摘要：由于本项目地理位置特殊，位于天津市地下承压水最密集区域，并且周边建筑环境复杂，特此采用CSM工法水泥土搅拌墙作为基坑止水帷幕阻断地下承压水，以下将从本文中主要介绍CSM工法水泥土搅拌墙在本工程项目中的具体施工技术运用。
关键词：基坑支护；地质条件；止水帷幕；双轮铣；膨润土；水灰比；重复搅拌；槽段搭接
1工程概况
本工程项目占地面积18184.8㎡，建筑面积124500㎡，由商业、办公、住宅及其配套组成。其中办公楼30F，层高4.4m，标准层面积1800㎡，建筑高度149.00m；商业4F，层高5.1m，建筑面积6100㎡；住宅分3栋7F洋房和2栋15F小高层，标准层层高均为3.3m。地下室三层，建筑面积49500㎡。基坑面积约14000m2，基坑周长约520m，除办公楼区域外基坑采用逆作法方案实施，利用各层结构梁板作水平支撑，基坑周边采用700mm厚的等厚度水泥土搅拌墙进行阻断地下承压水。办公楼逆作区与顺作区分界处采用CSM工法厚度为700mm等厚度水泥土搅拌墙作为止水帷幕。
2重点难点分析
2.1CSM工法水泥搅拌墙施工过程中由于墙体深度普遍处于地下44m左右，并且临近某事业部地下人防区域，为保证不侵占基坑边线，对人防区域造成影响，导致对墙体垂直度控制要求极高。施工过程中将垂直度传感器安装于双铣头上，通过驾驶室内监控屏进行控制，同时配备几名专业技术人员实时跟踪，发现垂直度存在偏差后立即进行调整纠偏，确保墙体垂直度满足设计要求。
2.2水泥搅拌墙双轮铣铣头自重仅为400KN，当搅拌墙搅拌深度达到地下40m位置时由于地质层对铣头所产生的上浮力、摩擦力等反向作用力大于铣头自身的400KN。将采取具有高稳定性的全液压装置步履式BCM10，利用其加压油缸以及导杆给予双轮铣施加向下的轴向压力，保证满足设计深度要求。
3施工工艺流程介绍
3.1水泥土搅拌墙（CSM工法）设备准备阶段
场地内的施工区域平整后，进行双轮铣组装、后台水泥浆制备系统、空压机的安装的同时进行槽段测量放样后开挖槽沟，槽沟开挖深度、宽度不可过大，以免施工过程中无法进行槽位以及垂直度控制。
3.2水泥土搅拌墙（CSM工法）搅拌准备阶段
双轮铣移动至施工槽段过程中配备一台25t汽车吊进行钢板移位，由于BCM10双轮铣自重过大，场地内首层杂填土无法满足承压要求，为保证不产生整体倾覆以及整体稳定性，必须加设钢板铺垫。双轮铣到达指定区域后，必须进行机身垂直度、机身水平度修正调整，确保满足设计参数要求。
3.3水泥土搅拌墙（CSM工法）搅拌施工阶段
准备阶段完成后开启空压机进行注水至双轮铣头，铣头喷水开始搅拌，搅拌下沉速度严格按照设计要求进行。搅拌至黏土层与粉土层交界位置区域时应停止注水搅拌，应按照设计要求添加膨润土对槽壁起保护性作用。继续搅拌过程中每进尺4-6米进行提升二次搅拌，充分挥发膨润土性能作用直至槽底后开始注入水泥浆。墙底搅拌过程中应停留搅拌5min以上以及墙底往上5m范围内进行重复搅拌，保证墙体整体强度要求，提升速度严格控制，不可过快过慢，保证整体水泥浆均匀饱满。
3.4水泥土搅拌墙（CSM工法）施工完成阶段
施工完成后针对搅拌后存留的废浆以及其他残留物进行清除，保证施工场地内的整洁。
4施工工艺细部节点论述
4.1CSM工法水泥土搅拌墙施工顺序
本项目双轮铣水泥土搅拌墙施工按照跳幅方式进行搅拌，如图所示之中填充区域为搭接重复施搅，其中搭接长度不小于0.4m，确保整体连续形成闭合，同时也保证了接头的渗水率，双轮铣施工过程中的搭接以及墙体垂直度是根据相隔槽段重复施搅进行修正，保证满足整个墙体密闭性，从而达到止水效果。
4.2CSM工法水泥土搅拌墙地下障碍物清除
