三軸攪拌樁在止水帷幕施工的應用及監(jiān)控措施

【摘要】本文作者從實際工作出發(fā)，分析概括了三軸水泥土攪拌樁后，套打固化、止水效果良好，闡述了三軸水泥土攪拌樁相比于單軸和雙軸，施工工期短，效率更高，攪拌也更為均勻。

【關(guān)鍵詞】工程施工；施工技術(shù)；三軸攪拌樁

基坑工程概況：

汕頭“電器廣場”工程位于汕頭市長平路與金環(huán)路交匯處，東面緊鄰汕頭市財政局，南側(cè)為星河大廈。本工程±0.000m相當于絕對標高+3.300m。基坑總面積約14200m²，基坑總延長米約464m。基坑普遍區(qū)域開挖深度約為16.2m。

工程地質(zhì)：

（1）上部軟弱土結(jié)構(gòu)層(第2土層：主要由流塑態(tài)淤泥、淤泥質(zhì)土、淤泥混貝殼與松散狀粉砂夾層等軟弱土層組成。含水率高，抗剪強度低，壓縮性高，工程地質(zhì)條件不良。

（2）中、下部粘性土-砂土結(jié)構(gòu)層(第3-10土層：該結(jié)構(gòu)層土層組成較復雜，主要由可塑粘性土、軟-可塑灰色粘土、中密-密實狀砂土及砂質(zhì)粘性土(殘積土)組成，各層軟、硬相間產(chǎn)出。

（3）底部剛性結(jié)構(gòu)層(第11-12巖帶)由強、中風化花崗閃長巖組成。本結(jié)構(gòu)層是場區(qū)堅實、穩(wěn)定的巖石基底，工程地質(zhì)條件良好。

因城市處于海邊，粘性土及砂土層較厚，含水率高，為了避免塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，保證成樁質(zhì)量，同時為確保在基坑開挖過程中，外圍周邊地下管線的穩(wěn)定性及圍護樁的垂直度；此外，沿海地下水體對基坑會存在一定影響，因此需要對基坑圍護結(jié)構(gòu)進行止水處理。綜上所述，采用三軸攪拌樁對土體進行套打固化處理，并作為止水帷幕。

最終確定基坑采用順作法施工，基坑圍護采用三軸水泥土攪拌樁+鉆孔灌注樁+被動土加固+混凝土支撐體系。本工程三軸攪拌樁為單排式，采用型號為ZLD180/85三軸攪拌機1臺環(huán)場地一周施工；中型挖掘機1臺配合清土及探挖，另外冷縫補樁采用高壓旋噴樁機1臺。

施工工藝：

流程：測量放樣→開挖溝槽，清理地面、地下障礙物→樁機就位，校正，復核樁基水平和垂直度→拌制水泥漿液，送漿→樁機鉆頭噴漿、氣，切割土體下沉至設計樁底標高→鉆頭噴漿、氣升至設計樁頂標高→樁機移位→殘土處理→施工完畢→下一施工循環(huán)。

樁機就位：當班班長統(tǒng)一指揮樁機就位，樁機下鋪設路基箱，移動前看清上、下、左、右各方面的情況，樁機在開挖前應挖寬1.5x深2m的導槽，發(fā)現(xiàn)有障礙物應及時清除。移動結(jié)束后檢查定位情況并及時糾正；樁機應平穩(wěn)、平正，并用經(jīng)緯儀或線錘進行觀測以確保鉆機的垂直度，三軸攪拌樁施工順序采用跳槽式雙孔全套復攪式施工，正式施工時將具體編號到每根樁，以利檢查施工。

制備水泥漿液及漿液注入：在施工現(xiàn)場安裝水泥罐及搭建拌漿施工后臺，后臺要求牢固、避雨，外觀整潔。在開機前按要求進行水泥漿液的攪制。將配制好的水泥漿送入貯漿桶內(nèi)備用。

淤泥、粗砂等地質(zhì)不好的地層水泥用量為25%，其余地層為20%。

水泥漿配制好后，停滯時間不得超過2小時，搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過10小時。注漿時通過2臺注漿泵2條管路同Y型接頭從H口混合注入。注漿壓力：4-6 Mpa，注漿流量：150-200L/min/每臺。

鉆進攪拌：三軸水泥攪拌樁在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液，同時嚴格控制下沉和提升速度，在樁底部分重復攪拌注漿，停留1分鐘左右，并做好原始記錄。匹配好漿量與泵量，盡量在圈梁底標高1.0m以下部位開始噴漿，下沉過程中將漿量盡可能注入。

