寧波象山項目施工方案詳解

1、螺鎖式混泥土種植樁施工方案型號 :850x850項目：申菱廣場（暫定名）方案設(shè)計單位：浙江兆弟集團有限公司- 1 -目錄目錄一 ,工程簡介及依據(jù)二 ,樁基基本要求三 , 樁與樁機的選型四，水泥土攪拌樁現(xiàn)狀五 , 試樁及靜載要求六 , 螺鎖式混泥土種植樁施工要求七，螺鎖式混泥土種植樁施工順序八，螺鎖式混泥土種植樁經(jīng)濟性對比九，不采用長芯樁螺鎖式混泥土種植樁原因十，衍生新樁型介紹十一，螺鎖式混泥土T 型維護樁施工方案十二 ,螺鎖式混泥土種植樁計算- 2 -螺鎖式混泥土種植樁施工方案一、工程簡介及依據(jù)項目名稱：申菱廣場（暫定名）勘察單位：寧波華東核工業(yè)工程勘察院提供申菱廣場項目巖土工程勘察報告(詳細

2、勘察 )勘察編號： GK2015-146委托單位：寧波石浦半島酒店有限公司依據(jù)：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB5007-2011)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ 79-2012)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008)建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014)機械連接先張法預應力混凝土竹節(jié)樁（ 2013 浙 G32）勁性復合樁技術(shù)規(guī)程(JGJ/T 327-2014)工程概況擬建的申菱廣場工程位于象山縣石浦鎮(zhèn)玉泉路東側(cè)南屏路與興港路之間。擬建工程分商業(yè)地塊和住宅地塊。商業(yè)地塊用地面積 9710.24m 2，總建筑面積 30040 m2,其中地上建筑面積 22440m 2，地下建筑面積 7600m2

3、。擬建物由 4F（部分 5F）高度 30m 的商業(yè)樓及附屬設(shè)施組成，框 -剪結(jié)構(gòu)，最大墻底力初估為 1500KN/m ，地基允許變形 5mm 。住宅地塊總用地面積 23243.12m2，總建筑面積 73120m2，地上總建筑面積53520m2，地下總建筑面積19600 m2，由 9 棟 9F-16F（高度26.9-47.5m ）住宅（ 1層商業(yè)）樓組成，框-剪結(jié)構(gòu)，最大墻底力初估為1500KN/m ，地基允許變形5mm 。二、樁基基本要求本工程室內(nèi)標高0.000 相當于黃海4.100m; 建筑樁基設(shè)計等級為乙類。三、樁選型根據(jù)場地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和經(jīng)濟合理性綜合考慮，選用螺鎖式混泥土種植

4、樁。1>螺鎖式混泥土種植樁定義：螺鎖式混泥土種植樁是根據(jù)工程設(shè)計所需要復合樁的外徑大小和深度、土層分類以及水泥土樁的樁身強度的要求，來確定水泥土的級配與施工工藝及方法，并通過直接干噴射水泥或水泥沙漿至土體中，經(jīng)過九軸正反轉(zhuǎn)葉片的鉆機（葉片上帶有噴漿口機械設(shè)備施工）將土體與水泥攪拌均勻 ,在水泥土樁的質(zhì)量符合設(shè)計要求后直接插入異型樁后形成的復合樁基。2>設(shè)備介紹和優(yōu)勢：a, 為了滿足當時建筑工程所需,兆弟控股在1993 年就設(shè)計和實現(xiàn)全球最先進的大型液壓靜壓樁機設(shè)備開發(fā)。隨著建筑物高度越來越高，體量越來越大,地下室開挖深度越挖越深, 原有的施工設(shè)備也越來越無法滿足現(xiàn)代建筑對施工設(shè)備的

5、實際需求了。兆弟集團為了研發(fā)滿足現(xiàn)代建筑需求的該類施工設(shè)備，抓住未來發(fā)展趨勢，經(jīng)過了7 年的默默付出和不懈努力，終于在2015 年自行研發(fā)成功“zb-2- 3 -自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機”。 其構(gòu)造如下圖：zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機1-正鉆轉(zhuǎn)桿2-反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)桿 表示一道 十道攪拌葉片- 4 -b, 我公司zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機適用于螺鎖式混泥土種植樁和螺鎖式混泥土種植維護樁的樁基和基坑支護施工。該設(shè)備不僅能實現(xiàn)深層水泥砂漿等攪拌樁的施工，還可以植入各類預制樁、插入沉管灌注樁等，也能完成鉆孔灌注樁的目標。特別適用于螺鎖式混泥土種植樁的整體式施工，速度快，質(zhì)量有保證。如果采用

