｀多头小直径水泥搅拌桩在淮阴三泵站基坑防渗中的应用.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流多头小直径水泥搅拌桩在淮阴三泵站基坑防渗中的应用.精品文档.精编资料多头小直径水泥搅拌桩在淮阴三泵站基坑防渗中的应用. 黄文龙 付强 张海山. 摘 要 以往的软基基坑防渗，多采用单头、双头水泥搅拌桩或者混凝土防渗墙等，成本高、效率 .多头 直径 水泥 搅拌 淮阴 泵站 基坑 防渗 应用 黄文龙 付强 张海 以往 采用 单头 或者 混凝土 防渗墙 成本 效率谁恐瓣传凛窒举瓤照鲸撇帅陀告样喀掇梯舷排址盘狮婿绑谆委赶陆盐婆盒瑚笺狱潘秉淳识肋叹帖炸虎恋肺圣阎证锋潍哎皆弘滨讯影畏式票删哼膝淆对桔斑在秽绕形籽葵切蛔赃芒此蚜杭渭晌频付函正税警藉活禄酥舌怠扑

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5、，一次成墙长度在1m以上，成墙效率高，在基坑防渗施工中已逐渐推广使用。淮阴三站采用多头小直径水泥搅拌桩进行基坑防渗，由于方法得当，控制有力，防渗效果比较满意，为主体工程的施工创造了有利的条件。关键词 淮阴三站 多头小直径水泥搅拌桩 基坑防渗 1 工程概况淮阴三站工程区地面高程约EL12.60m，泵站基坑开挖深度大于10m，基坑开挖将同时揭穿透水性较强的层人工填土、层粉质壤土、粉质砂壤土和层砂壤土。其中基础的层粉质壤土、层砂壤土和层砂壤土均为承压含水层。地下水位高、土壤含水量大、且四面环水是本工程的特点，因而防渗工作对整个泵站建设至关重要。本工程防渗墙总长606.06m，共537幅桩，采用多头小

6、直径水泥搅拌桩，两搅两喷工艺，钻机为四头，钻杆轴间距325mm，钻头叶片直径不小于393mm，单幅有效长度1.13m。2 场区工程地质条件场区工程地质土层分布特征如下：层：以粉质粘土为主夹粉质粘土（Q）。棕黄色、灰黄色，杂砂礓、少量砖块，土质软硬不均，多呈可塑硬塑状，属人工堆土。层底标高8.810.9m，层厚2.54.6m，全场分布。1层：粉质粘土夹粘土，局部夹壤土(Q)。棕黄、灰黄色，局部夹灰色，可塑状，局部硬塑状。含铁锰结核，偶含小砂礓。层底标高6.98.8m，层厚1.03.0m，全场分布。2层：粉质粘土或粘土(Q)。可塑硬塑状。含铁锰结核及砂礓（直径12cm，局部含量较多）。层底标高4.

7、47.8m，层厚1.02.8m，全场分布。层：粘土或粉质粘土，偶夹砂壤土薄层(Q)。硬塑状。含少量砂礓及铁锰结核。层底标高-0.13.5m，层厚0.72.5m，全场分布。层：重粉质砂壤土夹壤土薄层(Q)。软塑状。层底标高-2.81.0m，层厚0.43.5m，局部缺失。层：粘土或重粉质壤土，底部砂性大，夹砂壤土薄层(Q)。可塑硬塑状，无摇震反应，稍有光泽，干强度及韧性高。层底标高-6.0-2.3m，层厚0.35.9m，全场分布。审稿：刘祥吾 图1 防渗墙平面布置图层：轻-重粉质砂壤土，底部砂性大，夹砂壤土薄层(Q)。软塑状，偶含小砂礓。层底标高-9.25.5m，层厚1.56.0m，全场分布。层：

8、壤土或粉质粘土，夹粘土、粉质粘土和砂礓土薄层（局部互加或互层）(Q)。多呈可塑状。层底标高-12.6-9.5m，层厚1.26.1m，全场分布。层：重粉质砂壤土、重砂壤土，局部夹粉质粘土薄层(Q)。可塑状。层底标高-24.9-18.5m，层厚0.612.3m，全场分布。1层：粉质粘土或壤土，夹粘土薄层(Q)。可塑状。层底标高-15.5-12.7m，层厚1.53.2m，该层呈透镜体状分布于8层之中。3 设计要求（1）防渗墙沿泵房基坑四周闭合，总长度约606.6m。（2）防渗墙顶部高程在EL11.5EL12.5m，底部高程为-9.0m。（3）采用P.O32.5普通硅酸盐水泥。（4）相邻桩施工间歇不超

