地铁工程桩基施工方案(SWM工法桩、高压旋喷桩、钻孔灌注桩)

（6）水泥浆液拌制
水泥浆在搅拌桶中按规定的水灰比配制拌匀后排入存浆桶，再由2台水泥泵抽吸加压后经过输浆管压至钻杆内注浆孔。为了保证供浆压力，供浆平台距离施工地点100米左右为宜。水泥浆液的水灰比严格控制在1.6～2.0。
（7）钻杆下沉与提升
按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。钻杆下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于1.0m/min，现场设专人跟踪检测、监督桩机下沉、提升搅拌速度，可在桩架上每隔1m设明显标记，用秒表测试钻杆速度以便及时调整钻机速度，以达到搅拌均匀的目的，在桩底部分适当持续搅拌注浆至少15s，确保水泥土搅拌桩的成桩均匀性并做好每次成桩的原始记录。
7
完成SMW桩
撤除导轨。并按设计顶圈梁的尺寸开槽置模。
8
弃土运输
开挖冠梁沟槽，土方外运。
9
施工压顶梁
立压顶梁模板，绑钢筋，浇筑冠梁砼。
5
（1）桩位放样
根据设计提供的坐标基准点，由现场技术人员放出桩位，施工过程中桩位误差必须小于20mm。采用套打一孔工艺，外侧桩桩心距为1200mm。在导槽上以1200mm为间距，用红油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。相邻桩的咬合时间不得超过12小时。
（2）桩机就位
钻机安放保持水平，钻杆保持垂直，其倾斜度不得大于0.5%；
钻机的位置与设计桩位偏差不得大于50mm；
钻机与高压注浆泵的距离不宜过远；
钻机钻杆必须采用钻杆导向架进行定位。
（3）贯入注浆管
高压旋喷桩成孔采用二重管法施工；
将高喷台车移至孔口，先进行地面试喷以调整喷射压力，为防止水、气嘴堵塞，下管前可用胶布包扎，下喷射管要下到喷射深度；
（1）型钢减摩剂
型钢的减摩是型钢插入和顶拔顺利进行的关键工序，施工中成立专业班组严格控制，减摩制作主要通过涂刷减摩剂实现：
清除型钢表面的污垢和铁锈。
使用电热棒将减摩剂加热至完全熔化，用搅棒搅动时感觉厚薄均匀，方可涂敷于H型钢表面，否则减摩剂涂层不均匀容易产生剥落。
如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应事先用抹布擦去型钢表面积水，再使用氧气加热或喷灯加热，待型钢干燥后方可涂刷减摩剂。
（8）特殊情况处理
孔口不返浆时，查明原因停止提升喷射管，通过停喷、静喷、或加大浆液稠度，多次反复直至返浆。
停喷后继续开喷时，应将喷射管下插50cm，以保证桩墙的连续性。
喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度收缩，使固结体顶部出现凹穴，及时用水灰比为0.6的水泥浆进行补灌，并要预防其它钻孔排出的泥上或杂物进入。
②桩机应平稳、平整，每次移机后可用水平尺或水准仪检测桩机平台的平整，并用线锤对立柱进行垂直定位观测以确保桩机的垂直度，并用经纬仪经常校核，经纬仪检测频率为每天至少一次，必要时请专业监理工程师到现场复测。
③三轴搅拌桩桩机定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。
④工程实施过程中，严禁发生定位桩及定位线移位，一旦发现挖机在清除导槽沟时碰撞定位桩及定位线使其跑位，立即重新放线，严格按照设计图纸进行施工。
在导槽上设置型钢定位卡固定插入型钢的平面位置。型钢定位卡牢固、水平，将H型钢底部中心对准桩位中心沿定位卡徐徐垂直插入水泥土搅拌桩内，用经纬仪或线锤控制型钢插入垂直度。
型钢插入过程中应随时调整型钢的水平误差和垂直误差。
若型钢插放达不到设计标高，可以慢慢提升型钢到适当高度，重复下插至设计标高，下插过程中始终使用经纬仪或线锤控制H型钢垂直度。
旋喷过程中应严格按照设计与试桩参数进行施工；
注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
（6）拔管与冲洗
旋喷施工完毕，应迅速拔出注浆管，并用清水冲洗管路。为防止浆液凝固收缩影响桩顶高程，必要时可在原孔位采用冒浆回灌或第二次注浆等措施。
（7）桩机移位
待旋喷桩机注浆管全部提出地面后，应先关闭电极，然后将桩机移至新的桩位。
