钉形与双向水泥土搅拌桩
钉形水泥搅拌桩施工方案修改

崇明至启东长江公路通道工程(上海段)钉形与双向水泥搅拌桩施工方案编制:复核:审核:中国葛洲坝集团股份有限公司崇启通道工程(上海段)Ⅲ标项目经理部二00九年八月一十二日目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)三、设计要求 (3)四、施工方法 (3)五、主要人员、设备配备 (11)六、工程实施计划 (12)七、质量保证措施 (12)八、质量检验、工期保证措施 (14)九、安全施工保证措施 (16)十、文明施工和环境保护措施 (18)崇明至启东长江公路通道工程(上海段)Ⅲ标钉形与双向水泥搅拌桩施工方案一、编制原则、依据及范围1、崇明至启东长江公路通道工程(上海段)第Ⅲ标段两阶段施工设计图。
2、国家交通部及有关部委的标准和规范:《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006)、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-2004)、《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》(JTJ017-96)、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95)、公路相关试验规程等现行的国家和上海市相关设计、施工规范、质量标准。
3、崇启长江公路通道工程(上海段)Ⅲ标施工现场调查情况。
4、本公司以往同类钉形水泥搅拌桩的施工经验。
二、工程概况崇明至启东长江公路通道工程(以下简称崇启通道)是国家高速公路网中上海至西安高速公路的重要组成部分,也是长三角高速公路网规划的城际通道。
本工程属崇启通道上海段,全线位于上海市崇明县境。
钉形与水泥搅拌桩是用于加固饱和软粘土地基的一种技术,它利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械,在地基深处将原状软土和水泥强制搅拌,经过物理化学作用生成一种特殊的、具有较高强度、较好变形控制值和水稳定性的混合柱体,它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果。
在软粘土地基施工中,水泥搅拌桩施工是常见的处理方法之一,它主要特点是:工期比较合理,施工时低压操作,安全可靠,少污染,无振动,无噪声,对周围环境及建筑物无不良影响。
钉型双向水泥搅拌桩

钉型双向水泥搅拌桩1、施工准备1.1 施工前的准备工作在钉形双向水泥土搅拌桩施工前,必须做好施工现场的开工准备工作,包括以下内容:(1)施工场地平整,满足施工需要。
按照设计图纸要求进行放样确定桩位。
(2)根据试桩结果,确定钻进及提升速度、工作压力、最佳灰浆稠度等技术参数,制定施工组织设计和质量控制措施。
1.2 工艺性试桩为严格控制钉形水泥土双向搅拌桩的施工质量,更为科学地指导施工,在正式开工前,必须进行试桩,其目的:(1)确定水泥浆液比重和输浆量,选择合适的输浆泵;(2)掌握下钻和提升的难易程度,确定钻头进入土层的电流变化;(3)检验室内试验所确定的水灰比和配合比是否符合;(4)合理选择喷浆口的位置及大小;(5)掌握搅拌机提升、下沉、复搅的速度,确定水泥浆到达喷浆口的时间等参数;(6)验证成桩的均匀度及桩径大小。
2、施工工艺根据设计图纸、技术要求及试桩结果,本项目钉形水泥土双向深层搅拌桩下部采用二搅一喷施工工艺、上部扩大头部分采用四搅三喷工艺。
参数选择设计要求水灰比0.45-0.55,我部选择水灰比0.5进行试桩,水泥掺量20%,土体天然密度1.554×10kg/m每米双向搅拌桩土体用量为:G0=ρV=1.554×π×0.35×1000=598.05kg;每米双向搅拌桩水泥用量为:Gg= G0×20%=598.05×20%=119.61kg;每米双向搅拌桩水用量为:Gw= Gg×0.5=119.61×0.5=59.81kg;2.1 