建筑与装饰施工工艺
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任务2.1 地基处理

任务描述

本任务要求依据《建筑地基基础工程施工规范》(GB51004)、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202)规范要求,编写宿舍楼工程的地基处理施工技术交底。

任务分析

编写地基处理施工技术交底是从事施工管理的基础工作,必须熟练掌握。首先要分析在建工程的特点和现有的技术力量,然后制定具体、实用、可行的交底。本方案在编写时需要写明施工所用材料、主要机具、作业条件、操作工艺流程、质量标准及成品保护措施等内容,操作工艺流程要详细写明每一个过程怎么做,做到什么程度,这是重点内容。

知识课堂

地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。地基的主要作用是承托建筑物的上部荷载;地基虽不是建筑物本身的一部分,但与建筑物的关系非常密切。它对保证建筑物的坚固耐久具有非常重要的作用。

地基有天然地基和人工地基两类。天然地基是指不需要对地基进行处理就可以直接放置基础的天然土层;人工地基是指天然土层的土质过于软弱或有不良的地质条件,需要人工加固处理后才能修建的地基。地基处理即为提高地基承载力,改善其变形性质或渗透性质而采取的人工处理地基的方法。

地基处理

地基处理施工规范一般要求如下:

(1)施工前应测量和复核天然地基平面位置、水平标高和边坡坡度。

(2)施工前应调查掌握邻近建(构)筑物及管线资料,根据影响情况预先采取相应保护措施。

(3)地基施工时应及时排除积水,不得在浸水条件下施工。

(4)基底标高不同时,宜按先深后浅的顺序进行施工。

(5)施工过程中应采取减少基底土体扰动的保护措施。当使用机械挖土时,基底以上200~300mm厚土层应采用人工挖除。

(6)地基施工时,应考虑挖方、填方等对山(边)坡稳定的影响。

(7)建筑地基应进行施工验槽,并形成验收记录。

(8)地基施工完毕且验收合格后,应及时进行基础施工与基坑回填。

2.1.1 素土、灰土地基

素土、灰土地基是将基础底面以下一定范围内的软弱土挖去,用素土或按一定体积配合比的灰土在最佳含水量情况下分层回填夯实(或压实),灰土垫层的材料为石灰和土,石灰和土的体积比一般为3∶7或2∶8。灰土垫层的强度是随用灰量的增大而提高的,当用灰量超过一定值时,其强度增加很小。素土或灰土地基的施工工艺简单,费用较低,是一种应用广泛、经济、实用的地基加固方法。其适用于加固处理1~3m厚的软弱土层(图2-1、图2-2)。

图2-1 素土

图2-2 灰土

1.材料要求

(1)素土地基土料可采用黏土或粉质黏土,有机物含量不应超过5%,不应含有冻土或膨胀土,严禁采用地表耕植土、淤泥及淤泥质土、杂填土等土料。

(2)灰土地基的土料采用粉质黏土,有机物含量不应超过5%,其颗粒不得大于15 mm;石灰宜采用新鲜的消石灰,其颗粒不得大于5mm,且不应含有未熟化的生石灰块粒;灰土的体积配合比宜为2∶8或3∶7,灰土应搅拌均匀。

(3)素土、灰土地基土料的施工含水量宜控制在最佳含水量ωop±2%的范围内,最佳含水量可通过击实试验确定,也可按当地经验取用。

2.施工要点

(1)素土、灰土地基的施工方法、分层铺填厚度、每层压实遍数等宜通过试验确定,分层铺填厚度宜取200~300mm,软弱下卧层的地基底部宜加厚。

(2)素土、灰土换填地基宜分段施工,分段的接缝不应在柱基、墙角及窗间墙下位置,上、下相邻两层的缝距不应小于500mm,接缝处宜增加压实遍数。

(3)基底存在洞穴、暗浜(塘)等软硬不均的部位时,应根据设计要求进行处理。

(4)素土、灰土地基的施工检测应符合下列下要求:

