【摘要】：采用三軸深攪樁進(jìn)行地基加固及防滲處理是工程應(yīng)用技術(shù)措施之一。本文通過(guò)潤(rùn)德船塢工程為例，對(duì)三軸深攪樁施工工藝及質(zhì)量控制進(jìn)行了介紹和總結(jié)，為以后類似工程提供經(jīng)驗(yàn)和借鑒。
1、前言
過(guò)去受到國(guó)產(chǎn)施工設(shè)備的能力限制，在深20m左右的土層中較難進(jìn)行深攪樁施工，國(guó)產(chǎn)大扭矩、高效率的三軸深攪機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用成功，提高了我國(guó)深層攪拌樁的成樁深度、施工質(zhì)量與施工效率，擴(kuò)大了水泥土深層攪拌樁施工的土層適應(yīng)性，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。采用三軸深攪樁施工技術(shù)進(jìn)行地基加固及防滲處理，具有施工速度快、施工無(wú)污染、產(chǎn)生殘土少、工期縮短、低振動(dòng)、低噪聲、經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，是一種多用途的省錢、省時(shí)的新工藝，已被更多的人們所認(rèn)識(shí)和接受。
2、工程概況和工程特點(diǎn)
本工程三軸攪拌樁樁區(qū)分部在西側(cè)圍堰吹填區(qū)，內(nèi)距圍堰內(nèi)側(cè)鋼板樁中心軸線0.85m，樁位區(qū)域全長(zhǎng)100m、寬15.5m，底標(biāo)高均-20.00m，樁位I區(qū)頂標(biāo)高-3.50m、II區(qū)頂標(biāo)高-6.00m，III區(qū)頂標(biāo)高-9.00m，三軸攪拌樁徑為850mm，軸心距為600mm，樁與樁塔接250mm。圍堰與塢墩之間距離近，塢墩基礎(chǔ)開(kāi)挖后圍堰安全不能保證，對(duì)此區(qū)域采用三軸深攪樁進(jìn)行土體加固及防滲處理。加固區(qū)域立面結(jié)構(gòu)形狀按土壓力隨深度增加而增大，設(shè)計(jì)成階梯形。平面設(shè)計(jì)成縱橫網(wǎng)格形，每條縱向加固體采用設(shè)計(jì)主肋（橫向加固體）形式來(lái)傳遞結(jié)構(gòu)受力?？v向設(shè)計(jì)階梯形、橫向設(shè)計(jì)網(wǎng)格形即滿足圍堰安全，同時(shí)抵達(dá)降低了成本。
3、主要施工工藝及方法
3.1三軸攪拌樁施工工藝和施工程序
三軸攪拌樁施工工藝有“三攪二噴”和“二攪二噴”，本工程采用二次噴漿、二次攪拌、一個(gè)來(lái)回的鉆桿輸漿成樁工藝。結(jié)合了施工實(shí)際情況，施工順序采用單側(cè)擠壓式（順打法），比隔一打一（跳打法）移機(jī)時(shí)間短。這次的施工采用三軸攪拌設(shè)備，二根邊軸順轉(zhuǎn)，中間軸逆轉(zhuǎn)。該三軸由兩個(gè)壓漿管和一個(gè)壓氣管組成，壓氣管位于三個(gè)軸的中部。施工時(shí)，借助鉆頭端部的壓漿孔壓入水泥漿液，輔以高壓氣流，加劇三軸攪拌樁范圍內(nèi)土體的流動(dòng)性，使得每幅樁體的水泥漿與土體拌和充分，這樣形成的水泥土比在中軸內(nèi)壓入水泥漿形成的水泥土更均勻、強(qiáng)度更高。
3.2開(kāi)挖溝槽
根據(jù)基坑圍護(hù)邊線用挖機(jī)開(kāi)挖槽溝，溝槽尺寸為寬1200×深1500mm，并清除地下障礙物，開(kāi)挖溝槽土體及時(shí)處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地實(shí)際情況選擇安放型鋼以保證三軸攪拌樁正常施工。在垂直導(dǎo)槽方向放置兩根定位槽鋼20，長(zhǎng)約2.5m，按尺寸做出槽鋼定位卡，防止槽鋼插入時(shí)不正。在平行導(dǎo)槽方向放置兩根定位工字鋼32，長(zhǎng)約12m，作出1.8米一個(gè)標(biāo)記，便于施工中找樁位。
為保證樁位，每天校核定位型鋼與外放基準(zhǔn)線的距離，產(chǎn)生偏差立即予以糾正。場(chǎng)地布置綜合考慮各方面因素，避免設(shè)備多次搬遷、移位，以減少攪拌的間隔時(shí)間，盡量保證施工的連續(xù)性。
在導(dǎo)槽溝的兩側(cè)設(shè)置可以復(fù)原溝槽中心線的標(biāo)樁，以便在已經(jīng)開(kāi)挖好導(dǎo)槽溝的情況下，也能隨時(shí)檢查導(dǎo)槽的走向中心線。
3.3樁機(jī)就位
