水泥搅拌桩在本PWTP项目中的使用优势分析.docx
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水泥搅拌桩在本PWTP项目中的使用优势分析
水泥搅拌桩在PWTP项目应用优势分析
ApplicationAdvantageAnalysisofSoil-cementmixingpilesinPWTPProject
2015-12-25
目录
一、水泥系深层搅拌法产生EmergenceofDeepCementMixingMethod3
二、水泥搅拌桩在中国的应用和发展Soil-cementpilesinChina3
三、中国水泥搅拌桩依据ChinaCement&SoilMixingPileApplicationBasis5
3.1建筑规范BuildingCodes5
3.2安全施工规范、规程SafetyconstructionCodes,Procedures5
四、Padma大桥钢桩加工场地水泥搅拌桩使用优势CaseStudyofSoil-cementMixingPileadoptedinSteelWorkshopinPadmaBridgeProject6
4.1项目概括General6
4.2地质情况GeologicalCondition7
1、第一次地质钻探（2014-8）FristGeologicalSurveyReport（2014-8）7
2、补充地质钻探（2014-10）SupplementGeologicalSurveyReport（2014-10）8
3、两次地质钻探对比CompareTableforTwoGeologicalSurveyReports8
4.3施工现场试验结果ConstructionSiteTestResults9
4.4本项目使用水泥搅拌桩优势10
1、水泥搅拌桩复合地基承载力完全满足厂房基础和地面承载力荷载要求；10
2、水泥搅拌桩的施工速度非常快，为整体项目节约了工期，如果使用水泥搅拌桩，整体工期要延长最少半年。
10
五、水泥搅拌桩与灌注桩的对比Soil-cementMixingPileandBoredPilesConstructionContrast10
5.1、搅拌桩与灌注桩施工工艺区别ConstructionProcess10
1、水泥搅拌桩施工工艺Soil-cementMixingPileConstructionProcess10
2、灌注桩施工工艺BoredPilesConstructionProcess11
5.2、PWTP各建筑物两种桩数量初步估计12
5.3、工期对比ScheduleContrast12
1、水泥搅拌桩工期Soil-cementMixingPileConstructionschedule12
2、灌注桩工期BoredPilesConstructionschedule14
3、水泥搅拌桩和灌注桩工期对比Soil-cementMixingPileandBoredPilesConstructionscheduleContrast15
4、PWTP水泥搅拌桩复合地基试桩结果Soil-CementMixingPileCompositeFoundationtestresults15
一、水泥系深层搅拌法产生EmergenceofDeepCementMixingMethod
1、美国在第二次世界大战后曾研制开发成功一种就地搅拌桩—MIP工法，即从不断回转的、中空轴的端部向周围已被搅松的土中喷出水泥浆，经翼片的搅拌而形成水泥土桩，桩径0.3～0.4m，长度10～12米；
Apilemixingin-situ（MIPconstructionMethod）issuccessfullydevelopedinAmericaafterthesecondworldwar.Soil-cementmixingpilesis0.3-0.4mdiameter,10-12mlength,formedbycementpastesprayedfromtheconstantlyrotaryhollowshafttosurroundedsoilwhichbecameloosecausedbythepanelsofhollowshaft'sdisturbing.
2、1953年日本清水建设株式会社从美国引入这种施工工法，开始使用并改进，1974年研制成功水泥搅拌固化发（CMC工法），用于加固钢铁厂矿石堆场软弱土地基，加固深度达32m，后续继续改进形成多种工法如:
竹中务店（株）的CDM法、清水建设（株）的DeMIC法、东亚建设工业（株）的DCCM法等，将水泥搅拌桩的单个搅拌一片的直径最大可达1.25m，一次加固的最大面积达到9.5㎡。
In1953,JapanShimizuCorporationintroducedandimprovedMIPMethodfromAmerica,successfullydevelopedtoSoil-cementsolidificationmethod（CMCConstructionMethod）.Itisadoptedbyreinforcingthesoftsoilfoundationofsteelplant'soreyard.Thereinforcedsoildepthmayreach32m.LatervariousconstructionmethodmodifiedsuchasCDMofTakenakaCorporation,DeMICofShimizuCorporation,DCCMofToaCorporation.Thediameterofsinglesoil-cementmixingpilehasbeenenlargedto1.25m,andonetimeofreinforcedareahasbeenreachedto9.5㎡.
3、原苏联在1970年也研究成一种淤泥水泥土桩（类似美国MIP工法），用于港湾建设工程中。
淤泥土的含水量虽高达100%～120%，但掺入15%的水泥以后，半年龄期强度可达3MPa。
成本分析表明采用这种淤泥水泥土搅拌桩比钢筋混凝土桩的造价要低40%。
In1970,muck,soilandcementmixedpilewasdevelopedforharborconstructioninformerSovietUnion（similartoAmericaMIPconstructionmethod）.The180day’sstrengthcanreach3mp,althoughwatercontentofmuckisupto100-120%.Costanalysisshowsthatthecostofthispileis40%lowerthanreinforcedconcretepile.
