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【摘要】本文作者从实际工作出发,分析概括了三轴水泥土搅拌桩后,套打固化、止水效果良好,阐述了三轴水泥土搅拌桩相比于单轴和双轴,施工工期短,效率更高,搅拌也更为均匀。
【关键词】工程施工;施工技术;三轴搅拌桩
基坑工程概况:
汕头“电器广场”工程位于汕头市长平路与金环路交汇处,东面紧邻汕头市财政局,南侧为星河大厦。本工程±0.000m相当于绝对标高+3.300m。基坑总面积约14200m2,基坑总延长米约464m。基坑普遍区域开挖深度约为16.2m。
工程地质:
(1)上部软弱土结构层(第2土层:主要由流塑态淤泥、淤泥质土、淤泥混贝壳与松散状粉砂夹层等软弱土层组成。含水率高,抗剪强度低,压縮性高,工程地质条件不良。
(2)中、下部粘性土-砂土结构层(第3-10土层:该结构层土层组成较复杂,主要由可塑粘性土、软-可塑灰色粘土、中密-密实状砂土及砂质粘性土(残积土)组成,各层软、硬相间产出。
(3)底部刚性结构层(第11-12岩带)由强、中风化花岗闪长岩组成。本结构层是场区坚实、稳定的岩石基底,工程地质条件良好。
因城市处于海边,粘性土及砂土层较厚,含水率高,为了避免塌孔现象的发生,保证成桩质量,同时为确保在基坑开挖过程中,外围周边地下管线的稳定性及围护桩的垂直度;此外,沿海地下水体对基坑会存在一定影响,因此需要对基坑围护结构进行止水处理。综上所述,采用三轴搅拌桩对土体进行套打固化处理,并作为止水帷幕。
最终确定基坑采用顺作法施工,基坑围护采用三轴水泥土搅拌桩+钻孔灌注桩+被动土加固+混凝土支撑体系。本工程三轴搅拌桩为单排式,采用型号为ZLD180/85三轴搅拌机1台环场地一周施工;中型挖掘机1台配合清土及探挖,另外冷缝补桩采用高压旋喷桩机1台。
施工工艺:
流程:测量放样→开挖沟槽,清理地面、地下障碍物→桩机就位,校正,复核桩基水平和垂直度→拌制水泥浆液,送浆→桩机钻头喷浆、气,切割土体下沉至设计桩底标高→钻头喷浆、气升至设计桩顶标高→桩机移位→残土处理→施工完毕→下一施工循环。
桩机就位:当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设路基箱,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,桩机在开挖前应挖宽1.5x深2m的导槽,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,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度,三轴搅拌桩施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式施工,正式施工时将具体编号到每根桩,以利检查施工。
制备水泥浆液及浆液注入:在施工现场安装水泥罐及搭建拌浆施工后台,后台要求牢固、避雨,外观整洁。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桶内备用。
淤泥、粗砂等地质不好的地层水泥用量为25%,其余地层为20%。
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10小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力:4-6 Mpa,注浆流量:150-200L/min/每台。
钻进搅拌: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,在桩底部分重复搅拌注浆,停留1分钟左右,并做好原始记录。匹配好浆量与泵量,尽量在圈梁底标高1.0m以下部位开始喷浆,下沉过程中将浆量尽可能注入。
清洗、移位:将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下一根桩的施工。
三轴搅拌桩冷缝处理:设计要求三轴搅拌桩必须连续施工,间隔时间不超过24h,施工过程中一旦出现冷缝(桩体不连续施工超过24小时)则采取在冷缝处桩外侧补桩方案。在桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,补桩与原有桩搭接桩心距为545mm,补桩采用高压旋喷桩。
监控点:
本工程地处城市中心,对废土外运,施工噪声的控制要求高,周边已建建筑物多,地下管线多,场地小工作面局促,地下土质淤泥-粗砂层较厚。根据以上特点,具体监控点侧重于严格控制施工流程,保证连续施工;严格控制水泥浆制备及钻进注浆,保证桩体质量;严格控制施工文明及安全措施,避免对工地周围产生不良影响致不利工程进行。
