三轴搅拌桩施工方案.docx

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三轴搅拌桩施工方案

上海轨道交通18号线工程土建4标

（下盐路站附属结构）（1号出入口及Ⅰ号风亭）

三轴搅拌桩（止水帷幕）

施工方案

编制单位：

上海天德建设（集团）有限公司

编制：

审核：

批准：

编制日期：

年月

三轴搅拌止水桩施工方案

一编制依据

（1）上海轨道交通18号线土建工程4标下盐路站施工设计图纸；

（2）现场勘察所掌握的情况和资料；

（3）地下综合管线探测成果报告；

（4）标准及规范

1）《基坑工程技术规范》DG/TJ08-61-2010；

2）《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJ/T199-2010；

3）《地基处理技术规范》DG/TJ08-40-2010；

4）《市政地下工程施工质量验收规范》（DG/TJ08-236-2013）。

二工程概况

2.1设计概况

本工程位于浦东地区沪南公路与规划下盐路交叉路口，沿沪南公路南北向布置，为地下二层标准岛式车站。

车站附属结构共有2个风亭、4个出入口，其中Ⅱ号风亭与2号出入口合建，3号、4号出入口为预留出入口，拟采用顶管法施工，各附属结构均为地下一层现浇混凝土结构。

2.2工程地质及水文地质条件

根据上海岩土工程勘察设计研究院有限公司提供的《上海市轨道交通18号线一期工程4标下盐路站岩土工程勘察报告》所示，下盐路站1#风亭地质主要土层：

①1填土、②1粉质粘土、③淤泥质粉质粘土、③j粘质粉土、④淤泥质粘土、⑤11粘土、⑥粉质粘土、⑦11粘质粉土夹粉质粘土，三轴搅拌桩位于①1填土与⑤11粘土层内。

下盐路站1#出入口地质主要土层：

①1填土、③淤泥质粉质粘土、③j粘质粉土、④淤泥质粉质粘土、⑤11粘土、⑥粉质粘土，三轴搅拌桩位于①1填土与④淤泥质粉质粘土内。

2.3工程数量

本工程基坑围护采用φ800@950钻孔灌注桩支护加φ850@600三轴搅拌桩止水帷幕，1号出入口三轴搅拌止水帷幕桩为桩径为φ850@600，（桩长为20m、16.5m、18.5m、15m、9m等），1号风亭三轴搅拌止水帷幕桩为桩径为φ850@600，（桩长为17.5m、19m等）。

三轴搅拌止水帷幕桩采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为20%（土体容重1.8t/m3）。

表2.3-1三轴搅拌桩工程数量表

1

1号出入口

9~20

2049.14

2

1号风亭

17.5~19

967.87

三施工部署

3.1施工进度计划

本工程三轴搅拌桩桩底伸入⑤11层粘土层中，采用1台三轴搅拌桩机及配套的注浆设备，试桩采用原位试桩，试桩完成后三轴搅拌桩预计一天施工15幅，计划施工工期如下：

（1）计划试桩时间：

2018年3月13日。

（2）计划1号出入口止水帷幕加固施工：

2018年3月13日~2018年3月20日。

（3）计划1号风亭止水帷幕加固施工：

2018年3月21日~2018年3月25日。

3.2主要施工机械设备配置计划

表3.2-1施工机具设备需用量一览表

序号

机具名称

规格

单位

数量

备注

1

动力头

Ф850

台

1

2

履带式桩架

SF808Ⅲ

台

1

3

压浆泵

BW-250

台

2

4

挖掘机

EX-200

台

1

5

空压机

6m3/min

台

1

6

搅拌注浆系统

Z20

套

1

3.3劳动力配置计划

表3.3-1劳动力需用计划

序号

工种

人数

备注

1

打桩机驾驶员

2

2

挖掘机驾驶员

2

3

普工

2

文明施工和施工帮助

4

司泵

2

开泵、维修泵

5

拌浆

3

操作自动拌浆系统、添加水泥

6

管理人员

2

3.4主要工程材料用量

3.4-1主要材料计划表

工程部位

材料

数量（t）

备注

1号出入口

水泥

740

水

1110

1号风亭

水泥

350

水

525

四施工工艺及方法

附属基坑围护结构采用∅850@600三轴水泥土搅拌桩作为止水帷幕，采用套打三轴搅拌设备。

4.1施工准备

组织有关人员熟悉图纸和分项工程施工工艺，了解施工现场地上和地下物及管线现状，做好充分的技术准备工作。

根据施工进度编制材料进场计划、提前做好定货工作，完善有关技术资料。

在施工实践中，施工员、技术员应随着设计和施工条件等因素的变化调整和补充完善施工方案。

根据图示坐标尺寸与勘测院提供的控制点进行定位，根据国家水准点引测相对标高。

4.2工艺试桩

1）根据设计进行工艺性试验，数量不得少于2根。

2）根据试桩结果、按照图纸要求的水泥掺量，对以下技术参数进行复核性计算：

①水泥掺量、②水灰比、③喷嘴流量、④水泥浆泥浆比重、⑤下沉速度、⑥提升速度、⑦喷浆压力、⑧搅拌深度等。

3）以上参数作为施工控制依据，要求在现场必须做到挂牌施工严格执行，以保证搅拌桩水泥掺量符合设计图纸要求。

4.3工艺流程

1）场地平整：

首先对原地面及以下3米左右的杂物进行清理，管线的迁改,然后进行回填，场地平整；因施工时，为加强路面的稳定，桩机施工道路需铺设垫层，桩机下铺设钢板，以确保桩机的安全与施工质量。