6、螺鎖式異型預制樁，那么它的接頭防腐性能比樁身年限還要長得多，樁與承臺連接就能滿足GB50007-2011 的有關(guān)強制性規(guī)定了。c, zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機采用九軸正反鉆即 5 根正鉆鉆桿 4 根反轉(zhuǎn)鉆桿 ,輕而易舉的進入原土中， 并在同一平面內(nèi)同時有 18 把攪拌桿刀片在破碎土體 ;鉆桿端部不到 900mm 范圍內(nèi)同時有 108 把攪拌桿刀片在同時正反轉(zhuǎn)粉碎土體。同時通過攪拌葉片上方的扇形噴漿孔噴射水泥漿液，與粉碎土體顆粒均勻結(jié)合。特別值得一提的是，該鉆桿上攪拌葉片與鉆頭的設(shè)計已超越國內(nèi)外最先進的同類型設(shè)備 ,技術(shù)上的優(yōu)勢在于：一、從鉆桿端部的鉆頭設(shè)有特殊的出漿八字型口；二、上面

7、設(shè)有 2 道橫向粉碎攪拌葉片；三、設(shè)有1 道帶角度的攪拌葉片；四、第5 與 7 道攪拌葉片中間增設(shè)了帶有角度的縱向翻土葉片（即第 6 道葉片），而第 6 道葉片能把該水泥土樁徑范圍內(nèi)的土體完整性地翻個遍；五、第8、 9、 10 三道攪拌葉片可以將翻上來的土體再次粉碎。通過對設(shè)備上的10 道攪拌葉片功能上的特殊的設(shè)計，能輕而易舉地粉碎土體了，能夠保證顆粒細小均勻。因此，水泥、建筑垃圾砂漿等材料就能毫無死角地噴注入土體內(nèi)，并能均勻拌和混凝成一個整體，只有這樣才能確保樁身的質(zhì)量萬無一失。d, 該設(shè)備完全還可以按設(shè)計要求與根據(jù)地質(zhì)情況（即土體的松軟情況）控制鉆桿入土的速度（快與慢）、鉆桿停留時間、噴漿

8、量和設(shè)備壓力等參數(shù)，在土體各持力層上形成水泥土擴大頭，并與土體結(jié)合構(gòu)成咬合力更強、承載力更高、結(jié)合更加緊密的水泥土樁, 見圖 10.0. 因此， zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機是采用全智能、全自動化的理念來實現(xiàn)“全球首創(chuàng)”和獨一無二的設(shè)備。e, zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機采用了九軸及正反轉(zhuǎn)葉片的鉆機將土體與水泥很容易攪拌均勻 ,克服勁性樁機采用的單軸成型技術(shù)的缺陷，即鉆頭與叫片無法將土體完全打碎，造成土體與水泥結(jié)合時出現(xiàn)大面積空鼓，影響水泥土樁的質(zhì)量。f, zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機另一個顯著顯著的優(yōu)點是九鉆桿可以根據(jù)地質(zhì)情況，通過設(shè)備參數(shù)控制， 自動對接鉆桿， 調(diào)整

9、鉆桿長度， 真正實現(xiàn)了設(shè)備的全自動化理念。鉆桿每節(jié)長度15 米，最多能接4 節(jié)，故鉆桿最長60 米，真正實現(xiàn)水泥土深層攪拌功能，克服了勁性樁機鉆桿偏短，部分地區(qū)土層無法做成等芯樁，影響復合樁單樁承載力的發(fā)揮。g, zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機真正實現(xiàn)一機多用的功能，即在水泥土樁施工完畢后，預制樁種植施工也是在同一臺設(shè)備上完成的。在提鉆后，設(shè)備轉(zhuǎn)換成預制樁施工模式，通過吊機自動將預制樁吊裝到位，精確對中，再利用自帶震動的送樁器將預制樁送至設(shè)計標高。整個過程做到了高效、準確、迅速和便捷，更能避免組合式樁機來回移動對土體和樁身的質(zhì)量的影響。- 5 -3>技術(shù)優(yōu)勢a, 螺鎖式混泥土種植樁

