三軸攪拌樁施工技術(shù)在基坑圍護中的應(yīng)用

摘 要:本文結(jié)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(yīng)用，從三軸攪拌樁的施工流程、施工準(zhǔn)備、施工過程等方面的技術(shù)要點與質(zhì)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(guān)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(biāo)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(wù)區(qū) 01-22 地塊，國際商貿(mào)城的東側(cè)，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(jié)構(gòu)。根據(jù)基坑開挖深度和工程地質(zhì)情況，⑩-2為強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，⑩-3為中等風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖，可能導(dǎo)致設(shè)備無法施工，設(shè)計三軸水泥土攪拌樁樁底標(biāo)高不明確，基坑設(shè)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(nèi)原有老東青溪通過(詳見圖2)，其東側(cè)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(nèi)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(shè)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(gòu)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(fēng)化巖石部位，四角支撐部位對開挖石方帶來相當(dāng)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(nèi)支撐的組合結(jié)構(gòu)，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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)量，應(yīng)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(cè)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(fù)核樁機水平和垂直→樁機鉆頭下沉噴漿至設(shè)計樁底標(biāo)高→鉆頭提升、噴漿升至設(shè)計樁頂標(biāo)高→施工結(jié)束，轉(zhuǎn)下一道工序。

4.2 施工準(zhǔn)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(shè)備安裝，同時安裝灰漿制備系統(tǒng)包括工作平臺、制漿設(shè)備及泵送設(shè)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(diào)試。

2)根據(jù)坐標(biāo)基點，按設(shè)計圖放出樁位，并設(shè)臨時控制樁，填好技術(shù)復(fù)核單，提請驗收。

3)開挖導(dǎo)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(yīng)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(dāng)班班長統(tǒng)一指揮樁機就位，樁機下鋪設(shè)鋼板，移動前看清周圍情況，發(fā)現(xiàn)有障礙物應(yīng)及時清除，移動結(jié)束后檢查定位情況并及時糾正;樁機應(yīng)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(yīng)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(fù)攪拌注漿，施工順序采用跳槽式雙孔全套復(fù)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(shè)水泥筒倉，水泥筒倉底部應(yīng)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(nèi)備用。根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合工程實際情況確定其基本配合比為;水與水泥的質(zhì)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(yīng)注入水泥漿液，同時嚴(yán)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(fù)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(yīng)減慢速度，底部應(yīng)適當(dāng)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(zhì)量。

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

5 質(zhì)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(yán)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(yīng)充分?jǐn)嚢瑁瑖?yán)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(yīng)嚴(yán)格按預(yù)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(yīng)立即停泵處理。待處理結(jié)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(fù)攪拌，以防斷樁發(fā)生。

(7)鉆頭提出時應(yīng)有專人鏟除鉆頭上粘附的泥塊，以確保鉆頭再次下沉?xí)r，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(shè)備故障而造成的質(zhì)量問題。設(shè)備由專人負(fù)責(zé)操作，上崗前必須檢查設(shè)備的性能，確保設(shè)備運轉(zhuǎn)正常。

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

(10)嚴(yán)禁使用過期水泥、受潮水泥，對每批水泥進行復(fù)試合格后方可使。

6 結(jié)語

待三軸攪拌樁止水帷幕完成，到達設(shè)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(cè)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。