清洗、移位：將集料斗中加入適量清水，開啟灰漿泵，清洗壓漿管道及其它所用機具，然后移位再進行下一根樁的施工。

三軸攪拌樁冷縫處理：設計要求三軸攪拌樁必須連續(xù)施工，間隔時間不超過24h，施工過程中一旦出現(xiàn)冷縫（樁體不連續(xù)施工超過24小時）則采取在冷縫處樁外側(cè)補樁方案。在樁達到一定強度后進行補樁，以防偏鉆，保證補樁效果，補樁與原有樁搭接樁心距為545mm，補樁采用高壓旋噴樁。

監(jiān)控點：

本工程地處城市中心，對廢土外運，施工噪聲的控制要求高，周邊已建建筑物多，地下管線多，場地小工作面局促，地下土質(zhì)淤泥-粗砂層較厚。根據(jù)以上特點，具體監(jiān)控點側(cè)重于嚴格控制施工流程，保證連續(xù)施工；嚴格控制水泥漿制備及鉆進注漿，保證樁體質(zhì)量；嚴格控制施工文明及安全措施，避免對工地周圍產(chǎn)生不良影響致不利工程進行。

監(jiān)控措施：

外購水泥嚴格控制質(zhì)量標準，檢查復核質(zhì)量保證資料，堅持進行必要的實驗測試，建立嚴格驗收把關(guān)制度；

測量放線，開挖導溝：根據(jù)業(yè)主提供的坐標基準點，按照圖紙尺寸放線，核對地下管網(wǎng)分布圖紙，避免施工中斷，監(jiān)理復核后，開挖導溝，測放深攪樁施工基坑內(nèi)邊線，嚴格按控制線施工；

定位、移機：在開挖的工作溝槽兩側(cè)鋪設導向定位型鋼或定位輔助線，按設計要求在導向定位型鋼或定位輔助線上劃定鉆孔位置，施工人員根據(jù)確定的位置嚴格控制鉆機樁的移動，確保鉆孔軸心就位不偏。開鉆前檢查樁平穩(wěn)性，固定端正，樁架垂直，并用儀器檢測樁機的水平度、樁架的垂直度是否符合要求；

攪拌注漿：根據(jù)設計所標深度，鉆機在鉆孔和提升全過程中保持螺桿勻速轉(zhuǎn)動，勻速下鉆，勻速提升，水泥漿泵送流速必須穩(wěn)定，水灰比1：1.5，水泥摻入量20％，淤泥、粗砂層土體應提高水泥摻入量（25%），鉆進速度0.5～1M/min，提升時速度為1～2M/min。在2種不同的速度中，注入的水泥漿必須攪拌均勻，過濾后采取高壓噴氣進行孔內(nèi)水泥翻絞，使水泥土攪拌樁在初凝前達到充分攪拌，水泥與土充分拌和，確保攪拌樁的質(zhì)量；

嚴格控制鉆管下鉆，提升的速度，若出現(xiàn)注漿孔堵或斷漿現(xiàn)象，要求施工單位及時停泵，排除故障后，應攪拌下沉至停漿點以上（下）0.5M處，等供漿后再噴漿下鉆（提升），進行復噴漿，若停機超過3小時，為防止?jié){液硬結(jié)堵管，先拆卸輸漿管，清理暢通，施工過程中防止斷樁、空樁；

監(jiān)控施工連續(xù)性，嚴禁鉆桿下鉆、提升中途進行換崗接班，建立交接班記錄，保證樁之間有效搭接。相鄰樁施工需要連續(xù)，不得超過12小時；

因地下障礙或停電等特殊情況或施工的不連續(xù)性形成“冷接頭”時，準確記錄產(chǎn)生原因，在相應位置做好標識，做好數(shù)據(jù)記錄，以便進行相應的補救措施。

施工現(xiàn)場應全面規(guī)劃，并在施工現(xiàn)場平面布置圖，其現(xiàn)場道路應平坦、堅實、暢通，交叉點及危險地區(qū)應設明顯標志。攪拌機設專人作安全警戒，施工時操作人員應經(jīng)常注意機械運轉(zhuǎn)是否正常，發(fā)現(xiàn)異常應及時糾正。施工產(chǎn)生的廢土及時外運到指定地點，避免影響工作面。進出施工現(xiàn)場的所有車輛不得鳴笛，出現(xiàn)場時不污染道路和環(huán)境。

結(jié)語：

工程實踐證明，采用三軸水泥土攪拌樁后，套打固化、止水效果良好，三軸水泥土攪拌樁相比于單軸和雙軸，施工工期短，效率更高，攪拌也更為均勻。此外，在采用套孔法進行施工的情況下，使得樁間搭接長度得到了有效保障，不會因為樁體垂直度存在的偏差而出現(xiàn)樁間搭接長度不夠的現(xiàn)象。在施工過程中，需要依據(jù)工程所在地的地質(zhì)水文情況，不斷優(yōu)化施工工藝，提高施工質(zhì)量，以取得較好的社會經(jīng)濟效益。