三轴搅拌桩(PPT)

2.3H型钢施工流程
型钢进场
质量检验
三轴搅拌桩施工完毕
H型钢垂直起吊定位
校核H型钢垂直度
插入型钢
固定型钢
2.4 SMW工法桩施工顺序
SMW 工法施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复 套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，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。 施工过程中H型钢为隔一插一，局部隔一插二。

工法桩隔一插一示意图
工法桩隔一插二示意图
2.5H型钢表面处理
1. 清除 H 型钢表面的污垢及 铁锈。除 锈 应在干燥 条 件 下进行， 再 在表面涂 刷 减 摩材料。 2.减摩剂必须用电热棒加热 至完全融 化 ，用电热 棒 搅 拌均匀，才能涂覆于H型钢 上，否则 涂 层不均匀 ， 易 剥落。 3.如遇雨雪天，型钢表面潮 湿，应先 用 抹布擦干 表 面 才能涂刷 减 摩剂 ，不 可 以 在潮湿表 面 上直接涂 刷 ， 否则将剥落。 4. 如 H 型钢在表面铁锈清除 后不立即 涂 减摩剂 ， 必 须 在以后涂 刷 ，施工前 抹 去 表面灰尘。
搅拌桩机到达作业位置，由当班机长统一指挥， 移动前仔细观察现场情况，确保移位平稳、安全，待 桩机就位后，用吊锤检查调整钻杆与地面垂直角度， 确保垂直度偏差不大于1%。在桩机机架上画出以米 为单位的长度标记，以便钻杆入土时观察、记录钻杆 的钻进深度，确保搅拌桩桩长不少于设计桩长。

4.备制水泥浆：
按成桩工艺试验确定配合比拌制水泥浆，待压浆 前将水泥浆倒入储浆桶中，制备好的水泥浆滞留时间 不得超过2小时。

1.12水泥用量计算
开钻前对拌浆工作人员做好交底工作，在施工现场 配备电脑计量的自动搅拌系统和散装水泥罐，以确保 浆液质量的稳定。水泥浆液的水灰比为0.5，水泥掺 量不小于20%（注：弱加固区水泥掺入量为8%）。 水泥用量计算：M=H*S*P*I M——单排桩水泥用量，单位为吨。（单排桩为咬合 的三排桩。） H——为桩基长度，单位为m。 S——单排桩截面积，取1.5m2。 P——被搅拌土体密度，淤泥质粘土取1740Kg/m3。 I——水泥掺入量，取20%。
和清淤，分层夯实回填粘性土，必要时可以掺拌石灰 和水泥，确保桩机站位处地基稳定。

2.桩位布置： 按设计图排列布置桩位，在现场用全站仪定出每
根桩的桩位，并做好标记，每根桩的桩位误差 ±50mm 。放样后做好测量技术复核单，报监理复核
验收，确定无误后方可施工。
1.9三轴搅拌桩施工工艺

3.桩机就位：
三轴搅拌桩施工工艺
北京建工济南市轨道交通R3线六标段项目经理部
目录
1
搅拌桩施工流程及设备简介
2
SMW工法桩
3 4
问题处理
质量控制
1.1三轴搅拌桩简介


定义：三轴搅拌桩是长螺旋桩的一种，桩机同时有三 个螺旋钻孔，施工时三条螺旋钻孔同时向下施工，一 般用于地下连续墙工法使用，是软基处理的一种有效 形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使 水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提 高地基强度。 作用：三轴搅拌桩在基坑围护工程起到重要的作用， 一种中间不插型钢，只作为止水用，如需挡土应与其 他工艺结合应用；一种是搅拌桩桩体内插 H型钢（俗 称SMW工法）既可以起到止水亦可以作挡土墙，适 用于挖深较浅的基坑。

三轴搅拌桩施工顺序如下图，其中阴影部分为重复套 钻，保证止水帷幕的连续性和搭接的施工质量，水泥 土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（搭接250mm）来保证，以达到止水的作用。 三轴搅拌桩施工顺序采用单侧跳打施工方式（注：搭 接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过16小时）。
施工顺序3 施工顺序5 施工顺序7
1.1三轴搅拌桩简介


