三轴搅拌桩及SWM工法桩施工方案.pdf

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1、三轴搅拌桩及SWM 工法桩施工方案（三标三工区） 1、三轴水泥土搅拌桩施工方法及主要技术措施 1.1 设备选用及施工方法 本工程三轴水泥土搅拌桩采用JB-160 型三轴式钻孔机进行施工。850600 三 轴 搅 拌 桩 共 计 约350000 ， 桩 长 约 为 ： K7+726-K7+755 （ 22 米）， K7+755-K7+815(22 米），K7+815-K7+965(21 米），K7+965-K8+020(10 米）。具 体详见本工程围护图纸。 本单位计划安排1 台三轴搅拌桩机在K7+726 南侧向东施工，具体施工顺序 详见桩机运行路线图。桩机开始施工前测量复核桩位后开始施工。 J

2、B-160 850 三轴水泥土搅拌桩施工机械图( 采用步履式 ) 850600 三轴水泥土搅拌桩，即边轴正旋转注浆搅拌、中轴反旋转喷气 搅拌水泥土的施工方法，根据设计要求本工程采用四搅两喷（上下均搅拌，下沉 喷浆，即两上两下）施工工艺。 三轴搅拌桩施工完毕，土方开挖前，应先做降水试验，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 清除地下障测量定铺设路钻机就位对 碍开挖导槽位放线基箱中调垂直度 结束搅拌提升喷气送浆 移位（四搅两喷）搅拌下沉 1.3 施工技术要求及措施 1.3.1 清除地下障碍、开挖沟槽 三轴搅拌桩施工前应首先清除地下障碍，凡大于 150 以上石块、 砼块应尽

3、 量清除干净，并填素土，遇到河道段需要修筑围堰、抽水、清淤、回填素土填平， 此后用挖掘机开挖宽1200 、深 12001500 导槽。 机械施工平台要求平整，平整度不大于50mm，并用履带式挖掘机认真碾压 密实，然后铺设路基箱，确保钻机稳定。 所以本工程施工之前先确认三轴搅拌桩施工位置有无在用管线及废掉的管 线位置。先进行下方障碍物清理完毕后方挖沟进行下部工序。 1.3.2 测量放线 根据建设单位提供的导线点作为起算依据。在现场布设施工控制点兼水准点 并进行测量、 计算。 施工控制点测量采用全站仪，按方向四测回及全圆观测法测 量，其成果满足规范要求。 利用复测过的坐标控制点和设计坐标值，经计算

4、并复核有关测量数据后，准 确放出三轴水泥土搅拌桩中心线位置。根据设计图纸，测放桩位并编号，测量 桩位地面标高，确定钻孔深度。 1.3.3 施工顺序 为确保每幅搭接质量，按要求套接一孔施工，钻孔顺序如下： 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。 施工顺序 3 施工顺序 5 施工顺序 1 施工顺序 2 施工顺序 4 跳槽式双孔全套复搅式连接方式图 单侧挤压式连接方式：对于转角或有施工间断情况下采用下图此连接。 施工顺序 2 施工顺序 4 施工顺序 1 施工顺序 3 施工顺序 5 单侧挤压式连接方式图 1.3.4 桩机就位 由当班班长统一指挥桩机就位。移动前看清上、下、左、右各

5、方面的情况， 发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机就 位做到稳定、平正，并用线锤观测龙门立柱垂直度以确保桩机的垂直度1/250 。 桩机定位后再进行定位复核，偏差值小于2cm。 1.3.5 搅拌速度及注浆控制 现场施工第一批桩（不少于3 根）时，应进行试成桩实验，以最终确定搅拌 桩施工时的水泥掺入比、水灰比、搅拌下沉和提升速度等参数。 本工程根据图纸规范及现场施工经验确定一下参数及保措施： （1）搅拌桩采用 42.5 级的普通硅酸盐水泥，水灰比 1.52.0 ，水泥掺量 20%， 提升速度不大于0.8m/min ，如遇地下障碍物不能施工，应及时向设计人员联系 采

