水泥粉喷深层搅拌桩施工工艺.doc

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一、水泥粉喷深层搅拌桩施工工艺
本工程的重箱箱角基础和轮胎龙门吊（调车道）均采用D500mm水泥粉喷深层搅拌桩作为地基加固的方法，数量共8104根，合计97248米。作为本工程重点关键工序，特制定完善的施工组织方案，确保每根桩都有足够的粉喷量以及喷粉与搅拌的均匀度，以及保证按时完成工程任务。
施工前必须认真熟悉和掌握设计标准、质量要求及操作规范，仔细进行现场踏勘及地质调查取样分析，在此基础上，编制施工组织设计，合理调配施工机具及组织劳动力，搞好各工种的岗前培训及认证工作，为正常的施工作好前期准备。
（一）、材料选择
1、本工程采用32.5普硅水泥（425＃），通过多方面了解各品牌水泥，选择质量稳定、通过ISO认证的厂家进场。
（二）、施工机械选择
深入总结现市场中的各型号粉喷桩机的施工质量，并结合粉喷桩工艺和自有的施工机械拟定主要施工机具为：
①、6立方米空气压缩机。
②.、喷粉机。
③、建宏SJ30深层搅拌机，具体机械性能见下表：

SJ30深层搅拌机械性能：
项　　目
SJ30
搅拌直径　mm
500
扭 矩　kn.m
5
搅拌器功率　kw
30
搅拌深度　m
18
搅拌转速　m/min
40
下沉速度　m/min
0.6～0.8
主卷扬机功率　kw
7.5
付卷扬机功率　kw
5.5

（三）、施工组织
1、控制工期：计划投入12台SJ30深层搅拌机，计划组织分三个工作面同时进行，每工作面配备4台桩机（施工部署平面示意图有示），各需完成约32000延米粉喷桩。根据打设效率95m/台班，每套打设设备每天2个工作台班，理论施工时间为42天，综合各种不确定因素，粉喷桩施工总体控制工期为50天。
2、劳动力组织：本工程粉喷桩施工按照2班作业考虑，粉喷桩施工的劳动定员要根据选用机具的台班生产能力大小确定，每个施工班由17人组成，班人员以围绕主机（打设机）为中心建立各自的岗位责任制，在班组长的统一指挥下开展工作。

粉喷桩施工班组定员
序号
成员
人数
责任分工
1
技术人员
1
负责施工现场的技术监督、问题解决
2
施工员
1
施工组织、施工全程监控
3
机长
1
施工设备维护、保养及人员调配
4
班长
2
分别负责两个班组的工作，班组质量安全负责人
5
记录员
2
原始施工记录
6
司钻
2
钻机操作
7
喷粉机司机
2
喷灰机和空压机操作
8
普通工人
6
施工加固料的添加和其他辅助工作
合计
17

（四）、工艺流程

（五）、工艺操作要点
1.放线定位：根据粉喷桩设计布置范围及间距，在现场采用小木桩或竹板桩准确定出每个桩位，在桩机对位完毕后再将其拔掉。
2. 桩机对位：首先核对图纸中桩号与实际桩位是否一致，然后将桩机移动至所施工位置，移动中坚持一人指挥，一人操作，保持桩机周正，平稳，钻头中心对准桩位中心，确保桩位准确及桩身垂直度。单桩中心偏差小于50mm，垂直偏差不超过0.5%。
3.启动搅拌机，钻头边旋转边钻进。为了不致堵塞喷射口，开钻时不喷射加固料，只喷射压缩空气，使负载扭矩减小，顺利钻进（在钻进过程中，待加固土体在原位受到搅动）。钻至设计深度后钻机停止钻进。
4.改变钻机的旋转方向，提升钻头的同时开启粉体发送器边提升边将水泥喷入被搅动的土体中，使土体和水泥充分拌和。
5.当转头提升至地面以下300mm时关闭粉体发送器，停止喷粉作业。
6.为了使上部分桩身的土体和水泥充分拌和，重新复搅1/3桩身。
7. 施工中应严格控制钻进提升速度，提升速度控制在0.57m/min～0.8m/min间。根据试验桩情况，确定最佳送灰器转速及钻具提升速度。

二、粉喷桩施工质量控制参数
施工允许偏差
项次
项目
单位
标准
允许误差
检查方法和频率
1
成桩桩位
mm
符合设计规定
50
尺量检查
2
桩径
mm
符合设计规定
不小于500
挖检、尺量
3
水泥喷入量
Kg/m
60
±7%
施工抽检
4
桩身垂直度
％
符合设计规定
0.5