10、中的異型樁凹凸面能分段承載各段樁身與水泥土樁與其它樁的剪切力，并且每段凹凸能夠自行解決該段的粘結(jié)摩擦力，因而徹底解決了復合樁中圓形或方形預制樁在承載力較大時，由于無凹凸而出現(xiàn)與水泥土樁粘結(jié)面脫離的現(xiàn)象。所以螺鎖式混泥土種植樁發(fā)揮了復合樁的優(yōu)勢，克服了與預制樁粘結(jié)會分離的缺陷，形成了一種全新的樁型。b, zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機徹底解決了單軸攪拌機攪拌長樁時不能把土體完整粉碎，無法與噴注水泥均勻攪拌等問題。不但解決了深層攪拌，還徹底解決了打、壓樁難、流砂以及土層中流動水土造成坍孔等問題。C,最重要的一點是所有特征的數(shù)據(jù)都可以直接儲存，每根樁的原材料用量與壓力及預制樁長度等都會真實的記

11、錄到電腦數(shù)據(jù)庫里，徹底解決了人為因素的干預。4>經(jīng)濟優(yōu)勢經(jīng)濟效益顯著，該螺鎖式混泥土種植樁與現(xiàn)有的預制樁相比，能節(jié)約一半；與鉆孔灌注樁相比節(jié)約 2 倍以上投資成本。5> 選用規(guī)格：混泥土規(guī)格： 850x850(正方形 )長度： 36 米6> 竹節(jié)樁規(guī)格： T-PHC-A600-560(140)-12-12-12長度： 36 米7> 樁體進入土層情況：螺鎖式混泥土種植樁進入 6-1層持力層約1m 左右。四、水泥土樁現(xiàn)狀由于現(xiàn)有國內(nèi)國際攪拌樁樁機對工程均采用單軸，因為只有一個方向轉(zhuǎn)動的葉片，從而造成沒有反方向的鉆桿和反向葉片,不產(chǎn)生反向力， 無法將土體反方向進行粉碎,缺少一

12、道粉碎土體的工序， 所以部分土體中會為出現(xiàn)大的土塊體,并且土塊體土里無法噴注入水泥沙漿、水泥及化學材料充分結(jié)合 ,特別是在土的黏性比較大，且含水量對于下沉噴漿的機械，在提鉆過程中，部分黏性土會隨鉆桿提升一并上升，這種現(xiàn)象叫做包鉆。包鉆會引起樁的某一深度處形成空洞，嚴重影響樁的承載力。另一方面現(xiàn)有的國內(nèi)設(shè)備鉆頭升降與供料系統(tǒng)非聯(lián)動操作，加上堵管等影響，單位樁長的供灰量不準確，常常造成沿樁長方向樁身強度過大的差異，不少樁身的芯樣不能成型，在收集到的100 余根粉噴樁的抽芯檢測資料中，全樁樁身完整者僅3 根，問題不容忽視（以來數(shù)據(jù)及內(nèi)容源于湖北省土木建筑協(xié)會理事會理事袁內(nèi)鎮(zhèn)關(guān)于“關(guān)于深層攪拌水泥土樁

13、應用中的幾點淺見”文章）。這樣一來就無法保證全樁質(zhì)量的可靠性,因為在上個世紀八十年代已經(jīng)就有大量的工程應用攪拌樁,可是在本世紀初就基本被禁用 ,有些地市還發(fā)了相關(guān)禁用的通知等。我公司在 2012年在江蘇張家港市楊舍鎮(zhèn)福前村“福東苑”項目就開始水泥土復合樁的試驗方面工作。試驗分兩部分：第一部分在原土中分別打入管樁、方樁、竹節(jié)樁各六根，樁長15 米，共18 根；第二部分先打入水泥土樁，樁長15 米 ,然后分別打入管樁、方樁、竹節(jié)樁各六根，樁長15米，共 18 根。通過對比試驗顯示，不打攪拌樁的管樁、方樁、竹節(jié)樁的單樁承載力基本沒有提高。在復合樁試驗中單樁承載力都有所提高，但攪拌樁后插竹節(jié)樁的單樁承

