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1、三軸攪拌樁與二軸攪拌樁的綜合對(duì)比1、三軸水泥土攪拌樁特點(diǎn)1.1工況簡(jiǎn)介ZKD65-3型三軸鉆孔機(jī)是為SMWSoil Mixing Wall）工法而開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用機(jī)械。SMW工法也叫柱列式水泥土攪拌墻工法，即利用三軸式長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在土壤中鉆孔，達(dá)到預(yù)定深度后，邊提鉆邊從鉆頭端部注入適合不同工程連續(xù)墻的水泥漿液，它與原土壤進(jìn)行攪拌，在原位置上形成一段水泥土攪拌墻，然后再進(jìn)行第二段攪拌墻施工，使相鄰 的水泥土攪拌墻彼此有重合段，連續(xù)施工即可做成地下連續(xù)墻，同時(shí)根據(jù)不同需要插 入型鋼（作為加強(qiáng)筋） ，或作為基坑開(kāi)挖圍護(hù)擋土結(jié)構(gòu)或作為止水帷幕。1.2機(jī)具特點(diǎn)而技術(shù)從日本引進(jìn)的三軸鉆機(jī)，研發(fā)、制造出自名門(mén)，凝聚

2、了國(guó)內(nèi)外眾多專(zhuān)家的 智慧，通過(guò)工程驗(yàn)證已經(jīng)列入我國(guó)成型產(chǎn)品。由于機(jī)架結(jié)構(gòu)、 動(dòng)力系統(tǒng)及其扭矩匹配而且較大， 三根鉆頭又為10米長(zhǎng)螺旋交叉葉片（立體攪拌） ，且施工時(shí)附帶空壓機(jī)噴氣（漿液在渦流的作用下穿透力更強(qiáng)） ，因 此攪拌均勻充分、施工速度快、成樁質(zhì)量好。特別是采用了ZYJ-60全封閉環(huán)保型自動(dòng)攪拌注漿站后，實(shí)現(xiàn)了電腦配比、自動(dòng)記錄，漿液質(zhì)量穩(wěn)定而且沒(méi)有水泥灰塵污染。三軸攪拌樁機(jī)一次作業(yè)可同時(shí)完成3根攪拌樁的施工，與兩軸攪拌樁機(jī)相比，效 率提高60%以上，施工工期大大縮短。1.3規(guī)范及一般設(shè)計(jì)要求根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范型鋼水泥土攪拌墻技術(shù)規(guī)程DGJ08-116-2005、J10608-200

3、5）第443條要求“三軸攪拌機(jī)攪拌下沉速度與攪拌提升速度應(yīng)控制在0.32m/min范圍內(nèi)，并保持勻速下沉與勻速提升。攪拌提升時(shí)不應(yīng)使孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓造成周邊地 基沉降，具體選用的速度值應(yīng)根據(jù)成樁工藝、水泥漿液配合比、注漿泵的工作流量計(jì)算確 定，攪拌次數(shù)或攪拌時(shí)間應(yīng)確保水泥土攪拌樁成樁質(zhì)量” 。因此一般采用三軸攪拌樁的基坑圍護(hù)工程中，設(shè)計(jì)通常要求三軸攪拌樁攪拌下沉、攪 拌提升一次性完成（即一噴一攪），攪拌下沉速度w1m/min,攪拌提升速度w2m/min,同時(shí) 要求在樁頂、樁底部位重復(fù)攪拌1分鐘左右。1.4舉例計(jì)算成樁效率假定設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)20m按照上述規(guī)范及一般設(shè)計(jì)要求，計(jì)算一幅三軸攪拌樁的成樁時(shí)間如下

