三軸攪拌樁止水帷幕施工施工關鍵技術

周海燦 ZHOU Hai-can

（中鐵十四局集團第五工程有限公司，兗州 272117）

1 工程概況

在建廈門遠海集裝箱碼頭鐵路專用線工程滄江路涉鐵配套綜合管涵工程位于廈門市海滄區(qū)海滄街道后井村廈門遠海集裝箱碼頭內，由于滄江路目前還未實施，鐵路竣工后，周邊會設立鐵路保護區(qū)，再實施管廊將帶來極大難度及代價，所以需盡快啟動綜合管廊土建預埋，以期在鐵路正式運營前完成相關工程。

市政綜合管廊采用內徑DN3000mm圓形頂管下穿廈門遠海集裝箱碼頭鐵路專用線。滄江路地下綜合管廊與鐵路專用線交叉處，鐵路專用線里程為DK0+879.92，平面交角約為88°，頂進長度約為73.6m，頂管通道項距離軌面高度約8.1m，并在項管兩側設置始發(fā)及接收工作井。本工程頂管施工總共設置1個工作井和1個接收井。工作井主體結構采用地下1層單跨結構，采用沉井法施工。市政綜合管廊始發(fā)井內尺寸為10×8m，接收井內尺寸為8×8m。頂管段結構采用內徑為?3000m圓形鋼筋混凝土結構。

總體施工工藝流程：整平場地→三軸攪拌樁止水帷幕施工→沉井基坑開挖→沉井基坑鋪設→外腳手架搭設→沉井立模→鋼筋綁扎→澆筑砼→沉井下沉→降排水啟動→基底攪拌樁施工→級配碎石封底→澆筑鋼筋混凝土底板→后靠和端頭三軸攪拌樁加固。（圖1）

2 三軸攪拌樁施工作業(yè)流程

如圖2所示，為三軸攪拌樁施工作業(yè)流程。

三軸攪拌樁采用跳幅的施工順序進行施工連接，如圖3所示。

3 三軸攪拌樁作業(yè)準備及樁位放樣

3.1 施工準備

①施工現場臨時道路。

由于水泥攪拌樁樁機的自身重量較大、水泥等各種原材料的用量大，故而攪拌樁樁機作業(yè)前必須保證道路交通的正常聯(lián)通，在三軸攪拌樁樁機作業(yè)之前，原狀需露出，即要求挖掘機、土破碎機進場作業(yè)，破碎房屋基礎等硬性材料后再加以清掃運除。由于產生的水流無法正常流出（地勢平坦原因），土基的承載能力不足，待硬性材料清除后，道路兩邊需要開挖明溝，其溝深度大致保持在約50cm左右，寬度保持在80～100cm左右，待排水網絡整體形成后，可以避免場內積水原因導致的工程作業(yè)不便。

②施工用電。

三軸水泥攪拌樁樁機在正常運行工作時包含的各項機械都需要正常的電力需求，需要保證一個樁機搭設一個固定配電箱與其匹配，且要保證活動配電箱數量滿足要求，從而使現場施工可以保持不間斷作業(yè)。

③工程材料。

在工程材料進場后，為保證采購到的材料質量達標，像水泥等施工材料需經充分檢驗，以確定其配合比。同時也需要為攪拌樁施工作好物資準備工作。

④施工技術。

在樁機工作前，需要對現場及周邊環(huán)境進行詳細調查，在調查完成后再進行專項施工方案的確定，并按規(guī)定程序報審，在審批通過后進行施工。

⑤工程器械檢驗。

在攪拌樁機進場后，以設備的操作使用說明書，進行詳盡安裝和調試作業(yè)，等待其滿足規(guī)定要求后，方可投入進行使用。

⑥在工程作業(yè)進行之前，應對房基、石塊、雜物等進行清除外運等措施，方可繼續(xù)進行施工。

3.2 樁位放樣

①對樁位的精確測定，是保證其質量的一個重要手段，致以儀器自身性能，相關人員操作，網絡系統(tǒng)定位三個控制方面做好完善準備。

②工程測量定位中需要的全站儀、水準儀、經緯儀等相關測量儀器，在向相關專業(yè)部門送檢標定后，方可投入使用。

③在經專業(yè)培訓后且順利通過的相關人員，方可作為專業(yè)測量操作人員進行工程測量，在儀器使用前，需要對其各項操作進行詳細全面的了解掌握，方可操作儀器。在測量放樣之前，相關工程測量人員應對施工圖紙掌握詳盡，對圖紙的設計意圖了解深入，對方案的內容掌握完全，再按照經檢合格后的定位系統(tǒng)及各項要求，進行測量放樣。

④進行測量定位的網絡系統(tǒng)，基本由定位樁和水準點聯(lián)合組成，根據業(yè)主方面提供的各項量勘成果作為系統(tǒng)的初步建立依據，對于定位系統(tǒng)的建立原則，要求定位樁、水準點需要具備足夠的穩(wěn)定性，且適合相關操作人員方便實施測量。待系統(tǒng)建立完成后，按照規(guī)范要求對其進行復核，從而保證各類數據的準確穩(wěn)定性。對于進行施工測量時所需的定位樁及水準點，測量人員在使用前，應先對其進行點位復測，再用于其他測量作業(yè)。且必須對定位樁及水準點加強保護，設置足夠的保護樁，以期達到有效控制的目的，并且需要進行按時定期復測，以確保精度。