②用缆风绳定位，由于场地的限制，达不到受力角度的要求，便用增加缆风绳数量、减小角度来控制调整型钢的方向，使工字钢顺利进入导向架内。型钢定位采用定位卡。
③工字钢插到标高后，用Φ18弯成钩状，一端钩在型钢的吊点孔中，另一端电焊或挂在固定支架上，一周后拆除。
型钢定位卡示意图
6
型钢须垂直、准确的插入搅拌桩，并在基坑回填前拔除，应采取以下措施以保证型钢顺利插拔：
（3）拔除型钢
型钢拔出，减摩剂至关重要。因此，型钢表面应进行除锈，并在干燥条件下涂抹减摩剂，搬运使用应防止碰撞和强力擦挤。且搅拌桩顶制作围檩前，事先用牛皮纸将型钢包裹好进行隔离，以利拔桩。
待主体完成并且强度达到80%以后，拔除型钢：先用两台250t千斤顶将型钢顶松，然后用50t吊车拔除。同时向留下的孔内灌注M15水泥砂浆。
主要技术参数
序号
技术参数项目
参数指标
1
水泥掺入比
20%
2
供浆流量
140～160L/min
3
浆液配比
水：水泥=1.6～2.0：1
4
泵送压力
1.5～2.5Mpa
5
下沉速度
＜100cm/min
6
提升速度
＜100cm/min
7
28天无侧限抗压强度
≥1.5Mpa
8
水泥浆的比重
1.29～1.37
9
搅拌速度
两边搅拌头：26.0；
4
（1）测量定位
施工场地的基准点、基轴线及水准点均须会同监理及设计单位共同引进，经复核及各方签证后方可使用；
对于标定的基准点要做好明显的标志和编号，并做好保护工作；
使用经纬仪和钢卷尺等，采用坐标法进行桩位区域边线的测定；
对施工区域内的所有桩进行测量定位，并做好明显、牢靠的桩位标志。此外，还要做好测量记录，以便复核。
地铁工程桩基
（一）
1
车站出入口及风道段采用SMW的围护形式，Φ850@600工法桩，桩长约20米，内插H型钢，隔一插一布置。
SMW工法桩施工时，成桩的两种顺序见《SMW工法桩搭接示意图》，图中阴影部分为重复套钻：方式一为跳槽式双孔全套复搅式连接，用于标准直线段，水泥搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套钻来保证，以达到止水的作用；方式二为单侧挤压式连接，用于围护结构转角处或曲线段。
（2）导槽施工
导槽起定位和导向作用，用挖掘机机械开挖。导槽开挖质量直接关系到搅拌桩能否顺利成桩和成桩精度，施工中需特别保证以下措施的实现：
①严格控制导槽施工精度，导槽在成桩的起始阶段起导向作用，因此必须保证导槽内壁面的垂直精度达到规范要求（0.5%）。
②施工放样以设计图中SMW围护体的中心线为导槽的中心线。
为了加大固结体尺寸，避免固结体尺寸减小，可以采用提高喷射压力、泵量或降低回转与提升速度等措施。
在喷射注浆过程中，应观察冒浆的情况，以及时了解土层情况，喷射注浆的大致效果和喷射参数是否合理。冒浆量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因并采取相应的措施。若系地层中有较大空隙引起的不冒浆，可在浆液中掺加适量速凝剂或增大注浆量，如冒浆过大，可减少注浆量或加快提升和回转速度，也可缩小喷嘴直径，提高喷射压力。
型钢表面涂刷完减摩剂后若出现剥落现象应及时重新涂刷。
（2）型钢插入
型钢就位后，通过桩机定位装置控制，靠型钢自重或借助一定的外力（送桩锤）将型钢插入搅拌桩内，插入到位的型钢应超出冠梁30cm。
型钢起吊前在型钢顶端150mm处开一中心圆孔，孔径约100mm，装好吊具和固定钩，根据引设的高程控制点及现场定位型钢标高选择合理的吊筋长度及焊接点，控制型钢顶定位误差30mm，标高误差小于20mm。
（4）桩机垂直度校正
桩架垂直度指示针可调整桩架垂直度，并用线锤经纬仪进行校核。在桩架上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在3‰内。
（5）桩长控制标志
对于SMW工法桩，搅拌桩桩长控制很重要，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，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
型钢起吊示意图
型钢用50t与25t吊车合吊，以保证型钢在型钢过程中不变形。吊装时25t汽车吊和50t吊车（小钩）先水平三点吊起H型钢，吊点位置和数目按正负弯矩相等的原则计算确定，在型钢离地面一定高度后，由50t的汽车吊垂直起吊，25t的汽车吊水平送吊，成竖直方向后，再用50t吊车（大钩）一次进行起吊垂直就位。
