盾構(gòu)井端頭加固三軸攪拌樁施工工藝

三軸攪拌樁工藝簡介工藝介紹1、三軸攪拌樁廣泛運(yùn)用于基坑支護(hù)和地基加固領(lǐng)域，具有施工效率高、適用土層范圍廣、樁身均勻性好、樁體強(qiáng)度高等優(yōu)點。其原理采用三軸攪拌樁機(jī)械在土層深部就地將水泥和土強(qiáng)制攪拌（兩軸同向旋轉(zhuǎn)噴漿與土拌合，中軸逆向高壓噴氣在孔內(nèi)與水泥土充分翻攪拌合），利用土和水泥水化物間的物理化學(xué)作用，形成有一定強(qiáng)度的水泥土固結(jié)體，從而改善土的強(qiáng)度、透水性、承載力等特性。2、三軸攪拌樁施工設(shè)備由三軸攪拌樁機(jī)和配套設(shè)備組成；（1）三軸攪拌樁機(jī)：由鉆孔機(jī)和打樁架兩部分構(gòu)成a:鉆孔機(jī)包括動力頭、鉆桿、樁架、支撐架四部分：動力頭：提升導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，內(nèi)含電機(jī)（可選用不同功率）鉆桿：有螺旋式和螺旋葉片式兩種支撐架：主要保證樁體垂直度b:打樁架：有履帶式和液壓步履式兩種（2）、配套設(shè)備：主要有制漿站、空壓機(jī)、泵送機(jī)。履帶式液壓步履式3、三軸攪拌樁在基坑圍護(hù)工程起到重要的作用，一種中間不插型鋼，運(yùn)用于止水帷幕、地基處理、被動區(qū)土加固等，如需擋土應(yīng)與其他工藝結(jié)合應(yīng)用；一種是攪拌樁樁體內(nèi)插H型鋼（俗稱SMW工法）既可以起到止水亦可以作擋土墻，適用于挖深較淺的基坑。4、國內(nèi)三軸攪拌樁工程攪拌直徑有650mm、850mm、1000mm三種5、三軸攪拌樁施工成樁深度一般不超過30m。6、施工流程：樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆至設(shè)計深度→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。7、施工順序（1）單側(cè)擠壓式（2）跳槽式工程概況本區(qū)間工程場地位于蘇州吳中區(qū)，本區(qū)間線路出集散中心站后，沿孫武路向東南向推進(jìn)，下穿牛車涇橋、還帶橋和MQFKW1非開挖煤氣管，以800m半徑平面曲線向北轉(zhuǎn)彎，下穿花墩橋后到達(dá)花墩村站。區(qū)間共采用2段曲線，曲線半徑均為800m，線路線間距為13~14m。根據(jù)管線資料，本區(qū)間集散中心站大里程端頭左線進(jìn)行端頭加固時，車站的管線因場地條件遷改后仍距作業(yè)區(qū)較近，存在DN600的雨水管距止水帷幕外側(cè)0.1m，需提高安全意識，加強(qiáng)現(xiàn)場保護(hù)和監(jiān)測。其余端頭線管端頭加固作業(yè)前，加固范圍內(nèi)的所有重要管線均應(yīng)全部遷改出作業(yè)范圍6m以外。地基加固長度為9m，加固寬度為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)每側(cè)2.8m，豎向加固范圍為盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)上下各3m，加固區(qū)與車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間應(yīng)采用1排單重管旋噴樁填充空隙。設(shè)計要求1、盾構(gòu)井端頭加固體采用?850@600三軸攪拌樁，按照加固投影面積計算，A、B區(qū)弱加固區(qū)（空樁段）投影面積內(nèi)的綜合水泥摻量為9.7%（即：每幅三軸攪拌樁全斷面水泥摻量為7%），A區(qū)強(qiáng)加固體（實樁）投影面積內(nèi)的綜合水泥摻量為27.69%（即：每幅三軸攪拌樁全斷面水泥參加量為20%），B區(qū)強(qiáng)加固體（實樁）投影面積內(nèi)的綜合水泥摻量為20.7%（即：每幅三軸攪拌樁全斷面水泥參加量為15%）；止水帷幕采用?850@600三軸攪拌樁，搭接長度為400mm，投影面積內(nèi)的綜合水泥摻量為25.63%（即：每幅三軸攪拌樁全斷面水泥參加量為20%）。水泥采用42.5級以上的普通硅酸鹽水泥；投影面積內(nèi)的綜合水泥摻量是指在單位投影面積內(nèi)考慮施工過程樁與樁搭接作用后的水泥用量，每幅三軸攪拌樁全斷面水泥摻量是指施工過程中單幅樁的水泥用量。止水帷幕與圍護(hù)結(jié)構(gòu)接縫處采用2根單重管旋噴樁補(bǔ)強(qiáng)，水泥摻量為200kg/m；圍護(hù)結(jié)構(gòu)與加固區(qū)施工冷縫采用單重管旋噴樁補(bǔ)強(qiáng)，孔間距為200mm，水泥用量為200kg/m。施工前必須進(jìn)行試樁，以便根據(jù)加固效果，確定施工工藝及各項施工參數(shù)。