文化藝術中心三軸攪拌樁施工技術分析論文

時間：2024-05-22 06:44:09 其他類論文我要投稿

文化藝術中心三軸攪拌樁施工技術分析論文

　　［摘要］針對廣西文化藝術中心地層存在阻力大的圓礫層、中風化泥巖層等施工難點，提出在改進鉆桿和鉆頭的前提下，運用三軸攪拌樁止水帷幕技術和四噴四攪工藝的施工方案。實踐表明，該方案施工快捷高效，提高了施工質(zhì)量，縮短工期。

文化藝術中心三軸攪拌樁施工技術分析論文

　　［關鍵詞］基礎;三軸攪拌樁;止水帷幕;施工技術

　　1工程概況

　　廣西文化藝術中心配套工程位于南寧市五象新區(qū)核心區(qū)內(nèi)，南寧大橋以南，西鄰邕江，基坑面積達4.7萬m2。工程建設用地面積約47000m2，地下建筑為3層�；拥摹�0.000標高相當于絕對標高82.000m，基坑底高程62.000m�；禹斨荛L962.3m，開挖深度16.4～19.0m。配套工程的止水帷幕長約980m，由633幅三軸攪拌樁相互咬合形成基坑的擋土和止水結構。三軸攪拌樁適用于復雜地質(zhì)條件(包括阻力大的圓礫層和堅硬巖層等，其中圓礫層厚度為1.20～6.10m，巖層考慮鉆入厚度為1m)下。

　　2施工主要思路

　　三軸攪拌樁機采用改進后的適用于圓礫層、泥巖的三軸攪拌機鉆頭和花瓣式葉片鉆桿，運用四噴四攪工藝，在復雜的地質(zhì)條件下進行施工，應對圓礫層的松散性和大阻力及巖層的堅硬，使三軸攪拌樁機在復雜地質(zhì)中下鉆快、攪拌均勻，滿足縮短工期和保證質(zhì)量的要求。

　　3施工重點、難點分析

　　對三軸攪拌樁施工展開分析，存在以下施工難點:①地層中存在圓礫層和風化泥巖層，圓礫層松散阻力大，泥巖層堅硬光滑，使鉆機鉆孔難度大。②基坑范圍廣、深度大，上層滯水和基巖縫隙水位置不確定性使隔斷基坑外水層滲透難度大，對基坑止水要求高。應對措施:①將螺旋葉片鉆桿改為花瓣式葉片鉆桿，花瓣式葉片鉆桿在圓礫層中減少了阻力，提升了下鉆速度。將螺旋刀片鉆頭改為適用于圓礫層、泥巖的三軸攪拌機鉆頭，鉆機在堅硬地層的入巖速度明顯提升，保證鉆機鉆孔速度及成孔質(zhì)量。②提高孔位放樣精度，確保三軸攪拌樁位置準確、樁與樁之間咬合足夠，增強基坑閉水效果。采用四噴四攪工藝，使圓礫層和風化泥巖層攪拌更加均勻，提高成樁質(zhì)量，避免基坑外水層滲透。

　　4施工工藝流程

　　三軸攪拌樁施工工藝流程如圖1所示。

　　5施工方法

　　5.1水泥倉布置

　　1)水泥倉選址因后臺不能移動，故水泥倉應盡量設在場地中心。即以水泥倉為圓心、送漿管長度為半徑所形成的圓必須能夠覆蓋全場。場地內(nèi)采用2臺可制作200t水泥漿的水泥倉，以滿足三軸攪拌樁連續(xù)作業(yè)要求。

　　2)水泥倉結構設計建議水泥倉混凝土強度等級為C40，底部配筋。

　　3)不均勻沉降控制水泥儲存過程中，不能保證每個倉存量一致;以水泥倉最不利布置考慮:地填土密實度不均勻，尚未完成自重固結，壓縮性強，層厚不均勻。這些特性容易造成在上覆較大荷載的情況下填土層形成不均勻沉降，造成水泥倉基礎開裂、傾斜，將水泥倉基礎位置設置在原地面向下500mm。綜合考慮，基礎開挖深度1.5m，回填碎石墊層厚度1m(碎石墊層頂面即地下水位頂面)，然后在碎石墊層上綁扎鋼筋網(wǎng)片、澆筑基礎混凝土。水泥倉基礎大樣如圖2所示。

　　5.2孔位放樣先根據(jù)設計圖紙和業(yè)主提供的坐標基準點，換算出三軸攪拌樁樁中心線角點坐標(或轉角點坐標)，再用全站儀精確放樣出樁中心線，并復核坐標數(shù)據(jù)。然后根據(jù)三軸攪拌樁機的定位線(定位線與樁中心線間距為1.2m)，在樁中心線上向外1.2m處放樣出鉆機的行進控制線，同時做好保護。

　　5.3機位場地整平開挖導溝前，先清除樁中心線附近地面的障礙物及地下雜物，然后回填整平地面并壓實。若工作面地表存在積水或淤泥，應抽水或清淤，及時回填黏性土，然后壓實整平。

　　5.4開挖導溝地面平整后，沿著樁中心線開挖導溝，導溝采用挖掘機開挖工作溝槽，溝槽寬1m、深0.5～1m，長5～6m。導溝的作用不僅在于引導鉆機，還能在鉆機吹氣將土置換上來時，配備1臺挖掘機挖掉置換土，避免污染工作面。