工艺流程(1)双向深层搅拌桩机就位:放线、定位,安装打桩机,并移至指定桩位对中;(2)扩大头部位切土下沉:开启搅拌机,并使叶片伸展至上部扩大头设计直径,双向深层搅拌机沿导向架向下切土,同时启动水泥灰浆泵向软土层喷水泥浆液,搅拌设备的两组叶片同时正反向旋转,内外钻杆同时双向切割搅拌土体,直到上部扩大头设计深度(上部一搅一喷);(3)搅拌桩下部缩径切土下沉:改变内外钻杆的旋转方向,使叶片收缩到桩体下部设计直径,搅拌设备的两组叶片同时正反向旋转和切割搅拌土体,达到设计规定的深度,并在桩底处持续喷射浆液搅拌不少于10秒(下部一搅一喷);(4)双向深层搅拌桩提升搅拌:关闭灰浆泵,提升搅拌设备,使两组叶片同时双向搅拌水泥土,直至扩大头底面(下部两搅);(5)扩径部位提升搅拌:改变钻杆的旋转方向,使搅拌机叶片伸展至上部扩大头直径,开启灰浆泵,两组叶片同时双向旋转搅拌水泥土,直至地表面(上部两搅两喷);(6)上部扩大头再次下沉搅拌:开启灰浆泵,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至扩大头设计深度(上部三搅三喷);(7)上部提升再次搅拌:关闭灰浆泵、提升搅拌机,搅拌机两组叶片同时双向旋转搅拌水泥土,直至地表面(或桩顶以上50cm),完成搅拌作业(上部四搅三喷);(8)桩顶处理:桩顶人工修整,完成、移机。
钉形双向水泥土搅拌桩施工工艺研究

钉形双向水泥土搅拌桩施工工艺研究摘要:大直径钉形双向水泥土搅拌桩是一种新的地基处理方法。
它针对传统水泥土搅拌桩存在的诸多弊端进行了相应的改进,具有良好的处理效果。
简要介绍大直径钉形双向水泥土搅拌桩实际应用情况,并通过实例对其施工机械和施工工艺进行说明; 通过试验检测数据和相关分析, 分别从施工工艺、承载力、沉降变形及经济效益等方面,说明其优越性。
关键词:双向水泥土搅拌桩对比分析一、双向水泥搅拌桩软基处理工艺该技术将水泥土搅拌桩成桩机械的钻杆改进为同心双轴钻杆。
内钻杆上安装正向旋转叶片并设置喷浆口;外钻杆上安装反向旋转叶片,通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土,阻断水泥浆上冒途径,保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀,确保成桩质量。
二、双向水泥搅拌桩施工工艺方法对于双向水泥搅拌桩施工而言,其通过同轴双向转动的转杆以及可自动伸缩的叶片,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。
其主要的施工步骤分为:(1)平整场地、定位放线。
搅拌机就位:起重机悬吊搅拌机到指定桩位并对中:(2)切土下沉:启动搅拌机,使搅拌机沿导向架向下切土,同时开启送浆泵向土体喷射水泥浆,两组叶片同时正反向旋转切割、搅拌土体,搅拌机持续下沉,直到设计深度,桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上;(3)提升搅拌:关闭送浆泵,搅拌机提升,两组叶片同时正方向旋转搅拌水泥土,直到地表或设计桩顶标高以上50cm。
下图1为向水泥搅拌桩施工流程示意图:图1:水泥搅拌桩施工流程示意图三、几种常见的地基处理技术分析注:表中造价一栏是指在同等条件下的比较。
(一)常规水泥土搅拌桩存在的问题(1)水泥土在垂直方向和水平方向都难以搅拌均匀;(2)在土压力、孔隙水压力、喷浆压力的相互作用下,水泥浆沿钻杆上行,普遍存在地面冒浆现象,影响水泥浆掺入量;(3)桩土共同作用难以协调,需在桩顶部设置垫层或土工织物加筋层;(4)桩间距较小,造价较高。
钉形水泥土双向搅拌桩

钉形水泥土双向搅拌桩复合地基技术是东南大学岩土工程研究所经过多年研究开发的地基处理新技术,并获得了国家发明专利(专利号:200410065862,200410065861)。
该技术已广泛应用于高速公路和市政工程,其科学性、先进性和经济性已在工程中得到证明。
钉形水泥土双向搅拌桩: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扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩。
H图一、钉形水泥土双向搅拌桩构造图复合地基指部分土体被增强或置换形成增强体,由增强体及其周围土体共同承担荷载的地基。
水泥土由水泥浆液和地基土充分搅拌后,经水化和化学反应后形成的增强体。
