预制溷凝土桩smw桩深层水泥搅拌桩课件

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1、一.钢筋混凝土预制桩1.施工工艺2.通病3.检测验收 11.施工工艺常用钢筋混凝土预制桩有混凝土实心方桩和预应力混凝土空心管桩。较短的桩多在预制厂生产，较长的桩可在现场或现场附近制作。221.施工工艺1.1桩的制作31.施工工艺桩主筋应根据桩截面大小设计确定，主筋连接宜采用对焊；主筋接头配置在同一截面内的数量，当采用闪光对焊和电弧焊时，不超过50%；同一根钢筋两个接头的间距应大于30d，并不小于500mm。预制桩箍筋直径为68mm，间距不大于200mm。预制桩骨架的允许偏差应符合规范的规定。混凝土的强度等级为C30C40。现场制作混凝土预制桩时，混凝土浇筑应由桩顶向桩尖连续浇注捣实，一次完成，

2、制作完后，养护的时间不少于7d。41.施工工艺1.2 桩的起吊、运输、堆放混凝土达到设计强度等级的70%后，方可起吊，达到设计强度等级的100%方可进行运输。桩在起吊时必须保证平稳，吊点位置和数目应符合设计规定（随桩长而异）。51.施工工艺桩的运输方式在运距不大时，可用起重机吊运，当运距较大时，常用平板拖车，并且桩下要设置活动支座。经过搬运的桩，必须进行外观检查，如质量不符合要求，应视具体情况，与设计单位共同研究处理。桩的堆放场地必须平整坚实，垫木间距应根据吊点确定，并应设在同一垂线上，最下层垫木应适当加宽，堆放层数不宜超过四层。不同规格的桩，应分别堆放。61.施工工艺1.3 桩的锤击锤击法是

3、利用桩锤的冲击能量将桩沉入土中，锤击沉桩是钢筋混凝土预制桩最常用的沉桩方法。1.3.1打桩设备打桩设备包括桩锤、桩架和动力装置。桩锤对桩施加冲击力，将桩沉入土中。桩架将桩吊到打桩位置，并在打入过程中引导桩的方向，保证桩锤能沿要求方向冲击。动力装置提供沉桩的动力，包括启动桩锤用的动力设施，如卷扬机、锅炉、空气压缩机等。71.施工工艺1.3.2 施工前的准备工作 1.清除影响施工的地上和地下的障碍物，平整施工场地，作好排水工作。2.定位放线3.确定打桩顺序桩距4d时，桩较密集，可采取由中间向两侧对称施打，或由中间向四周施打，如图2-14所示。桩距4d时，根据施工的方便确定打桩顺序。4.设置水准点5

4、.试桩 81.施工工艺91.施工工艺1.4 操作工艺 1.4.1 工艺流程 就位桩机-起吊预制桩-稳桩-打桩-接桩-送桩-中 间检查验收-移桩机到下-桩位。1.4.2就位桩机：打桩机就位时，要对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动。1.4.3起吊预制桩：先拴好吊桩用的钢丝绳和索具，然后用索具捆住桩上端吊环附近处，一般不超过30cm，再起动机器起吊预制桩，使桩尖垂直对准桩位中心，缓缓放下插入土中，位置要准确；再在桩顶扣好桩帽或桩箍，即可除去索具。101.施工工艺1.4.4稳桩：桩尖插人桩位后，先用较小的落距冷锤1-2次，桩入土一定深度，再使桩垂直稳定。10m以内短桩可目测或用线坠双向校

5、正；，1Om以上或打接桩必须用线坠或经纬仪双向校正，不得用目测。桩插入时垂直度偏差不得超过O.5%。桩在打入前，要在桩的机面或桩架上设置标尺，以便在施工中观测、记录。1.4.5打桩：用落锤或单动锤打桩时，锤的最大落距不能超过1.0m；用柴油锤打桩时，要使锤跳动正常。打桩要重锤低击，锤重的选择要根据工程地质条件、桩的类型、结构、密集程度及施工条件来选用。111.施工工艺打桩顺序根据基础的设计标高，先深后浅；依桩的规格要先大后小，先长后短。由于桩的密集程度不同，可自中间向两个方向对称进行或向四周进行；也可由一侧向单一方向进行。1.4.6接桩：在桩长不够的情况下，采用焊接接桩，其预制桩表面上的预埋件

