浅谈三轴搅拌桩在盾构进出洞加固中的应用.doc

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1、浅谈三轴搅拌桩在盾构进出洞加固中的应用浅谈三轴搅拌桩在盾构进出洞加固中的应用摘要：苏州地铁采用国内先进的三轴搅拌桩施工技术应用于盾构端头加固，并且结合1号线盾构进出站的施工实践，在苏州轨道交通2号线车站端头井加固体外侧增设三轴搅拌桩止水帷幕（隔水耳朵），用以隔断盾构机进出站期间基坑外地下水、砂突涌进入端头井内，大大降低了盾构机进出洞过程中最易出现的涌水、砂现象的出现。关键词：三轴搅拌桩；止水帷幕；盾构进出洞；施工方案1工程概况1.1工程基本概况苏州市轨道交通2号线延伸线标段含两个车站和两个盾构区间。本区间隧道从金谷路站

2、东端出发，沿创苑路向东北直行，之后向南偏转，依次下穿创苑路金海路路口东侧桥、森建工业园、宗荣金属制造有限公司、苏州松杨科技有限公司、康利精细表面处理有限公司、金芳路，之后向东偏转，下船新庆路2号桥，沿新庆路直行至新发路站西端。新发路站西端头井加固范围分止水帷幕隔水处理、端头加固处理、旋喷桩补强加固三部分，其中止水帷幕及端头加固采用三轴搅拌桩施工，旋喷桩采用单重管旋喷桩施工。1.2场地环境新发路车站周边环境较好，建筑物距基坑较远，地下管线大多已经改迁，加固B区内有一条南北走向TX200X100空管，施工时进行破坏，后期做

3、恢复处理；贴止水帷幕北侧有东西向在用污水、电力管线，对加固施工造成一定影响。1.3工程地质状况木工程所在场区位于苏州工业园区，地貌类型单一，属长江三角洲冲湖积平原，场区内地势平坦，水系发育。属典型的江南水网化平原。根据场地的工程地质勘探报告，新发路站端头井加固范围内地层自上而下依次为：①层人工填土，③2层粉质粘土，③3层粉土，④2层粉砂,⑤1层粉质粘土，⑦1层粉质粘土，⑦2层粉土夹粉砂。洞门位于④2层粉砂中，该地层干强度低，韧性低，压缩性中等，且具微承压性，盾构进出洞极易产生流水流砂险情。1.4地下水分布及特征苏州市地

4、处江南水网区，属长江流域太湖水系，区内地表水系极其发育，主要有太湖、独墅湖、阳澄湖群及大小规模不等的河渠组成。根据枫桥站多年平均水位2.95m,历史最高水位4.5m。根据地下水埋藏条件，可将地下水分为孔隙潜水、微承压水及承压水。潜水：主要赋存于浅部土层的孔隙中，其富水性受土性和厚度控制,通常表现为差。勘探期间工程所在场区内潜水位埋深1.00-3.30m,标高-0.08~2.26mo微承压水：工程所在场区内微承压水主要赋存于粉砂④2层和粉土⑤2层中，其中④2层埋深13.00~20.10m、层顶标高-9.72~.17.24

5、m,⑤2层层顶埋深29.40~36.00、层顶标高・26.72~・32.42m。2三轴搅拌桩止水帷幕施工2.1施工设备采用三轴搅拌机对端头井围护结构以外平面9mX25.2m区域，纵深为隧道顶以上3m至隧道底以下3m范围内土体进行三轴搅拌桩加固施工。为满足施工进度要求，施工现场机械设备拟配置如下表：表2-1三轴搅拌桩主要施工机械设备表2.2工艺流程5.2.1施工方法及技术施工工艺流程图及施工程序示意图三轴水泥土搅拌桩施工工艺流程图(a)(b)(c)(d)(e)(a)桩机定位；(b)搅拌喷浆下沉；(c)下沉至设计标高，桩端

6、底部停喷搅拌30秒；(d)第二次提升喷浆搅拌；(e)搅拌完毕形成加固体。三轴水泥土搅拌桩施工程序示意图正式开工前先进行成桩试验，试桩数量为三根，试桩钻进速度控制在0.5m/min,根据试桩取芯得到的三轴深搅水泥土性能，决定是否按照试桩参数来施工，当试桩取芯结果符合设计要求后，即采用该成桩参数来正式施工。1)开机前探明和清除一切地下障碍物，开挖导沟，确定是否有障碍物及做泥水沟。开挖导沟应当注意有无地下管线及暗浜等软弱土层，并及时处理，以确保施工管道安全，地基承载力应当能满足三轴桩机的自重和平稳行走的要求。1)按照加固桩位

7、的平面图，确定合理的施工顺序，及配套机械、水泥材料的放置位置。3）测放桩位，并经监理复核验收，三轴搅拌桩机及配套机械运转正常后就位。施工前调节桩机底盘水平和桩架的垂直度，桩架垂直度小于l/250o4）钻进速度控制在0.5m/min,钻机提升搅拌速度0.5m/min,保证充分搅拌。提升不宜过快，避免真空负压，孔壁塌方，一般采用一次钻进一次提升方法。5）按设计要求严格控制水灰比，一般在1.5〜2.0范围内，对三轴搅拌桩浆液通过加具有保水性好的膨润土以改善泥浆，水泥浆液制备采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，参考浆液配合比为水

8、泥:膨润土：水=468kg：15kg：720kgo水泥浆搅拌时间不少与2〜3min,滤浆后倒入集料池中，随后不断的搅拌，防止水泥离析压浆应连续进行，不可中断。施工时由当班班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正；桩机应平稳、平正，并用经纬仪