搅拌机应下沉停浆点以下0.5m,待恢复供浆后再喷浆提升。
3.2.5、工程验收
水泥搅拌桩单元工程在按设计图纸要求完成施工后,按以下程序进行验收。
3.2.5.1、施工过程中的质量检验
监理随时检查施工记录,并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。对于不合格的工程桩,应根据位置、数量等具体情况,分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。
3.2.5.2、水泥搅拌桩单元工程检测
A、由监理选顶检测桩位,检测工作须通知监理后才能进行。
B、水泥搅拌桩单元工程施工完成后,应抽取该批桩数的2%进行成桩质量检验。一般在成桩后7天内使用轻便触探器钻取桩身土样,观察搅拌均匀程度,根据合同和有关规范要求采用触探击数(N10)用对比法判断桩身强度。桩身击数不小于35击/30cm,检验深度一般在设计桩顶高程以下,不超过4.0cm。如因空桩较长,采用轻便触探进行检测,结果未必精确,起不到检测效果。可采用以下几种方法进行检测:a.按单元总根数的2%进行坑探,挖深到建基面以下1m,检查桩身完整性、连续性及搅拌均匀程度;b.对0.5%的搅拌桩进行抽芯检测;c.个别地基相对较差的地段,进行单桩及复合地基承载力试验。
C、承包商应按图纸或合同要求采用静荷载法试验检测单桩或复合桩地基承载力。符合地基承载力应符合设计规定。
D、经触探检测对桩身强度有怀疑的工程桩,按监理部指令取桩体中原状加固土土样,直接测定桩身强度。
E、场地工程地质情况复杂或施工中有问题的桩,按监理部指令应用荷载试验方法检验工程桩的承载力。理部指令取桩体中原状加固土土样,直接测定桩身强度。
E、场地工程地质情况复杂或施工中有问题的桩,按监理部指令应用荷载试验方法检验工程桩的承载力。
F、对搅拌桩相邻搭接要求严格的地段,应在成桩养护到一定龄期时,选取
取数根桩体进行开挖,检查其外观质量。
3.2.5.3、水泥搅拌桩单元工程验收
A、水泥搅拌桩单元工程施工完成后,施工单位应在自检合格的基础商申请单元工程验收。该验收位联合验收,参加验收的单位包括施工、设计、监理、业主,监理单位为组织单位。、B、施工单位应为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表等资料,验收前搅拌桩基础
要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土,露出完整的桩头。验收人员现场察看认可后,在单元工程隐蔽验收签证单上签字,验收通过。
3.2.5.4、水泥搅拌桩单元工程质量评定
按照《水利水电工程水泥搅拌桩基础单元工程质量评定表》,由承包人自评、监理部认定,单元工程评定。
CFG桩是复合地基处理技术发展所出现的一种加固桩,CFG桩是在碎石桩体中掺加适量石屑,粉煤灰和水泥加水拌和,制成一种粘结强度较高的桩体,称之为水泥粉煤灰碎石桩(Cement.Fly-ash.Gravel pirle).简称CFG桩
简单地说是素混凝土桩。
而水泥搅拌桩是单纯的搅拌水泥来达到加固地基的作用。所以两者还不一样。但作用都是一样的。
水泥土搅拌桩不需要做小应变。你以前见到做小应变的是刚性桩或半刚性桩,如混凝土搅拌桩、预制桩或CFG桩等。因为小应变是应用地震波传播速度变化情况来判定桩身质量和完整性的,所以对于柔性桩其检验效果不理想,通常采用静载荷试验和动力触探来检测。
按土的平均重度1.8t每方换算的,10%么就是每方土中掺入0.18t水泥,20%就是每方土中掺入0.36t水泥,楼上的怎么那么精确啊,小数点后那么多,佩服 水泥搅拌桩检测,如果是工程桩,就要检测承载力。
搅拌桩防渗墙 第3篇
【摘要】本文首先探讨了水泥土搅拌桩防渗墙的技术原理和应用特点,并对围坝渗漏现象深度分析,最后总结了水泥土搅拌桩截渗墙在围坝加固中的设计方法、应用技术和质量监控管理要点,为围坝加固中水泥土搅拌桩截渗墙技术的应用提供资料参考。
【关键词】水泥土搅拌桩;截渗墙技术;围坝加固;应用
水利工程是重点的民生工程,改革开放以来,我国水利工程项目大量上马,水利工程施工技术更是进步显著。水泥土搅拌桩截渗墙技术是围坝加固中常用的技术,作为一种优秀的深层加固技术,该技术广泛适用于岩溶地区等软弱地基的改良中,能够对基层土质进行处理和改良,以使围坝的稳定性和承载力符合要求。近年来,在很多大型的水利工程项目中,该技术更是发挥了巨大的作用,并形成了一定的应用模式和方法。水泥土搅拌桩截渗墙在围坝加固中的应用,影响着围坝的安全性和稳定性,因此在应用该技术时,如何做好技术处理,提高围坝加固质量,仍然受到人们的高度重视。
一、水泥土搅拌桩截渗墙概述
水泥土搅拌桩技术在围坝加固中的应用,是通过在对工程地质条件、水流特点、施工方式及围坝使用年限的综合考量下,结合围坝基础设计和施工要求和方法,所采取的一种,以水泥浆作为固化剂掺入土壤中搅拌固化的应用技术。水泥土搅拌桩在施工中必须提前做好技术计算和处理,以确定水泥浆的喷射量和搅拌深度与速度。水泥加固土与混凝土硬化机理有很大区别,水泥土加固土硬化速度较慢,不需要养护程序,但却能极大提高围坝基础强度。在应用该技术时,通常用多头小直径深层搅拌机械施工,并使土壤更加密实和坚固,提高围坝基础的稳定性、安全性,并降低围坝渗水问题发生的概率。
二、围坝渗漏现象分析
1、围坝渗漏的原因分析