6、要清洁，上下节之间的间隙要用铁片垫实焊牢；焊接时，要采取措施，减少焊缝变形；焊缝要连续焊满。接桩时，一般在距地面1m左右时进行。上下桩节的中心线偏差不得大于1Omm。接桩处入土前，要对外露铁件，再次补刷防腐漆。121.施工工艺1.4.7送桩及截桩 为将桩顶打至地面或水面以下,套接在桩顶上传递锤击力的长替打。在打桩时，由于打桩架底盘离地面有一定距离，不能将桩打入地面以下设计位置，而需要用打桩机和送桩机将预制桩共同送入土中，这一过程称为送桩。设计要求送桩时，送桩的中心线要与桩身吻合一致，才能进行送桩。若桩顶不平，可用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的桩孔要立即回填密实。131.施工工艺截桩桩已打到持力层，

7、桩顶标高高于设计标高，高出的部分需要用截桩机截桩 14二.通病2.1 桩身断裂由于桩身弯曲过大、强度不足及地下有障碍物等原因造成、或桩在堆放、起吊、运输过程中产生断裂，没有发现而致。应及时检查。2.2 桩顶碎裂由于桩顶强度不够及钢筋网片不足、主筋距离桩顶面小，或桩顶不平。施工机具选择不当等原因造成。应当加强施工准备时的检查。2.3 桩身倾斜由于场地不平，打桩机底盘不水平或桩身就位不垂直，桩152.通病尖在地下遇到硬物等原因所造成，应严格按照工艺操作规定执行。2.4 接桩处拉脱开裂接连处表面不干净，连接铁件不平，焊接质量不符合要求，接桩上下中心线不在同一条线上等原因所造成，应保证接桩的质量163

8、.检测验收3.1钢筋混凝土桩预制质量检测标准173.检测验收3.2验收每根桩打到贯入度要求，桩尖标高进入持力层，接近设计标高时，或打至设计标高时，应进行中间验收。在控制时，一般要求最后三次十锤的平均贯入度，不大于规定的数值，或以桩尖打至设计标高来控制，符合设计要求后，填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理。然后移桩机到新桩位。18二.水泥深层搅拌桩2.1 深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。深层水泥搅拌桩适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土。效果显著，处理后可成桩、墙等。当用于处理泥

9、炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。2.2 施工工艺2.2.1 场地整平清除一切地面和地下的障碍物，场地低洼处先抽水和清淤，分层夯实回填粘性土，必要时可以搅拌石灰或水泥，确保桩机站位处地基稳定。19水泥深层搅拌桩2.2.2 桩位布置按设计图排列布置桩位，在现场用经纬仪或全站仪定出每根桩的桩位，并做好标记，每根桩位误差5cm。2.2.3 桩基就位搅拌桩机到达作业位置，由当班机长统一指挥，移动前仔细观察现场情况，确保移位平稳、安全，待桩机就位后，用吊锤检查调整钻杆与地面垂直角度，确保垂直度偏差不大于1%。在桩机架上画出以米为单位的长度标记，以便钻

10、杆入土时观察、记录钻杆的钻进深度，确保搅拌桩长不少于设计桩长。20水泥深层搅拌桩2.2.4制备水泥浆按成桩工艺试验确定配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入储浆桶中，制备好的水泥浆滞留时间不得超过2小时。2.2.5 预搅下沉启动浆喷机电动机，放松起重机或卷扬机钢丝绳，使浆喷桩机沿导向架自上而下浆喷切土下沉，开启灰浆泵同时喷浆，边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土充分拌合，直到下沉钻进至桩底标高，并原位喷浆30s以上。21水泥深层搅拌桩2.2.6 提升喷浆搅拌确认浆液已经到桩底时，以试验确定的速度提升搅拌钻头，边喷浆边旋转，提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵，在原位转动喷浆30s，以

11、保证桩头均匀密实。2.2.7 重复上下搅拌喷浆机提升到设计桩顶标高时，为使软土和水泥浆浆喷均与，再次将浆喷机边旋转边沉入土中，到设计加固深度后在将浆喷机提升出地面。2.2.8 提钻转移 将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录表，桩机移位并校正桩机垂直度后进行下一根桩施工。22水泥深层搅拌桩23水泥深层搅拌桩2.3 质量通病水泥搅拌桩工程施工技术含量高，施工要求严格。各道工序需严格控制，其中管道压力、钻进速度、提升速度、喷浆量是保证成桩质量的关键，必须严格控，规范施工，确保成桩质量。通过现场调查统计，发现有以下质量通病，搅拌不够均匀，喷浆量不足，桩长不够，桩距不匀。2.3.1 搅拌

