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广州北站项目高压旋喷桩与三轴搅拌桩2018年5月中国建筑第四工程局有限公司三一二工程概况高压双管旋喷桩三轴搅拌桩施工工艺目录（一）工程概况1、本工程位于广州市花都区花城街长岗村、石岗村内，位于天贵路旁、万达文化旅游城以西，平步大道以北，永安路以南，建设北路以东。总用地面积约160627平方米，总建筑面积约897332平方米,2、基坑支护及止水形式：三轴搅拌桩+灌注桩+锚索（二）三轴搅拌桩施工工艺1、设计概况：（1）搅拌桩采用三轴直径850@600，一幅桩内桩身搭接为250mm;二幅桩间套接一孔施工，桩位定位偏差不超过5cm，桩径偏差不超过1cm，垂直度偏差不超过0.5％。（2）三轴水泥土搅拌桩水泥标号为普硅42.5R，水泥掺量不小于20%，水灰比为1.0~1.5，浆液比重1.4~1.6，泵送压力1.5~2.5MPa。28天无侧限抗压强度不低于1.0MPa，取样位置、试验数量根据规范要求确定。（3）搅拌桩遇岩面无法进入时，应在岩面采取座浆措施，原地搅动喷浆不少于5分钟，确保止水效果。局部砂层与中微风化灰岩直接接触处采用旋喷桩进行桩间封底加强止水。2、工艺流程：三轴搅拌桩施工工艺图解3、工艺操作：（1）测量放样和场地清理根据设计要求，先把场地进行清理整平，然后进行放样，该项工作的测量放样包括两个内容：一是根据设计资料放出打设宽度；二是根据设计画出布桩平面图，标明排列编号，放出具体桩位，施工前必须经过监理复核。测量放样和场地清理（2）开挖沟槽根据三轴搅拌桩桩位中心线用PC200挖机开挖槽沟，沟槽宽度比设计桩径增加0.6m，深1～1.5m,并清除地下障碍物。开挖导向沟槽余土应及时处理，以保证桩机水平行走。开挖沟槽（3）桩机就位由现场施工员、桩机班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板及路基板，移动前看清前、后、左、右各位置的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况，及时纠正，桩位偏差不大于50mm。桩机应平稳、平正，并用经纬仪或线锤进行观测，确保钻机的垂直度，导向塔垂直度偏差不得超过0.3%。桩机就位（4）制备水泥浆液及浆液注入①开钻前对拌浆工作人员做好交底工作，确保浆液质量的稳定。②搅拌桩水泥掺量不低于20％。水泥浆的水灰比控制在1～1.5，采用42.5R硅酸盐水泥，水泥掺量不小于200kg/m，浆液比重1.4~1.6。③每幅桩水泥用量=每幅桩面积*有效桩长*土的容量*水泥掺量，Φ850的三轴搅拌桩面积约1.495m2/米，土体容量1.8×10³kg/m³。④水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，因故搁置超过2小时以上的拌制浆液，应作废浆处理，严禁再用。⑤搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12小时。泵送压1.5~2.5MPa，输浆速度应保持常量；（5）钻机搅拌提升①三轴水泥搅拌桩止水帷幕，水泥和原状土须均匀搅拌，搅拌下沉到至设计深度后喷浆搅拌提升，施工时不得冲水下沉，下沉速度不大于1m／min、提升速度不大于2m／min。②垂直度偏差不得超过0.3%，桩位与设计图纸偏差以不得侵入限界为准并小于3cm。③相邻两桩施工间隔不得超过12小时。如因特殊原因不可避免，则须标明位置并补强；施工冷缝应另补2根旋喷搅拌桩，确保止水效果。钻机搅拌提升4.特殊情况处理措施（1）有异常时，如遇无法达到设计深度进行施工时，应及时上报业主、设计、监理，经各方研究后，采取补救措施。（2）在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，宜与业主、设计单位、监理共同协商，确定解决办法。（3）施工过程中，如遇到停电或特殊情况造成停机导致成桩工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下1m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续桩体。如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。（4）发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。（5）施工冷缝处理，施工过程中因超时无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，采取在搭接处补做搅拌桩技术措施，确保搅拌桩的施工质量。（6）施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物，三轴搅拌桩施工机械操作场地应进行地基处理，路基承载力应满足重型搅拌桩机平移、行走稳定的要求，确保搅拌桩垂直度达到设计要求。（7）三轴搅拌机、在进场前检修，施工时及时例保、检查；压浆泵及时维修、保养，并准备应急备用压浆泵一套，确保喷浆的均匀性和连续性。（8）施工前对桩机垂直度进行检查校正。（9）施工过程中，由专人负责填写施工记录，施工记录表中详细记录桩位编号、桩长、下沉（提升）的时间、水泥比重、水泥用量。（10）桩身强度和搅拌均匀控制①清除施工场地范围内的地上地下一切障碍物，提前清理淤泥，回填硬土，分层夯实，用推土机推平并碾压密实，满足地基承载力不小于0.8Mpa，坡度不大于1%，场整范围为边桩外3米。②水泥流量、注浆压力采用人工操作数字化控制，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。③根据该基坑的技术要求，实行一次钻搅达到设计深度。④土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。⑤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。⑥对溢出的泥土及时采用内驳车运到施工现场集土坑内，临时集中堆放外运。5.搅拌桩检测:搅拌桩采用钻芯法检测桩身完整性，并取样做抗压实验，检测数量不得少于桩总数的1%，且不得少于5根。