三轴搅拌桩施工技术在基坑围护中的应用.doc

三轴搅拌桩施工技术在基坑围护中的应用羊成效 皮朝阳摘要：本文结合浙江义乌农村合作银行金融综合楼工程基坑围护施工实例，介绍了三轴搅拌桩在基坑围护中作为止水帷幕的应用，从三轴搅拌桩的施工流程、施工准备、施工过程等方面的技术要点与质量保证措施进行阐述，实践证明，三轴搅拌桩在本工程止水效果良好，保证了基坑支护的整体稳定性，确保了基坑及地下室施工的安全，起到了较好的效果。关键词：三轴搅拌桩 止水帷幕 基坑围护 施工41 工程概况浙江义乌农村合作银行金融综合楼工程位于义乌国际商贸城金融商务区 01-22 地块，国际商贸城的东侧，占地面积7970.7，总建筑面积 72200.56，地下3层，地上30层，裙房4层，建筑高度149.5m，框架核心筒结构。根据基坑开挖深度和工程地质情况，-2为强风化粉砂质泥岩，-3为中等风化粉砂质泥岩，可能导致设备无法施工，设计三轴水泥土搅拌桩桩底标高不明确，基坑设计开挖深度15.9m，三轴水泥搅拌桩施工最大深度约为9.6m。基坑平面布置图如图1所示。图1 基坑结构平面布置图2 深基坑施工难点2.1 本深基坑越过环城北路约30m左右即为义乌江，场地内原有老东青溪通过（详见图二），其东侧约50m外为新的东青溪河道。浅层地下水一般普遍和地表水体相联系，深层地下水与附近河道水力联系较密切。本工程的砂砾层与义乌江的水系相通，义乌江的水位高低直接影响基坑内的水位。若遇雨季义乌江水位提高容易回灌至新的东清溪，特别是遇到极端天气，义乌江的水位抬高极易引起倒灌，对本深基坑危险性较大。2.2 该工程深基坑面积约7500左右，地下三层,且深度达15.9m，除主楼外的独立承台为抗浮设计，有5m深的抗浮锚杆1000余根，地下室施工周期长相对对深基坑施工增加了难度。2.3 土方开挖总量约11万方之巨。其中石方量为 55285 m3,基坑中的二道钢筋混凝土支撑和26根支撑格构立柱桩对机械挖土增加了不少施工难度。2.4 -7.8m的第二道支撑基本上已在强风化岩石部位，四角支撑部位对开挖石方带来相当大的难度。3 基坑围护方案本工程基坑围护采用大直径钻孔灌注桩与两道钢筋混凝土内支撑的组合结构，三轴搅拌桩850600水泥土搅拌桩作止水帷幕，水泥土搅拌桩采用标准连续方式施工，搭接形式为全断面套打，水泥土搅拌桩采用P.O.42.5普通硅酸盐水泥，水灰比1.8，水泥掺合量26%。为确保水泥土搅拌桩的施工质量，应对水泥土随机取样，每班制作水泥土试块1组，水泥搅拌桩养护期不得少于28天，无侧限抗压强度大于1.5MPa。4 三轴搅拌桩施工4.1 三轴搅拌桩施工工艺流程（图2）图2 三轴搅拌桩施工工艺流程 4.2 施工准备1）本工程使用ZKD85-3型三周搅拌机进行止水帷幕的施工，施工前做好场地平整、清理障碍物，桩机设备安装，同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、水泥浆流动制备站。做好浆管、电缆线连接工作，最后进行机械调试。2）根据坐标基点，按设计图放出桩位，并设临时控制桩，填好技术复核单，提请验收。3）开挖导沟及放置定位控制线，测量定位好后，根据基坑围护边线用0.4m3挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为12006001000,并清除地下障碍物，开挖沟槽土体应及时处理，以保证三轴水泥土搅拌桩正常施工。4）桩机拼装完毕施工前，必须用经纬仪进行校正，校正完毕用线锤进行定点及辅助观测，由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清周围情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，线锤进行实施观测以确保钻机的垂直度；三轴搅拌桩桩位定位偏差应小于10。成桩后桩中心偏位不得超过50mm，桩机垂直度偏差不超过5。4.3 施工过程1）三轴搅拌桩采用一次搅拌工艺，在桩底部分重复搅拌注浆，施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式连接方式,示意如图3所示。 图3 三轴搅拌桩施工顺序2）制备水泥浆及浆液注入，在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近摆设水泥筒仓，水泥筒仓底部应浇注40004000300混凝土底板，在开机前按要求进行水泥浆液的搅制，将配制好的水泥浆送入贮浆池内备用。根据设计要求并结合工程实际情况确定其基本配合比为；水与水泥的质量水灰比为1.51.8；P.O.42.5普通硅酸盐水泥掺量为26%，每立方米水泥掺量为500Kg。水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路混合注入。注浆压力为0.51.0MPa左右，注浆流量：150-200L/min/每台，根据具体施工情况，搅拌桩钻进速度，合理控制供浆量，确保每幅桩水泥用量，三轴搅拌桩现场施工如图4所示。图4 三轴搅拌桩现场施工图3）三轴水泥搅拌桩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，单幅桩水泥浆需供用量,喷浆下沉、不大于0.5m1.0mmin，提升的速度不大于1.0m1.5mmin，在水泥搅拌桩底部分重复搅拌注浆,停留2分钟左右,并做好原始记录，遇到障碍物等异常情况，应减慢速度，底部应适当持续搅拌注浆。4）桩与桩的搭接时间不宜大于12小时，由于不可避免造成施工搭接时间超过12小时，搭接施工必须放慢搅拌速度，确保搅拌桩搭接施工质量。5）三轴搅拌桩施工过程中出现冷缝，侧采取在冷缝处搅拌桩外侧补搅拌桩的技术措施，新增搅拌桩与原搅拌桩搭接厚度约10cm，如图5所示。图5 三轴搅拌桩冷缝处理示意图5 质量保证措施5.1桩位放样误差不大于10，桩身垂直度按不大于1/200，成桩误差不大于50，相邻桩施工间隔小于等于24小时。5.2水泥流量、注浆压力采用人工控制，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，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。5.3土体应充分搅拌，严格控制钻孔下沉、提升速度，下沉和提升力求匀速，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。5.4浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。5.5压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。5.6发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉0.51.0m后方能继续注浆，等1020秒恢复搅拌，以防断桩发生。5.7钻头提出时应有专人铲除钻头上粘附的泥块，以确保钻头再次下沉时，泥土搅拌充分、均匀及提升时桩身不出现空心。5.8作业前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设备由专人负责操作，上岗前必须检查设备的性能，确保设备运转正常。5.9观察桩架垂直度指示针调整桩架的垂直度，并挂有线锤、并不定期用经纬仪复核线锤基准点。5.10严禁使用过期水泥、