地铁车站洞门加固搅拌桩施工方案

某工程盾构工作井盾构洞口土体加固施工采用日本进口三轴搅拌机、接钻杆方式的完成超深Ø850三轴水泥土搅拌桩。加固范围为：盾构底部5米、盾构顶部3米，加固土体长度28.3米、加固土体宽度5.2米的土体。加固深度为36.95米。加固强度分为强加固与弱加固, 强加固深度为14.9米，弱加固深度为22.05米。

地基加固利用拆接钻杆技术共计完成深度为36.95米的Ø850三轴水泥土搅拌桩134幅。

1用搅拌桩机施工预埋孔，放入预埋钻杆。

2进行水泥土搅拌桩施工。搅拌下沉钻杆，到第一组钻杆结束。

3拆下钻杆接头，移动桩机到预埋钻杆位置。

钻杆加接流程示意图1～3

4连接预埋钻杆，提升预埋钻杆，移动桩机回到原桩位。

5将预埋钻杆和第一组钻杆连接起来，继续搅拌下沉。

6重复步骤3～5直至到达设计桩深。

提升搅拌时，拆卸钻杆放回预埋孔中。

钻杆加接流程示意图4～6

盾构井现场地质情况表

层号土层名称一般层底埋

深(M)桩深

静探比贯入

阻力

Ps（MPa）

标准贯入

N值

②3砂质粉土浦东7.5

36.95米3.799.8

③1淤泥质粉质粘土11.50.67-

③2粉砂13.0 3.2612.7

④淤泥质粘土24.00.84-

⑤1粘质粉土31.0 1.11-⑤2粉质粘土（浦

东）

47.0 3.0721

⑤3粉质粘土58.0 2.04-⑦1-2砂质粉土56.07.7633⑦2粉砂72.015.3745

盾构井进洞口加固平面图

盾构井进洞口加固剖面图

★主要施工技术参数

水泥用量：上部22.05米弱加固搅拌土体重量的8％，

下部14.9米强加固搅拌土体重量的25 ％；外掺剂：掺入水泥重量5％的膨润土；

水灰比： 1.8；

钻进、提升速度：1.0～2.0米/分钟；

三轴搅拌桩径：3×Φ850。

搅拌桩成桩施工

★加接钻杆组合

钻杆预制钻杆连接

在项目实施过程中使用三轴搅拌机具预搅成孔, 采用现场连接钻杆工艺，最大搅拌深度37.5米。

加接钻杆组合表

钻杆长度加接钻杆钻进深度钻杆组数起钻23.7米-20.7米1第一次拆接41.7米18米37.5米2

盾构井进洞口加固检测分析表

单轴抗压强

度MPa 单轴抗压强

度MPa

垂直渗透系

数cm/s

垂直渗透系

数cm/s

桩号2－62－82－62－8平均值 1.62 1.27 1.12E-089.53E-09标准偏

0.430.22 2.88E-09 2.79E-09

差

离散率27%18%26%29%

★质量评估结论：

无侧限抗压强度试验结果表明，本次抽样样品组单轴无侧限抗压强度平均值均大于1.2Mpa。通过抽样样品的垂直渗透实验表明，本次抽样样品的渗透系数均小于10-7cm/s。

搅拌桩桩体钻芯取样

通过这个工程实例的实际应用和操作，证明使用从日本进口的桩机和搅拌动力设备以及钻具，结合钻杆加接技术进行超深搅拌桩施工，是完全可行的。现有的MAC-240-3B动力装置在水灰比不小于2.0和下沉速度不大于0.3～0.5的控制条件下，搅拌施工深度可以达到60米，进入硬土层7号土将近30米。结合DH608-120M桩机的自身携带的桩架垂直度监控系

统，通过正常的桩架调节操作，可以使桩架和钻进的垂直达到1/200的精度要求。满足了钻进加接技术所要求的垂直精度要求。钻杆加接工艺的可行性得到了工程应用的验证，并在应用过程中得到改进，提高了工效。

超深搅拌桩的研究和应用，使搅拌桩的深度突破桩架的限制，超过30米，达到60米，并且加固范围明确，加固体的防渗隔水性能可靠，对周围环境的影响比较小。可以广泛的应用于，深度较大的地下隔水帷幕工程、深基坑围护结构的防水、深层大体积地基加固，以及插入H型钢后的SMW工法桩围护结构和超深抗拔桩、超深承载桩等。可以作为围护结构、隔水帷幕、地基加固等用途。由于三轴搅拌机施工具有：施工速度快、加固质量稳定、垂直度好、加固土均匀、止水效果好、挤土效应小、对环境影响小、无污染等优点，其主要优点是其它加固工艺所难于替代的。施工深度加深后，其在地基加固工程中的应用会越来越多，其应用的市场前景非常广阔，是一种很有推广前途的施工工艺。

目前超深地基加固施工工艺主要有三重管双高压旋喷桩、超深三轴搅拌桩，在经济上有一定的可比性，以下是目前市场上几种地基加固的大致报价情况。

三轴搅拌桩、旋喷桩市场报价情况表

序号工艺名称

单价

（元/m3）

备注

1超深三轴搅拌桩

（本项目）

500

深度50米，水泥掺量

25%（450公斤/ m3）

3普通三轴搅拌桩220深度约30米，水泥掺量20%（360公斤/

m3）

4普通三重管旋喷

桩

320

深度约30米，

水泥掺量450公斤/ m3

5三重管双高压旋

喷桩

450

深度约50米，

水泥掺量380公斤/ m3

从上表可以看出，超深三轴搅拌桩比普通三轴搅拌桩单价要高出约一倍，其主要是应用工程量小摊消费大、钻杆增加、水泥掺量增加、施工时间增加等原因造成。和同深度三重管双高压旋喷桩比较，目前市场价相差不大，三重管双高压旋喷桩在国内推出已有较长时间，目前市场价已有一定幅度的下降（而且表中的水泥掺量较低），虽然超深搅拌桩目前由于各种原因，单价较高，但随着超深搅拌桩的逐步推广应用，日趋成熟后，其价格也会逐步下降，而且三轴搅拌桩有着加固范围（桩径）明确可靠、垂直度好、加固土均匀、止水效果好、挤土效应小、对环境影响小等其它地基加固工艺难于代替的优点，随着地下工程的深度越来越深、环境保护要求越来越高，超深搅拌桩也会带来难以估量的经济和社会效益。