淺析三軸水泥攪拌樁水泥用量及注漿量控制和工程量的計算

1、淺析三軸水泥攪拌樁水泥用量及注漿量控制和工程量的計算本文摘自中國論文網(wǎng)，原文地址：摘要：根據(jù)型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程JGJ199-2010，結(jié) 合工程實(shí)例闡述三軸水泥攪拌樁施工過程中水泥用量及注漿量的計算和現(xiàn)場控制措施，以及 根據(jù)浙江省市政工程預(yù)算定額（2010）及其定額解釋闡述三軸水泥攪拌樁工程量的計算方法， 為省內(nèi)類似工程施工提供參考。中國論文網(wǎng)關(guān)鍵詞：三軸水泥攪拌樁水泥用量及水泥漿量計算與控制工程量計算中圖分類號：文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：三軸水泥攪拌樁就是利用新型的三軸攪拌樁機(jī)就地利用三軸螺旋式或螺旋葉片式兩種 攪拌機(jī)頭鉆進(jìn)旋轉(zhuǎn)切削土體，同時在其中兩軸鉆頭端部將水泥漿液噴入土體，并在中軸

2、鉆頭 端部噴入高壓空氣，對水泥土進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁⒅脫Q出部分水泥土漿。在完成的三軸水泥攪 拌樁內(nèi)插入H型鋼，就是型鋼水泥土攪拌墻（一般在攪拌樁施工結(jié)束后30分鐘內(nèi)，再將H 型鋼插入攪拌樁體內(nèi)，固化后形成水泥土 “地下連續(xù)墻”墻體）。其主要特點(diǎn)是構(gòu)造簡單， 止水性能好，工期短，造價低，環(huán)境污染小，特別適合城市建設(shè)中的深基坑工程。型鋼水泥土攪拌墻在市政工程的應(yīng)用比較普遍，如管道溝槽的開挖、地鐵車站的出入口 基坑、過江隧道及城市地下通道的明挖段的圍護(hù)結(jié)構(gòu)等；三軸水泥土攪拌樁單獨(dú)作為截水帷 幕，具有土層適應(yīng)性強(qiáng)、截水性能好、施工速度快、造價低等特點(diǎn)，在杭州粉土地區(qū)應(yīng)用廣 泛，已基本取代高壓旋噴樁；在軟土

3、地基上，采用三軸水泥土攪拌樁加固土體的效果明顯優(yōu) 于普通水泥土攪拌樁，在開挖深度較深、環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的工程中應(yīng)用較為普遍。隨著三軸水泥攪拌樁在建設(shè)工程中的廣泛應(yīng)用和型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程 JGJ199-2010的實(shí)行，在施工過程中就三軸水泥攪拌樁的水泥用量及注漿量的計算與控制， 工程量的計算等方面各方易有爭議。本文將根據(jù)型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程JGJ199-2010， 結(jié)合杭州市紫金港路工程02標(biāo)的工程實(shí)例闡述三軸水泥攪拌樁施工過程中水泥用量及注漿 量的計算和現(xiàn)場控制措施，以及根據(jù)浙江省市政工程預(yù)算定額（2010）及其定額解釋闡述三 軸水泥攪拌樁工程量的計算方法。工程概況杭州市紫金港路工程

4、02標(biāo)南起文一西路，北至紫金港路工程01標(biāo)（樁號為K2+ K4+110），全長，采用地面道蹄隧道形式。本工程地處杭州城西，土質(zhì)較差，基本以軟土為 主。本工程隧道采用明挖順作法施工，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)開挖深度、地質(zhì)條件的不同采用多 種支護(hù)方案，較深處采用地下連續(xù)墻、鉆孔咬合樁、SMWH法樁、鉆孔灌注樁結(jié)合14道 內(nèi)支撐的支護(hù)圍護(hù)體系，U型槽開挖較淺處采用水泥攪拌樁、重力式擋墻、自然放坡等圍護(hù) 體系。本工程基坑標(biāo)準(zhǔn)段寬度為，最大基坑寬度為，開挖深度，局部深度達(dá)。本工程三軸 水泥攪拌樁主要為650450三軸水泥攪拌樁地基處理（水泥摻量為12%）間距為*格構(gòu)式布 置；被動區(qū)加固及地連墻護(hù)壁成槽（水泥摻量

