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摘要：三轴搅拌桩在我国软土地基应用较多,主要应用于止水帷幕、地基加固等诸多地下工程领域。该法主要以三轴搅拌钻机对土体进行切削,同时在钻机的前端喷出水泥浆使水泥浆与切碎的土体充分混合,从而形成具有一定止水效果。本文分析了三轴搅拌桩作为基坑止水帷幕的应用。
关键词：三轴搅拌桩；基坑止水帷幕；应用；
三轴搅拌桩利用专门的三轴搅拌机械钻头切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，在各施工单位之间采取重叠搭接施工，在水泥土混合体未结硬前再将Ｈ型钢插入搅拌桩体内，形成具有一定强度和刚度的、连续完整的、无接缝的地下连续墙体，该墙体可作为地下开挖基坑的档土和止水结构。
一、概述
三轴搅拌机施工，是利用水泥作为固化剂的主剂，三轴中的外侧两轴同向旋转喷浆与土拌合，中轴逆向旋转高压喷气在孔内与水泥土充分翻搅拌合，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。一是三轴搅拌桩加固优点分析。三轴搅拌桩相对单轴或双轴搅拌机械使原来已拌合的土体更加均匀，成桩直径更加有效，加固效果更优。三轴搅拌机械施工效率高，工期大大缩短，对于施工工期要求紧的工程，此法施工特别有效，适用范围广。二是三轴搅拌桩加固缺点分析。地基加固施工时，将要置换出一部分泥浆，导致现场会泥泞不堪，对工地要求的文明施工造成影响。所以如果场地允许，可以挖一基坑，将钻出的泥浆流入基坑，再由汽车运出施工现场。
二、三轴搅拌桩作为基坑止水帷幕的应用
某建筑面积90798.32㎡,地下2层,地上6层,建筑高度30m,三轴水泥搅拌桩施工最大深度约为13.1m。三轴水泥搅拌桩主要机械有三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆搅拌机，储浆罐、电脑流量计。合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长，造成注浆压力损失及管道堵塞。
1.平整场地。施工前应事先了解施工现场情况，测量工程师对现场大概范围进行放样，一般都要比设计范围多出7m 左右。采用装载机或推土机对场地的障碍物或不平的地方进行清除或推平，保证施工现场有一个比较平坦的施工环境，导沟采用挖机开挖工作沟槽，沟槽宽度为1．2m、深度1m。场地范围宽松时应开挖一个比较大的基坑，将施工产生的泥浆流入基坑，再由汽车拉出场地。桩基桩位经专业测量工程师精确放样后，才可以进行钻机的移动就位，在钻机四个支座下设较大面积的钢垫板，使钻机在钻进中保持平稳，移动中要确保平稳、安全，待桩机就位后，用吊锤检查调整钻杆与地面垂直角度，确保垂直度偏差不大于1%。按搅拌桩施工图纸定出桩体的排列位置，施工前根据围护坝体宽度开挖槽沟，用全站仪定出桩位中心线，并用小木桩打入土中做标记，然后根据中心线用钢卷尺定出各桩位中心。
2.水泥浆拌制。按成桩工艺试验确定配合比拌制水泥浆，水泥浆的制备须有充分的时间，制备好的水泥浆滞留时间不得超过2h。水泥浆从灰浆拌合机导入储浆罐时，必须通过滤网，把水泥硬块剔出。水泥浆要保证浆均匀性、不离析。启动电机使搅拌机沿导向架边旋转搅土，在搅拌机进尺达到桩顶标高以上０.５m 左右时，开动灰浆泵将水泥浆通过搅拌机钻杆喷入被搅动的土层，边钻进，边喷浆，边搅拌，直至设计深度。在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴芯就位不偏。
