三軸攪拌樁在深基坑圍護工程中的應用

周燦淮

(福建七建集團有限公司， 福建 350000)

某項目建筑高度50.4m，地下一層。本工程基坑開挖深度為4.2m～5.10m。基坑周邊環境東側靠近規劃河道，基坑西北兩側靠近已建成小區9#、3#樓，居民樓距離基坑最近處約為18.2m。結合施工特點，項目小組經商討研究后決定三軸水泥土攪拌樁內插H型鋼設置基坑圍護結構，所用水泥土攪拌樁規格為Ф850mm，型鋼規格為680x290x13x22，采用全斷面套打形式搭接為連續墻。

1 三軸攪拌樁技術原理及優點

三軸攪拌樁技術屬于長螺旋樁機的一種，主要用于地下連續墻，在提高地基強度和硬度，增強其穩定性和荷載能力方面發揮了重要作用。其技術原理為借助新型三軸中空葉片螺旋式攪拌機，將地基原土層與水泥混合攪拌，發生物化反應后形成強度和硬度較大的整體，實現對地基土層結構的改良。該項目工程在應用三軸攪拌樁技術時，還根據一定間隔標準，在地基中插入了H型鋼，在水泥與型鋼相互作用下，實現更加理想的深基坑圍護效果[1]。三軸攪拌樁與灌注樁、地下連續墻等支護結構相比，不僅具有較強的止水性能，而且不容易出現水泥外運現象，不會造成環境污染，同時所用型鋼可收回，節省了工程成本。基于三軸攪拌樁工藝所體現出的眾多優點，在深基坑圍護工程中的應用也越來越廣泛。

2 三軸攪拌樁在深基坑圍護工程中的實踐應用

在深基坑圍護工程中，應用三軸攪拌樁技術時，應嚴格按照標準作業流程進行施工，具體施工順序如下：定位放線、開挖溝槽、定位鋼板設置、樁機就位、混合攪拌施工、移機和H型鋼插入、型鋼固定、溝槽清理與型鋼起拔等。現將施工要點總結如下。

2.1 場地平整

正式開展施工之前，應對施工場地進行平整。先將地面雜物及表層硬物清理干凈，并對地下情況進行勘察，清除碎石塊、腐爛樹葉等障礙物，避免對施工的順利開展造成影響。在素土回填夯實作業環節，應結合工程實際情況，選擇最為合適的夯實方法，一般情況下需要用到50t起重機和步履式重型樁架，所以應以此作為標準，在地面鋪設滿足夯實作業需求的設鋼板或路基箱[2]。

2.2 測量放線

布置圍護結構軸線時，應根據甲方提供坐標基準點、總平面布置圖、圍護工程施工圖等資料，進行準確測量，初步確定樁位的臨時基準點，保證與設計圖紙的一致性，避免出現誤差。然后在臨時基準點位置做上標記，以樁位校驗單形式，交由工程師和監理人員審核，確定定位準確、軸線設置合理后，才可予以驗收并進行后續作業。

2.3 開挖溝槽

完成測量放線并通過驗收后，即可以此作為基準開挖溝槽。該工程溝槽深度和寬度分別為820mm和980mm，所用挖機規格為0.8m3。在溝槽開挖過程中，遇到障礙物時應及時清理掉，通常需要借助挖土機完成[3]。需要注意的是，遇到這類情況時，應先與建設單位溝通協商，制定切實可行的解決方法，完成障礙物清理后，需回填空洞并將其進行壓實。

2.4 樁機就位

對樁機進行正確組裝，并矯正調整參數，所用工具為經緯儀，然后借助線錘進行觀察并完成定點操作。樁機應在當班班長的指揮下就位，根據場地實際情況，在樁機下方進行換填渣土作業或鋪設鋼板。施工時應保證樁機始終處于平穩狀態，并使用線錘時刻校正其垂直度，避免樁位出現較大偏移。一般情況下，應將三軸水泥攪拌樁樁位定位偏差和樁中心偏差分別控制在10mm和50mm以內，而樁身的垂直度偏差不得大于0.5%。

2.5 鉆機移動

設置深基坑圍護結構時，樁位數量是比較多的，必須嚴格按照作業順序移動鉆機，在規定偏差范圍內規范完成鉆孔作業。鉆機應以基坑圍護軸線作為參照標準，按照施工示意圖，采用擠壓式或跳槽式進行施工，前者一般適用于18m深度環境中，施工效率較高，后者在深度超過18m的條件下應用效果良好，可以防止架側向心力偏移問題的發生。同時，在施工過程中應盡可能的避免出現施工冷縫，冷縫時間超過1d后，則需要進行補樁，或者使用塔接套鉆進行施工。

2.6 攪拌注漿

鉆機運轉時應保持勻速狀態，在提升和下沉時都主圖水泥漿液，并根據漿液配比大小，控制好提升和下沉的速度，一般情況下，漿液配比為1.5時，提升和下沉速度分別以V10.m/min和V0.5～0.8m/min最為合適，實際作業時還需結合工程具體情況確定。根據施工場地分布情況，選擇合適的地點設置拌漿施工平臺，完成水泥拌合配置后才可啟動鉆機。該工程所用水泥為42.5級復合硅酸鹽水泥，水灰比1.7，所提供的注漿壓力大約為0.8MPa～1.1MPa，并根據該壓力水平，按照每鉆的加固體標準計算所需拌漿量及注漿量[4]。

2.7 型鋼插放

樁孔內水泥攪拌均勻后，并在初硬化之前插入H型鋼。因為H型鋼需要進行吊裝操作，所以需要借助吊裝機開展作業，將其準確插入到既定位置，垂直度偏差不能超過1%。在自身重力作用下，H型鋼會自動下降，如果下插深度不足，則可以采用振動下沉法，使其到達設計規定深度，然后再采用換釣的方法，將吊鉤從H型鋼上分離開，吊插下一個型鋼。型鋼插放好之后，經過一段時間便可與水泥土凝固在一起，組成地下連續墻。完成圈梁上鋼筋綁扎后，還需對該位置的H型鋼進行包扎處理，便于型鋼的拔除，所用包扎材料一般為泡沫或塑料片。

2.8 清理溝槽

在攪拌注漿和型鋼插放過程中，會有部分水泥進入到溝槽中，所以便需要對其進行清理。既要將溝槽邊緣清理干凈，又要將內部水泥清理出，方便下一道施工的順利進行，并保證樁體可以正常硬化成型。溝槽內的水泥在清除后，會在1d之內逐漸硬化，日后與基坑開挖一同運送至施工場地之外即可。

2.9 型鋼起拔

該工程項目中所用到的H型鋼是可以回收再利用的，所以在完成施工后，應將其拔除掉。為保證H型鋼能夠順利拔出，需要對其進行抗拔驗算和試驗。進行型鋼起拔作業之前，應清理基坑周圍現場，在現場與基坑圍護相垂直方向預留一定空間，其寬度應大于7.0m，沿基坑長度方向要留有32m場地，保證拔除H型鋼的汽車吊的旋轉、起拔余地和空間。當內支撐梁拆除完畢，并完成地下室防水層施工后，土方回填至圈梁標高處方可進行拔除，并同步進行填砂作業。

3 總結

三軸攪拌樁在深基坑圍護工程中展現出了多方面應用優勢，不僅具有較強的可操作性，而且還可以縮短工期，整個施工過程也更加易于控制。結合該工程案例，可以發現施工完成后，成樁質量及止水性能均滿足施工要求，地基基礎穩定性和承載能力得到了顯著提升，為工程建設的順利、安全開展提供了有利保障，值得推廣和應用。