水泥搅拌桩施工工艺学习课件.ppt

1、水泥搅拌桩施工工艺水泥搅拌桩施工工艺学习学习 水泥搅拌桩是常用的深层软基处理方水泥搅拌桩是常用的深层软基处理方法之一，在市政道路软基处理施工中经常法之一，在市政道路软基处理施工中经常采用，下面就水泥搅拌桩的施工工艺跟大采用，下面就水泥搅拌桩的施工工艺跟大家一起学习。家一起学习。 第第一部分一部分 常用地基处理常用地基处理分类分类 一、换填地基法一、换填地基法 二、夯实地基法二、夯实地基法 三、挤密桩地基三、挤密桩地基 四、深层密实地基四、深层密实地基 1、振冲地基、振冲地基 2、水泥搅拌桩地基、水泥搅拌桩地基 五、旋喷注浆桩地基五、旋喷注浆桩地基第二部分第二部分 施工工艺施工工艺一、概述一、概

2、述 水泥土深层搅拌法是利用水泥（或石灰）等材料水泥土深层搅拌法是利用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的深层搅拌施工机械，在地基深作为固化剂，通过特制的深层搅拌施工机械，在地基深处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制拌合，利用固化处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制拌合，利用固化剂和软土发生一系列物理、化学反应，使之硬化后形成剂和软土发生一系列物理、化学反应，使之硬化后形成具有整体性、具有整体性、水稳定性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形水稳定性好和较高强度的水泥加固体，与天然地基形成复合地基，从而提高地基强度，增大其变形模量。成复合地基，从而提高地基强度，增大其变形模量。 根据施工方法的

3、不同，水泥土深层搅拌法可分为根据施工方法的不同，水泥土深层搅拌法可分为水泥浆搅拌和和粉体喷射搅拌两种。两种。二、作用及分类二、作用及分类 水泥搅拌桩是以桩的形式对软土地基补强，使补强水泥搅拌桩是以桩的形式对软土地基补强，使补强桩体与天然地基共同组成承载力较高、压缩性较低的复桩体与天然地基共同组成承载力较高、压缩性较低的复合地基。建筑地基处理技术中，对淤泥、淤泥质土、粉合地基。建筑地基处理技术中，对淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的软土地基，常常采用深层搅拌法加固土和含水量较高的软土地基，常常采用深层搅拌法加固提高地基承载力。提高地基承载力。 根据施工工艺的不同，向软土中喷出的水泥状态分根据施工

4、工艺的不同，向软土中喷出的水泥状态分为水泥浆液和水泥粉体。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为水泥浆液和水泥粉体。深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。强度。第三部分第三部分 物理力学性质物理力学性质一、水泥搅拌土的力学性质一、水泥搅拌土的力学性质 1 1、无侧限抗压强度 水泥搅拌土的无侧限抗压强度水泥搅拌土的无侧限抗压强度q qu u在在0.30.34.0MPa4.0MPa之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍。之间，比

5、原状土提高几十倍乃至几百倍。 2 2、抗拉强度、抗拉强度 水泥搅拌土抗拉强度与抗压强度有一定关系，水泥搅拌土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗拉强度在（一般情况下，抗拉强度在（0.150.150.250.25）q qu u之间。之间。3、抗剪强度 当水泥土当水泥土q qu u=0.5=0.54MPa4MPa时，其粘聚力时，其粘聚力C C在在1001001000KPa1000KPa之间，其摩擦角之间，其摩擦角 在在2020 3030 之间。之间。 4、变形特性 当当q qu u=0.5=0.54.0MPa4.0MPa时，其时，其50d50d后的变形模量后的变形模量相当于（相当于（120

6、120150150）q qu u。二、水泥土搅拌桩的应用二、水泥土搅拌桩的应用1、支护结构 重力式支护结构；止水帷幕；SMW工法 SMW工法亦称新型水泥土搅拌桩墙，即在水泥土桩内插入H 型钢等（多数为H 型钢，亦有插入拉森式钢板桩、钢管等）， 将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。2、地基加固 提高地基强度；控制沉降；防止液化。 a)柱状布置；柱状布置；b) 壁状布置；壁状布置；c) 格栅状布置；格栅状布置；d) 块状布置块状布置c )a )d )b ) 支护结构水泥土墙 SMWSMW工法工法 止水帷幕止水帷幕 地基加固案例地基加固案例第四部分第四

7、部分 适用范围适用范围一、适用： 淤泥、淤泥质土、含水量较高且地基承载力不淤泥、淤泥质土、含水量较高且地基承载力不大于大于120kPa120kPa的粘性土和粉土。含有高岭石、多水高的粘性土和粉土。含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好。岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好。二、不适用： 而对含有伊利石、氯化物和水铝石英等矿物的而对含有伊利石、氯化物和水铝石英等矿物的粘性土以及有机物含量高、酸碱度（粘性土以及有机物含量高、酸碱度（pHpH值）较低的值）较低的粘性土加固效果较差。粘性土加固效果较差。 第五部分第五部分 施工机理施工机理 水泥（或水泥浆）与软土采用机械搅拌加固