5、為15%）同排搭接350mm排與排之間搭接50mm, 護(hù)壁成槽坑外為套接一孔法施工；e850600SMWH法樁（水泥摻量為20%）間距為，為套接 一孔法施工；水泥攪拌樁28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度qu不小于。水泥用量及注漿量的計算和現(xiàn)場控制措施水泥用量及水泥漿量的計算與現(xiàn)場控制措施、水泥用量計算單幅三軸水泥攪拌樁水泥用量=被攪拌土體的體積x 土體容重x設(shè)計水泥摻量。被攪拌 土體的體積二樁截面面積x樁的深度，而對于樁截面面積，在實(shí)際中易理解為“一幅樁的截 面積（由若干個圓形組成的截面，圓形之間搭接部分要扣除）”，實(shí)際上是錯誤的。因?yàn)樾?鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程JGJT199-2010,該規(guī)程條規(guī)定：計算水

6、泥用量時,被攪拌土體的 體積應(yīng)按攪拌樁單樁圓形截面面積與深度的乘積計算。該規(guī)程條文說明條第4點(diǎn)水泥用量 的計算：三軸水泥土攪拌樁單幅樁由3個圓形截面搭接組成，對于首開幅，單幅樁的被攪拌 土體體積應(yīng)為3個圓形截面面積與深度的乘積；采用套接一孔法連續(xù)施工時，后續(xù)單幅樁 的被攪拌土體體積應(yīng)為2個圓形截面面積與深度的乘積；圓形相互搭接的部分應(yīng)重復(fù)計算。三軸水泥攪拌樁水泥用量計算要分為兩種情況進(jìn)行計算，一種是常規(guī)搭接施工，如 65045。幅與幅之間搭接350mm, 一種是套接一孔法施工，如8501200，而套接一孔法施 工有以下兩種形式。(a)單排擠壓式連接示意圖(b)跳槽式全套復(fù)攪式連接示意圖現(xiàn)舉例紫

7、金港02標(biāo)工程的實(shí)例對以上幾種形式三軸水泥攪拌樁施工中水泥用量計算如 下：常規(guī)搭接水泥用量計算如主線隧道3+6383+679段被動區(qū)加固650450幅與幅之間搭接350mm, 土容重為 18kn/m3，水泥摻量為15%,樁頂標(biāo)高為，樁底標(biāo)高為，樁長為。單幅三軸水泥攪拌樁水泥用量二被攪拌土體的體積x 土體容重x設(shè)計水泥摻量 =*4*3*=(t)每米水泥用量為：=(kg)每m3水泥用量為：(*4*3)二(kg)套接一孔法水泥用量計算如主線隧道3+841 3+879段SMW工法樁采用8501200，套接一孔法施工，土容重為 18kn/m3，水泥摻量為20%,樁頂標(biāo)高為，樁底標(biāo)高為-24m，樁長為。A

8、、單排擠壓式首開幅三軸水泥攪拌樁水泥用量=被攪拌土體的體積x 土體容重x設(shè)計水泥摻量 =*4*3*=(t)每米水泥用量為：二(kg)后續(xù)幅水泥用量=*4*2*=(t)每米水泥用量為：=(kg)B、跳槽式全套復(fù)攪式：首開幅(大幅)三軸水泥攪拌樁水泥用量二被攪拌土體的體積x 土體容重x設(shè)計水泥摻 量二 *4*3*=(t)每米水泥用量為：=(kg)中幅水泥用量=*4*2*=(t)每米水泥用量為：=(kg)小幅水泥用量=*4*1*=(t)每米水泥用量為：=(kg)現(xiàn)場施工中水泥用量的控制可通過自動拌漿系統(tǒng)進(jìn)行電子自動計量控制,過程中可通過 查泥漿比重與噴漿時間進(jìn)行復(fù)核。水泥漿量的計算與控制措施根據(jù)計算

