1、深 層 攪 拌 樁 施 工 工 法目錄一.軟土地基深層攪拌法的特點 2二.適用范圍及其基本性能 2三.施工工藝 3四.質量與效果的檢驗 7五.技術經濟分析 7六.工程應用實例 7深層攪拌樁是利用水泥作固化劑，通過深層攪拌，就地將軟土與水泥強制拌和，利用固化劑與軟土之間發生的一系列物理、化學反應，使軟土與水泥硬結成具有一定強度的水泥加固土體，即深層攪拌樁。深層攪拌法是日本在70年代中期首創和開始采用，簡稱CMC工法。我國于1977年末才進行深層攪拌機研制和室內外試驗，并在工程中正式開始使用。深層攪拌法適用于處理淤泥、淤泥質土、粉土與含水量較高且地基承載力標準值不大于120Kpa粘性土等地基。當地
2、下水具有侵蝕性時，宜通過試驗確定其適用性，冬季施工時應注意負溫對處理效果的影響。一.軟土地基深層攪拌法的特點1 深層攪拌法由于將固化劑和原地基軟土就地攪拌混合，因而最大限度地利用了原土。2 攪拌時不會使地基土側向擠出，所以對周圍建筑物的影響很小。3 施工時無震動、無噪音、無污染，可在市區內和密集建筑群中進行施工。4 土體加固后重度基本不變，對軟弱下臥層不致產生附加沉降。5 按照不同地基土的性質及工程設計要求，合理選擇固化劑及其配方，設計比較靈活。6 與鋼筋混凝土樁基相比，節省了大量鋼材，并降低了造價。二.適用范圍及其基本性能深層攪拌樁能增加軟土地基的承載力，減少沉降量，提高邊坡的穩定性，可作為
3、構筑物的地基、高填方路基下的基層、大面積的地基加固等。另外，由于良好的抗滲性能，可作為防滲墻或深基坑結構中的隔水帷幕，以防止地下滲透水流。水泥加固土的強度取決于加固土的性質和所使用的水泥品種、標號、摻入量及外加劑等。加固土的抗壓強度隨著水泥摻入量的增加而增大，工程常用的水泥摻入比為7%15%，其強度標準值宜取試塊90天齡期的無側限抗壓強度，一般可達500-3000Kpa。三.施工工藝（一） 施工機械及性能國內目前的攪拌機有中心管噴漿方式和葉片噴漿方式，前者是水泥漿從攪拌軸間的另一中心管輸出，不易堵塞，可適用多種固化劑。后者是使水泥漿從葉片上若干小孔噴出，但因噴漿孔小，易堵塞，只能使用純水泥漿。
4、1 SJB型系列深層攪拌機SJB系列深層攪拌機是由江蘇江陰市振沖器廠生產的雙攪拌軸中心管輸漿的水泥攪拌專用機械。該系列目前有SJB-30型（即原來的SJB-1型）和SJB-40型（即原來的SJB-2型）。2 DJB-14D型單軸深層攪拌機該機是在北京800型轉盤鉆機基礎上改制而成。DJB-14D型單軸深層攪拌機的主機系統包括動力頭、攪拌軸和攪拌頭。攪拌頭上有一對攪拌葉片，下部為與攪拌葉片互成900、徑500mm的切削葉片，葉片的背后安有2個直徑8-12 mm噴嘴。DJB-14D型單軸深層攪拌機示意圖如圖11所示。3 配套機械及控制儀表深層攪拌法施工時，除使用深層攪拌機外，還需要配備灰漿攪拌機、
5、集料斗、灰漿泵、起吊裝置、導向架等配套機械及各種控制儀表。上述主要機械設備性能及技術參數見表1。深層攪拌機械技術參數匯總表1水泥系深層攪拌機類型SJB -30SJB-40DJB-14D深層攪拌機攪拌軸數量（根）2（129）2（129）1攪拌葉片外徑（mm）700700500攪拌軸轉速（r/min）434360電機功率（KW）23024022起吊設備提升能力（KN）10010050提升高度（m）1414195提升速度（m/min）021.0021.00951.2接地壓力（kPa）606040固化劑制備系統灰漿拌制臺數容量（L）220022002200灰漿泵量（L/min）505033灰漿泵工作壓
6、力（kPa）150015001500集料斗容量（L）400400技術指標一次加固面積（m2）0710710196最大加固深度（m）10121518190效率（m/臺班）40504050100總重量（t）45474（二） 施工順序深層攪拌樁根據其具體使用特點，能對軟土地基進行柱狀、壁狀、格柵狀等不同形式的加固，柱狀加固的“二噴四攪”施工工藝如圖12所示。圖1-1 DJB-14D型深層單軸攪拌機及配套機械5重復上、下噴漿攪拌為使軟土和水泥攪拌均勻，可再次將攪拌頭邊旋轉過沉入土中，至設計深度后，再將攪拌頭邊噴漿邊旋轉提升出地面。6清洗向集料斗注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中的水泥漿，直至基本
7、干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。7移位重復上述16步驟，再進行下一根樁的施工。（三）勞動組織每個深層攪拌工班由1014人組成。其中班長1名，負責施工指揮及協調組織力量：操機工1-2名，負貢攪拌機的操縱；司泵工l名，負責灰漿制備和泵送水泥漿液；記錄員l名，負責施工中的各種原始記錄：拌漿工4-7名，具體制備水泥漿液和負責各種生產用料的運輸物供應；機械工2名，負責機械的維修；電工1名，負貢電器設備的控裝和安全使用。（四）施工注意事項1施工現場應予平整，徹底清除地上和地下一切障礙物。當其作為重力式擋土墻或成為連續搭接的防滲墻時，應考慮其隆土效應而開挖一定深度和寬度的溝槽。2攪拌樁的垂直度偏差不得
