水泥土桩墙工程施工工艺标准.doc

六、水泥土桩墙工程施工工艺标准
一、总则
（一）适用范围
水泥土桩墙支护结构是利用水泥系材料为固化剂，通过特殊的拌和机械（深层搅拌机或高压旋喷机等）在地基土中就地将原状土和固化剂（粉体、浆液）强制拌和（包括机械和高压力切削拌和），经过土和固化剂或掺合料产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度、整体性和水稳定性的加固土圆柱体桩（包括加筋水泥土搅拌桩）。施工时将桩相互搭接，连续成桩，形成具有一定强度和整体结构性的水泥土壁墙或格栅状墙，用以维持基坑边坡土体的稳定，保证地下室或地下工程的施工及周边环境的安全。水泥土桩墙支护结构适用于加固淤泥、淤泥质土和含水量高的黏土、粉质黏土、粉土等土层；直接作为基坑开挖重力式围护结构，用于较软土的基坑支护时支护深度不宜大于6m，对于非软土的基坑支护，支护深度不宜大于10 m。
（二）编制参考标准及规范
1．中华人民共和国国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准（GB 50300-2001）；
2．中华人民共和国国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收（GB 50202-2002）；
3．中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JCJ 120-99）；
4．中华人民共和国国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB 50330-2002）；
5．中华人民共和国行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）。
二、术语
1．水泥土桩墙支护结构：
由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式支护结构。
2．重力式支护结构：
重力式支护结构是重力式挡土墙的一种延伸和发展，主要仍是以结构自身重力来维持支护结构在侧向土压力作用下的稳定，其次也能承受一定的弯矩作用。
3．水泥土桩：
水泥土桩是利用水泥系材料为固化剂，通过特殊的拌和机械（深层搅拌机或高压旋喷机等）在土层中就地将原状土和固化剂（粉体、浆液）强制拌和（包括机械和高压力切削拌和），经过土和固化剂或掺合料产生一系列物理化学反应，形成具有一定强度、整体性和水稳定性的加固土圆柱体桩（包括加筋水泥土搅拌桩）。按施工工艺的不同可分为：水泥土深层搅拌桩、高压喷射注浆桩和水泥粉喷桩三种。
4．水泥土深层搅拌桩：
使用水泥浆作为固化剂，用单轴或多轴深层搅拌机在土层中将原状土与水泥浆强制拌和形成的水泥土搅拌桩。
5．水泥粉喷桩：
使用于水泥粉作为固化剂，用粉体喷射深层搅拌机在土层中边搅拌边喷射水泥干粉而形成的水泥土桩。
6．高压喷射注浆桩：
是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆通过钻杆下的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度（20r／min）旋转，一面低速（15～30cm／min）徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合而形成的水泥土桩。
三、基本规定
（一）水泥土桩墙采用格栅布置时，水泥土的置换率对于淤泥不宜小于0.8，淤泥质土不宜小于0.7，一般黏性土及砂土不宜小于0.6；格栅长宽比不宜大于2。
（二）水泥土桩与桩之间的搭接宽度应根据挡土及截水要求确定，考虑截水作用时，桩的有效搭接宽度不宜小于200mm。
（三）当变形不能满足要求时，宜采用基坑内侧土体加固或水泥土墙插筋加混凝土面板及加大嵌固深度等措施。
（四）水泥土桩墙应采取切割搭接法施工。应在前桩水泥土尚未固化时进行后序搭接桩施工。施工开始和结束的头尾搭接处，应采取加强措施，消除搭接沟缝。
（五）深层搅拌水泥土墙施工前，应进行成桩工艺及水泥掺入量或水泥浆的配合比试验，以确定相应的水泥掺入比或水泥浆水灰比，浆喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土质量的15％～18％；粉喷深层搅拌的水泥掺入量宜为被加固土质量的13％～16％。
（六）高压喷射注浆施工前，应通过试喷试验，确定不同土层旋喷固结体的最小直径、高压喷射施工技术参数等。高压喷射水泥浆的水灰比宜为1．0～1．5。高压喷射注浆切割搭接宽度应符合下列规定：
1．旋喷固结体不宜小于150mm；
2．摆喷固结体不宜小于150mm；
3．定喷固结体不宜小于200mm。
（七）当水泥土桩墙需设置插筋时，桩身插筋应在桩顶搅拌完成后及时进行。插筋材料、插入长度和露出长度等均应符合设计要求。