水库是重点的民生工程,其施工质量直接影响着周边居民的生命安全,并发挥着为人民提供生产、生活用水的重任。我国经济发展的同时,为了提高人们的生活水平,确保农业灌溉用水安全,水利项目大量施工。防范水库围坝渗水,已经成为水利工程施工中的关键。但由于水库施工区域大多地质条件差,施工环境艰苦,受影响因素多,因而水利工程围坝施工渗漏现象时有发生。一旦水利工程围坝渗漏现象没有及时处理,将会给下游和周边居民带来巨大的生命财产安全威胁。导致围坝渗漏产生的原因包括施工材料问题、围坝养护不足、底盘渗透破坏等。其中最难治理和处理的就是底盘渗透破坏,因为这种渗漏主要是由于围坝基础地质不良导致的,一旦破坏加剧很难有效封堵。水泥土搅拌桩截渗墙技术在围坝加固中的应用,则能很好的解决这一问题。
2、水库渗漏的破坏性分析
一旦水库围坝发生渗漏,汛期来临时将会导致水库工程内部侵润线逐步形成并抬高,使得堤基础和堤身的渗透比降增大,给水库围坝安全带来巨大威胁。围坝基础地质渗漏是很难治理的,并会直接影响水库的使用寿命。因此,在水库围坝施工时,就应该提前做好围坝的加固处理,以提高围壩基础地质的防渗透性、稳定性和承载力,避免水库围坝基础渗透发生的概率。在选择围坝基础加固技术时,要综合考虑围坝的地质特点和围坝工程参数,并对设计方案进行细致论证,提高加固施工的可行性和有效性,确保围坝加固的经济性和耐久性,为水利工程安全性和使用寿命的提高打下基础。
三、水泥土搅拌桩截渗墙设计方法
1、土工膜防渗
拟采用两布一膜复合土工膜历水库进行防渗处理,用工膜防渗的优点足施工简便;但列基础找平要求较高,对灰岩出露的防渗区域来说,清基后还需铺设碎石垫层,在上工膜铺盐完成后,其上再设置浆砌块石压重及护坡。由于该方案是铺盖防渗,为了维持渗流稳定的璺求,水平段需延伸至库盆内,以延K渗径,相麻晌工程量较大一另外,较高的地工水位存水库蓄水后将在土工膜上产生负压水库防渗产生小利影响。
2、粘土斜墙结合深搅桩垂直截渗
库盆附近粘十判储量丰富,土料质量较好,渗透系数K≤工×10cm/s。对灰岩出露区用粘土斜埔防渗,坝摧砂土层采用滓层搅拌桩截渗墙。进行垂直防渗处理:岸坡斜墙段与乖直截渗墙形成一十胁漳体系共同工作,能够较好地田断渗透途径,维持渗透稳定的要求。斜墙铺盖平台的预压与垂直防渗体的封堵作用,以防止砂土液化,其投资亦低于土上膜防渗方案,经综合比较,推荐采用该处理方案。
四、水泥土搅拌桩截渗墙施工技术要点
1、施工准备
水泥土搅拌桩防渗墙施工之前,应该做好准备工作。首先,施工单位要对工程地质进行详细考察,并对设计方案进行审核和研究,确保施工方案符合要求。其次,在施工前场地要事先平整,清除地下影响水泥土搅拌的石块和杂物,并为打桩机、搅拌机等设备进场设计路径。为了保证施工机械平稳安全,要压实场地,并对低洼地区进行回填处理。机械位置要提前做好测量,保证机械位置符合施工技术要求。除此之外,还要做好水和电的准备,确保供电系统、照明系统、供水系统安全稳定工作,以提高施工效率。
2、钻机就位调平
钻机的位置和平衡,直接影响着水泥土搅拌桩截渗墙的施工质量。因此,在开始施工前,要做好钻机布置,钻机布置点要与设计一致,并依此做好桩机定位,对中调平,保证桩机的水平及垂直偏差满足设计要求。
3、水泥浆制备
水泥浆作为土壤的固化剂,其水灰比设计尤为重要。国内水泥浆搅拌截渗墙技术目前已经比较完善,在水灰比设计处理也有一定的模板。但在实际应用时,仍然需要根据现场地质情况和水泥参数品种,通过现场实验来确定水灰比设计合理。反复验证确定水灰比后,则要在搅注浆下沉前提前配置合格的水泥浆,并避光保存,以满足水泥浆灌注时的水泥浆供给需要。
4、钻机运转搅拌
水泥土搅拌一般选择深层小型搅拌机,在搅拌中一定要确保水泥土搅拌质量。如果水泥土搅拌不均匀,将会影响水泥土固化后的防渗效果和承载力。水泥浆制备完成后,启动钻机进行运转搅拌,搅拌过程中,应首先将钻机回旋钻进至设计高程,然后钻头反转提升,同时喷浆直至设计顶高程。完成后,钻机重复下钻、提升一个循环,喷浆应在这一循环中全程进行。
参考文献
搅拌桩防渗墙 第4篇
一、工程概况
偃师市洛河橡胶坝位于偃师市城区段洛河上, 坝址距310省道洛河大桥下游1.53 km, 工程等别为Ⅳ, 地震设防为6度。该程设计正常蓄水位115.4 m, 蓄水量480万m3, 橡胶坝总长638.4 m。其中橡胶坝段位于主河槽上, 布置5跨, 单跨坝长80 m, 总长408.4 m, 设计坝高3.0 m, 坝底板顺水流方向长11.5 m, 橡胶坝段与控制室之间为滩地宽顶堰, 南北岸长度均为93 m;滩地宽顶堰外侧为控制室, 南、北控制室段长度均为22 m。橡胶坝与上、下游河道主河槽设连接段, 连接段长度上游50 m, 下游70 m。
二、搅拌桩防渗墙的可行性
偃师橡胶坝工程基础防渗墙设计采用现浇混凝土墙的施工工艺, 即采用两钻一抓成槽, 然后浇筑混凝土防渗墙, 墙厚0.4 m。通过分析认为, 该工程防渗墙施工地段地下水水位较高 (平均水位高程109.0 m) , 且该地段主要为砂层地质, 地层多样分布, 不利于抓斗成槽, 如混凝土浇筑, 易发生塌方等不利情况。同时, 工期较长, 工程施工要经历汛期, 对工程的安全极为不利。
经施工单位、监理单位、设计部门技术人员认真分析偃师橡胶坝坝址处的工程地质情况认为, 深层搅拌桩防渗墙在该工程中的应用具有可行性, 并确定采用搅拌桩防渗墙施工工艺。
三、搅拌桩防渗墙试验
1. 搅拌桩防渗墙试验的目的。
进行深层搅拌桩试验的目的是通过实地成桩, 对原定的水泥掺入量和水灰比进行修正, 以及对试验段进行开挖检测, 检查其墙体连续性和渗透性是否能够满足工程的需要, 即验证通过搅拌桩防渗墙能否有效地消除坝底板地基地震液化和渗漏问题。
2. 搅拌桩防渗墙试验。
