三轴搅拌桩施工工艺与质量保证措施

Φ850SMW 工法施工工艺及质量保证措施

1、施工工艺

1.1 施工流程

施工流程应根据施工场地大小、周围环境等因素，施工时不得出现冷缝，搭接施工

的相邻桩的施工间歇时间应不超过 10～16 小时，合理设计施工流程，确保安全、优质完

成本工程。

测量放样

开挖沟槽

设置导向定位型钢

SMW 搅拌机架设

SMW 搅拌机就位，校正 复核桩机水平和垂直度

拌制水泥浆液，开启空 压机，送浆至桩机钻头

钻头喷浆、气并切割土 体下沉至设计桩底标高

下一施工循环

型钢进场，质量检验

钻头喷浆、气并提升至

设计桩顶标高

型钢涂减磨擦材料

H 型钢垂直起吊，定位

校核 H 型钢垂直度 插入型钢 固定型钢 施工完毕 搅拌桩机械退场 附图：SMW 工法施工流程图

为保证 Ф850 三轴水泥搅拌桩的连续性和接头的施工质量，达到设计要求的防渗要求， 主要依靠重复套钻来保证，下图阴影部分为重复套钻。

、、-3 、、-5

×300×13×24型钢

、、-1 、、-2

附图：Ф850 水泥搅拌围护桩施工顺序图

、、-4

1.2 施工技术参数

1.2.1 土搅拌桩。

1.2.2

水泥土搅拌桩采用P32.5普通硅酸盐水泥, 水灰比1.5,水泥掺入比20%，外加剂 SMW工法水泥土搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备，桩型采用Φ850@600水泥

木质素用量为水泥用量的0.2%。

1.2.3

为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好钻具下沉及提升速度,钻机钻进搅拌速度一

般在1m/min，提升搅拌速度一般在1.0～1.5m/min。施工时应保证水泥土能够充分搅拌混合 均匀。提升速度不宜过快，避免孔壁塌方等现象。桩施工时，不得冲水下沉。相邻两桩施

工间隔不得超过12个小时。

1.2.4

H型钢必须在搅拌桩施工完毕后3小时内插入，要求桩位偏差不大于

±20mm，标高误差不大于±100mm，垂直度偏差不大于0.5%。

1.2.5

型钢须保持平直，若有焊接接头，接头处须确保焊接可靠。

1.2.6 H型钢在地下结构完成后予以回收，故在成桩及浇筑围檩混凝土时施工单位应 考虑相应回收措施。 1.3 测量放线

1.3.1 施工前，先根据设计图纸和业主提供的坐标基准点，精确计算出围护中心线角 点坐标（或转角点坐标），利用测量仪器精确放样出围护中心线，并进行坐标数据复核，同 时做好护桩。

1.3.2 核。 1.4 开沟槽

1.4.1

根据放样出的水泥土搅拌桩围护中心线，用挖掘机沿围护中心线平行方向开掘 根据已知坐标进行垂直防渗墙轴线的交线定位，并提请总包、监理进行放线复

工作沟槽，沟槽宽度根据围护结构宽度确定，槽宽约 1.2m，深度约 0.6m~1.0m。

1.4.2

场地遇有地下障碍物时，利用镐头机将地下障碍物破除干净，如破除后产生过

大的空洞，则需回填压实，重新开挖沟槽，确保施工顺利进行。暗浜区埋深较深，应对浜 土的有机物含进行调查，若影响成桩质量则应清除及换土。 1.5 定位型钢放置

在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为 300×300，长约 8～12m，定位型钢必须放

置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定； H 型钢定位采用型钢定位卡。

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1.6 孔位放样及桩机就位

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1.6.1 在开挖的工作沟槽两侧设计定位辅助线，按设计要求在定位辅助线上划出钻孔 位置。

1.6.2 根据确定的位置严格钻机桩架的移动就位，就位误差不大于 2cm。

1.6.3 开钻前应用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度不小于 1/150。 1.6.4 由当班班长统一指挥桩机就位，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。 1.7 定位线

挖沟槽前划定 Ф850 三轴机动力头中心线到机前定位线的距离，并在线上做好每一幅 三轴机施工加固的定位标记（可用短钢筋打入土中定位）。 1.8 喷浆、搅拌成桩

1.8.1 水泥采用 P32.5 级普通硅酸盐水泥，水泥浆液的水灰比 1.5，水泥掺入比 20%。 1.8.2 施工的关键在于如何保证桩身的强度和均匀性。在施工中应加强对水泥用量和 水灰比的控制，确保泵送压力。

1.8.3 根据钻头下沉和提升二种不同的速度，注入土体搅拌均匀的水泥浆液，确保水 泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥与被加固土体充分拌和，以确保搅拌桩的加固质 量。

