软土路基施工技术.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流软土路基施工技术.精品文档.秦沈客运专线路基施工中需研究的几个问题胡 建（中铁二局集团秦沈指挥部）摘 要：本文根据秦沈线的设计情况，结合秦沈线的施工实践和部份试验结果，叙述了几个在秦沈线有一定共性的问题，供后来者探讨关键词： 秦沈铁路 路基 施工 问题1、秦沈客专线A12、A13标路基设计概况秦沈客专线A12、A13标（DK218+500DK263+400）共计长度35.471千米，其中特大、大、中、小桥合计长度12.119千米，路基长度合计23.352千米。在路基工程中，基床需特别处理的路基长度计22.094千米。在A12、A13标中，路基填土高度（含基床）自3.13米至9.41米不等。路基填高最低处3.13m，里程为DK229+800附近，路基填高最高处9.41m，里程为DK225+040附近。1.1本段路基在通过软弱和松软地区时采用了如下几种加固处理方法：1.1.1塑料排水板用于加固深度为4.09.0m的松软地基。1.1.2袋装砂井用于加固深度为7.020.0m的软弱地基。1.1.3粉喷桩用于桥台后20.030.0m范围复合地基加固。1.1.4碎石桩用松软地区桥台后的路基及深度5.0m左右的松软层路基基底加固。1.1.5旋喷桩用于松软和软弱地区的涵洞基底及小段路基基底加固处理。1.1.6水泥搅拌桩用于松软及软弱地区的桥台后路基、涵洞基底及个别小段落的路基基底处理。1.1.7基底换填砂垫层和铺设土工格室一般用于松软土层厚度在3.0m以内的路基地段。1.2在A12、A13标的路基填筑中使用的填料主要为A、B组填料，填料的主要技术指标如下：A组填料：最大干密度 2.05最优含水量 9%比重 2.70Cc 1.68Cu 24B组填料：最大干密度 2.19最优含水量 8.6%液限 29.3塑限 20.4Ip 8.9不均匀系数 24.5曲率系数 2.11>5mm颗粒质量比： 27最大粒径： 10mm2、几个问题目前，由我公司承担的A12、A13标已开始逐步进入路堤本体的填筑施工。在此之前，秦沈线上各兄弟单位也先后进入了路基的填筑施工，在施工过程中均不同程度地遇到一些在秦沈线上具有一定共性的问题。这些问题目前尚无确切的答案，有待于在今后的施工中进一步加以研究解决。2.1设计的软弱及松软地基加固处理措施和规定的工后沉降标准与工期要求之间的矛盾问题。根据铁道部有关领导三年半建成秦沈的指示精神，整个秦沈线的后门工期已经关死。按照这个总工期目标，从我公司去年八月份获得第一批施工图（资料）起算，扣除线上工程的施工时间和冬季低温条件下不能施工的时间，不考虑雨季的影响，实际用于软基处理和填筑施工（包括预压）的工期最短的仅911个月。而秦沈线的有关细则对路基工后沉降规定的标准又是如此之高（一般路基地段工后沉降15cm，沉降速率<4cm/年；过渡段工后沉降8cm）这就使得工期与标准之间的矛盾非常突出。众所周知在软土地区施工的铁路路基若不给予充分的预压固结时间，那么开通使用后，其沉降是很难控制的。据目前的资料看，在我国已建成的铁路中软基地段工后沉降控制得最好的是广深准高速铁路，其工后沉降为53cm（相应的规定为020cm）。这些数据说明，不尊重客观规律的人为意志工期与客观的软基固结沉降规律所需要的工期（包括预压固结期）往往矛盾十分尖锐。而按照人为意志工期施工，一但工后沉降超标，首先受到责难的往往又是施工单位。这就使施工单位常常处于人为意志工期与客观规律的夹缝之中，十分尴尬。有鉴于此，施工中施工单位一是要充分利用给定的有效工期，二是要严把各道质量关，确保各道工序按设计实作到位。在做到了上述两点之后，对于施工单位来讲即使受到责难，也能拿科学的数据、充分的理由进行陈述和申辩。在高速铁路的施工中如何在前面已述及的几种软基处理工艺的条件下，亦或是其它新的施工工艺条件下，在软短的时间内实现软基的充分固结，从而达到控制工后沉降的目的，将是今后的一项长期课题。