6、取措施后才能施工。由于分为2 阶段施工，每一阶段搅拌桩均应按设计要求形 成封闭的止水体系方可进行基坑开挖。 （2）水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2 小时。 （3）采用套打的方式施工，相邻桩施工间隔不得超过2 小时，若超过2 小 时，则须 在外侧补桩或采用高压旋喷桩加固，以保证基坑围护结构不会渗漏水。 （4）桩中心偏位不得超过50mm ，桩身垂直度误差不得超过1/200 。 （5）、搅拌桩四搅两喷确保搅拌桩均匀并应连续施工，如出现施工冷缝应外 包一幅或采用高压旋喷桩封闭。旋喷桩与三轴搅拌桩搭接位置旋喷桩外包不少于 4 根，水泥浆制备完毕停滞时间不超过2 小时。 制备水泥浆液及浆液注入 在施工现

7、场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前搅制浆液。 根据设计要求，水灰比为1.5-2.0，水泥采用P42.5 普通硅酸盐水泥，水泥 掺入量为 20%，桩体 28d 无侧限抗压强度0.9Mpa ，墙体抗渗系数小于10 -7cm/sec 。 水灰比、水泥掺入量等施工参数根据施工现场试成桩的实际情况调整后最终确定。 坑底以上空搅水泥掺量6%，强度及承载力大于原状土。 水泥浆水灰比控制法： 容积法预控：控制进水量，应预先计算好每拌所需水量在搅拌桶中的高度， 施工时或用尺量、或做记号。 水泥浆比重测法中间控制：质检员应预先绘制灰浆水灰比与比重标准关系 曲线。以拌制好的水泥浆比重找出对应水灰比。

8、进入灰浆搅拌桶水泥，应过筛， 剔除结块和其它杂物，拌制好的灰浆亦应再 次过筛入储浆池，以免堵管。 搅拌好水泥浆不得离析，因故搁置2h 以上的拌制浆液，应作废浆处理，严 禁再用。 钻进搅拌 桩机就位后， 启动电机开始施工，在下沉过程中注入水泥浆液，提升搅拌桩 体，重复下沉喷浆提升搅拌桩体完成四搅两喷。同时严格控制下沉和提升速度。 根据设计要求和有关技术资料规定，钻机钻进搅拌速度一般为0.5-0.8m/min， 重复搅拌提升速度一般为1m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆。 前后台有专人及时记录原始资料，前台：下沉提升速度、深度、时间。后台： 制浆罐数，水、水泥、外加剂用量，供浆、停浆、压风机压

9、力，送风，停气时间 等。 前后台，应事先明确联络信号，如使用对讲机、击管，吹哨，以便前后台配 合，及时供浆、停浆、送气、停气，避免断桩发生。 施工时因故停工，应将搅拌头提升或下沉至停浆深度以上（以下）0.50米 处，待恢复供浆再喷浆搅拌下沉（或提升）, 以确保不发生断桩现象。 若停机超过三小时，宜先清洗输浆管路、送浆泵中的灰浆。 施工过程中产生的涌土，用挖土机及时清理干净。 1.3.6 接头处理 时间间隔超过12 小时，且不超过 24 小时的，直接在外侧复打3 根搅拌桩， 详见示意图。 间隔时间较长在24 小时以上的，采用外侧绑不少于3 根 800500 旋喷 桩，先后桩之间用高压旋喷加强止水

10、效果时，先施工外侧，后施工内侧，详见示 意图。 补强的搅拌桩 48 小时施工的搅拌桩 新近施工的搅拌桩 1.4 三轴水泥土搅拌桩施工过程抽检及桩身检测 （1）三轴水泥土搅拌桩施工一周后进行开挖检查,检查成桩质量，若不符合 设计要求应及时调整施工工艺。 （2）止水桩检测要求：基坑开挖前或开挖时检测水泥土桩的尺寸、搭接宽 度，监测点按随机选取或选取施工中出现异常、开挖中出现漏水的部位；并可通 过开挖后截水效果判断；对施工质量有怀疑时可采用钻芯法检测桩体的单轴抗压 强度、连续性及深度，检测点数量不少于3 处。 （4）采用钻芯法（养护28d）检测搅拌桩的单轴抗压强度、完整度、深度。 检测桩数不应少于总