4、：成樁時(shí)間=20mr1m/mi n+20mr2m/mi n+1mi n+1mi n=32 min假定相鄰幅三軸攪拌樁搭接200mm則每幅三軸攪拌樁的有效橫截面積為0.866 m2,即32分鐘（理論計(jì)算的）成樁體積為：0.866m2x20m= 17.32 m3成樁效率=17.32m3寧32mi n=0.54m3/min成樁效率是二軸攪拌樁機(jī)的6.5倍（詳見(jiàn)第四頁(yè)計(jì)算部分） 。2、二軸水泥土攪拌樁特點(diǎn)2.1工況簡(jiǎn)介（略）2.2機(jī)具特點(diǎn)動(dòng)力和鉆頭臨時(shí)改進(jìn)的二軸攪拌樁機(jī)，常因偏面追求鉆進(jìn)功能以致機(jī)架結(jié)構(gòu)、動(dòng) 力系統(tǒng)及其扭矩往往不匹配，多為非成型產(chǎn)品，機(jī)架高而且頭重腳輕，存在一定的安 全隱患。由于鉆頭僅

5、為“十字型”四塊葉片，一次攪拌不夠均勻，須重復(fù)攪拌予以彌補(bǔ)，因此施工速度慢，成樁質(zhì)量不穩(wěn)定，而且有揚(yáng)塵污染。二軸攪拌樁機(jī)一次作業(yè)只能完成2根攪拌樁的施工，與三軸攪拌樁機(jī)相比，效率 較低、作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)。2.3規(guī)范及一般設(shè)計(jì)要求根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002、J220-2002) 第11.3.3條要求“深層攪拌機(jī)施工時(shí)，攪拌次數(shù)越多，則拌和越為均勻，水泥強(qiáng)度也 越高，但施工效率就降低。試驗(yàn)證明，當(dāng)加固范圍內(nèi)土體任一點(diǎn)的水泥土每遍經(jīng)過(guò)20次的拌和，其強(qiáng)度才可達(dá)到較高值” 。因此一般采用兩軸攪拌樁的基坑圍護(hù)工程中，設(shè)計(jì)通常要求二軸攪拌樁采用二噴 三攪工藝完成，前兩

6、次攪拌下沉速度w1m/min、攪拌提升速度w0.5m/min，最后一次攪拌下沉速度、攪拌提升速度w1m/mi n。2.4舉例計(jì)算成樁效益同樣假定設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)20m按照上述規(guī)范及一般設(shè)計(jì)要求，計(jì)算一幅兩軸攪拌樁成樁時(shí)間如下：成樁時(shí)間=20時(shí)0.6m/min(第一次鉆進(jìn)平均速度)+20時(shí)0.5m/min+20時(shí)1m/mi n+20m 0.5m/min+20nrr1m/mi nx2=173.33min假定不考慮相鄰兩幅二軸攪拌樁搭接、每幅二軸攪拌樁的有效橫截面積仍為0.71m2，即173.33分鐘（理論計(jì)算的）成樁體積為：230.71m2x20m= 14.20 m3成樁效率=14.20m3-173.33

7、min=0.082 m3/min成樁效率不到三軸攪拌樁機(jī)的六分之一。效果肯定是三軸的好，但是選擇哪種的原因主要還是根據(jù)深度，一般二軸的機(jī)器最深只能做到1618m要是再深的話(huà)就只能用三軸的了。三軸的效果肯定要好些撒，但是攪拌樁加固的深度有限，只有20多米，再深就沒(méi)有什么效果了。我們這里基坑上部（0-20m）用的三軸攪拌，下部（20-51m）用的高噴。三軸中間是高壓空氣，雙軸中間的是注漿的.雙軸攪拌樁和三軸攪拌樁的施工工藝相差不大，都是將水泥漿打入土中后攪拌養(yǎng)護(hù)形 成水泥土，只是機(jī)械上面不同，三軸攪拌樁機(jī)械由樁架、動(dòng)力頭和后臺(tái)組成，自動(dòng)化系統(tǒng) 較高。雙軸攪拌樁廣泛用于坑底加固和一些淺型基坑，一般深