2.2关于秦沈线路基填筑中的双重检测指标不匹配的问题由于秦沈线是我国首次自行设计、自行施工的高速铁路，因此在各项质量检测标准上都无成熟的经验可供借鉴，同时又为了保证高速铁路能真正跑起高速，因而借鉴于一些国外的标准又结合了国内的部分研究成果，因此就出现了所谓的双重标准。例如，对路堤本体设计暂规及路基施工细则均规定如下：填 料压实标准细粒土粗料土碎石土A、B、C组填料或改土地基系数K30（Mpa/m）90110120孔隙率n（%）<25<25压实系数K0.9对上述表中的粗粒土一栏即同时出现了K30和孔隙率n两个指标的要求。根据我部在A12、A13标的实际施工实践看，以粗粒土为例第一个标准K30110Mpa/m，经过努力是能够达到的，而第二个指标孔隙率n则是非常不容易，甚至可以说是无法达到。我公司第三经理部采用江簏牌重型压实机械（主要技术参数如下） 江簏牌压路机型号：W1603 激振力：（1）316 KN静质量：16000kg （2）165 KN在经洒水控制最佳含水率的情况下，反复碾压后采用两种方法实测的密度进行计算均不能完全达到设计要求的孔隙率n。 试 验 数 据最大干密度2.05比重2.692.70最佳含水量8.69%核子密度仪室测密度1.8451.915灌砂法实测密度1.852.06孔隙率n23.731.2K30>110Mpa根据兄弟单位的试验，在填筑基床时暂规的相应规定为，K30120Mpa；n<20%（粗粒土），但实际施工采用重型压实机械，按最佳含水率控制，即使碾压遍数达到16遍，都不能实现n<20%，而超过16遍后填料反而会被振松，造成密实度下降。这一问题值得在今后的施工和研究中进一步探讨。2.3在松软和软弱地基上的路桥（涵）过渡段采用不同的复合地基或固结沉降措施其刚性过渡段匀一性问题。为保证高速列车运行的平稳性，本次秦沈客专线在路桥（涵）相连结处的一定范围内设计了特别的路桥（涵）过渡段，其目的是保证高速列车运行时不致出现由于刚度突变而引致的俯仰振动。因此过渡段的填料及过渡段的基底均是特别进行设计的。过渡段的填料采用了级配碎石，而过渡段的基底采用了诸如碎石桩、旋喷桩、搅拌桩、袋装砂井等多种处理手段。从理论上讲过渡段填筑体的刚性应介于土路基与桥、涵等刚性构筑物之间，然而由于采用复合地基和固结沉降两类处理机理不尽一致的处理手段。因此，由于基底处理手段或者说机理的不一致性会否导致过渡段的整体刚性的差异，目前尚是一个未知数，而由于过渡段可能出现的刚度差异会否给高速运行中的列车带来不利的俯仰振动，这更是我们目前无法得出结论的问题，因此，这一问题也是值得我们在今后的高速铁路设计与施工中加以探讨和研究的。3、结束语秦沈客专线是目前我国正在修建中的第一条高速铁路，其无论是从理论上，还是实践上，都有许多未知数尚待我们去探讨和研究，前述的几个问题也许可能由于笔者才疏学浅认识不到，或许笔者认识甚至存在错误也未必不是可能的，而笔者唯一的心愿是愿该文能抛砖引玉，引起读者对高速铁路的研究兴趣，能达此目的，笔者心愿足矣。高压喷射注浆施工技术梁恩华（中铁二局秦沈指月牙河第一项目经理部）摘 要： 本文简要介绍了高压喷射注浆法的成桩机理和适用范围，并围绕高压旋喷注浆技术在秦沈客运专线复合地基处理中的应用，对其设计、施工及施工 要点展开深入的阐述。关键词： 高压喷射注浆 机理 设计 施工 检测1、概论1.1高压喷射注浆法是70年代初出现的一种新的地基加固方法。其方法是采用钻机先钻进至预定深度后，由钻杆一端安装的特殊喷咀，把某种浆液（如水泥浆液）高压、高速喷出，以冲切、扰动土体并使浆液与土体混合、凝固，同时钻杆边旋转边提升，从而造成一个园柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。目前，我国交通、水利、城建等各个部门在地基加固、深基坑支挡和防渗以及旧有建筑物地基补强等各个领域普遍使用这种方法。1.2根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。