雙輪銑水泥土攪拌墻(CSM)施工方案解析

1、CSM工法施工方案1.施工概況1.1 施工范圍概況 場(chǎng)地東側(cè)高壓線經(jīng)業(yè)主協(xié)調(diào)后，可以進(jìn)行搬遷，因此該段區(qū)域（下圖圓框中所示）有條件進(jìn)行槽壁加固。由于該區(qū)域距離圍墻較近且鄰近周邊居民小區(qū)的通道，常規(guī)的三軸攪拌樁工藝無(wú)法施工，經(jīng)我方與業(yè)主及設(shè)計(jì)單位協(xié)商后，決定使用CSM工法進(jìn)行槽壁加固。1.2施工現(xiàn)場(chǎng)布置我方將根工程現(xiàn)場(chǎng)的施工需要，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，本著對(duì)現(xiàn)場(chǎng)合理利用、布局緊湊，有利于工程施工、現(xiàn)場(chǎng)管理及文明施工的原則進(jìn)行布置。1.實(shí)際施工需占用場(chǎng)地面積如下：2.主機(jī)施工占地面積：沿止水帷幕墻15m寬條帶（主機(jī)：10*5m）；3.泥漿攪拌站占地面積：12*12m4.施工設(shè)備組裝拆卸占地面積：

2、40*15m5.泥漿池占地面積：10*10m*2個(gè)1.3施工現(xiàn)場(chǎng)管理1）為了使施工現(xiàn)場(chǎng)按照施工進(jìn)度計(jì)劃的要求有條不紊的組織施工，施工現(xiàn)場(chǎng)總平面的使用必須嚴(yán)格執(zhí)行統(tǒng)一管理的原則。施工現(xiàn)場(chǎng)總平面的使用根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃安排的施工內(nèi)容實(shí)施動(dòng)態(tài)管理。2）現(xiàn)場(chǎng)重要入口懸掛安全警示牌，教育職工維持良好的工作秩序和紀(jì)律。3）凡進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、材料必須遵守施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置要求。4）材料及時(shí)清理并擺放整齊。4.5施工程序根據(jù)各方討論后決定的初步施工圖來(lái)看，本工程止水帷幕的主要特點(diǎn)為：（1） 本工程地處中心鬧市區(qū)對(duì)文明施工及噪音控制要求高；（2） 施工周期短且施工精度要求高；（3） 現(xiàn)場(chǎng)存在多種施工工藝，施工時(shí)交叉配合

3、施工。結(jié)合上述工程特點(diǎn)：本項(xiàng)目計(jì)劃自施工現(xiàn)場(chǎng)北側(cè)側(cè)為起點(diǎn)，由北向南進(jìn)行施工。2.施工方案2.1施工機(jī)械的選擇根據(jù)本工程現(xiàn)場(chǎng)情況，選用適宜本工程止水帷幕特點(diǎn)的雙輪銑深攪設(shè)備進(jìn)行施工。雙輪銑深攪設(shè)備主要具備以下特點(diǎn)：（1） 設(shè)備成樁深度大，最大深度48.5米，遠(yuǎn)大于常規(guī)設(shè)備；（2） 設(shè)備成樁尺寸、深度、注漿量、垂直度等參數(shù)控制精度高，可保證施工質(zhì)量，工藝沒(méi)有“冷縫”概念，可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，形成無(wú)縫墻體；（3） 設(shè)備功效高，施工功效能達(dá)到同類設(shè)備的3倍左右；（4） 設(shè)備對(duì)地層的適應(yīng)性強(qiáng)，從軟土到巖石地層均可實(shí)施切削攪拌；（5） 設(shè)備的自動(dòng)化程度高，觸摸屏控制系統(tǒng)，各功能部位設(shè)置大量傳感器，信息化系統(tǒng)控