8、基坑都采用三軸攪拌樁或三 軸攪拌樁內(nèi)插型鋼。三軸攪拌樁規(guī)范要求每臺(tái)班應(yīng)取一根樁兩個(gè)點(diǎn)分別做一組三聯(lián)試塊同 時(shí)有的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)總說(shuō)明會(huì)要求鉆芯取樣，鉆芯取樣按總樁數(shù)的3%進(jìn)行。雙軸攪拌樁如用于坑邊止水的話(huà)必須做試塊，如用于坑底加固的話(huà)，要看監(jiān)理嚴(yán)不嚴(yán)了，按道理來(lái)說(shuō)做試塊 是不大現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)榭拥准庸趟嗤潦菬o(wú)法獲取的。按主要使用的施工做方法分為單軸、雙軸和三軸攪拌樁。工作原理：利用深層攪拌機(jī) 在鉆孔過(guò)程中， 用高壓將漿液固化劑噴入被加固的軟土中， 憑借機(jī)械上特制的鉆頭葉片的旋轉(zhuǎn)，使固化劑與原位軟土就地強(qiáng)制攪拌混合。固化劑進(jìn)行一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使樁位原土由軟變硬，形成整體性好、水穩(wěn)性強(qiáng)和承載 力 高的

9、樁體。這種樁體與樁間土相互作用形成比天然 軟土地基承載力有大幅度提高的 復(fù) 合地基。目前在實(shí)際工程中所用的固化劑主要是水泥或石灰，噴拌成 水泥土樁或石灰 土樁。按固化劑噴入的形態(tài)（漿液或粉體），而采用不同的施工機(jī)械組合。工作內(nèi)容：放樣、鉆機(jī)就位、檢查鉆桿 垂直度及對(duì)位偏差、噴漿下鉆、鉆至設(shè)計(jì)深 度、第一次提升攪拌至?；颐?、復(fù)攪下鉆至樁尖、第二次提升攪拌至?；颐?、樁頭復(fù) 攪提出鉆頭停機(jī)、鉆機(jī)移位等。三軸攪拌樁”，它是 高壓旋噴樁的一種，三軸攪拌樁采取三軸套打的方式，入土旋噴水泥 漿，在土體中形成暫時(shí)的軟砼樁，在砼初凝前，由吊裝機(jī)吊起大型H型鋼，依靠重力沉入軟砼樁中。待砼終凝后，形成類(lèi)似于不配筋的

10、鋼骨砼柱一樣的支護(hù)樁。三軸攪拌樁的施工 樁機(jī)是專(zhuān)門(mén)的三軸攪拌機(jī)，它采取套打和包芯鋼骨的特點(diǎn)可以和一般 高壓旋噴樁區(qū)分開(kāi)來(lái)。此外，為達(dá)成連續(xù)墻的效果，一般來(lái)說(shuō)，在每根包芯工法樁之間，設(shè)置12道冠梁或腰梁相互拉結(jié)，以維持整體性。冠梁和腰梁都按基礎(chǔ)梁受土側(cè)壓力側(cè)彎或雙向受彎，以及受拉 配筋。按工法樁使用期限來(lái)分，包芯型鋼有的要求在服務(wù)完后回收，有的不用回收。一般 來(lái)說(shuō)民建項(xiàng)目都要回收的，因?yàn)榇笮托弯摰某杀緲O高，而地下室完成后，回填基槽，沒(méi)必 要再留著支護(hù)樁。回收時(shí)拔出型鋼有專(zhuān)門(mén)的拔樁機(jī)械和汽車(chē)吊配合。公路邊坡、臨山大壩 側(cè)坡一般不回收。高壓旋噴主要分防水，維護(hù)，加固三軸攪拌樁主要是用于重要的支點(diǎn)， 承載能力 ，造價(jià)高高壓旋噴樁 ，是以高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合，形成連續(xù)搭接的水 泥加固體。施工占地少、振動(dòng)小、噪音較低，但容易污染環(huán)境，成本較高，對(duì)于特殊的不 能使噴出漿液凝固的土質(zhì)不宜采用。三軸攪拌樁在 基坑圍護(hù) 工程起到重要的作用，一種中間不插型鋼，只作為 止水用，如 需擋土應(yīng)與其他工藝結(jié)合應(yīng)用；一種是攪拌 樁樁體內(nèi)插H型鋼（俗稱(chēng)SMWT法）既可以起 到止水亦可以作 擋土墻，適用于挖深較淺的基坑。