12、不均匀：搅拌机械钻进速度过快、复搅不到位一级水泥堆放不合理，局部有结块均导致搅拌的均匀性差。2.3.2 喷浆量不足：24水泥深层搅拌桩钻进速度过快，浆液配合比例失调、喷浆口堵塞、管路中有硬结块。水泥浆要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛，为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥导入料斗中；对每根桩的水泥用量，水泥浆拌制的罐数，压浆过程是否有断浆现象都要进行监督；喷浆口采取逆止阀，不得倒灌水泥土；对泵的输浆管路要定时清理，防止杂物、硬块进入堵塞。2.3.3桩长不够及桩距不匀：主要是要加强现场管理，为准确控制钻进深度，在机架上作出深度标志，以便在施工中进行观测、记录。桩距离不25

13、水泥深层搅拌桩匀主要是要保持桩机机身竖直，放样准确即可。2.4检测验收2.4.1轻便触探法成桩7天可采用轻便触探法检验桩体质量。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。2.4.2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%。26三.SMW工法桩3.1 定义SMW是Soil Mixing Wall的缩写。SMW工法连续墙于1976年在日本问世SMW工法是以多轴型钻掘搅

14、拌机在现场向一定深度进行钻掘，同时在钻头处喷出水泥系强化剂而与地基土反复混合搅拌，在各施工单元之间则采取重叠搭接施工，然后在水泥土混合体未结硬前插入H型钢或钢板作为其应力补强材，至水泥结硬，便形成一道具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下墙体。3.2 工法特点 3.2.1 对周边环境影响小。施工对邻近土体扰动较小,不会产生邻近地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害；SMW工法施工占用场地仅为其它施工方法的60%80%，有利于保护周边的建筑、道路及空中、地下管线;同时残士及泥浆量小比较容易处理，有利于保护环境卫生。3.2.2成桩质量可靠。目前SMW工法采用的三轴搅拌钻机为中空叶

15、片螺旋式钻机，在钻进土体的同时置换出大量的原状土。同时利用高压空气压入水泥浆使水泥土得到充分搅拌，使得桩体无分层夹泥现象。桩体中插入型钢后,型钢27SMW工法桩与水泥紧密结合增加了型钢翼缘厚度,使桩体强度大大增加。3.2.3 连续施工防水效果好。SMW工法钻机的钻杆具有螺旋翼与搅拌翼相间设置的特色，随着钻掘与搅拌反复进行，可使水泥浆与土体得到充分均匀的搅拌，且水泥掺入量高，水灰比大，墙体全长无接缝，这样一方面使得形成的水泥土墙具有较高的抗压、抗剪强度，另一方面可使它比传统的连续墙具有更可靠的止水性。3.2.4 工程造价低，施工进度快。一方面搅拌桩的水泥使用量远低于其它围护施工方法，另一方面SM

16、W工法每台班可成桩390m以上，一般情况下施工周期可缩短30%左右，在压缩工期的同时节约了人工费，所以可大大减少投资。3.2.5 它可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、100以上卵石及单轴抗压强度60MPa以下的岩层应用。3.2.6 可成墙厚度5501300mm，常用厚度600mm；成墙最大深度目前为65m，视地质条件尚可施工至更深。28SMW工法桩3.2.7 所需工期较其他工法为短，在一般地质条件下，每一台班可成墙7080m2。3.2.8 废土外运量远比其他工法为少，无废弃泥浆，对环境污染小。3.2.9 耗用水泥钢材少，造价低。特别是H型钢能够回收，成本大大降低。有资料分析，SMW工法的成本一般

17、为地下连续墙的70%左右，若考虑型钢回收，则成本可再下降20%30%。3.4 适用范围SMW工法以水泥土搅拌桩法为基础，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用该工法，特别适合于以黏土和粉细砂为主的松软土层，对于含砂卵石的地层要经过适当处理后方可采用。3.5施工工艺流程29SMW工法桩30SMW工法桩3.6 操作要点3.6.1 3.6.1 开挖导沟、设置定位型钢开挖导沟、设置定位型钢在沿SMW墙体使用挖掘机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽，沟槽宽约1.2m，深1.5m（作用是：1、施工导向，2、临时堆放置换出来的残土和泥浆）,并设置定位型钢。如果做导墙：施工方法和地连墙导墙施工方法一样；如果采用型钢

