摘要：本文根据本人的工作经验及工程实例，对基坑围护工程施工要点进行了分析探讨。
关键词：基坑围护：水泥搅拌桩；重点；难点
1、工程概况
该工程的基坑围护分为A1、A2、B、C四个区域，A1区域1～11#楼场地内开挖深度为5.4m，道路侧开挖深度为6.1m，基坑面积约20164㎡，基坑延长米约1130m，围护结构道路侧采用4.2m、4.7m宽重力坝，场地内开阔区域采用1：1.5两级放坡，一二级坡之间设3m宽平台，平台处加双排双轴搅拌桩止水；
A2区域开挖深度为3.95m，局部深度为5.55m/5.45m，12#～15#楼基坑面积约4925㎡，基坑延长米约422米，16#楼基坑面积约1299㎡，基坑延长米约146m，靠近红线侧采用3.2m、3.7m、4.2m宽重力坝结构，场地内开阔区域采用1：1.5两级放坡，一二级坡之间设3m宽平台，平台处加双排双轴搅拌桩止水。
B区域19#楼开挖深度为3.0m，基坑面积约310㎡，基坑延长米约76m，采用用1：1.5两级放坡，一二级坡之间设3m宽平台，平台处加双排双轴搅拌桩止水。
C区域23#楼开挖深度为5.05m，基坑面积约2263㎡，基坑延长米约193m，北侧、西侧采用4.2m、4.7m、5.2m宽重力坝结构，东、南侧较为开阔采用1：1.5两级放坡，一二级坡之间设3m宽平台，平台处加双排双轴搅拌桩止水。
本工程A1区±0.00相当于绝对标高+4.800m，A2区±0.00相当于绝对标高+5.950m，B区±0.00相当于绝对标高+5.600m，C区±0.00相当于绝对标高+5.150m。
设计参数：水泥掺量13%，暗浜区16%，水灰比0.55，28天桩身无侧限抗压强度0.8Mpa，止水帷幕墙体垂直度1/150。
2、基坑围护工程的重点、难点及解决方案
2.1基坑围护工程的重点
二轴深层水泥土搅拌桩形成的重力坝对基坑起到止水和挡土的作用，防止基坑在土方开外过程中土体产生过大的变形，对周围地下管线、道路及周边建筑物、构筑物等环境产生破坏，所以加强基坑重力坝变形控制，达到报警值时立即督促施工方按应急预案制订的措施处理。
2.2基坑围护工程的难点及解决方案
2.2.1二轴深层水泥土搅拌桩体不均匀
主要原因：施工工艺流程不合理；搅拌机械、注浆机械中途发生故障，造成灰浆搅拌不均匀，注浆不连续，供浆不均匀，使软粘土被扰动，无水泥浆拌和；搅拌机下沉、提升速度不均匀。
解决措施：①施工前对搅拌机械，注浆设备、制浆设备进行检查维修，使处于正常状态；②灰浆搅拌机搅拌时间一般不少于3min，增加搅拌次数，保证搅拌均匀，不使浆液沉淀、离析；③提高搅拌转速，降低钻进速度，边搅拌，边下沉或提升，提高拌和均匀性；④采用一次注浆，二次补浆或反复搅拌的施工工艺；⑤拌制加固剂时不得任意加水以防改变水灰比（水泥浆的浓度），降低桩身强度。
2.2.2施工过程中喷浆中断
主要原因：注浆泵损坏；喷浆口被堵塞；输浆管路中有硬结块及杂物，造成堵塞，爆裂，管路中途漏浆；浆液水灰比稠度不适合。
解决措施：①注浆泵、搅拌机等施工前应试运转，保证性能良好；②喷浆口应采用逆止闸（单向球阀）或钻头喷浆口上方设置越浆板，以使泥土不得倒灌，解决喷浆孔堵塞问题，使喷浆顺畅正常；③注浆应连续进行，不能中断，高压胶管搅拌机输浆管与压浆泵应连接可靠；④压浆泵与输浆管路施工完毕后要清洗干净，集浆斗（池）上部设细筛过滤灰浆，防止杂物及硬块进入各种管路，造成堵塞；⑤选用合适的水灰比（宜0.45—0.55）。
