超深水泥土搅拌桩施工技术发展背景及应用案例

合集下载

深层水泥土搅拌桩围封技术应用探讨

深层水泥土搅拌桩围封技术应用探讨

深层水泥土搅拌桩围封技术应用探讨水泥土搅拌法是用于加固软土地基的一种比较常用的地基加固方法。

它是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械,边搅拌钻进边往软土中喷射水泥浆液或雾状粉体,软土和固化剂通过强制拌合凝固硬结形成具有整体性、稳定性和一定强度的水泥土,从而达到加固地基的目的。

这些水泥土搅拌桩和桩间的土构成了一种复合地基;另外把水泥土搅拌桩搭接连续打设形成壁状连续墙体,从而可以作为一种支挡结构和防水帷幕。

本文将结合某水闸泵站工程对水泥土搅拌桩防水帷幕的施工技術进行总结。

1 工程概况某排涝泵站等别为Ⅱ等大(2)型,装机容量4000KW(4台×1000KW),设计抽水流量84m3/s;水闸等别为Ⅲ等中型,净宽为4孔×9m=36m,水闸与排涝泵站并排布置。

根据工程地质钻孔资料,地基由上至下土层基本情况为:②层粉细砂、④层淤泥质粘土、⑤层中粗砂、⑧层含砾粗砂。

水闸泵站基础底高程为-6.73m,根据地质资料,基础坐落在②层粉细砂上,下卧层较厚的④层淤泥质粘土,为防止砂层液化及淤泥、与泥土产生震陷,沿水闸泵站基础周边采用桩径Φ600mm、桩长12~15m的水泥土搅拌桩围封。

2 设计参数及要求本工程水泥土搅拌桩设计参数及要求如下:2.1 水泥土搅拌桩桩径600mm,搭接200mm,桩长12~15m,如图1所示;2.2 加固剂用水泥。

需处理的地基表层土的加固土试块28天无侧限抗压强度不小于1100Kpa;2.3 水泥采用425号普通硅酸盐水泥,水泥掺量不小于15%,最大水灰比不大于0.45;2.4 连体水泥土搅拌桩的桩身渗透系数不大于1*10-6cm/s。

3 工艺试验及施工参数为确保工程桩施工方案的经济可行,在水泥土搅拌桩施工前,先进行室内配合比试验和工艺性试验,以确定最佳配合比和施工参数,用以指导下一步水泥土搅拌桩大规模施工。

3.1室内配比试验1)具有地质代表性的地基原状土天然密度:ρ=1.80g/cm3,天然含水率:ω=20.9%(指标平均值)。

超深三轴搅拌桩一杆成桩技术在深基坑工程中的应用

超深三轴搅拌桩一杆成桩技术在深基坑工程中的应用

超深三轴搅拌桩一杆成桩技术在深基坑工程中的应用摘要:传统工艺施工超过30m长的三轴搅拌桩时因受桩架高度限制,需进行接杆,本文介绍了一种新型的超深三轴搅拌桩一杆成桩技术、施工技术要点和常见问题的处理方法;并结合广州某工程实例对一杆成桩工艺与传统接杆工艺在施工效率、经济和质量上进行比较,阐述了一杆成桩技术的优势。

关键词:超深三轴搅拌桩;一杆成桩;深基坑工程1引言三轴搅拌桩因其成桩质量较好,且可采用套接一孔施工,实现了相邻桩体完全无缝衔接而无分叉现象,使其具有更好的隔水封闭性,广泛应用于基坑工程。