1)素土、灰土地基的施工质量检测应分层进行,在每层压实系数符合设计要求后方可铺填上层土。

2)素土、灰土地基的施工质量检验可采用环刀法、贯入仪、静力触探、轻型动力触探或标准贯入试验等方法(图2-3、图2-4)。

图2-3 环刀

图2-4 贯入仪

3)采用环刀法检测时,取样点应位于每层厚度的2/3深度处。检验点数量,对筏形与箱形基础的地基每50~100m2不应少于1个点;对条形基础的地基每10~20m不应少于1个点;每个独立基础不应少于1个点。

4)采用贯入仪或动力触探检验施工质量时,每分层检验点的间距应小于4m。使用贯入测定法检验前先将垫层表面的砂刮去30mm左右,再用贯入仪、钢筋或钢叉等以贯入度大小来定性地检验砂垫层的质量,以不大于通过相关试验所确定的贯入度为合格。钢筋贯入法所用的钢筋的直径为ϕ20,长为1.25m,垂直距离砂垫层表面700mm时自由下落,测其贯入深度。

3.施工质量检验

质量检验宜用环刀取样,测定其干密度(图2-5、图2-6)。质量标准可按压实系数λc鉴定,一般为0.93~0.95,如用贯入仪检查灰土质量,应先在现场进行试验,以确定贯入度的具体要求。压实系数为土的控制干密度ρd与最大干密度ρdm ax的比值。土的最大干密度宜采用击实试验确定,或按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)的有关规定计算,土的控制干密度可根据当地经验确定。

图2-5 填土压实

图2-6 环刀取样

2.1.2 强夯地基

利用重锤自由下落时的冲击能夯实浅层填土地基,使表面形成一层较为均匀的硬层来承受上部荷载。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。施工前应在现场选取有代表性的场地进行试夯。试夯区在不同工程地质单元不应少于1处,面积不应小于20m×20m。强夯施工区周围存在对振动敏感或有特殊要求的建(构)筑物和地下管线时,应采取开挖防振沟、设置应力释放孔等减振隔振措施(图2-7)。

图2-7 强夯机械

强夯地基

1.材料要求

(1)柴油、机油、齿轮油、液压油、钢丝绳、电焊条均应符合主机使用要求。

(2)回填土料:应选用不含有机质、含水量较小的黏质粉土、粉土或粉质黏土。

2.主要机具

(1)起重机:应根据设计要求的强夯能级,选用带有自动脱钩装置、与夯锤质量匹配的履带式起重机或其他专用设备,高能级强夯时宜采取防机架倾覆措施。

(2)夯锤:夯锤底面宜为圆形,锤底宜均匀设置4~6个孔径为250~500 mm的排气孔,强夯置换夯锤宜在周边设置排气槽。锤底静接地压力宜为20~80kPa,强夯置换锤宜为100~300kPa。

(3)自动脱钩装置:应具有足够的强度和耐久性,且施工灵活、易于操作。

3.作业条件

(1)施工场地要做到“三通一平”,场地的地上电线、地下管网和其他障碍物应得到清理或妥善安置;施工用的临时设施应准备就绪。

(2)施工现场周围的建(构)筑物(含文物保护建筑)、古树、名木和地下管线应得到可靠的保护。当强夯能量有可能对邻近建筑物产生影响时,应在施工区边界开挖隔震沟。隔震沟规模应根据影响程度确定。

(3)应具备详细的岩土工程地质及水文地质勘察资料,拟建建筑物平面位置图、基础平面图、剖面图,强夯地基处理施工图及工程施工组织设计。

(4)施工放线:依据甲方提供的建筑物控制点坐标、水准点高程与书面资料,进行施工放线、放点,放线应将强夯处理范围用白灰线画出来,对建筑物控制点埋设木桩。将施工测量控制点引至不受施工影响的稳固地点。必要时,对建筑物控制点坐标和水准点高程进行检测,要求使用的测量仪器经过检定合格。