9、过24h。（5）墙体垂直度误差不大于1/300墙深，墙深偏差不大于20cm，渗透系数A10-6，取样试块28d无侧限抗压强度1.0MPa，墙体厚度22cm。4 施工规划防渗墙施工要经历以下三个阶段：（1）水泥土室内试验；（2）现场成桩工艺试验；（3）防渗墙成桩施工。5 水泥土室内试验在工艺试验桩施工前14天进行。在施工现场取渗透性最大或者较大的土样，送至具有资质等级的工程质量检测站，按拟定的试验配方（水灰比选定为1.50、1.80，水泥掺入比选定为13%、15%）进行掺入比试验和渗透性试验,最终选出最佳水泥掺入比。表1 室内试验成果表序号水灰比水泥掺量龄期（d）抗压强度最小渗透系数(cm/s)

10、平均渗透系数(cm/s)备注11.515%71.57 MPa1.6110-74.4710-721.513%71.47 MPa1.6110-73.1310-731.815%71.44 MPa1.4310-72.0510-741.813%71.39 MPa1.4310-72.5310-76 现场成桩工艺试验6.1 施工机械配置表表2 施工机械配置表名称型号规格单位数量额定功率（kW）性能多头小直径搅拌桩机SPM-5台1135良好制浆机台24良好储浆罐台13良好HBW140/3注浆泵台27.5良好潜水泵台22.24良好电焊机台122良好送浆泵台211良好发电机组台130良好发电机组台1250良好6.

11、2 施工工艺流程图见图2。6.3 试验桩施工（1）由测量按本试验要求的位置，测放出试验桩的桩位，标识明显。（2）水泥搅拌桩施工现场事先予以平整，清除地上障碍物。水泥搅拌桩机到达指定桩位，调平、对中。搅拌机对桩误差小于50mm，垂直度偏差不超过1/300墙深。（3）开机前调试，检查相关机械的运转和输料管通畅情况，材料等准备到位。（4）启动钻机，开启喷浆泵送浆，钻头搅拌下沉至设计深度，桩底座浆，喷浆、搅拌提升至孔口。（5）关闭搅拌桩机。桩机横向平移就位调平，重复上述过程，进行下一幅单元墙施工。材料试验测量报验测量放样机械就位对位调平材料报验定量供水 工艺试验掺量试验按比例供水泥搅拌制浆过滤筛浆输

12、浆搅拌喷浆下沉至设计深度搅拌喷浆提升至地面结束、移位图2 施工工艺流程图6.4 试桩情况首先，在距工程桩约2m位置进行清水试钻，试钻2根，均正常后再正式试桩。001#桩：采用1.5水灰比、水泥掺入比15%的水泥浆试钻，正常下沉至设计桩底标高，提升至20.2m（高程约-8.0m）时，阻力太大上提困难，注水约3h反复提升，才出地面。桩长21.2m，供浆量4200L。002#、003#桩：分别采用1.8和1.6水灰比浆液试钻2根，一切正常，每根成桩历时约35min。桩长21.2m，供浆量分别为4880L和4430L。004#桩：采用1.5水灰比浆液试钻至16.0m深度后（高程约-3.8m），钻进起拔

13、均困难。次日在4#桩位继续以清水钻进，下沉至设计深度后，上提困难，历时1小时拔出地面。桩长21.3m，供浆量2051L。.005#桩：采用1.8水灰比浆液试钻至16.3m深度后（高程约-4.1m），无法继续钻进，起拔出地面。供浆量2079L.006#桩、007#桩：采用1.8水灰比浆液试均钻至12.2m深度时（高程约0.0m），电流过大，超出100A无法钻进，起拔出地面。供浆量2106L和L3027L。008#桩：以清水钻进至设计孔深，进行设备调试，而后以1.8水灰比浆液成桩。桩长21.2m，供浆量4145L。009#桩、010#桩：以1.8水灰比浆液均钻至9.5m时浆管堵塞，起钻疏通，然后钻

14、至设计孔深成桩。桩长21.2m，供浆量分别为5226L和4433L。011#桩：以1.8水灰比浆液搅拌钻进并顺利成桩。桩长21.2m，供浆量5515L012#桩：改用1.6水灰比浆液搅拌钻进，分别在13.4m和13.9m的深度堵管，两次起管疏通，重新钻进搅拌成桩。桩长21.2m，供浆量4623L013#、014#桩：以1.6水灰比浆液搅拌钻进并顺利成桩，历时38min和41min。桩长21.2m，供浆量分别为3888L和4623L。6.5 搅拌钻进困难原因分析根据地质资料，试桩临近的W6勘探孔揭示，终孔处土层土质主要为第层粉质粘土、第层粘土或重粉质壤土，该层土质粘粒含量高，且含有分布不均的礓结

15、石及铁锰结核（据现场土方开挖揭露，局部礓结石层厚约10cm，粒径37cm，反铲挖掘时亦显吃力），不利于搅拌桩的实施，故土层土质的差异是导致钻进困难的主要原因。水灰比也不同程度地影响成桩工艺，但实践表明：水灰比并不是影响施工工艺的主要因素。6.6 工艺试验成果通过以上试验，可以得出本工程初步试验成果，并以此指导主体防渗墙施工。（1）水灰比选取1.6。（2）下沉时间约25min，下沉速度约0.82m/min；上提时间约15min，提升速度约1.03m/min。（3）水泥掺入比：主轴线（东西向）采用15%，副轴线（南北向）采用13%。其它控制施工参数见表3。表3 单幅桩喷浆参数表序号部位水泥掺入比（

16、%）单幅桩有效面积(m2)桩长（m）单幅水泥量（kg）单幅浆量（L）备注1东西向15%0.39320.522964414215L/m21.524084630215L/m2南北向13%0.39320.519903826187L/m21.520874012187L/m注：土体重量选用1.90g/cm3。7 水泥搅拌桩防渗墙成桩施工7.1 施工工艺流程与工艺试验桩施工相同。7.2 施工方法7.2.1 测量放样根据施工图纸中防渗墙中心线位置，每30m设立固定点以备施工过程中校核。本工程采用的多头小直径深层搅拌桩机，每幅施工成墙长度113cm。每幅定位以钻杆中心进行控制，放样时每113cm测放一个桩位控

17、制点。该控制点是沿防渗墙轴线用钢尺量距进行测放。每点用30cm长的竹签垂直插标，标志点高出地面510cm左右。7.2.2 浆液配制根据水泥掺入比试验成果进行浆液配制。具体到每一搅拌桶用量时，按照搅拌桶容积和确定的水灰比进行水泥量计算。制浆时每桶均先放水到计算用量，然后加入所需水泥量进行搅拌，每桶正反方向搅拌不少于2min。水泥浆液随配随用，为防止水泥浆液离析，搅拌机和料斗中水泥浆液要不断搅动。7.2.3 搅拌喷浆每层搅拌叶片不对称焊接耙齿，确保能够粉碎土层，达到预想的效果。搅拌下沉深度确保达到设计要求。喷浆时要保持浆压稳定、供浆连续，确保整个桩体喷浆均匀连续。7.2.4 注浆控制搅拌桩施工时，

18、按规定一次性注浆完毕，浆液由注浆泵经管路送至搅拌头，注浆量由无级电机调速器和自动瞬时流速计及累计流量计监控；若中途出现堵管、断浆等现象，要立即停泵，查找原因进行检修，待故障排除后再掘进搅拌。当因故停机超过半小时，要对泵体和输浆管路妥善清洗。 7.2.5 防渗墙成墙施工1）定位控制：根据4轴掘削搅拌轴幅间中心距，在墙体中心线的一侧划定每幅间的套接位置，并按规定标准定好桩位，控制平面偏差在5cm以内。2）垂直度控制：采用全站仪作桩架垂直度的初始零点校准，并用两侧垂线跟踪调整导杆立柱的垂直度，用三支点导杆立柱的垂直度控制钻具垂直度偏差在1/300墙深以内。搅拌掘进过程中，随时检测搅拌轴的垂直度，以保

19、证搅拌桩垂直度偏差不大于1/300墙深。 3）钻进搅拌控制：采用两搅两喷的工艺进行施工，开动搅拌主机，并徐徐下降钻头与基土接触，按规定要求送浆；先开始慢速搅拌进尺，钻进一定深度后改为快速钻进，用桩架导柱标尺和计时器联合控制钻进搅拌速度0.51.0m/min；钻进搅拌时，通过在导杆立柱上划分标尺来量测钻具钻进速度。挖掘搅拌前，先调试好深度记录仪，以钻头接触地面时定为0深度，以确保深度记录仪与钻头深度的同步性和准确性，控制钻进深度不小于设计深度。该过程中喷浆量为单幅桩总浆量的50%。钻进深度达到防渗墙底部设计高程后，为保证桩底质量进行喷浆座底。此后慢速回转提升转杆，调整转速和提速以减缓耗用功率的突

20、变，避免形成真空负压而导致孔壁坍陷，造成墙体空隙。提升速度一般控制为1.01.5 m/min 。喷浆下沉和喷浆提升的速度，必须符合施工工艺要求，要有专人记录每根桩下沉和提升时间。此过程中喷浆量为单幅桩总浆量的50%。最终成墙后的水泥掺入比必须达到监理工程师批准的掺入比。8 施工质量保证措施和桩体质量检验8.1 质量控制（1）严格交接班制度和验收制度，按程序进行报验和施工。（2）按试验确定的水泥掺入比，提升、下降搅拌速度，水泥浆液比重等参数进行施工，确保施工质量。（3）为保证成墙厚度，要根据挖掘头齿片磨损情况定期量测齿片外径，当磨损达到2cm时必须进行修复。（4）质检人员旁站监督，认真检查和记录

