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岩土研究院

深层搅拌水泥土桩挡墙施工工艺流程及施工机具

453 2021-12-01 16:06:53

深层搅拌水泥土桩挡墙是利用水泥作固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在加固深度内就地将软土和水泥强制拌和形成水泥土,利用水泥和软土之间所产生的一系列物理——化学反应,使软土结硬成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土挡土、防渗墙。根据地质条件和基坑围护要求,结合施工设备条件、搅拌桩的平面布置形式有柱状、块状、壁状、格栅状和拱状,如图 49所示。它在深度方向,可采取长短结合形式。

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深层搅拌水泥土挡墙,施工时振动和噪音小、工期短、造价低3和其他挡墙比较,还无泥浆废水污染、无土体隆起和侧移、无土方外运等优点,既可挡土又可挡水,因此,近几年来在软土地区的基坑围护中广泛采用,尤其适合于旧城改造或建筑物密集之场地。普通的深层搅拌水泥土挡墙通常用于不太深的基坑作支护上海地区一般是坑深不超过7m),若采用加筋搅拌水泥土挡墙,则能承受较大的侧向压力,用作较深基坑的围护壁。另外,深层水泥土搅拌桩还常配合柱列式钻孔灌注桩或钢板桩等支护结构,作为止水帷幕布置在围护桩后;有时还用于稳定或加固基坑底部,以防止土体隆起,增加支护结构的被动土压力,减小挡墙变形(图50)。

深层搅拌水泥土桩挡墙的施工工艺流程如图 51所示。

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(1)定位

用起重机(或塔架)悬吊深层搅拌机到达桩位并对中。

(2)预搅下沉

搅拌机冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机(或塔架)的钢丝绳,使搅拌机沿导向架切土搅拌下沉,将土搅松。

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(3)喷浆、搅拌、提升

搅拌机下沉到设计深度后,开启灰浆泵,其出口压力保持在0.4~0.6MIPa,使水泥浆自动连续喷入地基,搅拌机边喷浆、边搅拌并严格按设计确定的速度提升,直至设计要求的桩顶标高。提升速度不宜大于0.5m/min。

(4)重复搅拌下沉

为使土和水泥浆充分搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边沉入土中,直至设计要求深度。

(5)重复搅拌提升

一般情况下是将搅拌机边旋转边提升,再次回至桩顶标高,并上升至地面,制桩完毕;当水泥浆掺量较大时,也可留一部分水泥浆在重复搅拌提升时喷用。

(6)清洗、移位

向集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净,移位后进行下一根桩的施工。

深层搅拌水泥土桩的施工机具主要由主机和配套设备组成。

主机是深层搅拌机,目前国内常用的有3种型号;SJB系列深层搅拌机、GZB-600 型深层搅拌机、GPP-5型深层喷射搅拌机。SJB系列深层搅拌机采用的是双搅拌轴、中心管输浆方式(图52),水泥浆为固化剂,也可以用水泥砂浆或掺入粉煤灰等工业废料作为固化剂。GZB-600型深层搅拌机采用的是单搅拌轴、叶片喷浆方式,只能用纯水泥浆为固化剂。GPP-5型是粉体喷射式搅拌机,主要用水泥粉或石灰粉为固化剂,它也可和灰浆泵相连而用水泥浆搅拌。

配套设备主要有;灰浆泵、灰浆拌制机、集料斗、起吊桩架、冷却水泵等。

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