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1、广州北站项目,高压旋喷桩与三轴搅拌桩,2018 年 5 月,中国建筑第四工程局有限公司,中建四局,二,工程概况,高压双管旋喷桩,三轴搅拌桩施工工艺,目 录,中建四局,(一)工程概况,1、本工程位于广州市花都区花城街长岗村、石岗村内,位于天贵路旁、万达文化旅游城以西,平步大道以北,永安路以南,建设北路以东。总用地面积约160627平方米,总建筑面积约897332平方米, 2、基坑支护及止水形式:三轴搅拌桩+灌注桩+锚索,中建四局,(二)三轴搅拌桩施工工艺,1、设计概况: (1)搅拌桩采用三轴直径850600,一幅桩内桩身搭接为250mm;二幅桩间套接一孔施工,桩位定位偏差不超过5cm,桩径偏差不
2、超过1cm,垂直度偏差不超过0.5。 (2)三轴水泥土搅拌桩水泥标号为普硅42.5R,水泥掺量不小于20%,水灰比为1.01.5,浆液比重1.41.6,泵送压力1.52.5MPa。28天无侧限抗压强度不低于1.0MPa,取样位置、试验数量根据规范要求确定。 (3)搅拌桩遇岩面无法进入时,应在岩面采取座浆措施,原地搅动喷浆不少于5分钟,确保止水效果。局部砂层与中微风化灰岩直接 接触处采用旋喷桩进行桩间封底加强止水。,中建四局,2、工艺流程:,中建四局,三轴搅拌桩施工工艺图解,中建四局,3、工艺操作: (1)测量放样和场地清理 根据设计要求,先把场地进行清理整平,然后进行放样,该项工作的测量放样包
3、括两个内容:一是根据设计资料放出打设宽度;二是根据设计画出布桩平面图,标明排列编号,放出具体桩位,施工前必须经过监理复核。,测量放样和场地清理,中建四局,(2)开挖沟槽 根据三轴搅拌桩桩位中心线用PC200挖机开挖槽沟,沟槽宽度比设计桩径增加0.6m,深11.5m,并清除地下障碍物。开挖导向沟槽余土应及时处理,以保证桩机水平行走。,开挖沟槽,中建四局,(3)桩机就位 由现场施工员、桩机班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设钢板及路基板,移动前看清前、后、左、右各位置的情况,发现有障碍物应及时清除,移动结束后检查定位情况,及时纠正,桩位偏差不大于50mm。桩机应平稳、平正,并用经纬仪或线锤进行观测,确
4、保钻机的垂直度,导向塔垂直度偏差不得超过0.3%。,桩机就位,中建四局,(4)制备水泥浆液及浆液注入 开钻前对拌浆工作人员做好交底工作,确保浆液质量的稳定。 搅拌桩水泥掺量不低于20。水泥浆的水灰比控制在11.5,采用42.5R硅酸盐水泥,水泥掺量不小于200kg/m ,浆液比重1.41.6。 每幅桩水泥用量=每幅桩面积*有效桩长*土的容量*水泥掺量, 850 的三轴搅拌桩面积约1.495m2/米,土体容量1.810kg/m。 水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2 小时,因故搁置超过2 小时以上的拌制浆液,应作废浆处理,严禁再用。 搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12 小时。泵送压1.52.
