三轴搅拌桩土体加固施工方案

三轴搅拌桩土体加固施工方案
为保证基坑开挖安全，基坑开挖前先对基坑内采用φ850@600mm的三轴搅拌桩抽条加固，具体加固部位见附图郑和站基坑加固平面图。

1.1施工工艺参数
三轴搅拌桩施工采用两搅两喷工艺，即桩机下落、提升搅拌头均喷浆搅拌。

在施工第一根桩时，须根据地质情况进行工艺试桩，以标定各项施工技术参数，主要包括：
①搅拌机钻进、提升速度；
②灰浆的水灰比，并测定比重；
③每米桩长的输浆量。

水灰比控制在1.2～1.5之间，水灰比越大则搅拌桩水泥土强度越低；水灰比太小则搅拌施工困难；须根据施工试桩情况确定。

其它各参数应以选择适当的搅拌下沉、提升速度为控制基准，以此控制水泥掺量，保证设计需要的水泥用量可均匀的喷入桩体中，并注意使下沉时的浆液用量在70%左右。

经过以往经验及同行业施工经验，在本基坑地基加固施工中我们采用如下的施工参数进行控制，具体参数数据依据现场试桩确定。

水灰比：1.2～1.5（相对应的比重为1.44～1.37），注浆压力：1.5～2.0 MPa，注浆流量：150～250L/min/每台，搅拌机下沉速度：<1.0m/min，搅拌机提升速度：<1.5m/min，重复搅拌提升速度V≤0.8m～1.0m/min。

1.2硬化场地、开挖基槽、设置定位架
为使搅拌机施工时的涌土不致冒出地面，施工前沿桩钻孔位置，用挖机开挖一道宽1.0m，深1.0m左右的基槽，先行施工纵向两排桩，待施工完后，钻机后退，再开挖相同尺寸的基槽，施工紧邻的两排桩，由此反复，直至施工完毕。

由于三轴桩机机架高达30m，重达约160t，为保证施工安全，钻机处施工场地须平整、硬实、必要时须铺路基箱板。

1.3桩机就位、制浆、搅拌施工
三轴搅拌桩机开到指定桩位，对中，定位偏差不得大于5cm，测出桩机底盘及路基箱标高，在桩机钻杆上用红油漆标出记号，以此确定搅拌桩机悬吊提升及下降的起讫位置，控制桩顶、桩底标高。

施工前必须调整好桩架的垂直度，倾斜度控制在3‰以内，并应在桩架上吊线锤以便于随时校核。

水泥浆制备设备设在三轴桩施工现场，在拌浆桶附近搭建水泥库，在开钻前应进行浆液的拌制。

应严格按工艺交底要求的水灰比制浆，并应设记录牌记录制浆数量。

拌制的水泥浆倾入集料斗中搅拌，随时备用。

三轴桩搅拌机运转正常后，启动搅拌机电机，放松钢丝绳，使搅拌机沿桩机导向架切土搅拌下沉，同时喷浆喷压缩空气搅拌注浆下沉。

三轴桩搅拌机下沉达到设计深度后，在桩底部重复搅拌注浆15秒左右。

然后边喷浆、边逆向旋转，边提升钻杆，直至设计桩顶标高，再将钻头提出地面，整个施工过程中供浆不得中断，以免水泥土堵塞喷浆管。

施工时注意喷浆速率与提升速度相协调，以确保水泥浆沿桩长均匀分布。

搅拌提升时须派专人负责铲除搅拌轴上附着的泥浆。

一根桩施工完毕后，将三轴桩桩机移至新的桩位，重复上述步骤，进行下一根桩的施工。

1.4三轴搅拌桩具体施工工艺
（1）搅拌机就位
吊机或塔吊悬吊搅拌机到达指定位置，使中心管中心对准设计桩位。

搅拌机就位由当班班组长统一指挥桩机就位，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（偏差不得超过0.5% H），搅拌桩桩位定位偏差应小于20mm。

（2）预搅下沉
待搅拌机的冷却水循环正常后，启动电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架边搅拌，边切土下沉，下沉速度可由电机的电流监控监测表控制，工作电流不应大于70A。