(5)设备安装及调试:起吊设备进场后应及时安装及调试,保证吊车行走运转正常;起吊滑轮组与钢丝绳连接紧固,安全可靠,起吊挂钩锁定装置应牢固可靠,脱钩自由灵敏,与钢丝绳连接牢固;夯锤的质量、直径、高度应满足设计要求,夯锤挂钩与夯锤整体应连接牢固;施工用推土机应运转正常。

4.操作工艺

(1)工艺流程:单点夯试验→施工参数确定→测高程、放点→起重机就位→测量夯前锤顶高程→点夯施工→填平夯坑并测量高程→第二遍点夯放点→第三遍点夯施工→满夯施工→施工参数确定。

(2)单点夯试验。

1)在施工场地附近或场地内,选择具有代表性的适当位置进行单点夯试验。试验点数量根据工程需要确定,一般不少于2点。

2)根据夯锤直径,用白灰画出试验点中心点位置及夯击圆界限。

3)在夯击试验点界限外两侧,以试验中心点为原点,对称等间距埋设标高施测基准桩,基准桩埋设在同一直线上,直线通过试验中心点,基准桩间距一般为1m,基准桩埋设数量视单点夯影响范围而定。

4)在远离试验点处(夯击影响区外)架设水准仪,进行各观测点的水准测量,并做记录。

5)平稳起吊夯锤至设计要求夯击高度,释放夯锤使之自由平稳落下。

6)用水准仪对基准桩及夯锤顶部进行水准高程测量,并做好试验记录。

7)重复以上5)、6)两步骤至试验要求夯击次数。

(3)施工参数确定。

1)在完成各单点夯试验施工及检测后,综合分析施工检测数据,确定强夯施工参数,包括夯击高度、单点夯击次数、点夯施工遍数及满夯夯击能量、夯击次数、夯点搭接范围、满夯遍数等。

2)根据单点夯试验资料及强夯施工参数,对处理场地整体夯沉量进行估算。根据建筑设计基础埋深,计算确定需要回填土数量。

3)必要时,应通过强夯小区试验来确定强夯施工参数。

(4)测高程、放点。对强夯施工场地地面进行高程测量。根据第一遍点夯施工图,以夯击点中心为圆心,以夯锤直径为圆直径,用白灰画圆,分别画出每一个夯点。

(5)点夯施工。

1)夯击机械就位,提起夯锤离开地面,调整吊机使夯锤中心与夯击点中心一致,固定起吊机械。

2)提起夯锤至要求高度,释放夯锤使之平稳自由落下进行夯击。

3)用标尺测量夯锤顶面标高。

4)重复以上2)步骤,至要求夯击次数。

5)点夯夯击完成后,转移起吊机械与夯锤至下一夯击点,进行强夯施工。

6)第一遍点夯结束后,将夯击坑用回填土或用推土机把整个场地推平。

7)根据第二遍点夯施工图进行夯点施放,进行第二遍点夯施工。

8)按设计要求可进行三遍以上的点夯施工。

(6)满夯施工。

1)在点夯施工全部结束,平整场地并测量场地水准高程后,可进行满夯施工。

2)满夯施工应根据满夯施工图进行并遵循由点到线、由线到面的原则。

3)按设计要求的夯击能量,夯击次数、遍数及夯坑搭接方式进行满夯施工。

(7)施工间隔时间控制。不同遍数施工之间需要控制的施工间隔时间应根据地质条件、地下水条件、气候条件等因素由设计人员提出,一般宜为3~7d。

5.冬、雨期施工

(1)雨期施工,应做好气象信息收集工作;夯坑应及时回填夯平,避免坑内积水渗入地下影响强夯效果;夯坑内一旦积水,应及时排出;场地因降水浸泡,应增加消散期,严重时,应采用换土再夯等措施。

(2)冬期施工,当表层冻土较薄时,施工可不予考虑,当冻土较厚时首先应将冻土击碎或将冻层挖除,然后再按各点规定的夯击数施工,在第一遍及第二遍夯完整平后宜在5d后进行下一遍施工。