（八）水泥土桩墙工程施工前，必须具备完整的地质勘察资料及工程附近管线、建筑物、构筑物和其他公共设施的构造情况，必要时应作施工勘察和调查以确保工程质量及附近建筑的安全。
（九）施工单位必须具备相应专业资质，并应建立完善的质量管理体系和质量检验制度。
（十）施工过程中出现异常情况时，应停止施工，由监理或建设单位组织勘察、设计、施工等有关单位共同分析，消除质量隐患，并应形成文件资料后方可继续施工。
四、施工准备
（一）技术准备、
1．基坑支护挡墙施工前，会同有关设计人员进行设计图纸会审和技术交底。
2．编制施工组织设计，内容包括：
（1）场区工程地质、水文地质概况；
（2）基坑周边环境地下障碍物情况，施工场地总平面布置图；
（3）根据成桩试验结果确定搅拌桩施工工艺和施工参数；
（4）基坑支护挡墙搅拌桩施工方案和施工顺序；
（5）机械设备的型号、数量、动力；各工种材料的数量、质量、规格、品种、使用计划；工程技术人员、管理人员和关键岗位人员的配置；
（6）施工中的关键问题和技术难点的技术质量要求标准和保证措施等；
（7）施工工期、质量、安全控制方案；
（8）施工期间的质量监控、抢险应急措施等。
3．深层搅拌机或钻机定位时，必须经过技术复核确保定位准确，必要时请监理人员进行轴线定位验收，同时设置桩位标志。
4．施工前应标定搅拌机械的灰浆输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，并根据设计通过试验确定搅拌桩材料的配合比。
5．采用旋喷法施工时必须事先确定水泥浆的水灰比。
（二）材料要求
1．水泥：用强度等级为32．5 普通硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。
2．砂子：用中砂或粗砂，含泥量小于5％（水泥土搅拌）。
3．外加剂：塑化剂采用木质素磺酸钙，促凝剂采用硫酸钠、石膏，应有产品出厂合格证，掺量通过试验确定（水泥土搅拌）。
（三）主要机具
1．水泥土搅拌施工主要机具：SJB-1 型深层搅拌机，履带式起重机，灰浆搅拌机，灰浆泵，冷却泵，机动翻斗车。导向架，集料斗，磅秤，提速测定仪，电气控制柜，铁锹，手推车等。
2．高压喷射注浆法主要机具设备包括：高压泵、钻机、浆液搅拌器等；辅助设备包括操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统以及各种管材、阀门、接头安全设施等。
（四）作业条件
1．施工场地应先整平，清除桩位处地上、地下一切障碍物，场地低洼处用黏性土料回填夯实，不得用杂填土回填。
2．设备开机前应经检修、调试，检查桩机运行和输料管畅通情况。
3．开工前应检查水泥及外加剂的质量、桩位、搅拌机工作性能及各种计量设备完好程度（主要是水泥浆流量计和其他计量装置）。
五、材料和质量要点
（一）材料的关键要求
1．施工所用水泥，必须经强度试验和安定性试验合格后才能使用。
2．所用砂子必须严格控制含泥量，外加剂必须无变质。
（二）技术关键要求
1．水泥土搅拌桩施工时必须严格控制配合比，当用水泥砂浆作固化剂，其配合比为1:1～2（水泥:砂），为增强流动性，可掺入0.2％～0.25％的木质素磺酸钙减水剂与1％硫酸钠和2％石膏；水灰比为0.43～0.5。
2．施工中固化剂应严格按预定的配比拌制，并应有防离析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。
3．旋喷所用的水泥浆水灰比为1∶1～1.5∶1，为消除离析，一般加入水泥用量3％的陶土、0.09％的碱，浆液宜在旋喷前1h 以内配制。
（三）质量关键要求
1．搅拌机预搅下沉时，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。
2．深层搅拌桩的深度、截面尺寸、搭接情况整体稳定和桩身强度必须符合设计要求，检验方法在成桩后7d 内用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数，用对比法判断桩身强度。
3．施喷注浆深度、直径、抗压强度和透水性必须符合设计要求。质量检验应在旋喷注浆4 周后进行。检验点数量为注浆孔数的2％～5％，不合格者应进行补喷。
六、施工工艺
（一）工艺流程
1．水泥土搅拌桩施工的施工程序为：
深层搅拌机定位→预搅下沉→配制水泥浆（或砂浆）→喷浆搅拌、提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口→关闭搅拌机、清洗→移至下一根桩、重复以上工序。
2．旋喷法施工程序为：机具就位→贯入注浆管→试喷射→喷射注浆→拔管及冲洗等。
（二）操作工艺
1．水泥土搅拌法：同水泥土搅拌桩施工工艺标准。
2．旋喷法施工：同旋喷地基施工工艺标准。
七、质量标准
1．水泥土搅拌桩施工质量检验标准必须符合下表的规定.
水泥土搅拌桩施工质量检验标准
项
序
检 查 项 目
允许偏差或允许值
检 查 方 法
单位
数值
主