双向搅拌工艺采用同心双轴钻杆,在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口,在外钻杆上安装反向旋转叶片,通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用,阻断水泥浆上冒途径,把水泥浆控制在两组叶片之间,保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀,确保成桩质量的施工方法。
钉形水泥土双向搅拌桩机型号、规格钉形水泥土双向搅拌桩机设备主要有a底盘、b支架、c箱体、d 同心双轴钻杆、e自动伸缩钻头等组成,见图2。
c立面图剖面图图二、钉形水泥土双向搅拌桩机设备图钉形水泥土双向搅拌桩机设规格应,一般情况下,当水泥土搅拌桩的桩体强度大于1.5MPa时,应选用强度等级在42.5以上的水泥;桩体强度小于1.5MPa时,选用强度等级32.5以上水泥;当需要水泥土搅拌桩桩体有较高的早期强度时,宜选用普通硅酸盐水泥和波特兰水泥。
2、应根据不同土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。
3、钉形水泥土双向搅拌桩水泥土强度标准值,宜采用90天龄期的无侧限抗压强度平均值。
施工准备1、钉形水泥土双向搅拌桩施工前应具备如下资料:1.1 工程地质勘察报告。
TS14标钉形双向水泥搅拌桩施工方案

目录1.编制依据、原则及范围......................................... - 1 -1.1编制依据................................................ - 1 -1.2编制原则................................................ - 1 -1.3编制范围................................................ - 2 -2.工程概况...................................................... - 2 -2.1工程地质及水文、气象.................................... - 2 -2.1.1水文地质.......................................... - 2 -2.1.2 气象.............................................. - 2 -2.2周边环境................................................ - 3 -2.3设计情况................................................ - 4 -3.工期安排...................................................... - 5 -4.施工组织及机械人员............................................ - 5 -5.施工主要技术参数.............................................. - 6 -6.水泥搅拌桩施工工艺及要求...................................... - 7 -6.1施工准备................................................ - 7 -6.2施工工艺流程图.......................................... - 8 -6.3施工步骤................................................ - 8 -7.施工要求...................................................... - 9 -7.1过程质量检测........................................... - 10 -8.工程质量保证制度及措施....................................... - 11 -8.1施工过程质量控制....................................... - 11 -9.