5、5MPa,输浆速度应保持常量;,中建四局,(5)钻机搅拌提升 三轴水泥搅拌桩止水帷幕,水泥和原状土须均匀搅拌,搅拌下沉到至设计深度后喷浆搅拌提升,施工时不得冲水下沉, 下沉速度不大于1mmin、提升速度不大于2mmin。 垂直度偏差不得超过0.3%,桩位与设计图纸偏差以不得侵入限界为准并小于 3cm。 相邻两桩施工间隔不得超过12小时。如因特殊原因不可避免,则须标明位置并补强;施工冷缝应另补2根旋喷搅拌桩,确保止水效果。,钻机搅拌提升,中建四局,4. 特殊情况处理措施 (1)有异常时,如遇无法达到设计深度进行施工时,应及时上报业主、设计、监理,经各方研究后,采取补救措施。 (2)在碰到地面沟或
6、地下管线无法按设计走向施工时,宜与业主、设计单位、监理共同协商,确定解决办法。 (3)施工过程中,如遇到停电或特殊情况造成停机导致成桩工艺中断时,均应将搅拌机下降至停浆点以下1m 处,待恢复供浆时再喷浆钻搅,以防止出现不连续桩体。如因故停机时间较长,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗,以防止浆液硬结堵管。 (4)发现管道堵塞,应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m 后方能继续注浆,等1020 秒恢复向上提升搅拌,以防断桩发生。,中建四局,(5)施工冷缝处理,施工过程中因超时无法搭接或搭接不良,应作为冷缝记录在案,采取在搭接处补做搅拌桩技术措施,确保搅拌桩的施工质量。 (6)施工现
7、场应先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物和地下障碍物,三轴搅拌桩施工机械操作场地应进行地基处理,路基承载力应满足重型搅拌桩机平移、行走稳定的要求,确保搅拌桩垂直度达到设计要求。 (7)三轴搅拌机、在进场前检修,施工时及时例保、检查;压浆泵及时维修、保养,并准备应急备用压浆泵一套,确保喷浆的均匀性和连续性。 (8)施工前对桩机垂直度进行检查校正。,中建四局,(9)施工过程中,由专人负责填写施工记录,施工记录表中详细记录桩位编号、桩长、下沉(提升)的时间、水泥比重、水泥用量。 (10)桩身强度和搅拌均匀控制 清除施工场地范围内的地上地下一切障碍物,提前清理淤泥,回填硬土,分层夯实,用推土机推平并
8、碾压密实,满足地基承载力不小于0.8Mpa,坡度不大于1%,场整范围为边桩外3米。 水泥流量、注浆压力采用人工操作数字化控制,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。 根据该基坑的技术要求,实行一次钻搅达到设计深度。 土体应充分搅拌,严格控制下沉速度,使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。,中建四局,压浆阶段不允许发生断浆现象,输浆管道不能堵塞,全桩须注浆均匀,不得发生夹心层。 对溢出的泥土及时采用内驳车运到施工现场集土坑内,临时集中堆放外运。 5.搅拌桩检测: 搅拌桩采用钻芯法检测桩身完整性,并取样做抗压实验,检测数量不得少于桩总数的1%,且不得少于5根。,中建四局
9、,(三)高压双管旋喷桩,1、设计参数: (1)旋喷桩直径为600mm,垂直偏差不得超过0.5%,桩位偏差不得大于50mm,成桩直径不得小于设计值。 (2)旋喷桩水泥采用普硅42.5R,水泥掺量为30%,水灰比取1.01.5,水泥浆液压力应25MPa,气压0.7MPa。 (3)施工过程中提升速度520cm/min,旋转速度1020r/min,桩身强度不低于1.5MPa。 (4)必须保证旋喷桩与支护桩的搭接质量,形成闭合的止水层。,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,中建四局,A地块施工区域范围,(三)高压双管旋喷桩,中建四局,B地块施工区域范围,(四)高压双管旋喷桩,
10、中建四局,施工节点,1、两排高压旋喷桩的长度与原有各个剖面的三轴搅拌桩的长度一致。 2、旋喷桩的直径为600mm,间距400mm,相互搭接200mm。 3、旋喷桩与原有三轴搅拌桩的搭接不少于300mm。 4、支护桩与三轴搅拌桩之间的间隙做一条高压旋喷桩,并在三轴搅拌桩与旋喷桩交界处多做一根至搅拌桩区。,(三)高压双管旋喷桩,2.高压旋喷桩施工方法 (1)施工准备 根据现场情况,进行场地平整; 经业主及监理单位认可,选择合适的位置,进行试桩,以期确定以下技术参数: a、实际地质情况; b、喷嘴型号及规格; c、进尺及提升速度; d、注浆压力; e、注浆流量; F、水灰比值及水泥掺入量; G、成桩
11、直径; H、成桩强度; (2)检查机器运转情况并做好易损构件的备料工作; (7)按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台; (8)按顺序对旋喷桩进行编号。,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,3、测量放样 (1)依据图纸的主轴线控制点及具体尺寸,运用导线控制法,使用测量仪器和钢尺进行主轴线的放样,要求轴线精度距离中误差:5mm (2)参照场地情况,将主轴线控制点引至不受破坏的位置,且加以保护; (3)在复验合格的轴线基础上,进行桩位点的测定,其精度要求为30mm; (4)及时绘制测量复核签证,确保技术资料的完整性;,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,4、注浆工艺 高压旋喷桩注浆固结体的质量因
