施工技术与应用 探讨深基坑围护工程中三轴搅拌桩施工技术 摘要：本文结合工程实例，分析了超深三轴水泥土搅拌桩的施工工艺和质量控制措施；同时对其在解决超深基坑开挖工程中承 压水问题方面的适用性作了进一步的介绍。以供同仁们借鉴参考。 关键词：三轴搅拌桩；施工技术；质量监控； 一工程概况 某公司三期基坑围护工程，紧邻该公司二期厂房旁边，上部为厂房，基础 形式拟采用桩基础，围护结构采用钻孔灌注桩加三轴搅拌桩止水，设一道混 凝土支撑。 ———— 旦 ———— Ｉ旦 Ｉ图２单侧挤压式连接方式 ２．９桩长控制标记 本工程采用相对标高，以室内地坪标高为±０．００ｍ，相当于绝对高程＋ ４．２ｍ。场地标高经平整后，为一１．０５ｍ，承台垫层标高为一８．９５ｍ，平均挖深为 ７．９０ｍ。 二三轴搅拌桩施工技术 为便于现场文明施工管理，避免施工相互干扰，实行分区法施工。本工程拟 投Ａ．３台套设备，采用分区分片施工，围护桩计划安排一套ＳＦ－５８８型电液步履三 轴钻机施工搅拌桩和两台ＧＰＳ－１０型钻机施工围护灌注桩。主要施工顺序为：先 施工三轴搅拌桩，待三轴搅拌桩施工有一定的强度后，灌注桩进行后续施工。 ２．１三轴搅拌桩施工工艺流程 为保证设计搅拌桩桩长，施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长 不得小于设计桩长，桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。 ２１０水泥浆液拌制 施工前应搭建好可存放水泥的拌浆平台，对全体工人做好详尽的施工技 术交底工作。水泥浆液的水灰比控制在１．６。 ２．１１搅拌桩机钻杆下沉与提升 测放轴线一开挖沟槽及制作泥浆池一定桩位一搅拌桩机就位一校正垂 直水平一开启空压机，送浆至桩机钻头一钻头喷浆、气，下沉至桩底一达设计 三轴搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉 孔深喷浆、气，提升一结束。 和提升速度。根据设计要求和有关资料规定，喷浆下沉速度控制在０．６ｍ／ｍｉｎ， ２．２测量放线 提升速度控制在０．８ｒｒｄｍｉｎ，并保持匀速下降和提升。 喷浆压力不应大于０．８Ｍｐａ，钻 根据甲方提供的坐标基准点，按照设计图纸进行放样定位及高程引测工 作，同时做好永久临时标志。及时做好测量放样复核单并提请监理复核验收。 进时注浆量一般为定额浆量的７Ｏ～ ８０％，提升搅拌时注浆量为定额浆 确认无误后方可施工。 量的２０—３０％，在桩底部分应适当持 ２．３开挖沟槽及制作泥浆池 在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的泥浆，为了保证桩机的安全移位 续搅拌注浆，有效桩长以上至自然 及施工现场的整洁，需要使用挖掘机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。沟槽宽 约１．２ｍ，深１．５ｍ。在施工现场还需制作一泥浆池，把三轴搅拌桩施工过程中产 生的泥浆集中置于其内，待一定数量后及时外运。 ２．４三轴搅拌桩桩位定位 地面标高处的注浆量为定额浆量的 ７％，做好包括浆液的水灰比，浆液 的泵送时间，搅拌下沉及提升时间， 桩长及垂直度控制等内容的每次成 本工程使用的三轴搅拌桩机ｌ台，桩长２１ｍ，桩径为８５０ｒａｍ，搅拌桩搭接 桩的原始记录（如图３所示）。 图３ ２５０ｍｍ．桩心距为１２００ｒａｍ。在定位型钢上以１２００ｍｍ为间距焊接定位钢筋，保 对于紧邻二期厂房的一侧，由于距离较近，在施工时，尤其需要小心施 工，为保证厂房的安全，在该侧施工的时候，要适当控制施工进度，钻杆的下 证搅拌桩每次准确定位。 降速度控制在０．５ｍ／ｍｉｎ，提升速度控制在０．８ｍ／ｍｉｎ，控制喷浆压力，防止对厂 ２．５桩机就住 根据设计要求，本工程使用三轴搅拌桩机，型号为ＳＦ一５８８型电液步履钻 房产生破坏。