关于三轴水泥土搅拌桩槽壁加固质量控制

关于三轴水泥土搅拌桩槽壁加固质量控制

姚士威 刘聪 孟玲峰 王诚 于江南

中建八局第二建设有限公司 上海 202303

摘要：对于软土地区而言，在深基坑施工时经常会用到水泥土搅拌桩，以此优化软土工程的性质，避免其在地下连续墙成槽施工时出现非常严重的变形情况，保障施工的安全性和稳定性。本文结合轨道交通18号线国权路站上盖项目实例，对三轴水泥土搅拌桩槽壁加固质量控制措施进行了分析，包括施工要点、施工过程控制、特殊情况处理方面，以供有关人员参考。

关键词：三轴水泥土搅拌桩；槽壁加固；质量控制

0引言

三轴水泥土搅拌桩主要是通过使用三轴搅拌桩钻机，工作人员需要在钻机的前端以较低的压强把水泥浆液注入到里面，之后将其进行充分搅拌，形成质量较好的水泥土柱列式挡墙。该项技术实施效率高、效果好，在隧道加固和基坑围护中的应用普遍。

1 工程实例分析

项目规划用地总面积为6962.1平方米，总建筑面积为18882.2平方米。共建设3栋地面建筑和一座两层地下室；地上建筑1#楼为五层商业与配套公共服务设施综合建筑，2#楼为三层商业建筑，3#楼为四层社区服务建筑，地下一层为商业及设备配套用房，地下二层为地下停车库及设备用房。

项目基坑采用逆作法进行施工，面积约3768平方米。拟建二层地下室，基坑深度约11.05m，属于深基坑。基坑东侧及北侧为居民小区住宅，距离基坑最近处仅6.1m，西侧四平路下为运营中的轨道交通10号线地铁区间隧道，距离基坑最近处为27.9m；基坑南侧紧邻轨道交通18号线国权路站（在建），地铁监护标准为特级。

2 三轴水泥土搅拌桩槽壁加固质量控制分析

2.1三轴水泥土搅拌桩的原理以及优势

三轴水泥土搅拌桩具有下列优势：首先，应用于软土地基进行槽壁加固之后，可以在很大程度上增强地基的承载能力；其次，加固的形式非常灵活多样，具有柱状、块状等形式[1]；第三，可以有效的与原状土进行结合，生成复合的地基土；第四，对于作为环境的影响较低，而且不会波及周围的土体，也不会使得软土的侧向土体挤出来；第五，施工操作非常便利，也可以使用机械进行操作；第六，使用成本小，对于含水量丰富的软土层而言加固效果好。

2.2 施工工艺的要点

2.2.1 场地平整回填

在进行三轴水泥土搅拌桩槽壁加固前，首先进行场地平整，清除施工现场表层硬物，原位回填并夯实。与此同时，科学合理的布设施工设备以及电力线路的位置，严格遵循“三通一平”的原则，路基承受的重力要以步履式重型桩架能够在上面行走的压力为准[2]。通常情况下，平整过的地表高程需要超过桩顶大概50cm的高度，这样可以为施工提供便利，而且在地基加固的区间内，需要把基坑中存在的障碍物标出来，比如灌注桩、格构柱等等。

2.2.2测量放样

测量员按照坐标的基准点和设计图纸，严格按照标准操作执行，需要注意测定桩位的控制线，确保建筑的内衬墙厚度处于标准范围内。在进行具体的施工之前，需要按照三轴水泥土搅拌机的定位来确定桩的中心位置，将误差控制在合理的范围内。

2.2.3沟槽开挖

沿着桩的中心线开挖沟槽，在这个过程中也需要将相应的障碍物及时清理干净[3]。在导沟过程中，工作人员可以使用引导专辑来进行操作辅助，并且在钻机吹气的时候工作人员需要置换土，并将所置换的土及时清理干净，防止其对工作面造成污染。

2.2.4钻机就位

钻机就位时需要严格遵循图纸的标准要求，可以使用垂球法进行检测，并且工作人员为了确保垂直度符合标准要求，就需要在转机的四个方位添加较大的钢垫箱，保障钻机工作的稳定性。在进行钻进的过程中，工作人员如果在检测的时候发现存在较大的误差，那么就需要对整个方向进行全面调整，特别是对于水泥搅拌桩，在开始操作的时候就要控制速度，整体稳定后再进行加速。