此次试验, 施工单位选择了两试验地段, 一处位于左岸宽顶堰段, 一处位于偏近于主河槽处橡胶坝第三孔右隔墩部位。地质情况自上而下分别为:低液限粉土、级配不良砂、低液限粉土、级配不良砂、级配不良砾。其中自河槽向滩地变化趋势是, 上部级配不良砂深度愈小, 低液限粉土厚度愈大。
(1) 试验机具的选定。试验机械采用1套PH-5D型单头大扭矩深层搅拌桩机、1台HB6-3灰浆泵、1台200 L灰浆拌制机。搅拌桩机具体性能参数为:搅拌轴规格125 mm×125 mm, 搅拌叶片外径500 mm, 搅拌轴转数 (正) 、 (反) 分别为40 r/min、60 r/min, 最大扭矩55.25 k N·m, 电机功率45 k W, 提升能力78.4 k N, 提升高度18 m, 速度 (下沉正) 、 (提升反) 分别为1.5 m/min、1.2 m/min。
(2) 试验段施工相关参数。确定桩深12 m, 步进0.3 m, 水泥掺入比为15%, 供浆压力0.5~0.6 MPa;墙厚0.4 m (以搭接最薄处测量) , 采用4搅4喷。
(3) 搅拌桩防渗墙施工工艺流程。工艺流程:定位、调平、调直桩机→浆液配制→水泥搅拌桩防渗墙施工。操作程序:加水、上灰、拌浆、输送浆, 启动喷浆泵喷浆→启动主机, 钻杆开始边喷浆边钻进→搅拌头下沉到达设计深度后, 重复喷浆搅拌提升到设计墙顶标高以上50 cm, 然后再复喷复搅1次, 即4喷4搅。
(4) 搅拌桩防渗墙试验段施工情况。
(1) 左岸滩地宽顶堰段。段长2.1 m, 桩数7棵, 孔深12 m;平均钻进速度1.0 m/min, 提升速度1.2 m/min;步进0.3 m, 喷浆压力0.6 MPa;水灰比1.4~1.43, 水泥用量4.9 t, 平均米耗灰量58 kg。
(2) 临近主河槽试验段。段长6.6 m, 桩数22棵, 孔深12 m;平均钻进速度1.0 m/min, 提升速度1.2 m/min;步进0.3 m, 喷浆压力0.6 MPa;水灰比1.4~1.6, 水泥用量14.8 t, 平均米耗灰量56.1 kg。
(5) 搅拌桩防渗墙的质量检测。根据建筑地基处理技术规范 (JGJ79—2002) , 施工单位对试验段墙体进行了开挖, 滩地宽顶堰段挖深至地面以下6 m, 主河槽段挖深至地下水位以下1.5 m。通过外观检查, 桩间搭接良好, 未发现开叉现象, 上部和下部搭接基本一致, 桩间连续性较好, 凿除无效桩头后测得墙体最厚处为52 cm, 墙体最窄处为45 cm。主河槽段轴线由于未进行轴线校正, 有微弱偏离, 经测量, 最大偏离为8 cm。此外, 为检测其墙体抗渗效果, 在墙体一侧灌水后, 另一侧未出现桩间漏水现象。
四、结论
深层搅拌桩承包协议 第5篇
一、单机定员:
工作人员定为六~~八人(主机人员四人)。
二、工作内容:
1.定位、机器移位。
2.钻进、喷料、上料、纸袋清理、水泥场地清理水泥验收、临建设施的搭棚等。
3.包括四喷四搅、做试块、定桩位。
4.机械设备的进退畅设备维修等。
三、技术要求
1.桩底标高、桩顶标高及桩长。
2.复搅深度、水泥掺量。
3.严格按照甲方提供的技术要求及图纸施工,保证施工质量,未达到技术要求的及时返工纠正。
4.做好施工范围内的具体工作,作好施工原始记录,并在当日交于甲方验收签字。
5.管理好现场的水泥、材料、机具,禁止浪费材料。
四、承包方法及奖罚制度
1.承包方法:按总延米每米两圆(¥2.00)计。
2.施工期间造成的停电、停水、台风等因素影响连续三天以上按待工结算(待工工资为20元/日)。
3.每个工地进、退场三日内为承包工作日,做好机械保养、维修、清理机械表面的水泥浆等。三日后按待工计算。
4.按甲方结算总延米承包工程量。完工后及时找甲方签证结算,拿到工程款后支付工资的80%,留20%为质量保证金,三个月内无质量事故结算付清。
5.超水泥用量或管理不善造成的桩质量不合格或漏桩等经济损失应赔偿,赔偿按工程量的10%计。
6.机械操作不当、保养不当,指各润滑部件及变速箱、转盘缺油等,所造成的零部件损坏、工具、材料丢失等应赔偿。
7.施工期间做饭、杂工人员一人,工资及生活费按每月六百元(¥600.00)计,完工后不再计发。
8.防火、防盗及进入工地内必须遵守的安全条例,否则后果自负。
承包人: 委托人:
日期:年月日
建筑水泥搅拌桩检测方法分析 第6篇
【关键词】水泥搅拌桩;质量检测方法;质量评定
Building cement mixing pile detection method analysis
Lu Lu
(Handan City Huatian Building Materials Testing Limited Handan Hebei 056006)
【Abstract】How the cement mixing pile construction quality testing, the implementation of effective quality control in the construction process of cement mixing pile, is the urgent need to address the problem of soft soil. In this paper, detection methods and quality assessment of common application of cement mixing pile of proposed point proposal.