优点：三轴搅拌桩与其他支护形式的桩相比，施工速 度快，每幅成桩时间约 30-40 分钟（ 24 小时可完成 60m 左右）；成桩后止水效果显著；机械自动化控 制，操作程序简单；人工投入少，施工成本低；并且 三轴搅拌桩由于沟槽开挖完成后即可进行施工，现场 不需要泥浆池，施工现场安全文明有保障。插入型钢 后三轴搅拌桩既起到止水又起到支护作用；同时型钢 可以回收利用。 缺点：三轴搅拌机械及附属设施安装时间需要 10 天 左右，而此机械及附属设施需要工作场地较大，所需 水泥储存量大，同时用电量大，一台 500Kw 的变压 器只能供应一台三轴搅拌机的运转。三轴的施工也需 对地质情况进行考虑，适用于处理淤泥、淤泥质土、 泥炭土和粉土土质。
1.3桩机

三轴搅拌机三个钻头， 两边两个进行浆液输 送，中间一个为气孔， 主要作用松动土体， 防止翻浆，保证土体 与水泥充分搅拌均匀。 而且落钻时两边钻头 正旋转，中间钻头反 旋转。起钻时两边钻 头反旋转，中间钻头 正旋转。这样可以充 分保证水泥浆液与土 体充分搅拌均匀，减 少气泡的存在，避免 桩体沉降。

1.13水泥浆液制备及注入

目录
1
搅拌桩施工流程及设备简介
2
SMW工法桩
3 4
问题处理
质量控制
2.1 SMW工法桩

搅拌桩桩体内插 H 型钢俗称 SMW 工法，该桩体既可以 起到止水亦可以作挡土墙，适用于挖深较浅的基坑，尤 其是车站出入口。
2.2 SMW工法桩设计要求



1. 型钢采用热轧 H 型钢，型钢上段露出冠梁 500mm 。 当型钢焊接接长时，应采用坡口等强焊接，焊缝质量等 级不应低于二级。单根型钢中焊接接头不超过 2 个，焊 接接头位置不宜设在支撑位置或开挖面附近等型钢受力 较大处；相邻型钢接头竖向位置应相互错开，错开距离 不小于1.0m。 2.桩体与内插型钢的垂直度都不应大于 1/200，型钢顶 标高允许偏差±50mm；型钢平面位置允许偏差：平行 于基坑边线50mm，垂直于基坑边线10mm；型钢转角 允许偏差3°。 3.型钢宜在桩体施工结束后 30min内插入，插入前应检 查其平整度和接头焊缝质量。
1.7三轴搅拌桩施工流程图
清除地下障碍物 平整场地
定位放线
开挖沟槽 水泥浆配制 搅拌机架设 搅拌机就位，校正复 核桩机水平和垂直度 压浆注入 开启空压机，送 浆至桩机钻头 钻头喷浆、气并切割土体 下沉至设计桩底标高 至桩底标高后停留搅拌 提升5m复搅
钻头喷浆、气并提升 至设计桩顶标高
下一施工循环 施工完毕
施工顺序1
施工顺序2
施工顺序4
施工顺序6
250
1.10三轴搅拌桩施工顺序

除单侧跳打施工方式外，三轴搅拌桩施工还有单侧挤 压施工方式，见下图。当施工条件受到限制，桩机无 法来回行走，采用此施工顺序。
施工顺序2 施工顺序4 施工顺序6
施工顺序1
施工顺序3
施工顺序5
施工顺序7
250
1.11三轴搅拌桩钻进及提升
1.3桩机
该项工法要求对施工设备进行选 型，选型的主要依据是桩深、桩 截面形状和尺寸等，通常要确定 的内容包括：桩机型号、桩架高 度、加接次数、钻杆组合等。一 般能够进行超深三轴搅拌桩施工 的桩机为120m以上液压履带式 桩机，桩架的高度一般为18m、 24m、27m和33m。根据技术 要求对桩架、电机和钻杆进行组 装，组装要求至少需要有 40m×20m的场地，并需要吊 车配合施工。
1.9三轴搅拌桩施工工艺
5.预搅下沉： 启动喷浆机，放松卷扬机钢丝绳，使浆喷桩机沿 导向架自上而下浆喷切土下沉，开启灰浆泵同时喷浆， 边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土充分拌合，直到 下沉钻进至桩底标高，并原位喷浆30S以上。 6.提升喷浆搅拌： 确认浆液已到桩底时，以试验确定的速度提升搅 拌钻头，边喷浆边旋转，提升到离地面50cm处或桩 顶设计标高后再关闭灰浆泵，在原位转动喷浆30s， 以保证桩头均匀密实。
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一号 注浆 孔
气孔（提 升时喷浆）
二号 注浆 孔
1.4附属设施

