浅谈三轴搅拌桩施工技术

潘育民PANYu-min

（武汉威仕工程监理有限公司，武汉430077）

（WISDRIEngineeringSupervision&ManagementCo.，Ltd.，Wuhan430077，China）

摘要：三轴水泥土搅拌桩是多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时在钻头端部将水泥浆液注入土体，经充分搅拌混合后，再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体的一种施工工艺。特点是构造简单，挡土止水性能好，材料还可循环利用。

Abstract:Triaxialcementstirringpileisakindofconstructionprocessthatmulti-axismixerdrillsthecuttingsoilinplace,whilethedrillendsinjectsthecementslurrytothesoil,afterthoroughlymixing,andtheninsertstheH-beamorotherbeamsintostirringpilebodytoformtheundergroundcontinuouswall.Itscharacteristicsincludesimplestructure,goodretainingandsealingproperties,andrecycledmaterial.

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关键词 ：三轴搅拌；钻孔；H型钢插放；回收；工艺简单

Keywords:triaxialstirring；drilling；H-beampluggedup；recycling；simpleprocess

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）21-0101-02

0引言

随着现代化建筑物不断地向地下发展，对基坑围护的要求也越来越高。现在的高层大多数采用了咬合桩和地下连续墙的形式进行基坑围护，这样一来施工周期长，而且造价也高，会增加整个工程项目的施工成本。三轴搅拌桩作为一种新型的基坑围护形式，比起地下连续墙和咬合桩来说，不仅占地面积小、环境污染小、挡水效果强而且施工成本低。随着这种工艺的不断完善和成熟，在国内的地下工程的施工中得到了越来越广泛的应用。

1工程概况

镇江市大市口地下人防通道工程位于镇江市大市口核心区域，该工程采用的施工方式是明挖法，其中东北下沉广场挖深12.5m，其余地段基坑挖深9.00m。本工程支护采用钻孔灌注桩+三轴搅拌桩，其中三轴搅拌桩数量为419根。

2SMW工法在深基坑中的应用

SMW工法最早是由日本的一家企业开发成功的，其后该工法凭借构造简单，止水性能好，造价低，工期短，环境污染小等优势，被广泛应用在城市中的深基坑工程中。原理是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体，同时把水泥浆液用钻头端部注入土体，使两者充分搅拌后，将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内，形成地下连续墙体，以起到挡土和止水的作用。

3SMW工法施工顺序

3.1场地回填

正式施工前，应保证施工区域无异物，且场地平整，保证素土回填夯实，路基承重荷载符合相关规范标准。

3.2测量放线

实施放样定位和高程引测工作时充分考虑坐标基准点和设计图等因素，同时做好临时和永久标志。为保证结构安全合理，在进行搅拌施工前应先参考设计要求对放样定线后的各项数据进行测量技术复核，只有保证无误后才能进行下一步的施工。

3.3开挖沟槽

参考相关设计要求，选用0.4m3挖机开挖沟槽，在其过程中应保证施工区域清洁，沟槽尺寸如图1，另外应注意及时处理开挖沟槽余土，保证施工正常进行，实现文明施工。

3.4定位型钢放置

放置定位型钢时严格遵守相关的规范标准，首先在垂直方向放置两根规格为200×200，长约2.5m的定位型钢，然后在平行方向放置两根规格为300×300，长约8~20m的定位型钢，要求在拐角处H型钢和围护中心线成45度角，采用型钢定位卡进行H型钢定位。

3.5三轴搅拌桩孔位定位、钻孔、移机

首先应在开挖的沟槽两侧铺设导向定位轴线，然后依此为依据划定钻孔位置和插H型钢的控制位置，相关人员参考已定的位置严格控制钻机桩架就位，确保钻孔轴芯正确；同时参考设计要求安排钻杆下钻深度，并把控制标高引测到定位型钢上，达到科学控制成桩深度的目的。机械设备的移动，沿着基坑围护中心方向按拟定的作业顺序移动作业，采用间隔全断面套打的方式作业，以此循环直至围护墙体成型（如图2）。水泥搅拌桩未基坑内外止水帷幕，若施工中出现冷缝，必须及时采取有效措施进行补救，一般处理（如图3）。