5
桩长
m
符合设计规定
不小于12m
施工检查、成桩后抽芯检查
6
桩身90d无侧限抗压强度
MPa
2.3
不小于2.3
取样试验

三、重点控制环节
1. 工艺性试验桩：为保证灰土的搅拌均匀度，施工前必须进行工艺性试验桩，根数拟定不小于10根，以达到充分结合土层的含水量、粘土粒含量、密度、压缩系数、塑性指数、松散强度、抗剪指标、土层厚度、地下水埋深等，合理确定钻进速度、提升钻头速度、成桩时间、掺入料用量，以达到最佳的成桩效果，本工序 由项目总工亲自负责并全程控制 。
2. 建立完善的粉喷桩原始记录制度：原始施工记录应对每桩的深度、加灰量等情况及时、准确进行现场记录，严禁事后补记，并及时移交给施工技术负责，施工技术负责人及时汇总、登记并当天汇交工程项目总工批复，并作为班组工程结算重要凭据之一。
工程名称

施工班组

施工部位

日期

粉体种类

设计深度

钻孔直径

设计含灰量

桩号
钻孔深度(m)
孔底标高(m)
停灰面标高（m）
加灰量
剩余量
实进 灰量
备注
总量
包数
加入量
读数
余读数
总量

3. 喷灰机必须配有粉体计量装置，施工过程记录水泥的瞬间喷入量和累计喷入量；如出项喷粉量不足设计要求，必须按不小于设计要求的喷粉量重钻。
4.桩身上部1/3桩长范围内必须进行重复搅拌，使水泥与土体充分拌和，提高上部桩身强度，严禁为提快施工速度而出现透工现象。