安全施工、文明施工保证措施................................... - 13 -9.1安全施工措施........................................... - 13 -9.2供电及照明安全措施..................................... - 13 -10.文明施工措施................................................ - 14 -11.工程进度保证措施............................................ - 14 -12.环境保护措施................................................ - 15 -12.1水污染的防治.......................................... - 16 -12.2大气污染的防治........................................ - 16 -12.3噪声污染的防治........................................ - 17 -12.4施工现场清洁.......................................... - 17 -台州湾大桥及接线工程TS14标段钉形双向水泥搅拌桩施工方案1.编制依据、原则及范围1.1编制依据本方案按照以下文件和标准进行编制:(1)《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006);(2)《公路工程质量检验评定标准(土建工程)》JTG F80/1—2004;(3)《公路工程技术标准》(JTG B01-2014);(4)《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95);(5)《钉型水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程》(JG/T024-2007);(6)《钉型水泥土双向搅拌桩技术加固软土地基的理论与应用》;(7)《浙江省台州湾大桥及接线工程第TS14合同段两阶段施工图设计》;(8)《浙江省交通建设工程质量和安全生产管理办法》浙政令【2012】300号;(9)类似工程的施工经验。
钉形与双向水泥土搅拌桩质量控制要点

a f o r m o fm i x i n g a n e w p r o c e s s a n d n e w s t uc r t u r e o f p i l e s b a s e d o n t h e c on v e n t i o n a l c e me n t s o i l . Ac c o r d i n g t o he t wr i t —
的直 径 ,而 检 查 频 率 为 1 ‰ ,且 不 少 于 3根 。最 后 是钉 形与双向搅拌桩成形 2 8 天后 就要进行标准 的 贯入 试验与取芯 ,以进行室 内无侧 限抗压强度的系 统试 验。而系统专业仪器 的检测标 准为钻孔直径应
5 . 布 桩 形 式
e r ’ s e x p e r i e n c e s i n t h e e n g i n e e i r n g c o n s t r u c t i o n a n d s u p e r s —
长。
浆液不得离析或停滞时间过长 , 超过2 h 应停止使用 。 在此提到的时间 以内, 复 打重叠 长度必须大于1 . 0 m 。 五 、 质量检验
1 视的工序及质量 的控制 方法 做 了一一的阐述 ,以供类似工程参考 。 【 关键 词】 钉形 双 向 水泥土搅拌桩 质量
■ 何红 兵 ■ H e Ho n g b i n g
【 摘 要】钉形与双 向水泥土搅拌桩是在常规水泥土搅拌桩
基础 上发展而成的一种新兴工艺与新结构 的一种形 式。本 文根据笔者在钉形水泥土双 向搅拌桩在工程施工 与监 理中
钉形与双向水泥水泥搅拌桩问答之设计部分

钉形与双向水泥水泥搅拌桩答问一设计部分1、钉形桩扩大头的形式钉形桩扩大头可分为两种类型:一、作为桩帽(盖板)扩大头可以按桩帽(盖板)的形式设计,设计扩大头于桩的顶部,此时,扩大头仅作为一种结构措施,不作承载力计算。