监控措施:
外购水泥严格控制质量标准,检查复核质量保证资料,坚持进行必要的实验测试,建立严格验收把关制度;
测量放线,开挖导沟:根据业主提供的坐标基准点,按照图纸尺寸放线,核对地下管网分布图纸,避免施工中断,监理复核后,开挖导沟,测放深搅桩施工基坑内边线,严格按控制线施工;
定位、移机:在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢或定位辅助线,按设计要求在导向定位型钢或定位辅助线上划定钻孔位置,施工人员根据确定的位置严格控制钻机桩的移动,确保钻孔轴心就位不偏。开钻前检查桩平稳性,固定端正,桩架垂直,并用仪器检测桩机的水平度、桩架的垂直度是否符合要求;
搅拌注浆:根据设计所标深度,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,水泥浆泵送流速必须稳定,水灰比1:1.5,水泥掺入量20%,淤泥、粗砂层土体应提高水泥掺入量(25%),钻进速度0.5~1M/min,提升时速度为1~2M/min。在2种不同的速度中,注入的水泥浆必须搅拌均匀,过滤后采取高压喷气进行孔内水泥翻绞,使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌,水泥与土充分拌和,确保搅拌桩的质量;
严格控制钻管下钻,提升的速度,若出现注浆孔堵或断浆现象,要求施工单位及时停泵,排除故障后,应搅拌下沉至停浆点以上(下)0.5M处,等供浆后再喷浆下钻(提升),进行复喷浆,若停机超过3小时,为防止浆液硬结堵管,先拆卸输浆管,清理畅通,施工过程中防止断桩、空桩;
监控施工连续性,严禁钻杆下钻、提升中途进行换岗接班,建立交接班记录,保证桩之间有效搭接。相邻桩施工需要连续,不得超过12小时;
因地下障碍或停电等特殊情况或施工的不连续性形成“冷接头”时,准确记录产生原因,在相应位置做好标识,做好数据记录,以便进行相应的补救措施。
施工现场应全面规划,并在施工现场平面布置图,其现场道路应平坦、坚实、畅通,交叉点及危险地区应设明显标志。搅拌机设专人作安全警戒,施工时操作人员应经常注意机械运转是否正常,发现异常应及时纠正。施工产生的废土及时外运到指定地点,避免影响工作面。进出施工现场的所有车辆不得鸣笛,出现场时不污染道路和环境。
结语:
工程实践证明,采用三轴水泥土搅拌桩后,套打固化、止水效果良好,三轴水泥土搅拌桩相比于单轴和双轴,施工工期短,效率更高,搅拌也更为均匀。此外,在采用套孔法进行施工的情况下,使得桩间搭接长度得到了有效保障,不会因为桩体垂直度存在的偏差而出现桩间搭接长度不够的现象。在施工过程中,需要依据工程所在地的地质水文情况,不断优化施工工艺,提高施工质量,以取得较好的社会经济效益。
【关键词】工程施工;施工技术;三轴搅拌桩
基坑工程概况:
汕头“电器广场”工程位于汕头市长平路与金环路交汇处,东面紧邻汕头市财政局,南侧为星河大厦。本工程±0.000m相当于绝对标高+3.300m。基坑总面积约14200m2,基坑总延长米约464m。基坑普遍区域开挖深度约为16.2m。
工程地质:
(1)上部软弱土结构层(第2土层:主要由流塑态淤泥、淤泥质土、淤泥混贝壳与松散状粉砂夹层等软弱土层组成。含水率高,抗剪强度低,压縮性高,工程地质条件不良。
(2)中、下部粘性土-砂土结构层(第3-10土层:该结构层土层组成较复杂,主要由可塑粘性土、软-可塑灰色粘土、中密-密实状砂土及砂质粘性土(残积土)组成,各层软、硬相间产出。
(3)底部刚性结构层(第11-12岩带)由强、中风化花岗闪长岩组成。本结构层是场区坚实、稳定的岩石基底,工程地质条件良好。
因城市处于海边,粘性土及砂土层较厚,含水率高,为了避免塌孔现象的发生,保证成桩质量,同时为确保在基坑开挖过程中,外围周边地下管线的稳定性及围护桩的垂直度;此外,沿海地下水体对基坑会存在一定影响,因此需要对基坑围护结构进行止水处理。综上所述,采用三轴搅拌桩对土体进行套打固化处理,并作为止水帷幕。
最终确定基坑采用顺作法施工,基坑围护采用三轴水泥土搅拌桩+钻孔灌注桩+被动土加固+混凝土支撑体系。本工程三轴搅拌桩为单排式,采用型号为ZLD180/85三轴搅拌机1台环场地一周施工;中型挖掘机1台配合清土及探挖,另外冷缝补桩采用高压旋喷桩机1台。
施工工艺:
流程:测量放样→开挖沟槽,清理地面、地下障碍物→桩机就位,校正,复核桩基水平和垂直度→拌制水泥浆液,送浆→桩机钻头喷浆、气,切割土体下沉至设计桩底标高→钻头喷浆、气升至设计桩顶标高→桩机移位→残土处理→施工完毕→下一施工循环。