随着深基坑工程向纵深发展,出现了越来越多的超深三轴搅拌桩止水帷幕。

当三轴搅拌桩施工深度超过30m,一次施工的桩长受制于桩架的高度、稳定性和钻头动力及钻杆强度等因素,国内目前主要通过加接钻杆方式施工。

其缺点是受桩架高度限制,在施工30m~50m桩时至少需接、拆杆一次,每完成一次接、拆钻杆所需时间长,增加埋钻风险且工程成本高。

因此,如何充分发挥钻头动力,在保证安全和质量的前提下,一杆施工尽可能深的搅拌桩,以节省接、拆钻杆时间,提高施工速度,成为了今后超深三轴搅拌桩施工发展的方向。

2一杆成桩工艺原理超深三轴搅拌桩是利用钻机在原地层中切削土体,压缩空气与切碎土体充分搅拌,然后在各施工单元间采取套接一孔法施工,形成柱列式挡墙。

超深三轴搅拌桩一杆成桩工艺在传统接杆工艺的基础上,通过对机械设备加以改进,增加桩架配重与接地面积,提高立柱刚度,解决了桩架过高带来的易倾覆,立杆易弯曲造成桩体垂直度无法保证的难题,使桩架高度突破60m,然后再悬挂相应的动力装置和钻杆,实现了50m深度范围内的搅拌桩一杆成桩的技术条件,从而提高了速度、降低了成本。

3施工工艺3.1主要施工工艺3.1.1施工准备场地平整→测量放线→开挖沟槽。

3.1.2桩机拼装根据桩深、桩截面形状和尺寸等,对桩机配重、桩架高度、钻头和钻杆等进行配置。

按照技术要求对桩架、钻头和钻杆进行组装,组装场地视桩架尺寸而定,采用吊车配合施工。

硬砂地质超深三轴搅拌桩钻进施工技术探究

硬砂地质超深三轴搅拌桩钻进施工技术探究

3.1设备选择在本项目硬砂地质超深三轴搅拌桩钻进施工技术的应用过程中主要选取的是J B180全液压步履式三支点打桩架,X Y J-850A-3-M2(电机110K W*2)三轴动力头,并配置有垂直度显示仪、风速仪,G R F-100A-10/13空压机,B Z-20L S/T自动配料搅拌系统,两台B W-250型泥浆泵,变频调速电机控制系统。

3.2施工工艺本施工技术在应用的过程中使用的三轴水泥土搅拌桩以二喷二搅成桩的施工工艺。

1172021.05 |3.3施工控制点3.3.1施工放样根据提供的坐标基准点,按照设计图进行放样定行观察,直线段所放出的搅拌桩中心线可采取向沟槽曲线段的桩位则需要对每一个转角点进行测放,再向3.3.2沟槽开挖、地面和地下障碍物清除工作搅拌桩沟槽开挖前,进行搅拌桩施工范围的场地地耐力。

沿着搅拌桩中心线进行沟槽开挖,清除搅拌桩范3.3.3设备就位。

桩机机位与桩位的偏差需低于20m m。

并借助垂直过合理借助经纬仪进行垂直度观测矫正,全面校对与桩以成桩的垂直度要求,保证三轴桩的止水效果。

同时在钻杆上划出标尺线,有效保证每根桩都能够满足设3.3.4水泥浆制备水泥浆制备过程中需要严格按照设计要求的各项泥浆应随用随制,禁止使用停滞时间超过2小时的水要求的水泥浆投入到工程的施工过程中。

3.3.5钻进及成桩钻机完成准备工作,进行钻进前,先进行预送浆证钻杆的下沉速度在设计及规范范围且匀速下沉,让泵的泵量相适应,全面控制好下沉喷浆量占总水泥用的深度达到设计标高之后,再持续搅拌并注浆半分钟让水泥浆与原地基土充分搅拌均匀。

在钻头提升至设下一幅搅拌桩进行施工。

3.3.6施工顺序本工程所采取的超深三轴搅拌桩在连续施工时采墙体的连续性和接头的施工质量,水泥搅拌桩的搭接工或有施工间断的情况下采用单侧挤压式连接方式进①跳槽式双孔全套复搅式连接: ②单侧挤压式连接方式:阴影部分为完全搭接部分,数字为施工顺阴影部分为完全搭接部分,数字为施工顺序3.3.7施工参数设计参数水泥掺量:20%。