3、經(jīng)加固的土體應(yīng)有很好的均質(zhì)性，自立性，其中A區(qū)28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于1.0Mpa，加固體抗?jié)B等級≤1.0*10-7cm/s，B區(qū)28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于0.5Mpa，加固體抗?jié)B等級≤1.0*10-6cm/s。4、在止水帷幕范圍內(nèi)布置6口降水井及2口觀測井。5、合理安排組織施工，在基坑開挖前，先施工止水帷幕，加固體施工根據(jù)現(xiàn)場場地情況安排施工順序，但旋噴樁堵縫施工必須在車站主體結(jié)構(gòu)完成后施工。6、施工過程中，由于場地有限，不能實施該方案時，經(jīng)設(shè)計確認(rèn)后，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況局部調(diào)整。由于本盾構(gòu)加固區(qū)基本處于未開發(fā)地塊范圍內(nèi)，加固作業(yè)在確保不影響周邊交通和管線的前提下，應(yīng)保證加固施工作業(yè)的連續(xù)性和加固施工的質(zhì)量。7、端頭地層加固前必須對該地段地下管線進(jìn)行核查，若加固措施與地下管線沖突，施工單位應(yīng)立即通知監(jiān)理、業(yè)主及相關(guān)設(shè)計人員，以便采取相應(yīng)措施。作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)的廢棄管線應(yīng)進(jìn)行逐一清理，以免影響施工作業(yè)，對于不明管線應(yīng)及時上報業(yè)主單位，并告知設(shè)計單位，征得相關(guān)部門同意后再處理，不得隨意破壞。8、加強(qiáng)監(jiān)測工作，如發(fā)現(xiàn)地面開裂、沉降加速等情況，應(yīng)立即停止施工，并采取有效的措施，在經(jīng)現(xiàn)場施工監(jiān)理確認(rèn)安全,并上報業(yè)主及設(shè)計人員確認(rèn)后方能繼續(xù)進(jìn)行施工。9、盾構(gòu)區(qū)間隧道施工前應(yīng)檢測加固區(qū)土體是否滿足盾構(gòu)始發(fā)要求，并在開洞位置圍護(hù)結(jié)構(gòu)背后進(jìn)行漏水檢測，以確保盾構(gòu)始發(fā)和到達(dá)的安全。1）端頭加固施工完成后應(yīng)進(jìn)行檢驗，檢驗數(shù)量為施工總樁數(shù)的2%～5%，且不少于2孔。檢驗不合格者，應(yīng)在不合格的點附近進(jìn)行補(bǔ)噴或采取有效補(bǔ)救措施。2）加固完成數(shù)周后進(jìn)行加固體強(qiáng)度效果檢查，分別在兩個樁上，離樁芯分別為15cm、30cm和45cm的地方，進(jìn)行全取芯鉆孔，觀察巖芯，檢查土體處理的連續(xù)性。提取巖芯抗壓強(qiáng)度須達(dá)到設(shè)計要求。檢測孔需采用水泥砂漿回填。3）在加固體的強(qiáng)度達(dá)到要求以后，需對加固體的滲漏性進(jìn)行檢查，在車站端頭的每一個洞眼的范圍內(nèi)水平鉆9孔，長度深入到加固體后0.5m，孔徑50cm。測定9孔流水量的總和，要求9個孔的總流水量＜30升/小時。如果出水量超過限值，就要重新進(jìn)行地面補(bǔ)漿。滲漏性檢查結(jié)束一小時后，如仍有滲漏發(fā)生，需再次補(bǔ)漿。10、施工具體流程：施工準(zhǔn)備→測量放線→清除地下障礙物、平整場地→三軸攪拌機(jī)就位→水泥漿配置→成樁鉆進(jìn)與攪拌→（壓漿注入）→棄土處理→鉆機(jī)移位至下一孔位。（1）場地布置設(shè)備進(jìn)場前，場地必須達(dá)到“三通一平”，樁機(jī)行走路線軟弱地面必須加墊料夯實、夯平。包括供漿系統(tǒng)、運(yùn)輸路線、臨時設(shè)施的搭建等流程。（2）障礙物清理因工法要求連續(xù)施工，故在施工前應(yīng)對圍護(hù)施工區(qū)域地下障礙物進(jìn)行清理或移位，并回填粘性素土至設(shè)計樁頂標(biāo)高，以保證施工順利進(jìn)行。（3）測量放線根據(jù)建設(shè)方提供坐標(biāo)基準(zhǔn)點，按圖放出樁位，設(shè)立臨時控制樁，做好技術(shù)復(fù)核單，提請監(jiān)理驗收。由現(xiàn)場測量員根據(jù)設(shè)計圖紙和測量控制點放出設(shè)計樁位，樁位平面偏差不大于2cm，并根據(jù)設(shè)計間距在兩側(cè)定位架上用紅色油漆做好標(biāo)記，保證攪拌樁每次定位準(zhǔn)確。施工測量的最終成果，必須用在地面上埋設(shè)穩(wěn)定牢固的標(biāo)樁的方法固定下來。施工放樣以工程設(shè)計圖中SMW圍護(hù)體的理論內(nèi)邊線為溝槽的內(nèi)邊線。在溝槽的兩側(cè)設(shè)置可以復(fù)原中心線的標(biāo)樁，以便在已經(jīng)開挖好溝槽的情況下，也能隨時檢查溝槽的走向中心線。