为保证水泥搅拌墙能够满足连续作业，施工前将采取施工区段内的地下障碍物超声波探测，对存在阻碍水泥土搅拌墙施工应立即清除，如施工区段内存在其他地下建筑（事业单位人防等）应当及时停止障碍清除施工作业，及时上报业主单位进行确认，以保证施工过程中的顺利进行，避免造成不可预见性破坏。
4.3CSM工法水泥土搅拌墙测量定位
根据业主单位提供的坐标控制点以及大沽高程控制点，按照施工总平面布置图、支护结构设计图所提供的平面位置将水泥土搅拌墙每幅槽段设置角部控制点以及墙体顶面标高控制点，并且设计临时控制桩位点，完成后做好技术复核记录表，及时上报监理及业主单位进行定位验收工作。
4.4CSM工法水泥土搅拌墙开挖导墙槽沟
按照测量定位后的水泥土搅拌墙围护边线采用220型挖土机进行槽沟开挖。开挖过程中严格控制槽沟截面尺寸，满足双轮铣搅拌工作截面即可，过大、过小可能导致墙体偏移。开挖深度1.5m即可，由于场地内首层为杂填土，开挖深度过高易导致塌方，开挖过程中仔细观察，做好临边防护工作，确保双轮铣水泥土搅拌墙正常施工。
4.5CSM工法水泥土搅拌墙机械就位
机械移动过程中由专业指挥人员进行指挥，移动过程中配备25吨位汽车吊进行铺垫钢板保证双轮铣的平稳移动，由于机身死角区域过多，移动过程中必须保证前后左右的障碍物情况，设置移动警戒区域，机械就位后及时检查设备存在的安全隐患，及时进行维修处理，保证机身安全性能，避免施工过程中出现埋钻事故。双轮铣整体平整后采用经纬仪观察钻杆整体垂直度偏差情况，超出规范允许偏差后及时调整；水泥搅拌墙平面位置偏差应控制在50mm以内，并且成墙后整体偏位不得超过20mm；搅拌至墙底是及时观察仪表显示深度，不得小于设计墙深且不得大于100mm，观察整体垂直度偏差控制在1/400以内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.6CSM工法水泥土搅拌墙膨润土配合比
主要控制膨润土掺量、水与膨润土浆液配比由设计制定，但地质情况多发生不可预见性应按照施工现场地质情况进行调配，按照实际图纸要求就设计参考配比范围为：
水与膨润土之比控制在：3.0～10.0，应根据现场地质实际情况进行调整；
膨润土掺入量：50～100kg/m3，墙抗渗系数不大于1*10^7cm/sec，应根据现场地质实际情况进行调整；
纯碱：3.6kg/m3，应根据现场地质实际情况进行调整；
浆液粘度：≥40s，应根据现场地质实际情况进行调整。
按照基坑围护结构施工特点,水与膨润土的配合比的相关技术要求如下:
（1）应根据施工现场的地质情况确定相应的配合比，水与膨润土的比重过大将会导致搅拌过程施工效率下降，水与膨润土的比重过大将会越严重影响槽孔壁的稳定性，从而导致塌孔。
（2）根据实际情况适当添加外加剂--悬浮剂，防止墙内原状土质（如粉土层）沉淀，造成后续水泥土搅拌过程中出现土质和水泥分层现象(离析)，给施工质量造成很大隐患。
（3）双轮铣施工作业中应降低土体置换率，避免造成对周边建筑环境的影响。
4.7CSM工法水泥土搅拌墙膨润土配合比
主要控制水泥掺量、水与水泥浆液配比由设计制定，但地质情况多发生不可预见性应按照施工现场地质情况进行调配，按照实际图纸要求就设计参考配比范围为：水泥掺量：不小于25%，即451.4kg/m³；
采用水泥标号：满足期龄要求的普通硅酸盐水泥P.O42.5。
建议水灰比：1.2～1.5，应根据现场地质实际情况进行调整；
按照基坑围护结构施工特点,水与水泥的泥浆配合比的相关技术要求如下:
（1）根据施工现场地质条件调配出合理的水灰比，能够保证水泥搅拌墙的整体强度要求。
（2）水泥掺入比的设计，必须确保水泥土强度，降低土体置换率，避免造成对周边建筑环境的影响。
（3）水泥土搅拌墙施工过程中，每幅水泥土搅拌墙进行一组70.7×70.7×70.7mm的试块留置，每组试块包括六个抗压试块，自然条件下养护28天，送检测中心做抗压试验。