2）测量放线：

根据提供的坐标基准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志；放样定位后，做好测量技术放复单。

3）开挖沟槽：

在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的泥浆，为了保证桩机的安全移位及施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。

沟槽宽约1.0～1.2m，深0.7~1m。

；

4）桩机就位：

桩机移位由当班组长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位做到平稳、安全。

桩机桩位定位后，由当班组长负责对桩位进行复核，偏差不得大于50mm；

5）桩机垂直度校正：

利用在桩机上的水平仪调整桩架四个方向的水平度，即把钻机立柱导向架垂直度误差控制在1/250内。

同时，施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长；

6）水泥浆液拌制：

a.选用强度等级P.042.5级新鲜水泥，材料检测合格后方可使用；在施工过程中，所使用的水泥应过筛，严格控制浆液水灰比，制备好的浆液不得离析，泵送应连续进行；

b.对储存在储浆桶内配置好的水泥浆液进行比重测试，以控制水泥浆液比重，满足设计及施工方案的要求；

c.搅拌设备应采用经国家计量部门认证的自动计量装置，计量段浆量、总浆量、搅拌深度等指标，保证搅拌桩喷浆总量、喷浆均匀。

d、制备好的浆液不得离析，水泥浆严格按预定的配合比制作，浆液不得停置时间过长，超过两小时的浆液应降低强度等级使用。

7）搅拌下沉、提升喷浆：

a.采取一搅一喷工艺，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀速下钻，匀速提升，同时根据下钻和提升二种不同的速度（钻时每分钟0.5～1米，提升每分钟1～2米），注入不同量的搅拌均匀的水泥浆液（下钻70%～80%，提升30%～20%），为使水泥土翻搅，并往孔内注入压缩空气，使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌。

b.施工顺序采用单侧挤压方式。

桩与桩的搭接时间间隔不宜大于24h。

若因特殊原因超过上述时间，应对最后一根桩先进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接；如间歇时间太长（如停电等）与下一根无法搭接时，应在设计和建设单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。

图4.3-1单侧挤压施打示意图

c.在桩底标高原位喷浆30s以上，在浆液与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

d.施工时如因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。

若停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。

8）提钻、转移：

将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录表，桩机移位并校正桩机垂直度后进行下一根桩施工。

图4.1-1三轴搅拌桩一喷一搅单侧挤压施工流程图

4.4施工参数选择

a、施工参数

搅拌桩桩径：

850mm

桩间搭接：

250mm

初凝时间：

45min

成桩垂直度误差：

≤0.5%

水泥掺量：

20%

水灰比：

1.5-2.0

水泥浆比重：

1.29-1.37

浆液流量：

160L/min

桩径偏差：

≤50mm

下沉速度：

0.5-1.0m/min

提升速度：

1-2m/min

加固抗渗系数不大于10-7cm/sec，最终应形成封闭的隔水帷幕，以确保基坑安全。

注浆泵出口压力保持在0.4~0.6MPa，单位体被搅拌土体中的水泥用量≥360Kg/m³。

b、水泥浆比重的计算

设：

水泥浆比重为X，水灰比为n，水泥体积为1，水泥密度取3.1。

有X=3.1（n+1）/（3.1n+1）

当n取1.5时，得X=1.37

当n取2.0时，得X=1.29

c、单桩水泥用量计算

止水帷幕（1号出入口）

序号

桩号

桩数

桩顶

桩底

桩长

单桩方量

小计

水泥掺量

单桩水泥

小计水泥

1

1-30、55-64

40

5.2

-11.3

16.5

18.71

748.44

20.0%

6.74

269.44

2

31-54、71-78

32

5.2

-13.3

18.5

20.98

671.33

20.0%

7.55

241.68

3

65-70

6

5.2

-14.8

20

22.68

136.08

20.0%

8.16

48.99

4

79-82、118-121

8

5.2

-9.8

15

17.01

136.08

20.0%

6.12

48.99

5

83-117

35

5.2

-3.8

9

10.21

357.21

20.0%

3.67

128.60

合计

121

2049.14

737.69

止水帷幕（Ⅰ号风亭）

序号

编号

桩数

桩顶

桩底

桩长

单桩方量

小计

水泥掺量

单桩水泥

小计水泥

1

1-17、23-28、33-48

39

5.2

-12.3

17.5

19.85

773.96

20.0%

7.14

278.62

2

18-22、29-32

9

5.2

-13.8

19

21.55

193.91

20.0%

7.76

69.81

d、三轴施工参数计算

桩长（m）

提升速度（m）

下沉速度（m）

单桩时间（分）

水灰比

浆液比重

泵量（L）

浆液总量（吨）

水（吨）

水泥（吨）

单桩土体重量

水泥掺量

16.5

1

0.65

42

1.5

1.36

145*2=290

16.56

9.94

6.63

33.68

20%

18.5

1

0.65

47

1.5

1.36

145*2=290

18.57

11.14

7.43

37.76

20%

20

1

0.65

51

1.5

1.36

145*2=290

20.08

12.05

8.03

40.82

20%

15

1

0.65

38

1.5

1.36

145*2=290

15.06

9.03

6.02

30.62

20%

9

1

0.65

23

1.5

1.36

145*2=290

9.03

5.42

3