2.2.3喷浆搅拌成桩后余浆过多
主要原因：搅拌加水过量；输浆管部分堵塞；泵送压力低，单位时间送浆量减少，达不到设计要求。
解决措施：①重新标定拌浆水灰比，严格执行设计标定的水灰比；②浆液拌和要均匀，不能停置过久，不得有沉淀或异物；③喷浆搅拌下沉前要先检查喷浆口，观察喷浆是否畅通；④倒入贮桶的液浆一定要进行细筛过滤；⑤每次搅拌成桩完毕后，要及时排空泵中残浆，清洗管路的浆液，以防止结块而阻塞；⑥适当提高、调整泵送输浆压力，确保设计确定的单位时间送浆量。
2.2.4抱钻、冒浆
主要原因：工艺选择不适当；加固土层中的粘土层（特别是硬粘土层）或夹层，是设计拌和工艺的关键问题，因这类粘土颗粒间粘结力强，不易拌和均匀，搅拌过程中容易产生抱钻现象；有些土层虽不是粘土，也不容易搅拌均匀，原因是由于其上浮压力较大，拌浆能力差，易出现冒浆现象。
解决措施：①选择适合不同土层的不同施工工艺，如遇较硬土层及较密实砂质粘土，可采用以下拌和工艺即：输水搅拌（予搅）——输浆拌和——复搅拌；②搅拌机下沉入土前，桩位处要适量注水，使搅拌头表面湿润。表土为软粘土层时，还可掺入适量的砂子，改变土的粘度，防止土抱钻头；③在搅拌、输浆、拌和过程中，要随时记录孔中所出现的各种现象；④由于输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆，使实际输浆量小于设计量，这时应采用“输水搅拌（予搅）——输浆拌和——复搅拌”工艺，并将搅拌转速控制在50—60r∕min；钻进速度为0.5m∕min，会使搅拌均匀，减少冒浆。
2.2.5桩顶加固强度低及有效长度不够
主要原因：表层加固效果差，是加固体的薄弱关节；所确定或选用的搅拌机械和拌和工艺，由于地基表面覆盖压力小，在拌和时土体上拱，不易拌和均匀。
解决措施：将桩顶标高1m范围内作为加强段，进行再次复拌加注浆，并提高水泥掺量（一般为15%左右）；在设计桩顶标高时，应考虑需凿去0.5m，以加强桩顶强度，并保证搅拌喷浆成桩的有效长度，达到设计桩长要求。
2.2.6喷浆搅拌下沉未达到预定标高，集料斗浆液已排空
主要原因：拌制灰浆投料不准；灰浆泵磨损漏浆；灰浆泵输浆量增大。
解决措施：重新标定投料量，严格执行设计规定标准；检修灰浆泵；重新标定灰浆泵的输浆量，严格执行设计的单位输浆量，并保证搅拌下沉速度稳定和输浆量均匀。
3、施工方案及施工技术措施
3.1施工方案
3.1.1施工工艺流程
水泥搅拌桩采用“两喷三搅”的施工工艺。
3.1.2施工工艺标准
（1）样槽开挖：根据围护设计图纸，在地面上沿加固搅拌桩的内外边线，用灰线标出，用挖机将上部砼地坪及障碍物挖除。槽沟的宽度一般比设计挡土墙宽约20cm，加固搅拌桩的槽沟深度约为0.5m。
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（2）桩位测量定位：根据设计图纸，先进行定位桩（或角点桩）的测量定位，然后按照设计间距，拉线量测，在样槽内用竹签标记。
（3）桩机就位对中：搅拌桩机械到达施工桩位时，先调平、对中，控制桩位偏差小于2cm，塔架桅杆及搅拌杆的垂直度偏差控制在0.5%以内。
