[分享]地铁工程三轴搅拌桩施工准备及工艺

作者：Autism 时间: 2016-11-24 00:00 阅读: 次大中小

1、施工准备

（1）技术准备

1）熟悉并掌握设计施工图纸，充分了解设计意图，如有疑问，及时向设计单位报告解决。

2）按要求对水泥进行抽样送检，原材复试合格后投入使用。

3）召开项目部全体人员会议，向施工人员及操作人员做好施工技术和安全技术交底，使职工了解设计意图，掌握施工要领和关键工序及安全操作规程，做到分工明确，职责分明。

（2）材料准备

三轴水泥搅拌桩应采用合格的P.O.42.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。水灰比一般为0.8～1.5，水泥掺灰量为15﹪（水泥重量为被加固土体重量的15﹪，土体密度以1.8t/m³计），现场搭设2个可储存60t水泥的水泥罐，以确保连续生产。

（3）主要机具

机具设备包括：三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆搅拌机、储浆罐、电脑流量计，所有计量设备均应通过检测机构标定合格后，方可用于生产。

（4）水泥用量确定：

根据地质报告确定被加固土体的性质，按设计要求水泥掺入比为加固范围三轴水泥搅拌桩水泥含量不得低于15%，加固范围以上至地面处采用三轴水泥搅拌桩进行弱加固，水泥含量不得低于8%，计算出每延米的水泥用量。其常规计算方法为：

水泥用量（t）=加固体体积（m³）×土的天然密度（t/m³）×设计水泥掺比

三轴搅拌桩每幅所加固面积为1.495m²，但在设计和施工中每幅桩在纵横向都存在一定搭接，一般要求桩间搭接250mm。如果按照1.495m²计算每幅桩水泥用量，在250mm搭接处的水泥掺量由于搅拌成桩两次，在每一次成桩都掺入水泥，这样在搭接处的水泥掺量将大于设计水泥掺量，水泥用量就会相应增加。在实际施工中，为了更好解决该问题同时又保证被加固土体的质量，一般做法为首先按照施工图纸计算出被加固土体的体积，然后根据加固体体积计算出加固体总的水泥用量，在CAD上按照比例画出桩位图，并计算出总的加固幅数，再用总的水泥用量除以总的加固幅数，就是每幅桩所需水泥用量，这样就能保证地基加固所需总的水泥用量不超过总的设计用量。

（5）水泥浆液配制

水灰比是影响工程质量的一个重要因素，过浓或浆液不足都会导致部分桩段少浆或缺浆；过稀，浆液冒出地表过多，不但浪费材料，而且影响桩身强度质量。两者都会造成质量下降。因此，合理地掌握浆液的水灰比十分重要，水灰比调整按照以下原则处理：

（1）在桩口有少量冒浆的前提下，应尽量采用浓度较高的水泥浆。

（2）当水灰比确定下来后，不应随便更改，每桶水泥浆液通过体积比计量注入清水，添加水泥、外加剂，经充分搅拌后方能使用。水泥浆液水灰比控制在0.8～1.5。要求配出的水泥浆液具有较好的流动性、和易性。施工中可用泥浆比重计控制水泥浆稠度以保证最佳的水灰比。合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长，造成浆液压力损失及管道堵塞。

2、工艺试桩

按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试桩。

（1）深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也越高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，功效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度，确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

（2）试桩不少于3根，在成桩7d后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度，14d后进行抽芯，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。

3、施工工艺

（1）场地平整

清除施工场地上的障碍物及杂物将原地面整平，一般平整后地表高出桩顶50cm左右，以便施工，并在地基加固范围内标出基坑内的障碍物。导沟采用挖机开挖，沟槽深宽均为1m。

（2）施工工艺流程

（2）钻机就位

钻机就位应满足图纸要求，垂直度偏差不大于1.0%（槌球法检测），为确保垂直度良好，在钻机四个支座处加设较大面积的钢垫箱，使钻机在钻进中保持平稳，钻进时要经常检查垂直度，如发现偏差则边钻进边调整，对于设计长度较长的水泥搅拌桩，在开始时保持较慢的钻进速度，待机身稳定后再加快钻进速度。桩的孔位与图纸偏差不得大于50mm。

（3）制备水泥浆

水泥浆的制备须有充分的时间，要求大于3分钟，以保证搅拌均匀性。水泥浆从灰浆搅拌机导入储浆罐时，必须通过过滤网，把水泥硬块剔出。浆液进入储浆罐中必须不停搅拌，以保证浆液不离析。拌制浆液时间超过2小时的应作为废料处理，施工时泵送水泥浆液必须连续，水泥浆用量以及泵送水泥浆的时间应有专人记录。

（4）工艺试桩参数

搅拌桩采用“二喷二搅“施工工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%；严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；控制下沉速度V≤1.0m/min，提升速度V≤0.5m/min，重复搅拌提升速度V≤0.8～1.0m/min，注浆压力：1.5～2.5Mpa，水灰比0.8～1.5，搅拌速度V＞30～50r/min。

钻头到桩底后搅拌喷浆1～2min、间歇后提钻，确保底部有足够的灰量，提钻速度V≤0.5m/min，确保搅拌均匀。喷浆量应由电子显示器和提升速度进行控制，水泥浆用量的误差不得大于±5%。施工时应严格控制喷浆时间，停浆时间和水泥浆喷乳量，确保水泥搅拌桩质量。发现喷浆量不足时，应整桩复打，因客观原因喷浆中断时，复打重叠段不应小于1.0m。