14、載力提高尤為突出，基本平均可以提高250% 。我公司對這次試驗的目標是想在這個試驗成功后,要全面投入推廣攪拌樁插預制樁的愿望,為讓試驗流程更正規(guī)，結(jié)果更嚴謹、更客觀、更科學、更具說服力,董事長決定邀請國內(nèi)外知名專家,聯(lián)合同- 6 -濟、浙江大學等來協(xié)助該項目試驗樁的實驗開展。經(jīng)過3 年半的努力，終于在2015 年底成功地完成了試驗項目 ,并取得理想的效果，故命名該類樁型為“螺鎖式混泥土種植樁”。五 , 試樁及靜載要求1>本工程基礎(chǔ)采用等芯的螺鎖式混泥土種植樁，即樁機的九軸正反轉(zhuǎn)桿通過直接噴射水泥砂漿至土體中 ,形成 850x850 正方形混泥土，在初凝前插入600-560 竹節(jié)樁。2&g

15、t;外芯 850x850 混泥土樁有效樁長36m, 中間內(nèi)芯竹節(jié)樁T-PHC-A600-560(140)-12-12-12 竹節(jié)樁 ,樁徑為 600-560mm, 有效樁長為36m;樁頂標高 -2.060（黃海）。3>單樁豎向抗壓承載力特征值為：4000KN ；單樁豎向極限抗壓承載力：8000KN4>靜載要求由于需先行靜載試樁，因此靜載樁頂需施工至現(xiàn)有地面，黃海高程約3.200，以上樁均需增加約6 米樁長，故對螺鎖式混泥土種植樁要求如下：a, 由于外芯混泥土樁不加長至地面做靜載，故有效樁長為：36 米(上部不帶混泥土攪拌樁 )；b, 由于內(nèi)芯竹節(jié)樁加長至地面做靜載，故有效樁長調(diào)整為

16、：T-PHC-A600-560(140)-12-12-12 ，樁長 42 米； (上部不帶混泥土攪拌樁 )c, 螺鎖式混泥土種植樁要求試樁加載至：8340KN 。六 , 螺鎖式混泥土種植樁施工要求1>攪拌樁施工時，停漿面應高出樁頂設(shè)計標高300500mm 。2>混泥土樁水泥摻量為 18%，宜采用 32.5 級以上普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥(內(nèi)摻 3%專用固化劑 )。在標準養(yǎng)護條件下水泥土28d 齡期（邊長為70.7mm 立方體） 立方體抗壓強度加權(quán)平均值不宜低于 1.5MPa，采用鉆芯取樣法。3>混泥土樁水泥砂漿用量20% 30%.4>施工時應防止冒漿 ,應做好施工記錄，

17、重點是每根樁攪拌時間、水泥用量。5>竹節(jié)樁沉樁方式暫定為靜壓法，以樁長控制。6>壓芯工序宜在水泥土攪拌樁成樁后6 小時內(nèi)進行。7>竹節(jié)樁插入時垂直偏差不應超過0.5%，在壓芯前應復查壓樁機構(gòu)導向架垂直度。8>竹節(jié)樁入土 1m 后應停止下沉，由專人沿兩個方向核對芯樁垂直度，確認無誤后方可繼續(xù)沉樁。七，螺鎖式混泥土種植樁施工順序1>螺鎖式混泥土種植樁首先根據(jù)規(guī)劃與施工圖進行定位放線,并經(jīng)相關(guān)單位及負責人確認后施工機具就位、樁機調(diào)平對準鉆頭；2>制備水泥、水泥沙漿；3>正反轉(zhuǎn)桿鉆入土層下沉；4>按施工圖要求及實際施工所需要調(diào)整快、慢轉(zhuǎn)速、多噴或少噴,應

18、符合工程質(zhì)量所需決定攪拌鉆桿提升速度快、慢；5>根據(jù)地質(zhì)情況和實際施工來確定是否復攪復噴；6>關(guān)閉攪拌設(shè)備；- 7 -7>采用整體式施工機械時，旋轉(zhuǎn)樁架、竹節(jié)樁定位；8> 水泥土初凝前沉樁、接樁、送樁送到標高前進行振動后至設(shè)計標高；9>移位，進行下一根樁施工。八，螺鎖式混泥土種植樁經(jīng)濟性對比表 7.0 螺鎖式混泥土種植樁經(jīng)濟性對比對比內(nèi)容水泥土樁竹節(jié)樁竹節(jié)樁進復合樁單承載力入持力層樁承載力樁長樁長提高備注對比樁型深度特征值勁性復合樁25 米36 米6 米2200KN抗壓承載螺鎖式混泥土種植樁中由于水泥土成本比低，故增加水力提高螺鎖式混泥土泥土的長度，承載力比原來3