18、：垂直沟槽方向放置两根H型定位型钢，规格为200200mm，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根H型定位型钢，规格为300300mm，长约812m。并在导墙或型钢上面做好桩心位置。3.6.2 3.6.2 桩机就位桩机就位（1）桩机平面位置控制用卷扬机和人力移动搅拌机到达作业位置，使钻杆中心对准桩位中心。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前仔细观察现场情况，保证移位平稳、安全。桩位偏差不得大于30mm。（2）垂直度控制在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻31SMW工法桩杆垂直度，使铅锤线正好通过铁圈中心。每次施工前适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度

19、误差控制在3以内。（3）桩长控制标记施工前在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。3.6.3 搅拌施工顺序搅拌施工顺序SMW工法施工按连接方式分间隔式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式两种（如下图），其中阴影部分为重复套钻，以保证墙体的连续性和接头的施工质量，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用。（1）间隔式双孔全套复搅式连接，一般情况下均采用下图施工顺序方式进行施工。32SMW工法桩（2）单侧挤压式连接方式：对于围护桩转角处或有施工间断情况下采用下图施工顺序进行施工。SMW工法桩单侧挤压式施工顺序示意图3

20、.6.4 3.6.4 预搅下沉预搅下沉待搅拌桩机钻杆下沉到SMW桩的设计桩顶标高时，开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按1m/min的速度下沉搅拌头，边注浆（注浆泵出口压力控制在0.4-0.6Mpa）、边搅拌、边下沉，使水泥浆和原地基土充分拌和，通过观测钻杆上桩长标记，待达到桩底设计标高。下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不大于70A。(如下图)33SMW工法桩34SMW工法桩3.6.5 3.6.5 制备水泥浆制备水泥浆待钻掘搅拌机下沉时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，拌制水泥浆液的水、水泥和外加剂用量以

21、及泵送浆液的时间由专人记录。35SMW工法桩3.6.6 3.6.6 喷浆搅拌提升喷浆搅拌提升钻掘搅拌机下沉到设计深度后，稍上提10cm，再开启灰浆泵，边喷浆、边旋转搅拌钻头，泵送必须连续。同时严格按照设计确定的提升速度提升钻掘搅拌机，喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。3.6.7 3.6.7 重复搅拌下沉和提升至孔口重复搅拌下沉和提升至孔口为使土体和水泥浆充分搅拌均匀，要重复上下搅拌，但要留一部分浆液在第二次上提复搅时灌入，最终完成一根均匀性较好的水泥土搅拌桩。SMW桩主要施工技术参数见下表。序号序号项项 目目技技术术指指标标1

22、水泥掺量不小于20%2下沉速度0.81.0m/min3提升速度2.0m/min4搅拌转速3050rod/min5浆液流量40L/min36SMW工法桩3.6.8 3.6.8 桩机移位桩机移位将深层搅拌机移位，重复（3.6.13.6.6）步骤，进行下一根桩的施工。3.6.9 3.6.9 减模剂的调制、涂抹及保护减模剂的调制、涂抹及保护H型钢的减摩，是H型钢插入、顶拔顺利进行的关键工序。减摩剂要严格按试验配合比及操作方法并结合环境温度制备，将减摩剂均匀涂抹到型钢表面2遍以上，厚度控制在3mm左右，型钢表面不能有油污、老锈或块状锈斑。涂完减摩剂的型钢在吊运过程中应避免变形过大和碰撞受损。若插入桩体前

23、发现上述情况，应及时补涂。3.6.10 插入型钢插入型钢在插入型钢前，安装由型钢组合而成的导向轨，其边扣用橡胶皮包帖，以保证型钢能较垂直地插入桩体并减少表面减摩剂的受损。每搅拌12根桩，便及时将型钢插入，停止搅拌至插桩时间控制在30min内，不能超过1h。现场还要准备锤压机具，以备型钢依靠自重难以插入到位时使用。型钢水泥土搅拌墙中型钢的间距和平面布置形式应根据计算和设计图纸确定，常用的型钢布置型式有“密插、插二跳一和插一跳一”三种，如下图所示:37SMW工法桩38SMW工法桩3.6.11 清洗清洗向集料斗中注入适量的清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残余的水泥浆，直至基本干净。并将粘附在搅拌头上

24、的软土清除干净。3.6.12 型钢回收型钢回收在SMW工法桩施工施工中，型钢的造价通常约占总造价的4050。要保证型钢顺利拔出回收，其施工要点如下：（1）在围护结构完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。并根据基坑周围的基础形式及其标高，对型钢拔出的区块和顺序进行合理划分。具体作法是：先拔较远处型钢，后拔紧靠基础的型钢；先短边后长边的顺序对称拔出型钢。（2）用振动拔桩机夹住型钢顶端进行振动，待其与搅拌桩体脱开后，边振动边向上提拔，直至型钢拔出。（3）另在现场准备液压顶升机具，主要用于场地狭小区域或环境复杂部位。（4）型钢起拔时加力要垂直，不允许侧向撞击或倾斜拉拔。型钢露出地面部分，不

