1、A 三轴搅拌桩施工工艺 三轴深层搅拌桩施工作业标准 1、 作业制度 1） 施工作业执行文件：施工项目部下发的有效设计图纸、技术交底文件三轴搅拌桩作业指导书 2） 施工作业执行的强制性规范：安全生产法、建设工程安全生产管理条例、建筑地基处理技术规范、建筑基坑支护技术规程。 3） 作业队制定的 *作业队浆喷桩施工职责分工及岗位责任制制度。 2、 作业准备 1） 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。 2） 开工前组织技术人员认真学习施工性施工 组织设计、阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟习规范和技术标准。
2、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。 3） 三轴搅拌桩桩机进场后必须经当地建筑工程质量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。 3、 三轴搅拌桩施工工艺流程图 4、 施工工艺 三轴搅拌桩施工前应进行成桩不小于 2 根工艺性试验，确定三轴搅拌桩机喷浆量、钻进速度、提升速度、搅拌次数等参数。待 工艺试验经检测满足设计和质量要求后，方能进行大面积施工。 4.1 场地整平 清除一切地面和地下障碍物，场地低洼处先抽水和清淤，分层务实回填粘性
3、土，必要时可以搅拌石灰或水泥，确保桩机站位处地基稳定。 4.2 桩位布置 按设计图排列布置桩位，在现场用经纬仪或全站仪定出每根桩的桩位，并做好标记，每根桩位误差 5CM。（对于 SMW 工法桩，放样后做好测量技术复核单，报监理复核验收，确认无误后方能进行三轴搅拌桩施工） 4.3 桩机就位 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，确保搅拌桩长不少于设计桩长。 4.4 备制水泥浆 按成桩工艺试验确定配
4、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。 4.5 预搅下沉 启动浆喷机电动机，放松起重机或卷扬机钢丝绳，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。 4.6 提升喷浆搅拌 确认浆液已经到桩底时，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。 4.7 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喷均与，再次将浆喷机边旋转边沉入土中，
5、到设计加固深度后在将浆喷机提升出地面。 4.8 提钻、转移 将搅拌钻头提出地面，停止主电机、空压机，填写施工记录表，桩机移位并校正桩机垂直度后进行下一根桩施工。 5 劳动组织 作业队应配备专职项目负责人 、技术负责人、专职安全员、领工员、工班长。 作业队下设水泥浆生产工班和桩机施工作业工班，桩机配备数量根据工程量大小和进度要求确定。 6 质量控制及检验 1）三轴搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，施工中必须随时检查施工记录和计量记录。重点检查水泥用量、桩长、钻头提升速度、复搅次数和喷浆深度、停浆处理方法等。 2）正式开工前应做试验桩，确定合理的施工参数。 3）施工前，根据施工图纸对所有桩体进
6、行编号，施工时按照编号桩体进行施工并及时做好施工记录。 4) 三轴搅拌桩在下沉和提升过程中保持螺杆匀速转动，匀速 下钻，匀速提升。注浆施工时严格控制浆喷桩搅拌下沉和提升速度，搅拌下沉速度不超过 1 米 /分钟，提升速度不超过 2 米 /分钟。 5）严格控制水泥浆浆液配比，为了防止浆液离析，水泥浆配置好后不得超过 2小时。 6）经常对搅拌桩机进行维修保养，尽量减少施工过程中由于设备故障而造成的质量问题。设专人负责操作，上岗前必须检查机械设备的性能，确保设备正常运转，相邻桩施工不得超过 24 小时，对于工法桩，若超过 24 小时，则需在工法桩外侧补桩。 7）为了确保搅拌桩桩位的准确度和垂直度，需使
