三軸攪拌樁施工技術在基坑圍護中的應用

摘 要:本文結合浙江義烏農(nóng)村合作銀行金融綜合樓工程基坑圍護施工實例，介紹了三軸攪拌樁在基坑圍護中作為止水帷幕的應用，從三軸攪拌樁的施工流程、施工準備、施工過程等方面的技術要點與質量保證措施進行闡述，實踐證明，三軸攪拌樁在本工程止水效果良好，保證了基坑支護的整體穩(wěn)定性，確保了基坑及地下室施工的安全，起到了較好的效果。

關鍵詞:三軸攪拌樁 止水帷幕 基坑圍護 施工

中圖分類號:TU755.6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0040-02

1 工程概況

浙江義烏農(nóng)村合作銀行金融綜合樓工程位于義烏國際商貿(mào)城金融商務區(qū) 01-22 地塊，國際商貿(mào)城的東側，占地面積7970.7㎡，總建筑面積72200.56m2，地下3層，地上30層，裙房4層，建筑高度149.5m，框架—核心筒結構。根據(jù)基坑開挖深度和工程地質情況，⑩-2為強風化粉砂質泥巖，⑩-3為中等風化粉砂質泥巖，可能導致設備無法施工，設計三軸水泥土攪拌樁樁底標高不明確，基坑設計開挖深度15.9m，三軸水泥攪拌樁施工最大深度約為9.6m。

2 深基坑施工難點

(1)本深基坑越過環(huán)城北路約30m左右即為義烏江，場地內原有老東青溪通過(詳見圖2)，其東側約50m外為新的東青溪河道。淺層地下水一般普遍和地表水體相聯(lián)系，深層地下水與附近河道水力聯(lián)系較密切。本工程的砂礫層與義烏江的水系相通，義烏江的水位高低直接影響基坑內的水位。若遇雨季義烏江水位提高容易回灌至新的東清溪，特別是遇到極端天氣，義烏江的水位抬高極易引起倒灌，對本深基坑危險性較大。

(2)該工程深基坑面積約7500㎡左右，地下三層，且深度達15.9m，除主樓外的獨立承臺為抗浮設計，有5m深的抗浮錨桿1000余根，地下室施工周期長相對對深基坑施工增加了難度。

(3)土方開挖總量約11萬方之巨。其中石方量為55285m3，基坑中的二道鋼筋混凝土支撐和26根支撐格構立柱樁對機械挖土增加了不少施工難度。

(4)-7.8m的第二道支撐基本上已在強風化巖石部位，四角支撐部位對開挖石方帶來相當大的難度。

3 基坑圍護方案

本工程基坑圍護采用大直徑鉆孔灌注樁與兩道鋼筋混凝土內支撐的組合結構，三軸攪拌樁Φ850＠600水泥土攪拌樁作止水帷幕，水泥土攪拌樁采用標準連續(xù)方式施工，搭接形式為全斷面套打，水泥土攪拌樁采用P.O.42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比1.8，水泥摻合量26%。為確保水泥土攪拌樁的施工質量，應對水泥土隨機取樣，每班制作水泥土試塊1組，水泥攪拌樁養(yǎng)護期不得少于28天，無側限抗壓強度大于1.5MPa。

4 三軸攪拌樁施工

4.1 三軸攪拌樁施工工藝流程

施工放樣→開挖溝槽，清除地面、地下障礙物→放樣樁位控制樁→樁機就位，校正、復核樁機水平和垂直→樁機鉆頭下沉噴漿至設計樁底標高→鉆頭提升、噴漿升至設計樁頂標高→施工結束，轉下一道工序。

4.2 施工準備

1)本工程使用ZKD85-3型三周攪拌機進行止水帷幕的施工，施工前做好場地平整、清理障礙物，樁機設備安裝，同時安裝灰漿制備系統(tǒng)包括工作平臺、制漿設備及泵送設備、水泥漿流動制備站。做好漿管、電纜線連接工作，最后進行機械調試。

2)根據(jù)坐標基點，按設計圖放出樁位，并設臨時控制樁，填好技術復核單，提請驗收。

3)開挖導溝及放置定位控制線，測量定位好后，根據(jù)基坑圍護邊線用0.4m3挖機開挖槽溝，溝槽尺寸為1200×600×1000，并清除地下障礙物，開挖溝槽土體應及時處理，以保證三軸水泥土攪拌樁正常施工。