25、能有串连现象，否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除，并用磨光机磨平。39SMW工法桩3.7 质量通病3.7.1 3.7.1 搅拌体不均匀搅拌体不均匀现象：搅拌体质量不均匀，或出现无水泥浆拌合情况。原因分析:工艺不合理；搅拌机械、注浆机械操作中发生故障，造成注浆不连续，供水不均匀，使软粘土被扰动，无水泥浆拌合；搅拌机械提升速度不均匀。3.7.2 3.7.2 喷浆不正常喷浆不正常现象：施工中喷浆突然中断。原因分析：注浆泵、搅拌机出现故障；喷浆口被堵塞；管路中有砖块和杂物，造成堵塞：水泥浆的水灰比稠度不合适。3.7.3 3.7.3 抱钻、冒浆抱钻、冒浆现象：施工中钻头被粘土粘住，产生抱钻或冒浆现象。原

26、因分析：遇硬质粘土层，粘结力强，不易拌合均匀，搅拌过程中产生抱钻40SMW工法桩现象;工艺选择不适当；有些土层虽然容易搅拌均匀，但因其上覆土层压力较大，持浆能力差，容易出现冒浆现象。3.7.4 H型钢插入不到位型钢插入不到位现象：向搅拌体中插入H型钢时，H型钢难以达到设计深度。原因分析:搅拌体不均匀，中间有夹层；水泥浆水灰比稠度不合适；H型钢较轻薄，不能靠自重下沉；钻孔偏斜，H型钢被孔壁卡住；H型钢插入时状态不垂直，搁在孔壁上；成桩后未及时插入H型钢，搅拌体已硬化。3.7.5 H3.7.5 H型钢回收困难型钢回收困难现象：基坑施工结束，回收H型钢时，H型钢难以从固结搅拌体中拔出。原因分析：插入

27、的H型钢形状弯曲，未经整形；H型钢插入前未涂隔离剂；基坑开挖时，支撑不及时，使H型钢变形过大。3.7.6 3.7.6 搅拌桩搭接处开叉搅拌桩搭接处开叉现象：开挖基坑时，发现搅拌桩搭接处开叉或分离，出现渗漏水现象。41SMW工法桩原因分析:钻机定位不准确，钻头偏离设计的桩位；钻机设置不稳固，钻孔时机架晃动；钻孔倾斜，垂直偏差超过规定数值；钻头磨损，直径少于设计桩体直径。3.7.7 3.7.7 搅拌桩搭接处渗水搅拌桩搭接处渗水现象：基坑开挖时，发现搅拌桩搭接处有明显的施工缝，出现渗漏水现象。原因分析：互相搭接的相邻桩体未连续施工，相隔时间过长，致使搭接处形成渗水的施工缝;未对施工时间相隔过长的相邻

28、桩体采取防止渗漏的补救措施。42SMW工法桩3.8 质量检查与验收3.8.1 3.8.1 主控项目主控项目 （1）浆液拌制选用的水泥、外加剂等原材应符合设计要求和有关规范；查产品合格证和复试报告。（2）浆液水灰比、水泥掺量应符合设计和施工工艺要求，浆液不得离析；水灰比用比重计抽查，水泥掺量查施工记录和进料单。（3）型钢规格、焊缝质量应符合设计要求；型钢规格用尺量，焊缝质量采取现场观察及检查超声波探伤记录。（4)桩身强度应符合设计要求；桩身强度应采用试块试验确定，每台班抽查2根桩，每根桩制作水泥土试块三组，取样点应取沿桩长不同深度处的三点，采用水中养护测定28天无侧限抗压强度。3.8.2 3.8.2 一般项目一般项目43SMW工法桩序号检查项目允许偏差或允许值检查频率检查方法1桩底标高（mm）+100-501次/根测钻杆长度2桩位偏差（mm）501次/根用钢尺量3桩径（mm）101次/根用钢尺量4桩体垂直度1/2001次/根经纬仪测量成桩允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检查频率检查方法1型钢垂直度1/200每根、全过程经纬仪测量2型钢长度101次/根用钢尺量3型钢底标高（mm）-301次/根水准仪测量4型钢平面位置（mm）50（平行于基坑方向）10（垂直于基坑方向）1次/根用钢尺量5形心转角（度）31次/根量角器测量型钢插入允许偏差44