1.2.1单管法：单层喷射管，仅喷射水泥浆。1.2.2二重管法：又称浆液汽体喷射法，是用二层喷射管将水泥浆和空气同时横向喷射，水泥浆在四周形成的空气膜的条件下喷射，加固范围较大。1.2.3三重管法：是一种水气喷射，浆液灌注的方法。即用三层喷射管使高压水和空气同时横向喷射，并切割地基土体，借空气的上升力把破碎的土体由地表排出；同时另一个喷咀将水泥浆以较低力喷射注入到被切割、破碎的地基中，使水泥浆与土混合达到加固目的，其加固体直径可达2米。1.3喷射注浆法的加固半径和许多因素有关，其中包括喷射压力P、提升速度S、被加固土的抗剪强度、喷咀直径d和浆液稠度B。加固范围与喷射压力P、喷咀直径d成正比，与提升速度S、土的抗剪强度和浆液稠度B成反比。1.4加固体强度与单位加固体中的水泥掺入量和土质有关。2、成桩机理和适用范围2.1成桩机理 高压喷射注浆的成桩机理包括以下五种作用：2.1.1高压喷射流切割破坏土体作用：喷射流动压以脉冲形式冲击破坏土体，使土体出现空穴，土体裂隙扩张。2.2.2混合搅拌作用：钻杆在旋转提升过程中，在射流后部形成空隙，在喷射压力下，迫使土粒向着与喷咀移动方向相反的方向（即阻力小的方向）移动位置，与浆液搅拌混合形成新的结构。2.2.3升扬置换作用（三重管法）：高速水射流切割土层的同时，由于通入压缩气体而把一部分切下的土粒排出地下，土粒排出后所留空隙由水泥浆液补充。2.2.4充填、渗透固结作用：高压水泥浆迅速充填冲开的沟槽和土粒的空隙，析水固结，还可渗入砂层一定厚度而形成固结体。2.2.5压密作用：高压喷射流在切割破碎土体过程中，在破碎部位边缘还有剩余压力，并对土层可产生一定压密作用，使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。旋喷桩体固结情况如图2.1所示：2.2适用范围旋喷注浆法地基加固适用于淤泥质土、粉质粘土、（亚粘土）、粉土（亚砂土）、松散稍密状的砂土、湿陷性黄土及人工填土中的素填土。对地下水具有侵蚀性、地下水流速过大和已涌水的地基工程，淤泥和泥炭土的地基加固，均应通过试验确定其适用性。3、高压旋喷注浆设计3.1加固体直径的确定旋喷桩直径与现场土质、土体强度和喷射压力、流量、提升速度和浆液稠度等诸多因素有关，应通过现场试验确定。当无试验资料时可参考表3.1选用。旋喷桩直径参考值（米） 表3.1 喷注种类土的类别单管法二重管法三重管法粘性土0N51.2±0.21.6±0.32.5±0.310N200.8±0.21.2±0.31.8±0.320N300.6±0.20.8±0.31.2±0.3砂土0N101.0±0.21.4±0.32.0±0.310N200.8±0.21.2±0.31.5±0.320N300.6±0.21.0±0.31.2±0.3砂砾20N300.6±0.21.0±0.31.2±0.3 注:表中N为标准贯入实测锤击数3.2加固体强度和硬化剂用量的确定为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合现配方，确定硬化剂的用量，必须取现场各层土样，在室内按不同含水量和配合比进行试验。在正式施工前现场进行喷射试验，查明喷射固结体的直径和强度，验证设计的可靠性和安全性。3.3复合地基承载力的确定旋喷桩复合地基承载力设计值，应通过现场复合地基载荷试验确定，也可按3.1式计算，或结合当地及土质相似工程的经验确定。fsp=m.Nd/Ap+(1-m)fs （3.1）式中：fsp复合地基承载力设计值（Kpa）；m旋喷桩体的面积置换率（%）；fs桩间天然地基土承载力标准值（Kpa）；桩间天然地基土承载力折减速系数，可根据试验确定，当无试验资料时，可根据桩端木质取值：当桩端为软土时，0.51；当桩端为硬土时，0.5；当不考虑桩间软土作用时，=0；Nd旋喷桩柱体单桩竖向承载力设计值（KN），可通过现场载荷试验确定，也可按式3.2和3.3计算取其中小值。 