4、制，施工過(guò)程中實(shí)時(shí)控制施工質(zhì)量；（6） 施工過(guò)程中幾乎無(wú)振動(dòng)；（7） 履帶式主機(jī)底盤(pán)，可360度旋轉(zhuǎn)施工，便于轉(zhuǎn)角施工?？删o鄰已有建構(gòu)筑物施工，可實(shí)現(xiàn)零間隙施工；（8） 成墻厚度現(xiàn)有0.8m、1.0m、1.2m三種規(guī)格，本工程暫定成墻厚度為0.8m。雙輪銑深攪（CSM）設(shè)備的主要組成及控制室見(jiàn)下圖，設(shè)備總重近180噸，高53.5m，單側(cè)行走履帶寬1.0m，對(duì)地面承載力要求較高。本場(chǎng)地在施工csm工法前會(huì)對(duì)頂板采取加固措施，以保證大型設(shè)備正常行走。針對(duì)本工程，雙輪銑深攪設(shè)備組裝成“35m mode”，此模式下成墻深度可達(dá)35m。CSM工法主機(jī)組成圖解主機(jī)操控平臺(tái)設(shè)備施工時(shí)主機(jī)及其附屬設(shè)施平面布置

5、見(jiàn)下圖：雙輪銑深攪設(shè)備施工平面布置概化圖2.2施工方法2.2.1施工工藝CSM工法是一種創(chuàng)新性深層攪拌施工方法（見(jiàn)下圖）。此工藝源于德國(guó)寶峨公司雙輪切銑技術(shù)，是結(jié)合現(xiàn)有液壓銑槽機(jī)和深層攪拌技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新的巖土工程施工新技術(shù)。通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)原位土體與水泥漿進(jìn)行攪拌，可以用于防滲墻、擋土墻、地基加固等工程。與其他深層攪拌工藝比較，CSM工法對(duì)地層的適應(yīng)性更高，可以切削堅(jiān)硬地層（卵礫石地層、巖層）。CSM工藝來(lái)源工藝來(lái)源及原理其工藝流程見(jiàn)下圖，提升噴漿攪拌成墻CSM工法設(shè)備就位帶水切削攪拌下沉水量、灰量計(jì)量設(shè)備移位，施工下墻段制配水泥漿液泵送水泥漿液高壓空氣空氣壓縮機(jī)CSM工法施工工藝流程圖雙輪銑深攪

6、連續(xù)墻由一系列的一期槽段墻和二期槽段墻相互間隔組成，所謂一期槽段墻是指成墻時(shí)間相對(duì)較早的一個(gè)批次墻體，二期槽段墻是指成墻相對(duì)較晚的批次。如下圖，圖中頭字母為“P”的系列為一期槽段墻，頭字母為“S”的系列為二期槽段墻。當(dāng)一期槽段墻達(dá)到一定硬度后再施工二期槽段墻，這種施工方式被稱為“硬銑工法”?！坝层姽しā辈鄱问疽鈭D本次施工采用“硬銑工法”，其優(yōu)點(diǎn)在于：二期槽段墻施工時(shí)不會(huì)將泥塊摻雜到相鄰已經(jīng)完成的一期槽段墻內(nèi)，保證墻體質(zhì)量；一期槽段墻硬化后，施工二期槽段時(shí)，設(shè)備接觸地面范圍內(nèi)地耐力不會(huì)大幅度下降，利于保證設(shè)備穩(wěn)定性。2.2.2施工步驟第一步，CSM工法墻定位放樣；第二步，預(yù)挖導(dǎo)溝（導(dǎo)溝寬1.01

7、.5米，深0.81.0米）；第三步，CSM工法設(shè)備就位，銑頭與槽段位置對(duì)正；第四步，銑輪下沉注水切銑原位土體至設(shè)計(jì)深度； 第五步，銑輪提升注水泥漿同步攪拌成墻； 第六步，鉆桿清洗，廢泥漿收集，集中外運(yùn)；第七步，移動(dòng)至下一槽段位置，重復(fù)上述六個(gè)步驟。2.2.3 施工參數(shù)（1）水泥漿攪拌工藝參數(shù)參數(shù)名稱水泥型號(hào)水灰比數(shù)值P.O 42.50.81.5（2）雙輪銑切削注漿攪拌參數(shù)水泥摻入比：20%（暫定，實(shí)際施工根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求）；單槽段水泥土墻尺寸：2.80.65m；槽段間套銑寬度：200mm；向下切銑速度：小于1.2m/min（硬地層取小值，軟地層取大值）；向上切銑速度：小于1.8m/min（根據(jù)