20米深度的水泥搅拌桩施工技术

20米深度的水泥搅拌桩施工技术

一、搅拌桩的介绍20米深度的水泥搅拌桩是一种常见的基础施工技术,利用搅拌桩机将水泥和土壤混合,使土壤得到加固,达到加强地基的目的。

因其施工深度大,使用范围广泛,在城市建设及土木工程中得到了广泛的应用。

二、施工前准备在进行搅拌桩施工之前,首先需要进行周密的施工准备工作。

这包括对施工区域的勘察、土壤的抗压强度测试、确定施工的桩位和桩径等工作。

三、搅拌桩机的选择和调试在进行搅拌桩施工时,选择合适的搅拌桩机是非常重要的。

要根据不同的地质条件和施工要求来选择合适的机型,并进行严格的调试和检验,确保其工作稳定可靠。

四、施工过程施工过程中,首先需要将搅拌桩机安装到指定位置,并进行各项安全检查。

然后根据设计要求,通过搅拌桩机将水泥和土壤混合,形成水泥土桩。

在施工过程中需严格控制搅拌桩的深度和直径,以及控制搅拌桩机的搅拌时间和搅拌速度,确保桩体的质量和稳定性。

五、质量监控在搅拌桩施工过程中,需要进行严格的质量监控和检验工作。

包括对搅拌桩的成型质量、密实度、外观质量等进行检验,以确保搅拌桩的质量符合设计要求。

六、施工安全在进行搅拌桩施工时,需严格遵守安全操作规程,确保施工安全。

要对搅拌桩机进行定期的检查和维护,确保设备的稳定运行。

七、施工完成后的验收施工完成后,需要对搅拌桩的质量和成型情况进行全面的验收工作,以确保搅拌桩的质量和稳定性。

八、基础与土木工程中的应用20米深度的水泥搅拌桩施工技术在土木工程中应用广泛,特别适用于需要加固地基的建筑工程,例如大型厂房、桥梁、高架路等。

其施工简便、效果显著,受到了广泛的青睐。

结语20米深度的水泥搅拌桩施工技术是一种重要的基础施工技术,其施工过程需要严格遵守相关规程和标准,才能保证搅拌桩的质量和施工的安全性。

在今后的土木工程中,水泥搅拌桩将继续发挥重要的作用,为工程的稳定性和安全性提供强有力的保障。

九、搅拌桩施工的环保和节能特点20米深度的水泥搅拌桩施工技术在实际工程中具有明显的环保和节能特点。

深层搅拌桩及深层搅拌防渗墙

深层搅拌桩及深层搅拌防渗墙

深层搅拌桩及深层搅拌防渗墙目录1 深层搅拌技术的起源和发展 (1)2 深层搅拌法的分类 (1)3 水泥土的固化机理及力学特性 (2)3.1水泥土的固化机理 (2)3.2 水泥土的物理力学特性 (2)4 深层搅拌法的适用范围 (3)5 施工机具 (4)6 水泥土配合比室内试验 (4)7 复合地基深层搅拌桩施工 (6)7.1 工艺流程 (6)7.2 施工参数 (6)7.3 施工中注意的事项 (7)7.4 施工中常见的问题和处理方法 (7)8深层搅拌防渗墙施工 (8)8.1工艺流程 (8)8.2施工参数 (8)8.3 施工要点 (9)8.4 防渗墙施工的注意事项 (10)8.5 防渗墙接头 (10)9 工程质量检查 (11)9.1施工过程检查 (11)9.2桩体质量检测 (11)1 深层搅拌技术的起源和发展深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,通过专用的深层搅拌机械,在地基土中边钻进,边喷射固化剂,边旋转搅拌,使固化剂与土体充分拌合,形成具有整体性和抗水性的水泥土或灰土桩柱体,以达到加固地基或防止渗漏的目的的工程措施。