Nd=KquAp （3.2） Nd=qsUpL+Apfk （3.3）式中qu旋喷桩柱身标准试块（边长15cm的立方体）的无侧限抗压强度（Kpa）K强度折减系数，可取0.35；Ap旋喷桩体的截面积（m²）；qs桩周土的平均摩阻力标准值（Kpa），淤泥可取58；淤泥质土可取812；对于粘性土，软塑状态可取1218，可塑状态可取1824；砂土可取2040；Up旋喷桩体周长（m）；L旋喷桩桩长（m）；fk桩端天然地基土承载力折减系数，一般可取0.5。4、施工4.1施工准备4.1.1高压旋喷注浆施工应具备下列资料：a、场地的工程地质与水文地质资料；b、地基与基础的施工祥图；c、施工场地范围的高压线、电话线、地下管线及地下构筑物的有关资料；d、主要施工机具及其配套设备的技术指标；e、室内配比及现场试验资料。4.1.2施工准备应符合下列要求：a、平整场地，清除地表植物层和地下障碍物；当场地低洼时，应回填粘性土料，但不得回填杂填土料；当地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施；当在边坡附近施工时，应考虑施工对边坡的影响，并采取保护边坡稳定的措施；b、应布置开挖冒浆排放沟和集浆坑；c、基线、水准基点、桩位和桩基轴线定位点等，应复核测量并妥善保护；d、应建齐现场施工用的临时设施，如供水、供电、道路、临时房屋、工作台以及材料库等。4.2主要机具设备与劳动组织4.2.1主要机具设备可参照表4.1选用。 表4.1设备名称规格所用机具单管法二重管法三重管法高压泥浆泵压力2030Mpa流量60150L/min+高压水泵压力2030Mpa流量5090L/min+旋喷钻机可钻深度30100m+泥浆泵压力57Mpa+空气压缩机压力0.8Mpa风量30m³/min+泥浆搅拌罐200L/ min+注浆管+高压胶管1922mm工作压力>30MPa+匀速卷扬机提速530cm/min+ 注：+为该旋喷工艺使用的机具设备。4.2.2人员组织高压旋喷人员组织分工：班长1人、钻探工4人、（打引孔时加4人），司泵工1人、高压泵水泥车司机1人（专用高喷车），电工1人，普工8人，钳工1人、工程技术人员1人，共18人（一个班）。4.3浆液4.3.1高压旋喷用的浆液主要材料为水泥。水泥在使用前应作质量鉴定，搅拌水泥浆液所用的水应符合混凝土拌合用水的标准。4.3.2旋喷用水泥浆液，可根据工程需要加入适量的外加剂及掺合料构成复合浆液。4.3.3旋喷用水泥浆应符合下列规定a、对于一般工程，可采用325#或425#硅酸盐水泥或矿碴水泥，水灰比宜为1.0:11.5:1.0，当需要减缓水泥浆液沉淀速度及保持良好的可喷性时，可在其中加入3%水泥重量的膨润土和3%膨润土重量的碳酸钠。膨润土的细度为200目。b、对地下水活动强烈的工程和要求早期承重的工程，可在水泥浆液内加入2%4%水泥重的氯化钙或水玻璃或三乙醇胺等速凝剂。c、对要求平均抗压强度在20Mpa以上的旋喷桩体，可选用不低于525#的硅酸盐水泥或在425#硅酸盐水泥中掺入高效能扩散剂，其配合比应由试验确定。d、对有抗渗要求的旋喷固结体，不宜使用矿碴水泥，可在水泥浆中掺入2%4%水泥重量的水玻璃。e、当在上冻前进行旋喷注浆时，宜在425#硅酸盐水泥浆液中加入抗冻剂，防止土体冻胀。4.3.4旋喷注浆浆液用量，可分别按4.1式和4.2式计算，取其中大值。a、体积法 Q=/4D²KH(1+) <4·1>式中Q浆液用量（m³）D旋喷桩直径（m）K填充率，可取0.750.90H旋喷桩高度（m）损失系数,取0.10.3b、喷量法Q=H/Vq(1+) <4·2>式中Q浆液用量（m³）V提升速度（m/min）H旋喷高度（m）q单位时间喷射浆液量（m³/min）损失系数,取0.10.34.4施工程序4.4.1机械组装（单管法）a、机具就位：对准桩位安装钻机，合理布置高压泥浆泵、搅拌罐、水电接头、排水冒浆沟位置等，尽量缩短高压浆管的距离，一般以不超过20 m 为宜；b、安装水泥浆液制备系统：搭置工作平台和安装水泥制备浆液罐（包括搅拌机）。