4.8CSM工法水泥土搅拌墙双轮铣进搅拌
本项目采用四次搅拌四次喷射施工工艺，确保墙体强度满足要求。
1、首次钻进搅拌过程中喷射膨润土浆液（处于钻进困难时进行喷气，若不困难关闭气阀）：双轮铣头正转，进入粉土层时每钻进4-6米上下重复搅拌1米。
（1）开始搅拌时，采取喷水、下沉至黏土层与粉土互层面（地面以下4m），速度宜控制在50cm/min；
（2）地面以下10m开始喷射膨润土浆液，搅拌钻进至地面以下34m，速度宜控制在50cm/min，
（3）继续搅拌至设计标高（地面以下44m），喷膨润土浆，速度宜控制在0.1m/min。
（4）进行重复搅拌膨润土浆液8次，每次搅拌保持2min。复搅步骤：①搅拌至5米后向上提升1米；②继续搅拌至6米，然后提升1米；③重复第②步骤；......⑧搅拌至设计墙底后，提升1米，重复搅拌至至设计墙底。
2、第二次搅拌喷射水泥浆：双轮铣头进行反转，喷射水泥浆液；提升喷射水泥浆液搅拌至地面，提升速度宜控制在30cm/min；
3、第三次搅拌喷水泥浆：双轮铣头进行正转，喷射水泥浆液；由搅拌墙顶面标高钻进搅拌至设计底标高，钻进速度宜控制在80cm/min；
4、第四次搅拌喷水泥浆：双轮铣头进行正转，喷射水泥浆液；提升搅拌至墙体顶面标高时，提升速度宜控制在30cm/min。
4.9CSM工法水泥土搅拌墙双轮铣清理、移位以及监测
水泥搅拌墙槽段施工完成后将储料斗中加入适量清水，开启灰浆泵，清洗压浆管道及其它所用机具，然后移位再进行下幅墙的施工。
本工程邻近地铁盾构区、事业单位人防区域等情况较为复杂，在施工过程中由业主委托具有相应资质的单位对周围环境进行变形及地下水位监测,做到信息化施工，及时查缺补漏。
5CSM工法水泥土搅拌墙施工技术特点
（1）CSM工法设备成墙深度较大，最大成墙深度可达48.5米；
（2）CSM工法设备成桩尺寸、深度、注浆量、垂直度等参数控制精度高，可保证施工质量，工艺没有“冷缝”概念，可实现无缝连接，形成无缝墙体；
（3）CSM工法设备功效高，原材料（水泥等）利用率高；
（4）CSM工法设备对地层的适应性强，从软土到岩石地层均可实施切削搅拌；
（5）CSM工法设备的自动化程度高，触摸屏控制系统，各功能部位设置大量传感器，信息化系统控制，施工过程中实时控制施工质量；
（6）CSM工法设备施工过程中几乎无振动；
（7）CSM工法设备采用履带式主机底盘，可360度旋转施工，便于转角施工。可紧邻已有建构筑物施工，可实现零间隙施工；
6结语
由于该项目地理位置的特殊性所采取的CSM工法水泥土搅拌墙施工，整体槽段施工完成后有效的保证了针对周边建筑环境的影响，保证了隔断地下承压水的目的，与此同时采用CSM工法水泥土搅拌墙加快了施工进度并且保证满足设计强度要求。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2018).中国计划出版社出版发行.北京.2018
[2]天津市勘察院.DB29—202—2010建筑基坑工程技术规范[S].天津:天津市建设科技信息中心，2010
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.《型钢水泥土搅拌墙技术规程》(JGJ/T199-2010)中国建筑工业出版社出版.2010
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012).中国建筑工业出版社出版.2013
论文作者:彭桃锋,贺晋阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/20
标签：双轮论文; 水泥论文; 工法论文; 过程中论文; 浆液论文; 基坑论文; 墙体论文; 《基层建设》2019年第31期论文;