搅拌桩柱体和桩周围土体可构成复合地基,也可相割搭接排成一列形成连续墙体,还可相割搭接成多排墙。

在水利水电工程中,深层搅拌法主要用于在水工建筑物地基中形成复合地基、在堤坝及其地基中形成连续的防渗墙等。

深层搅拌法分为石灰系搅拌法和水泥系搅拌法。

石灰系搅拌法于1967年由瑞典人提出,1974年将石灰粉体喷射搅拌桩用于路基和深基坑边坡支护。

同期,日本于1967年开始研制石灰搅拌施工机械,1974年开始在软土地基加固工程中应用。

我国于1983年初开始进行粉体喷射搅拌法加固软土的试验研究,并于1984年7月在广东省用于加固软土地基。

水泥系深层搅拌法于20世纪50年代初始于美国, 1974年日本开发研制成功水泥搅拌固化法(CMC工法),用于加固堆场地基,深度达32m。

近年来研制出各种深层搅拌机械,用于防波堤、码头岸壁及高速公路高填方下的深厚软土地基加固工程。

水泥土深层搅拌桩技术与施工应用探讨

水泥土深层搅拌桩技术与施工应用探讨

文章编号:1672-4011(2008)06-0198-03水泥土深层搅拌桩技术与施工应用探讨黄宇军(湖南省沙坪建筑有限公司) 摘 要:本文通过工程实例阐述了水泥深层搅拌桩技术的机理、工艺流程、施工技术参数及施工质量保证措施。

关键词:深层;搅拌技术;施工质量;地质条件 中图分类号:T U75313 文献标识码:B1 概述水泥搅拌桩是指利用水泥材料做为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部强制将上述固化剂浆液与土体均匀拌和成桩,从而改善地基土的物理力学性能,降低地基变形,提高地基土的承载能力。

水泥搅拌桩具有其独特的优点,归纳如下:(1)由于是将固化剂和原地基软土就地拌和,因而最大限度的利用了原土。

(2)搅拌时较少使地基侧向挤出,对周围原有建筑物的影响较小(3)按照不同地基土的性质及工程设计要求,合理选择固化剂及其配方,设计较灵活。

(4)施工时无振动、无噪音、无污染,可在市区内和密集建筑群中进行施工。

(5)土体加固后重度基本不变,对软弱下卧层不致产生附加沉降。

(6)根据上部结构的需要,可灵活的采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固形式。

2水泥搅拌桩的复合地基技术和使用条件水泥搅拌桩主要适用于城市填土和淤泥、淤泥质土,当加固深度为3m~6m左右,搅拌桩本身水泥掺入量为土重的10%~12%,水泥强度为800kPa~1300kPa,桩端支承土层为一般粘性土或卵石层时,为水泥搅拌桩复合地基经济合理的使用条件,在此条件范围内的软土加固效果较好。

由此,我们可以找出水泥搅拌桩复合地基土的一般内在规律,如复合地基土强度f spk,桩的最小长度L,桩身水泥土的强度f cu及面积置换率m的相互关系及内在规律。

211 复合地基设计计算21111 单桩承载力计算Ra=μf c u A p(1)f cu =(2kRa)/Ap(2)R=U∑=q L+αq(3)先按式(1)和式(2)计算,再与式(3)计算结果比较,取较小值。

21112 复合地基承载力特征值计算f s pk=mR a/A p+β(1-m)f sk(4)m=(fs pk-βf sk)/(R a/A p-βf s k)(5)上述各式中,各符号主要参数取值为:μ:桩身强度折减系数012~0133f cu:水泥土的抗压强度(kPa)α:桩端土承载力折减系数(014~016)q si:桩周第i层土的侧阻力特征值(淤泥4kPa~7 kPa,淤泥质土6kPa~12kPa,软塑状态粘性土10kPa~15 kPa,可塑状态粘性土12kPa~18kPa)k:水泥土安全系数q p:桩端土未经修正的承载力特征值fs k:处理后桩间土承载力特征值,β:桩间土折减系数(相应桩端为粘土时015~1,相应桩端为卵石时011~015)3工程概况及工程地质条件311 工程概况某高校综合楼建筑面积约为12400m2,为八层楼,总高度约30m,框架结构,设计采用片筏基础,埋深210m,持力层为素填土(仅存在于局部地区)和属冲积层中的软弱有机质土(粘土)。