二、水泥搅拌桩在中国的应用和发展Soil-cementpilesinChina
1、1977年10月中国原冶金部建筑研究总院地基所和交通部水运规划设计院开始进行深层搅拌法的室内试验和施工机械的研制工作。
1980年在上海宝山钢铁总厂由第五冶金建设公司在三座卷管设备基础软土地基加固工程中正式采用深层搅拌法并获得成功。
同年11月由冶金部基建局主持，正式通过“饱和软黏土深层搅拌加固技术”鉴定认为，成为今后可逐步推广使用的技术标准。
InOctober,1977,FoundationdepartmentofCentralResearchInstituteofBuildingandConstruction,ChinaformerMinistryofMetallurgicalIndustryandWatertransportationplanninganddesigninstituteofMinistryofCommunicationsbegantoresearchanddevelopmentworksforlaboratoryexperimentandconstructionequipmentofdeepcementmixingmethod.In1980,Deepcementmixingmethodwassuccessfullyadoptedbythe5thmetallurgicalconstructioncorporationofChinaforsoilreinforcingofthreepipe-rollingequipmentfoundationproject,ShanghaiBaoshanGeneralIronandSteelworks.IntheNovemberofthesameyear,hostedbyCapitalConstructionDepartmentofformerMinistryofMetallurgicalIndustry,Saturatedsoftclaydeepmixingreinforcementtechniquewasachievedthroughtheevaluationandbecamethetechnicalstandardwhichcouldbegraduallypopularizedforuse.
2、l982年又在上海宝钢纬三路P-5号污水处理站基坑开挖中，国内第四次采用壁状深层搅拌水泥土桩，作为护坡措施获得成功。
1981年因内已能批量生产SJB型成套深层搅拌机械，并开始组建专门的施工公司。
In1982,Chinafourthlysuccessfullyadoptedwallshapedeepmixingsoil-cementpilemethodforslopeprotectionintheexcavationworkofP-5sewagetreatmentstationofShanghaiBaosteelWeisanRoad.In1981,ChinawasabletomassproductionoftypeSJBcompletesetofdeepmixingequipment,andbegantoestablishspecializedcompany.
3、1980年初天津市机械施工公司与交通部一航局科研所等单位合作，利用日本进口螺旋钻孔机械进行改装，制成单搅拌轴、翼片喷浆深层搅拌机，1981年在天津造纸厂蒸煮锅改造扩建工程中首次应用也获得成功。
1983年浙江大学土木系联合当地施工单位，也制造出DSJ型单轴喷浆陆上型水泥系深层搅拌机。
1987年交通部第一航务工程局在天津新港东突堤南侧码头接岸结构的软基处理工程中引人日本竹中工务店的CDM工法。
Inthebeginningof1980s,TianjingMechanizedConstructionCompanycooperatedwithNo.1EngineeringCompanyLtdofFormerMinistryofTransportation,refittingJapanaugerboringmachinetodeepcementmixingmachinewhichwassingle-shaft,wingpanel-gunitingandfirstsuccessfullyusedindigesterreformingandexpandingprojectofTianjingPaperMill.In1983,CivilConstructionDepartmentofZheJiangUniversityunitedlocalconstructioncompany,alsodevelopedDJStypelandsing-shaftgunitingdeepcementmixingmachine.In1987,No.1EngineeringCompanyLtdofFormerMinistryofTransportation,introducedCDMconstructionmethodofTakenakaCorporationforitstreatmentofsoftsoilfoundationinDongtushoreconnectingstructure,southbankofTianjingNewHarbor.
4、1991年开始各地的机械制造厂又因地制宜制造出了双搅拌轴，翼片喷浆型和可变轴距的双轴搅拌机。
1997年由上海申元岩土工程有限公司和上海航天局809研究所联合研制出的“施工监控自动化－SJC型水泥搅拌桩注浆监测记录仪”得到了广泛的采用。
它不仅是施工时测定水泥浆量的一种装置，而且可以控制并记录水泥浆量在桩身范固内分布的均匀程度，使施工质量得到可靠保证。
In1991,somecompaniesdevelopedtypesofdoublemixing-shaft,wing-panelgunitingandflexibleshaftdistancemachine.In1997,ShanghaiShenYuanGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd.andNo.809InstituteofShanghaiAcademyofSpaceflightTechnologyjointlydevelopedSJCTypemonitoringrecorderofSoil-cementmixingpile（ConstructionAutomatedMonitoringSystem）whichhaswidelyused.Itnotonlybethedevicetomeasurethecementpasteduringtheconstruction,butalsocontrolandrecordthecementpasteconsumption,uniformitydegreeinsidepilebody,toensuretheconstructionquality.
