某城市軌道基坑支護工程中攪拌樁和微型鋼管樁的應用

鄧搏

（中鐵十一局第六工程有限公司 湖北襄陽 441000）

0 引言

該工程基坑開挖深度為15.1～15.3m，為確保基坑的施工安全及工程的順利進行，合理控制工程造價和保障施工進度，基坑支護結構采用“攪拌樁+微型鋼管樁”的綜合支護形式。其中，攪拌樁采用水泥土攪拌樁，它的作用是加固飽和軟黏土地基，將水泥用作固化劑，在一定深度處，使用機械對軟土和固化劑進行攪拌。微型鋼管樁用于軟土地基，可以有效降低深基坑破壞的概率，減少工程質量缺陷。

該工程處于城市中心，工程周邊周圍建筑較多，基坑放坡條件有限，為保障周圍既有建筑物的結構的安全和施工時工程基坑的穩定，使用“攪拌樁+微型鋼管樁”的綜合支護形式能夠很好的解決基坑邊坡放坡坡度和基坑的安全性問題。

1 施工流程和工藝

1.1 水泥攪拌樁施工工藝流程

工藝流程為：施工場地整平、放線→樁基就位→制備水泥漿、確定水泥摻量→預攪沉樁→樁基到達設計深度、灌漿→機械攪拌→再次預沉樁、灌漿→攪拌提升→成樁。

1.2 水泥攪拌樁的主要工藝

1.2.1 平整場地與放線定位

施工前對場地內障礙物進行的清理，確保場地平整符合要求。根據設計圖紙繪制樁位圖，確定樁位坐標并放樣，在樁位中心處訂上木樁。由于攪拌間的樁芯距通常很小，有的鄰樁之間為相互咬合，為確保樁位準確，避免漏樁，也可以引樁定位。

1.2.2 制備水泥漿、確定水泥摻量

水泥漿配置以單樁每米應摻水泥量、水灰比計算出用水量，施工時，現場水泥漿通過試樁時得出所有比重的平均值以泥漿比重儀進行控制。水灰比與泥漿比重換算公式：泥漿比重=（水質量+水泥質量）/（水體積+水泥體積）。

根據設計要求，水灰比按0.65控制，水泥漿比重為1.68，每米的設計水泥參量為16%～20%。在實際施工中需結合現場情況通過試樁對水泥參量進行驗證，獲得最佳水泥摻量。分別按每米16%、18%、20%的水泥摻入量進行試樁，表1為該工程的水泥摻量表。

表1 該工程的試樁水泥參量

該工程中，水摻量為16%、18%和20%的攪拌樁均能達到設計要求，最終按16%的水泥摻量進行施工。

1.2.3 攪拌與噴漿

第一步是預攪下沉。用膠管將樁機和儲漿池的泵機連接起來，啟動泵機，看到鉆頭有漿液流出時再開啟鉆桿，在導向架約束下攪拌、鉆孔，在此過程中應保證送漿工作不間斷；第二步是提拉鉆桿。當鉆頭達到規定的深度時，暫停操作持續噴漿40s，再轉變鉆頭的方向，開始以勻速提升鉆頭，到達樁頂時停止操作；第三步是二次下沉。采用同樣的下沉方法使鉆頭鉆至設計深度，再以同樣的提升方法進行二次提升。

結束操作后，把樁機移至下一個樁位，樁基移位一定要確保準確定位，樁間的搭接長度符合規范要求，如圖1所示。

圖1 攪拌與噴漿施工流程

1.3 微型鋼管樁的施工工藝流程

工藝流程：場地平整→制作鋼花管、焊接→測量放線→孔鉆定位（明確孔間距、孔深等）→鉆孔機引孔→清理孔內雜物→安裝注漿機、鋼花管、注漿管→制作漿液→注漿→樁頭連接→支設模板、澆筑護腳墻混凝土。

1.4 微型鋼管樁的主要工藝

1.4.1 鋼花管制作

工程中使用熱軋無縫鋼管，鋼管直徑、壁厚、長度、注漿眼的間距、孔眼的直徑等都需要符合要求，呈螺旋狀沿軸線分布在鋼管側壁，同一橫截面不應存在兩個及以上的孔眼，以此減少對鋼花管結構的破壞。