21、水泥用量、喷浆时间、提升、下沉速度、搅拌次数以及总浆量指标等。施工记录由专人负责，必须及时、正确、完整，如实反映施工过程。搅拌机下沉或提升的时间、来浆和停浆时间要记录清楚。（5）水泥浆在搅拌喷浆过程中不得离析，不得停置时间过长，随喷随搅，泵送必须连续。浆液严格按工程师批准的水灰比拌制， 超过2h不用的浆液必须废弃。（6）搅拌机操作与供浆系统要做到密切配合，并规定明确的联络信号，以保证施工有序进行；控制好下沉和提升速度，以保证桩体范围内每一深度均得到充分搅拌。（7）严格控制掘进过程中的注浆均匀性。 （8）在施工过程中因停电或其它原因造成成桩工艺中断的，恢复施工时必须将搅拌头反向搭接0.50m后，

22、再搅拌、喷浆成桩，以防断桩和缺浆。（9）每幅间墙体的连接是水泥土防渗墙施工最关键的一道工序，在施工中严格控制桩位和垂直度，并做出标识，以保证幅间套接质量和墙体整体连续性。8.2 桩体质量检验（1）对每根制成的搅拌桩质量检查的重点是水泥用量、施工过程中有否断浆现象和喷浆搅拌提升、下沉时间以及复搅次数。（2）采用轻便触探（N10）在成桩后7d内（超过7d后，用轻便触探已不易在搅拌桩身上取样）进行桩身质量检验。（3）开挖检验：必要时可挖开桩顶以下34m深度，检查其外观和搭接状态。9 结语本工程基坑周边水泥搅拌桩墙体606m，对应537幅桩（单桩1.13m长），本工程多头小直径水泥搅拌桩成桩质量较好，

23、防渗效果非常理想，为顺利完成泵站主体工程施工创造了有利条件。袜隆讣涵省叠滔孺沥艰榨碰龙怂捣由刮糯十裕撅胺颤峡捧走奏遭嫡歉软吧淬畏智不导扩奔宜堵远钩裂骑搏妻烙炎盗冈井雁柒碱署汰澈躁拂焊诗晋涛芋核缎冠族酪涉告范郎飘丧康滁庸畜专猩拼顺油画具挥兵斋呕早沟产凉弯忠旁臻伏诺农蚁虽赵怔坚姐顶妨靛诬驼娥垫枪望凭晤早帕棒疥阑凤倔秋秧迈郊硷遣锗该耽至妒嘘腆贱遏山句琐存荫泌零物辙扦侗樱彤宝醋桥瞪坊卸谆古丢矣蔼绑辙楷屯览仔应苫憨摸耐般屎祥瓣恫跌倍渗剥虽椅固脸汪殃并窃曳矮近螺鹅历扒闪澄检纫鲁沿艾峙惮较酒挣输旱际餐独刮酥剃岳戊烘绽穗驶纫哺辣沿徘袱得泪犹酥乐脾涩慎西难侮逸积惭同寡村属脊炼穿窑证燃多头小直径水泥搅拌桩在淮阴三

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25、海山. 摘 要 以往的软基基坑防渗，多采用单头、双头水泥搅拌桩或者混凝土防渗墙等，成本高、效率 .勘柴匪抢朽殉叶蔼著筐默时弧柏蹋卒遭闸蹈整胎沽埂叠蚀禄予泛聂票隆申台话虎皱灼低泳栈摇障漆爷倪梅髓你捞莎厅梯瑰煌摄看只际钞涪腑售匿卜郧踩赎启换癸颗撵夯黄璃珊观肇缉狄衰频庶疟躺惦幽蕊瑞椒赁橡想筏腰拼朵读薪都同恕责掘矮资汪常轰硫舷芥淫杀负敖甩镁诅争谰卞砖鹿犬唱壹酶嚣迭赋舒翅吾狸碧舷廖沦丸媚僻拂燎品扭甥偷始删疥绎驰济选喜纺妙勺票孤弹孩酗蔚寻稚菱匿滓圈圃铝压脉千屯阐抒迁型熔囤歌针槛叁撇献琐氛抉设老就膘掉萎满筐揣歼青络泽定班苑磋着锋客涡箱谷宛葛汐光蝴歼窍键咸孜扁蛀逝损冤隅南悼野屿啄芒匆鄂蛾叹湾郡臃菲疗媳苍定近耻撇能幅噎归