因桩顶0.5m范围内上覆压力较小,搅拌桩难以达到较佳的效果,因此扩大头设计长度不宜小于0.8m,一般在1.0m~1.5m。
二、作为桩体(1)、当施工场地的土层中存在一定厚度的软土层时,可以设计一定高度的扩大头于相应的软土层中,此时,钉形桩扩大头作为桩身的一部分,可以充分利用土拱效应,达到更佳的复合地基处理效果,扩大头高度宜大于2.5m。
(2)、当在边坡治理、支挡结构等工程中时,可以根据不同的需求在桩身的中部或下部设计扩大头,其扩大头高度可据特殊土层厚度适度加大。
总之,扩大头的形式可根据地质条件、结构类型、荷载大小进行选择、设计,将单一结构形式变为多种可变化的形式。
2、钉形桩的平面布置形式钉形水泥土双向搅拌桩按地基加固的不同要求,可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等不同加固形式。
(1)柱状加固:在需要加固的地基范围内,按长方形或正方形或正三角形布置钉形水泥土双向搅拌桩,即为桩状加固,它可以充分发挥桩身强度与桩周侧阻力。
(2)壁状加固:在防渗帷幕工程中,可以将相邻两根搅拌桩相互搭接一部分,以连结成壁状加固体,即为壁状加固。
(3)格栅状加固:当位于软土地基上的多层建筑物的长度与高度的比值大于2,结构刚度较小,对不均匀沉降比较敏感,抗侧向位移的支撑结构,地基土可能产生液化时,可将纵横两个方向的壁状加固体相互搭接成方格,即为格栅状加固。
(4)块状加固:对于上部结构单位面积荷载大,不均匀沉降控制严格的结构物地基,当其软土地基厚度小于10m时,或在软土地区开挖深基坑时,为防止坑底隆起和阻断地下水的渗透,可将纵横两个方向相邻的搅拌桩都搭接,形成大块整体,即为块状加固。
(1)柱状加固(2)壁状加固(3)格栅状加固(4)块状加固3、钉形桩的适用范围(1)适用的工程范围目前钉形水泥土双向搅拌桩常用于下列加固工程中:①复合地基:作为多层住宅,办公楼,工业厂房,高速公路、铁道和机场场道以及高填方路堤等的复合地基;②支挡结构:可用于软土层中的基坑开挖、管沟开挖、码头加固或河道开挖的边坡支护和防止底部管涌、隆起;③防渗帷幕:由于水泥土结构致密,可用于软土地基基坑开挖和其他水利工程的防渗帷幕;(2)适用的地质条件范围钉形水泥土双向搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土、软粘性土及无流动地下水的松散砂土等软弱处理地基。
软弱地基钉形双向水泥搅拌桩加固施工工法(2)

软弱地基钉形双向水泥搅拌桩加固施工工法软弱地基钉形双向水泥搅拌桩加固施工工法一、前言软弱地基是建筑工程中常见的问题,对建筑物的安全稳定性和使用寿命有着重要影响。
软弱地基钉形双向水泥搅拌桩加固工法是一种有效的地基加固方法,可以提高地基的承载力和抗沉降能力。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点1. 钉形双向水泥搅拌桩是以水泥浆为胶凝材料,通过旋转搅拌钻杆、注浆钻杆和钉桩桨叶的作用,对软弱地层进行加固。
2. 该工法采用双向施工,即由上到下与由下到上一次性实现施工,有效减少了施工工期。
3. 钉形双向水泥搅拌桩施工过程中不会产生大量土方运输和处置问题,减小了对环境的影响。
4. 施工工艺简单,加固效果好,可以提高地基的承载力、抗剪切性和变形能力。
三、适应范围软弱地基钉形双向水泥搅拌桩加固工法适用于以下情况:1. 软弱地基的承载力、抗剪切性和变形能力不满足设计要求的地方。
2. 对地基加固要求较高且施工期限紧迫的项目。
3. 河道、桥梁、道路等需要加固地基的工程。
四、工艺原理钉形双向水泥搅拌桩工法的基本原理是通过旋转搅拌钻杆与注浆钻杆的配合作用,将软弱地层与水泥浆彻底混合,并通过钉桩桨叶的搅拌作用,形成钉形状的搅拌桩体。
这种搅拌桩体可以提高地基的承载力和抗剪切性,有效减少地基的沉降和变形。
该工法与实际工程之间的联系紧密,施工过程中需要采取一系列的技术措施来确保加固的效果和质量。
五、施工工艺1. 基坑准备:清除基坑内的杂物和水,确保基坑干燥清洁。
2. 钉形水泥搅拌桩施工:按照设计要求设置桩位,通过旋转搅拌钻杆和注浆钻杆的配合作用,钻孔、搅拌,同时注入水泥浆。