H型钢三轴水泥土搅拌桩技术及其应用

H型钢三轴水泥土搅拌桩技术及其应用

H型钢三轴水泥土搅拌桩技术及其应用摘要:H型钢三轴水泥土搅拌桩技术就是在SMW工法中采用三轴大直径搅拌成桩后插入H型钢形成地下连续墙体的一种新技术,是在单轴水泥土搅拌桩工法的基础上,对单轴水泥土搅拌桩施工工艺参数做了进一步的改进,所形成的成果适用性更加广泛。

该项技术解决了单轴水泥土搅拌桩成桩的不足,大大提高了工作效率,同时节省了工程费用,在桩基础施工中得到很好的应用。

关键词:H型钢水泥土三轴搅拌桩应用一、H型钢三轴水泥土搅拌桩技术介绍1、产生背景:H型钢三轴水泥土搅拌桩是在单轴水泥土搅拌桩工法的基础上,对施工工艺参数做了进一步的改进,使其适用性更加广泛,现已进入使用阶段。

2、原理:H型钢三轴水泥土搅拌桩就是SMW工法中采用三轴大直径搅拌成桩后插入H型钢形成的地下连续墙体。

3、工艺参数:桩径一般为Ф850mm-Ф1200mm,深度达到50m。

搅拌桩内插的竖向增强体由小工字钢、微型钢管变成宽大的H型钢(700mm×300mm),大大提高了桩墙的整体刚度、模量、桩墙强度,抗弯能力也随之大幅提高。

4、工艺流程:(1)测量放线:根据建设方提供的坐标基准点,按照设计图纸进行放样定位及高程引测工作,同时做好永久及临时标志。

(2)开挖沟槽:在三轴搅拌桩施工过程中会从桩口返出部分泥浆,为了保证桩机的安全移位及施工现场的整洁,需要在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽,以收集返浆,沟槽的开挖尺寸要比搅拌桩成墙尺寸大。

(3)桩机就位、搅拌桩施工:施工采用四搅四喷(搅拌下沉和搅拌上升时均喷浆)或者四搅两喷(只在搅拌上升或者搅拌下沉时喷浆)工艺。

(4)H型钢定位:①在平行沟槽方向放置两根定位型钢规格32a的工字钢,长约10m,再在垂直沟槽方向放置两根定位型钢,规格为200×200的槽钢,长约2.5m。

②H型钢定位采用型钢定位卡,定位型钢布置见下布置图。

(5)吊放型钢:施工完毕后,吊车应立即就位,准备吊放H型钢,H型钢在吊入前应涂好减摩涂料,便于后期回收拔起。

水泥深层搅拌桩技术在软土地基处理中的应用

水泥深层搅拌桩技术在软土地基处理中的应用

水泥深层搅拌桩技术在软土地基处理中的应用随着城市建设的不断发展和城市规划的加速推进,软土地基处理问题逐渐凸显。

而针对软土地基的处理方法种类繁多,其中水泥深层搅拌桩技术就成为了一种有效的处理方法。

本文就将从水泥深层搅拌桩技术的基本原理、工艺流程及优缺点三个方面进行详细的探讨和分析。

一、水泥深层搅拌桩技术的基本原理水泥深层搅拌桩技术是一种土壤改良技术,其基本原理是利用旋转的铲斗或旋挖钻杆将原土搅拌混合成一个均质的土浆体,并在搅拌的同时掺入适量的水泥,形成强度较高的土体。

在实际应用过程中,通常将钻头的直径控制在30~60cm范围内,钻孔深度一般可达到30~50m。

搅拌混合的土浆体通过钢筋或钢管的支护形成搅拌桩体,具有较高的承载力和较好的变形性能。

水泥深层搅拌桩技术一般适用于软土地基的加固和处理,也可以用于灰土地基和砂土地基的加固。

二、水泥深层搅拌桩技术的工艺流程(1)地面预处理:先对施工现场的地面进行清理和整平,打好基础标志,然后进行采样、试验和检测,确定土壤特性及处理方案。

(2)钻孔:利用旋挖钻机进行钻孔作业,深度根据实际需要确定。

(3)搅拌土壤:在搅拌的过程中添加适量的水泥,掺和均匀。

(4)压制:将搅拌后形成的土浆体压实成所需的直径和长度的搅拌桩体。

(5)钢筋粘贴:在搅拌桩体顶部和钻孔口处布置钢筋,并进行粘贴。

(6)端头处理:对搅拌桩体顶部进行清理和修整,使之达到设计要求。

(7)现浇砼:将搅拌桩体进行现浇砼加固。

三、水泥深层搅拌桩技术的优缺点(1)优点:①承载能力大:水泥深层搅拌桩的加固处理在地基改良中是一种较为经济高效的解决方法,它能够增加土壤的承载能力,提高土壤的抗剪强度,从而增加地基的稳定性。

