水泥土攪拌樁重點講解PPT課件

1、大 綱 水泥攪拌樁的加固機理（李順明） 深層攪拌法施工中常見的問題及處理措施(蔡立) 粉噴樁在施工中常見的問題及處理措施(方振迪） 水泥樁干法與濕法施工的優(yōu)缺點（楊鵬飛） 凍土地區(qū)路基施工注意事項（鄒維邦）第1頁/共21頁1.水泥攪拌樁的加固機理1.1水泥的水解和水化反應1.2土顆粒與水泥水化物的作用1.3水泥土的物理性質(zhì)1.4水泥土的力學性質(zhì) 第2頁/共21頁1.1水泥的水解和水化反應 普通硅酸鹽水泥的主要成分是：氧化鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二鐵和三氧化硫。他們組成不同的氧化物：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣等等。水化后生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵鋁三鈣等物質(zhì)。 水化物

2、能夠溶于水中，使水泥顆粒表面重新暴露出來，再與水發(fā)生反應，水溶液達到飽和后，新生成的物質(zhì)不能再溶解，以膠體的形勢析出來。第3頁/共21頁1.2土顆粒與水泥水化物的作用 離子交換和團?；饔?途中所含有的二氧化硅能夠與水泥水化產(chǎn)物氫氧化鈣發(fā)生反應，進行離子交換，使較小的土顆粒形成較大的土團。水化產(chǎn)物形成的膠體粒子的比表面積比水泥顆粒大1000倍左右l硬凝反應 隨著水化反應的進行，溶液之中的鈣離子數(shù)量超過了離子交換的量后，在堿性環(huán)境中，能使二氧化硅及三氧化二鋁中的一部分或大部分與鈣離子記性反應，形成不溶于水的穩(wěn)定的結(jié)晶化合物。第4頁/共21頁 碳酸化作用 水化物中游離的氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳

3、和水反應，生成不溶于水的碳酸鈣。這使水泥土的強度增加，但是增長的速度較為緩慢，時間較長。第5頁/共21頁1.3水泥土的物理性質(zhì) 水泥摻入比 w=摻加的水泥重量/被加固軟土的重量 *100%l含水量 由于發(fā)生了水化反應，使得原土壤中的部分自由水變成了結(jié)合水，水泥土的含水量比原土壤中的含水量減少了0.5%-7.0%左右。l重度 由于水泥漿的重度與軟土的重度相當，所以采用水泥樁加固地基時，加固部分對下部未加固部分不會產(chǎn)生過大的附加荷載，也不會產(chǎn)生較大的附加沉降量第6頁/共21頁 相對密度 水泥土的相對密度比天然地基的相對密度增加0.7%-2.5% 滲透系數(shù) 水泥土的滲透系數(shù)隨著水泥摻入量的增大和養(yǎng)護

4、時間的增長而減小。水泥加固淤泥質(zhì)黏土能減小原土壤的水平向滲透系數(shù)，而對豎直方向的改善不明顯第7頁/共21頁1.4水泥土的力學性質(zhì) 水泥摻入比w對強度的影響 水泥土的強度隨著w的增大而增大，一般在施工過程中選用w7% 齡期對強度的影響 隨著養(yǎng)護時間的增長而提高，一般在28 天后任有顯著增長 水泥強度等級對強度的影響 水泥土強度隨著水泥強度等級的增加而增加第8頁/共21頁 土樣含水量對強度的影響 一般情況下，土樣的含水量每降低10%，強度可以增加10%-50%。 土樣中有機質(zhì)含量對強度的影響 有機質(zhì)含量少的水泥土強度比有機質(zhì)含量高的水泥土強度大得多。 外加劑對強度的影響 不同的外加劑對強度的影響不

5、同。木質(zhì)素磺酸鈣對強度的影響不大，主要起減水作用。石膏、三乙醇胺對強度有增強作用 養(yǎng)護方法 主要表現(xiàn)為養(yǎng)護環(huán)境的溫度和濕度上。第9頁/共21頁2.深層攪拌法施工中常見的問題及處理措施常見問題常見問題發(fā)生原因發(fā)生原因處理方法處理方法預攪下沉困難預攪下沉困難1.1.電壓偏低電壓偏低2.2.土質(zhì)硬，阻力太大土質(zhì)硬，阻力太大3.3.遇到大遇到大石塊、樹根等障礙物石塊、樹根等障礙物 1.1.調(diào)高電壓調(diào)高電壓2.2.適量沖水或漿液適量沖水或漿液3.3.挖出障礙挖出障礙物物攪拌機下沉不到預定深度攪拌機下沉不到預定深度土質(zhì)黏性大，攪拌機自重不夠土質(zhì)黏性大，攪拌機自重不夠增加攪拌機自重或開動加壓裝置增加攪拌機自

6、重或開動加壓裝置噴射未到設(shè)計樁頂面高程，集料斗漿液已噴射未到設(shè)計樁頂面高程，集料斗漿液已排空排空1.1.投料不準確投料不準確2.2.灰漿泵磨損漏漿灰漿泵磨損漏漿3.3.輸漿量輸漿量太大太大1.1.重新標定投料量重新標定投料量2.2.檢修灰漿泵檢修灰漿泵3.3.重新標重新標灰漿輸漿量灰漿輸漿量噴漿到設(shè)計位置集料斗中剩漿過多噴漿到設(shè)計位置集料斗中剩漿過多1.1.拌漿加水過量拌漿加水過量2.2.輸漿管部分堵塞輸漿管部分堵塞1.1.重新標定拌漿用水量重新標定拌漿用水量2.2.清洗輸漿管路清洗輸漿管路輸漿管堵塞爆裂輸漿管堵塞爆裂1.1.輸漿管內(nèi)有水泥結(jié)塊輸漿管內(nèi)有水泥結(jié)塊2.2.噴漿口間隙太小噴漿口間隙