8、的基本水泥（或水泥浆）与软土采用机械搅拌加固的基本原理，是基于水泥加固土的物理化学反应过程，有别原理，是基于水泥加固土的物理化学反应过程，有别于混凝土的硬化机理。水泥加固土中水泥掺入量很小，于混凝土的硬化机理。水泥加固土中水泥掺入量很小，仅占被加固土重量的（仅占被加固土重量的（7 71515），水泥的水解和水化），水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介质反应完全是在具有一定活性的介质土的围绕下进土的围绕下进行的，所以水泥土的强度增长较混凝土缓慢。行的，所以水泥土的强度增长较混凝土缓慢。 1 1、水泥的水解和水化反应、水泥的水解和水化反应 2 2、离子交换和团粒化作用、离子交换和团粒化作用

9、 3 3、硬凝反应、硬凝反应 4 4、碳酸化作用、碳酸化作用 第六部分第六部分 施工流程施工流程32632415GZB-600712524213232221134321812124安全警示牌位置7 施施 工工 流流 程程钻机就位钻机就位预搅下沉预搅下沉提升喷浆搅拌提升喷浆搅拌沉钻复搅沉钻复搅重复提升搅拌重复提升搅拌工作步骤：工作步骤： 1. 1. 定位。起重机或塔架悬吊搅拌机到指定桩位对定位。起重机或塔架悬吊搅拌机到指定桩位对中。中。2. 2. 预搅下沉。待深层搅拌机冷却水循环正常后，启预搅下沉。待深层搅拌机冷却水循环正常后，启动电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌动电机，放松起重机钢

10、丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度由电流监测表控制，使工作电流切土下沉，下沉速度由电流监测表控制，使工作电流不大于不大于70A70A。3. 3. 制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定深度后，开始按制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定深度后，开始按设计的配合比制备水泥浆，在压浆前将水泥浆倒入集设计的配合比制备水泥浆，在压浆前将水泥浆倒入集料斗中。料斗中。4. 4. 提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到设计深度后，开启灰提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆、边旋转，同时严浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。格按照设计确定的提升

11、速度提升搅拌机。 5. 重复上下搅拌。深层搅拌机提升至设计加固深度的重复上下搅拌。深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为了使顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为了使软土和水泥浆搅拌均匀，可以再次将搅拌机边旋转沉软土和水泥浆搅拌均匀，可以再次将搅拌机边旋转沉入土中，至设计加固深度后，再将搅拌机边旋转边提入土中，至设计加固深度后，再将搅拌机边旋转边提升出地面。升出地面。6. 6. 清洗。向集料斗中注入适量清水，启动灰浆泵，清清洗。向集料斗中注入适量清水，启动灰浆泵，清洗集料斗、全部管路及搅拌头。洗集料斗、全部管路及搅拌头。7. 7. 移位。重复上述移位。重复

12、上述1 16 6步骤，再进行下一根桩的步骤，再进行下一根桩的施工。施工。由于搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触由于搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此还可以对桩顶部分受力较大，因此还可以对桩顶1 10m0m1.5m1.5m范范围内再增加一次输浆，以提高其强度。围内再增加一次输浆，以提高其强度。 第六部分第六部分 施工质量控制施工质量控制一、水泥掺量 水泥掺入比（单位体积搅拌桩中水泥与土的重量比），水泥掺入比（单位体积搅拌桩中水泥与土的重量比），一般为一般为1216% 水灰比水灰比1：0.5二、外加剂外 掺 剂作 用掺量（%）碳 酸 钠早 强0.2 0.4氯 化 钙早 强2

13、5三乙醇胺早 强0.05 0.2木质素磺酸钙减水、可泵0.2 0.5粉 煤 灰填充、早强50 80三、施工要点：三、施工要点： （1）复搅工艺 确保搅拌均匀，必要时采用“二喷三搅”工艺 （干法工艺为一次搅拌，因而不够均匀）。 （2）提升速度喷浆速度 提升搅拌速度不宜大于0.5m/min；提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长喷浆均匀。第六部分第六部分 工艺的优点工艺的优点 （1 1）由于将固化剂与原地基土就地搅拌混合。因）由于将固化剂与原地基土就地搅拌混合。因而最大限度地利用了地基土；而最大限度地利用了地基土； （2 2）搅拌时不会使地基土产生侧向挤出，对原有）搅拌时不会使地基土产生侧向挤

14、出，对原有建筑物影响很小；建筑物影响很小； （3 3）根据地基土的不同性质和工程要求，可以合）根据地基土的不同性质和工程要求，可以合理选择固化剂的类型及其配方，设计灵活；理选择固化剂的类型及其配方，设计灵活； （4 4）施工过程中无振动、无污染、噪音小，可在）施工过程中无振动、无污染、噪音小，可在城市市区内和密集建筑群中施工；城市市区内和密集建筑群中施工； （5 5）加固后土体的重度基本不变，软弱下卧层不）加固后土体的重度基本不变，软弱下卧层不会产生附加沉降；会产生附加沉降； （6 6）与钢筋混凝土桩基相比，降低成本的幅度较）与钢筋混凝土桩基相比，降低成本的幅度较大；大； （7 7）可根据上部结构的需要，灵活地采用柱状、）可根据上部结构的需要，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式。壁状、格栅状和块状等加固型式。 结束语：结束语： 在具体的施工过程中，软基处理方式比较多，在在具体的施工过程中，软基处理方式比较多，在此只介绍了水泥搅拌桩的施工工艺，在后续的工作学此只介绍了水泥搅拌桩的施工工艺，在后续的工作学习中，根据需要，可以再介绍其他的软基处理方式。习中，根据需要，可以再介绍其他的软基处理方式。