【Key words】Cement mixing pile;Quality testing methods;Quality assessment
1. 水泥搅拌桩的质量检测方法浅析
水泥搅拌桩桩身质量至少包括3个方面:桩体强度、搅拌均匀性和桩身长度。
1.1 挖桩检查法。
挖桩检查法是目前软基设计规范规定的方法,挖桩检查主要查看桩的成型情况,鉴定外观方面:桩体是否圆匀,有无缩颈和回陷现象;搅拌是否均匀,凝体有无松散;群桩桩顶是否平齐,间距是否均匀。同时可分别在桩顶以下50、150cm等部位砍取足尺桩头,进行无侧限抗压强度试验。
1.2 轻便触探仪触探法。
使用轻便动力触探法检测粉喷桩时应注意:(1)探测深度不能超过4in;(2)触探点不能在桩中心位置,一般定在距桩中心2/5桩径处,以避开桩中心水泥含量中偏少、强度低的喷灰搅拌盲区,以使触探具有代表性;(3)触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。
1.3 静力触探法和标贯法检测。
已有人采用SPT法结合钻孔取芯对不同龄期、不同的掺入比条件下,对多根水泥搅拌桩进行过对比试验。根据静力触探比贯入阻力PS和标贯击数N与钻孔取芯无侧限抗压强度QU测试结果,采用数理统计方法提出以下统计关系:静力触探比贯入阻力PS与无侧限抗压强度QU之间关系:QU=39.3+4.17P(7d龄期);标贯击数N与无侧限抗压强度QU之间关系:QU=17.85+6.8N2≤N63.5≤18(7d龄),QU=268.4+10.6N16≤N63.5≤30(28d龄期)。
随着龄期的增长,桩身强度逐渐提高因此静力触探法宜在成桩后近期内进行。该方法有直、快速的特点,但无论在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,没有将该法列为水泥搅拌桩的质量检测方法。
1.4 动测法。
主要是指小应变动测法,它是基于一维波动理论,利用弹性波的传播规律来分析桩身完整性。
1.5 钻孔取芯法是目前常用的方法,测定结果能较好地反映粉喷桩的整体质量。
1.5.1 钻机的影响,检测前期(14d)选择钻机时由于搅拌桩强度较低,应选用立轴最大钻压比较小的钻机型(如XY-1型钻探机)钻取。在一定龄期(28d)后检测时,强度小的桩体钻探可以施加大的钻压钻探,强度大的桩体应施加小的压力来钻探避免压碎桩体而取不出完整的芯样。
1.5.2 钻探人员的技术水平影响,操作水平的好坏直接影响搅拌桩钻出芯样的无侧限抗压强度的大小。
1.5.3 不同钻头影响,钻头材质和形状的不同也会影响芯样的钻取质量和芯样试件的无侧限抗压强度,宜采用大直径金刚石钻头。
1.5.4 不同地质条件影响,由于地质条件的不同,取芯芯样的无侧限抗压强度也是不同的,存在很大变化。
1.6 单桩或复合地基承载力检测。
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。载荷试验中常遇到的问题。
1.6.1 试验点的复合地基面积。试验点的复合地基面积不足或大于处理面积,不能简单地按整个复合地基的平均承载力来计算该试验点的承载力。
1.6.2 单桩及多桩复合地基。多载荷试验搅拌桩复合地基与钢筋混凝土桩的主要区别在于,复合地基是桩和土共同承担上部结构传来的荷载,而钢筋混凝土桩一般只考虑桩的承载力,不直接考虑土的承载力。
1.6.3 试验压板面积。试验压板面积与试验点的处理面积应一致。
1.6.4 试验压板高程及砂找平层。搅拌桩基础是一种复合地基,其上部结构所传来的压力通过搅拌桩本身及周围的土体来共同承担。高程不同,那么土和桩的承载力亦有所不同。试验压板高程应与基础底面的设计高程相同。
1.6.5 承载力基本值。从大量的复合地基载荷试验资料中发现压力沉降关系线是一条平缓的光滑曲线,一般看不出明显的拐点,相邻两级压力所对应的沉降量之比亦无一定规律,主要按规定的沉降比确定复合地基承载力基本值。
2. 水泥搅拌桩的质量评定探讨
2.1 单桩桩体质量评定。
2.1.1 I类桩:(1)桩长、桩径满足设计要求,整体喷浆均匀,无断浆现象。(2)桩体能取出完整的柱状芯样,芯样完整且连续、主要呈柱状或短柱状,局部松散呈块、饼状或片状。(3)桩身上、中、下段强度均满足设计要求。(4)所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。
2.1.2 II类桩:(1)桩长达到设计要求,整桩喷浆局部不均匀,但无断浆现象。(2)桩体的芯样大部分完整,主要柱状、短柱状或饼块片状,局部松散状;(3)强度满足设计要求。所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%;当取芯率小于65%时,标贯击数须大于设计要求。
2.1.3 Ⅲ类桩:(1)桩长达不到设计要求。(2)桩体喷浆不均匀,有断浆现象。(3)桩体的芯样松散(无粘结),大部分呈块片状,不能制成等高试件。(4)芯样呈软塑、流塑或取不出芯样。(5)所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%;且标贯击数小于设计要求。其中:I类为优良桩,Ⅱ类为合格桩,Ⅲ类为不合格桩。
2.2 复合地基承载力评定。单桩或复合地基承载力必须满足设计要求。
2.3 综合评定(桩体质量评定与验收)。单桩或复合地基承载力满足设计要求,单桩桩体评定均为Ⅱ类桩以上,其中I类
桩占85%以上,其他指标合格时评定为优良;单桩或复合地基承载力满足设计要求,单桩评定均为Ⅱ类桩以上,其中I类桩应占60%以上,其他指标合格时评定为合格。
3. 结语
3.1 水泥搅拌桩的质量评定,在目前的水平下,对于以承载和变形为主要功能的复合地基基础处理,应采用以单桩静载试验或单桩复合地基载荷试验为主,条件允许时还应适当选择部分多桩(2~3桩)复合地基载荷试验进行复合地基承载力试验复核,同时可辅以开挖及钻芯检查,钻芯结果只能作为参考,为质量评定提供参考依据。
3.2 对搅拌桩施工质量作出正确的判断和评价,对合格的桩及时认可其质量;对不合格的桩及时采取有效措施,既要保证工程质量又不影响工程进度,这就迫切要求质量检测人员尽快创造出一种可以全面检测水泥搅拌桩的完美的检测方法。
3.3 严格施工过程的管理和质量控制非常重要。水泥搅拌桩软基处理属于隐蔽工程,因此,应紧抓施工环节。
参考文献
[1] 李培全.深层搅拌桩复合地基载荷试验问题探讨[J].工程质量,2001,(9).