8、注漿量選擇速度）；銑輪型號(hào)（成墻厚度）：850mm；雙輪銑深攪墻底埋深：35.00m；3.施工注意事項(xiàng)（1）銑頭定位 將及其的銑頭定位于墻體中心線和每幅標(biāo)線上。偏差控制在5cm以內(nèi)； （2）垂直的精度 對(duì)于凱氏桿系統(tǒng)的垂直度，采用經(jīng)緯儀作三支點(diǎn)樁架垂直度的初始零點(diǎn)校準(zhǔn)，由支撐凱氏桿的三支點(diǎn)輔機(jī)的垂直度來(lái)控制；而對(duì)于鋼索吊掛系統(tǒng)則安裝在銑頭沿高度的左右兩側(cè)的2塊導(dǎo)向板和前后兩側(cè)的4塊糾偏板來(lái)控制。操作員通過(guò)觸摸屏，控制調(diào)整銑頭的姿態(tài)，從而有效地控制了槽形的垂直度。其墻體垂直度可控制在3以內(nèi)；（3）銑削深度 控制銑削深度為設(shè)計(jì)深度的0.2m 。為詳細(xì)掌握地層性狀及墻體底線高程，應(yīng)沿墻體軸線每間隔5

9、0m布設(shè)一個(gè)先導(dǎo)孔，局部地段地質(zhì)條件變化嚴(yán)重的部位，應(yīng)適當(dāng)加密鉆進(jìn)導(dǎo)孔，取芯樣進(jìn)行鑒定，并描述給出地質(zhì)剖面圖指導(dǎo)施工。攪拌時(shí)間鉆進(jìn)提升關(guān)系圖（4）銑削速度 開(kāi)動(dòng)主機(jī)掘進(jìn)攪拌，并徐徐下降銑頭與基土接觸，按規(guī)定要求注漿、供氣?？刂沏娸喌男D(zhuǎn)速度為27轉(zhuǎn)/分鐘左右，一般銑進(jìn)控速為0.51.0 m/min。掘進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，延續(xù)10 s左右對(duì)墻底深度以上23 m范圍，重復(fù)提升12次。此后，根據(jù)攪拌均勻程度控制銑輪速度在20-27轉(zhuǎn)/分鐘之間，慢速提升動(dòng)力頭，提升速度不應(yīng)太快，一般為1.01.5 m/min ；以避免形成真空負(fù)壓，孔壁坍陷，造成墻體空隙。攪拌時(shí)間與鉆進(jìn)提升關(guān)系圖如圖所示。（5）注漿 制

10、漿桶制備的漿液放入到儲(chǔ)漿桶，經(jīng)送漿泵和管道送至銑削頭。注漿量的大小由裝在操作臺(tái)的無(wú)級(jí)電機(jī)調(diào)速器和自動(dòng)瞬時(shí)流速計(jì)及累計(jì)流量計(jì)監(jiān)控；一般根據(jù)鉆進(jìn)尺速度與掘削量在80320L/min內(nèi)調(diào)整。在掘進(jìn)過(guò)程中按規(guī)定一次注漿完畢。注漿壓力一般為2.03.0MPa。若中途出現(xiàn)堵管、斷漿等現(xiàn)象，應(yīng)立即停泵，查找原因進(jìn)行修理，待故障排除后再掘進(jìn)攪拌。當(dāng)因故停機(jī)超過(guò)半小時(shí)時(shí)，應(yīng)對(duì)泵體和輸漿管路妥善清洗；（6）供氣 由空氣壓縮機(jī)制成的氣體經(jīng)管路壓至銑頭，其量大小由手動(dòng)閥和氣壓表配給；全程氣體不得間斷；控制氣體壓力為0.30.6MPa左右；（7）成墻厚度 為保證成墻厚度，應(yīng)根據(jù)銑頭刀片磨損情況定期測(cè)量刀片外徑，當(dāng)磨損達(dá)