7、太小1.1.拆洗輸漿管拆洗輸漿管2.2.使噴漿口球形閥間隙適當使噴漿口球形閥間隙適當攪拌鉆頭和混凝土同步旋轉(zhuǎn)攪拌鉆頭和混凝土同步旋轉(zhuǎn)1.1.灰漿濃度太大灰漿濃度太大2.2.攪拌葉片角度不適宜攪拌葉片角度不適宜1.1.重新標定漿液水灰比重新標定漿液水灰比2.2.調(diào)整葉片角度或調(diào)整葉片角度或更換鉆頭更換鉆頭第10頁/共21頁3.粉噴樁在施工中常見的問題及處理措施 卡鉆 原因：通過含水量過低或板結(jié)堅硬的土層或局部遇到障礙物。 處理方法： 實行慢速鉆進 提出鉆頭，改進鉆頭 如位置較淺，可用其他方法疏松土層后再鉆 如提升鉆桿時卡鉆，則應暫停噴粉，待正常后再復噴第11頁/共21頁 噴粉不暢或堵塞 檢查空壓

8、機運行情況，調(diào)整氣源壓力，處理輸氣管的密封不嚴重問題，確保正常輸氣 改用合體水泥，提出鉆頭，清理噴嘴 清楚固化中的雜物和大顆粒，改用符合要求的固化料 噴粉不暢時，操縱噴料閥門由關(guān)到開，由開到關(guān)，反復多次第12頁/共21頁 樁體疏松： 對局部土層含水量過低，可向土層適當加水，對大面積干土層應改用漿液攪拌法成樁 可二次鉆進，復噴一次分料 檢查輸灰管路，提高噴灰數(shù)量第13頁/共21頁斷樁： 水泥或石灰應妥善保管，防止受潮，固化料用前要過篩，確保符合要求的灰料入儲灰罐 經(jīng)常檢查管道，確保輸灰暢通 噴灰劑量要準確，供氣風壓要滿足要求 提升鉆桿前要先噴灰12min后均勻攪拌提升 鉆頭或輸灰管道堵塞，應立即

9、停鉆清理 對已斷灰樁應將上部斷樁打除后，用水泥砂漿補樁或在鄰位補樁第14頁/共21頁 空心樁： 當土層含水量低于20%時，宜采用鉆孔時適當注水或改用噴漿攪拌成樁工藝 樁體強度不均：控制提鉆速度，確保均勻提升、均勻噴灰、均勻攪拌經(jīng)常檢查計量秤，確保計量準確經(jīng)常檢查輸灰管路德噴灰量和供氣壓力，確保平穩(wěn)送灰遇松軟土層或黏土層應調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速，保證鉆桿的適應性調(diào)整空壓機的氣壓，保證氣壓的穩(wěn)定第15頁/共21頁 漏樁：應該逐樁編號，成樁過程中應逐排逐號進行樁位應該做明顯標記，并注意在施工過程中不得損壞應設(shè)專職人員進行施工記錄，認真記錄施工過程中樁號、樁長、噴灰量等技術(shù)數(shù)據(jù)對已漏樁應予以及時修補第16頁/共

10、21頁4.水泥樁干法與濕法施工的優(yōu)缺點 濕法： 優(yōu)點：攪拌較均勻，易于復攪。 缺點：加固硬化時間長，天然含水率 過高時， 樁間土多余的孔隙需要較長的時間才能排除。 干法： 優(yōu)點：水泥硬化時間短，在一定的程度上降低了樁間土的含水量，在一定范圍內(nèi)提高了樁間土的強度。 缺點：攪拌均勻性欠佳，難于全程復攪。第17頁/共21頁5.凍土地區(qū)路基施工注意事項 施工時必須嚴格按照設(shè)計圖所給定的尺寸和要求施工。 不得隨意棄渣。 做好防、排水措施。 凍土開挖時間盡量選擇在5月之前或9月之后。 如果須在6、7、8月進行施工，這要在夜間施工。 做好溫度控制措施，防止凍土融化。 做好混凝土養(yǎng)護工作。 對運輸?shù)缆愤M行檢查，消除障礙，對不良地段進行修補。第18頁/共21頁凍土地區(qū)路基施工的原則 對于路基施工而言，保護凍土，控制融化，破壞凍土原則是路基施工應該遵從的原則。 保護凍土原則指應用該原則設(shè)計、施工的路基在規(guī)定的使用年限內(nèi)，能保持其熱穩(wěn)定性。即人為上限始終控制在指定的深度范圍內(nèi)，保持其下臥多年凍土的凍結(jié)狀態(tài)。 控制融化原則是指在設(shè)計使用年限內(nèi)允許所設(shè)計的路基基底（或邊坡）多年凍土逐漸完全融化或產(chǎn)生局部融化，而且經(jīng)融化下沉變形量計算，可以將融化速率和深度控制在路基