搅拌桩防渗墙 第7篇
关键词:防渗处理,搅拌桩,截渗墙
1工程概况
某中型水库,工程等别为Ⅲ级,设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准300年一遇。坝顶宽6 m左右,设计采用多头(本工程采用5头)小直径水泥土搅拌桩对其进行堤身、堤基的防渗处理。
2地质情况
坝身土:该层为素填土,东坝、南坝为黄褐色粉质壤土混有黄灰色砂壤土,土质不甚均匀;西坝为黄色粉砂、砂混杂褐黄色壤土,干密度12.2 k N/m3~15.9 k N/m3,密实度不甚均匀,局部透水性较强,渗透系数A×10-6cm/s~A×10-3cm/s。
坝基土:黄褐色壤土、中粉质壤土,可塑,夹粉砂薄层,厚度不稳定,渗透系数3.3×10-6cm/s~7.0×10-6cm/s,西坝局部为黄色粉砂,饱和,渗透系数5.79×10-4cm/s~1.03×10-3cm/s;下卧层为灰色、灰黄色、黄色粉砂,含壤土团块,饱和,厚度不稳定,呈松散~稍密状态,经判别为地震液化土层,与下伏灰色粉砂呈渐变过渡,渗透系数4.38×10-4cm/s~1.02×10-3cm/s,西坝局部为灰色、灰黄色粉质壤土和灰色、灰褐色壤土,可塑,渗透系数3.9×10-5cm/s;其下为灰色粉砂,局部含壤土夹层,饱和,土质不甚均匀,以松散为主,局部中密,经判别为地震液化土层,该层渗透系数3.13×10-4cm/s~1.05×10-3cm/s;下部为黄色、褐黄色重壤土、粘土,可塑,渗透系数3.0×10-7cm/s~5.0×10-6cm/s。
3 设计要求
1)截渗墙布置在坝顶偏迎水坡一侧,设计顶高程29.81 m(超水库设计洪水位0.5 m),底高程13.1 m~14.4 m(进入稳定不透水层0.5 m~1.0 m)。2)固化剂采用P.O32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入量根据试验确定。在试验中水泥土按10%~15%掺入比进行,并测定各级掺入比的水泥土重度、渗透系数、抗压、抗剪强度、无侧限抗压强度,试验取90 d龄期的试块并应按照有关规范进行;通过试验合理确定选用水泥掺入比。3)水灰比通过现场施工试验确定,一般要求不低于1.2。4)截渗墙体搭接形式见图1。
4 截渗墙施工工艺原理和流程
4.1 工艺原理
水泥土搅拌桩截渗墙是以水泥作固化剂,通过桩机就地将土体和固化剂强制拌和,水泥颗粒表面的矿物很快与水发生水解和水化反应,在土体颗粒间形成各种水化物。这些水化物有的继续硬化,形成水泥石骨料,有的则与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应,通过离子交换和团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒;通过硬凝反应,逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物,从而使土的强度提高。此外,水泥水化物中的游离Ca(OH)2能吸收水中和空气中的CO2,发生碳酸化反应,生成不溶于水的Ca CO3,这种碳酸化反应也能使水泥土增加强度。通过以上反应,使软土硬结成具有一定整体性、水稳定性、不透水性和一定强度的水泥土防渗墙,以达到截渗的目的。
4.2 工艺流程
施工工艺流程图见图2。
5 施工过程
5.1 测量放样
根据施工图纸要求测放出防渗墙中心线位置,并测量中心位置的高程,以便与设计底高程计算分段确定桩长。高程测量后即开始导向沟的开挖。测放中心线时,遇有堤身弯曲段则轴线按弧形走势,通过曲率半径测放,防止产生陡弯段,造成防渗墙搭接不牢留下渗漏通道;对急弯地段放成折线搭接,施工时因接头桩整根重复搭接而可靠连接。导向沟开挖后,则根据桩机每幅施工成墙长度进行定位放样。
5.2 原材料质量
本工程防渗墙材料试验主要为原材料检验、水灰比和掺入比试验。材料进场首先验证发货单、质保书,然后根据规范要求分批抽样送具相应资质的检测单位进行设计要求项目的检测,合格后再投入使用。开工前应根据设计要求进行水灰比和掺入比试验。
5.3 浆液配比
根据水灰比、掺入比试验结果,通过理论计算确定每桶浆的水泥和水的用量,采用电子继电器控制水量及人工数包方式控制水泥用量的方式严格按试验结果进行浆液的制作,制浆过程中用比重计对浆液质量进行跟踪检查。制浆应正反搅拌不少于2 min。
搅拌桶出浆口,安置筛网进行浆液过滤,清除水泥渣质,确保供应的水泥浆液优质,不堵塞输浆管路和搅头上的喷浆眼。
5.4 搅拌喷浆
桩机对位后,则送浆、送气进行钻进。钻进搅拌时按规定一次注浆完毕,浆液由注浆泵经管路送至钻头,注浆量由无级电机调速器和自动瞬时流速计及累计流量计监控注浆的同时全程不间断供气,气体经管路压至钻头,供气量由手动阀和气压表配给;一般控制压力为0.3 MPa~0.4 MPa左右。若中途出现堵管、断浆等现象,应立即停泵,查找原因进行修理,待故障排除后再掘进搅拌。当因故停机超过0.5 h,应对泵体和输浆管路妥善清洗。
搅拌下沉速度应控制在0.5 m/min~1.0 m/min,提升速度控制在1.0 m/min~1.5 m/min,此速度的控制还取决于钻杆旋转的速度。喷浆时应保持浆压稳定、供浆连续,确保整个桩体喷浆量均匀连续。
5.5 搅拌成墙顺序
根据工程特点采用顺槽式单孔全套复搅式,如图3所示。
6 质量检验
6.1 探坑检验
随着现场实施的进展,在完成坝段范围500 m左右开挖一组探坑,开挖深度2 m~3 m,长度4 m~5 m,通过揭露观测,桩体水泥土搅拌均匀,强度类似于硬塑老粘土,搭接牢靠无接缝。
6.2 钻芯取样检测
由业主委托扬州大学实施钻芯取样,共钻芯54组,取样162组。经室内试验统计,上中下三段渗透系数分别为0.19×10-6~8.2×10-6,0.22×10-6~7.1×10-6,0.22×10-6~6.0×10-6,抗压系数分别为0.5 MPa~1.4 MPa,0.5 MPa~1.3 MPa,0.5 MPa~1.3 MPa。检测结果均达到设计要求。
6.3 地质雷达检测
由业主委托中国矿大(徐州)实施,总检测长度1 470 m,分浅层和深层两步进行,检测结果截渗墙整体连续性良好。
7 结语
目前,防渗手段主要有地下连续墙、铺塑、振动成模、高压喷射灌浆、多头深层搅拌桩以及灌浆等等,通过技术、经济的比较,多头深层搅拌桩是既经济又有技术保障的防渗手段之一。通过本工程的施工,认为截渗墙的质量主要是取决于固结剂的质量、水灰比和掺入量的确定、搅拌头叶片和搅拌速度以及垂直度的控制。
参考文献
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[3]王和富.小议水利工程防渗加固中应用多头小直径深层搅拌桩截渗墙技术[J].科技资讯,2011(4):120-121.
[4]张亦冰,高宗昌.多头小直径水泥搅拌桩在水库除险加固中的应用[J].中国农村水利水电,2007(5):91-92.