②施工速度快:水泥深层搅拌桩技术的施工速度快,可以在短时间内完成大量的钻孔和搅拌工作,从而节约人力、物力和时间成本。

③直径小:水泥深层搅拌桩技术的钻孔直径相较于传统的桩式地基工程更小,降低对周围环境的干扰和破坏。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

超深水泥土搅拌桩施工技术水泥土搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种方法。

它是利用水泥(或石灰)等材料作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,由固化剂和软土间所产生的一系列物理、化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量。

根据施工方法的不同,水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。

前者是用水泥浆和地基土搅拌,后者是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌。

水泥土搅拌法分为深层搅拌法(以下简称湿法)和粉体喷搅法(以下简称干法)。

水泥土搅拌法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、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。

当地基土的天然含水量小于30%(黄土含水量小于25%)、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。

水泥加固土的室内试验表明,有些软土的加固效果较好,而有的不够理想。

一般认为含有高岭石、多水高岭石、蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好,而含有伊里石、氯化物和水铝英石等矿物的粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH 值)较低的粘性土的加固效果较差。

二次世界大战后,美国首先研制出水泥土搅拌桩施工方法,即MIP(Mixing in-Place Pile)工法,该工法从不断回转的、中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆,经翼片的搅拌形成水泥土桩,桩径0.3~0.4m,长度10~12m。

水泥土搅拌桩成桩速度很快,且噪音小。

1953年日本清水建设株式会社从美国引入这种施工方法。

1967年日本港湾技术研究所土工部参照MIP工法的特点,开始研制石灰搅拌施工机械。

1974年由日本港湾技术研究所川琦钢铁厂和不动建设等厂家对石灰搅拌机械进行改造,合作开发研制成功水泥搅拌固化法(CMC),使水泥土搅拌技术由实验阶段进入实用阶段。

近年来,这项技术发展较快,此法已在瑞典、俄罗斯、美国、日本和中国得到广泛应用。

在日本相继开发了多种施工方法,如:竹中工务店的深层化学搅拌法(DCM法)、清水建设株式会社的深层水泥搅拌法(DEMIC法)、东亚建设工业株式会社的深层水泥固结法(DCCM法)等。

深层搅拌机械有单头到多头,一次加固最大面积达9.5平方米。

1990年日本大阪防水建设社研制开发了一种新的搅拌施工工艺RR工法(Rotation & Revolution Mixing Treating System)。

施工时,搅拌头上下、左右旋转翻滚成桩,一次成桩单元桩体直径达2米。

到1995年为止,日本采用深层搅拌法加固软土的工程量已达2440万m3,成为日本软土地基加固方法中应用得最多的一种方法。

1971年,日本成幸株式会社经改进,研制出多轴搅拌机,基于深层搅拌桩施工方法发展出SMW(Soil-cement Mixed Wall)工法,并应用于基坑围护工程,所谓SMW就是利用专门的多轴钻孔机(一般为三轴)就地钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,将土体(soil)和水泥(slarii)土体原位进行混合、搅拌(mixing)后在地下形成的连续墙体(wall)的简称,经充分搅拌混合后,再将H 型钢或其他型材插入搅拌桩体内,形成地下连续墙体,将其直接作为挡土或止水结构。