11、到1cm時(shí)必須對(duì)刀片進(jìn)行修復(fù)；（8）墻體均勻度 為確保墻體質(zhì)量，應(yīng)嚴(yán)格控制掘進(jìn)過(guò)程中的注漿均勻性以及由氣體升揚(yáng)置換墻體混合物的沸騰狀態(tài)；液壓銑削與傳統(tǒng)柱列式深攪對(duì)比圖（9）墻體連接 每幅間墻體的連接是地下連續(xù)墻施工最關(guān)鍵的一道工序，必須保證充分搭接。相對(duì)單頭或多頭鉆成墻時(shí)，存在接頭多，浪費(fèi)嚴(yán)重，并且在接頭處易滲水，防滲效果欠佳。而液壓銑削深攪施工工藝形成矩形槽段，接頭少，浪費(fèi)小。（詳見(jiàn)圖液壓銑削與傳統(tǒng)螺旋深攪對(duì)比圖）在施工時(shí)嚴(yán)格控制墻（樁）位并做出標(biāo)識(shí)，確保搭接在20cm以上，以達(dá)到墻體整體連續(xù)作業(yè)；嚴(yán)格與軸線平行移動(dòng)，以確保墻體平面的平整（順）度。（10）水泥摻入比 水泥摻入比視工程情況而定

12、，本工程暫定為20，正式施工時(shí)按設(shè)計(jì)要求的摻量施工；（11）水灰比 一般控制在1.0-2.0左右；或根據(jù)地層情況經(jīng)試驗(yàn)確定分層水灰比；（12）漿液配制 漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液嚴(yán)格按預(yù)定配合比制作，用比重計(jì)或其它檢測(cè)手法量測(cè)控制漿液的質(zhì)量。為防止?jié){液離析，放漿前必須攪拌30s再倒入存漿桶；漿液性能試驗(yàn)的內(nèi)容為：比重、粘度、穩(wěn)定性、初凝、終凝時(shí)間。凝固體的物理性能試驗(yàn)為：抗壓、抗折強(qiáng)度?，F(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員對(duì)水泥漿液進(jìn)行比重檢驗(yàn)，監(jiān)督漿液質(zhì)量存放時(shí)間，水泥漿液隨配隨用，攪拌機(jī)和料斗中的水泥漿液應(yīng)不斷攪動(dòng)。施工水泥漿液嚴(yán)格過(guò)濾，在灰漿攪拌機(jī)與集料斗之間設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)。漿液存放的有效時(shí)間符合下列規(guī)定：1）當(dāng)氣溫

13、在10C以下時(shí)，不宜超過(guò)5h。2）當(dāng)氣溫在10C以上時(shí)，不宜超過(guò)3h。3）漿液溫度應(yīng)控制在540C以內(nèi)，超出規(guī)定應(yīng)予以廢棄。漿液存放時(shí)間過(guò)超過(guò)以上規(guī)定的有效時(shí)間，作廢漿處理；（13）特殊情況處理 供漿必須連續(xù)。一旦中斷，將銑削頭提至基面，待恢復(fù)供應(yīng)時(shí)再下放銑削。當(dāng)因故停機(jī)超過(guò)30min，對(duì)泵體和輸漿管路妥善清洗。當(dāng)遇地下構(gòu)筑物時(shí)，用采取高噴灌漿對(duì)構(gòu)筑物周邊及上下地層進(jìn)行封閉處理；（14）施工記錄與要求 及時(shí)填寫(xiě)現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，每掘進(jìn)1幅位記錄一次在該時(shí)刻的漿液比重、下沉?xí)r間、供漿量、供氣壓力、垂直度及樁位偏差。古今名言敏而好學(xué)，不恥下問(wèn)孔子業(yè)精于勤，荒于嬉；行成于思，毀于隨韓愈興于詩(shī)，立于禮，成于樂(lè)孔子己所不欲，勿施于人孔子讀書(shū)破萬(wàn)卷，下筆如有神杜甫讀書(shū)有三到，謂心到，眼到，口到朱熹立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書(shū)為本歐陽(yáng)修讀萬(wàn)卷書(shū)，行萬(wàn)里路劉彝黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書(shū)遲顏真卿書(shū)卷多情似故人，晨昏憂樂(lè)每相親于謙書(shū)猶藥也，善讀之可以醫(yī)愚劉向莫等閑，白了少年頭，空悲切岳飛發(fā)奮識(shí)遍天下字，立志讀盡人間書(shū)蘇軾鳥(niǎo)欲高飛先振翅，人求上進(jìn)先讀書(shū)李苦禪立