搅拌桩防渗墙 第8篇
1 水泥土搅拌桩防渗墙技术概述
1.1 应用特点
水泥土搅拌桩主要用于对目前软弱地基的改良工程中, 是近几年水利工程项目中常采用的一种施工方式, 主要用来提高地基的承载力。伴随着科学技术的发展, 这种方法又被进一步推广和改进, 形成了一种新的防渗体系, 在堤防加固工程中得到了广泛使用, 对于防洪墙体和坝基的稳定性有着良好的促进效果。
1.2 适用范围
新世纪, 科学技术飞速发展, 水泥搅拌桩技术也日趋完善, 并广泛的应用在各类水利工程项目中。尤其是在岩溶地区, 其应用更是广泛。在岩溶地区和其他土质性能复杂的地区, 为了使得土壤能够满足施工荷载要求, 就必须对基层土质进行处理和改良。水泥搅拌桩技术作为深层地基加固处理的主要方式, 在这一地区得到了广泛的应用, 是通过带有水泥固化剂做钻头设备和混凝土传输设备来在深土层进行搅拌和振动, 进而形成软土与水泥的混合物, 以此提高复合地基的整体实力。水泥搅拌桩施工技术和方法在当前建设项目中的应用尤为广泛, 对各种施工建设项目的影响也较为明显, 并且在工作中逐渐形成了一种系统化的应用模式和方式, 特别是对于一些较大的水利工程而言, 更是起着决定性作用, 是决定工程施工效益和质量的关键。
2 水库围坝渗漏现象
2.1 渗透原因
水库是解决居民供水和人们生活中各个生产行业用水的主要基础设施, 伴随着社会技术的不断发展使得水库在施工的过程中针对各种施工质量要求不断的提高。渗透问题自古以来就是水库工程施工中人们探究的重点问题, 伴随着当前水库水利工程的日益提高和数量增多, 其更是成为影响水库分析和应用的关键。由于当前的水库施工中, 水库地质条件较差, 各种库盘都存在着诸多的制约和影响因素, 是影响水库工程施工质量的主要基础前提。
水库工程中对水库库盘渗透破坏的分类主要是从宏观现象考虑。在库盘的渗透过程中多是由与前期施工过程中对材料质量的检查不过关, 在使用中养护工作没有做到位。以至于在水库使用过程中随着时间的流失使得渗透速度加快。比如, 由于盘底的渗透破坏在后期多表现为集中渗流对土体的冲刷, 并冒水翻砂。其实, 水库工程中常说的管涌基本上都是土力学中的流土破坏。堤身的渗透破坏包括三种类型:渗水 (散浸) 造成的堤坡冲刷、漏洞和集中渗流造成的接触冲刷。
2.2 水库渗透的破坏
渗透破坏是水库工程中常见的现象, 是影响水库工程质量和使用寿命的最大难题和因素, 而且难以根治。要做好除险加固工作, 必须首先分析其成因, 确定渗透破坏的类型及特点, 结合当前土质的实际情况和周围环境因素对采取的方案需经过充分地论证, 才能使除险加固措施真正切实可行, 经济合理。随着汛期水位的升高, 水库工程内部的浸润线逐步形成并不断抬高, 堤基和堤身内的渗透比降也逐渐增大。
3 水泥土搅拌桩设计方法
在水库防渗处理的过程中, 需要结合当前施工实际情况和因素综合分析, 严格制定施工方案和设计图纸, 确保在施工的过程中施工质量能够满足设计要求。使所采取的各项防渗措施能够形成一个较完整的防渗体系而共同发挥作用。因此, 在认真分析研究库盆地质资料的基础上, 结合现有的施工技术手段, 分别对土工膜防渗及深层搅拌桩结合岸坡粘土斜铺防渗处理方案进行了经济技术比较。
3.1 土工膜防渗
拟采用两布一膜复合土工膜对水库进行防渗处理, 用工膜防渗的优点是施工简便;但对基础找平要求较高, 对灰岩出露的防渗区域来说, 清基后还需铺设碎石垫层, 在土工膜铺设完成后, 其上再设置浆砌石块压重及护坡。由于该方案是铺盖防渗, 为了维持渗流稳定的要求, 水平段需延伸至库盆内。以延长渗径, 相比下工程量较大。另外, 较高的地工水位存水库蓄水后将在土工膜上产生负压, 水库防渗产生影响。
3.2 粘土斜墙结合深搅桩垂直截渗
库盆附近粘土的储量丰富, 土料质量较好, 渗透系数K≤2×10cm/s。对灰岩出露区用粘土斜埔防渗, 坝摧砂土层采用滓层搅拌桩截渗墙。进行垂直防渗处理:岸坡斜墙段与垂直截渗墙形成封闭体系共同工作, 能够较好地隔断渗透途径, 维持渗透稳定的要求。斜墙铺盖平台的预压与垂直防渗体的封堵作用, 以防止砂土液化, 其投资亦低于土工膜防渗方案, 经综合比较, 推荐采用该处理方案。
4 施工技术
4.1 城墙工艺
(1) 按设计图纸测量放线, 确定连续墙的轴线。 (2) 对将要施工的连续墙段开挖导流沟, 导流沟宽约0.8m, 深1m。在挖导流沟的过程中, 遇到地下障碍物须及时清除。 (3) 确定机械行走的作业路面的承载力, 然后作出相应的处理。 (4) 设置钻孔标志, 确定每一钻的位置。并用平面几何方法确定每次移位桩机底盘的平面位置。 (5) 移动主机至设计钻孔位置, 并把桩机调正、水平, 对准孔位。 (6) 搅拌站喷浆, 钻头触地, 开动钻机, 钻进过程中要保证孔口有翻滚的水泥浆。 (7) 钻头到达桩底高程后做提钻搅拌, 也必须保证孔口有翻滚的水泥浆。
4.2 质量保证措施
(1) 保证城墙垂直双动力多头深层搅拌桩机在施工前必须用经纬仪校正机身的水平和塔架的垂直, 使塔架垂直度控制在1‰内。为了确保钻进过程中塔架和钻杆的垂直度, 桩机设有偏斜自动报警系统。钻机在调平及施钻过程中如果偏斜超过2‰, 则报警系统自动报警, 施工人员可以及时调整。 (2) 保证墙体有效搭接厚度增大钻头直径, 确保有效墙体厚度。孔位放线必须准确, 桩机钻头对位也必须准确, 通过平面几何对位确保钻孔偏位误差在3cm内。
结束语
水库是推动社会发展的基础, 更是为人们生活和各个行业生产提供水资源的主要基础设施。伴随着社会技术的发展, 水利工程逐步成为建筑工程的主要组成部分, 其各种施工措施和施工方式也在逐步完善, 在施工中水泥搅拌桩技术的推广应用, 成为提高水利工程施工质量和施工效益的基础施工措施。
摘要:在社会发展趋势下, 各种水利工程项目不断涌现, 建设规模和数量与日剧增。在这种社会现状下, 水利工程在施工中存在的质量问题与施工缺陷也层出不穷, 这些成为影响水利工程建设发展的主要因素。水泥土搅拌桩截渗墙作为目前水库围坝加固的主要措施, 是以水泥作为主要的固化剂, 配以混凝土板实现的一种新的技术措施。本文就水泥搅拌桩截渗墙技术在围坝加固中的应用进行分析, 旨在提高水库施工质量和施工效益。