12、素较多,当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后,注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。 (1)旋喷: 高压旋喷注浆,均是自下而上,连续进行,若施工中出现了停机故障,待修好后,需向下搭接不小于500mm的长度,以保证固结体的整体性。 由于天然地基的地质情况比较复杂,沿着深度变化大,有多种土层,其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等,有很大差异和不同,若采用单一的技术参数来旋喷注浆,则会形成直径大小极不匀称的固结体,导致旋喷直径不一致,影响承载力。因此,针对不同地质土层的特征,要采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位,深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。,中建四局,(三
13、)高压双管旋喷桩,(2)复喷: 在不改变旋喷技术参数的条件下,对同一土层作重复注浆(喷到顶再下钻重喷该部位),能增加土体破坏有效长度,从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度,复喷时全部喷浆,复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。 5、水泥用量的控制 在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系,具体控制方法: (1)若水泥量剩余措施如下: 适当增加喷浆压力; 加大喷嘴直径; 减慢提升速度;,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,(2)若水泥量不够措施如下: 保证桩径的情况下适当减少压力; 喷嘴直径适当减少; 保证桩体强度的情况下适当加快提升
14、速度; 加大水灰比值; 针对本工程具体情况,每根桩分次进行搅拌,施工用水精确量取,确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆,通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求;针对水泥浆下沉现象(水泥浆液密度较大),采取自桩顶向下3.0m进行复喷,可保证桩体上部水泥土强度。,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,6、冒浆处理。 在旋喷过程中,往往有一定数量的土颗粒,随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面,通过对冒浆的观察,可以及时了解土层状况,判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等,根据经验,冒浆(内有土粒、水及浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因及时采取相应措施。 (1)流量不变
15、而压力突然下降时,应检查部位的泄漏情况,必要时拨出注浆管,检查其封密性能; (2)出现不冒浆或断续冒浆时,或系土质松软则视为正常现象,可适当进行复喷;如系附近有空洞、暗道,则应不提升注浆管,继续注浆直至冒浆为止,或拨出注浆管待浆液凝固后,重新注浆直至冒浆为止,必要时采用速凝浆液,便于浆液在注浆管附近凝固;,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,(3)减少冒浆的措施 冒浆量过大的主要原因,一般是有效喷射范围与注浆不相适应,注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致; 提高旋喷压力(喷浆量不变); 适当缩小喷嘴直径(旋喷压力不变); 加快提升和旋转速度; 对于冒出地面的浆液,可经过选择和调整浓度后进行前一根桩
16、返浆回灌,以防止空穴现象。,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,7、固结体控形。 固结体的形状,可以通过调节旋喷压力和注浆量,改变喷嘴移动方向和提升速度,予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形,在施工中采用边提升边旋转注浆,考虑到深层部位的成形,在底部喷射时,加大喷射压力,做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度,而且针对不同土层(硬土)可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度,使固结体达到匀称,保证桩径差别不大。,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,8、确保桩顶强度。 当采用水泥浆液进行喷射时,在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度的收缩,造成固结体顶部出现一个凹穴,凹穴的深度随地层性质、浆液的析水性、固结体的直径和成孔深度因素不同而不同。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象,可采取超高旋喷(旋喷处理地基的顶面超过自然地面标高)、返浆回灌等措施。,中建四局,(三)高压双管旋喷桩,9、防止串孔的措施 (1)在施工过程中,各机组采取跳打的施工方法; (2)在高压缩土层适当减