1、1三轴搅拌桩与二轴搅拌桩的综合对比1、三轴水泥土搅拌桩特点1.1工况简介ZKD65-3型三轴钻孔机是为 SMW(Soil Mixing Wall)工法而开发的专用机械。SMW 工法也叫柱列式水泥土搅拌墙工法,即利用三轴式长螺旋钻机在土壤中钻孔,达到预定深度后,边提钻边从钻头端部注入适合不同工程连续墙的水泥浆液,它与原土壤进行搅拌,在原位置上形成一段水泥土搅拌墙,然后再进行第二段搅拌墙施工,使相邻的水泥土搅拌墙彼此有重合段,连续施工即可做成地下连续墙,同时根据不同需要插入型钢(作为加强筋) ,或作为基坑开挖围护挡土结构或作为止水帷幕。1.2机具特点而技术从日本引进的三轴钻机,研发、制造出自名门,
2、凝聚了国内外众多专家的智慧,通过工程验证已经列入我国成型产品。由于机架结构、动力系统及其扭矩匹配而且较大,三根钻头又为 10米长螺旋交叉叶片(立体搅拌) ,且施工时附带空压机喷气(浆液在涡流的作用下穿透力更强) ,因此搅拌均匀充分、施工速度快、成桩质量好。特别是采用了 ZYJ-60全封闭环保型自动搅拌注浆站后,实现了电脑配比、自动记录,浆液质量稳定而且没有水泥灰尘污染。三轴搅拌桩机一次作业可同时完成 3根搅拌桩的施工,与两轴2搅拌桩机相比,效率提高 60%以上,施工工期大大缩短。1.3规范及一般设计要求根据上海市工程建设规范型钢水泥土搅拌墙技术规程(DGJ08-116-2005、J10608-
3、2005)第 4.4.3条要求“三轴搅拌机搅拌下沉速度与搅拌提升速度应控制在 0.32m/min 范围内,并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应使孔内产生负压造成周边地基沉降,具体选用的速度值应根据成桩工艺、水泥浆液配合比、注浆泵的工作流量计算确定,搅拌次数或搅拌时间应确保水泥土搅拌桩成桩质量” 。因此一般采用三轴搅拌桩的基坑围护工程中,设计通常要求三轴搅拌桩搅拌下沉、搅拌提升一次性完成(即一喷一搅) ,搅拌下沉速度1m/min,搅拌提升速度2m/min,同时要求在桩顶、桩底部位重复搅拌 1分钟左右。1.4举例计算成桩效率假定设计桩长 20m,按照上述规范及一般设计要求,计算一幅三轴搅拌桩的
4、成桩时间如下:成桩时间20m1m/min20m2m/min1min1min32 min假定相邻幅三轴搅拌桩搭接 200mm,则每幅三轴搅拌桩的有效横截面积为 0.866 m2,即 32分钟(理论计算的)成桩体积为:0.866m220m17.32 m 3成桩效率17.32m 332min0.54m 3/min成桩效率是二轴搅拌桩机的 6.5倍(详见第四页计算部分) 。32、二轴水泥土搅拌桩特点2.1工况简介(略)2.2机具特点动力和钻头临时改进的二轴搅拌桩机,常因偏面追求钻进功能以致机架结构、动力系统及其扭矩往往不匹配,多为非成型产品,机架高而且头重脚轻,存在一定的安全隐患。由于钻头仅为“十字型
5、”四块叶片,一次搅拌不够均匀,须重复搅拌予以弥补,因此施工速度慢,成桩质量不稳定,而且有扬尘污染。二轴搅拌桩机一次作业只能完成 2根搅拌桩的施工,与三轴搅拌桩机相比,效率较低、作业时间较长。2.3规范及一般设计要求根据中华人民共和国行业标准建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002、J220-2002)第 11.3.3条要求“深层搅拌机施工时,搅拌次数越多,则拌和越为均匀,水泥强度也越高,但施工效率就降低。试验证明,当加固范围内土体任一点的水泥土每遍经过 20 次的拌和,其强度才可达到较高值”。因此一般采用两轴搅拌桩的基坑围护工程中,设计通常要求二轴搅拌桩采用二喷三搅工艺完成,前两次搅拌下沉速
6、度1m/min、搅拌提升速度0.5m/min,最后一次搅拌下沉速度、搅拌提升速度1m/min。2.4举例计算成桩效益4同样假定设计桩长 20m,按照上述规范及一般设计要求,计算一幅两轴搅拌桩成桩时间如下:成桩时间20m0.6m/min(第一次钻进平均速度)20m0.5m/min20m1m/min20m0.5m/min20m1m/min2173.33min假定不考虑相邻两幅二轴搅拌桩搭接、每幅二轴搅拌桩的有效横截面积仍为 0.71m2,即 173.33分钟(理论计算的)成桩体积为:0.71m220m14.20 m 3成桩效率14.20m 3173.33min0.082 m 3/min成桩效率不到三轴搅拌桩机的六分之一。