施工測量的內(nèi)業(yè)計算成果應(yīng)詳加核對，由測量計算者和復(fù)核校對者二人共同簽名，以免計算出錯，導(dǎo)致放樣錯誤。（4）樁機(jī)就位由當(dāng)班班長統(tǒng)一指揮樁機(jī)就位，移動前，看清上、下、左、右各方向的情況，發(fā)現(xiàn)有障礙物應(yīng)及時清除，移位結(jié)束后檢查定位情況并及時糾正，樁機(jī)應(yīng)平穩(wěn)、平正。（5）攪拌及注漿速度三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時嚴(yán)格控制下沉和提升速度，下沉速度不大于1m/min,上升速度不大于2m/min,并做好原始記錄。如果提升過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿上有黏泥抱團(tuán)現(xiàn)象，應(yīng)放緩下沉及提升速度，以保證土體攪拌的均勻性。（6）報表記錄施工過程中由專人負(fù)責(zé)記錄，記錄要求詳細(xì)、真實、準(zhǔn)確。（7）驗樁根據(jù)有關(guān)規(guī)定每天做兩組共六塊7.07×7.07×7.07cm3的水泥土試塊，按規(guī)定條件養(yǎng)護(hù)，到達(dá)齡期后做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度實驗，實驗報告及時提交監(jiān)理。集散中心站端頭加固（左線）集散中心站端頭加固平面圖集散中心站端頭加固（右線）集散中心站端頭加固立面圖花墩村站端頭加固平面圖花墩村站端頭加固立面圖 止水帷幕大樣圖端頭加固大樣圖3、質(zhì)量技術(shù)控制措施1、定位、鉆孔、移機(jī)（1）操作人員根據(jù)確定的位置嚴(yán)格控制鉆機(jī)樁架的移動，確保鉆孔軸心就位不偏，垂直度滿足規(guī)范要求（可利用雙經(jīng)緯儀測定），同時控制鉆孔下鉆深度的達(dá)標(biāo)，利用鉆桿和樁架相對位移原理，在鉆管上劃出鉆孔深度的標(biāo)尺線，嚴(yán)格控制下鉆、提升的速度和深度。（2）、施工流程：樁位放樣→鉆機(jī)就位→檢驗、調(diào)整鉆機(jī)→正循環(huán)鉆進(jìn)至設(shè)計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準(zhǔn)面以下0.3m→重復(fù)攪拌下鉆至設(shè)計深度→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。在樁底部分適當(dāng)持續(xù)攪拌注漿，做好每次成樁的原始記錄。（3）機(jī)械設(shè)備沿基坑圍護(hù)軸線移動，二種順序均安全可靠。施工區(qū)間端頭加固采取跳槽式雙孔全套復(fù)攪式。2、攪拌注漿根據(jù)設(shè)計所標(biāo)深度，鉆機(jī)在鉆孔和提升全過程中，保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動，勻速下鉆，勻速提升，并采取高壓噴氣在孔內(nèi)使水泥土翻攪拌和，在樁底部分必須重復(fù)攪拌注漿，保證整樁攪拌充分、均勻，確保攪拌樁的質(zhì)量。3、樁身強(qiáng)度和攪拌控制（1）清除施工場地范圍內(nèi)的地上地下一切障礙物，施工區(qū)遇到河浜或暗浜時，必須提前清理淤泥，回填硬土，分層夯實，用推土機(jī)推平并碾壓密實，滿足地基承載力不小于0.8Mpa，坡度不大于1%，場整范圍為邊樁外3米。（2）水泥流量、注漿壓力采用人工控制，嚴(yán)格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取總量控制，并用比重儀隨時檢查水泥漿的比重。（3）土體應(yīng)充分?jǐn)嚢?，按照方案及設(shè)計要求嚴(yán)格控制下沉速度，使原狀土充分破碎以有利于同水泥漿液均勻拌和。（4）壓漿階段不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，輸漿管道不能堵塞，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生夾心層。（5）發(fā)現(xiàn)管道堵塞，立即停泵進(jìn)行處理。待處理結(jié)束后立即把攪拌鉆具上提或下沉1.0m后方能注漿，等10-20秒后恢復(fù)正常攪拌，以防斷樁。（6）對溢出的泥土及時采用內(nèi)駁車運(yùn)到施工現(xiàn)場集土坑內(nèi)，臨時集中堆放，待達(dá)到一定強(qiáng)度后集中外運(yùn)。4、水泥漿質(zhì)量控制（1）所有使用的物料，應(yīng)符合設(shè)計及國標(biāo)和市標(biāo)規(guī)定。水泥必須具備出廠質(zhì)量證明書，進(jìn)貨時應(yīng)對其品種、標(biāo)號、出廠日期等進(jìn)行驗收，并按有關(guān)規(guī)定貯存；每供應(yīng)500噸水泥，必須取樣送檢。（