11、桩数的2%，且不应少于 3 根。每根桩的取芯数量不宜小于五 组，每组不宜少于3 件试块。 2、SMW 工法桩施工方法及主要技术措施 本基坑总体部分围护结构采用850600SMW （1000750 ）工法桩，桩 内插规格为 H700*300*13*24 （H800*300*13*26 ）的型钢， K7+559-K7+592采用密 插，K7+815-K7+965 、K7+755-K7+815采用插二跳一及插一跳一，泵房位置采用 密插法。转角及接缝位置采用高压旋喷桩800600 如下，具体详见图纸。 2.1 设备选用及施工方法 本工程计划投入1 台 JB-160 型三轴式搅拌钻机进行施工，具体施工顺

12、序详见 桩机运行路线图。桩机开始施工前测量复核桩位后开始施工。 2.2 SMW 工法围护桩工艺流程 SMW 围护桩施工工艺流程分别见流程图：SMW 工法围护桩施工工艺流程图， 流程图： SMW 工法施工程序图。 SMW 工法围护桩施工工艺流程图 测量放样 开挖沟槽及施作导墙 设置导向定位型钢 SMW 搅拌机就位，校正复核 SMW 搅拌机架设 桩机水平和垂直度 拌制水泥浆液，开启空压 机，送浆至桩机钻头 型钢进场，质量检验 下一施工循环 钻头喷浆、气并切割土体下 沉至设计桩底标高 型钢涂减摩擦材料 钻头喷浆、气并提升至设计 桩顶标高 钻孔 校核 H 型钢垂直度 插入型钢 固定型钢 残土处理施工完

13、毕 搅拌机械撤出 型钢回收且注浆回填 基坑开挖及结构施作， 完毕且达到设计强度 2.3 SMW 工法围护桩施工方法、工艺说明 2.3.1 场地回填平整 施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域内的表层硬物，素土回填夯实， 路基承重荷载以能行走50 吨大吊车及三轴深层搅拌桩机为准。 2.3.2 测量放线 根据建设单位提供的导线点作为起算依据。在现场布设施工控制点兼水准 点并进行测量、计算。施工控制点测量采用全站仪，按方向四测回及全圆观测法 测量，其成果满足规范要求。 利用复测过的坐标控制点和设计坐标值，经计算并复核有关测量数据后， 准确放出车站SMW 围护桩中心线位置。考虑围护结构施工误差及变形

14、，围护桩 的中心线外放10cm。根据 SMW 围护桩中心线位置，测放导沟槽开挖边线，控制 导沟槽位置。 导沟槽开挖完成后，根据设计图纸，测放桩位定上木桩并编号，测量桩 位地面标高，确定钻孔深度。 SMW 工法施工程序图 2.3.3 导沟槽施工 导沟槽设计 SMW 围护桩施工时，沿基坑周边修筑一圈临时道路，根据三轴深层搅拌桩 机的特点及施工场地情况，以挖填方量最少为原则，确定导沟槽底净宽1.0m，顶 净宽 1.2m，深 0.6m，外导槽截面采用 “倒梯形 ”型。 导沟槽施工 导沟槽开挖。 采用反铲挖掘机开挖导沟槽，人工配合修整边坡并清底，导沟 开挖一次完成。导沟槽和SMW 桩纵轴线须一致，其竖向

15、面必须垂直。两者偏差 不得大于 10mm，顶面应平整。 2.3.4 施工顺序 SMW 桩按图顺序进行施工。本工程设计采用整圆套打，其中两圆相交的公 共部分为重复套钻，以保证墙体的连续性和接头的施工质量。 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。 跳槽式双孔全套复搅式连接方式图 施工顺序 3 施工顺序 5 施工顺序 1 施工顺序 2 施工顺序 4 单侧挤压式连接方式：对于转角或有施工间断情况下采用下图此连接。 单侧挤压式连接方式图 施工顺序 2 施工顺序 4 施工顺序 1 施工顺序 3 施工顺序 5 2.3.5 定位型钢置放 SMW 围护桩外导沟槽施工完毕，且达到规定强度值后

16、，沿沟槽置放型钢导 轨横撑及导轨，导轨横撑垂直于沟槽纵轴线，导轨平行于沟槽纵轴线，其规格为 H700*300*13*24 （H800*300*14*26 ）型钢。型钢搭设应平稳顺直。然后按设计 要求内插 H型钢，在导轨面用红漆标定施工分档刻度标记。 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 工法的特点 , 水泥土配比的技术要求如下： 设计合理的水泥浆液，水灰比为 1.52.0 使其确保水泥土强度的同时，在插 入型钢时， 尽量使型钢靠自重插入。若型钢靠自重仍不能顺利到位，则略微施加 外力，使型钢插入到规定位置。 水泥土 28d 无侧限抗压强度

