基坑支護工程項目中的三軸水泥攪拌樁施工技術

邴孝立

（中鐵二十二局集團第五工程有限公司，重慶404100）

1 工程概況

本文涉及工程項目為新建珠三角城際軌道交通新塘至廣州北站段竹料車站，該車站位于廣州市白云區竹料鎮；本站為中間站，設計采用路側高架四線雙島式站臺車站，車站站臺長210m，寬12m。與廣州地鐵14 號線車站（高架站）呈“T”字換乘，通過高架換乘通廊換乘。本站進行物業開發，含上蓋物業、落地開發2 部分；本站側站房與落地開發結構設計均采用框架結構，共用2 層地下室，側站房地上9 層、高42.6m；落地開發地上10 層、高42.89m。

竹料站側站房與物業開發基坑工程，設計支護結構形式為：靠近高架站臺和靠近地鐵換乘大廳兩側均采用φ800mm@1 200mm 鉆孔灌注樁+φ700mm@500mm 雙軸水泥土攪拌樁止水帷幕，其余兩側采用φ850mm@600mm 內插H700mm×300mm×13mm×24mm 型鋼SMW 工法樁（隔一插一）擋土止水。

2 三軸水泥攪拌樁施工技術

2.1 三軸水泥攪拌樁概述

SMW 工法施工方法是近幾年新興起的一種施工工藝，經過測算，該施工方法相對于其他的基坑支護施工方法具有造價水平低、工期較短、施工效果可靠、不會對環境造成污染、安全性和止水效果較好等優點。

目前，三軸攪拌樁作為最常見的一種支撐措施已經被應用到水庫防滲墻、隧道加固等項目的施工過程中。但總體來看，即使該技術的應用范圍較為廣泛，我國施工企業以及工作人員普遍對三軸水泥土攪拌樁的研究和認識還是處于較為缺乏的狀態。施工實踐證明，水泥土攪拌樁結構中，水泥強度相對較高，但樁身強度卻有所不足【1】，所以，攪拌樁工程事故時有發生。另外，該施工技術施工過程較為復雜，還需要開展大量的施工實踐總結施工經驗。

2.2 三軸水泥土攪拌樁施工工藝

本基坑側壁安全等級設計為一級，所以，在基坑支護設計時應用到了三軸水泥土配合應用規格為H700mm×300mm×13mm×24mm 的鋼材，合理控制相鄰型鋼之間的距離。另外，樁體的最佳長度為24m。在配合混合料的時候，應用的是復合型硅酸鹽類型，然后在控制混合料的水灰比為1∶2 的基礎上，加入適當的水泥。為保證樁的垂直度，在實際施工過程中，必須嚴格控制好導向架的垂直度以及機架的平整度。需要注意的是，要控制混凝土28d 齡期時的無側限抗壓強度不能超過2.0N/mm。

2.2.1 測量放線

根據設計圖紙計算維護中心線的角點坐標。隨后充分發揮全站儀的作用，精確完成圍護中心線的放樣工作，并嚴格做好相關數據的復核，同時還需要做好護樁工作。

2.2.2 開挖溝槽

開挖施工盡量沿著中心線的方向進行，根據維護結構的寬度確定溝槽寬度。開挖施工時，一旦遇到地下障礙物，為了保證開挖施工可以順利地進行，需要應用鎬頭機破除地下障礙物。

2.2.3 設置導向定位型鋼

將2 根定位型鋼沿著平行溝槽方向放置，然后對其進行固定，定位型鋼示意圖見圖1。

圖1 定位型鋼示意圖

2.2.4 樁機就位

配置專業的工作人員指揮就位樁機，完成樁機移位后，根據實際的位移情況，對樁基的位置進行糾正，保證樁基處于固定平穩的狀態。

2.2.5 噴漿、攪拌成樁

配合混合料時，注意應用復合硅酸鹽水泥，控制水泥漿液的水灰比為1∶2，并控制混合料中水泥摻入比為土質量的20%。需格外注意的是，必須在三軸水泥攪拌樁提升和下沉的時候注入水泥漿液【2】，且必須合理控制提升和下沉三軸水泥攪拌樁的速度。

