三轴水泥搅拌桩在地铁车站施工中的应用

　第3期总第253期

内蒙古科技与经济

InnerMongoliaScienceTechnology&EconomyFebruary2012No.3TotalNo.253

三轴水泥搅拌桩在地铁车站施工中的应用

李丽敏

(天津铁道职业技术学院,天津　300240)

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　　摘　要:通过三轴水泥搅拌桩止水帷幕在地铁车站中的具体应用,阐述了止水帷幕加固机理、施工工艺及施工方法,总结了搅拌桩施工要点与技术措施。关键词:三轴水泥搅拌桩;地铁车站;施工　　中图分类号:TU473.1　　文献标识码:B　　文章编号:1007—6921(2012)03—0119—02　　某地铁车站在明挖深基坑中,采用钻孔灌注桩作围护结构,水泥土搅拌桩作止水帷幕,形成复合式围护结构形式。其中,水泥搅拌桩作为止水帷幕,对于粉土、粉质粘土层等土质较适宜。同时其造价低、施工速度快,工艺简单。通过工程实践,现就其三轴水泥搅拌桩的加固机理、施工方法、施工要点、常见问题及处理措施作如下浅析。1　三轴水泥搅拌桩的加固机理利用水泥作为加固剂,使用特制的深层搅拌机械,在地基深部将软土、水和水泥进行强制搅拌,使软土硬结形成桩体,并通过三排桩依次施工,使得桩与桩之间连成整体,从而起到提高地基的承载能力形成止水帷幕,阻挡基坑周边的水进入基坑的一种施工方法。2　三轴搅拌桩施工方法和技术措施三轴搅拌桩在钻孔桩施工后,土方开挖前施工。施工前先进行场地平整,挖好排浆沟,做好桩机定位。每根桩的施工顺序为:桩位测量放样→桩机就位→喷浆搅拌钻进至设计深度→喷浆搅拌提升至桩顶停浆面→重复搅拌下沉及提升→提钻及冲洗→桩机移位进行下一组桩施工。2.1　水泥搅拌桩施工顺序比是搅拌桩施工确保工程质量和顺利施工的重要指标。水泥掺入比18%～20%(质量比),水泥浆的具体掺入量及水灰比应通过现场实验确定,水泥浆的水灰比不大于2.5。2.2　水泥搅拌桩施工工艺车站工程止水帷幕采用三轴搅拌桩,成桩工艺为四搅两喷。图1　搅拌桩施工步序

本工程采用JB160步履式三轴桩机施工,在桩体施作顺序中采用套钻成孔施工,施工步骤为:先施作编号为1的孔,搅拌成桩,然后进行编号为2的桩钻孔搅拌、成桩。编号为2的桩施作时间应在两边桩施作完24h内进行,以保证咬合部分的浆体易于切削。搅拌机在下沉过程和提升过程中注入水泥浆液,同时严格控制下沉和提升速度。水泥掺入量和水灰X

图2　三轴搅拌桩施工工艺流程

2.3　搅拌桩施工方法2.3.1　测量放线。根据坐标基准点,按设计图以及外放量放出桩位,设临时控制桩,填好技术复核单,提请监理验收。2.3.2　搅拌机就位。钻机定位前使用挖机开挖1400mm(宽)×2500mm(深)(宽、深可根据现场实际情况适当调整)沟槽作为导沟,确保为桩位提供导向装置。在沟槽外侧测量定位控制桩根据桩位标志进行桩机定位,定位后桩机应平稳、平正,第一次施工时用全站仪器校准桩机垂直度,后续正常施工时用铅垂检查其垂直度。2.3.3　搅拌及注浆。三轴搅拌机从设计实桩桩顶开始边钻边注入浆液,到桩底后开始提升注浆。严格控制下沉和提升速度,在桩底部分重复搅拌注浆。施工过程中作好原始记录。搅拌机下沉时喷浆量控制在每幅桩总浆量的70%左右,提升时喷浆量控制在收稿日期:2011-11-28