（3）水泥浆配合比
水泥浆液配比须根据现场试验进行修正，参考配比范围为：水灰比：1.2～1.5。

根据本工程的特点，水泥浆配比的技术要求如下：
①设计合理的水泥浆液及水灰比，使其确保水泥土的强度。

②水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，减轻施工时对环境的扰动影响。

③根据设计要求，结合工程实际，拟订此次三轴搅拌桩的水泥浆液配合比为：
1）水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为P.O 42.5级；
2）水灰比为1.5（可视现场土层情况适当调整）；
3）水泥浆比重1.364，水泥掺入量空桩为7%，其每米水泥用量为188Kg，实桩为20%，其每米水泥用量为537Kg；
4）实桩身28天无侧限抗压强度≥1.2Mpa（空桩为≥0.4Mpa）。

成桩28d后，钻芯取样做无侧限抗压强度试验，来检测桩身的强度和均匀性。

一般地基加固28d无侧限抗压强度要求在1.0～1.2MPa。

④搅拌桩施工时每个台班做三组70.7×70.7×70.7mm，按规范规定严格标准进行养护，送检测中心做抗压试验。

（4）制备水泥浆液及浆液注入
在施工现场布设水泥浆搅拌系统（自动搅拌站），附近安置水泥罐，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。

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初凝时间，尽量安排连续作业。

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：1.5～2.0 MPa，注浆流量：150～250L/min/每台，搅拌速度：大于
30～50转/分，经计算能满足水泥含量的要求。

（5）钻进搅拌
三轴搅拌桩桩身采用两搅两喷工艺，第一次喷浆量控制在60%，第二次喷浆量控制在40%；即先定位下沉至设计深度（比设计深度深200mm），然后喷浆搅拌提升，再重复搅拌下沉，最后搅拌提升。

水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度：
①下沉速度不大于1.0m／min；②提升速度不大于1.5m／min；③在桩底部分重复搅拌注浆2min。

并做好原始记录。

参见以下图所示：
三轴搅拌桩钻进关系图
（6）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，然后移位后以上步骤再进行下幅根桩的施工。

（7）施工过程监控要点
①测量放线复核，重点对控制性轴线、桩位进行复查，满足要求后方可就位开机。

②水泥搅拌桩开钻之前，应用清水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水
排尽后方可下钻。

③开机前检查导向架的垂直度，开机后随时观察控制其垂直度是否满足规范要求(搅拌桩垂直度偏差不得超过1%，桩位偏差不大于20mm)。

④水泥浆液须按设计配比拌制，搅拌均匀、不得离析；且输送连续、不得中断。

⑤为了确保桩体每米掺和量以及水泥浆用量达到设计要求，配备专人记录。

现场配备水泥浆比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

⑥桩机搅拌转速、提升速度根据本工程的地质报告和桩机、注射泵的性能下沉搅拌
1.0m/min，提升速度不大于1.5m/min左右为宜。

⑦为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留2分钟，进行磨桩端。

余浆上提过程中全部注入桩体。

且在桩顶以下3m范围内应进行复搅。

⑧施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。

每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。

严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，储浆罐内的储浆量不应小于一根桩的用量加50kg，若储浆量储浆量少于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

施工中所用水泥浆存放的有效时间应符合下列规定：
1）水泥浆拌制好以后存放时间不得超过2h，当超过有效时间应按废浆处理。

2）浆液存放时应控制浆体温度在5～40℃范围内。

⑨施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。

如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。

在12小时内采取补喷措施，补喷时应浆搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升，若停机超过3小时，应先拆卸输浆管路，对管道清洗后再进行复喷。

⑩为控制好钻机钻入深度，在钻杆上表示出具体的长度尺寸，通过两者对照是否一致来控制钻机下钻深度。

1.5常见质量问题的分析与处理
（1）施工中固化剂应严格按预定的配合比拌制，并应有防离析措施。

（2）起吊应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，成桩要控制搅拌机的提升速度和搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量加水，但应考虑冲水成桩对桩身强度影响。

凡经输浆管冲水下沉的桩，喷浆提升前必须将喷浆管内的水排清，同时应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

（3）每天加固完毕，应用水清洗贮料槽罐、砂浆泵、搅拌机和相应管道，以备再用。

1.6质量控制标准
三轴搅拌桩允许偏差、允许值。