（4）水泥浆液制配：严格按设计要求的参数进行配方投料，拌制水泥浆液；在送浆前，须不停地搅拌，防止浆液离析。
（5）预搅下沉：启动搅拌机的主电机，放松钢丝绳，用中档（1.0m/分钟）速度下沉。
（6）第一次注浆、提升：待下沉到设计桩底标高时，开启灰浆泵将水泥浆液送入土层中，然后边喷浆、边搅拌、边提升，提升速度为0.5m/min，第一次注浆量为全部注浆量的70%。开始提升时须保证水泥浆液已送达孔底，并要求底喷时间不少于10秒。
（7）重复搅拌下沉：当搅拌杆钻头提升至高出设计桩顶标高0.50m时，关闭灰浆泵，重复下沉搅拌，使水泥浆液与土体搅拌均匀。
（8）重复喷浆提升：当搅拌钻头下沉至原深度时，再开启灰浆泵，将浆液送入地基中，边提升、边喷浆，提升速度为1.0m/min，到达桩顶标高以下1.0m时，用0.5m/min的速度进行提升；在提升至桩顶标高以下0.5m时，再下沉搅拌数秒进行顶喷，提高桩头强度；本次注浆量为剩余的30%浆液量。
（9）第三次下沉、提升：下沉搅拌头到设计桩底标高位置，再搅拌提升，提升速度控制在1.0米/分钟档位，充分地使液浆与土体搅拌均匀，提升到桩顶标高以上0.5m时，将钻头提出地面，成桩结束。本次下沉、提升搅拌过程中，不喷浆，其作用在于将前二次注入的水泥浆进行充分的搅拌均匀，提高水泥土的搅拌质量及浆液搅拌的均匀性。
（10）冲洗输浆管、检查搅拌钻头：每施工完一根桩时，必须用清水冲洗所有输浆管路，直至基本干净，清除钻头上粘附的粘土，并检查搅拌钻头有否损坏、磨损，若磨损较大（小于设计桩径20mm时），应及时维修，钻头损坏时要进行更换。
移机至下一桩位，对准桩位中心，调整垂直度，进行下一根桩的施工。
3.2施工技术措施
3.2.1主要施工技术措施
（1）搅拌桩测量控制网点和工程桩相一致，测放后用其他测点进行校核，并用钢卷尺在地面进行实地测量，误差控制在5mm以内，标高引测误差小于1cm。
（2）控制桩机对位的机座水平度、桅塔及搅拌杆的垂直度，机身的走向要和围护轴线相平行；移机距离要通过实际测量后确定，沟槽内有桩位标签，相邻桩搭接距离要控制好。
（3）控制后台水泥的投放量，按规定的投入量和加水量进行搅拌，通过检查水泥浆液的比重来控制水灰比，测量的数据要记录在案。前台控制搅拌杆的入土深度和钻进下沉、提升速度来控制浆液的注入量；通过控制单桩的成桩时间和每天实际完成的工作量来控制止水帷幕的施工质量和搅拌桩土体的均匀性。
（4）施工范围的控制，在施工前通过测量加固位置的场地标高，通过丈量搅拌杆的长度和计算入土深度，在塔架上作出标记；为保证坑内加固施工质量，实际停浆面要高出底板开挖面0.5m左右。
（5）内加固区域的加固边线、角点桩要通过测量进行确定，在槽沟开挖后重新复测标定，尤其是靠近工程桩及围护钻孔桩位置的搅拌桩要定位、对位准确，在施工时能准确地避开工程桩。
（6）控制喷浆提升速度，顶喷和底喷的浆量要得到保证，确保每根桩计算浆液量用完。
（7）搅拌桩在靠近原围护墙体时，要尽量减少操作面的距离不要大于20cm，控制围护墙体的位移、变形量。
（9）搅拌桩施工使用的材料（主要为PO42.5水泥），要按批次、批量进行复试检验，只有通过复试检验合格的材料方可用于施工。
3.2.2暗墩加固搅拌桩技术措施