3.三轴搅拌桩施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆三轴搅拌桩分为二喷三搅、二喷二搅、一喷二搅、多喷多搅。二喷三搅为水泥浆配制好后,停滞时间不得超过2小时,搭接施工的相邻搅拌桩施工间隔不得超过12h。注浆时通过2台注浆泵2条管路混合注入；采用“二喷二搅”施工工艺，第一次喷浆量控制在60％，第二次喷浆量控制在40％；严禁桩顶漏喷现象发生，确保桩顶水泥土的强度；一喷二搅时搅拌头下沉到设计标高后，开启灰浆泵，将已拌制好的水泥浆压入地基土中，并边喷浆边搅拌约1~2 分钟；多喷多搅施工工艺时开启灰浆泵同时喷浆，边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土充分拌合，直到下沉钻进至桩底标高，并原位喷浆30s 以上。提升喷浆搅拌时确认浆液已经到桩底时，以试验确定的速度提升搅拌钻头，边喷浆边旋转，提升到离地面50cm 处或桩顶设计标高后再关闭灰浆泵，在原位转动喷浆30s，以保证桩头均匀密实。在压浆时，前台操机与后台供浆应紧密配合，联络信号必须明确，后台供浆必须连续，一旦因故停浆，必须立即通知前面。如果供浆不及时，为防止断桩和分浆，待恢复供浆时再喷浆提升。三轴搅拌桩施工过程中出现冷缝,则采取在冷缝处搅拌桩外侧补搅拌桩的技术措施,新增搅拌桩与原搅拌桩搭接厚度约10cm。
4.Ｈ型钢加工及插拔。吊装前，Ｈ型钢在距型钢顶端中心处开一孔径约8cm圆孔，便于吊车钢丝绳穿过。型钢长度不够需拼焊的，焊缝应均为坡口满焊（焊缝质量等级须达到三级，无气泡、夹渣、平整），并打磨焊缝至与型钢面一样平，涂刷减摩剂1-3mm。水泥搅拌桩施工完毕后30min内，吊机就位，安装好吊具及固定钩，校核Ｈ 型钢垂直度，然后用吊机起吊Ｈ型钢插入至桩位，借助高频振动器将型钢沉至设计标高并固定。型钢桩的拔除：在地下室结构施工至±0.00楼板，混凝土强度满足设计要求后方可进行支护桩与地下室外墙空隙土方回填，然后采用专用夹具及千斤顶起拔Ｈ型钢。型钢拔出孔洞用水泥浆或中粗砂填实。
三、质量措施
搅拌桩施工的关键是确保水泥掺合的均匀度和土体的搅拌均匀性，正式施工前，除制订针对性的施工工艺外，还须先作试桩，在试桩各项指标达到设计要求后，方可进行正式施工。钻进过程中，若遇孤石等障碍物时应停止施工，退出桩机，利用镐头机将其破除干净后继续施工，若因此产生过大的空洞，须用粘土回填再进行施工如遇到无法到达设计深度、停电等特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点0.5m 处，恢复时再喷浆钻搅。如因停机时间较长，需拆卸输浆管路清洗，防止浆液硬结堵管。待处理结束后立即把搅拌钻上提和下沉1m 后方能继续注浆，等10-20秒恢复向上提升搅拌，以防止断桩发生。施工过程中一旦出现冷缝（桩体不连续施工超过24 小时）则首先做好标记，然后采用在冷缝处止水桩外侧补搅拌桩方案，补桩与止水桩搭接厚度约15-30cm。施工不连续、机械设备损坏或突然停电的影响：深搅桩施工过程中，难免不会造成施工不连续、机械损坏或突然停电，上述情况发生后必须在20 分钟内处理完毕，否则水泥浆会发生初凝，相邻桩进行搅拌时无法进行，必须离开一定距离进行施工从而形成冷缝。在冬季大风、大雪来临前应对三轴搅拌桩及机具进行加固处理。施工用临时管道作好保温工作，采用3cm厚矿棉包住管道，施工完毕后应将水管内余水放干净，避免因余水残留导致管道冻裂。
三轴搅拌桩相对于传统工法的优势较为全面，特别在良好地下土质具有施工效果显著、速度快、较为经济的特点，在止水帷幕施工技术占有重要地位。三轴搅拌桩对土体加固能取得理想的效果，具有较高的推广价值。
参考文献：
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[3]赵同新，高霈生.深基坑支护工程的设计㈦实践[M].北京：地震出版社，2015.
论文作者:孙超,吴丹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
标签：水泥浆论文; 型钢论文; 基坑论文; 灰浆论文; 水泥论文; 搅拌机论文; 钻机论文; 《防护工程》2018年第1期论文;