同时加强对厂房及周边环境的观测，观测的内容包括厂房的位 墙体的开裂和变形等，如果发现异常变化，应立即停止 机。桩机就位应由当班机长统一指挥，移动前必须仔细观察现场隋况，移位要平 移。地面标高的隆起，并立即向设计和业主及公司相关部门汇报。 稳、安全。桩机定位后，由当班机长负责对桩位进行复核，偏差不得大于２０ｒａｍ。 施工，分析原因，由于三轴搅拌桩的桩长必须到达粉土和粉砂层中，对于该段的搅拌施 ２．６桩机垂直度校正 在桩架上焊一半径为５ｅｒａ的铁圈，１０ｍ高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直 工，根据设计要求，将在该段喷浆的浆液中掺入适量的膨润土，以增加搅拌的 钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅 均匀性，确保成桩质量。锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在０．４％以内。 ２．７搅拌桩施工顺序安排 三质量控制 ３．１原材料的质量控制 三轴搅拌桩的搭接及搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻 来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用的有效性。三轴搅拌桩一般采用跳 槽式双孔复搅式施工（如图１所示）。在转角处或施工有间断情况下采用单侧 挤压式连接方式施工（如图２所示）。 水泥进场需有质保书，并经复试合格方可使用。水泥进场后应堆放在专 用散装水泥桶内，以防潮湿。 ３．２桩位控制 Ｉ 苎三塑 ｝——————————— Ｉ Ｉ 苎三 ÷——————————— ｌ Ｊ施工顺序１ Ｉ ｝——————————— 采用经纬仪加钢卷尺，成片测放。测放好的桩位须作好妥善的保护，施 工过程中如发现所放桩位被破坏，必须重新放样方可施工。 ３．３垂直度控制 Ｉ施工顺序２ Ｉ Ｉ施工顺序４ Ｉ ｝——————————＿｜ ｝——————————— 施工时，为确保桩的垂直度，必须对钻机的平衡性、垂直度做检查，若发 现不合格时，须重新校平。 经精确计算确定钻杆长度，并在钻机的机架上做明显的标志，动力头搅拌 下沉至标志处方可提升，质检员，随时目视并用尺抽检测量。 ３．４提升速度控制 （下转第４７７页） 图１跳槽式双孔复搅式连接 ‘４７５。 施工技术与应用 ６、总结 总之，随着我国对混凝土施工技术的重视程度逐渐加深，不断对混凝土 参考文献 ［１］冀叶银．建筑工程大面积混凝土施工技术的实践之我见ｏ】．四川建材，２００９（０６） ［２］胡燕华，张琪对建筑工程混凝土施工技术的探讨硼建材发展导向，２０１１（１１） 施工技术进行改革和创新是十分必要的。同时，由于混凝土是建筑工程的主 要建筑材料，关系到整个建筑的整体质量，因此，混凝土的施工工作必然得到 更多建筑监管部门的重视。因此，施工单位一定要提高对混凝土施工技术 的重视，确保建筑的质量，促进我国整个建筑市场的良性发展。 『３１孙强．对建筑混凝土施工技术的思考【１１黑龙江科技信息，２０１１（１２） 【４】石新会．建筑工程土建混凝土施工技术的应用分析Ⅱ］．建材与装饰，２０１２（０４） ［５】贺尔富．建筑混凝土施工技术的探讨Ⅱ１．城市建设，２０１０（０２） （上接第４６５页）４结语 粉体喷射搅拌技术是就地搅拌桩技术的一种，它具有振动小，噪声低，无 污染，速度快，施工机械简单，施工效率高和造价相对较低等优点。在铁路，公 参考文献 ［１］刘松玉，章定文．粉喷桩复合地基理论与工程应用【Ｍ】．北京：中国建筑工 业出版社．２０１０ 『２】陈明公路地基处理【Ｍ】．南京：东南大学出版社，２０１１． １３】牛之容．地基处理技术及工程应用［Ｍ】．北京：中国建材工业出版社．２０１０． 路，市政工程，港口码头，工业与民用建筑等软土地基加固方面得到了大量推 广应用。 