7、用定位卡，并注意起吊设备的平整度和导向架对地面的 垂直度。 8）严禁使用过期水泥，受潮水泥，对每批水泥进行复核，合格后方能使用 9）施工允许偏差、检验数量及检验方法见下表 序号 检验项目 允许偏差 检验频率 检验方法 1 桩位（纵横向） 50mm 按成桩总数的10%抽样检验，且每验批不少于 5 根。 经纬仪或钢尺丈量 2 桩身垂直度 1% 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度 3 桩身有效直径和桩长 不小于设计值 钢尺丈量 10） 桩身质量检验 成桩 28d 后，应截取桩体进行无侧限抗压强度试验，抽检率 2%，且不小于3 根。在每根检测桩桩径方向 1/4 处、桩长范围内垂直钻孔取 芯，观察其完整性、均匀性
8、，拍摄取出芯样的照片，取不同深角的 3 个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。 7、 安全、文明及环保要求 7.1 施工安全 1） 设备拼装时指派专人负责安全监督指导，非工作人员严禁进入施工现场。 2） 开工前必须进行安全三级教育，做好安全交底，每周进行一次安全生产自检活动。 3） 制订完整的安全生产管理制度，明确分工，各负其责。专职安全员负责日常安全生产检查，督促安全管理工作。 4） 认真全面检查和清洗干净，防止泵体内有残渣和铁屑存在，各类密封圈必须完整良好，无泄漏现场。 5） 安全阀中的安全销要 进行试压检测，确保达到最高压力时。 6） 制订专人负责泵，定期检测检修
9、压力表。 7） 高压泵死机、钻孔司机和浆液搅拌组等都要密切配合，一旦某部发生故障，应及时联系停泵停机，及时排除故障，做好运转情况的记录，以备日后复查分析。 8） 加强监测工作，如发现地面开裂，沉降加速等情况，应立即停止施工，并采取有效的措施，在经现场施工监理确认安全，并上报业主及相关设计人员确定后方能继续进行施工。 9） 高压胶管：使用时，不能超过压力范围，以免降低其使用寿命，同时应小于规定的最小弯曲半径，以免产生早起疲劳损坏。 7.2 文明施工、环境保护 1） 不在 工地门前、围挡外侧以及公用场地堆放材料、水泥和垃圾等。 2） 减少施工现场噪音对居民干扰。 3） 施工中溢出的浆液或置换土应回
10、收或外运处理，防止环境污染。 4） 运输车辆出场均要检查车轮，做到不将污泥带出施工场地，排污（废泥浆外运）用密封槽罐车外运排放，做到不溢漏，不污染环境。 附：三轴搅拌桩参数计算实例 B 三轴搅拌桩地基加固技术在苏州轨道交通一号线 I-TS-01 标的应用 1、 三轴搅拌桩加固优、缺点 1.1 采用专用三轴搅拌机施工，两轴同向旋转 喷浆与土拌合，中轴逆向高压喷气在孔内与水泥充分翻搅拌和，而且由于中轴高压喷出的气体在土中逆向翻转，使原来已拌合的土体更加均匀，成桩直径更加有效，加固效果更优。 1.2 三轴搅拌机械施工效率高，相对单轴或双轴搅拌机械施工工期大大缩短，对于施工工期要求紧的工程，此法施工特
11、别有效。 1.3 使用范围广。水泥深层搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土、泥炭土、有机质土等地基。同时，水泥深层搅拌桩所形成的水泥土固体可作为竖向荷载的复合地基，基坑工程围护挡墙、被动区加固、防水帷幕等。 1.4 地基加固施工时，将要置换出一部分泥浆。由于施工前开挖沟槽，避免了泥浆的益处，但由于加固深度的增加置换出的泥浆将会逐渐增多，置换出的泥浆在短时间内无法固结至使无法及时运到指定的弃土场，对施工现场的文明施工造成一定影响。 1.5 施工机械设备比较大，现场组装需要提供很大的施工场地。机械设备从现场组装到调试需要一个星期的时间，所以三轴搅拌桩加固需要较大
12、的施工场地。 2、工程概述 3、 三轴搅拌桩地基加固施工 3.1 施工准备 3.1.1 材料准备 本标段车站地基加固采用 P.C32.5 复合型散 装水泥，在使用前，应按规定频率对水泥进行抽检，现场应搭设 2 个存储 60t 水泥的水泥罐，以确保连续生产。 3.1.2 机械准备 三轴搅拌桩地基加固主要机械有三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆搅拌机、储浆罐、电脑流量计、所有计量设备均应通过检测机构标定合格后，方可用于生产。 3.1.3 加固体水泥用量的确定：根据地质报告确定被加固土体的性质，按设计要求水泥掺入比为实桩 16%，空桩 7%的水泥掺入量，计算出没延米的水泥用量。其常规计算方法为： 水泥用量