中间搅拌头：14.5；
单位：rpm/min；
10
每桶水泥用量（0.6立方米容量）
258～316Kg
4
SMW工法桩施工步骤
Leabharlann Baidu序号
名称
施工顺序
技术措施
1
导槽开挖
开挖导向沟槽，可作为泥水沟，并确定表层土是否存在障碍物。导沟一般宽0.8～1.0m，深0.6～1.0m。
2
置放导轨
导轨主要用于施工导向与型钢定位。
2
3
主要采用的技术参数：
高压水：压力P=20～25Mpa，水量Q=60～70L/min；
压缩空气：压力P=0.5～0.7Mpa，风量Q=0.8～1.0m3/min；
浆液：压力P=1-3Mpa，浆量Q=70～80L/min，浆液比重1.5；
提升速度：10～20cm/min；
旋转速度：10～20rpm。
3
设定施工标志
根据设计的型钢间距，设定施工标志。
4
三轴搅拌桩施工
先搅拌下沉，上提喷浆，然后重复搅拌下沉，上提喷浆。在搅拌注入水泥浆过程中，有一部分浆液会返回地面，要尽快清除并沿挡土墙方向作一沟槽，方便插入型钢。
5
插入型钢
一般在水泥土凝固之前沉入泥土中，能较好的保持型钢的垂直度与平行度。
6
固定型钢
型钢沉入设计标高后，用水泥砂浆等将型钢固定。
高压旋喷桩主要用于围护结构接缝止水和地基加固，包括B1、Z1区间与中央大道海河隧道地下连续墙接口处采用高压旋喷桩加固及节点部位海河隧道范围内地基加固。
（二）
1
地连墙外阳角加固采用φ800@600高压旋喷桩，要求28天无侧限抗压强度不小于1.2MPa。
根据施工需要，拟定高压旋喷桩施工主要采用三重管法施工，采用XP-55型高压旋喷桩机钻孔，ZJB-90型高压泵注浆，人工配合吊车移机就位。
垂直槽方向放置两根定位700×300×13×24mm工字型钢，型钢涂隔离剂后，垂直插入到搅拌桩：
①搅拌桩结束后，根据测量放线的桩位，将导向架就位，校正平面位置和水平后，将架体的四脚固定。型钢在插入过程中的平面位置和垂直度由两台经纬仪采用前方直角交汇法控制，垂直度偏差控制在0.5%以内，再插入搅拌桩内，并在沉放过程中及时纠偏。由于架体选材合适，搬运移动定位都较方便，给施工带来很大便利。
将喷射注浆管插入预定的深度。在插管过程中，为了防止泥沙堵塞喷嘴，要一边射水一边插管，水压力一般不宜超过1Mpa。
（4）制备固化剂浆液
在旋喷桩贯入注浆管的同时，后台拌制固化剂浆液(水泥浆等)，待压浆前浆液倒入集料斗中，严格按设计要求配制浆液。
（5）旋喷注浆
当喷射注浆管插入预定深度后，由下而上进行喷射注浆；
③在导槽沟的两侧设置可以复原导槽中心线的标桩，以便在已经开挖好导槽沟的情况下，也能随时检查导槽的走向中心线。
④施工测量的内业计算成果应详加核对，由测量者和复核校对者二人共同签名，以免计算出错，导致放样错误。
（3）桩机就位
①移动搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度达到0.5%以内。桩机移位由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。
SMW工法桩搭接示意图
采用ZLD165型三轴螺旋钻机，钻机钻孔直径为Φ850mm，钻杠中心距为600mm，钻杠直径为Φ273mm，导轨中心距为600×Φ102mm，钢丝绳直径Φ20mm，滑轮个数为6个，操纵方式为电气控制。
2
SMW工法桩施工工艺流程图
3
为了保证施工质量，施工中必须加强主要技术参数的控制，并要求在施工现场做到挂牌施工，SMW工法施工主要技术参数如下：
对冒浆应妥善处理，及时清除沉淀的泥渣。在砂层中用二重管注浆旋喷时，可以利用冒浆进行补灌已施工过的桩孔。
5
（1）桩身检验
旋喷桩完工后必须对桩身进行抽检，可采取开挖检查、钻孔取芯、荷载标准贯入等方法。检验点的数量为施工注浆孔数的2%～5%，不合格者应进行补喷。
（2）质量控制
桩位偏差＜5cm，钻孔垂自度＜1%H。
（8）注浆、搅拌、提升
开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直至提升到离地面50cm处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。搅拌桩桩体应搅拌均匀，表面要密实、平整。桩顶凿除部分的水泥土也应上提注浆，确保桩体的连续性和桩体质量。
（9）定位型钢的放置