4 三軸攪拌樁施工工序

4.1 測量放樣

在工程作業(yè)前，按照給定的圖紙，進行定位劃線，開溝挖槽，然后進行第一組樁位的置放。

4.2 水泥漿制備

制備水泥漿過程中需保證水灰比為0.8，且水泥的用量大于等于25%。可用定量容器進行施工過程中水的用量控制。

4.3 預拌下沉噴漿

待水泥攪拌樁機的冷卻水循環(huán)正常后，打開其電機開關，放松吊索，使樁機沿導向架攪拌切土下沉，根據電機上的電流監(jiān)測表。監(jiān)測控制保證下沉速度在0.6～1.0m/min，攪拌樁機作業(yè)時電流應小于70A。之后進行水泥漿的噴漿攪拌。過程中時刻觀察設備的整體作業(yè)情況以及地層的變化，待鉆頭鉆至設計的下沉位置時，停止下沉。

4.4 抬升噴漿

抬升鉆頭噴漿。過程中需持續(xù)進行水泥漿的攪拌作業(yè)，以避免漿體發(fā)生離析，通過電子設備進行噴漿量的自動計錄，待距地面50cm時，噴漿停止。

4.5 二次攪拌噴漿

待噴漿作業(yè)結束后，繼續(xù)進行鉆頭二次起鉆進行補漿噴漿，鉆至設計深度。

4.6 樁機清洗

水泥攪拌樁機停止作業(yè)或間歇時間太長時，向水泥漿攪拌桶中灌入清水，打開灰漿泵，清洗管中的殘存水泥漿，并把貼附在攪拌頭的軟土洗凈。

4.7 移位

水泥攪拌樁機移至下一樁位，重復操作以上步驟。

具體如圖4所示。

5 質量標準及特殊情況處理措施

5.1 質量標準

5.1.1 首要控制項目

①控制水泥質量以及外摻劑標準符合規(guī)范。

②控制水泥的使用用量使其滿足規(guī)范標準。

5.1.2 次要控制項目

①樁長：控制樁體長度使其滿足設計長度要求。

②樁位偏差：將樁體的點位偏差控制在100mm左右。

③樁徑：樁體直徑要求大于等于規(guī)定值。

④垂直度：樁體垂直度控制在不大于1%。

5.2 特殊情況處理措施

①管道阻塞。

施工過程中一旦出現管道阻塞，應做停泵處理。待處理結束后立即把鉆具上提或下沉1.0m后才可注漿，等待10～20min后，將鉆具回復高度后再施工，以防發(fā)生斷樁。

②施工冷縫。

在發(fā)現施工出現冷縫后，需用絕對坐標的方式記錄標記位置，之后及時匯報相關部門。通常在標記點位的止水樁外圍添補攪拌樁，兩樁保持約15～30cm的搭接厚度（如圖5），之后再按照1#、2#、3#樁的施工順序進行工程施工。

③若施工作業(yè)發(fā)生異常，如遇進行施工時無法達到設計深度等類似情況，應即刻停止施工，并及時上報總包、設計、監(jiān)理，待參建各方商討采取補救措施后，方可繼續(xù)。

④在施工中發(fā)生設計路線與地面溝或地下管線沖突，導致無法按設計走向進行施工時，宜與參建各方共同協(xié)商研究，以確定解決措施。

⑤若施工過程中遇到斷電或其他特殊狀況發(fā)生停機，導致成樁工藝中斷時，應將攪拌機降至停漿點下1m處位置，待供漿恢復正常時再進行噴漿攪拌，以避免發(fā)生樁體不連續(xù)的情況。如停機時間過長，宜先拆卸輸漿管路并清洗，以防漿液硬化堵塞管道。

⑥在遇到管道發(fā)生堵塞的情況時，需立即停泵。待情況處理完成后，應盡快使攪拌鉆具上升和下沉1.0m后，注漿作業(yè)方可繼續(xù)進行，等10～20秒恢復向上提升攪拌，防止發(fā)生樁體斷裂。

⑦施工冷縫處理：工程作業(yè)過程中發(fā)生超時致無法搭接或搭接不良的狀況時，需將其作為冷縫記錄保存，使用搭接處補做旋噴樁的技術手段，以保證攪拌樁的作業(yè)質量。

⑧滲漏水處理：在基坑開挖過程中，現場小組將常駐施工現場且裝備各類相應設施材料，時刻關注基坑開挖動態(tài)，以便在發(fā)現有墻體漏點時及時對其進行封堵措施。在基坑滲水處插引流管，用速凝防水水泥砂漿封堵引流管，待水泥砂漿強度達到規(guī)范值后，再對引流管打結處理。

⑨三軸攪拌樁無法穿行風化巖層時采取的補救措施：

1）通過沖孔樁沖孔后換填土的方法以改善土體土質，再用普通攪拌樁對止水體系重新施工；

2）通過沖孔樁沖孔后直接澆筑低標號混凝土做咬合樁體系。

6 結束語

本文以廈門遠海集裝箱碼頭鐵路專用線市政綜合管廊施工為依托工程，重點介紹了三軸攪拌樁施工工藝流程、施工準備及樁位放樣、施工工序、特殊情況處理措施，為類似三軸攪拌樁止水帷幕施工工程提供借鑒。