17、不小于1Mpa 。 水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工对 环境的扰动影响；为保证桩头质量搅拌桩超灌高度控制在0.5 米以上。 水泥土和涂有隔离层的型钢具有良好的握箍力，确保水泥土和型钢发挥复 合效应，起到共同止水挡土的效果，并创造良好的型钢上拔回收条件，即在上拔 型钢时隔离涂层易损坏，产生一定的隔离层间隙。 水泥土在型钢起拔后能够自立不塌，便于充填孔隙。 根据工程实际情况确定其基本配合比，水泥掺量设计要求为20%，上下两 次（四搅两喷）。 水灰比控制要先行试桩，然后确定， 为保证型钢下插顺利，应根据现场成 桩质量添加木质素磺酸钙。 2.3.7 桩机就位 由当班班长统

18、一指挥桩机就位。移动前看清上、下、左、右各方面的情况， 发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。 桩机就位做到稳定、平正，并用线锤观测龙门立柱垂直度以确保桩机的垂直 度。桩体垂直度不大大于1/200。桩机定位后再进行定位复核，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，应进行试成桩实验，以确定搅拌桩施工时的水泥掺入 比、水灰比、搅拌下沉和提升速度等参数。 准备水泥浆液及浆液注入 在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前搅制浆液。 根据设计要求，采用42.5 级普通硅酸盐水泥，设计水灰比为1.5-2.0 ，水泥掺入 量为 20

19、%，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算。注浆压力为1.5Mpa 2.5Mpa ，以浆液输送能力控制。 钻进搅拌 桩机就位后，启动电机开始施工，在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液， 同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度控 制在 0.5-0.8m/min ，提升速度控制在1m/min ，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做 好每次成桩的原始记录。 2.3.9 H 型钢选材与焊接 2.3.9.1H 型钢选用 H700*300*13*24 （H800*300*14*26 ）型钢。若所需H 型钢长度 不够，需进行拼焊， 焊接采用 E43XX 焊条，焊缝应均为破口满焊，焊缝要求

20、二级， 焊好后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。焊好后的型钢应进行探伤检测，检测 合格后方可使用。 2.3.9.2H 型钢对接焊接工艺 1、 型钢对接采用直接。 2、 对接坡口： 1）、翼板采用双面坡口，角度控制在50 度，偏差正负5 度。钝边2mm。 组对间隙预留2 面貌。 2）、腹板采用单面坡口，角度控制在45 度，钝边2mm ，组对间隙2mm。 3、 焊接采用手工电弧焊，焊条采用和Q235B 匹配的 E43XX 焊条，或二氧化碳气 体保护焊，焊丝ER50-6 。 4、 焊接质量要求等强对接，焊缝要求熔透2 级焊缝， UT 检测。 5、 检测频率：成品到现场检测构建总数的20%，现场加工检测

21、每条焊缝总长度 的 20%。 2.3.9.3 单根型钢中的焊接接头不宜超过2 个，焊接接头的位置应避免设在开挖面 附近；相邻型钢接头竖向位置宜相互错开，错开距离不宜小于1 米，且型钢接头 距离基坑底面不宜小于2 米。 2.3.10 涂刷减摩剂 根据设计要求，本支护结构的H 型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔 出回收。 H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减 摩剂。 减摩剂重量配合比为氧化石蜡：阳离子乳化剂：OP：助乳剂：防锈剂： 水=15:1.3:0.8:2:2:65 。 清除 H 型钢表面的污垢及铁锈。 减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才

22、能涂 敷于 H 型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。 如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可 以在潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。 如 H型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂刷施工前抹去 表面灰尘。 H 型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除，重 新涂刷减摩剂。 2.3.11 H 型钢的插入与固定 三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机立即就位，准备吊放H 型钢。 H 型钢使用前， 在距其顶端 25cm 处开一个中心圆孔，孔径约 10cm，并在此 处型钢两面加焊两块各厚1cm 的加强板，中心开孔与型钢上孔对齐。 根据复测的高程控制点，用水准仪引放到定