（1）暗墩加固搅拌桩是在已施工过工程桩的区域进行施工，由于工程桩施工的偏差及搅拌桩测量、对位时的偏差，有可能和工程桩相碰。此时，应采取内加固搅拌桩的避让措施，以免造成搅拌钻头的损坏、搅拌杆的折断及搅拌机械的损坏；因避让工程桩而不能施工的个别搅拌桩须采取其他方式进行加固，或将其搅拌桩进行移位，附近搅拌桩施工时增加注浆量的方法进行补救。
（2）暗墩加固拌桩在靠近围护体结构时，应尽量靠近围护结构，以不相碰撞为限，距离要求小于20cm，尽量减少围护体结构的变形量。
（3）内加固搅拌桩开挖面上下水泥掺入量不同应注意，在施工时应控制好停浆面。搅在基坑开挖后，加固区域和未加固区域的土质要有明显的区别。
4、基坑围护工程质量管理措施
4.1在设计交底前由总监理工程师组织监理人员认真熟悉图纸，弄清不同部分的布桩特点，桩径、长度、数量、掺灰量，做到心中有数，对图纸中存在的问题通过建设单位向设计单位提出书面意见和建议。
4.2施工前由总监理工程师组织土建专业监理工程师及相关人员审查施工单位报送的施工设计并提出审查意见，经总监理工程师签认后报建设单位。
4.3检查桩机等设备机械性能的完好程度，经有资格的检测机构检测合格并出具检测报告后方允许使用。
4.4审查计量器具、测量仪器是否经过法定计量检测单位定期校验合格、出具校准证书，并满足施工测量精度的要求。
4.5对拟建工程定位轴线进行复核测量，并签署相关报验资料
4.6当施工单位的资质、人员、材料等准备就绪，具备开工条件时，总监签发开工报告，工程正式开工。
4.7在施工过程中，现场监理人员加强巡视、旁站及做好隐蔽验收，重点控制下沉、提升速度、水泥掺量、水灰比、浆液比重、供浆压力、供浆量及桩机的垂直度、桩位对中偏差，加强现场监控以保证基坑围护工程的施工质量。
4.8如因特殊原因，桩间搭接间歇时间超过24小时，应对最后一根桩先进行空转留出榫头以待下一批搭接。如间歇时间过长，与后续桩无法搭接，施工单位应在监理工程师和设计认可后，采取局部补桩或注浆措施，保证搭接部位不出现渗漏。
4.9成桩15天后，开挖深度、长度不小于2.0米的一处，测量墙体中桩的垂直度和桩位偏差、桩顶标高，观测桩间搭接状态、搅拌的均匀度、渗透水情况、裂缝、缺损等情况；在防渗墙中钻孔取得水泥土芯样，室内养护到28天，做无侧限抗压强度和渗透试验，取得抗压强度、渗透系数和渗透破坏比降等指标，作为判断施工质量的依据。
4.10本工程采用轻型井点管、真空泵抽水、排水，当地下水位降至基坑内电梯井底部下面0.5～1.0米时，建设单位主持召开由施工、设计、监测、监理单位负责人参加的基坑土方开挖条件验收会议，各方面条件具备时，总监下达基坑开挖令，可以开挖基坑土方。
5、结束语
在本基坑围护工程施工过程中，项目部根据经过审图中心审核通过的设计图纸、专项施工方案、基坑监测方案、降水方案、土方施工方案及基坑围护工程专家评审意见书，认真组织施工、分项工程检验批验收及隐蔽验收，每道工序质量验收合格后方能进入下道工序，在施工期间，基坑变形始终处于控制状态，未对周围地下管线、道路、建筑物、构筑物产生影响。未发生安全质量事故，圆满地完成项目基坑围护工程！
论文作者:丘浩权
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
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