四、质量保证措施
合格的粉喷桩应该是灰土搅拌比较均匀，无粉料集中现象；外观整齐匀称，无明显凸凹存在；桩的表面成形较好，呈钻头叶片搅拌上升的螺旋状痕迹；终粉施工桩顶标高应相差不大，具有桩顶平齐，无缺块现象；设计桩顶截断面（永久性桩顶截面）比较平整，无松土上浮现象。
优质不能建立在侥幸心理上，应在施工前做好施工组织设计，计算好喷粉量和灰土搅拌次数，解决好施工工艺上存在的问题.把好原材料质量关；制桩过程中精心操作，坚决杜绝断桩、缩颈、搅拌不均、强度达不到要求等质量事故发生。只要在思想、材料、措施、施工上引起足够重视，粉喷桩的质量就一定能够得到保证。
施工过程中的质量控制，严加注意以下几点：
1、施工管理。必须加强现场管理，有具体的管理措施，严格的组织纪律，最佳的施工方法，较强的技术力量和既懂技术又善管理的指挥者。不少工程的质量事故就是由于领导指挥无方和现场管理混乱造成的。
2、技术管理。施工队伍必须是高质量的，具有一定的技术等级，尤其是生产骨干应有足够的技术素质，否则就不可能制出质量好的粉喷桩。那些技术水平低、不懂制桩工艺、无足够的固定人员而临时拼凑、仓促上阵的施工单位，是绝不可能创造出优良工程的。
3、机械设备。必须根据工艺要求配备完整的制桩设备，所有设备应具有可靠性和配套性，机械功能应能满足设计要求。
4、质量把关应落实到人。建立质量把关逐级责任制，质量责任人必须在施工过程中处处检查，层层把关，把事故消灭在萌芽状态。
5、所用的固化剂和各种掺合料必须符合标准，不允许将不合格的材料用于工程。所有材料进场前必须经过检查和试验，当确认符合要求时始可使用。要使用符合国家标准的水泥，严防使用吸水受潮、过期、某引起有害元素超标的水泥。
6、施工工艺控制。应严格按照施工工艺组织施工，钻进速度、提钻速度、喷灰量以及施工布置等，均要按设计要求的进行。施工过程中应设专职人员负责质量检查，并做好施工记录。
7、施工前应做好技术交底，严格执行各项质量检查与验收制度。
8、在成桩过程中，由于各种原因造成的停机，使成桩工艺中断时，当搅拌机重新起动时，为防止断桩，均应将搅拌机下沉0.5m再继续制桩，且喷灰量≥60kg。
9、原始施工记录应对每桩的深度、加灰量等情况及时、准确进行现场记录，严禁事后补记，并及时移交给施工技术负责，施工技术负责应及时汇总、登记。
10、施工技术人员负责人应随时检查施工记录，并对每根桩进行质量评定。对于不合格桩应根据其位置和数量等具体情况，分别采取补桩或加强邻桩等措施。
11、质量检验：
a.为控制施工质量，在施工过程中运用轻便触探，对成桩2～3天内的水泥土桩进行质量抽查。
b．结束后，进行动测、静载荷试验。
以上检验要求和标准依据有关技术规范、规程执行。
五、施工注意事项
（1）施工前应进行放线，准确定出各孔位中心，打木桩作出标记，并在木桩周围撒上石灰以醒目，便于施钻过程中寻找。
（2）所有桩在制桩过程中，都必须准确测量钻进深度，确保桩顶及桩底标高符合设计要求。
（3）桩体顶端一般常因喷粉量不足、搅拌不匀等原因造成质量缺陷，因此粉体的喷射长度应比设计桩标高高出40cm～50cm，待桩体达到一定强度（一般可取25d～30d）后，再将多余桩体截掉。此时应注意采用合适的截断方法，避免保留桩体遭到破坏。截掉桩头时应谨慎操作，先用人工沿周边凿槽，再用铁锤轻轻击碎，任何情况下者不得采用猛力冲击的方式来切割桩头。条件允许时，应采用有效的切割工具实施桩头截除。为避免桩顶因送气压力骤减出现松散段，在每根桩的上部4.00m范围内，应重复钻进搅拌一次。
（4）采用粉喷桩加固的建筑物基础底下均应设置有一定厚度的垫层，以均匀传递上部荷载。制桩时，必须按设计要求将桩顶嵌入到垫层中，这是保证桩基的整体性所必须的。
（5）粉喷桩适宜在含地下水的土层中施工，但在任何情况下的钻进和制桩过程中，均不得随意向孔中注水；对特别干燥的土层，可经试验论证后，提前向土层中注水或浸水湿润，并等水分均匀渗透到土层中后，再实施制桩。
（6）必须做好粉体喷出量试验，保证按设计规定的掺入比向孔中喷射粉体，不允许降低喷入量。
（7）严格防止地下水或其他水渗入套管等输送气粉混合料的通道中，以免堵塞通道，影响喷粉质量。防止方法是钻头一入土就不停地送气。假若造成堵塞，则应起升钻杆，拆下钻头，用铅线通开。
（8）向固化剂铁罐中送料时，应在罐口装过滤网，防止纸屑、灰块、杂物、金属碴等掉进罐内。
（9）钻架必须注意保持竖直，以保证桩体的垂直度。每一孔在开钻前均须检查钻头是否对准桩位中心，不得偏位。
（10）制桩过程中要时刻注意施工情况，避免发生供气不足、喷粉不够、断喷、喷嘴堵塞等不良现象，发现问题应及时处理。
（11）每根桩体制作应一气呵成，不得在喷粉过程中间歇中断。应根据桩长和固化料掺入比计算出一根桩的喷灰量，并装入灰罐，完成一根桩后，再装入另一根桩的用灰。当然，每根桩的用灰入罐量应稍高于计算用量，以防因喷灰不均匀造成贮灰量不足。
（12）桩体强度除与掺入料有直接关系外，要与地层条件相结合，还与土层的物理力学性质密切相关，施工时应充分结合土层的含水量、粘土粒含量、密度、压缩系数、塑性指数、松散强度、抗剪指标、土层厚度、地下水埋深等，合理确定钻进速度、提升钻头速度、成桩时间、掺入料用量，以达到最佳的成桩效果。
（13）钻孔地应把握钻进速度，不宜过快，确保原位土搅拌后疏松透气。提升钻头时应均匀慢速，保证掺入料与原位土充分混合。严格控制固化剂喷入量，每延米的固化剂喷入量与设计值误差应小于3%。
（14）粉喷桩应自然养护14d以上始查进行基坑开挖。为防止开挖作业中造成桩顶损坏，应采用人工开挖和出土。
（15）施工结束后开挖基槽对所有桩进行质量检测及复合地基承载力检测，必要时还应进行单桩承载力和桩体强度检测。所有检测指标必须达到设计标准，桩位及桩数也必须符合设计要求。
（16）对断桩、缺桩、缩颈、逊径、强度较低、桩长不够、偏位事故，必须按设计要求进行补强处理，不允许降低设计标准。
（17）随时检查钻头尺寸，其磨损量不得大于1CM。

六、安全防护措施
（1）、对电工、机械司机、起吊工、安全检查员等要严格培训，经考试合格后发给上岗证。
（2）、安全检查员要认真进行上工前的检查，施工中的督查，停工后的复查的三查制，杜绝事故隐患。
（3）、卷扬机司机要精力集中，防止高空坠物伤人。
（4）、打设机在移位行走过程中，道上严禁站人，防止轧伤。
（5）、电源、电线要有安全防护措施，电线不得已放置地面时，要挖槽覆盖以免损坏漏电。
（6）、进行高空检修的人员必须戴安全绳。