單排三軸水泥土攪拌樁的工程應用

許彩琴

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030013)

1 單排三軸水泥土攪拌樁的優點

據資料顯示，出現問題的深基坑90%都是由水引起，所以基坑止水方案和措施的選擇在深基坑設計中顯得尤為重要。單排三軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕樁較為安全，可靠。相比于普通水泥土攪拌樁其具有以下優點:1)普通的水泥土攪拌樁樁長較長時在樁底搭接處往往會產生分叉，地下水可由空隙流入基坑，止水效果較差;三軸水泥土深層攪拌樁的咬合和施工時垂直度的控制主要是依靠套接一孔法和搭接法保證的，很好的解決了分叉的問題。2)三排水泥土攪拌樁的止水帷幕寬為1.20 m;單排三軸水泥土攪拌樁的寬度為0.85 m，在場地緊張的情況下，更有優勢。3)單排三軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕樁的可靠度特別高，在太原地區的深基坑凡是采用了這種止水措施的，至今還沒有發生過漏水事件。

2 具體工程實例

山西省委機關會議服務配套設施項目工程基坑支護中的帷幕樁采用的即是三軸水泥土攪拌樁。下面結合具體的工程實例介紹三軸水泥土攪拌樁的施工工藝流程，質量保證體系等。

該工程為地上8層辦公樓及地下2層車庫，辦公樓為框架剪力結構，車庫為框架結構。基坑圍護結構止水帷幕采用三軸水泥土攪拌樁。攪拌樁直徑850 mm，間距600 mm，樁間搭接250 mm;三軸攪拌樁樁長為17.00 m，樁數為641根，實攪工作量約為6 676 m3。三軸攪拌樁水泥為42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥摻入比為20%，水泥土無側限抗壓強度為不小于1 000 kPa。止水帷幕樁采用SMW工法三軸攪拌樁，該機械性能優越、穩定、速度快，使用該機械將大大提高成樁的質量，加快工程進度，保證工期。采用重復套鉆，保證墻體的連續性和接頭的施工質量(見表1)。

表1 主要施工機械配備表

3 單排三軸水泥土攪拌樁的施工過程

單排三軸水泥土攪拌樁的施工采用SMW工法進行施工，具體如下。

3.1 SMW施工工藝流程

SMW施工工藝流程見圖1。

3.2 SMW攪拌樁施工順序

采用單側擠壓式連接方式，三軸深層攪拌樁的施工順序應按如圖2所示順序進行，其中的陰影部分為樁體的咬合搭接部分，為了保證水泥土圍護墻體的連續性和樁與樁之間咬合的施工質量，在施工時所有樁體必須保持連續施工，接近開挖面的一排樁選用套接一孔法施工，以確保防止滲水、漏水的可靠性。其余樁體采用搭接法施工，搭接長度在太原地區一般為200 mm。

圖1 圍護樁施工工藝流程圖

圖2 三軸攪拌樁施工順序圖

SMW工法施工工藝見圖3。

圖3 SMW圍護樁止水帷幕施工工藝流程圖

4 采用單排三軸水泥土攪拌樁圍護墻體的關鍵部位控制方法

1)采用單排三軸水泥土攪拌樁施工時必須保證墻體的連續性和接頭處的質量，三軸攪拌樁樁位偏差不得大于2 cm，樁長誤差小于+10 cm～－5 cm，樁體的垂直度偏差不得大于1/200。施工時采用兩噴兩攪的施工工藝，在所有樁體范圍內保證做到水泥漿與土體攪拌均勻。2)嚴格控制水泥漿漿液配比和水灰比，漿液水灰比一般為1.50～2.00，有時在滿足施工質量的前提下，水泥漿液的水灰比也可以適當降低。3)根據樁架垂直度指示針調整樁架垂直度，并用線錘進行校核。施工時嚴格控制樁機鉆進提升和下沉的速度，下沉速度應控制在0.5 m/min～1.0 m/min，提升速度應控制在1.0 m/min～2.0 m/min范圍內。樁底部分應連續攪拌注漿，并盡力做到勻速下沉和勻速提升，使水泥漿與原地基土體攪拌均勻。4)對所有進場的材料應嚴格進行控制，嚴禁使用快硬性水泥及保質期過期、受潮了的水泥，可以采用各種品種的水泥，如普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥等。但所用水泥的品種和不同的強度等級對樁體的強度都有影響。一般情況下水泥的強度提高一級，所成樁體的強度就有一定的提高。5)水泥漿液的噴漿量、注漿壓力應采用人工進行嚴格控制，注漿量的控制要與三軸攪拌樁機下沉和提升的速度相匹配。一般下沉時的噴漿量控制在總漿量的70%～80%，提升時的噴漿量控制在總漿量的20%～30%。6)三軸水泥土攪拌樁施工時攪拌機頭的直徑必須定期檢查，磨損量大于10 mm時應更換攪拌機頭，以保證三軸水泥土攪拌樁的樁徑滿足設計要求。7)三軸水泥土攪拌樁水泥漿液使用時絕對不能發生離析、沉淀現象，漿液應嚴格按照預定的配合比制作，水泥土水泥摻量每立方米加固體拌和水泥用重量計為18%～22%，為了防止漿液離析，在放漿前必須先攪拌30 s后再倒入存漿池內。水泥漿液的存放時間不得超過2 h。8)水泥漿的注漿壓力應控制在0.5 MPa～1.0 MPa，流量控制在30 L/min～50 L/min。9)水泥漿液在注漿階段輸漿管絕對不能堵塞，整根樁必須注漿均勻，且攪拌均勻，不允許有斷漿現象發生，不得存在土漿夾心層。10)如果施工時發生故障，應立即停止注漿，并應在12 h內采取補噴，恢復注漿前應把攪拌機鉆具上提和下沉各1.0 m后方能繼續注漿，等待10 s～20 s后恢復向上提升攪拌，以確保樁體的連續性。

5 單排三軸水泥土攪拌樁的質量控制標準

5.1 水泥土深層攪拌樁成樁允許偏差

水泥土深層攪拌樁成樁允許偏差見表2。

表2 水泥土深層攪拌樁成樁允許偏差表 mm

5.2 質量檢測標準

1)漿液拌制選用的水泥、外加劑等原材料的技術指標和檢查項目應符合要求和國家現行標準的規定。水泥土攪拌樁選用42.5級普通硅酸鹽水泥，檢查數量:按批檢查。

2)施工過程中必須對每根樁的定位、樁長、垂直度、水泥用量、水灰比、攪拌及噴漿的連續性、噴漿壓力和漿液流量、攪拌提升速度、復攪次數等進行嚴格的控制和跟蹤檢查。