1.4.2 鉆機引孔及清孔

鉆桿每2m接一次，鉆孔要求為偏斜長度＜總長度的1%，樁底標高等于管底標高；鉆孔結束后，對樁孔內部進行清理，悉數清理樁渣、泥漿等，孔底垃圾厚度小于50mm。

1.4.3 安裝鋼花管、注漿管及制漿

將制作好的鋼花管引入樁孔，并在鋼花管口上接PVC管，而后再穩定注漿機，將橡膠注漿管接入鋼管口并密封穩定。漿液制作要按照規范要求選用合適的水泥，按照設計要求水灰比配置水泥漿液，攪拌均勻，隨攪隨用，要避免漿液凝固。

1.4.4 注漿、樁頭連接

在注漿之前應該保證孔眼順暢，再控制好注漿的壓力大小，使漿液可以順著孔眼滲入地基，壓漿結束時使用濃漿封上孔眼，壓力控制在0.8MPa左右為宜。在此過程中，要隨時注意壓力值的變化，一旦出現壓力值快速上升或壓漿管不停晃動，要立即停止注漿，打開回漿的閥門，防止注漿管破裂或漿液流出，注漿停止后，利用鋼筋將樁頭焊接連接。

2 施工質量控制

2.1 攪拌樁的施工質量控制

2.1.1 水灰比控制

攪拌樁施工前，要到現場收集土樣進行配比測試，測定各個土樣在不同齡期、不同外加劑、不同水泥量下的抗壓強度，從而求出最佳的水灰比來滿足施工要求。用測試所得的最佳水泥配比進行施工現場的成樁測試，從而取得滿足要求的施工參數和工藝。

2.1.2 試樁檢測

在正式施工前要先進行試樁，試驗樁成型一周時，要利用開挖或鉆孔取芯的方法對其質量進行檢測，若不符合規范規定，需要及時施工整改，在達到規范規定要求后，才可以開展正式施工。

2.1.3 樁基檢測

當攪拌樁齡期達到規定的齡期時，需要利用鉆芯法檢測樁的完整性，要求鉆芯的個數大于等于總樁數的2%而且最低為5根，同時還應該取樣做單軸抗壓測試。

2.2 微型鋼管樁的施工質量控制

2.2.1 成孔質量控制

為保證鉆孔偏斜度＜總長度的1%，需要嚴格的控制鉆孔垂直度，在具體的控制中，應當使用水平尺調整鉆機的水平位置、與地面的垂直度。同時，為避免鉆孔偏差可以在樁位插定位木樁讓鉆頭對準木樁頭，以此保證孔位的準度。同時，累積鉆孔長度達到200米需要重新測量鉆頭。

2.2.2 水泥漿液配置質量控制

水泥漿的配置關乎成樁的質量。因此，必須嚴格按照比例配置漿液。為了確保攪拌均勻，攪拌時間至少要達到3min。同時，如果設備故障等因素導致攪拌時間大于30min，漿液不應使用，須及時處理，避免影響注漿質量及進度。

2.2.3 質量檢查

在施工階段，必須制定嚴格的檢查制度，組織工作人員隨時進行檢查。包括，漿液質量、鉆孔質量、鋼花管質量、灌漿質量等。如鉆孔質量、孔的垂直度、鉆孔深度是否符合要求等。同時漿液質量檢查時必須對水灰比、水泥用量等進行檢查。同時，每注漿10根樁須檢查一次水泥用量，在檢查過程中一旦發現問題要及時修正。

3 安全防護

施工中需要做好防護工作，建立安全體系，明確各個在職工作人員的工作責任，對各項工作進行明確分工、責任到個人，在確保工作人員人身安全的前提下確保施工質量符合要求。在施工前要進行總結，對施工中的危險源控措施進行落實，并在施工現場進行應用。施工過程中要做好技術和安全交底，保證工作人員嚴格按照技術流程進行做業。如，在微型鋼管樁注漿管在注漿過程中不能彎曲，注漿時要注意壓力表、注漿管情況、鋼管注漿后的實際情況。拔管為防止漿液濺射入眼要做好防護工作。

4 結束語

綜上所述，本文根據現場施工經驗結合工程實例論述了某城市軌道工程基坑支護中“攪拌樁+微型鋼管樁”綜合支護形式的施工工藝、技術重點和質量控制要點，希望為相關工程提供參考。