2.2.5桩机就位及垂直度校正

桩机移动之前需要对施工现场的情况进行仔细的分析，确保移位过程中的平稳性和安全性，确保桩位严查不超过20毫米[4]。使用桩机自带校准仪器需要合理调整整个桩机的水平位置，确保桩机的偏差方向可控，三轴水泥搅拌桩调整在一个水平线。

2.2.6浆液制备

为了保障三轴搅拌桩强度以及隔水性满足要求，需要严格遵循相应的标准规范制备水泥浆液。在制备的过程中要保障时间充足，一般情况下需要超过三分钟，以确保搅拌的均匀性，超过两个小时浆液需重新拌制。

2.2.7喷浆搅拌下沉

针对一些钻速无法均匀控制的地层来说，需要根据实际情况科学合理的增加搅拌次数。对桩底进行充分搅拌注浆，保障下沉与提升的匀速性，确保水泥浆与原地基土搅拌充分。

2.2.8喷浆搅拌提升

钻杆下沉到设计的深度之后，需要在底部停顿然后不断喷浆，时间大于10分钟，务必保障泵送的连续性。在钻杆下沉以及提升过程中，都需要注入水泥浆液。

3施工过程控制

（1）对于应用到的施工设备都需要进行编号，同时确保施工责任进行明确的分工。

（2）水泥搅拌桩开钻之前，需要使用水把整个管道冲洗干净，必须要在管道不堵塞的情况下，才能够将水全部排进最后再进行后续的开钻。

（3） 在施工的过程中，工作人员需要严格把控喷浆的具体时间以及最后停止的时间。在没有喷浆的过程中，工作人员不能够进行钻杆提升。

（4）如果施工期间发现喷浆不足，这个时候需要采取整桩复搅的操作，复喷的量不可以低于设计用量。如果发生停电或者机器出现问题的情况不得不中断喷浆，对中断时的深度进行全面记录，而且要在规定的时间内进行不间断的补喷，并且把补喷的情况严格记录下来。补喷重合段需要超过50厘米，若超过了12个小时，则需要采取补桩措施。

4 特殊情况处理

4.1 施工冷缝处理

三轴搅拌桩搭接具体施工间隔要低于一整天的时间，如果超过了在进行搭接施工的过程中，应该减小搅拌的速度。如果没有办法搭接或者是搭接不良，这个时候需要及时的记录施工冷缝，并且采取下列的补救措施：首先是对下沉以及提升的速度进行严格的掌控，减小速度，以此增强搭接的质量[5]；其次是施工期间如果存在冷缝，需要在冷缝处围护桩外侧补搅水泥搅拌桩方案，等到围护桩具备一定强度时开展补桩操作，防止出现偏钻现象，为补桩效果提供保障。

4.2 遇孤石的处理措施

通常来说，三轴水泥土搅拌桩适用于粒径较小的地质层。如果在实际应用过程中发现了较大的孤石，那么工作人员则可以通过使用水冲击的方法来增强水泥的掺杂量，如果这种方式没有办法冲脱孤石，则可以选择加桩补强的方式。

4.3 意外停机时的应急措施

如果出现意外停机的情况，把钻杆下沉0.5米，然后再次喷浆搅拌，避免发生断桩或者是夹层的情况。如果咬合时间超过了一整天，那么在使用第2根桩的时候，就需要增多浆的含量，或者是可以通过使用加桩的方式来进行处理。

5 结语

实际施工实践表明，使用三轴水泥土搅拌桩槽壁加固具有非常好的施工效果，而且施工操作相对来说比较简便。与此同时，实验结果表明桩身质量等指标都符合标准要求，应用效果良好。

参考文献：

[1]刘建国,杨云飞,朱军,常海燕,江竹,梅源.三轴深层搅拌桩加固南京地铁车站槽壁应用研究[J].安徽建筑,2019,26(10):155-158.

[2]王忠,钱晨,徐寿扬,董松,武亮.复杂条件下的地下连续墙成槽施工技术[J].建筑施工,2019,41(06):1020-1023.

[3]管天飞.紧临地铁深基坑施工技术[J].安徽建筑,2018,24(05):188-189+298.

[4]李颖颖,刘玲,李立.浅谈三轴搅拌桩在加固基坑槽壁中的应用[J].工业设计,2017(03):162-163.

[5]周惠涛.超深三轴搅拌桩作基坑槽壁加固对紧邻轨道交通的影响[J].上海建设科技,2016(04):48-49.