　　5.5鉆頭、鉆桿選擇采用適用于復雜地質(zhì)情況下的三軸攪拌機鉆頭，以解決鉆頭在復雜地質(zhì)(圓礫層、風化巖層)情況下磨損嚴重、鉆進困難的問題。鉆頭端部對稱設置錐形刀片，直徑為250mm，高度為150mm，組成錐式前進頭，如圖3所示。3片刀片圍繞鉆桿軸線徑向均勻分布，即中心線間隔120°布置，組成葉式鉆頭刀排，規(guī)格為200mm×300mm×6.5mm(厚)，三片刀片與水平面成30°的夾角，如圖4所示，每片刀片上焊接2個“子彈頭”鉆頭，“子彈頭”為耐磨損合金材質(zhì)，規(guī)格尺寸如圖5所示。針對圓礫層松散性和泥巖阻力大特性，將螺旋葉片鉆桿改為花瓣式葉片鉆桿�；ò晔饺~片鉆桿在圓礫層中減少了阻力，提升了下鉆速度。同時更加充分地攪拌圓礫層中的水泥漿和土，提高樁身勻質(zhì)性�；ò晔饺~片鉆桿的桿徑為250mm，3個花瓣式葉片以桿中心線120°布置，每個花瓣式葉片厚度為30mm，傾斜角度15°，每層花瓣式葉片之間的間距為800mm，3根轉桿間的葉片相互錯開400mm(見圖6)。

　　5.6鉆機就位調(diào)整鉆機可根據(jù)放出來的定位線移動，確保位置準確性。鉆機就位后，鉆機的三軸位置應滿足設計要求，必須在設計位置50mm范圍內(nèi)。鉆機鉆桿垂直度偏差≤0.5%，可采用垂球法檢測垂直度。

　　5.7水泥漿制作鉆機在下鉆與提鉆時邊噴漿邊攪拌。為確保三軸攪拌樁有足夠強度和隔水性，水泥摻入比為20%，水泥強度等級PC32.5，黏性土層水灰比為1.5，圓礫層水灰比為1.2。水泥漿的制備須有充分時間，要求＞3min，以保證攪拌均勻性。水泥漿從灰漿拌合機導入儲漿罐時，必須通過過濾網(wǎng)，將水泥硬塊剔除。漿液進入儲漿罐中必須不停攪拌，以保證漿液不離析。拌制漿液時間＞2h的應作為廢漿處理，施工時泵送水泥漿必須連續(xù)，水泥漿用量及泵送水泥漿的時間應有專人紀錄。

　　5.8四噴四攪

　　1)下鉆與提鉆考慮圓礫層的松散性，采用四噴四攪工藝。鉆機在下鉆時，在黏土層的轉速為1.2～2.0m/min，水灰比為1.5;在圓礫層的轉速為0.8～1.0m/min，水灰比為1.2;在泥巖的轉速＜0.8m/min，水灰比為1.2。當鉆機下鉆噴漿攪拌至泥巖以下1m后，在樁底攪拌噴漿1～2min，確保底部有足夠灰量。提鉆噴漿攪拌至圓礫層頂以上1m，然后鉆機下鉆噴漿攪拌至泥巖以下1m后，提鉆噴漿攪拌至設計樁頂標高，在此過程中，鉆機在圓礫層和泥巖層的轉速≤1m/min，其他地層的轉速≤2m/min，而水灰比和首次下鉆時在每層保持一致。整個過程中，噴漿量應由電子顯示器和提升速度進行控制，水泥漿用量誤差≤±5%。施工時應嚴格控制噴漿時間、停漿時間和水泥漿噴入量，確保水泥攪拌樁質(zhì)量。

　　2)施工順序三軸攪拌樁的整體施工順序是從1點鐘方向開始，采用2臺三軸攪拌樁機分別從順時針和逆時針前進，最后2臺鉆機會合，形成閉合止水帷幕。施工完1幅三軸攪拌樁后，要隔1幅打下1幅，施工順序如圖7所示。為保證止水帷幕的密閉性，要確保三軸位置準確，同時每幅3根樁間搭接250mm，每幅間咬合500mm，并在轉角處加打1幅三軸攪拌樁。

　　6結語

　　三軸攪拌樁止水帷幕技術、四噴四攪工藝，在改進鉆桿和鉆頭前提下，使三軸攪拌樁機在地質(zhì)復雜情況下攪拌更均勻，大大提高施工質(zhì)量，同時加快鉆進速度，縮短工期。該技術保證施工質(zhì)量、施工進度，降低施工成本，經(jīng)濟效益顯著。

　　參考文獻:

　�。�1］梅東亮．深層攪拌樁施工方法分析與探討［J］．巖石力學與工程學報，2002(6):930-932．

　�。�2］張建忠，潘冬慶，錢國新，等．東南沿海地區(qū)某深基坑止水失效分析與修復研究［J］．施工技術，2018，47(13):6-9．

　�。�3］胡寶山．水泥土連續(xù)墻施工地層擾動控制技術研究［J］．施工技術，2018，47(8):87-90．

　�。�4］顧素恩，朱志鐸．機場軟土地基變截面雙向水泥土攪拌樁應用［J］．施工技術，2018，47(7):64-67．

　�。�5］楊益飛，關群．某深基坑逆作法地下連續(xù)墻施工技術［J］．施工技術，2017，46(5):16-19．

【文化藝術中心三軸攪拌樁施工技術分析論文】相關文章：

關于高壓旋噴樁技術在鐵路施工中的應用分析論文03-16

公路工程水泥攪拌樁技術08-20

水利施工鉆孔灌注樁技術應用論文12-03