13、（ t） =加固体体积（ m）土的天然密度（ t/m）设计 水泥掺量 三轴搅拌桩每幅所加固的面积为 1.495m，但在设计和施工过程中每幅桩在横向和纵向都存在一定的搭接，以木渎站位例在设计上要求桩搭接 250mm。如果按照每幅桩 1.495m计算每幅桩的水泥用量，在 250mm 搭接处的水泥掺量由于搅拌成桩两次，在每次成桩都掺入水泥，这样在搭接处的水泥掺量将大于设计水泥掺量，水泥用量就会相应的增加。在实际施工过程中，为了更好的解决该问题，同时又保证被加固土体的质量，一般做法为首先按照施工图纸计算出被加固体的体积，然后根据加固体的体积计算出加固体的总的水泥用量，在 CAD 图上 按照比例画出桩位
14、图，并计算出总的加固幅数。然后用总的水泥用量除以总的加固幅数，就是没幅桩所需的水泥用量，这样能保证地基加固所需总的水泥用量不超过总的设计用量。 3.1.4 水泥浆液的配制：水灰比是影响工程质量的一个重要因素，过浓或浆液不足都会导致部分桩段少浆或缺浆；过稀，浆液冒出地表过多，不但浪费材料，而且影响桩身强度质量。两者都会造成质量下降。因此，合理地掌握浆液的水灰比是十分重要的，水灰比的调整按一下原则处理： 1）在桩口有少量冒浆的前提下，应尽量采用浓度较高的水泥浆。 2）当水灰比确定下 来后，不应随便更改，每桶水泥浆液通过体积比计量注入清水，添加水泥、外加剂，经充分搅拌后方能使用。水泥浆液要严格按照设
15、计控制水灰比，一般为 0.81.5。要求配制出的水泥浆具有较好的流动性、和易性。施工中可用泥浆比重计控制水泥浆稠度以保证最佳的水灰比。 3.1.5 合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长，造成注浆压力损失及管道堵塞。 3.2 工艺试桩 按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩。 3.2.1 深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌合，搅拌次数越多，拌合越均匀，水泥土的 强度也越高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度，确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。 3.2.2 试桩不
16、少于 3 根，在成桩 7d 后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度， 14d 后进行抽芯，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。 3.3 施工工艺 3.3.1 平整场地：清除施工场地上的障碍物及杂物，将原地整平，一般整平后地表高程必须高出桩顶 50cm左右，以便施工，并在地基 加固范围内标出基坑内的障碍物，包括格构柱等。如遇有池塘及洼地时应抽水清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。导沟采用挖机开挖工作沟槽，沟槽宽度为1m，深度 1m。 3.3.2 桩机就位： 钻机就位应满足图纸要求，垂直度偏差不大于 1.0%（垂球法检测），为了确保垂直度控制良好
17、，在钻机四个支座处加设较大面积的钢垫箱，使钻机在钻进中保持平稳，钻进时要经常检查垂直度，如发现偏差则边钻进边调整，对于设计长度较长的水泥搅拌桩，在开始保持较慢的钻进速度，待机身稳定后再加快钻进速度。桩的孔位置与图纸偏差不得大 于 50mm。 3.3.3 水泥浆的制备须有充分的时间，要求大于 3 分钟，以保证搅拌均匀性。水泥浆从灰浆拌合机倒入储浆罐时，必须通过过滤网，把水泥硬块剔出。浆液进入储浆罐中必须不停地搅拌，以保证浆液不离析。拌制浆液的时间超过二个小时的应作为废浆处理，施工时泵送水泥浆必须连续，水泥浆用量以及泵送水泥浆的时间应有专人记录。 3.3.4 钻头到桩底后搅拌喷浆 12min，间歇