1.8.4 水泥浆液制备系统每一个时间段，电脑计量水和水泥的量。自动拌浆系统配制 好的水泥浆液输送至储浆罐为三轴搅拌设备连续供浆。

1.8.5 在施工中根据地层条件，严格控制搅拌钻机下沉速度和提升速度，确保搅拌时 间，根据设计图纸的搅拌桩深度，钻机在钻孔下沉和提升过程中，钻头下沉速度为 1m/min，提升速度为 1.0～1.5m/min，每根桩均应匀速下钻、匀速提升。

施工时间

深 度

1 2 重复搅拌注 3 4

1.8.6 经常进行现场实测压浆泵的流量、泥浆比重、浆液配合比与电脑数据相比较， 使理论数据与实测数据相吻合，确保桩体的成桩质量。

1.8.7 三轴水泥土搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉 和提升速度。 1.9 H 型钢选材与焊接

H 型钢选用 H700×300×13×24 型钢，在 H700×300×13×24 型钢顶端双面焊接 645×200×12mm 的加强板，且在距 H 型钢顶端 0.2m 处开一个圆形孔，孔径约 10cm。

（详见：型钢端部加强板示意图）

若所需 H 型钢长度不够，需进行拼焊，焊缝应均为破口满焊，焊好后用砂轮打磨焊缝 至与型钢面一样平。

加筋板δ=12mm

断面

附图：型钢端部加强板示意图

1.10 涂刷减摩剂

根据设计要求，本支护结构的 H 型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。 H 型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出；要求型钢表面均匀涂刷减摩剂。

1.10.1 清除 H 型钢表面的污垢及铁锈。

1.10.2 减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于

H 型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。

1.10.3 如遇雨雪天，型钢表面潮湿，应先用抹布擦干表面才能涂刷减摩剂，不可以在

潮湿表面上直接涂刷，否则将剥落。

1.10.4 如 H 型钢在表面铁锈清除后不立即涂减摩剂，必须在以后涂刷施工前抹去表面 灰尘。

1.10.5 H 型钢表面涂上涂层后，一旦发现涂层开裂、剥落，必须将其铲除， 重新涂刷 减摩剂。

1.10.6 基坑开挖后，设置支撑钢牛腿时，必须清除 H 型钢外露部分的涂层，方能电焊。

地下结构完成后撤除支撑，必须清除钢牛腿和牛腿周围的混凝土，并磨平型钢表面，然后

重新均匀涂刷上减摩剂，否则型钢将无法拔出。

1.11 型钢的插入与固定

1.11.1 利于 H 型钢回收再利用，在 H 型钢插入前预先热涂减摩剂，用电热丝将固体状

减摩剂加热熔化后均匀涂抹在 H 型钢表面。

1.11.2 待水泥土搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放 H 型钢。装好吊具和

固定钩，采用 50 吨履带吊机起吊 H 型钢，型钢必须保持垂直状态。H 型钢插入时间必须控

制在搅拌桩施工完毕 3 小时内。

1.11.3 用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后，将

吊筋与沟槽定位型钢撤除。定位卡必须牢固、水平，然后将 H 型钢底部中心对正桩位中心

沿定位卡慢慢、垂直插入水泥土搅拌桩体内，用线锤控制垂直度。

1.11.4 当 H 型钢插入到设计标高时，用8 吊筋将 H 型钢固定。溢出的水泥土进行处理，

控制到一定标高，以便进行下道工序施工。

1.11.5 待水泥土搅拌桩硬化到一定程度后，将吊筋与槽沟定位型钢撤除。

1.11.6 若 H 型钢插放达不到设计标高时，则采用提升 H 型钢，重复下插使其插到设计

标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制 H 型钢垂直度。

吊钩

吊钩

、、、 、、、、

H型钢

、、、、、、

H、、

1、H型钢吊放

2、 H、、、、

、、 、、、、

Φ8、、

、、、、、、

H、、

3、H型钢固定

1.12 施工记录

4、H型钢成型

图3：H型钢成桩步骤

施工过程中，由工长负责填写施工记录，施工记录表中详细记录了桩位编号、桩长、 断面面积、下沉（提升）搅拌喷浆的时间及深度、水泥用量、试块编号、水泥掺入比、水 灰比。施工过程中质检员、技术负责人、监理工程师监督施工，施工记录报项目监理审批。

1.13 拔除 H 型钢

1.13.1 在围护结构完成使用功能后，由总包方或监理方书面通知进场拔除。

1.13.2 总包方应保证围护外侧满足履带吊＞6m 回转半径的施工作业面。型钢两面用钢 板贴焊加强，顶升夹具将 H 型钢夹紧后，用千斤顶反复顶升夹具，直至吊车配合将 H 型钢 拔除。

1.13.3 H 型钢露出地面部分，不能有串连现象，否则必须用氧气、乙炔把连接部分割除， 并用磨光机磨平。

1.13.4 桩头两面应有钢板贴焊，增加强度，检查桩头 Φ100 圆孔是否符合要求，若孔 径不足必须改成 Φ100；如孔径超过则应该割除桩头并重新开孔，每根桩头必须待两面贴 焊钢板后才能进行拔除施工。