6.质量标准

(1)施工前应检查夯锤的质量、尺寸,落距控制手段,排水设施及被夯地基的土质。

(2)施工中应检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围。

(3)施工结束后,检查被夯地基的强度并进行承载力检验。

(4)强夯地基质量检验标准应符合表2-1的规定。

表2-1 施工过程质量控制标准

7.成品保护

(1)施工过程中避免夯坑内积水,一旦积水要及时排除,必要时换土再夯,避免“橡皮土”出现。

(2)两遍点夯之间的时间间隔要依据地层情况等因素确定,对碎石土、砂土地基可间隔短些,可为1~3d,粉土和黏性土地基可为5~7d。

(3)强夯处理后地基竣工验收承载力检验,应在施工结束后间隔一定时间方能进行,对于碎石土和砂土地基,可取7~14d,粉土和黏性土地基可取14~28d。

8.注意的问题

(1)强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建筑规模及建筑类型确定。

(2)在起夯时,吊车正前方、吊臂下和夯锤下严禁站人,需要整平夯坑内土方时,要先将夯锤吊离并放在坑外地面后方可下人。

(3)施工人员进入现场要戴安全帽,夯击时要离开夯坑10m以上距离。

(4)六级以上大风天气,雨、雾、雪、风沙扬尘等能见度低时暂停施工。

(5)施工时要根据地下水径流排泄方向,从上水头向下水头方向施工,以利于地下水、土层中水分的排出。

(6)严格遵守强夯施工程序及要求,做到夯锤升降平衡,对准夯坑,避免歪夯,禁止错位夯击施工,发现歪夯,应立即采取措施纠正。

(7)夯锤的通气孔在施工时保持畅通,如被堵塞,应立即疏通,以防产生“气垫”效应,影响强夯施工质量。

(8)加强对夯锤、脱钩器、吊车臂杆和起重索具的检查。

(9)对不均匀场地,只控制夯击次数不能保证加固效果,应同时控制夯沉量。地下水水位高时可采用降水等其他措施。

(10)强夯施工结束后质量检测的间隔时间:砂性土地基不宜少于7d,粉性土地基不宜少于14d,黏性土地基不宜少于28d。

(11)强夯置换和降水联合低能级强夯地基质量检测的间隔时间不宜少于28d。

2.1.3 灰土挤密桩

灰土挤密桩是利用锤击将钢管打入土中侧向挤密成孔,将管拔出后,在桩孔中分层回填石灰和土的体积比为2∶8或3∶7的灰土夯实而成,与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。

1.特点及适用范围

灰土挤密桩与其他地基处理方法比较,有以下特点:灰土挤密桩成桩时为横向挤密,可同样达到所要求加密处理后的最大干密度指标,可消除地基土的湿陷性,提高承载力,降低压缩性;与换土垫层相比,不需大量开挖回填,可节省土方开挖和回填土方工程量,工期可缩短50%以上;处理深度较大,可达12~15 m;可就地取材,应用廉价材料,降低工程造价2/3;机具简单,施工方便,工效高。其适用于加固地下水水位以上、天然含水量为12%~25%、厚度为5~15m的新填土、杂填土、湿陷性黄土以及含水率较大的软弱地基。当地基土含水量大于23%及其饱和度大于0.65时,打管成孔质量不好,且易对邻近已回填的桩体造成破坏,拔管后容易缩颈,遇此情况不宜采用灰土挤密桩。灰土强度较高,桩身强度大于周围地基土,可以分担较大部分荷载,使桩间土承受的应力减小,而到深度2~4m以下则与土桩地基相似。一般情况下,如为了消除地基湿陷性或提高地基的承载力或水稳性,降低压缩性,宜选用灰土挤密桩(图2-8)。

