三轴水泥搅拌、高压旋喷桩施工方案

一、工程概况1．1工程简介拟建静安寺交通枢纽及商业开发基坑坑内加固工程，由华东建筑设计研究院有限公司设计。

本工程施工场地位于常德路与愚园路交口，场地靠地铁隧道地墙。

本工程±0.000 = +3.200m，自然地坪经整平后相对标高为-0.700m。

本基坑工程分为Ⅰ、Ⅱ两区，首先顺作施工Ⅰ区基坑，后逆作施工Ⅱ区基坑。

Ⅰ区基坑开挖深度为-15.20m，Ⅱ区基坑普遍加固区域开挖深度为-14.70m，其厚板区域开挖深度为-15.20m。

坑内深基坑区域开挖深度为-19.0m。

附：坑内加固平面布置图。

加固体定位原则：三轴搅拌桩坑内被动区加固与地墙或槽壁加固的间距为400，该间距间设置φ800@600高压旋喷桩填充加固。

三轴搅拌桩釆用P42.5级普通硅酸盐水泥。

水灰比不得大于1.2。

Ⅰ区基坑采用φ850@600三轴水泥土搅拌桩滿堂加固（水泥掺量：0～-6.0m ＝6％、-6.0m～-15.9m＝10％、-15.9m～-20.9m＝26％）。

Ⅱ区基坑被动区采用φ850@600三轴水泥土搅拌桩加固（水泥掺量：0～-6.5m＝6％、普遍区域：-6.5m～-15.4m＝8％、-15.4m～-20.4m＝26％。

厚板区域：-6.5m～-15.9m＝8％、-15.9m～-20.9m＝26％。

深坑区域：-6.5m～-15.4m＝8％、-15.4m～-25.0m＝26％。

机房区域：-6.5m～-17.9m＝8％、-17.9m～-22.9m ＝26％。

）。

三轴搅拌桩被动区与地墙间采用φ800@600高压旋喷桩填充加固，基坑内加固釆用φ1000@800高压旋喷桩加固，深基坑釆用φ1000@800高压旋喷桩封底加固（加固深度以设计图纸为准）。

