三轴搅拌桩与SWM工法桩施工方案设计.pdf

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1、 三轴搅拌桩与SWM工法桩施工方案 1、三轴水泥土搅拌桩施工方法及主要技术措施 1.1 设备选型及施工方法 本项目三轴水泥土搅拌桩采用JB-160型三轴钻孔机施工。850600 三轴搅拌桩总数约35万根，桩长约：K7+726-K7+755（22米），K7+755-K7+815（22米），K7+815-K7+965（21m），K7+965-K8+020（10m）。详见本项目的外壳图。单位计划在K7+726南侧向东布置一台三轴搅拌打桩机。具体施工顺序请参考打桩机作业路线图。在打桩机开始施工之前，测量和检查桩位并开始施工。JB-160850三轴水泥土搅拌桩工程机械图（采用行走式）850600三轴水泥

2、土搅拌桩，即边轴施工方式为旋转注浆搅拌，中心轴为反旋转喷射搅拌水泥土。，即两上两下）施工技术。三轴搅拌桩施工完成后，应在土方开挖前进行降水试验，并进行帷幕验证，验证止水帷幕的止水效果。1.2 施工工艺流程 1.3 施工技术要求及措施 1.3.1 清除地下障碍物，开挖沟渠 三轴搅拌桩施工前，应先清除地下障碍物。任何大于 150 毫米的石块和混凝土块应尽可能移走，并用普通土壤填充。遇河段时，需筑围堰、抽水、疏浚、回填素土。之后，用挖掘机开挖一条宽度为1200毫米，深度为1200至1500毫米的导向槽。机械施工平台要求平整，平整度不大于50mm，用履带挖掘机小心压实压实，然后铺设路基箱，保证钻机的稳

3、定性。清除地下障碍开挖导槽 测量定位放线 铺设路基箱 钻机就位对中调垂直度 喷气送浆 搅拌下沉 结束 移位 搅拌提升（四搅两喷）因此，在本项目施工前，需要确认三轴搅拌桩施工位置是否有管道在使用以及废弃管道的位置。清除下面的障碍后，为下层工艺挖沟。1.3.2 计量和支付 以施工单位提供的电线点为出发依据。现场布设工程控制点和标杆点，进行测量计算。施工控制点采用全站仪、四轮按方向和全圆观测法进行测量，结果符合规范要求。利用重新测量的坐标控制点和设计坐标值，经过计算和查阅相关测量数据后，准确放出三轴水泥土搅拌桩中心线位置。根据设计图纸，测量并放置桩位并编号，测量桩位地面标高，确定钻孔深度。1.3.3

4、 施工顺序 为保证每个搭接的质量，按要求施工一个孔，钻孔顺序如下：跳槽双孔全套双搅拌连接：一般情况下施工采用此方法。施工顺序2施工顺序1施工顺序3施工顺序4施工顺序5 跳跃式双孔全套双搅拌连接方式示意图 单面挤压连接：对于转角或施工中断，使用下图所示的连接。施工顺序3施工顺序1施工顺序2施工顺序5施工顺序4 单面挤压连接图 1.3.4 打桩机就位 打桩机将在班长统一指挥下到位。移动前，检查清楚上下左右的情况，及时清除障碍物。打桩机移动后，仔细检查定位，及时纠正。打桩机在位时应平稳、笔直，并用线锤观察龙门立柱的垂直度，保证打桩机的垂直度小于等于1/250。打桩机定位后进行定位复查，偏差值小于2c

5、m。1.3.5 搅拌速度及注浆控制 第一批桩（不少于3根）现场施工，应进行试桩试验，最终确定施工过程中的水泥混合比、水灰比、搅拌下沉和提升速度等参数的搅拌桩。本工程根据图纸规范和现场施工经验确定以下参数及保障措施：(1)搅拌桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比1.52.0，水泥含量20%，提升速度不大于0.8m/min。施工前联系采取措施。由于施工分为2个阶段，在基坑开挖前，搅拌桩的每个阶段都应按设计要求形成封闭式止水系统。(2)水泥浆配制后，滞留时间不得超过2小时。（3）采用套管施工，相邻桩的施工间隔不得超过2小时。如超过2小时，应在外补桩或用高压喷射桩加固，以保证基坑围护结构不渗漏。水。