搅拌机应稍高于制备浆液罐上口高度，旋喷浆液罐进口（加设滤网）高度应低于制备浆液罐出口，高压泥浆泵吸浆管进口（内设过滤器）高度应低于旋喷浆液罐出口；c、管线联接：用高压胶管（高压胶管间用快速接头联接）联接旋喷浆管导流器与高压水泥浆泵输浆管，用普通胶管连接高压泥浆泵吸浆管与旋喷浆液罐和制备浆液罐。用电缆联接旋喷钻机、慢速卷扬机、高压泵电源线与电气控制装置。d、试运转 （1）高压泥浆泵电机达到设定转速，泵压保持设定泵压±2Mpa； （2）电网电压应保持380V±15V，电机工作电流不得超过额定电流值； （3）调整旋喷管旋转速度和提升速度，不得超过设计规定值的10%； （4）浆液管路和供水路通畅； （5）压力、流量等仪表应能正确显示；4.4.2工艺流程高喷注浆工艺流程如图4·1所示。4.5高压旋喷注浆施工参数高压旋喷注浆施工参数主要包括：压力、流量、提升速度、旋转速度及喷咀个数等，这些参数根据地质条件及设计要求进行调整，由现场工艺试验确定。上述参数的一般范围列于表 4·2。4.6质量与安全控制要点4.6.1对位：钻机应按设计桩位准确定位，并必须作水平校正，钻杆头对准桩位，其偏差不应大于5cm。4.6.2成孔：单管法可用工程地质钻机予钻导孔，也可在适宜的地层条件下使用旋喷管水射流成孔，水压不宜大于2Mpa。当旋喷管下沉到距预定深度0.5m时，应停止射水，使其在自重作用下，上下串动沉至设计深度。成孔的偏斜度应小于1.5%高压旋喷注浆参数表 表 4·2旋喷注浆方法单管法二重管法三重管法水压力(Mpa)2030流量L/min80120喷咀孔径(mm)及个数23 2个空气压力(Mpa)0.70.80.70.8风量(m³/ min)1212喷咀间隙(mm)及个数12(2个)12(2个)浆液压力(Mpa)2030203013流量(L/min)60120601 20100150喷咀孔径(mm)及个数2312个2312个10（2个）14（1个）提升速度(cm/min)2025约10约10旋转速度(v/min)1620约10约104.6.3下入浆管及注浆：在旋喷管扦入过程中，可使用不超过1 Mpa的低压水，边射水，边扦入，以防喷咀堵塞；当旋喷管扦入预定深度时，应及时按设计配合比制备好水泥浆液。旋喷时应按以下步骤操作：a、按设计转速原地旋转喷管；b、按设计旋喷方法，输入水泥浆液、水和压缩空气（二重管及三重管法），待泵压和风压升至设计规定值；c、按设计的提升速度提升旋喷管，进行由下而上旋喷注浆作业。4.6.4水泥浆液应严格过滤，并按喷咀直径设置二道过滤装置。水泥浆液应随配随用，并应在旋喷作业过程中连续不停地搅拌。4.6.5在旋喷作业过程中，因拆御注浆管节或其他原因停泵后重新进行旋喷时，其搭接长度不应小于10cm。4.6.6旋喷注浆过程中，应按设计要求经常检查泵压、流量、旋转和提升速度以及实际的浆液耗用量。4.6.7旋喷注浆过程中，冒浆量小于注浆量的20%时为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应措施。4.6.8供浆和供气、供水（二重管及三重管法）必须连续进行。一旦中断，应将旋喷管下沉至停供点以下10cm，待恢复供浆时再旋喷提升。因故停机超过3小时时，应对泵体和输浆管路妥善清洗。4.6.9当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1.0米开始，慢速提升旋喷至桩顶，旋喷数秒，再向上慢速提升一段桩体，单管法为0.5米，二重管法为0.7米，三重管法为1.0米。4.6.10施工完毕，应用清水把泥浆泵和管路内的残留浆液全部喷射排出，钻具及其他设备应用清水冲洗干净。5、检测质量检验应按照施工图设计要求或专门的检测技术要求进行。一般可采用如下检测方法：5.1开挖检查：桩径外观特征5.2钻孔取芯：桩的连续性及取样试验5.3动测桩法：连续性、均匀性及强度评价5.4标准贯入试验：取样观察及强度评价5.5载荷试验：单桩或复合地基承载力以及荷载变形特征是最具有说服力的检测方法。检验点的数量及布置应根据地质条件变化情况及荷载分布特点和工程的重要性来确定，并应符合规范要求。