8、超過1，樁位布置偏差不得大于50mm。樁徑偏差不得大于4。4 制備好的漿液不得離析，泵送必須連續。拌制漿液的罐數、二噴四攪”具體施工工藝如下：1 定位起重機（或塔架）懸吊攪拌機到達指定位置，對中，當地面起伏不平時，應使起吊設備保持水平。2 預攪下沉起動攪拌機電機，放松起重機鋼絲繩，使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉，下沉的速度可由電機的電流監測表控制。工作電流不應大于70A。3 制備水泥漿待攪拌頭下沉到一定深度時，即開始按設計確定的陪合比拌制泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入集料斗中。4 提升噴水泥漿攪拌頭下沉到設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓入地基中，邊噴漿邊旋轉，同時嚴格按照設計確定的提升速度提升攪拌頭
9、。提升速度一般不超過0.5m/min。5 重復上、下噴漿攪拌為使軟土和水泥攪拌均勻，可再次將攪拌頭邊旋轉邊沉入土中，至設計深度后，再將攪拌頭邊噴漿邊旋轉提升出地面。6 清洗向集料斗注入適量清水，開啟灰漿泵，清洗全部管路中的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。7 移位重復上述16步驟，再進行下一根樁的施工。（三） 勞動組織每個深層攪拌工班由1014人組成。其中班長1名，負責施工指揮及協調組織力量；操機工12名，負責攪拌機的操縱；司泵工1名，負責灰漿制備和泵送水泥漿液；記錄員1名，負責施工中的各種原始記錄；拌漿工47名，具體制備水泥漿液和負責各種生產用料的運輸物供應；機械工2名，
10、負責機械的維修；電工1名，負責電器設備的安裝和安全使用。（四） 施工注意事項1.施工現場應予平整，徹底清除地上和地下一切障礙物。當其作為重力式擋土墻或成為連續搭接的防滲墻時，應考慮其隆土效應而開挖一定深度和寬度的溝槽。2.攪拌樁的垂直度偏差不得超過1%，樁位布置偏差不得大于50mm，樁徑偏差不得大于4%。3.制備好的漿液不得離析，泵送必須連續。拌制漿液的罐數、固化劑和外摻劑的用量等應有專人記錄。4.為保正樁端施工質量，當漿液達到出漿口后，應噴漿座底30秒，使漿液完全達到樁端。5.預攪下沉時不宜沖水，當遇到較硬土層下沉太慢時，方可適量沖水，但應考慮沖水成樁對樁身強度的影響。6.施工時因故停漿，宜
11、將攪拌頭下沉至停漿點以下0.5m，待恢復供漿時再噴漿提升。若停機超過3h，為防止漿液硬結堵管，宜先拆卸輸漿管路并清洗。7.壁狀加固時，樁與樁的搭接時間不應大于24h，如因特殊原因超過24h，應對最后一根樁先進行空鉆留出榫頭，以待下一批樁搭接；如間歇時間太長（如停電等），可采取局部補樁或注漿措施。8.施工時應有專人記錄攪拌頭下沉深度和提升的時間，深度記錄誤差不得大于100mm，時間錄誤差不得大于5s。四.質量與效果的檢驗1.輕便釬探：一般在成樁7天后，使用輕便釬探器鉆取樁身土樣，觀察樁身攪拌均勻程度，同時根據釬探擊數（N10）用對比法判斷樁身強度。2.開挖、取樣：開挖攪拌樁實體，觀察樁體直徑、外
12、形或搭接情況；切開樁體斷面，觀察樁身攪拌均勻程度，鑿取一段樁體，在室內加工成立方試塊，進行抗壓強度試驗。3.載荷試驗：對攪拌樁和加固后的復合地基要進行載荷試驗和承載力檢驗。4.小應變動測檢驗：當攪拌樁達到齡期28天，宜采用小應變動測方法隨機抽查不少于10%的樁數進行樁身質量檢驗，以確定是否出現斷樁、蜂窩狀結構及夾泥等攪拌不均勻缺陷。五.技術經濟分析1.水泥用量：用深層攪拌法進行軟土地基處理，每制作一延米長（相當于0.71m3），需用水泥80140Kg。2.施工效率：通過工程應用，實測SJB型深層攪拌機施工速率每臺班（實際工作按7小時計），可加固3050 m3。3.單價：包括材料費、機械費、人工
13、費等，制作每延米長水泥樁約需6080元。六.工程應用實例1 上海海興廣場配套公寓31層，基坑深度6m，基坑圍護結構選擇的是深層攪拌樁重力式擋土墻。本工程中深層攪拌樁樁長1114 m，樁徑700，墻寬度為4.2 m，中間為格形布置，格形間距為3.0 m。從基坑開挖的情況來看，距基坑外邊線為13 m左右的22萬伏變電站結構的整體性和剛性較好，主體結構未發現異常情況。由此可見，采用深層攪拌樁重力式擋土墻作為擋土結構，不僅節約了工程造價，還方便了施工。故針對6 m以下的基坑來說，這是一個較為合理的方案。2.上海通貿大廈基坑開挖深度10.2 m，圍護止水結構采用15 m 長700雙排深層攪拌樁，兩排之間搭接20cm。基坑開挖到底后，從現場施工情況來看，攪拌樁止水效果顯著，無滲漏現象發生。3.南京國際金融中心位于南京市中心新街口地段，基坑開挖深度10m，圍護止水結構采用7至10 m長700單排或雙排深層攪拌樁，兩排之間搭接20cm。基坑開挖過程中，無滲漏現象發生，對周圍環境無明顯影響。
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