它不仅可以作为一般基坑的止水墙壁,而且可以利用于地下水坝的止水帷幕和土体的加固改良,以及做为基桩。

SMW施工方法的种类可分为孔径为Ø650 mm、Ø850mm、Ø1000mm等,在日本实际施工中最大搅拌深度已经达到过65m,视地质条件尚可施工至更深。

这一施工方法在80年代后期传至台湾地区,90年代在泰国、马来西亚等东南亚国家和美国、法国等国家及地区被广泛应用。

目前在日本SMW工法已成为基坑围护的主要施工方法,约占地下围护结构的80%。

其中日本东京都地下铁12号线工程春日站长度160m,宽度17.2至19.5m,深度24.5至31.6m,基坑围护结构采用SMW工法,直径Ø600至Ø650mm,春日站地质为粘土表层,其下为砂质及砾石层,中间并夹有少数薄层粘土,SMW工法深度自35至65m,间隔每45cm插入H500×200×11×16型钢。

我国在70年代末研制出第一台深层搅拌机。

1980年,冶金部第五冶金建设公司和上海冶金建筑设计院合作,在宝钢金属结构车间设备基础地基加固中采用了深层搅拌法。

冶金科学研究院地基所与江阴振冲机械厂共同开发了双轴深层搅拌桩机械(施工深度12~15m,以后各家生产发展到18~20m来施工搅拌桩,作为地基加固及围护结构的重力式挡墙。

80年代中期,在上海地区应用深层搅拌桩日趋广泛,常用的SJB-I型深层搅拌机,成桩最大长度可达15米。

80年代后期以来,深层搅拌桩除用作软基加固与承重桩外,已发展到用于基坑开挖的支护结构。

目前江阴市振冲机械制造有限公司生产的SJBF37型搅拌桩机搅拌头直径为2ר700mm最大搅拌深度为18m ,SJBF45型搅拌桩机搅拌头直径为2ר760 mm最大搅拌深度达25m。

80年代第一冶金建设公司曾从日本引进一台三轴的搅拌机进行SMW工法施工。

我国对SMW 工法的研究和应用始于20 世纪80 年代后期。

1988 年冶金工业部建筑研究总院立题研究,并于1994 年通过建设部技术鉴定。

其所用的加劲材料(或称芯材),除国外常用的H 型钢外,还根据国情研制了钢筋笼和轻型角钢组合骨架等,适用于地下开挖深度为6~10 m 的基坑。

与此同时,上海市开始研究SMW工法,并于1993年在上海静安寺“环球世界”商厦基坑在围护工程首次采用了用普通双轴搅拌桩机械,进行水泥土搅拌施工,再用振动锤将用钢板焊成的H型材打入刚施工完的搅拌桩内,这是我国采用SMW 工法的第一项工程。

1994 年对H 型钢水泥土复合结构进行了较系统的试验研究,并于1997年初将其研究成果应用于上海申海大厦,并对H 型钢的回收起拔技术(包括其减摩隔离材料及起拔机械) 进行了重点攻关,获得成功,从而为降低SMW 工法地下墙的造价开辟了途径。

另一方面,为适应工程需要,1996~1997 年,武汉、上海二地先后引进了日本的三轴专用搅拌机数台。

1998年研制SJB242/ 30 ×4 型四轴搅拌机,获得成功。

目前SMW工法主要应用于我国东南沿海地区的软土深基坑围护及地基加固中,在上海、天津、南京、杭州等地已经推广使用,并逐步向内地推广。

我国SMW工法施工用多轴搅拌桩机初期全部从日本进口,制造商有日本三和机材、三和机工,主要以二手机为主,价格昂贵,设备的短缺严重制约了SMW工法在我国的推广应用。

国产第一台同类钻机由北京建筑机械化研究院于1998年开发成功,经过近几年的发展国内现已有北京建研、北京三一、北京首钢泰晟、上海金泰、上海工程、浙江振中等公司生产多种规格的SMW工法用多轴搅拌桩机。

国内采用三轴搅拌桩机施工的搅拌桩最大深度约33m,已不能适应现状的需求,直径更大、深度更深的搅拌桩是今后发展的趋势。

随着我国基础建设和城市建设的深入发展,超深地下工程越来越多,基坑开挖深度已达到40米,地下连续墙深度已施工到65米,为了进行基坑底地基加固、盾构法隧道施工洞口土体加固以及地下连续墙接缝止水加固等也就相应带来了超深土体加固的施工和应用。