作者简介:李丽敏(1979-),天津铁道职业技术学院铁工系,主要从事铁道工程以及城市轨道交通工程方面的教学工

作。

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30%左右。水泥掺入量和水灰比量是搅拌桩施工确保工程质量和顺利施工的重要指标,水泥掺入比20%(质量比),水泥浆的水灰比不大于2.0。三轴搅拌桩搅拌方法见图3所示。2.3.4　成桩。待水泥搅拌桩达到一定硬化时间后,将沟槽回填压实。为确保桩身强度和均匀性,施工过程中要求做到:¹严格控制按相关参数配置浆液;º土体应充分搅拌,严格控制下沉速度,使原状土充分破碎有利于同水泥浆均匀拌和;»浆液不能发生离析,水泥浆液严格按预定配合比制作,浆液停置时间不得超过2h,防止灰浆离析,注浆前必须搅拌30s再倒入存浆桶;¼压浆阶段不允许发生断浆现象,输浆管道不能堵塞,全桩须注浆均匀,不得发生夹心层;½发生管道堵塞,立即停泵处理,待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能注浆等,10s～20s恢复搅拌,以防断桩。内蒙古科技与经济

min;灰浆泵压力等根据机器自身情况由机械工程师确定,要确保浆液流量和成桩速度匹配。2.4.4　施工严格控制浆液水灰比,一般为1.5～2.5。喷入土中的水泥浆要与土体充分搅拌均匀。2.4.5　施工中出现意外中断注浆或提升过快现象时,应立即暂停施工,重新下钻至停浆面或少浆桩段以下1m的位置,重新喷浆10s～20s后恢复提升,保证桩身完整,防止形成断桩。2.4.6　桩与桩搭接不大于24h;如超过24h,致使第二个桩无法搭接时,则在设计认可下采取局部三轴搅拌桩补桩、注浆或高压旋喷桩补桩等措施,确保桩身的连续性。2.4.7　清洗。向已排空的集料斗注入适量清水,开启灰浆泵,清洗管道中残留水泥浆,同时将搅拌头清洗干净。3　水泥搅拌桩施常见问题及处理措施3.1　意外停机时的应急措施发生意外停机事件,将钻杆提高或降低100cm,重新搅拌,防止出现断桩或夹层现象,若两桩咬合超过24h,则采用加桩方式进行处理。3.2　垂直度控制及纠斜措施准确定位桩的平面位置,桩机就位严格按桩的平面位置就位。对于有偏斜的桩位,若偏斜量过大,导致桩与桩之间不能有效搭接时,采用加桩的措施,在其后面补作加桩。3.3　接头施工质量保证措施根据设计要求,应保证止水帷幕的连续性和接头的施工质量,桩体搭接长度满足设计要求,以达到隔水作用。在无特殊情况下,搅拌桩施工必须连续不间断地进行。如因特殊原因造成搅拌桩不能连续施工,时间超过24h的,必须在其接头处外侧采取补做搅拌桩或旋喷桩等技术措施,以保证隔水效果。[参考文献][1]　苗云霞.三轴水泥搅拌桩止水帷幕技术在施工中的应用[J].山西建筑,2011,(26).[2]　宋建华.某加固工程水泥搅拌桩配合比试验研究[J].山西建筑,2011,(13).[3]　朱永全,宋玉香.地下铁道[M].北京:中国铁道出版社,2006.图3　搅拌桩搅拌施工示意

2.3.5　检测。搅拌桩施工完成后,按设计要求的项目进行检测,确保施工质量符合设计和规范要求。2.4　搅拌桩施工要点与技术措施2.4.1　水泥土搅拌桩采用四搅两喷。施工中正确使用搅拌机械,确保桩机及机架的垂直度,保持灰浆泵与灰浆管路畅通以及灰浆泵的正常工作压力。2.4.2　搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌桩机麻花头沿导向架切土搅拌下沉。2.4.3　搅拌机喷浆搅拌下沉速度由地质情况确定应在0.5m/min～1m/min范围内;提升速度<2m/・120・