9、出的單幅樁水泥用量,試樁確定的水灰比及下沉與提升速度來確定水泥漿量和 現(xiàn)場控制措施。還是用紫金港02標(biāo)工程主線隧道3+6383+679段地基處理650450, 土 容重為18kn/m3,水泥摻量為15%，樁頂標(biāo)高為，樁底標(biāo)高為，實(shí)樁樁長為5m,總樁長為23m, 其中上部18m長空攪部分設(shè)計無水泥摻量要求來舉例說明。根據(jù)前面的方式計算單幅樁水泥用量=*4*5*=，以及現(xiàn)場試樁確定的水灰比為：1, 水泥漿比重為m3,可計算出單幅樁實(shí)樁水泥漿量=（水泥用量）/【水泥用量/ （水泥用量+ 用水量）】/ （水泥漿比重）=。漿泵參數(shù)：現(xiàn)場采用兩臺BW-250泥漿泵經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測平均注漿壓力為，通過實(shí)量直徑為，

10、 高度為的儲漿桶內(nèi)平均每分鐘漿液面下降高度為64mm，則實(shí)際每分鐘的注漿量為，與可實(shí) 時打印的流量計所記錄的流量相符。根據(jù)試樁情況，18m空攪部分鉆進(jìn)所需時間為分鐘，（雖然設(shè)計對空攪部分未要求水泥 摻量，但在現(xiàn)場實(shí)際施工還是要噴漿鉆進(jìn)的，只是摻量多少的問題）每分鐘注漿量為m3， 側(cè)18m長空攪部分的水泥漿量為=*= m3 （相當(dāng)于水泥摻量為*18/=5%），單幅總漿量為=+=。單幅樁供漿時間二實(shí)樁供漿時間+空攪部位時間二+二分鐘。鉆桿下深及提升時間：根據(jù)試樁效果，施工采用一次下深噴漿攪拌，噴漿量約為總漿量 的67%，和一次提升噴漿攪拌，噴漿量約為總漿量的33%，不復(fù)攪。實(shí)樁下深速度為min，

11、空樁為min，下沉?xí)r間為：18/+5/=，在樁底持續(xù)噴漿攪拌1min。實(shí)樁提升速度控制為min， 提升時間為：5/=。鉆桿下沉與提升的總時間為+1+=，漿泵供漿時間為，與鉆桿下沉與提升 的總時間相匹配。本段內(nèi)地基處理G16幅流量計所反應(yīng)的注漿情況本段內(nèi)三軸水泥攪拌樁地基處理鉆芯取樣試驗(yàn)報告從以上兩張圖中可以看出所采取的水泥及水泥漿量控制符合設(shè)計及規(guī)范要求，能確保成 樁質(zhì)量。三軸水泥攪拌樁工程量的計量根據(jù)型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程JGJ199-2010、浙江省市政工程預(yù)算定額（2010）及其 定額解釋，三軸水泥攪拌樁工程量的計算方法如下：水泥攪拌樁工程量按樁長乘以攪拌樁單樁圓形截面面積計算，即每一

12、幅樁（由若干根 圓形單樁搭接組成）工程量為樁長乘以若干根單樁圓形截面面積的乘積，圓形相互搭接部分 不予扣除；相鄰幅之間的搭接部分也不扣除；但采用套接一孔法（即全斷面套打）施工時, 其重復(fù)攪拌的單樁圓形截面面積不得重復(fù)計算。設(shè)計無明確規(guī)定時，樁長按設(shè)計樁頂標(biāo)高至 樁底長度另加計算；若設(shè)計樁頂標(biāo)高至打樁前的原地面高差小于時，另加長度按實(shí)際計算。對于套接一孔法施工的水泥攪拌樁的工程量，為方便計算可以采用以下公式進(jìn)行計算:設(shè)水泥攪拌樁樁長為L,單樁截面直徑為D,圓周率為n,幅數(shù)為N,重復(fù)攪拌的孔數(shù) 為m,三軸水泥攪拌樁工程量為Q。則：Q = L - （n D2/4） - （3N-m）結(jié)束語隨著三軸水泥攪拌樁在浙江省建設(shè)工程中的廣泛應(yīng)用，在施工過程中控制好其水泥用 量及注漿量，是確保其成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，而其實(shí)施的效果是這一新技術(shù)能否推廣的關(guān)鍵。本 文通過杭州市紫金