各种检测手段的检测方法及成果评价可参见资料及规程、规范。6、工程验收应提交的资料6.1施工用材料质量检验和现场、室内试验报告；6.2施工参数、水泥浆液配方及施工工艺流程等资料；6.3施工记录及施工记录汇总；6.4施工质量检验报告；6.5、施工图和竣工报告。7、结束语高压喷射注浆具有适用范围广、施工速度快，施工简便，工期短，成桩质量好，施工噪音小无污染，处理后地基土的承载力可达130Kpa，在秦沈线软弱地基施工中取得很好的效果。高压喷射注浆施工流程图调整钻架垂直度高压喷射注浆拔管钻孔打管试喷器械清冼插管喷射结束泥浆的排泄处理钻机就位深层水泥搅拌桩施工技术张克平 何基香（中铁二局秦沈指月牙河第二项目经理部）摘 要：本文从设备选型、实验参数等方面介绍了秦沈线A-13标段DK262+444.06-DK262+469段深层水泥搅拌桩施工技术，是一项较成功软基处理方法。关键词：深层水泥搅拌桩 施工技术1、工程概况1.1搅拌桩工程形象A-13标DK262+444.06DK263+400段路基共计955.94m。该段基底处理采用了袋装砂井和深层水泥搅拌桩，其中DK262+444.06DK262+469段（桥台过渡段）路基和DK263+049涵与DK263+070.6涵间路基基底采用深层水泥搅拌桩进行地基加固处理。所有搅拌桩均等边三角形布置，桩径0.5m 。DK262+444.06DK262+469段深层水泥搅拌桩桩间距1.0m，桩长15.0m，全段共布置834根桩（桩的具体布置情况见图一）。涵洞间深层水泥搅拌桩状间距1.1m，桩长11.0m。本文主要介绍月牙河特大桥台尾过渡段深层水泥桩施工技术。DK262+444.46DK262+469段深层水泥搅拌桩采用等边三角形布置，桩径0.5m，间距1.0m，桩长15.0m。1.2水文地质情况地质情况自上而下分别为：淤泥质砂粘土层，粘砂土层，松软砂粘土层，砂粘土层，其中砂粘土层中夹有细砂土层，层厚03.1m，呈透镜体状（地质分布情况见图）。地面标高为4.0m，地下存在较丰富的孔隙潜水，地下水位标高为3.5m左右。该路段位于地形开阔、平坦的水田、苇塘、蟹塘范围内，其间灌溉沟渠纵横交错1.3质量要求及标准路基设计通用图规定：地基化学加固法处理后，复合地基承载力不得小于150KPa，单桩无侧限抗压强度不得小于1.2MPa，过渡段工后沉降要求小于8cm。2、机械设备选型与配套普通的深层搅拌法所用的施工机具包括深层搅拌机、水泥浆制备系统及起重机、导向设备和提升速度控制设备，其软基施工能力仅为地面下10m。我部施工的桩长达15m，故我部采用SJB改装后的深层搅拌机机型，改装后的机型架架身达23m，可施工18m以下桩长的桩。钻杆采用壁厚1cm的无缝钢管一次加工到桩长（无须接长处理）。水泥浆制备系统包括灰浆搅拌机，灰浆泵、集料斗和计量设备。起重机选用10t以上，起重高度大于18m。为保证深层搅拌机垂直沉入土中和扭转，设置了有钢管焊接制作的导向和横杆。要改变土中固化剂的掺量，就需要改变提升速度，在起重机中装设了提升速度控制设备。3、施工准备3.1清除地表种植土0.3m左右，排除集水，并晾晒，平整场地并碾压密实。3.2在检测合格的场地上，测定桩位，并以白灰或打设竹、木桩作标识。3.3进行室内试验，确定加固该段软土的配方。选定室内配方是整个施工过程的一个重要环节。其过程如下：3.3.1在将施工的现场的不同标高取原状土50kg左右送至中心试验室。3.3.2中心试验室对原状土取样进行烘干处理，测定其天然含水率w0=20.7%、天然湿密度=1.96g/cm3。3.3.3水泥掺入量取决于要求的加固体强度，一般为加固土重（干容重）的715%，如掺入量过少时，水泥和土的反应过弱，固化强度低，搅拌不均匀，为达到设计要求，在不掺外加剂的前提下，我部采用15%、17%、20%三种比例配制（设计图中规定水泥掺量不低于土重的15%），选用425#普通硅酸盐水泥，水灰比0.6：1，作成水泥土试块，进行标准养护，90天后的强度分别为7.9MPa、8.9MPa、9.5MPa。