2.2.6 吊放及固定型鋼

完成三軸水泥土攪拌樁的施工后，就位吊機，吊放H 型鋼。應用起重機起吊H 型鋼，為保證其可以達到平直的狀態，在吊起型鋼之前需要涂刷減摩劑。攪拌樁完成施工后的30min，及時插入H 型鋼。

2.2.7 拔除型鋼

應用鋼板焊實型鋼的兩面，然后憑借千斤頂抬高，直到吊車完成所有的拔除任務。完成H 型鋼的回收后，需要應用水泥漿填空隙。

3 SMW的施工技術要點與常見問題

3.1 SMW的施工技術要點

控制孔位誤差、鉆孔中心偏位誤差均≤2cm，深度誤差≤5cm。加固地下連續墻兩側槽壁時，需要應用到經緯儀進行復核，在開展實際施工前，嚴格按設計對地下連續墻進行定位放樣。在實際施工時，必須嚴格控制水泥漿液的配合比，并且配置專業的工作人員負責管理漿液，合理控制三軸水泥攪拌樁的提升和下沉速度。為避免設備故障所導致的質量問題，必須對攪拌機進行合理的維護和保養。在布置場地的過程中，為了避免設備的搬遷和移位，必須綜合考慮多方因素。另外，攪拌型鋼的工作必須連續進行，以保證施工效果。

3.2 SMW施工中的常見問題與對策

3.2.1 遇孤石

利用樁機開展成樁施工的過程中，一旦遇到孤石，應用加水沖壓的方法提高水泥摻量，如果孤石的體積過大，不能徹底沖脫，那么需要配合應用擴大樁機的方法開展實際施工。

3.2.2 垂直度控制及糾斜

準確定位樁位，如果項目實際施工涉及偏斜的樁位，需要配合應用加樁的措施。

3.2.3 意外停機

在實際施工過程中，一旦遭遇意外情況導致停機事件的發生，需要將鉆桿提高100cm，重新開展攪拌工作，避免夾層現象的發生。

3.2.4 斷樁、開叉

在實際施工過程中，如果出現開叉或者斷樁的現象，必須進行注漿處理，應用旋噴樁對樁體的外側開展止水處理，然后應用鋼板對樁體的上半部分開展封閉處理。

4 基坑監測方案

深基坑施工監測應嚴格按照設計要求、結合現場實際情況施工監測點布設，并按照設計及規范要求頻率進行監測，施工過程中需做好監測點的保護。本工程基坑監測項目詳見表1。

表1 竹料站基坑工程施工監測項目表

從表1 中可以得出：

1）當檢測項目的變化速率達到表中規定值或連續3d 超過該值的70%，應報警；

2）建筑整體傾斜度累計達到2/1 000 或傾斜速度連續3d＞0.000 1H/d（H為建筑稱重結構高度）時應報警；

3）對于側斜光滑的變化曲線，若曲線上出現明顯的折點變化，也應做出報警處理；

4）建構筑物監測項目報警值為一般值，具體報警值應通過建筑物鑒定評估確定。

在后期基坑土方開挖施工過程中，需要對后部土體以及圍巖的位移情況和沉降情況進行密切監測。另外，還需要每天對基坑開挖至底板施工完成之前基坑的變化情況進行檢測，并且做好相應的記錄。根據監測結果制定動態圖，然后將監測數據以圖表的形式反饋出來。經過監測發現，本項目所采用的三軸水泥土攪拌樁基坑圍護方案支護效果和安全性都較好。

5 結語

綜上所述，本文涉及項目的基坑工程施工中，應用到了三軸水泥土攪拌樁施工技術。該技術的應用極大地提高了基坑開挖過程中的止水效果。作為一種可靠、穩定的基坑支護技術，三軸水泥土攪拌樁施工工期較短，施工效果較好，通過對施工過程中的技術要領、管理辦法進行評價，發現三軸攪拌樁基坑支護穩定可行，值得被推廣和應用。