高压旋喷桩釆用P42.5级普通硅酸盐水泥和粉煤灰。

水泥用量每立方米不得小于450kg ，粉煤灰＝1：0.3。

施工应严格按照“均匀提速、低扰动”进行。

1. 2编制依据⑴.基坑坑内加固平面布置施工图⑵.槽壁加固、基坑坑内加固工程施工合同⑶.主要施工规范主要规范、规程1．3地层特征第1层 1.9 m属回填土。

第2层 1.7 m灰黄色粉质粘土。

第3层 2.9m灰色淤泥质粉质粘土层。

第4层10.00m灰色淤泥质粘土层。

第5层8.10m灰色粘土层。

第6层12.60m灰色粉质粘土层。

第7层 2.10m暗绿色粉质粘土。

二、施工质量目标本工程严格按照ISO9002质量体系运行，实现“过程精品”管理，确保工程质量合格。

三、施工准备目标3. 1技术准备3.1.1组织项目人员认真学习有关的规范、规程或规定，在施工的过程中做到有据可依。

3.1.2施工前认真查阅地质勘测报告，研究地层土质情况。

3.1.3收集或准备相应技术资料。

3.1.4实行三级交底制，即：技术部对项目部有关人员、分包技术人员进行方案交底；工程部对分包工长、班组长进行交底；分包工长对班组进行技术交底。

3.1.5测量定位现场根据测绘院给定的正式坐标定位点，三轴水泥搅拌桩、高压旋喷桩施工根据测量控制网定位。

3.1.6试验准备进场的散装水泥原材料在使用前必须进行复试，合格后才允许使用，不合格的材料及时封存或退场。

水泥按每500吨现场取样送试验室进行复试。

三轴水泥土搅拌桩的桩身强度应采用试块试验并结合28天龄期后钻孔取芯来综合判定。

试块试验应采用水中养护测定28天后无侧限抗压强度，钻取桩芯宜采用φ110钻头，连续钻取全桩长范围内的桩芯。

3. 2、人员准备3.2.1施工队伍须按进场计划及施工需要及时进场，办理各项有关手续，进行三级安全教育和专业技能培训。

特殊工种需经培训取证后方可上岗。

3.2.2落实三级交底制度，并具体到各班组人员。

3.2.3劳动力投入见下表劳动力计划3. 3、材料准备材料数量见下表。

材料计划表3. 5施工临时水源、电源准备施工用水﹑电由总包提供接入点。

3. 6地下障碍物处理及场地平整本方案中地下障碍物处理是指地下的老房基、混凝土路面、其他地下构筑物以及废弃的雨水、污水管道等等。

坑内加固施工前，必须先进行场地平整，清除施工表层硬物和地下障碍物，并保证场地平整结实。

为加强地面承重荷载，采用垫钢板的方法便于装机行走，在施工场地处理阶段，应请相关专业单位进行全场沿线地下障碍物的探查，根据探查报告，在开挖过程中将障碍物全部清除。

四、三轴水泥搅拌桩、高压旋喷桩施工工艺４. １三轴水泥搅拌桩施工原理及施工要求三轴搅拌钻机以水泥为固化剂，通过三轴螺旋钻头对地基土进行原位上下、左右旋转翻滚式强制搅拌，其主要为切削土体，剪切力为主，在下沉搅拌、提升搅拌过程中喷浆，同时加入高压空气，使水泥土充分、均匀搅拌。

其工艺对周围环境影响小，同时高压空气不断释放压力，也在一定程度上减少了对周围土体侧向压力。

三轴水泥土搅拌桩采用Φ850三轴搅拌桩设备进行套接一孔法施工，采用两喷两搅的施工工艺，桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀，桩体垂直偏差不得大于1/300。

三轴水泥土搅拌桩采用P42.5级普通硅酸盐水泥。

三轴水泥土搅拌桩施工前必须对施工区域地下障碍物进行探测，如有障碍物必须对其清理及回填素土(不得含有块石和生活垃圾)，分层夯实后方可进行三轴水泥土搅拌桩施工；第一批桩（不少于3根）必须在监理人员监管下施工，以确定水泥投放量、浆液水灰比（用比重法控制）、浆液泵送时间和搅拌桩下沉及上升时间、桩长垂直度控制方法。

桩体施工必须保持连续性，采用套接一孔法施工，形成水泥土搅拌墙，确保加固区域。

施工时如因故停浆，应在恢复压浆前将深层搅拌机提升或下沉0.5m 后再注浆搅拌施工，以保证搅拌桩的连续性。

按设计要求三轴水泥土搅拌桩施工参考上海市工程建设规范《型钢水泥土搅拌墙技术规程》(DGJ08-116-2005)相关规定。

4. 2施工工艺流程详见下图：4. 3搅拌速度及注浆控制参数按照搅拌桩施工工艺要求，必须做到二喷二搅，喷浆第一次为水泥用量的70﹪，第二次为30﹪。

搅拌头下沉及注浆到设计标高后，搅拌头边搅拌边注浆提升，使灰浆与土体拌和。

提升速度按照要求均匀、连续地注入拌制好的水泥浆液。

4.3.1三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。

根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。

详见下图。

图13.4.6.2-3搅拌时间—下沉、提升关系搅拌时间——下沉、提升关系图4.3.2 制备水泥浆液及浆液注入。

4.3.3 开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。

水泥浆液的水灰比为1.2，，拌浆及注浆量以每钻的加固土体方量换算；4.3.4 高压旋喷桩以水泥为固化剂及掺入粉煤灰同时配料施工，通过钻机三翼钻头钻进加固土体设计标高。