多头深层搅拌水泥土防渗墙技术分析 第9篇
关键词:防渗墙,先导孔,质量检测
1 多头深层搅拌水泥土防渗墙技术特点
深层搅拌防渗墙是利用水泥浆液与原土通过叶片强制搅拌形成地下连续墙体的防渗技术。施工机械采用多头深层搅拌桩机,通过各种施工参数的控制,可以使各幅钻孔安全搭接而形成连续的墙体,保证水泥土防渗墙的连续性、均匀性、抗渗性都满足要求。该技术适用于黏土、粉质黏土、淤泥质土以及密实度中等以下的砂层,且施工进度和质量不受地下水位的影响。在防渗墙的开挖检验过程中还可以看到,防渗墙与原地基土无明显的分界面,即墙体与周边土胶结良好。同时该技术具有投资省、进度快、对环境影响小等优点,因而,在地下垂直防渗处理深度不大于18 m的条件下,可以优先选用深层搅拌桩水泥土防渗墙。
2 多头深层搅拌水泥土防渗墙的施工
2.1 施工机具设备
搅拌桩防渗墙施工设备由钻机装置和灌浆装置构成。钻机采用多头小直径深层搅拌桩机,机械运转时其搅拌头及其叶片相向而转,切削土体下沉。喷浆方式有两种:水泥浆从注浆钻杆的底端喷射出去或通过搅拌轴直接由切削叶片上的喷嘴喷出,同时使钻杆带动叶片搅拌刀旋转钻入地层,叶片搅拌刀削碎地基土并和水泥浆拌和。灌浆装置有挤压式灰浆泵、水泥浆引浆筒、储浆筒、集料斗等,喷浆系统采用电脑计量,自动控制每根浆管的浆量及密度。
吕庄水库除险加固工程采用PH-5G型深层搅拌桩机,与其配套使用的3EJN-100/6喷浆泵为三管喷浆可调注塞泵,三管喷浆量均匀且可独立调节,无级变速调节喷浆量,可适合桩机下沉、提升速度变化的需要,以保证水泥浆掺入量达到设计要求,该泵最大排浆量为100 L/min。PJ4-2型记录仪通过流量传感器及深度传感器测得相关数据自动记录喷浆与搅拌深度对应数据,并在显示器上显示,便于操作人员随时掌握桩深、每米的喷浆量等数据。喷浆量、喷浆时间通过打印机打印形成记录。该设备具有施工效率高、桩间搭接连接效果可靠等优点。但在复杂地层中施工时故障率高,克服地层阻力能力较差。
2.2 施工技术要点
2.2.1 先导孔施工
由于地层状况的复杂性,所以在搅拌桩施工前应沿防渗墙轴线布置一定数量的先导孔,在地质条件变化较大的部位适当予以加密,孔深应深入设计防渗墙底线以下0.5 m。按勘探规程施工,确保分层需要。如因地层等原因,不能满足取样要求时,辅以标准贯入取土样作地层鉴别。由地质工程师对土样进行编录,绘制地质剖面图,作为设计单位调整防渗墙施工底线和施工单位确定施工参数的基础资料。先导孔封孔采用水泥粘土浆或粘土机械夯实法封堵。
2.2.2 设备定位
设备定位控制包括三个方面:纵向偏差和横向偏差以及垂直度。纵向偏差可采用事先打桩法控制,一次定位五根桩以上,以便于施工人员校核。横向偏差可采用虚拟轴线法控制,即事先在机身旁各用钢筋焊一样架,此样架距防渗墙轴线1.5 m,然后在距防渗墙1.5 m处平行于轴线拉一道线,移机时样架始终对准此线,即可保证准确定位。同时,桩机上平行轴心线安装桩机校核装置,通过核准辅助线准确核准桩位。桩机移位时保证桩机轴心线与防渗墙轴线重合,可确保桩位准确。
为了保证设备定位的垂直度,在桩机塔架上安装一吊锤,设置连通管装置,并标画有桩机倾斜刻度线,开机前通过液压系统调平机身,下沉及提升过程中根据吊锤指示装置和连通管液面刻度变化来控制桩机垂直度,使之小于5‰。经计算:前后液面差控制在0.8 cm范围内,即能保证前后倾斜率在5‰以内;吊锤左右摆动最大幅度控制在1.2 cm范围内,即能保证左右倾斜率在5‰以内。
2.2.3 搅拌和注浆
吕庄水库除险加固工程采取掘进和提升二次喷浆的方式:即搅拌机掘进与提升的同时均进行注浆。搅拌注浆工序是最关键的工序,施工中必须控制好有关指标才能够保证质量。注浆压力可以由压力表记录,水灰比则应安排专人用比重计检测。掘进速度一般控制在0.8 m/min~1.0 m/min范围之内,根据地层变化可以适当调整。掘进深度应超过防渗墙设计底高程50 cm并停留30 s~60 s,以保证防渗墙底部水泥掺入量满足设计指标。提升过程中应注意保持速度均匀且不得大于掘进速度,确保水泥掺入量均匀。提升应超过设计桩顶高程0.5 m以上,保证防渗墙顶部质量满足设计要求。吕庄水库采用的PH-5G型深层搅拌桩机为三轴,每序掘进与提升可以完成0.9 m搅拌桩防渗墙体,轴间搭接长度为17.8 cm,墙体最小厚度为30 cm。每序施工完成后,应将管路中残存的水泥浆清洗干净,并将粘附在搅拌头上的泥土清理后检查叶片直径和喷嘴状态,以保证成墙厚度与注浆系统处于良好的运行状况。然后桩机向前平移额定距离,重复以上过程开始下一单元墙施工。
2.2.4 桩间搭接
桩间搭接是防渗墙施工质量控制的一个十分重要的环节,搭接部位的防渗性能直接影响防渗墙的抗渗性能,所以必须高度重视。墙体搭接质量主要通过深搅机移位控制。每次移位距离根据桩径和墙厚通过理论计算得出,施工中严格控制,确保桩与桩之间的搭接厚度满足墙厚的要求。施工中,相邻桩施工间隔时间不应超过24 h,如超过24 h,则应对前一单元的最后一根桩空钻留出榫头,以待搭接。如因特殊情况没有留榫头,则必须采取贴桩的处理办法。
2.2.5 断桩处理
施工过程中若发生注浆中断,应将注浆管下沉至停浆点以下0.5 m,等恢复供浆时再搅拌施喷。因停电或机械故障而中断施工时间过长造成断桩时,可采取补强灌浆或补桩的方法处理。补强灌浆每桩布置1个~2个,补桩采用三头桩机施工,两次成墙施工工艺,一根断桩补加施工两根桩,横向与原桩相切8 cm~10 cm。也可以先用钻机钻孔,再用单管高喷接桩50 cm,然后再用深层搅拌机从原中断位置搅拌。
2.2.6 施工参数选择
施工中要合理确定并严格控制好水泥掺入比、水灰比、外加剂、复搅次数和钻杆提升速度等施工参数;而桩位偏差、钻孔倾斜度等则是为保证墙体完整性及其最小厚度满足设计要求的施工控制参数。施工时应特别注意根据不同的土层正确选择不同的施工参数,因为灌浆量往往因土质及空隙率的不同而有差异。对粘性土地层,细砂或密实的粉土质地层,粗颗粒的砂土或软的粉土地层,多孔的地层或砂砾层,具体选用何种施工参数,需进行一定的室内及现场试验具体确定,施工过程中严格控制。
3 施工质量检测