三十余年来，已在北京、天津、上海、江苏、浙江、福述、广东、广西、云南、湖南、湖北、河南、河北、安徽、山阳、山东、辽宁等地的工业厂房、民用住宅、市政挡上设施、基坑支护等工程中打设搅持桩逾一千万根，约1亿延米，均取得良好的技术经济效果。
与以往钢筋混凝土桩相比，节省了大量的钢材，降低了成本，缩短了工期。
Overthreedecades,ithasbeenwidelyusedforindustrialplant,civilbuilding,municipalfacilities,FoundationpitsupportengineeringinBeijing,Shanghai,Jiangsu,Zhejiang,Fujian,Guangdong,Guangxi,Yunnan,Hunan,Hubei,Henan,Hebei,Anhui,Shengyang,Shandong,Liaoling.Total10,000,000mixingpiles,lengthof100,000,000mwasconstructedandachievedgoodtechnicalandeconomicefficiencies.Ithelpedtosavecostandtime,hugeamountofsteelaswell.
三、中国水泥搅拌桩依据ChinaCement&SoilMixingPileApplicationBasis
经过三十多年的发展，水泥搅拌桩施工技术水平得到不断完善提高，已经形成完善的规范、规程。
Aftermorethan30yearsofdevelopment,thecement&soilmixingpileconstructiontechnologylevelisincreasedconstantlyimprove,hasformedtheperfectcodesandprocedures.
3.1建筑规范BuildingCodes
1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
Codefordesignofbuildingfoundation（GB50007-2011）
2、《建筑地基基础工程施工规范》（GB51004-2015）
Codeforconstructionofbuildingfoundationengineering.（GB51004-2015）
3、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
Technicalcodeforgroungtreatmentofbuildings（JGJ79-2012）
4、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
Codeforacceptanceofconstructionqualityofbuildingfoundation（GB50202-2002）
5、《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）
Technicalcodefortestingofbuildingfoundationpiles（JGJ106-2014）
3.2安全施工规范、规程SafetyconstructionCodes,Procedures
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
Standardforconstructionsafetyinspection（JGJ59-2011）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
Technicalspecificationforsafetyoperationofconstructionmachinery
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
Technicalcodesforsafetytemporaryelectrificationonconstructionsite（JGJ46-2005）
《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）
Safetycodesofpowersupplyandconsumptionforinstallationconstructionalengineering（GB50194-93）
四、Padma大桥钢桩加工场地水泥搅拌桩使用优势CaseStudyofSoil-cementMixingPileadoptedinSteelWorkshopinPadmaBridgeProject
4.1项目概括General
场地宽度约36m，场地长度约850m。
钢桩堆放场地的40t和450t门式吊车和150t、200t滚轮基础采用直径500mm水泥搅拌桩加固，桩长10-12米，采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥参入量60kg/m。
Sitewidthisabout36m,lengthofabout850m.40t,450tsteelpileyardgantrycraneand150t,200trollerfoundationwithCement&SoilMixingPilediameterof500mm,pile10-12meterslong,using42.5ordinaryPortlandcement,Cementamountinvolvedin60kg/m.
4.2地质情况GeologicalCondition
1、第一次地质钻探（2014-8）FristGeologicalSurveyReport（2014-8）
2、补充地质钻探（2014-10）SupplementGeologicalSurveyReport（2014-10）
3、两次地质钻探对比CompareTableforTwoGeologicalSurveyReports
第一次地质勘察报告
FristGeologicalSurveyReport
补充地质勘查报告
SupplementGeologicalSurveyReport
深度
Depth
侧摩阻力
SideFriction
桩端阻力
PileEndResistance
土层
SoilLayer
特征值
FeatureValue
侧摩阻力
SideFriction
桩端阻力
PileEnd
Resistance
1.5
527.8
粉砂
FineSand
50～80
/
/
3
5.30
1583.3
4.5
7.05
100.3
粉土
ClaySilty
90
20
/
6
8.45
120.3
7.5
10.98
200.5
9
13.72
260.7
粉砂
FineSand
90
25
/
10.5
12.97
1688.8
12
12.64
2058.2
13.5
12.21
1741.6
粉土
ClaySilty
100
30
500
15
11.68
1372.2
16.5
11.15
1161.1
18
11.06
2005.5
19.5
11.08
2269.3
4.3施工现场试验结果ConstructionSiteTestResults
清桩头
CleanthePileHead
竖向承载力试验
Single-pileVerticalBearingCapacityTest
水泥搅拌桩试验结果表
Cement&SoilMixingPiletestresultstable
桩编号pile#
SN-1#
SN-2#
SN-3#
施工日期
constructiondate
2014/12/23
2014/12/29
2015/1/6
试验日期
Testdate
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