现在全国各大、中城市都在开展地铁建设工程,不仅是地铁工程,包括房建、水利等建设工程,今后超深地下工程会越来越多,从而带来的超深地基加固也将越来越多,以往地基加固深度一般只到30米左右的施工技术已不能满足目前和今后的需求。

近年已出现了达50米深的高压旋喷桩施工技术,但其施工工艺复杂、成本高、对环境影响大,其垂直度和桩径等重要技术指标也较难保证。

而水泥土搅拌法加固地基具有如下的特点:▲挡水性强、隔水性确切,同地下连续墙比较,没有接缝渗漏的问题。

▲施工对周围地基的环境影响小,使用原位水泥土搅拌形成连续墙,孔壁失稳坍塌很少,可减少周围地基下沉。

▲工期短,由于在原位置进行水泥土的混合搅拌,可一次性完成搅拌桩的施工,工期较其他工法短。

▲工艺灵活适用范围广,可以作为围护结构、隔水帷幕、地基加固等用途。

▲低振动和噪音低。

▲出土较槽壁法少。

▲施工成本较低。

由于这些特点,水泥土搅拌桩能够适应城市大规模建设中,建筑密度高,周边条件复杂、环境保护要求高,施工工期短等工况条件,水泥土三轴搅拌桩技术已经成为越来越多的设计和承建商首选的施工工艺。

为了满足不断增长的深大工程基础施工的迫切需求,研究和开发加固质量可靠、深度达到40~60的水泥土搅拌桩施工技术,不仅为深层地基加固提供的切实可行的技术手段,也具有非常广泛的应用前景。

SMW工法的主要设备工艺技术原产于日本,设备需要使用自动化程度较高的桩机和体积重量都相对庞大的搅拌动力驱动装置和搅拌钻杆,这不同对于80年代开始在国内广泛施工的双轴搅拌,三轴搅拌桩设备价格昂贵,仅施工直接配置的设备购置费用就达到三百万以上,而设备的租金决定了加固成本。

如果在原有三轴水泥土搅拌桩施工设备的基础上,不增加设备投入,仅通过技术开发和工艺创新,将加固深度做到40~60米,也就是通常搅拌桩加固深度的1~2倍,而且质量稳定、可靠,工艺规范成熟,将更具现实和实际应用的考虑,将具有更高社会效益和经济效益,得到的性价比较高。

上海某工程盾构工作井盾构洞口土体加固施工采用日本进口三轴搅拌机、接钻杆方式的完成超深Ø850三轴水泥土搅拌桩。

加固范围为:盾构底部5米、盾构顶部3米,加固土体长度28.3米、加固土体宽度5.2米的土体。

加固深度为36.95米。

加固强度分为强加固与弱加固, 强加固深度为14.9米,弱加固深度为22.05米。

地基加固利用拆接钻杆技术共计完成深度为36.95米的Ø850三轴水泥土搅拌桩134幅。

钻杆加接流程示意图1~3钻杆加接流程示意图4~61用搅拌桩机施工预埋孔,放入预埋钻杆。

2进行水泥土搅拌桩施工。

搅拌下沉钻杆,到第一组钻杆结束。

3拆下钻杆接头,移动桩机到预埋钻杆位置。

4连接预埋钻杆,提升预埋钻杆,移动桩机回到原桩位。

5将预埋钻杆和第一组钻杆连接起来,继续搅拌下沉。

6重复步骤3~5直至到达设计桩深。

提升搅拌时,拆卸钻杆放回预埋孔中。

盾构井现场地质情况表盾构井进洞口加固平面图★主要施工技术参数水泥用量:上部22.05米弱加固搅拌土体重量的8%,下部14.9米强加固搅拌土体重量的25 %;外掺剂:掺入水泥重量5%的膨润土;水灰比: 1.8;钻进、提升速度:1.0~2.0米/分钟;三轴搅拌桩径:3×Φ850。

相关文档
最新文档