搅拌桩防渗墙的质量效果检测形式主要有:
1)开挖检测:沿堤线每500 m开挖一处,每处长3 m~5 m,深2.5 m~4 m。要求墙体的外观质量好,整体性好,无蜂窝、孔洞,最小墙厚和垂直度实测值满足设计要求;
2)钻孔取芯检测:在施工28 d后,采用钻机抽芯取样检测水泥土的单轴抗压强度、渗透系数、抗渗比降及芯样的完整性和均匀性评价;
3)围井注水检测:主要是检测墙体的渗透系数;
4)无损检测:主要是检测墙体的连续性及实际深度。
4 优劣性分析
1)深层搅拌水泥土防渗墙经过多年实践证明防渗效果良好,而且具有工艺简单、节约投资等特点,但因其掘进深度有限,一般深度超不过18 m,防渗的深度受到限制。此外由于其形成的墙体抗压抗剪切强度不高,也使得应用范围受到限制。
2)在实际工程中,地基多数具有由几种土质组合而成的多元结构,由单一土质构成的地基条件则很少,理论上对不同的土层应选择不同的施工参数,而实际施工时,由于单元墙体的成墙时间很短,而且是搅拌下沉或搅拌提升和喷浆是一气呵成,使用不同施工参数进行施工难以实现。施工参数选择和施工过程控制如何适应地层的问题有待进一步研究解决。
3)设备定位的垂直度控制主要靠人为调控,既麻烦精度也不高,如何加强自动化控制程度需要设备制造商加以改进。
论水泥搅拌桩的试验监控 第10篇
【关键词】水泥搅拌桩;试验监控
包茂高速公路工程西铜高速公路K29+552-K34+962段属于软土地基,土层1.5m以下含水量在35.1%左右,属于典型的陷限型黄土,湿陷型黄土的特点是:空隙度较大,压缩性偏高,天然密度小,这种黄土遇水下沉,工程施工中一般采用灰土挤密桩、水泥搅拌桩、粉喷桩等方法进行处理,由于此段地区水源丰富,故采用水泥搅拌桩方法来对这一段落进行软基处理,其原理是以水泥作为固化剂,利用深层搅拌机械将水泥与原状软土进行强制搅拌、压缩、并吸收周围水份,经过一系列物理化学作用行成一种复合地基,此地基具有较高强度、较好变形特征和水稳性的混合柱状体,它对提高地基承载力、减少地基的沉降量及保证桥头填土路基稳定性具有明显的效果。
1.水泥搅拌桩施工工艺中,水泥是唯一一个重要的原材料,所以对水泥的选用上一定要经过严格的试验检测和筛选,水泥在此工艺施工中的作用
(1)水泥的主要成分有氧化硅、氧化钙、氧化铝及氧化硫,这些硫化物可以分别组成不同的的水泥矿物,由硅酸三钙、钙酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、硫酸钙,以上矿物质遇水化合后,产生水解和水化反应,生成Ca(OH)2,产生含水钙化物,这些胶粒子有自生硬化特点,形成水泥坚固的骨架。
(2)粘土作为一个多相散布系,和水结合时就表现出一般的的胶体特征,土中含量最高的二氧化硅遇水后形成硅酸胶体微粒,其表面带有钠、钾离子,它们能和水泥水化生成Ca(OH)2中的钙离子进行当量吸附交换,使较小的土颗粒形成较大的团粒,从而提高土的强度,水泥水化物的凝胶粒子的表面积比原来的水泥颗粒大1000倍,因而产生很大的表面能,有强烈的吸附活性,能使较大的土团粒进一步结合起来,形成水泥土团粒结构并封闭各土团之间的空隙,形成坚固的连接,可使水泥土的强度进一步提高。
(3)随着水泥水化反应的深入,溶液中析出大量的钙离子,当其数量超过上述各离子交换的需要量后,则在碱性环境中能与组成粘土的矿物质的一部分形成大量的化学反应,生成不溶于水的稳定结晶化合物,这些化合物在水中和空气中逐渐硬化,增加水泥土的强度,而且由于其结构致密,水分不易侵入,从而使水泥土具有水稳性。
2.水泥搅拌桩检测结果
按照设计要求采用强度等级为PC32.5复合硅酸盐水泥,试验室对进场水泥进行检测合格后,堆放于干燥区域,严禁受潮、雨淋和暴晒,对施工现场的水泥存放必须搭设水泥棚,水泥棚用毛竹或其它合适材料搭设,上盖油布、下铺红砖和塑料布,周围挖排水沟,深度以低于水泥台面10~20cm,按设计要求水泥的掺入量为加固天然湿土质量的15%,采集施工段落内各层厚度土样,进行室内配比试验,制备7.07cm立方体试件,在标准养生条件下养护。检验7d、14d、28天d,在不同龄期下,不同水泥掺量、不同外加剂土体的抗压强度,寻求满足设计要求的最佳水灰比、水泥掺量及外加剂品种、掺量。要求28天无侧限抗压强度不小于1.3Mpa,且单桩承载力不小于120KPa,施工中严格控制水泥浆密度。
2.1水泥搅拌桩施工
按设计要求水泥搅拌桩长为6~8m,桩径50cm,桩间距1.20米,桩位按等边三角形布置。如图所示。
水泥搅拌桩平面布置图
2.2试验检测
(1)在成桩3d后,用轻便动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性,检查频率为每段落内总桩数的1%且不少于3根。
(2)成桩7d后,采用浅层开挖桩头目测检查搅拌均匀性、整体性及外观质量,并测量成桩直径。开挖深度为停浆面以下1.5M处。检查频率为每段落总桩数的5%。成桩28d后,钻芯取样(用双管单动取样器钻芯取样)做无侧限抗压强度试验,每根桩取3处,即距桩顶及桩底1.0m,桩中间,每处取2个试件。检验频率为每段落总桩数0.5%,且不少于1根桩。同时从钻取的芯样中检查搅拌均匀性、桩长及桩底是否穿过软土层。
2.3成桩后试验检测结果对比(单桩承载力、芯样检测强度)
后附试验室承载力检测报告。
经过前后试验数据对比,经过水泥搅拌桩处理后的地基承载力满足设计的地基承载力要求,对水泥搅拌桩的芯样进行7d及28d强度检测,其强度实测平均值为1.0Mpa和1.6Mpa,达到设计强度的66%和107%,满足设计要求,这表明PC32.5复合硅酸盐水泥在水泥搅拌桩处理湿陷型黄土是成功的,并表明软基处理并不一定采用高强度早强,普通复合水泥也能代替高强水泥,在以后的施工中应该得到广泛的推广应用!
【参考文献】
[1]公路路基设计规范.JTJ013-952.公路路基施工技术规范.JTJ033-95.
[2]公路排水设计规范.JTJ018-97.
[3]公路工程技术标准.JTJ001-97.
[4]公路施工手册.
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