（5)三轴搅拌桩施工顺序

三轴搅拌桩施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证加固体的连续性和接头的施工质量，水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到保证桩体成桩质量的作用。三轴搅拌桩施工顺序一般采用跳槽式双孔全套复搅式连接和单侧挤压式连接方式。具体如图1、2所示:

1）跳槽式双孔全套复搅式连接：一般情况下均采用该种方式进行施工。

三轴搅拌桩成桩施工顺序图

2）单侧挤压式连接方式：对于转角处或有施工间断情况下采用此连接。

三轴搅拌桩成桩施工顺序图

（6）清洗、移位

将集料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下一根桩的施工。

（7）施工冷缝处理

相临两幅桩施工间隔不得超过12小时，施工过程中一旦出现冷缝则采取在冷缝处另补2根旋喷搅拌桩确保成桩质量。

（8）返浆土清理

施工过程中将返出来的泥浆土导入泥浆池，沉淀凝结后运至场外弃置。

4、施工过程控制

（1）三轴水泥搅拌桩施工过程中，应全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。

（2）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

（3)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。

（4）重点检查每根成型的搅拌桩的确确水泥用量、水泥浆拌制的稠度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

（5)为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

（6)为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s。

（7)施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

（8）施工中发现喷浆量不足，应要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12h应采取补桩措施。

（9）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：①施工桩号、施工日期、天气情况；②喷浆深度、停浆标高；③灰浆泵压力、管道压力；④钻机转速；⑤钻进速度、提升速度；⑥浆液流量；⑦每米喷浆量和外掺剂用量；⑧复搅深度。

5、人员配备及主要机具设备配置

水泥土搅拌桩施工人员配备表

序号	岗位名称	工作任务	人数
一	管理人员
1	项目生产经理	负责施工管理	1
2	技术负责人	负责施工技术管理	1
3	技术人员	负责技术管理	1
4	领工员	负责现场施工管理	1
5	专职安全员	负责施工安全管理与监督	1
6	专职质量员	负责施工质量管理	1
7	测量人员	桩位测量，施工过程桩位偏差检查	2
8	试验员	负责工程试验	1
9	小计		9
二	作业人员
1	桩机工	搅拌桩机操作	2
2	电工	现场施工临时用电作业与管理	1
3	起重工	桩机就位、安装	2
4	机械工	桩机、水泥浆拌合机保养维修	2
5	普通工	上料、水泥浆配置、机器行走等	8
6	小计		15
7	合计		24

主要机具设备配置表

序号	机具设备名称	规格或型号	功率	数量
2	三轴搅拌钻机	ZKD-85-3	（75×3+55）KW	1台
3	自动搅拌注浆系统	ZYJ-60	70	1台
4	空压机	9m³	55KW	1台
5	泥浆泵	BW200/BW320	（15+30）KW	2台
6	挖掘机	PC200	柴油	1台
7	全站仪	徕卡802		1台
8	水准仪	苏光DSZ3		1台

6、施工重难点及对策

（1）确保地铁工程安全是本工程重点

根据本项目地质情况，搅拌桩在地铁上盖土体及两侧土体进行地基加固，施工必须将保证地铁工程安全放在首位。

施工中首先测量确定地铁线路与地基加固工程的相对位置关系。

（2）三轴搅拌桩工程工期紧

本工程三轴搅拌桩施工任务重，工期紧，需要合理组织，科学安排。

（3）确保地下水位稳定在基底下1m是本工程的重点

在基坑两侧每隔20m设置一深井，将地下潜水降至结构底板以下1m，基坑开挖过程中应严格控制降水深度，如果实际水位低于降水水位，则无需进行基坑降水施工，但应尽量保持地下水的水位稳定。

（4）环境保护及文明施工是重点

本项目处于郑州东站东广场核心区，环保及文明要求高，施工中成立环境保护与文明施工小组，由项目经理任组长，标准明确，责任到人，负责整个施工过程的环保与文明施工。加强安全文明施工意识，严格按佛山市环境保护和文明施工的有关规定和要求执行，控制废水、废气、废碴的排放，控制施工噪音、振动，加强施工场地管理，减少对周围环境的影响。

7、质量检测

水泥深层搅拌桩施工完成后，要对其施工质量是否达到设计要求而进行质量检测，质量检测要由有检测资质的机构进行检测，质量检测方法主要有3种：

（1）施工完成后3d内的N10轻便触探试验，主要目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性，轻便触探深度一般不大于4m，检测频率为施工总桩数的1%，且不少于3根。

（2）施工完成28d后进行的水泥搅拌桩承载力（静载）试验，可采用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后对地基的承载力是否得到提高，检验桩身是否达到设计和规范要求，检验数量为施工总桩数的0.5%～1.0%。且每项单体工程不应少于3根。

3）经轻便触探和静载试验后对桩身质量有怀疑时，在成桩28d后，用抽芯机对桩体进行抽取芯样，主要目的是检验桩身的强度、完整性、桩土搅拌均匀度及桩身长度。检验桩身强度是要求抽取芯样送检测机构进行28d和90d的无侧限抗压强度试验。检验数量为施工总桩数的1%，且不少于3根。

在实际施工过程中最常用的检测方法是成桩28d后,钻芯取样做无侧限抗压强度试验,来检验桩身的强度和均匀性。一般地基加固28d无侧限抗压强度要求在1.0～1.2Mpa。

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