18、后提钻，确保底部有足够的灰量，提钻速度不大于 0.5m/min，确保搅拌均匀。喷浆量应由电子显示器和提升速度进行控制，水泥浆用量的误差不得大于 5%。施工时严格控制喷浆时间，停浆时间和水泥浆喷入量，确保水泥搅拌桩质量，发现喷浆量不足时，应整桩复打，因客观原因喷浆中断时，复打重叠段不应小于 1.0m。 3.3.5 工艺试桩施工采用参数 搅拌桩采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在 60%，第二次喷浆量控制在 40%；严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取总量控制，严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度控制下沉速度 V 1.0m/min，重复搅拌提升速度 V 0.8m1.0m
19、/min，注浆压力： 1.52.5Mpa，水灰比： 0.81.5，搅拌速度：大于 3050 转 /分 3.4 施工过程控制 3.4.1 三轴水泥搅拌桩施工过程中，应全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。 3.4.2 水泥搅拌桩开钻之前，应采用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。 3.4.3 为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。 3.4.4 重点 检查每根成型的搅拌桩准
20、确的水泥用量、水泥浆拌制的稠度、压浆过程中是否有断浆现象，喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。 3.4.5 为了确保桩体每米掺和量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。 3.4.6 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 30s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30s。 3.4.7 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，储浆罐内的储浆量应不小于一根
21、桩的用量加 50Kg，若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。 3.4.8 施工中发现喷浆不足，应要求整桩复搅，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 12h 内采取喷浆处理措施，并将补喷情况填报施工记录内。补喷重叠段应大于 100cm，超过 12h应采取补桩措施。 3.4.9 现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况： 喷浆深度、停浆标高；灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻机速度、提升速度；浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量；复搅深度。 4 质量检测 水泥深层搅拌桩施工完成后，要对其施工质量是否达到设计
22、要求而进行质量检测，质量检测要由检测资质的机构进行检测，质量检查的方法主要有 3 种： 4.1 施工完成后 3d 内 N10 轻便触探试验，主要目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性，轻便触探蛇毒一般不大于 4m，检测频率为施工总桩数的 1%，且不小于 3 根。 4.2 施工完成 28d 后进行的地基搅拌承载力（静载）试验，可采 用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后对地基的承载力是否得到提高，检验桩身是否达到设计和规范要求，检验数量为施工总桩数的0.5%1.0%。且每项单体工程不应小于 3 根。 4.3 经轻便触探和静载试验后对桩身质量有怀疑时，在成桩 2