图2-8 灰土挤密桩成孔

2.桩的构造和布置

(1)桩孔直径。桩孔直径根据工程量、挤密效果、施工设备、成孔方法及经济情况等而定,一般选用300~600mm。

(2)桩长。桩长根据土质情况、桩处理地基的深度、工程要求和成孔设备等因素确定,一般为5~15m。

(3)桩距和排距。桩孔一般按等边三角形布置,其间距和排距由设计确定。

(4)处理宽度。处理地基的宽度一般大于基础的宽度,由设计确定。

(5)地基的承载力和压缩模量。灰土挤密桩处理地基的承载力标准值,应由设计通过原位测试或结合当地经验确定。灰土挤密桩地基的压缩模量应通过试验或结合本地经验确定。

3.机具设备及材料要求

(1)成孔设备。成孔设备一般采用0.6t或1.2t柴油打桩机或自制锤击式打桩机,也可采用冲击钻机或洛阳铲成孔。

(2)夯实机具。常用夯实机具有偏心轮夹杆式夯实机和卷扬机提升式夯实机两种。后者在工程中应用较多。夯锤用铸钢制成,质量一般选用100~300kg,其竖向投影面积的静压力不小于20kPa。夯锤最大部分的直径应较桩孔直径小100~150 mm,以便填料顺利通过夯锤四周。夯锤形状下端应为抛物线形锥体或尖锥形锥体,上段成弧形。

(3)桩孔内的填料。桩孔内的填料应根据工程要求或处理地基的目的确定。土料、石灰质量要求和工艺要求、含水量控制等同灰土垫层。夯实质量应用压实系数λc控制,λc应不小于0.97。

4.施工工艺方法要点

(1)工艺流程。夯实→清底夯实→桩孔夯填土→桩成孔→基坑开挖。

(2)方法要点。

1)施工前应在现场进行成孔、夯填工艺和挤密效果试验,以确定分层填料厚度、夯击次数和夯实后干密度等要求。

2)桩施工一般先将基坑挖好,预留20~30cm土层,然后在坑内施工灰土桩。桩的成孔方法可根据现场机具条件选用沉管(振动、锤击)法、爆扩法、冲击法或洛阳铲成孔法等。沉管法是用打桩机将与桩孔同直径的钢管打入土中,使土向孔的周围挤密,然后缓慢拔管成孔。桩管顶设桩帽,下端做成锥形约成60°角,桩尖可以上下活动,以利空气流动,可减少拔管时的阻力,避免坍孔。成孔后应及时拔出桩管,不应在土中搁置时间过长。成孔施工时,地基土宜接近最优含水量,当含水量低于12%时,宜加水增湿至最佳含水量。由于本法简单易行,孔壁光滑平整,挤密效果好,故应用最为广泛。但处理深度受桩架限制,一般不超过8m。爆扩法是用钢钎打入土中形成直径为25~40mm的孔或用洛阳铲打成直径为60~80mm的孔,然后在孔中装入条形炸药卷和2~3个雷管,爆扩成直径20~45cm。本法工艺简单,但孔径不易控制。冲击法是使用冲击钻钻孔,将0.6~2.2t重锥形锤头提升0.5~2.0 m高后落下,反复冲击成孔,用泥浆护壁,直径可达50~60cm,深度可达15m以上,适用于处理湿陷性较大的土层。

3)桩施工顺序应先外排后里排,同排内应间隔1~2孔进行;对大型工程可采取分段施工,以免因振动挤压造成相邻孔缩孔或坍孔。成孔后应清底夯实、夯平,夯实次数不少于8击,并立即夯填灰土。

4)桩孔应分层回填夯实,每次回填厚度为250~400mm,人工夯实用重25kg、带长柄的混凝土锤,机械夯实用偏心轮夹杆或夯实机或卷扬机提升式夯实机,或链条传动摩擦轮提升连续式夯实机,一般落锤高度不小于2m,每层夯实不少于10锤。施打时,逐层以量斗定量向孔内下料,逐层夯实。当采用连续夯实机时,则将灰土用铁锹不间断地下料,每下两锹夯两击,均匀地向桩孔下料、夯实。桩顶应高出设计标高15cm,挖土时将高出部分铲除。当孔底有地下水流入时,可采用井点降水后再回填填料或向桩孔内填入一定数量的干砖渣和石灰,经夯实后再分层填入填料。

