1、公路与市政工程钉形水泥土双向搅拌桩复合地基施工作业指导书编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编 制： 审 核: 批 准： 发 布： 二XX年X月 钉形水泥土双向搅拌桩施工作业指导书为了指导钉形水泥土双向搅拌桩施工，控制施工质量以满足设计要求，使现场施工人员尽快熟练掌握钉形水泥土双向搅拌桩的施工特点，根据以往的施工经验及有关规程，编写了本作业指导书。由于各种场地条件千差万别，地质资料复杂多变，本作业指导书难免有未预料到的情况，希望现场施工人员在发现新情况时，及时补充、改正，使本作业指导书更加完善。一、 适用范围本施工作业指导书用于指导钉形水泥土双向搅拌桩的施工二、2、 编制依据钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程苏JG/T024-2007岩土工程勘察规程GB50021-2001公路工程地质勘察规范JTJ064-98建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑地基处理技术规范JGJ79-2002土工试验方法标准GB/T50123-1999公路路基施工技术规范JTGF10-2006公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-2004建筑地基基础检验评定标准GB20202-2002三、钉形水泥土双向搅拌桩的介绍钉形水泥土双向搅拌桩是通过特制的机械深层搅拌机，利用同轴双向转动的转杆以及可自动伸缩的钻头，沿深度方向将软土与固化剂（水泥浆，可掺入一定量的外加剂）就地3、进行强制搅拌，使土体与固化剂发生物理化学反应，形成具有一定整体性和一定强度的水泥土复合地基。四、 钉形水泥土双向搅拌桩的施工1、施工前的准备工作在钉形水泥土双向搅拌桩施工以前，应作好一切施工准备工作，具体包括同下几个方面：1）搞好场地的三通（路、水、电）一平（清除施工场地内地上地下的障碍物，场地的平整度应满足桩机移位的要求）工作。2）挖土或填土至设计标顶标高，若因低土洼、水塘回填的，压实度应达到80%以上，回填材料不得用杂土，不得有直径大于8 cm的石块。3）设备、材料进出场的道路应通畅，路基承载力应满足大货拖挂卡车通行的要求。4）查阅场地地质勘察资料，充分了解施工地段的土质情况，对地下有无管4、线及需要解决的问题作出书面记录，报业主及监理认可。5）做好包括供电供水线路、机械设备施工线路、机械设备旋转位置、材料堆放位置、运输通道等施工布置规划。6）按设计图纸进行放样，准确定出桩位，桩位中心插入竹签或木桩并撒上石灰。7）准备好施工所需要的水泥等材料，并经检验合格。8）进场的施工机械、仪器应经过安检计量部门检验、标定，取得检验、标定证书。2、施工工艺及试桩1）施工工艺钉形水泥土双向搅拌桩上部（扩大头）采用四搅三喷，下部采用二搅一喷施工工艺，具体施工顺序如下图所示：a) 桩机定位：放线、定位，安装打桩机，移至指定桩位并对中； b) 切土下沉：启动搅拌机，叶片伸展到扩大头设计直径，使搅拌机沿导5、向架向下切土，同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转，切割搅拌土体，直到扩大头设计深度；c) 缩径切土下沉：改变内外钻杆的旋转方向，使叶片收缩至下部桩体设计直径，两组叶片同时正、反向旋转，切割搅拌土体，直至设计深度，在桩底持续喷浆搅拌不少于10秒；d) 提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面；e) 扩径提升搅拌：改变内外钻杆的旋转方向，使叶片伸展至扩大头直径，开启灰浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表，关闭灰浆泵，并检查检查搅拌叶片是否伸展至扩大头直径（如个别叶片未打开，可人工打开），f) 搅拌下沉：开启灰浆泵，两组叶片同6、时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头设计深度;g) 提升搅拌：关闭灰浆泵，提升搅拌机，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至地表或桩顶以上50cm；h) 桩顶处理: 桩顶1.01.5m的范围内进行二次喷浆搅拌,并人工修整。2）试桩为了更科学的指导施工，获取最适合场地地质条件的施工参数，严格控制钉形水泥土双向搅拌桩的施工质量，在正式施工前，必须进行现场工艺性试桩,其目的是：a. 检验室内试验所确定的配合比、水灰比是否合适；同时合理选择喷浆口的位置及大小（供参考的喷嘴口的位置在叶片的23处，喷浆口大小按现场测定）；b.掌握下钻、提升的困难程度，确定下钻、提升速度。c. 掌握钻头进入硬土层电流变化情况7、。d.确定水泥浆液密度。e.确定合适的输浆泵的输浆量。f.掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升、下沉、复搅提升速度等参数。g. 验证钻头叶片的角度设置；h. 验证成桩的均匀度及桩径大小。一般情况下，同一地质条件的场地，试桩根数不少于3根，根据工艺性试桩检测结果编写试桩报告及施工组织设计，报总监及业主审查后方可开工。