侧向他移 ｍ） ……ｍ德哪似移缸ｍ） （上接第４７４页）程中，由于开挖产 … 生的高差会进一步加大侧向位移， 严重影响粉喷桩的稳定性。在本工 程施工过程中曾发生此类现象，造 成施工单位暂停管道基坑的开挖。 ４结语 通过对本工程实例的研究分析表明，这种在同一断面的不同部位采用不 同的软基处理方法（中间为排水固结法处理，两侧为水泥土搅拌法处理）＇能显 著提高管道地基的承载力并满足管道对沉降的要求，大幅降低造价。但是还 表１列出了沉降和侧向位移的 存在一些问题：采用这种方案使得同一断面的地基土模量不同，中间软，两侧 实测值与常用公式计算值及有限 硬，在荷载作用下，中间软的部分沉降大，两侧硬的部分沉降小，导致在两种处 元计算结果。路中排水固结区的沉 理方法的交界处产生较大的差异沉降，造成交界处路堤开裂。同时中间软的 降计算值与实测沉降量比较接近； 土体向两侧流动，挤压两侧的粉喷桩，导致产生较大的侧向位移。鉴于粉喷桩 两侧水泥土搅拌法处理区的实际 抗水平剪切的能力差所以在管线开挖施工中容易引起粉喷桩因受剪失去稳 沉降量明显大于计算值，主要是由 定，因此，需要进一步改进设计，寻求更合理、经济的城市主干道软基处理方案 于水泥土搅拌法的施工质量难以 和施工方法。 控制；侧向位移的计算值与实测值 比较接近。 表１计算值与实测值的比较 沉降（ｍｍ） 侧 向位移（ｍｍ） 路中排水 两侧水泥土 左侧 固结处理区 搅拌法处理区 交界处 右侧交界处 坡脚 左 ｌ右 规范法 计算法 三点法 双曲线法 有限元法 实测值 １２９ｌ １２８ｌ １３６３ １２５２ １２６９ １３０（平均值） ｌ２２ ｌ ６７ ２５４ ｌ ９７ ｝ ２２９ ２４１ ｝ ２０６．７ ２２２．５ ｛ ８５．Ｏ ４８．９ 参考文献 ［１】冯灵明．市政道路工程中软土地基处理技术探讨Ⅱ】．中华建设，２ｏｌｏ（ｏ５） 【２】李毕初浅析市政道路施工软土地基处理田交通工程，２０１１（０４）． 【３］王旭．市政道路施工中软土地基的处理方法分析Ⅱ１．建筑工程，２００９（０７） （上接第４７５页） 沉复搅。 质检员随时抽检提升速度，若发现提升速度过快，立即下 避免会有施工冷缝的产生，施工冷缝必须在设计认可下采取局部补桩或注浆 措施，冷接头和转角接头套接施工不超过２４ｈ，以此确保将来基坑开挖时不出 现大量渗水现象。 ３．９深搅桩漏水处理措施 ３．５桩身水泥土质量控制 （１）确保水泥掺人量，严格按照设计要求的２０％进行控制。 （２）严格按规范要求控制水泥浆搅拌时间。 ３．６水灰比控制 针对突发性质的渗漏水现 象，对于漏水区域项目部应立 即采取相应的补救措施，同时 加强对周边环境的观测，一旦 发现变形超过预警值，应立即 上报，并暂停土方开挖，迅速找 到漏水源头。漏水区域则可以 假定－水区域 图５ 采用在所施工好的漏水的深搅桩背后进行一排中８ｏｏ旋喷桩止水；如果是其 他施工区域漏水则采用压密注浆的方法进行封堵。 水灰比一旦确定不得随意变动，搅浆工须备一套比重计，随时自检，质检 员随时抽检水灰比，每天抽检２—３次。 桩头及桩身质量的监控每天测一次当日的地坪标高，从而计算出停浆面 的位置，并在机架上相应作好标记，确保桩顶质量及标高。 ３．７制备水泥浆液及浆液注入控制 平台，在开机前应进行浆液的搅拌。采用ｐｏ４２．５ 素桩 级复合硅酸盐水泥，水泥浆液 的水灰比控制在１．６，搅浆及注 浆量以每钻的加固土体方量换 四结语 三轴搅拌桩的施工工艺可操作性强，质量控制方便、可行。经开挖检验， 算。喷浆压力为不大于Ｏ．８Ｍｐａ， 以浆液输送压力控制。水泥土 在桩身质量及止水等方面均达到了预期的效果。通过对坑外土体位移、水位 搅拌桩施工时，相邻两桩施工 观测、沉降观测等成果来看，也达到了理想的效果，是值得推广应用的施工工 间隔不得超过２４小时，否则应 艺技术。 做施工冷缝的处理。 ３．８冷缝处理措施 图４ 参考文献 施工过程中，可能会不可 ［１】《型钢水泥土搅拌墙技术规程》（ＩＧＩ／Ｔ１９９－２０１０） ［２］《建筑基坑支护技术规程》（，ＧＩ１２Ｏ一２０１２） ‘４７７‘
