三轴水泥搅拌桩止水帷幕的施工及监理控制要点

1工程概况

1.1工程概述

天津地下直径线胜利路明挖隧道位于天津市胜利路正下方，斜跨胜利路，两端连接滨海道和昆仲地段明挖段。胜利路明挖隧道采用Φ800mm、间距1000mm钻孔灌注桩+Φ850mm、间距600mm三轴深层水泥搅拌桩+Φ800mm、间距600mm高压旋喷桩作为围护结构，其中水泥搅拌桩桩长34.0m，桩底标高-31.7m。

1.2水文地质概况

隧道范围地层岩性主要为粉砂、粉土、细砂、淤泥、黏性土及淤泥质土。

施工区域内潜水埋藏较浅，经勘测水位埋深0.9～4.8m（高程-1.45—1.77m）。潜水在季节影响下变化明显，主要特点是明显的丰、枯水期变化，主要补给来源是地表水体和大气降水渗入。微承压水以冲积层⑤21粉质黏土、⑤11黏土为相对隔水顶板。⑤31、⑥31粉土，⑤43、⑥43、⑥44粉砂，⑥54细砂为主要含水地层，此地层内含水层厚度较大，水系分布较稳定。通过对微承压水进行勘测，稳定水位埋深3.73～7.85m（高程-4.55～-1.17m）。承压水头为隔水顶板到稳定水位距离。

2三轴水泥搅拌桩止水帷幕的施工过程

2.1施工流程

三轴水泥搅拌桩止水帷幕施工流程见图1。

2.2三轴水泥搅拌桩施工过程

2.2.1施工准备

施工机械进场前，测量人员利用TCA201全站仪根据沿线已闭合的导线点进行桩位放样。

在施工区内进行清障，整平处理，合理布置机械设备、水泥储料罐。遇有洼地时应抽水和清淤，回填黏性土科并压实，不得回填杂填土或生活垃圾。当地表过软时，应采取防止施工机械失稳的措施。

2.2.2障碍物清理

根据基坑围护边线用挖机开挖槽沟，水泥搅拌桩采用单排咬合式连续施工。开始施工前，应对施工区域地下障碍物探测及处理，确保水泥搅拌桩的施作能够顺利进行。对于清理出来的土体要进行处理。

2,2.3桩机就位

桩机就位前，观察四周情况，保证桩机平稳度，以免发生倾倒现象。之后由施工人员协调指挥桩机就位，就位后，检查机械的定位情况，若有不良情况应当及时纠正；平稳桩机后，用经纬仪或线锤进行观测，保证钻机的垂直度在规范要求范围内。

施工过程中应保持桩机的水平及竖直度在规范要求范围内，搅拌桩的垂直偏差≤0.5%，桩位偏差≤50mm，成桩直径应满足设计要求的850mm，桩长满足34m。

2.2.4水泥浆液配合比

（1）参考滨海道段、河北大街段三轴水泥搅拌桩试验参数，胜利路段水灰比取1.7：1。可采用波美计检测制备水泥浆比重，并对照检查施工水灰比。水泥搅拌桩施工段土体容重取1.64t/m3。

（21水泥掺八量大小采取每立方米搅拌桩体中水泥掺量为20%。

（3）水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为PO-42.5。

2.2.5浆液制备及喷浆

施工采用散装水泥，故在施工现场搭建水泥浆搅拌的施工平台。水泥浆开始输送前应将水泥浆搅拌至设计及规范要求，并放入贮浆桶内备用。在水泥浆配制好后，应尽快使用，其停滞时间应小于2h。

搅拌桩施工处于冬季施工期间，浆液制备需满足：（1）制备的浆液温度不得低于5℃；（2）环境温度较低时，可用热水搅拌制浆，热水温度为10～60℃，以防止浆液结冰和水泥假凝发生。

注浆泵应保持其实际流量与搅拌机的喷浆钻进下沉或提升速度相匹配，使水泥掺量在水泥土桩中均匀分配。在实际施工中喷浆压力大小应根据土质特性控制，常控制在0.8MPa左右。

2.2.6钻进搅拌

三轴水泥搅拌桩采用两喷两搅工艺，在提升和下降过程中均进行注浆搅拌，施工过程中需均匀搅拌，使水泥浆与土能充分接触、融合，同时严格控制提升和下沉速度。提升速度严格控制在1m/min左右，下沉速度控制在0,5m/min左右，且打桩机电流表电流不超过70A，在桩底部分适当持续注浆搅拌，保证桩端质量。

为确保加固区域内土体各点均能有20次以上的搅拌，搅拌头翼片的个数、大小、偏斜角度、搅拌头转速、提升及下降速度应相互匹配。

搅拌桩施工过程中，每根桩开钻后应保持连续作业，不得中断施工：同时确保储浆罐内浆液量，以免影响下一步施工。对于需要搭接的相邻三轴搅拌桩，其施工间隔应≤12h。

2.2.7清洗及移位

在集料斗中添加适量清水，打开灰浆泵，清洗泥浆管道及其他机具，然后重复桩机就位过程，移至下根桩施作地点施。

2.2.8施工记录

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、水泥浆标高：灰浆泵压力、管道压力；钻机转速；钻进速度、提升速度；浆液流量：每米喷浆量；复搅深度。

3监理控制要点

3.1施工前准备工作

（1）审查方案及进场资料。审查施工方案、检查机具设备，机械进场使用前进行调试，检查搅拌桩机运转情况，对拌和站进行验收。检查施工单位管理人员、安全监控人员是否到场，特殊工种人员是否持证上岗，施工安全技术交底是否完善到位。审查分包单位资质证书和安全生产许可证是否符合相关规定，审查分包单位人员资格证书、特种作业人员资格证书及其数量是否符合相关规定。

（2）确定施工参数。依据设计要求，施工单位应进行成桩试验，经审查通过后，确定搅拌桩的施工参数及工法。

（3）场地准备。施工前现场平整，清除障碍物。遇场地低洼时应及时抽水和清淤，分层夯实回填黏性土料。

（4）确定桩位。复查轴线、桩位和桩数（桩位布置与设计图误差不得大于5cm）。

3.2施工中控制要点

（1）保证桩几何尺寸。实测实量钻头直径和钻杆长度，保证水泥搅拌桩直径和桩长。桩底一般应超深10～20cm，桩顶应超高10～50cm。

（2）保证垂直度。检查起吊设备的平整度和导向架及钻杆的垂直度。

（3）检查浆液。检查制浆是否采用PO-42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为1.7：1。使用水泥应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。

（4）保证喷浆速度。督促施工单位采用流量计控制喷浆速度。严格控制输浆、喷浆速度和注浆泵出口压力，确保过程中均匀喷浆。专人记录搅拌杆每米下沉或提升的时间：深度记录误差≤100mm；时间记录误差≤5s。