23、8d 后，用抽芯机对桩体进行抽取芯样，主要目的是检验桩身的强度、完整性、桩土搅拌均匀度及桩身长度。检验桩设强度是要求抽取芯样送检测机构进行 28d 和 90d 的无侧限抗压强度试验，检验数量为施工总桩数的 1%，且不小于 3 根。 在实际施工过程中最常用的检测方 法是成桩 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 1.01.2MPa。 C 三轴搅拌桩施工方案 1、工程概况 1.1 工程基本概况工程项目由大厦 61 层，高 229.5 米，总建筑面积约 16 万平方米，包括一幢塔楼以及周边裙楼和纯地下室组成，整体设置 4 层地
24、下室，设计采用塔楼顺作 -周边裙楼逆作的方案进行基坑工程施工。 本工程项目的设计单位为华东建筑设计研究院有限公司；监理单位为上海协同工程监理造价咨询有限公司；桩基础及基坑 围护施工单位为浙江省地质矿产工程公司。 根据图纸设计及合同施工要求，涉及的施工内容主要为桩基础，地下连续墙围护结构，塔楼钻孔灌注桩临时围护结构，两重管高压旋喷桩、 SMW 工法水泥土搅拌桩及压密注浆等。本施工组织设计主要就上述各工艺进行编制并组织施工。 本工程 0.00m 相对于绝对标高为 3.500m，场地平均相对标高为 -1.100m，考虑 200mm厚 C20 素砼垫层。基础垫层底相对标高为 -20.100m， -13
25、.300（裙房区域）。基坑开挖深度为 19m。 1.2 基坑围护工程设计概况 1.2.1 地下 连续墙工程围护结构采用地下连续墙，连续墙总延长米约 536m，共 93 幅墙，分 A、 B、 C、 D、 E 型五种墙， A 型墙厚度为 1.0m，其余地下墙厚度为 0.8m。墙深为 3335m不等，地下墙墙址插入 1 层粉砂层。地下连续墙接头形式采用柔性接头，地下墙混凝土设计强度等级为 C30，主筋保护层厚度 70mm，抗渗等级 S8；钢筋采用 HPB235、 HRB335、HRB400。 1.2.2 钻孔灌注桩排桩基坑内部塔楼周边设置钻孔灌注桩排桩结合单排三轴水泥土搅拌桩止水帷幕作为临时隔断围护
26、结构，钻孔灌注桩混凝土设计强度等级 C30.塔 楼钻孔灌注桩，深度约 34m（桩底相对标高 -35.10m），桩数 187 根。 1.2.3 三轴水泥土搅拌桩基坑内部被动区土体加固和临时围护侧的止水帷幕均采用三轴水泥土搅拌桩。三轴水泥土搅拌桩采用 P32.5 级新鲜普通硅酸盐水泥，基底以下部分水泥掺量为 20%，水灰比 1.5 2.0，桩体 28 天无侧限抗压强度 1.0MPa.三轴水泥土搅拌桩采用 850三轴搅拌桩设备进行施工，采用两喷两搅的施工工艺，止水帷幕采用套接一孔法施工，土体加固相互搭接 250mm，在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。桩体垂直度偏差不大于 1/150，桩位偏差不大于
27、20mm。 1.2.4 压密注浆被动区土体加固与围护结构之间、排桩与止水帷幕之间设置压密注浆填充空隙。前者压密注浆点的间距为 1000mm，后者压密注浆点间距同排桩间距 1300mm。压密注浆采用 P32.5 级新鲜普通硅酸盐水泥。压密注浆浆液注入率 20%（与被加固土体体积之比）。水灰比为 0.55，注浆顺序采用跳孔间隔注浆。 1.2.5 高压旋喷桩高压旋喷桩直径 1000，间距为 700mm。水泥用量 550kg/m，水泥浆液的水灰比为 0.8。压力控制：气压不小于 0.7MPa，水泥浆液流压力宜大于 25MPa。 2、编制依据 2.1 上海市标准地基基础设计规范（ DGJ08-11-1999）； 2.2型钢水泥土搅墙技术规程（ DGJ08-116-2005）； 2.3建筑地基基础施工质量验收规范（ GB50202-2002）； 2.4建筑工程施工质量验收统一标准（ GB50300-2001）； 3、施组编制范围 基坑围护结构体系：坑外 850三轴水泥土搅拌桩止水帷幕、坑内 850三轴水泥土搅拌桩加固。 4、施工部署 4.1 总体施工顺序考虑现场现有供电、供水条件，达到 合理的资源配置。为确保本工程基坑围护体系施工质量，基坑围护体系总体施工顺序为：先施工 850三轴水泥土搅拌桩坑外止水帷幕，待施工 7 天后开始沿已施工完毕的三轴水泥土搅拌桩内侧施工钻孔灌注桩，