故选择15%就能满足质量要求。最佳配合比为水：水泥=0.6：1。深层水泥搅拌桩每米水泥用量C=0.52/4××1960×15%/1.207=47.8kg，水用量W=47.8×0.6=28.7kg。3.4试桩根据室内最佳配方方案，我部选择DK262+444.06DK262+469段的25根桩进行了试桩。通过试桩，确定出搅拌桩施工技术参数如下：3.4.1灰浆泵压力控制在0.40.6KPa，灰浆泵流量控制在1719L/min。3.4.2边搅拌边下沉，设计浆量在第二次提升复搅时注浆完毕。3.4.3第一次喷浆搅拌下沉速度：0.440.75m/min。3.4.4第一次喷浆提升速度：0.440.92m/min。3.4.5第二次喷浆搅拌下沉速度：0.450.81m/min。3.4.6第二次喷浆提升速度：0.460.82m/min。3.4.7喷浆最佳时间：从路基顶面开始反转匀速提升前按正常速度供浆。3.4.8 DK262+444.06DK262+469段15m的桩水泥用量控制在717.0kg/根。3.4.9每根桩施工时间为4060分钟。4、搅拌桩施工工艺流程见下页搅拌桩施工工艺流程固化剂外掺剂材料准备质量检验速度控制机具设备安装调试正常施工准备地表层土换填碾压处理启动搅拌电机配制水泥浆制桩试验放松吊绳开启灰浆泵桩位测定定位预搅下沉至设计深度喷浆、搅拌、提升至桩顶设计标高关闭灰浆泵重复搅拌移位搅拌机提出地面清冼灰浆泵及管道5、施工过程及施工技术措施5.1施工过程5.1.1按已测放的桩位准确移机就位。施工中应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直偏差不得超过1.5%，桩位偏差不得大于50mm。5.1.2按设计配合比准确计量每罐水泥及水的重量，采用灰浆搅拌机拌和均匀后进入集料斗待用。5.1.3开启深层搅拌机及灌浆泵，确认浆液从喷嘴喷出后，启动深层搅拌机向下旋转，少量喷浆直至设计桩底，桩深采取在钻杆上标示刻度的方法进行准确控制。5.1.4桩机搅拌头达到桩深时，在桩端位须喷浆座底30s，使浆液完全到达桩端，保证端部质量。5.1.5桩机按正常的速度供浆自桩底反转均匀提升。 5.1.6重复喷浆钻进下沉，到桩底时反转提升，第一次喷浆量已达到设计要求浆量时，可不喷浆，但须进行复搅。5.1.7清洗：向集料斗中注入清水，开启灰浆泵，清洗全部管道中残存的水泥浆，保持干净。5.1.8清洗后，将钻机移至下一个桩位重复施工，同时对桩头进行处理，达到设计要求。5.2施工技术措施5.2.1第一次喷浆下沉速度不宜过快，软土才能预搅切碎，以利于水泥浆均匀拌和。5.2.2固化剂必须通过室内试验合格后方能使用。水泥采用425#普通硅酸盐水泥，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。施工用水须采用经水质鉴定合格的水。水泥浆要严格按照设计的配合比配制。为防止水泥浆发生离析，应在搅拌机中不断搅动，在压浆前缓慢倒入集料斗。5.2.3为确保桩的均匀性，施工现场操作人员须控制好下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度均得到充分搅拌。5.2.4机具下沉搅拌中遇到硬土阻力较大时，应减少下沉（上升）速度或增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压。5.2.5桩机操作手与拌浆员保持联系，如出现断桩或由于卡钻而出现停浆，应在恢复供浆时将搅拌机下沉至停浆面以下重复搭接0.51.0m。如停机超过3小时，为防止浆液结硬堵塞，应将输浆管道拆卸，清洗干净。5.2.6施工数据应有专人记录，记录应详实完整。5.2.7深层水泥搅拌桩成桩28d后进行载荷试验和钻孔取芯。试验数量为工点总量的2，但每一工点不少于2根。