桩机就位:当班班长统一指挥桩机就位,桩机下铺设路基箱,移动前看清上、下、左、右各方面的情况,桩机在开挖前应挖宽1.5x深2m的导槽,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,并用经纬仪或线锤进行观测以确保钻机的垂直度,三轴搅拌桩施工顺序采用跳槽式双孔全套复搅式施工,正式施工时将具体编号到每根桩,以利检查施工。
制备水泥浆液及浆液注入:在施工现场安装水泥罐及搭建拌浆施工后台,后台要求牢固、避雨,外观整洁。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桶内备用。
淤泥、粗砂等地质不好的地层水泥用量为25%,其余地层为20%。
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10小时。注浆时通过2台注浆泵2条管路同Y型接头从H口混合注入。注浆压力:4-6 Mpa,注浆流量:150-200L/min/每台。
钻进搅拌: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,在桩底部分重复搅拌注浆,停留1分钟左右,并做好原始记录。匹配好浆量与泵量,尽量在圈梁底标高1.0m以下部位开始喷浆,下沉过程中将浆量尽可能注入。
清洗、移位:将集料斗中加入适量清水,开启灰浆泵,清洗压浆管道及其它所用机具,然后移位再进行下一根桩的施工。
三轴搅拌桩冷缝处理:设计要求三轴搅拌桩必须连续施工,间隔时间不超过24h,施工过程中一旦出现冷缝(桩体不连续施工超过24小时)则采取在冷缝处桩外侧补桩方案。在桩达到一定强度后进行补桩,以防偏钻,保证补桩效果,补桩与原有桩搭接桩心距为545mm,补桩采用高压旋喷桩。
监控点:
本工程地处城市中心,对废土外运,施工噪声的控制要求高,周边已建建筑物多,地下管线多,场地小工作面局促,地下土质淤泥-粗砂层较厚。根据以上特点,具体监控点侧重于严格控制施工流程,保证连续施工;严格控制水泥浆制备及钻进注浆,保证桩体质量;严格控制施工文明及安全措施,避免对工地周围产生不良影响致不利工程进行。
监控措施:
外购水泥严格控制质量标准,检查复核质量保证资料,坚持进行必要的实验测试,建立严格验收把关制度;
测量放线,开挖导沟:根据业主提供的坐标基准点,按照图纸尺寸放线,核对地下管网分布图纸,避免施工中断,监理复核后,开挖导沟,测放深搅桩施工基坑内边线,严格按控制线施工;
定位、移机:在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢或定位辅助线,按设计要求在导向定位型钢或定位辅助线上划定钻孔位置,施工人员根据确定的位置严格控制钻机桩的移动,确保钻孔轴心就位不偏。开钻前检查桩平稳性,固定端正,桩架垂直,并用仪器检测桩机的水平度、桩架的垂直度是否符合要求;
搅拌注浆:根据设计所标深度,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,水泥浆泵送流速必须稳定,水灰比1:1.5,水泥掺入量20%,淤泥、粗砂层土体应提高水泥掺入量(25%),钻进速度0.5~1M/min,提升时速度为1~2M/min。在2种不同的速度中,注入的水泥浆必须搅拌均匀,过滤后采取高压喷气进行孔内水泥翻绞,使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌,水泥与土充分拌和,确保搅拌桩的质量;
严格控制钻管下钻,提升的速度,若出现注浆孔堵或断浆现象,要求施工单位及时停泵,排除故障后,应搅拌下沉至停浆点以上(下)0.5M处,等供浆后再喷浆下钻(提升),进行复喷浆,若停机超过3小时,为防止浆液硬结堵管,先拆卸输浆管,清理畅通,施工过程中防止断桩、空桩;
监控施工连续性,严禁钻杆下钻、提升中途进行换岗接班,建立交接班记录,保证桩之间有效搭接。相邻桩施工需要连续,不得超过12小时;
因地下障碍或停电等特殊情况或施工的不连续性形成“冷接头”时,准确记录产生原因,在相应位置做好标识,做好数据记录,以便进行相应的补救措施。
施工现场应全面规划,并在施工现场平面布置图,其现场道路应平坦、坚实、畅通,交叉点及危险地区应设明显标志。搅拌机设专人作安全警戒,施工时操作人员应经常注意机械运转是否正常,发现异常应及时纠正。施工产生的废土及时外运到指定地点,避免影响工作面。进出施工现场的所有车辆不得鸣笛,出现场时不污染道路和环境。
结语:
工程实践证明,采用三轴水泥土搅拌桩后,套打固化、止水效果良好,三轴水泥土搅拌桩相比于单轴和双轴,施工工期短,效率更高,搅拌也更为均匀。此外,在采用套孔法进行施工的情况下,使得桩间搭接长度得到了有效保障,不会因为桩体垂直度存在的偏差而出现桩间搭接长度不够的现象。在施工过程中,需要依据工程所在地的地质水文情况,不断优化施工工艺,提高施工质量,以取得较好的社会经济效益。