5.质量控制

(1)施工前应对土及灰土的质量、桩孔放样位置等进行检查。

(2)施工中应对桩孔直径、桩孔深度、夯击次数、填料的含水量等进行检查。

(3)施工结束后应对成桩的质量及地基承载力进行检验。

(4)灰土挤密桩地基质量检验标准如下:

1)主控项目:桩体及桩间土干密度、桩长、地基承载力、桩径。

2)一般项目:土料有机质含量、石灰粒径、桩位偏差、垂直度、桩径。

2.1.4 水泥土搅拌桩地基

1.水泥土搅拌法

水泥土搅拌桩地基是用于加固饱和黏性土地基的一种新方法。它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,由固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量(图2-9)。根据施工方法的不同,水泥土搅拌法可分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌;后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。

图2-9 水泥土搅拌法

(a)定位下沉;(b)沉入到底部;(c)喷浆搅拌上升;(d)重复搅拌下沉;(e)重复搅拌上升;(f)成桩完毕

水泥土搅拌法可分为深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷搅法(以下简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。冬期施工时,应注意负温对处理效果的影响。湿法的加固深度不宜大于20m;干法不宜大于15m。水泥土搅拌桩的桩径不应小于500mm。

水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩,数量不得少于2根。当桩周为成层土时,应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。

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,以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。

竖向承载搅拌桩施工时,停浆(灰)面应高于桩顶设计标高300~500 mm。在开挖基坑时,应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。

施工中应保持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;成桩直径和桩长不得小于设计值。

水泥土搅拌法的施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异(图2-10)。其主要步骤如下:

图2-10 水泥土搅拌法的施工步骤

(a)搅拌机对位下钻;(b)下钻到预定深度;(c)注浆提升搅拌;(d)提升结束桩体形成

(1)搅拌机械就位,调平;

(2)预搅下沉至设计加固深度;

(3)边喷浆(粉)、边搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;

(4)重复搅拌下沉至设计加固深度;

(5)根据设计要求,喷浆(粉)或仅搅拌提升直至预定的停浆(灰)面;

(6)关闭搅拌机械。在预(复)搅下沉时,也可采用喷浆(粉)的施工工艺,但必须确保桩长上下至少再重复搅拌一次。

2.水泥浆搅拌法

施工中应注意以下事项:

(1)现场场地应予平整,必须清除地上和地下一切障碍物。对明浜、暗塘及场地低洼处应抽水和清淤,分层夯实,回填黏性土料,不得回填杂土或生活垃圾。开机前必须调试,检查桩机运转和输浆管畅通情况。

(2)根据实际施工经验,水泥土搅拌法在施工到顶端0.3~0.5m范围时,上覆压力较小,搅拌质量较差,因此,其场地整平标高应比设计确定的基底标高再高出0.3~0.5m,桩制作时仍施工到地面,待开挖基坑时,再将上部0.3~0.5m的桩身质量较差的桩段挖去。而对于基础埋深较大时,取下限;反之,则取上限。

(3)搅拌桩垂直度偏差不得超过1%,桩位布置偏差不得大于50 mm,桩径偏差不得大于4%。

(4)施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数;并根据设计要求通过成桩试验,确定搅拌桩的配合比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.4~0.6 MPa,并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。

(5)制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。

(6)为保证桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,应喷浆座底30s,使浆液完全到达桩端。特别是当设计中考虑桩端承载力时,该点尤为重要。

(7)预搅下沉时不宜冲水,当遇到较硬土层下沉太慢时,方可适量冲水,但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

(8)可通过复喷的方法达到桩身强度为变参数的目的。搅拌次数以1次喷浆2次搅拌或2次喷浆3次搅拌为宜,且最后1次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。

(9)施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗。

(10)壁状加固时,桩与桩的搭接时间不应大于24h,如因特殊原因超过上述时间,应对最后一根桩先进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接,若间歇时间太长(如停电等),与第二根无法搭接,应在设计和建设单位认可后,采取局部补桩或注浆措施。