6、经验及教训深层搅拌法是加固软粘土的一项新工艺，它对于加固砂土施工不便，在DK262+444.06DK262+469段，因砂粘土层中夹有细砂土，当钻机穿过该土层时，经常容易卡钻，我部通过多种方法的实验比较最后采取减慢钻进和提升速度、搅拌转速不变的方法克服了卡钻的事故，但是施工速度慢，工效低。建议加固砂土采用高压旋喷加固桩方法。在整个施工过程中，由于地质情况不够详细，土样取得太少不能代表整个工点的复杂的地质情况，所以在施工过程中只能根据施工经验调整一些参数。但因深层水泥搅拌法是一种加固原状土的方法，故加固后地基土的强度不仅与水泥浆有关，还与原状土有关，随土的成分及物理力学化学性质的变化而变化，在施工中仅采用一种配合比，有可能桩的强度的离散性较大，控制桩的离散性将是一个新的研究课题。轻型井点法在软土地基构筑物基坑开挖施工中的运用徐德军 张克平（中铁二局秦沈指月牙河第二项目经理部）摘 要： 轻型井点降水由井点管、集水总管和抽水机组等主要设备组成，在真空泵的作用下，地下水通过滤管进入井点管，沿井点管上升流入集水管，汇集后由抽水机组排除，其结构简单，重量轻，装拆方便，操作灵活，可重复使用等特点。轻型井点法在月牙河特大桥承台施工中为基坑的施工创造了良好的条件。关键词：轻型井点 承台开挖 机理 作用1、概述月牙河特大桥位于辽宁省盘山县境内,为跨越水田、苇塘、盐碱地、月牙河、鸭子河等软弱地质而设,桥址起讫里程DK252+183.6DK263+443.46,全桥长10.26km,共418个墩台。该桥地处第四系冲洪积平原上,农灌水系发达，地下0.51.0m即有地下水的存在，地质由上而下为:软砂粘土、砂粘土、砂粘土夹中、细及粉砂层,表层腐质软弱土层覆盖较厚,地基承载力仅为80140Kpa。设计以打入桩基础为主,在苇塘、跨河段设为钻孔桩基础,承台截面尺寸分别为10.2×4.6m和10.4×4.8m,最小埋深2.8m，最大埋深5.0m,平均埋深3.5m。2、承台开挖方法的尝试2.1对位于水田内的370#承台进行了放坡开挖,由于受地形条件及弃土场未落实只能将土弃于承台周围影响,放坡坡率为1:0.75,施工中由于土质为饱和砂粘土，基底有粉砂上涌现象，排水沟较难形成,且边坡自稳能力差，坍滑现象严重。普通的开挖排水施工方法根本满足不了施工的需要。2.2采用32#槽钢进行边坡预支护,经检算,该方法槽钢下料长达9m，需挖掘机或专门的振动锤辅以吊车等机具配合，施工操作困难，施工程序繁杂，满足不了工程进度要求，且每个承台需用槽钢量达：41T。3、轻型井点降水法选择理由3.1适用于砂层、粘土层、砂粘土层等日渗透系数小于50 m3/ d的地层，且该类土体受水饱和时边坡自稳能力差，易坍滑。3.2平均降水深度34.5 m。3.3基坑受放坡开挖地形限制，且可减少大量土石方的转运工程量。3.4井点降水管本身起一定坑壁支护作用，有利于基坑稳定。4、轻型井点降水法工作原理沿基坑的四周埋入深于坑底的井点滤水管，以总管连接抽水，形成降水漏斗(见附图一)，达到引截基坑周边水流，使地下水位低于基坑底，较好地防止坑底涌砂现象，增加开挖土体的密实程度和边坡的自稳能力，以便在无水干燥的情况下进行基坑开挖，为基坑施工创造良好的作业条件。5、轻型井点降水设备介绍5.1井点管：采用直径42mm长度为6 m的钢管加工而成，钢管下部钻直径为1218 mm的梅花型滤孔，采用10铁丝间隔12cm 绕成螺旋状包缠管壁，其外包两层滤网（内层为网眼3050孔/ cm 的尼龙丝布,外层为网眼312孔/cm的尼龙丝网或棕皮），滤网外绕一层8粗铁丝做保护层，管头用木塞等做封堵处理。(见图二)5.2集水总管：采用75100 mm 的钢管分节连接而成（节长视运输、降水等条件而定）,于集水总管上0.81.6m设一井点分管接头。5.3抽水设备：采用一台7.5KW的清水离心泵、射流器及循环水箱等组成，其工作原理(见附图三) 5.4成孔设备：由一台5.5 KW抽水机及70硬质耐磨连接管，射水头组成。6、轻型井点降水有关理论计算由于本桥地质均为砂粘土层，且粉砂含量较大，其渗透系数按含粘土的粉砂进行取值（k=1.0m/d），涌水量按无压非完全井理论进行计算：6.1单根井点管出水量计