19、6 米36 米1 米4000KN82%種植樁提高 82%。九，不采用長芯樁螺鎖式混泥土種植樁原因1>長芯樁由于端部有一定長度的樁身是不被混泥土包裹，在施工時該段樁在土層也有一硬度,那么在靜壓或施工時就要增加配重,隨著配重的增加 ,對施工場地的負荷 （地面承載力） 也要相應提高 ,增加了加固施工場地的成本（如填渣和挖渣成本）,并拖延工期等。若不采用等芯樁，沉樁施工中必定影響樁身質(zhì)量 , 而且樁身的抗壓承載力不能按0.85 系數(shù)取值，極大的影響的單樁承載力的發(fā)揮。2>預制樁由于一部分被水泥土包裹，一部分在土層中，故在施工時在復合段沉樁較為容易，但進入土層時就比較困難，容易產(chǎn)生比較大的誤

20、差，這樣對于沉樁質(zhì)量就無法得到保障。3>由于水泥土的成本比較低，增加一部分的水泥土,確能極大的增加單樁抗壓承載力特征值，具統(tǒng)計單樁承載力特征值能夠提高82% ，經(jīng)濟上性價比較高。十，衍生新樁型介紹1>, 螺鎖式混泥土種植樁在施工過程中通過對速度、噴漿量、鉆桿停留時間等參數(shù)的控制，可以形成變截面混泥土樁，該樁像竹節(jié)樁一樣，提高了水泥土與土層之間的咬合力，如下圖：- 8 -圖 10.0 等截面混泥土樁與變截面混泥土樁2>, 異型 T 型樁是樁身成T 字形，并根據(jù)地下連續(xù)墻與排樁特點相結(jié)合的預應力混凝土異型維護樁。當 T 型樁與水泥土相結(jié)合時，能夠有效的起到止水帷幕和基坑支護的雙重

21、的作用。相比地下連續(xù)墻+止水帷幕或者排樁+止水帷幕， 施工速度更快， 支護和止水效果更好，造價上更經(jīng)濟。 螺鎖式 T 型樁和螺鎖式混泥土T 型維護樁如下圖：螺鎖式 T 型樁螺鎖式混泥土T 型維護樁- 9 -十一，螺鎖式混泥土T 型維護樁施工方案1）螺鎖式混泥土T 型維護樁的攪拌墻施工可采用zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機，它鉆進攪拌施工順序如下所述。跳槽式雙孔全套打復攪式連接是常用的方法。施工時先施工第1單元，然后施工第 2 單元。第3 單元的 A 軸及 C 軸分別插入到第 1 單元的 C 軸孔及第 2單元的 A 軸孔中，完成套接施工。依次類推，施工第4 單元和套接的第 5 單元，形成連續(xù)

22、墻，如圖11.0（ a） ; 當施工場地受限制時可采用單側(cè)擠壓式連接方式，如墻體轉(zhuǎn)角處或施工間斷的情況下，施工順序如圖11.0（ b）所示，先施工第1 單元，第 2 單元的 A 軸插入第 1 單元的 C 軸中，邊孔套接施工， 依次類推施工完成螺鎖式混泥土種植維護樁的攪拌墻體。2）zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機的鉆桿在下沉和提升過程中均應注入水泥漿，并嚴格控制下沉和提升速度， 噴漿下沉速度應控制在0.51.0m/min, 提升速度應控制在 1.02.0m/min,樁底部分適當持續(xù)攪拌注漿， 并盡可能做到勻速下沉和提升，使水泥土和原地基土充分攪拌。.圖 11.0zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機水泥土攪拌墻施工順序6 將 zb-2 自控萬能節(jié)源環(huán)保深攪一體機的集料斗中加人適量清水，開啟灰漿泵，清洗壓漿管道及其他機具，然后移位再進行下根水泥土樁