2、施工质量保证措施

2.1 对周围局部区域管线的保护措施：

2.1.1 施工前对管线：煤气、电缆、上、下水管线，特别是大口径压力管线的埋设深度、 路径与围护的距离调查清楚，并设立监测点，施工全过程实时监控。

2.1.2 施工期间，管线位移出现报警时，应立即采用控制搅拌桩的施工速度，调整工艺 参数等有效措施。

2.2 成桩施工期的质量控制：

2.2.1 认真做好各施工班组作业人员分层次技术交底，以及上岗前的培训工作，持证上 岗，确保岗位工作质量。

2.2.2 材料供应部门在材料送至现场时, 应同时提交材料质保单, 水泥要做安定性试验， 测试报告应在正式施工前完成，确保使用设计强度等级的水泥，进场水泥及时送检，合格 后方可使用。

2.2.3 对多规格桩长和型钢长度在施工过程，每班项目技术负责要下达当日作业指导书， 明确作业要求。施工时质量员即时检查，作好隐蔽记录，班后由班长、质量员核对，防止 出现差错。

2.2.4 保证施工机械设备性能良好状态，施工时及时例保，对压浆泵进行每分钟压浆量 检测，并准备应急备用压浆泵一套，从而确保喷浆的均匀性和连续性。

2.2.5 成桩期间，每天每台机械要求做一组规格为 7.07×7.07×7.07cm 的试块，试块 宜取自最后一次搅拌钻头提升出来的附于钻头上的水泥土，试块制作好后进行编号、记录、 养护，及时送实验室。

2.2.6 在施工过程中，若因处理障碍物、机械设备坏修、断电等意外情况发生而造成施 工时间过长时，需在相邻两幅桩外侧进行补桩。

2.3 确保桩身强度和均匀性质量要求：

2.3.1 水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度， 用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。土体应充分搅拌，严格控制钻 孔下沉、提升速度，使原状土充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌和。

2.3.2 浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆 前必须搅拌 30 秒再倒入存浆桶。

2.3.3 压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生 土浆夹心层。

2.3.4 发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉 1.0m 后方能继续注浆，等 10～20 秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。

2.4 开挖前养护期的质量控制：

2.4.1 按 200T 水泥为一个检验批，及时将水泥送实验室进行 28 天水泥检测。 2.4.2 搅拌桩试块及时送室验室做 28 天无侧限抗压强度测试，测得的 28 天无侧限抗压 强度不应小于设计强度。

2.5 插入 H 型钢质量保证措施

型钢到场需得到监理确认，待监理检查型钢的平整度、焊接质量，认为质量符合施工 要求后，进行下插 H 型钢施工。

型钢进场要逐根吊放，型钢底部垫枕木以减少型钢的变形，下插 H 型钢前要检查型钢 的平整度，确保型钢顺利下插。

型钢插入前必须将型钢的定位设备准确固定，并校核其水平。

型钢吊起后用经纬仪调整型钢的垂直度，达到垂直度要求后下插 H 型钢，利用水准仪 控制 H 型钢的顶标高，保证 H 型钢的插入深度。

型钢起吊安装前必须重新检验表面的减摩剂涂层是否完整。

3、特殊情况处理措施

3.1 有异常时，如施工遇无法达到设计深度时，应及时上报甲方、监理，经各方研究 后，采取补救措施。

3.2

在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，宜与设计单位、业主、监理共

同协商，确定解决办法。

3.3 施工过程中，如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌 机下降至停浆点以下 0.5m 处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故 停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。

3.4 发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉 1.0m 后方能继续注浆，等 10～20 秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。

3.5 施工冷缝处理：

3.5.1 由常规套钻 1 个孔改为套钻 2 个孔来增加搭接的强度和抗渗度。

3.5.2 严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。

3.5.3 如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，以防偏钻， 保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约 10cm，确保围护桩的止水效果。

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3.6 渗漏水处理：

在整个基坑开挖阶段，我公司将组织工地现场小组常驻工地并备好相应设备及材料，

密切注视基坑开挖情况，一旦发现墙体有漏点，及时进行封堵。具体采用以下两种方法补 漏。

引流管：在基坑渗水点插引流管，在引流管周围用速凝防水水泥砂浆封堵，待水泥砂浆达

到强度后，再将引流管打结。

双液注浆：

① 配制化学浆液。

② 将配制拌合好的化学浆和水泥浆分别送入贮浆桶内备用。

③ 注浆时启动注浆泵，通过 2 台注浆泵 2 条管路同时接上 Y 型接头从出口混合注入孔底

被加固的土体部位。

④ 注浆过程中应尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。施工前应做双液注浆初凝时间

地表试验。

⑤ 施工参数。

注浆压力：0.3—0.8 Mpa

注浆流量：25—35 l/min

浆液配比：A 液 水：水泥：膨润土：外掺剂

= 0.7：1：0.03：0.03

水泥选用普通硅酸盐水泥 标号为 32.5。

B 液 水玻璃选用波宽度为 35—40°bl

A 液：B 液 = 1：1

初凝时间： 45 秒

凝固强度： 3—4Mpa/2h