23、位型钢上，根据定位型钢与H 型钢顶标高的高度差，在型钢两腹板处外侧焊好吊筋，误差控制在5cm 以内。 型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。 安装好吊具及固定钩，然后用 50 吨吊机吊起H 型钢，用线锤校核其垂直度。 在沟槽定位型钢上设H 型钢定位卡，固定插入型钢平面位置，型钢定位卡必 须牢固、水平，而后将H 型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水 泥土搅拌桩体内，采用线锤控制垂直度，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 吊筋将其搁置在定位型钢上，待 水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将吊筋及沟槽定位型钢撤除。 若 H型钢插放达不到设计标高时，则重复提

24、升下插或振动下插使其达到设 计标高，此过程中始终用线锤跟踪控制H型钢垂直度。 吊钩 吊钩 定位卡 定位型钢 水泥土搅拌桩 H型钢 H型钢 1、H型钢吊放2、H 型钢定位 槽钢 定位型钢 8 钢筋 水泥土搅拌桩 H型钢 3、H型钢固定4、H型钢成型 2.3.12 桩顶冠梁施工 图 3：H型钢成桩步骤沿沟槽设吊架临时固 定型钢，完成SMW 围护桩后，在沟槽内按设计要求绑 扎钢筋、立模、浇筑钢筋混凝土桩顶冠梁，固定型钢顶端，并于其中设置各类预 埋件。 浇注压顶圈梁时，埋设在圈梁中H 型钢部分必须用泡沫板将其与混凝土隔开， 否则将影响 H 型钢的起拔回收。 2.3.13 型钢拔除 2.3.13.1 型

25、钢拔除前提条件 主体结构施作完毕，达到一定强度且主体结构与支护结构土方回填完成后， 并且有顶板换撑浇筑好顶板换撑达到设计强度后（注意二、 三道钢支撑处抗剪构 件、电焊疤等必须清除干净）开始拔除H型钢，采用专用夹具及千斤顶以桩顶圈 梁为反梁， 起拔回收 H 型钢。H 型钢拔出后及时对桩体内部空隙压入水灰比为1.15 1.18 的的纯水泥浆进行填充，以控制变形量。 在围护结构完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。 保证围护外侧满足履带吊6m 回转半径的施工作业面，以便能够有拔型 钢的工作面。施工便道需要硬化处理，履带吊下方铺设钢板加强地面承载力。 2.3.13.2 型钢拔除施工 （1）

26、型钢两面用钢板贴焊加强，顶升夹具将H型钢夹紧后，用千斤顶反复 顶升夹具，直至吊车配合将H 型钢拔除。 （2）H 型钢露出冠梁顶面700mm ，露出部分不能有串连现象，否则必须用 氧气、乙炔把连接部分割除，并用磨光机磨平。 （3）桩头两面应有钢板贴焊，增加强度，检查桩头50 圆孔是否符合要求， 若孔径不足必须改成50；如孔径超过则应该割除桩头并重新开孔，每根桩头必 须待两面贴焊钢板后才能进行拔除施工。 （4）型钢拔除后留下的空隙应及时注浆填充。灌浆采用纯水泥浆填充水灰 比控制在 1.151.18 （5）型钢拔除后及时清理、整理运出现场。 2.3.14 接头处理 时间间隔超过24 小时，且不超过2 天的， 直接在外侧复打1 根搅拌桩， 详见 示意图。 间隔时间较长在2 天以上的， 采用外侧绑 3 根桩，先后桩之间用压密注浆加 强止水效果时间，压密注浆先施工外侧，后施工内侧，详见示意图。 补强的搅拌桩 48 小时施工的搅拌桩 新近施工的搅拌桩 2.3.15 试块留置及施工过程抽检 施工第一批桩(不少 3 根)，敬请监理旁站,并检查：水泥投放量，水灰比，浆 液泵送时间，下沉提升时间，桩长和垂直度控制方法。 采用钻芯法（养护28d）检测搅拌桩的单轴抗压强度、完整度、深度。检测 桩数不应少于总桩数的2%，且不应少于3 根。每根桩的取芯数量不宜小于五组， 每组不宜少于3 件试块。