控

项

目
1
水泥及外掺剂质量
设计要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
参数指标
查看流量计
3
桩体强度
设计要求
按规定办法
4
地基承载力
设计要求
按规定办法
一

般

项

目
1
机头提升速度
m/min
≤0.5
量机头上升距离及时间
2
桩底标高
mm
±200
测机头深度
3
桩顶标高
mm
+100
-50
水准仪(最上部500mm不计入)
4
桩位偏差
mm
＜50
用钢尺量
5
桩径

＜0.04D
用钢尺量，D为桩径
6
垂直度
%
≤1.5
经纬仪
7
搭接
mm
＞200
用钢尺量
2．高压喷射注浆施工质量检验标准必须符合下表的规定。
高压喷射注浆施工质量检验标准
项
序
检 查 项 目
允许偏差或允许值
检 查 方 法
单位
数值
主
控
项
目
1
水泥及外掺剂质量
符合出厂要求
查产品合格证书或抽样送检
2
水泥用量
设计要求
查看流量及水泥浆水灰比
3
桩体强度或完整性检验
设计要求
按规定方法
4
地基承载力
设计要求
按规定方法
一
般
项
目
1
钻孔位置
mm
≤50
用钢尺量
2
钻孔垂直度
%
≤1.5
经纬仪测钻杆或实测
3
孔深
mm
±200
用钢尺量
4
注浆压力
按设定参数指标
查看压力表
5
桩体搭接
mm
>200
用钢尺量
6
桩体直径
mm
≤50
开挖后用钢尺量
7
桩身中心允许偏差

≤0.2D
开挖后桩顶下500mm处用钢尺量，D为桩径
3．加筋水泥土桩质量检验标准必须符合下表的规定。
加筋水泥土桩质量检验标准
项
序
检 查 项 目
允许偏差或允许值
检 查 方 法
主
控
项
目
1
主筋间距
±10
用钢尺量
2
长 度
±100
用钢尺量
一
般
项
目
1
钢筋材质检验
设计要求
抽样送检
2
箍筋间距
±20
用钢尺量
3
直 径
±10
用钢尺量
八、成品保护
1．雨期或冬期施工，应采取防雨防冻措施，防止水泥土受雨水淋湿或冻结。
2．深层搅拌机和钻机周围必须作好排水工作，防止泥浆或污水灌入已施工完的桩位处。
九、安全环保措施
1．施工场地内一切电源、电路的安装和拆除，应由持证电工专管，电器必须严格接地、接零和设置漏电保护器，现场电线、电缆必须按规定架空，严禁拖地和乱拉、乱搭。
2．所有机器操作人员必须持证上岗。
3．施工场地必须做到场地平整、无积水，挖好排浆沟，深层搅拌机钻机行进时必须顺畅。
4．水泥堆放必须有防雨、防潮措施，砂子要有专用堆场，不得污染。
5．施工机械、电气设备、仪表仪器等在确认完好后方准使用。并由专人负责使用。
6．深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，当负载荷太大及电机工作电流超过预定值时，应减慢升降速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能启动电机。
十、质量记录
1．材料的质量合格证和质量鉴定文件；
2．施工记录及隐蔽工程验收文件；
3．检验试验及见证取样文件；
4．其他必须提供的文件和记录。