6、(4)桩中心偏移量不得超过50mm，桩身垂直度误差不得超过1/200。(5)搅拌桩四搅拌两喷，保证搅拌桩均匀，应连续施工。如有施工冷缝，应外购或用高压旋喷桩密封。在旋喷桩与三轴搅拌桩的搭接部位，应外包不少于4个旋喷桩，水泥浆配制后的滞留时间不超过2小时。(1)水泥浆的制备和注浆 在施工现场搭建泥浆搅拌施工平台，在平台附近搭建水泥仓，在开机前将泥浆搅拌好。P42.5普通硅酸盐水泥，水泥含量20%，桩28d无侧限抗压强度0.9Mpa，墙体不透水。该系数小于10-7 cm/sec、水灰比、水泥掺量等施工参数根据施工现场试桩的实际情况进行调整，最终确定。坑底以上空拌水泥掺量为6%，强度和承载力均大于原

7、状土。水泥浆水灰比控制方法：体积法预控：为控制进水量，应事先计算好搅拌槽内每次搅拌所需水的高度，并在施工时用尺子或标尺标出。水泥浆比重测定法的中间控制：质检人员应事先画出水灰比与砂浆比重标准的关系曲线。根据混合水泥浆的比重求出相应的水灰比。进入砂浆搅拌槽的水泥要过筛，除去结块等杂物，搅拌好的砂浆也要重新筛入储浆槽，以免堵塞管道。混合后的水泥浆不应离析。由于某种原因，搁置2小时以上的混合浆料应作为废浆处理，严禁重复使用。钻孔搅拌 打桩机就位后，启动电机开始施工，在下沉过程中注入水泥浆，提起搅拌桩，重复沉、喷，将搅拌桩提升，完成四搅拌二喷。同时，严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和相关技术资料规

8、定，钻机的钻孔和搅拌速度一般为0.5-0.8m/min，重复搅拌和提升速度一般为1m/min，适当的继续灌浆。堆的底部。前后台有专人及时记录原始数据，前台：下沉、起吊的速度、深度、时间。背景：制浆槽的数量、水、水泥、添加剂的用量、供浆量、停浆量、压缩机压力、供气量、停气时间等。前后台应提前有明确的联系信号，如使用对讲机、吹管、吹哨等，做到前后台协同供浆、停浆、供气、停气及时避免断桩。如因故停工，应将搅拌头抬高或降低至停浆深度上（下）0.50米。浆料供应恢复后，将混合浆料并下沉（或提升），以确保不发生断桩。如果停机时间超过三个小时，建议先将泥浆管道和泥浆泵内的泥浆清洗干净。施工过程中产生的涌土应

9、及时用挖掘机清理。1.3.6 联合搬运 （1）间隔时间超过12小时不超过24小时，直接在外面重新打3个搅拌桩，详见示意图。（2）间隔时间超过24小时的，应在外侧附设不少于3个800500旋喷桩。连续桩间采用高压旋喷增强止水效果时，应先施工外侧，再施工内侧。示意图。新近施工的搅拌桩补强的搅拌桩48小时施工的搅拌桩 1.4三轴水泥土搅拌桩施工中的抽样检验和桩身检验(1)三轴水泥土搅拌桩施工一周后，应进行开挖检查，检查桩身质量。如不符合设计要求，应及时调整施工工艺。（2）止水桩检测要求：基坑开挖前或开挖过程中，应检测水泥土桩的尺寸和搭接宽度，随机选取监测点或施工过程中出现异常的部位。开挖过程中发生施

10、工或漏水；可以通过开挖后的截水效果来判断；对施工质量有疑问时，可用钻芯法检测桩体的单轴抗压强度、连续性和深度，检测点数不少于3个。(4)搅拌桩的单轴抗压强度、完整性和深度采用取芯法(28d 养护)测试。检测桩数不得少于总桩数的2%，且不得少于3根。每桩芯数不得少于 5组，每组不得少于 3个试块。2、SMW工法桩工法及主要技术措施 基坑围护结构整体采用850600SMW（1000750）工法桩，插桩规格为H700*300*13*24（H800*300*13*26）型钢，K7+559-K7+592采用密堵，K7+815-K7+965、K7+755-K7+815采用二跳一、一跳一堵，泵房位置采用密堵