试桩时的施工技术参数应满足下表的要求：序号技术名称技术参数1钻进速度0.50.8m/min2提升速度0.71.0m/min3内钻杆转速50r/min4外钻杆钻速50r/min5钻进时喷浆压力0.250.4Mpa6叶片间距150250mm7叶片宽度80100mm8叶片厚度2540mm8、9叶片倾角1020试桩后，结合实际情况，可适当调整施工技术参数3、机械组织钉形双向水泥土搅拌桩的施工机械采用湿喷滚筒式水泥土搅拌桩施工机械配以专用的箱体组装而成，各项设备的技术参数见下表： 设备名称技术参数及要求桩机专用湿喷水泥土搅拌桩桩机(滚筒式桩机)箱 体DM-3型钻 杆外径127，壁厚10-14mm;内径89，壁厚12mm，钻杆长度应满足双搅桩设计深度要求。内外钻杆分别各由一台电机通过专用箱体提供动力。搅拌钻头采用厚30mm 的A20钢板切割焊接而成，喷浆压力0.250.4Mpa灰浆搅拌机容积为0.5m3的灰浆搅拌机，每台桩机配2个。浆量记录仪能自动记录施工过程并打印成桩资料计量装置深度9、仪、流量计、电流表、电压表、压力表等并经计量部门标定。电力设备满足工程需要的发电机组或市电4、施工照片双向搅拌头施工图片(两台电机配上专用箱体带动内外钻杆正反两个方向旋转)成桩后地面情况(滚筒式搅拌桩机，桩头成排出露易于检查，不易被表土和翻浆掩盖)5、材料组织固化剂宜选用强度等级32.5MPa以上的普通硅酸盐水泥，并经业主及监理认可。应根据不同地质条件和工程要求通过试验确定选用的外加剂种类和掺量，外加剂种类主要有木质素磺酸钙、石膏、三乙醇胺等。应严格按照设计的水灰比进行水泥浆的拌制，拌制时，先根据搅拌桶的容积与每桶浆的水泥用量计算出用水量，并在桶壁上作出水位线标志，然后倒入定量水泥进行搅拌，施10、工过程中，不得中止制浆桶与储浆桶的搅动，不得直接向储浆桶内加水。特别注意防止拌制过程中水泥浆发生沉淀、凝结现象。6、人员组织每个施工班组必须配备机长、记录员、拌浆工、辅助工等人员，要求具有水泥土搅拌桩施工经验，并经现场技术培训和指导。现场还应配备安全监督及设备维修人员，特种施工人员，要求持证上岗。7、施工安全措施1）施工临时设施包括临时办公室、临时宿舍、材料堆放场等，应根据业主指定的场地进行布置2）开工前，必须对现场全体施工人员进行安全规程教育后方可进场。3）施工用电必须按照施工现场临时用电安全技术措施的有关规定执行。4）严格按施工操作规范进行施工，施工过程中，操作人员不在焊接、卸除钻头的过程11、中启动动力头或移动桩机。5）在临时设施及工地显著位置设置足够的安全标志，并设置专门安全检查员，积极预防，提前消除事故隐患。6）高空作业必须佩带安全带和安全帽，不得穿水鞋攀高。7）注意宿舍卫生，做到文明施工。8）注意防火，施工现场和驻地必须配备消防设备，加强防火检查，消除火灾隐患。五、钉形水泥土双向搅拌桩质量控制为了保证施工质量，施工单位应根据工艺性试桩确定的各种施工技术参数制定施工要点，具体要求如下：1） 为保证水泥土搅拌桩的垂直度，首先保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，控制水泥土搅拌桩的垂直度偏差1，桩位偏差5cm。2）严格控制钻机下钻速度、浆喷深度及停浆面，确保喷浆深度和水泥浆液喷入量12、达到设计要求。如因意外原因导致喷浆中断，必须在最快的时间（3h以内）补喷，重叠喷浆深度应在50cm以上，超过3h应按照规定重新打桩。确保全桩水泥用量不得少于试桩时确定的水泥用量，每米用浆量误差不得大于5。3） 水泥浆必须按设计的配比进行拌制，保证每根桩所需的浆液一次单独拌制完成，使用前过筛并在3h内用完。水泥储量不少于一根桩的用量，否则不得进行下一根桩的施工；施工前输浆管路保持潮湿，以利于输浆。4） 双向水泥土搅拌桩在地面以下1m范围内应进行二次喷浆搅拌。5） 对输浆管经常检查，不得泄漏或堵塞，管道长度不得大于60m。定期检查钻头，保持钻头直径误差在（-1）（+3）cm之间。6）合理安排桩位施13、工顺序，以利于整体的成桩质量和软基处理效果。7） 成桩资料应在施工现场打印，每根水泥土搅拌桩施工完成后，应立即打印成桩资料，严禁补打资料。六、资料的整理严格按照施工表格及时、准确、真实填写施工记录，要求字体工整，记录整洁，按顺序粘贴成桩资料，并经现场监理签字，定期整理成册，以备查阅及存档。七、常见问题的处理钉形水泥土双向搅拌桩施工过程中常见问题及处理方法见下表：常见问题发生原因处理方法下沉困难、电流值高、电机跳闸电压偏低调高电压土质硬、阻力大适量冲水或稀释浆液遇大块石等障碍物挖除障碍物下沉困难、电流正常土质粘性大，箱体自重小增加自重或提高转速土体与钻头同步旋转灰土浓度大重新设定水灰比搅拌叶片角14、度设置不适当调整钻头上叶片角度钻至设计深度而浆桶内有剩余或不够输送管内有水泥块或输浆管堵塞管道用水冲冼灰浆泵输出量偏小或偏大调整灰浆泵输出量投料量不准确重新计数投料量事故桩机械故障及电路故障3小时内，钻杆提高0.5M3小时以上，重新打桩提升困难机架倾斜较大调整机架的垂直度钉形水泥土双向搅拌桩钉形水泥土又向搅拌桩复合地基技术是xxxx岩土工程研究所经过多年研究开发的地基处理新技术，并获得国家发明专利（必利号：200410065862。200410065861）。该技术已广泛用于高速公路和市政工程，其科学性和经济性已在工程中得到证明。在水泥土搅拌桩成桩过程中，由动力系统分别带动安装在同心钻杆上的内外两组搅拌叶片同时正反向旋转搅拌，通过搅拌叶片的伸缩使桩身上部截面而扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩。