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高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别,水泥搅拌桩检测

时间:2019-09-18 13:51来源:建材建筑
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高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别?以下中国本网带来关于高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别的相关内容,供以参考。

三轴搅拌桩工程量计算?以下中国本网带来关于三轴搅拌桩工程量计算的相关内容,供以参考。

粉喷桩与水泥搅拌桩?以下中国本网带来关于粉喷桩与水泥搅拌桩的区别,相关内容供以参考。

水泥搅拌桩检测?以下中国本网带来关于水泥搅拌桩检测的相关内容,供以参考。

高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别的旋喷桩:系利用高压泵将水泥浆液通过钻杆端头的特制喷头,以高速水平喷入土体,借助液体的冲击力切削土层,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凝固,形成具有一定强度(0.5~8.0MPa)的圆柱固结体(即旋喷桩),从而使地基得到加固。旋喷桩的特点是:可提高地基的抗剪强度;能利用小直径钻孔旋喷成比孔大8~10倍的大直径固结体,可用于已有建筑物地基加固而不扰动附近土体;施工噪声低,振动小;可用于任何软弱土层,可控制加固范围;设备较简单、轻便,机械化程度高;料源广阔,施工简便,速度快,成本低等。

三轴搅拌桩工程量计算的投影面积应该是一组的面积。一组与一组间的交叉重叠部分是不扣除的,这部分在定额里面考虑了。有原位复打的,只计算一次体积。不能重复计算。要按水泥掺量的不同,分别计算。比较麻烦的就是如何区分是原位复打还是重叠交叉了,很多边角转弯的地方,重叠相交的面积相当大! 根据浙江省建筑工程预算定额桩基工程的工程量计算规则:深层水泥搅拌桩工程量按桩径截面积乘桩长计算。桩长按设计桩顶至桩底另加 0.50m 计算;若设计桩顶标高至自然地坪小于 0.50m 或已达自然地坪时,另加长度应小于 0.50m 或不计。空搅部分的长度按设计桩顶至自然地坪的长度减去另加长度计算。

1、粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式,也叫加固土桩。深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法,它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械就地软土和固化剂(浆液状和粉体状)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理一化学反应,

桩的测量放样检测,即在成桩后7d左右,通过检测桩位、桩数、桩间距来检查桩的放样情况;桩体本身质量的检测,其中包括桩身的完整性、桩身外形尺寸(桩身截面,有效桩长等)、桩身的连续性、均匀性、强度、密实度、单桩承载力等,其中最主要的控制参数为单桩承载力。桩身强度是以90d龄期为其强度标准值,但在实际工程中往往由于工期紧等多种因素影响而难以等到90d,一般取28d左右龄期,特殊情况下也有以更短龄期对桩身测试后推算至90d龄期强度。 根据水泥粉喷桩处理软土地基的控制参数及检测内容,检测水泥粉喷桩施工质量常用的检测方法有目测法、截取桩段试压法、轻便动力触探法、静力触探法、钻孔取芯法、应力波反射法、水电效应法和静载试验法等8种。

高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别的深层水泥搅拌桩,适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、粉土、粘性土以及无流动地下水的松散砂土等土层。加固深度一般大于5.0m.在施工方法上,按其使用加固材料的状态,可分为浆液搅拌法(湿法,即本细则深层水泥浆搅拌法)和粉体搅拌法两种施工类型。根据场地工程地质条件和上部结构荷载要求及水泥土桩的受力状态,深层搅拌桩形成的水泥土加固体,可作为基坑工程围护挡墙、防渗帷幕;竖向承载的复合地基;大体积水泥稳定土等。

其工程量计算公式为:水泥搅拌桩工程量=桩径截面积×(设计桩顶标高-设计桩底标高+另加长度)×根数空搅部分工程量=桩径截面积×(自然地坪标高-设计桩顶标高-另加长度)×根数

使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地墓。粉喷桩就是采用粉体状固化剂来进行基搅拌处理的方法。

目测法成桩7d后,开挖0.5~1.0m深基坑,测量桩位、桩间距,检查桩数,不符合设计要求时应补桩或采取其它的有效措施;符合要求再检查桩身成形情况,通过目测群桩桩顶是否平齐,桩体是否圆匀,有无缩颈和凹陷现象,桩身有无水泥结块或夹泥层,颜色深浅是否一致,并用手感知桩身松散或硬结程度,来判断桩身水泥土的搅拌均匀程度,对于墙式搭接桩还可通过目测检查桩头部分桩间的搭接情况。目测法是最常用、最基本也是最简便的检测方法,主要根据眼观、手摸等感觉,检查0.5~2.0m桩头质量的大致情况,不能反映有效桩长、桩身的状态信息,不能对桩身质量下完整结论。截取桩段试压法在成桩一定龄期后(一般不少于10d),在现场开挖出的桩体上部、桩顶以下连续截取长度等于桩径的三段桩体,上下截面用水泥砂浆整平,装入压力架后用压力机试压,可测得桩身的抗压强度和变形模量,同时也可以在桩段抗压破坏时进一步观察桩体喷粉搅拌的均匀性。该方法测试出的数据直接可靠,既可积累室内强度与现场强度之间的数据关系,又可避免桩体横断面方向上强度不均匀的影响。但该方法的缺点是挖桩深度过大,试验根数不能太多,而且该方法需要特制的夹板,对试验机精度也有一定的要求。同时在压前必须将上下面修水平,否则在施压时很容易出现偏心受压,产生较大的试验误差。

高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别的深层搅拌加固体的形状可分为柱状、壁状、格栅状和块状等。其中,柱状加固体形式多用于软土加固的复合地基;壁状、格栅状加固体形式,主要作为深基坑开挖的高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别的围护档墙、防渗帷幕;块状加固体形式,多用于上部结构单位面积荷载大,不均匀沉降控制严格的构筑物地基。但是,不论那种加固体形式,深层搅拌桩施工均具有成桩速度快、效率高、成本低、无振动、无噪音、无污染等特点。

1、对于单头水泥搅拌桩来说,桩径截面就是一个圆,所以桩径截面积=π r 2 。注:式中 r 为圆的半径,π为圆周率。

2、粉喷桩最适合于加固各种成因的饱和软粘土,目前国内常用于加固淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高的粘性土。水泥搅拌桩。

轻便动力触探法一般是在成桩7d内,使用轻便触探器取桩身水泥土样,通过观察水泥土样的颜色是否一致、有无结块水泥或未拌匀的土团来检查喷粉桩搅拌均匀程度,同时根据触探击数(N10)来判断桩身强度,对N10贯入10cm击数不能少于10击,少于10击或者每击大于10mm的区段直接可认为所检查段不符合要求,应进行处理。行业标准《软土地基深层搅拌加固法技术规程》(YBJ225-91)提出轻便触探击数(N10)与7d龄期水泥土强度所示关系。N10 15 20~25 30~35 >40qn(kPa) 200 300 400 >500如同三线宁波段高速公路3K+782通道的某两根桩,轻便触探检测情况:4~16号桩轻便触探2次,平均击数N10为32击,推算水泥土强度约为400kPa;8~19号桩轻便触探2次,平均击数N10为40击,推算水泥土强度约为500kPa。

围护结构高压旋喷桩,适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑粘性土、素填土、粉土、砂土、碎石土等土层,而当土层中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或有较多的有机质以及地下水流速过大时,则需慎重使用或根据现场试验结果来确定其适用性。在施工方法上,可分别采用单管法、双重管法、三重管法;在喷射形式上又可分为旋喷、定喷和摆喷三种,加固深度一般大于5.0m.其具有成桩速度快、效率高、施工无振动、无噪音等特点;但施工中水泥浆流失较多,会造成一定范围的施工环境污染。

2、对于双头水泥搅拌桩来说,其桩径截面是由两个圆相交而组成的图形(如图所示),所以桩径截面积应按两个圆面积之和减去重叠部分(由两个弓形组成)面积来计算,然而这个重叠部分面积,计算起来是比较麻烦的。 如果圆的半径 r 、两圆连心距d均为已知数据,假设圆心角为θ,图形中的三角函数关系为:cos( θ /2) = ( d/2)/r θ /2 = arccos[d/ ( 2r ) ]∴θ= 2arccos[d/ ( 2r ) ]根据平面几何和三角函数知识,且θ以弧度来计量,则可以推导出一个较简便的弓形面积计算公式:扇形 O 1 AB 面积=( 1/2 ) r 2 ·θ 三角形 O 1 AB 面积=( 1/2 ) r 2 · sin θ ∴ 弓形面积=扇形 O 1 AB 面积 - 三角形 O 1 AB 面积=( 1/2 ) r 2 (θ- sin θ) 所以 , 对于双头水泥搅拌桩来说 :其桩径截面积= 2 π r 2 - r 2 (θ- sin θ)= r 2 ( 2 π-θ+ sin θ)注:式中的θ必须用弧度来计量;计算时,可把计算器设置在弧度( RAD )状态;如θ为角度,只须乘以(π /180 )就可化为弧度。 双头水泥搅拌桩,桩径截面积计算举例:已知圆半径 r = 0.25m ,两圆连心距d= 0.40m ,则圆心角θ = 2arccos[d/ ( 2r ) ] = 2arccos[0.40/ ( 2 × 0.25 ) ] = 1.2870 (注:计量单位为弧度,一般可以不写), 其桩径截面积= r 2 ( 2 π- θ+ sin θ)= 0.25 2 ×( 2 π- 1.2870 + sin1.2870 )= 0.3723m 2 。

3、水泥搅拌法是用于加固饱和和软黏土低地基的一种方法,它利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。

使用轻便动力触探法检测粉喷桩时应注意:

高压旋喷桩与水泥搅拌桩区别的旋喷桩(加固体)可用于既有建筑和新建建筑地基加固,深基坑、地铁等工程的土层加固或防水。而在基坑围护工程中多以定喷或摆喷形式单独作为防渗幕墙使用,或与抗伏排桩配合(做桩间定向摆喷)作为防渗挡墙使用。

三轴搅拌桩工程量计算的一次成墙多头深层搅拌桩机及其施工方法。是由动力箱通过驱动机构连接若干根中空钻杆,每根钻杆按一字形排列,每根钻杆上分别滑动配合一滑套,每个滑套共固接在一固定约束装置上,且每根相邻钻杆的钻头在纵向上相互错位。施工中一次可形成一个单元墙,并按单元墙之间的尾首桩套接或搭接依次施工

4、水泥加固土的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,它与混凝土硬化机理不同,由于水泥掺量少,水泥是在具有一定活性介质--土的围绕下进行反应,硬化速度较慢,且作用复杂,水泥水解和水化生成各种水化合物后,有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应,使水泥土土体强度大大提高。其实粉喷桩和水泥搅拌桩的范围有部分重合。

探测深度不能超过4m;

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三轴水泥土搅拌桩 基坑内部被动区土体加固和临时围护侧的止水帷幕均采用三轴水泥土搅拌桩。三轴水泥土搅拌桩采用P32.5级新鲜普通硅酸盐水泥,基底以下部分水泥掺量为20%,水灰比1.5~2.0,桩体28天无侧限抗压强度≥1.0MPa。 三轴水泥土搅拌桩采用Φ850三轴搅拌桩设备进行施工,采用两喷两搅的施工工艺,止水帷幕采用套接一孔法施工,土体加固相互搭接250mm,在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。桩体垂直度偏差不大于1/150,桩位偏差不大于20mm。有原位复打的,只计算一次体积。不能重复计算。要按水泥掺量的不同,分别计算。比较麻烦的就是如何区分是原位复打还是重叠交叉了,很多边角转弯的地方,重叠相交的面积相当大。

5、粉喷桩是指利用打桩机具将干粉状的硬化剂(如水泥、石灰、粉煤灰等)均匀的搅入成桩范围内的土体中,使土体硬化形成桩身;

触探点不能在桩中心位置,以避开桩中心水泥含量少、强度低的喷灰搅拌盲区,使触探具有代表性,一般定在距桩中心2/5桩径处;

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6、水泥搅拌桩则是指利用水泥作为硬化剂,使成桩范围内的土体硬化形成桩身;水泥搅拌桩又可分为干搅及湿搅两种,干搅属于粉喷桩类型,湿搅的是指先将水泥配制成水泥浆,桩机施搅时喷的是水泥浆而非水泥粉等干料。

触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。

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静力触探法静力触探法是在成桩近期内,通过在桩身及桩周土的不同深度进行静力触探试验,画出桩身及原始地基的触探P-S曲线。对比两者的P-S曲线形态即可直观地反映出水泥土搅拌桩桩身的均匀性,并根据桩身的P-S值提高程度来分析桩身强度。这种方法宜在成桩后近期内进行,否则随着龄期的增长、桩身强度的提高使实施难度加大。该方法有直观、快速的特点,但无论理论上还是实践上还需要作深入探讨,对测试设备也须作进一步改进和完善。因此,有关水泥搅拌桩的各种国家规范中都没有将该法列为水泥搅拌桩的质量检测方法。

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钻孔取芯法钻孔取芯法是在成桩一定龄期后通过钻孔取芯来检查桩长、桩各部位的水泥含量、桩身水泥土的喷粉、搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况,同时在取芯过程中可以进行标准贯入试验。通过观察钻孔取出芯样来判断粉喷桩桩身各部位搅拌的均匀性及状态;通过对芯样进行水泥滴定试验来检查桩身各段的水泥含量情况;通过对桩身各段水泥土原状土样的室内无侧限抗压强度试验及取芯过程各段配合用的标准贯入试验的标贯击数,可以可靠准确地判定桩身各段的桩身强度,同时也可测定出桩身土样的变形指标;通过在取芯过程中水泥土样的变化情况,可判定桩体的连续性并可确定桩长。钻孔取芯法是检测水泥粉喷桩直观、可靠、有效的方法,但由于粉喷桩横断面方向有搅拌轴部位的喷灰盲区、水泥土强度不是很高且桩体千层饼状的特点,因此在采用钻孔取芯法做单桩试验时应特别注意:

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孔位应避开喷灰盲区,宜定在离桩中心2/5桩径处;

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在整个钻进取芯过程中,钻杆必须始终保持规定的垂直精度;

在原状水泥土取样过程中注意尽量避免对水泥土样的扰动,特别小心试样破碎。钻孔取芯法不仅可通过垂直取芯测试单桩情况,也可通过斜杆取芯检查用于防水、支护、围堰等工程的墙式桩、格栅桩等搭接粉喷桩桩间的搭接情况。

应力波反射法在一定龄期后水泥粉喷桩具有介于弹性体至散体之间的力学性质,但对于桩周土(软粘土、淤泥等)来说,在施加较小外力的情况下,可视为弹性体。由于水泥粉喷桩在形态上其长度远大于桩径,因此可将桩视为一维弹性杆件,同时桩身的强度达到一定程度时其阻抗明显大于桩周土及桩底阻抗,这符合应力波反射动测的理论假设,应力波反射法是以弹性体内的应力波传播理论为依据,在桩顶中心用尼龙棒等垂直施加一冲击力,使桩质点受迫振动并产生弹性波,沿桩身向下传播。当桩身存在松散、夹泥、搅拌不均匀等缺陷时会造成密度、截面或波速变化,这必然引起波阻抗的差异,从而产生波的反射和叠加。该振动信号被置于桩顶的加速度传感器接收,传至桩身完整性检测仪,经检测仪将采集到的信号进行放大、滤波处理和初步分析,数据采集结束后再用专门软件在计算机上作详细分析,综合时域曲线和频谱图形,评价桩身质量(即桩身的完整性、搅拌的均匀性、连续性等和桩身水泥土抗压强度)。 其测试系统如图1所示。同三线宁波段高速公路3K+782处粉喷桩(桩径50cm,桩长9.0m)检测中出现的几种典型波形。

应力波反射法测试系统框图图2应力波反射法测水泥粉喷桩较简捷方便,且节约工期,较适用于大数量粉喷桩普查与评价分析。但使用该方法检测和分析时要注意:

测试时桩的龄期不宜太短,一般至少要28d,否则因桩身强度太低使桩身与桩周土波阻抗差异不大,无法测得反映桩身实际施工质量的理想波形曲线。

在对测试出的曲线结果进行分析时,不能象刚性桩那样把各种缺陷(如断桩、短桩、离析、夹泥等)仔细确定。在实测曲线上,波沿桩身传播出现有界面反射但不能仔细确定时,一般可以判定为搅拌不均匀。