11、封堵方法。转角及接缝采用高压喷射桩800600，具体如下图。2.1 设备选型及施工方法 本项目拟投资建设JB-160型三轴搅拌钻机1台。具体施工顺序请参考打桩路线图。在打桩机开始施工之前，测量和检查桩位并开始施工。2.2 SMW工法围桩工艺流程 SMW围护桩施工工艺流程图如图：SMW工法围护桩施工工艺流程图，流程图：SMW工法施工流程图。SMW施工方法围桩施工工艺流程图 2.3 SMW工法围护桩工法及工艺说明 2.3.1 场地回填平整 施工前必须平整场地，清除施工区内地表硬物，回填平整土并压实。2.3.2 计量和支付 以施工单位提供的接线点为起点。现场布设工程控制点和标杆点，进行测量计算。施工

12、控制点采用全站仪、四轮按方向和全圆观测法进行测量，结果符合规范要求。(2)利用重新测量的坐标控制点和设计坐标值，在计算和查阅相关测量数据后，准确放出车站SMW围护桩中心线位置。考虑到围护结构的施工误差和变形，围护桩中心线放置10cm外。根据SMW护栏桩中心线位置，测量导槽开挖边沿，控制导槽位置。(3)导槽开挖完成后，根据设计图纸，测量放置桩位，设置木桩并编号，测量桩位地面标高，确定钻孔深度。SMW工法施工方案图 2.3.3 导槽施工 导槽设计 SMW围护桩施工期间，沿基坑外围修建临时道路。根据三轴深搅拌打桩机的特点和施工现场的情况，以最少挖填量的原则，确定导槽底部净宽为1.0m，顶净宽1.2m

13、，进深0.6m，外导槽断面采用“倒梯形”型。(2)导槽施工 引导沟渠开挖。用反铲挖导沟，人工修坡清底，一次完成导沟的开挖。SMW桩的导槽与纵轴必须一致，垂直面必须垂直。两者的偏差不应大于10mm，顶面应平整。2.3.4 施工顺序 SMW 桩按图纸所示顺序施工。本工程设计采用整圈钻孔，两圈相交处的共同部分为重复钻孔，以保证墙体的连续性和接缝的施工质量。跳槽双孔全套双搅拌连接：一般情况下施工采用此方法。跳跃式双孔全套双搅拌连接方式示意图 施工顺序2施工顺序1施工顺序3施工顺序4施工顺序5 单面挤压连接：对于转角或施工中断，使用下图所示的连接。单面挤压连接图 施工顺序3施工顺序1施工顺序2施工顺序5

14、施工顺序4 2.3.5 定位钢放置 SMW护栏桩外导槽施工完成并达到规定强度值后，沿槽放置钢轨横撑和导轨。导轨横撑垂直于凹槽纵轴，导轨平行于凹槽纵轴。是H700*300*13*24（H800*300*14*26）型钢。钢筋架设应平整、平直。然后按设计要求插入 H型钢，并用红漆在导轨面上标出施工分级刻度线。型钢定位示意图 槽沟定位型钢型钢定位卡SMW桩构槽 2.3.6 水泥土配合比 根据SMW法的特点，对水泥土比的技术要求如下：合理设计水灰比为1.52.0的水泥浆，保证水泥与土的强度同时进行。插入型钢时，尽量靠自身重量插入型钢。如果型钢 因自重仍不能顺利就位，可稍加外力将型钢插入指定位置。水泥土

15、28d无侧限抗压强度不得小于1Mpa。水泥配合比的设计必须保证水泥与土的强度，降低土壤置换率，减少施工对环境的扰动影响；为保证桩头质量，搅拌桩超填高度控制在0.5米以上。涂有隔离层的水泥土和型钢具有良好的抓握力，保证水泥土和型钢发挥复合作用，起到共同的止水保土作用，创造良好的型钢上拉恢复的条件，即上拉成型钢时，隔离涂层容易损坏，造成一定的隔离层间隙。水泥土在型钢拔出后可自行站立不塌陷，便于填充孔隙。根据工程实际情况确定基本配合比。水泥含量设计要求为20%，上下两下（四搅拌两喷）。水灰比的控制，先试桩，再确认。2.3.7 打桩机就位 打桩机将在班长统一指挥下到位。移动前，检查上下左右的情况，及时

16、清除障碍物。打桩机移动后，仔细检查定位，及时纠正。打桩机就位要平稳笔直，用线锤观察龙门立柱的垂直度，保证打桩机的垂直度。桩身垂直度不大于 1/200。打桩机定位后进行定位复查，偏差值小于2cm。2.3.8 搅拌速度及注浆控制 现场施工第一批桩时，应进行试桩试验，确定搅拌桩施工过 程中的水泥配合比、水灰比、搅拌下沉和提升速度等参数。(1)准备水泥浆和注浆 在施工现场搭建泥浆搅拌施工平台，在平台附近搭建水泥仓，在开机前将泥浆搅拌好。根据设计要求，使用4级2.5普通硅酸盐水泥，设计水灰比为1.5-2.0，水泥掺量为20%，掺浆量和灌浆量以每单位加筋土量换算。钻头。注浆压力为1.5Mpa2.5Mpa，

17、由输浆能力控制。钻孔搅拌 打桩机就位后，启动电机开始施工。沉升过程中应注入水泥浆，并严格控制沉升速度。根据设计要求和相关技术资料规定，下沉速度控制在0.5-0.8m/min，提升速度控制在1m/min，在桩底适当连续搅拌灌浆，对每个桩的形成进行原始记录。2.3.9 H型钢选材及焊接 2.3.9.1H型钢为H700*300*13*24（H800*300*14*26）型钢。如果要求的H型钢长度不够，则需要拼焊。E43XX焊条用于焊接。焊缝应为全裂纹焊接。焊接型钢应进行探伤，检验合格后方可使用。2.3.9.2H型钢对焊工艺 1、钢对接是直接的。2、对接槽：1）翼板采用双面槽，角度控制在50度，偏差为

18、正负5度。钝边 2mm。为间隙留出 2 个面。2）腹板采用单面槽，角度控制在45度，钝边2mm，对口间隙2mm。3、焊接采用手工电弧焊，焊条采用与Q235B配套的E43XX焊条，或二氧化碳气体保护焊，焊丝ER50-6。4、焊接质量要求等强度对接接头，焊缝要求熔深2级焊缝，UT检测。5、检验频次：从成品到现场检验施工总数的20%，现场加工检验每个焊缝总长度的20%。2.3.9.3 单个型钢的焊接接头数量不应超过2个，焊接接头位置应避免靠近开挖面；相邻型钢接头的垂直位置应相互错开，错开距离不应小于1米，型钢接头之间的距离应为基坑底部不应小于2米.2.3.10 刷式减摩器 根据设计要求，这种支撑结构

19、的H型钢必须在结构强度达到设计要求后才能拉出并回收利用。H型钢使用前必须刷上减摩剂，方便拉出；要求型钢表面均匀刷涂减摩剂。1）减摩剂的重量比为氧化石蜡：阳离子乳化剂：OP：共乳液：防锈剂：水=15:1.3:0.8:2:2:65。清除H型钢表面的污垢和锈迹。(3)减摩器必须用电热棒加热至完全熔化。用搅拌棒搅拌时，厚度均匀，再涂在H型钢上，否则涂层不均匀，容易剥落。如遇雨雪，型钢表面潮湿，涂减摩剂前应用抹布擦干表面。不要直接在潮湿的表面上油漆，否则会剥落。如果H型钢表面除锈后未立即涂减摩剂，则必须擦去表面灰尘，方可进行后续油漆施工。H型钢表面涂装涂层后，一旦发现涂层有裂纹或剥落，必须将其清除，重新