一台三轴搅拌机 昼夜施工约用水 泥 72t ，现场需储 备足够水泥量以 保证施工不中断
水泥搅 拌池
水泥储 存池
1.5桩机各设备使用功率
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 总计：（1～9）+10 总计：（1～9）+11 总计：（1～9）+12 总计：（1～9）+13 设备名称 泥浆泵 下搅拌桶 上搅拌桶 螺旋输送泵 空压机（大） 空压机（小） 抽水泵 清水抽水泵 主卷扬 钻杆 钻杆 钻杆 钻杆 ZKD65-3（Φ 650） ZKD65-3B（Φ 650） ZKD85A-3（Φ 850） ZKD85B-3（Φ 850） 规格型号 额定功率（kw） 15 7.5 15 11 55 4 4 11 45 90 110 180 225 配备数量 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 合计（kw） 30 7.5 15 22 55 4 4 11 45 90 110 180 225 283.5 303.5 373.5 418.5 独立，提供气压 后台搅拌系统气动用 后台搅拌系统清洗用 施工用水抽水水泵 备注

1.9三轴搅拌桩施工工艺

7.重复上、下搅拌：
喷浆机提升到设计桩顶标高时，为使软土和水泥
浆浆液均匀，再次将浆喷机边旋转边沉入土中，到设 计加固深度后再将浆喷机提升至地面。

8.提钻，转移：
将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填
写施工旁站记录，桩机移位并校正桩机垂直度后进行 下一根桩施工。
1.10三轴搅拌桩施工顺序
1.6三轴搅拌桩施工准备



三轴搅拌桩水泥浆浆液配合比必须提前报当地建筑工 程质量检测中心进行验证，验证结果符合设计文件要 求并报监理验收同意后方能开始施工。 开工前组织技术人员学习实施性施工组织设计，阅读、 审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术 标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施 工人员进行安全技术交底，对参加施工人员进行上岗 前培训，考核合格后持证上岗。 三轴搅拌桩桩机进场后必须经当地建筑工程检测中心 检测合格后报当地安监部门备案并报监理验收，相关 仪器仪表必须经当地计量检测单位检测合格后报监理 验收，监理验收合格后方能施工。
2.2 SMW工法桩设计要求



4.在型钢表面涂抹减摩剂前，必须清除表面铁锈或灰尘， 涂抹厚度大于 1mm ，并涂抹均匀，以确保减摩剂层的 粘结质量。 5.三轴搅拌桩宜采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量不 小于土的天然质量的30%，水泥中可掺入水泥质量10% 膨润土。搅拌桩水泥浆液水灰比 1.0，水泥土28 天无侧 限抗压强度不应小于1.0Mpa。 （①膨润土是一种黏土岩，由于有很好的吸水膨胀性能 以及分散和悬浮及造浆性，因此用于钻井泥浆；②无侧 限抗压强度是指试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压 力的极限强度。在三轴试验中，在不加任何侧向压力的 情况下，对圆柱体试样施加轴向压力，直至试样剪切破 坏为止。）
1.2三轴搅拌桩施工方法


水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。 湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬 化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间 较短，能提高桩间的强度，但搅拌均匀性欠佳，很难 全程复搅。常见以湿法为主。 湿法与干法的选择以地勘报告提供的土含水率和施工 现场环境决定。
1.8三轴搅拌桩导槽施工

根据桩位控制线，开挖导槽，并清除地下障碍物，导 槽尺寸要求中心线两侧宽各 0.6m ，深 1 ～ 1.5m ，在 施工中随打随挖，保证浆液不外溢，挖出的废浆液存 放在现场指定空地，等施工结束后进行外运，达到文 明施工要求。
1.9三轴搅拌桩施工工艺

1.场地平整：
清除一切地面和地下障碍物，场地低洼处先抽水
垂直度
±2°
0.3%
2.7型钢的插入与固定
1.待三轴搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊 放H 型钢。装好吊筋和固定钩，采用汽车吊起吊 H 型钢， 型钢必须保持垂直状态。H型钢插入时间必须控制在搅 拌桩施工完毕30分钟内，并依靠自重插入。 2. 当 H 型钢插入到设计标高时，用吊筋将 H 型钢固定。 溢出的水泥土进行清理外运。 3. 若 H 型钢插放达不到设计标高时，则采用提升 H 型钢， 重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用经纬仪 跟踪控制H型钢垂直度。

2.6型钢质量验收标准

H型钢验收标准表 实测项目 长度
截面高度 截面宽度 腹板中心线 型钢对接焊逢 型钢挠度
允许偏差 ±20mm
±4mm ±3mm ±2mm 符合设计要求 10mm
2.6型钢质量验收标准

H型钢安装验收标准表
实测项目 型钢定位轴线 顶标高 允许偏差 ±20mm ±4mm
型心转角