（三）高压双管旋喷桩1、设计参数：（1）旋喷桩直径为600mm，垂直偏差不得超过0.5%，桩位偏差不得大于50mm，成桩直径不得小于设计值。（2）旋喷桩水泥采用普硅42.5R，水泥掺量为30%，水灰比取1.0~1.5，水泥浆液压力应25MPa，气压0.7MPa。（3）施工过程中提升速度5~20cm/min，旋转速度10~20r/min，桩身强度不低于1.5MPa。（4）必须保证旋喷桩与支护桩的搭接质量，形成闭合的止水层。（三）高压双管旋喷桩（三）高压双管旋喷桩A地块施工区域范围（三）高压双管旋喷桩B地块施工区域范围（四）高压双管旋喷桩施工节点1、两排高压旋喷桩的长度与原有各个剖面的三轴搅拌桩的长度一致。2、旋喷桩的直径为600mm，间距400mm，相互搭接200mm。3、旋喷桩与原有三轴搅拌桩的搭接不少于300mm。4、支护桩与三轴搅拌桩之间的间隙做一条高压旋喷桩，并在三轴搅拌桩与旋喷桩交界处多做一根至搅拌桩区。（三）高压双管旋喷桩2.高压旋喷桩施工方法（1）施工准备①根据现场情况，进行场地平整；②经业主及监理单位认可，选择合适的位置，进行试桩，以期确定以下技术参数：a、实际地质情况；b、喷嘴型号及规格；c、进尺及提升速度；d、注浆压力；e、注浆流量；F、水灰比值及水泥掺入量；G、成桩直径；H、成桩强度；（2）检查机器运转情况并做好易损构件的备料工作；（7）按现场平面布置图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台；（8）按顺序对旋喷桩进行编号。（三）高压双管旋喷桩3、测量放样（1）依据图纸的主轴线控制点及具体尺寸，运用导线控制法，使用测量仪器和钢尺进行主轴线的放样，要求轴线精度距离中误差：±5mm（2）参照场地情况，将主轴线控制点引至不受破坏的位置，且加以保护；（3）在复验合格的轴线基础上，进行桩位点的测定，其精度要求为±30mm；（4）及时绘制测量复核签证，确保技术资料的完整性；（三）高压双管旋喷桩4、注浆工艺高压旋喷桩注浆固结体的质量因素较多，当确定采用一定形式的高压旋喷注浆管法之后，注浆工艺是影响固结体的重要因素之一。（1）旋喷：①高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm的长度，以保证固结体的整体性。②由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特征，要采取相对的措施来注浆完成。特别对硬土及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。（三）高压双管旋喷桩（2）复喷：在不改变旋喷技术参数的条件下，对同一土层作重复注浆（喷到顶再下钻重喷该部位），能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固结体强度，复喷时全部喷浆，复喷的次数愈多固结体直径加长的效果愈好。5、水泥用量的控制在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：（1）若水泥量剩余措施如下：①适当增加喷浆压力；②加大喷嘴直径；③减慢提升速度；（三）高压双管旋喷桩（2）若水泥量不够措施如下：①保证桩径的情况下适当减少压力；②喷嘴直径适当减少；③保证桩体强度的情况下适当加快提升速度；④加大水灰比值；针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向下3.0m进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。（三）高压双管旋喷桩6、冒浆处理。在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒浆时，应查明原因及时采取相应措施。（1）流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能；（2）出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固；（三）高压双管旋喷桩（3）减少冒浆的措施冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；①提高旋喷压力（喷浆量不变）；②适当缩小喷嘴直径（旋喷压力不变）；③加快提升和旋转速度；对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。（三）高压双管旋喷桩7、固结体控形。固结体的形状，可以通过调节旋喷压力和注浆量，改变喷嘴移动方向和提升速度，予以控制。由于本工程设计固结体的形状为圆柱形，在施工中采用边提升边旋转注浆，考虑到深层部位的成形，在底部喷射时，加大喷射压力，做重复旋喷或降低喷嘴的旋转提升速度，而且针对不同土层（硬土）可适当加大压力和降低喷嘴的旋转提升速度，使固结体达到匀称，保证桩径差别不大。（三）高压双管旋喷桩8、确保桩顶强度。当采用水泥浆液进行喷射时，在浆液与土粒搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，造成固结体顶部出现一个凹穴，凹穴的深度随地层性质、浆液的析水性、固结体的直径和成孔深度因素不同而不同。为防止因浆液凝固收缩而产生的凹穴现象，可采取超高旋喷（旋喷处理地基的顶面超过自然地面标高）、返浆回灌等措施。（三）高压双管旋喷桩9、防止串孔的措施（1）在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法；（2）在高压缩土层适当减小喷浆压力。（3）加快提升速度和旋转速度。（三）高压双管旋喷桩10.施工工艺流程（三）高压双管旋喷桩（1）主要技术要求①钻机或旋喷机就位时机座要平稳，立轴或转盘与孔位对正，倾角与设计误差一般不得大于0.5度。②喷射注浆前要检查高压设备和管路系统，设备的压力和排量必须满足设计要求。管路系统的密封圈必须良好。各通道和喷嘴内不得有杂物。③喷射注浆时要注意，开动注浆泵，待估算水泥浆的前锋已经流出喷头后，才开始提升注浆管。自下而上喷射注浆。（三）高压双管旋喷桩⑤喷射注浆作业后，由于浆液析水作用，一般均有不同程度的收缩，使固体体顶部出现凹穴，所以应及时用水灰比为0.6~1的水泥浆进行补灌，并要预防其