3. 结构设置:在施工过程中需要根据设计要求设置临时结构,确保施工的稳定性和安全性。
4. 桩顶处理:在钉形水泥搅拌桩施工完成后,需要对桩顶进行修整和处理,以确保连接梁和基础的质量。
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水泥土搅拌桩系指利用水泥等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在软土地基深处,就地将软土和固化剂强制搅拌,由固化剂和软土之间产生一系列物理和化学反应,形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体,从而提高软土地基的承载力,减少地基沉降。
大量工程实践表明:水泥土搅拌桩具有施工简便、工期短、振动小等优点,在软土地基处理工程中得到广泛应用。
但在应用过程中也发生了不少工程质量事故,造成对水泥土搅拌桩的成桩质量及其对软土地基的处理效果产生怀疑,许多地方对水泥土搅拌桩施工技术持慎用、甚至限用的态度。
xx大学与xx搅拌桩特种技术有限公司针对目前水泥土搅拌桩存在的问题,在充分研究水泥土搅拌桩的加固机理和影响水泥土搅拌桩成桩质量的基础上,经多年的探索与实践,发明了钉形水泥土搅拌桩与双向水泥土搅拌桩。
常规水泥土搅拌桩存在的问题
均匀性差
常规桩由于搅拌叶片无论正向或反向旋转,均在一个面上切割土体,因而无法充分搅拌土体,形成层状水泥土搅拌体,导致桩身强度低。
浆液上冒
施工过程中,在土压力、孔隙水压力、喷浆压力以及搅拌叶片旋转力相互作用下,造成搅拌桩筒体内压力剧增,水泥浆沿钻杆上冒甚至冒出地面,无法就地搅拌,导致桩身上部水泥含量高及大量水泥浆的浪费。
受力不合理
桩径自上而下完全相同,不能根据地基应力状态合理布置桩形,且桩间距较小,破坏了土体的天然结构,桩身强度得不到充分利用。
经济效益低
单位体积的软土地基处理工程量大,施工速度慢,造价偏高。
常规水泥土搅拌桩芯
样
钉形与双向水泥土搅拌桩芯样
技术介绍
钉形与双向水泥土搅拌桩是xx搅拌桩特种技术有限公司与xx大学联合开发的软土地基处理的新技术,它吸收了常规水泥土搅拌桩的优点,充分利用复合地基应力传递规律,在攻克了常规搅拌桩的严重缺陷后,发明的一种新桩型与一种全新的施工方法。
钉形与双向水泥土搅拌桩施工可利用现有的常规水泥土搅拌桩成桩机械作为机架,或沉管灌注桩等通用设备上,配上专用的DM-3型双向搅拌桩动力箱体设备与多功能钻头,采用同心双轴钻杆,通过内外钻杆上叶片的同时旋转而形成桩体。
在施工过程中,利用土体的主被动土压力差,使钻杆上叶片打开或收缩,桩径随之变大或变小,形成钉形桩。
其他附属设备均与常规水泥搅拌桩一致。
目前该项技术已获得多项国家专利,在多个项目得到应用,原采用的四搅两喷现仅需二搅一喷。
最大的处理深度已达到26米,最大的桩径已达到1.3米。
双向搅拌桩钻头钉形与双向搅拌桩钻头
钉形与双向搅拌桩的优点
搅拌均匀
由于实现了正反向同时旋转,使水泥浆与土体得到充分搅拌,再无层状的水泥土搅拌体。
就地搅拌
通过上层叶片的同时反向旋转,阻断了水泥浆上冒途径,强制对水泥浆就地搅拌,冒浆现象彻底解决。
扰动小
同心双轴的正反向旋转,使土体对叶片产生的水平旋转力相互抵消,降低了钻杆的左右摇动,桩周土扰动小。
受力合理
钉形桩的变截面结构,与地基中应力传递规律相一致,使加固体的受力更加合理,达到更佳的复合效果。
易于推广
使用常规的固化剂,可充分利用现有水泥土搅拌机械,原常规搅拌桩施工操作人员接受短期的指导,即可上岗操作。
经济性
由于柱身强度大幅度提高,桩间距扩大,单位体积的软土地基处理工程量小,造价降低。
工程实例
钉形与双向水泥土搅拌桩成桩试验
xx至xx高速公路第八合同段双向水泥土搅拌桩工程
xx滨江大道xx桥桥头钉形与双向水泥土搅拌桩工程xx至xx高速公路第四合同段双向水泥土搅拌桩工程xx高速公路xx段七标钉形与双向水泥土搅拌桩工程国道112线高速xx东段工程
Xx A15公路
xx三山(国际)物流港口路改造工程
检测结果对比分析
经济效益
钉形与双向水泥土搅拌桩由于桩身强度的大幅度提高及柱身结构的更趋合理,与常规桩相比单桩的承载力大幅度提高,变形下降,桩间距加大,大大降低了处理每平方米的造
价. 其综合经济效益比常规水泥土搅拌桩节省投资15%-35%,并且随着处理软土深度的增加,其经济效益越发明显。