4)樁機拼裝完畢施工前，必須用經(jīng)緯儀進行校正，校正完畢用線錘進行定點及輔助觀測，由當班班長統(tǒng)一指揮樁機就位，樁機下鋪設鋼板，移動前看清周圍情況，發(fā)現(xiàn)有障礙物應及時清除，移動結束后檢查定位情況并及時糾正;樁機應平穩(wěn)、平正，線錘進行實施觀測以確保鉆機的垂直度;三軸攪拌樁樁位定位偏差應小于10mm。成樁后樁中心偏位不得超過50mm，樁機垂直度偏差不超過5‰。

4.3 施工過程

1)三軸攪拌樁采用一次攪拌工藝，在樁底部分重復攪拌注漿，施工順序采用跳槽式雙孔全套復攪式連接方式(見圖1)。

2)制備水泥漿及漿液注入，在施工現(xiàn)場搭建拌漿施工平臺，平臺附近擺設水泥筒倉，水泥筒倉底部應澆注4000×4000×300混凝土底板，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池內備用。根據(jù)設計要求并結合工程實際情況確定其基本配合比為;水與水泥的質量水灰比為1.5～1.8;P.O.42.5普通硅酸鹽水泥摻量為26%，每立方米水泥摻量為500kg。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12h。注漿時通過2臺注漿泵2條管路混合注入。注漿壓力為0.5～1.0MPa左右，注漿流量:150～200L/min/每臺，根據(jù)具體施工情況，攪拌樁鉆進速度，合理控制供漿量，確保每幅樁水泥用量，三軸攪拌樁現(xiàn)場施工如圖4所示。

3)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，單幅樁水泥漿需供用量，噴漿下沉、不大于0.5m～1.0m／min，提升的速度不大于1.0m～1.5m／min，在水泥攪拌樁底部分重復攪拌注漿，停留2min左右，并做好原始記錄，遇到障礙物等異常情況，應減慢速度，底部應適當持續(xù)攪拌注漿。

4)樁與樁的搭接時間不宜大于12h，由于不可避免造成施工搭接時間超過12h，搭接施工必須放慢攪拌速度，確保攪拌樁搭接施工質量。

5)三軸攪拌樁施工過程中出現(xiàn)冷縫，側采取在冷縫處攪拌樁外側補攪拌樁的技術措施，新增攪拌樁與原攪拌樁搭接厚度約10cm(見圖2)。

5 質量保證措施

(1)樁位放樣誤差不大于10mm，樁身垂直度按不大于1/200，成樁誤差不大于50mm，相鄰樁施工間隔小于等于24h。

(2)水泥流量、注漿壓力采用人工控制，嚴格控制每桶攪拌桶的水泥用量及液面高度，用水量采取總量控制，并用比重儀隨時檢查水泥漿的比重。

(3)土體應充分攪拌，嚴格控制鉆孔下沉、提升速度，下沉和提升力求勻速，使原狀土充分破碎，有利于水泥漿與土均勻拌和。

(4)漿液不能發(fā)生離析，水泥漿液應嚴格按預定配合比制作，為防止灰漿離析，放漿前必須攪拌30秒再倒入存漿桶。

(5)壓漿階段輸漿管道不能堵塞，不允許發(fā)生斷漿現(xiàn)象，全樁須注漿均勻，不得發(fā)生土漿夾心層。

(6)發(fā)生管道堵塞，應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提或下沉0.5～1.0m后方能繼續(xù)注漿，等10～20s恢復攪拌，以防斷樁發(fā)生。

(7)鉆頭提出時應有專人鏟除鉆頭上粘附的泥塊，以確保鉆頭再次下沉時，泥土攪拌充分、均勻及提升時樁身不出現(xiàn)空心。

(8)作業(yè)前對攪拌樁機進行維護保養(yǎng)，盡量減少施工過程中由于設備故障而造成的質量問題。設備由專人負責操作，上崗前必須檢查設備的性能，確保設備運轉正常。

(9)觀察樁架垂直度指示針調整樁架的垂直度，并掛有線錘、并不定期用經(jīng)緯儀復核線錘基準點。

(10)嚴禁使用過期水泥、受潮水泥，對每批水泥進行復試合格后方可使。

6 結語

待三軸攪拌樁止水帷幕完成，到達設計要求后，本工程開始基坑土方開挖施工，除在新舊樁體搭接位置的局部發(fā)現(xiàn)有少量的滲水現(xiàn)象外，施工過程中基坑側壁無漏水現(xiàn)象，防水效果較好，保證了基坑支護的整體穩(wěn)定性，確保了基坑及地下室施工的安全，起到了較好的效果。