3.6拌制水泥浆液

为保证施工质量符合相关要求，应保证拌制的水泥浆液均匀，符合相关规范标准。水泥搅拌桩采用42.5及普通硅酸盐水泥，水泥砂浆水灰比为1.0~1.5左右，水泥掺入比20%。拌浆及注浆量以每钻的加固土体体积换算，浆液输送能力结合成桩钻进速度综合控制。土体加固后搅拌土体28天抗压强度不小于设计强度。

3.7钻孔搅拌成桩

参考设计成桩深度，桩机在运行的过程中应保持钻杆匀速下钻，匀速提升，认真控制下钻和提升速度，下钻速度不大于1.0m/min，提升速度不大于2.0m/min，需注意速度不是固定的，可依据实际情况进行必要的调整；同时注入搅拌均与的水泥砂浆（下钻70%~80%，提升30%~20%）。并注入压缩空气在孔内，保证土体和水泥砂浆进行充分搅拌，促进工程的顺利实施。

3.8H型钢的插放和固定

选用大型吊装机械将焊接定尺的H型钢在合适的时机吊起，在指定位置依靠H型钢的自重下插到设计规定深度、标高；型钢垂直度控制在1/200以内，固定在沟槽两侧铺设的定位型钢上，直至孔内的水泥土凝固。

3.9涂刷减摩剂

由于H型钢的结构强度符合标准后会被回收，在H型钢上涂刷减摩剂有利于H型钢回收。

3.9.1保证H型钢表面清洁无异物。

3.9.2为保证涂层均匀，不易剥落，涂敷于H型钢上的减摩剂应满足已被完全加热融化、搅拌时厚薄均匀等要求。

①由于在型钢表面潮湿的情况下涂刷减摩剂会导致剥落，应尽量避免在雨雪天进行此项工序。

②不应在H型钢表面铁锈清除后立即涂减摩剂，必须保证施工时H型钢表面清洁。

③H型钢表面涂上涂层后，如果出现异常情况，应立即采取有效应对措施，重新涂刷减摩剂。

④基坑开挖后，设置支撑牛腿时，只有保证H型钢外露部分的涂层已被清除，才能进行电焊。同时要求牛腿必须在地下结构完成后清除，然后磨平型钢表面，重新涂刷减摩剂。

⑤为便于H型钢的起拔回收，在进行浇注压顶梁时，必须用牛皮纸或泡沫塑料将埋设在梁中的H型钢部分和混凝土分开。

3.10H型钢回收

①待地下主体结构达到相关设计要求时，应采用专用设备对H型钢进行回收。

②为尽量减少对附近建筑物和地下管线的影响，应用0.5水灰比的水泥砂浆自流充填H型钢拔除后的空隙。

3.11工程量计算方法

①水泥搅拌桩工程量＝桩径截面积×（设计桩顶标高－设计桩底标高＋另加长度）×根数

②空搅部分工程量＝桩径截面积×（自然地坪标高－设计桩顶标高－另加长度）×根数

③对于单头水泥搅拌桩来说，桩径截面是个圆，所以桩径截面积＝πr2。

4经济效果分析

现在镇江市这个工程的使用效果良好，在整个施工过程能看出，三轴搅拌桩的施工工艺可操作性强，质量控制可行简便。经过检验在桩身质量以及止水效果都达到了预期的效果。此项工序开始施工前，对存在的难点进行了周密策划，根据计算，确保了工程的顺利施工，满足了规范和各方的要求，就此工程施工缩短工期11天，并为后续工序施工创造了条件，节约经济成本38万。

5结束语

本工程在对抗土体位移、沉降观测等效果来看也是不错的，可见具有较高的推广价值。但是在施工该过程中也发现了不少问题：如桩体垂直度控制、下沉和提升控制、如何保证加固体强度均匀以及搅拌桩施工冷缝的等，这些问题在施工中得到了解决，也为以后的工程起到了借鉴作用。

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参考文献：

[1]JGJ199-2010，型钢水泥土搅拌墙技术规程[S].

[2]DB33/T1082-2011，浙江省型钢水泥土搅拌墙技术规程[S].

[3]俞婷.三轴搅拌桩的工艺原理及监理要点[J].山西建筑，2014（31）.