具体工艺如下：1、施工流程定位→钻机成孔→旋喷机就位（设备调试）→下旋喷管→配送浆液→旋喷提升→泥浆外排→清洗机具就新孔位→施工下一根桩。

2、质量要求（1）、定位测量技术人员按施工图及现场实际情况放样，并作好明确标志，确保旋喷桩机定位准确。

（2）、成孔时钻机机架垫平，钻具垂直地面，成孔垂直度≤1%。

（3）、喷射作业①、旋喷机架就位，喷管位于自然悬吊状态时喷管中心对准孔心，偏差不大于二分之一孔径（成孔直径），保证下管、提升及旋喷注浆顺利进行。

②、下管前先检查喷嘴及喷浆口是否完好畅通，并做喷浆试验，直至喷浆压力符合设计要求方可下喷管。

③、喷管下至超设计深度10cm时，开始拌送水泥浆，然后开启高压水及压缩空气，待达到设计参数，空口冒浆正常后，再开始旋喷提升。

④、喷注中如上节喷管要卸除，下节喷管继续作业时，必须待下部喷管高出井口装置20㎝以上方可停止喷浆；喷注中若遇到故障等特殊情况时，喷管须下降10㎝才能开始继续喷注，以保证旋喷竖向连续性。

⑤、喷注作业时，作好已喷邻桩的补浆回灌工作，保证加固后的桩顶标高，同时施工中必须及时作好废浆处理工作。

4.4 施工准备及测量放样搅拌桩施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，施工劳力进场，进行需施作喷浆作业地点的地面表皮清除，查明地下线路管道情况后进行场地平整，桩位放线，一切准备就绪后，进行搅拌桩作业。

4.5 场地清理：施工前，应按技术规范要求进行场地清理。

清理后的场地应整平，填写报验单，经监理工程师验收合格签字确认后，方可进行下道工序施工。

4.6布桩图：开工前，根据施工设计图按各分段里程画出布桩图。

布桩图上应标明线路中心、里程、路基底宽线、每个桩应编号、量出设计桩长，布桩图报设计单位，监理工程师，确定验收确认后，方可施工。

4.7测量放样：对设计单位移交的导线点，水准点，施工前会同甲方和监理工程师进行复核，确认无误后使用。

测量人员按施工设计图，进行搅拌桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作，测量放样记录及布桩图等，应报请甲方和监理工程师复核抽查，并填写测量放样报验单，经甲方和监理工程师审查签认。

4.8材料：搅拌桩施工采用加固料为水泥，旋喷桩施工釆用加固料为水泥和粉煤灰。

其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂质保单及出厂试验报告，确保在有效期内使用，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。

运到工地的水泥，应对水泥质量进行抽样检验，抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见定，要求每批量500吨最少抽检1组。

试验结果报监理工程师签认后方可投入使用。

4.9.1钻机就位及调直组装架立搅拌桩机。

检查主机各部的连接，液压系统、电气系统、喷浆系统各部分安装试调情况及浆罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作，排除异常情况后，方可进行操作。

浆罐装满料后，进料口加盖密封。

安装钻机时，将钻机对准桩位，调平桩机机身以保证桩的垂直度，桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。

4.9.2钻进桩机调正后，启动主电机钻进，待搅拌钻头接近地面时，启动空压机送气。

钻深由深度尺盘确定，其数值应等于设计加固深度和桩机横移槽距地面高度之和。

4.9.3钻至设计标高当深度尺盘达到预定数量后，停止钻机，钻头反转，但不提升，等待送料。

4.9.4送料打开送料阀门，关闭送气阀门，喷送加固浆液。

4.9.5提升钻头确认加固浆液已到桩底后提升搅拌钻头，一般在桩底停滞1～3分钟，即可保证加固浆液到达桩底，提升到设计标高时停止喷浆，停止喷浆深度应结合搅拌提升的速度确定。

在尚未喷桩的情况下严禁进行钻机提升工作。

4.9.6停止提升打开送气阀门，然后关闭送料阀，保持空压机运转，搅拌钻头提升到桩顶时停止提升。

4.9.7将钻头提升到地面以上，停止主电机，停止空压机，填写施工记录。

4.9.8桩机移位：利用桩机液压系统或人工，将桩机移到下一个桩位施工。

4.9.9报表记录施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间和钻进深度、水泥用量等情况，记录要求详细、真实、准确。