20、涂上减摩剂。2.3.11 H型钢的插入和固定 1）三轴水泥搅拌桩施工完成后，起重机立即就位，准备吊装H型钢。2）H型钢使用前，在距离H型钢顶部25厘米处开一个直径约10厘米的中心圆孔，两块1厘米厚的加强板每个都焊接在型钢的两侧。中心开口与型钢的上孔对齐。(3)根据重新测量的标高控制点，用水平仪将其引导至定位型钢。根据定位型钢与H型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板外 侧焊接挂筋，误差控制在5cm以内。插入水泥和土壤的型钢均匀地涂上减摩剂。安装吊具和固定钩，然后用50吨吊车吊起H型钢，并用线锤检查其垂直度。H型钢定位卡设置在槽定位型钢上，固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡必须牢固且水平，然后将H型钢

21、底部中心对准桩位中心，沿定位卡垂直插入水泥土搅拌桩。垂直度用钢丝锤控制，型钢垂直度偏差不大于1/200。H型钢下插至设计深度后，用槽钢穿过8根吊杆，放在定位钢上。待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，拆除吊杆和凹槽定位钢。如果H型钢插件达不到设计标高，重复升降或振动下插件，使其达到设计标高。在此过程中，H型钢的垂直度始终由线锤跟踪和控制。2.3.12 桩顶冠梁施工 沿沟槽安装吊架，用于临时固定型钢。SMW围护桩完成后，将钢筋、竖向模板、钢筋混凝土桩顶和梁按设计要求绑扎在沟槽内，并固定压型钢顶。件。浇筑顶圈梁时，嵌入圈梁内的H型钢部分必须用泡沫板与混凝土隔开，否则会影响H型钢的拉拔和恢复。2.3.1

22、3 型钢的去除 H型钢3、H型钢固定吊钩8钢筋H型钢槽钢水泥土搅拌桩定位型钢1、H型钢吊放4、H型钢成型水泥土搅拌桩定位型钢定位卡H型钢2、H型钢定位吊钩图3：H型钢成桩步骤 2.3.13.1 型钢拆除的前提条件 1）主体结构完成并达到一定强度后，主体结构和支撑结构的土方回填完成，更换屋面并浇筑支撑，更换屋面后支撑达到设计强度（注意第二、第三钢支撑处的剪力构件、电焊疤痕等必须清除）开始拔出H型钢，用专用夹具和千斤顶将桩顶环梁作为倒车梁，拉出H型钢恢复。H型钢拔出后，将桩身内部空隙压入水灰比为1.15-1.18的纯水泥浆中及时填充，控制变形量。2）围护结构完成使用功能后，应书面通知总承包商或监理

23、人员进场拆除。(3)确保围护结构外侧与转弯半径6m的履带起重机施工工作面相接，以有拉钢工作面。施工便道需硬化，履带吊下方铺设钢板，加强地面承载力。2.3.13.2 除钢施工(1)型钢两侧采用钢板焊接加固。H型钢被顶升夹具夹紧后，用千斤顶反复提升夹具，直到起重机配合将H型钢取出。(2)H型钢在冠梁顶面外露700mm，外露部分不能串联，否则连接部分必须用氧气和乙炔分开，并用抛光机磨平。(3)桩头两侧应焊接钢板以增加强度。检查桩头50圆孔是否符合要求。如果孔径不足，必须改为50；拆除施工必须在钢板两面焊接后进行。(4)型钢拔出后留下的空隙应及时灌浆。注浆填充纯水泥浆，水灰比控制在1.15-1.18(5)型钢拉出后，及时清理并安排运输场地。2.3.14 联合搬运 间隔时间超过24小时且不超过2天的，应直接在外侧重新打1个搅拌桩，详见示意图。如果间隔时间超过2天，则在外侧使用3个桩，桩间使用压实灌浆，以提高止水效果时间。新近施工的搅拌桩补强的搅拌桩48小时施工的搅拌桩 2.3.15 施工中留置试块及抽样检验 第一批桩（不超过3根）施工，请监站检查：水泥投入量、水灰比、抽浆时间、沉吊时间、桩长及垂直度控制方法。采用岩心钻孔法（28d养护）测试搅拌桩的单轴抗压强度、完整性和深度。检测桩数不得少于总桩数的2%，且不得少于3根。每桩芯数不得少于5组，每组不得少于3个试块。