水电效应法水电效应法也叫电火花振动测桩法,它的基本原理是利用在桩顶水中高压放电,激起水体瞬间热膨胀产生的巨大脉冲力来激励桩的振动,而桩质量的好坏可用瞬态激励所得到的桩~土系统的频响函数来识别。

水电效应法的测试系统整体上来讲由激振装置、信号接收、记录装置及信息处理装置等三大部分组成。水电效应法的测试过程由以下几部分组成:

现场准备。包括桩头处理、安装水管、管内注水、安装高压电极及传感器等。

仪器调试。包括振源调试和传感器、二次仪表调试。

正式试验,记录好振动响应信号。

信号数据数字化处理并进行分析计算,对桩的完整性进行判断并计算承载力,然后得出结论。 水电效应法既可方便地测出桩身的完整性,同时也可快捷地推算出单桩或复合地基的承载力,是检测粉喷桩特别快捷、有效的一种方法,如西宝高速公路的部分粉喷桩就是利用该方法检测的,但目前该方法在国内粉喷桩测试中尚未广泛使用。

静载试验法由于粉喷桩最终的控制参数是复合地基的整体承载力,静载试验法是在桩体达到一定龄期后,对单桩或复合地基通过具有一定刚度的压板加载来测试地基承载力的方法,是最能贴近地基受力的实际情况,最能准确、直接测出单桩或复合地基承载力的最标准的方法,包括单桩静载试验和复合地基静载试验。其试验要点如下:

对于单桩静载试验,压板直径应与桩径相等。对于复合地基静载试验,压板尺寸按面积置换率确定。压板中心必须与试验面中心重合,压板下须用10mm厚的粗砂垫平。

试验荷载应按等量分级施加,加载等级可分为8~12级。对于工程桩总加载量接近或等于但不得超过设计值的1.5倍,对于试桩总加载量不宜少于设计值的两倍,加载方式常用堆载法或锚桩作反力支承法等,宁波大学发明的水箱法大气压反力桩基静载试验装置等都是较方便实用的加载方法。 测读沉降的间隔时间及稳定标准。根据沉降稳定标准的不同,分慢速法和快速法。在工程桩上进行的单桩静载试验可采用快速法,快速法观测沉降的间隔时间为5、10、15、15、15min,加载满1h即施加下一级荷载。在试验桩上进行的静载试验和在工程上进行的复合地基载荷试验宜采用慢速法,慢速法观测的间隔为10、10、10、15、15min,以后每隔0.5h读一次沉降,当加载量尚未超过设计要求值时,1h内沉降增量小于0.1mm才可加下一级荷载;当加载量大于设计要求值以后,1h内沉降增量小于0.2mm即可加下一级荷载。

当出现下列情况之一时可终止试验,确定极限承载力:

①承压板周围的土明显地侧向挤出或压板周围出现明显的裂缝;

②沉降S骤增大,荷载与沉降(Q~S)曲线出现陡降段;

③累计的沉降量已大于压板宽度B或直径D的10%;

④总加载量已达到预定的要求;

⑤对于慢速法,在某一级荷载下,24h内沉降速率不能达到稳定标准。当出现终止加载条件1、5两种情况时,极限承载力取该级荷载的前一级荷载;当出现终 止加荷条件第2种情况时,极限承载力取相应于陡降段的起点即第二拐点的荷载值。

卸载观测。每级卸载为加载的两倍,如为奇数,第一级可分3倍。每级卸载后,隔15min测读一次;读两次后,隔0.5h再读一次,即可卸下一级荷载。全部荷载卸完后,当测读到0.5h回弹量小于0.1mm即认为稳定。

地基承载力的确定:

①对于单桩当极限承载力能确定时,取极限承载力的1/2;未能确定极限承载力时,可取S/D=0.01~0.012所对应的荷载值。

②对于复合地基:a)当Q-S曲线上有明显的比例界限时,可取该比例界限所对应的荷载;b)当极限承载力能确定时,取极限承载力的一半,并与按比例界限所对应的荷载相比, 取两者中的小值;c)如总加载量已为设计要求值的两倍以上,取总加载量的一半。

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