(11)搅拌机凝浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求,应有专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。深度记录误差不得大于100mm,时间记录误差不得大于5s。

(12)现场实践表明,当水泥土搅拌桩作为承重桩进行基坑开挖时,桩顶和桩身已有一定的强度,若用机械开挖基坑,往往容易碰撞损坏桩顶,因此,基底标高以上0.3m宜采用人工开挖,以保护桩头质量。这点对保证处理效果尤为重要,应引起足够的重视。

3.粉体喷射搅拌法

施工中须注意以下事项:

(1)喷粉施工前应仔细检查搅拌机械、供粉泵、送气(粉)管路、接头和阀门的密封性、可靠性。送气(粉)管路的长度不宜大于60m。

(2)喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的、能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。

(3)搅拌头每旋转一周,其提升高度不得超过16mm。

(4)施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等,在确认完好后方准使用。

(5)在建筑物旧址或回填地区施工时,应预先进行桩位探测,并清除已探明的障碍物。

(6)桩体施工中,若发现钻机有不正常振动、晃动、倾斜、移位等现象,应立即停钻检查。必要时应提钻重打。

(7)施工中应随时注意喷粉机、空压机的运转情况,压力表的显示变化,送灰情况。当送灰过程中出现压力连续上升、发送器负载过大、送灰管或阀门在轴具提升中途堵塞等异常情况,应立即判明原因,停止提升,原地搅拌。为保证成桩质量,必要时应予复打。堵管的原因除漏气外,主要是水泥结块。施工时不允许用已结块的水泥,并要求管道系统保持干燥状态。

(8)在送灰过程中如发现压力突然下降、灰罐加不上压力等异常情况,应停止提升,原地搅拌,及时判明原因。若为灰罐内水泥粉体已喷完或容器、管道漏气所致,应将钻具下沉到一定深度后,重新加灰复打,以保证成桩质量。有经验的施工监理人员往往从高压送粉胶管的颤动情况来判明送粉的正常与否。检查故障时,应尽可能不停止送风。

(9)设计上要求搭接的桩体,须连续施工,一般相邻桩的施工间隔时间不超过8h。若因停电、机械故障而超过允许时间,应征得设计部门同意,采取适宜的补救措施。

(10)在SP-1型粉体发送器中有一个气水分离器,用于收集因压缩空气膨胀而降温所产生的凝结水。施工时应经常排除气水分离器中的积水,防止因水分进入钻杆而堵塞送粉通道。

(11)喷粉时灰罐内的气压比管道内的气压高0.02~0.05 MPa以确保正常送粉。

(12)对地下水水位较深、基底标高较高的场地,或喷灰量较大、停灰面较高的场地,施工时应加水或施工区及时地面加水,以使桩头部分水泥充分水解水化反应,以防桩头呈疏松状态。

4.质量检验

水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程,并应坚持全程的施工监理。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量评定。检查重点是: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。

水泥土搅拌桩的施工质量检验可采用以下方法:

(1)成桩7d后,采用浅部开挖桩头[深度宜超过停浆(灰)面下0.5 m],目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。

(2)成桩后3d内,可用轻型动力触探(N10)检查每米桩身的均匀性。检验数量为施工总桩数的1%,且不少于3根。

竖向承载水泥土搅拌桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。

载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0.5%~1%,且每项单体工程不应少于3点。

经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时,应在成桩28d后,用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度检验,检验数量为施工总桩数的0.5%,且不少于3根。

对相邻桩搭接要求严格的工程,应在成桩15d后,选取数根桩进行开挖,检查搭接情况。

基槽开挖后,应检验桩位、桩数与桩顶质量,如不符合设计要求,应采取有效补强措施。

第二课堂

1.查阅相关资料,编制素土、灰土地基施工交底。

2.查阅相关资料,编制强夯地基施工方案。

3.根据《建筑地基基础工程施工规范》(GB51004)了解砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、注浆地基、预压地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基。