①移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置，并調(diào)整樁架垂直度達(dá)到0.5%以內(nèi)。樁機(jī)移位由當(dāng)班機(jī)長(zhǎng)統(tǒng)一指揮，移動(dòng)前必須仔細(xì)觀察現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)障礙物應(yīng)及時(shí)清除，樁機(jī)移動(dòng)結(jié)束后認(rèn)真檢查定位情況并及時(shí)糾正；
②每次移機(jī)后可用水平尺或水準(zhǔn)儀檢測(cè)樁機(jī)平臺(tái)的平整，并用線錘對(duì)立柱進(jìn)行垂直定位，并用經(jīng)緯儀經(jīng)常校核，經(jīng)緯儀檢測(cè)頻率為每天至少一次，必要時(shí)請(qǐng)專業(yè)監(jiān)理工程師到現(xiàn)場(chǎng)復(fù)測(cè)；
③樁機(jī)定位后再進(jìn)行定位復(fù)核，偏差值應(yīng)小于2cm；
④嚴(yán)禁發(fā)生定位樁及定位線移位，一旦發(fā)現(xiàn)挖機(jī)在清除導(dǎo)槽溝時(shí)碰撞定位樁及定位線使其跑位，立即重新放線，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工。
⑤最后校正垂直度，樁架垂直度指示針可調(diào)整樁架垂直度，并用線錘經(jīng)緯儀進(jìn)行校核。在樁架上焊接一半徑為5cm的鐵圈，10m高處懸掛一鉛錘，利用經(jīng)緯儀校直鉆桿垂直度，使鉛錘正好通過(guò)鐵圈中心。每次施工前必須適當(dāng)調(diào)節(jié)鉆桿，使鉛錘位于鐵圈內(nèi)，即把鉆桿垂直度誤差控制在1%內(nèi)。
3.4鉆進(jìn)攪拌
三軸攪拌樁在下沉和提升過(guò)程中均注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)格控制下沉和提升速度，Φ850鉆進(jìn)攪拌速度一般在0.5～1m／min，提升攪拌速度一般在1.0～2.0m／min。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人跟蹤檢測(cè)、監(jiān)督樁機(jī)下沉、提升攪拌速度，并在樁架上每隔1m設(shè)明顯標(biāo)記，用秒表測(cè)試鉆桿速度以便及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)速度，以達(dá)到攪拌均勻的目的。在設(shè)計(jì)樁底部分重復(fù)攪拌1分鐘注漿，提升速度減慢，避免出現(xiàn)真空負(fù)壓、孔壁塌方等引起周邊地基沉降。當(dāng)提升到樁頂以上鑿除部分后再關(guān)閉灰漿泵，使攪拌樁樁體攪拌均勻，表面密實(shí)、平整，確保樁體的連續(xù)性和樁體質(zhì)量。
3.5清洗、移位
將集料斗中加入適量清水，開(kāi)啟灰漿泵，清洗壓漿管道及其它所用機(jī)具，然后移位再進(jìn)行下一根樁的施工。
3.6施工冷縫處理
在施工過(guò)程中，相鄰搭接樁體施工間隔時(shí)間不得超過(guò)12小時(shí)。如超過(guò)，則在第二根樁施工時(shí)增加注漿量，同時(shí)減慢提升速度；如因相隔時(shí)間太長(zhǎng)致使第二根樁無(wú)法搭接出現(xiàn)冷縫，則在冷縫處圍護(hù)樁外側(cè)補(bǔ)攪素樁。為保證補(bǔ)樁效果，素樁與圍護(hù)樁搭接厚度不小于10cm。對(duì)于已發(fā)生的冷接頭，根據(jù)冷接頭的具體位置、數(shù)量、施工停歇時(shí)間，采用在冷縫處補(bǔ)打旋噴樁。
3.7施工順序及避讓措施
整體樁基施工順序按排好的樁基編號(hào)順序進(jìn)行施工，由于部分翼墻鉆孔樁及軌道PHC樁在此整體樁基區(qū)域內(nèi)，在樁位與其有沖突時(shí)要進(jìn)行適當(dāng)避讓，但避讓樁基不得獨(dú)立存在，必須與周圍三軸樁基有所搭接。
施工中當(dāng)遇到孤石直徑小于30cm時(shí)，可不作處理，直接進(jìn)行施工；當(dāng)孤石直徑大于30cm及以上時(shí)，應(yīng)避開(kāi)孤石，因孤石較大時(shí)會(huì)造成卡鉆，使攪拌樁無(wú)法施工，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致埋鉆事故發(fā)生，故采取繞行的方法施工。
3.8報(bào)表記錄
施工過(guò)程中由專人負(fù)責(zé)記錄，記錄要求詳細(xì)、真實(shí)、準(zhǔn)確。要求每臺(tái)班抽取兩幅樁做試塊，每幅樁做三組7.07×7.07×7.07cm試塊，試樣取自最后一次攪拌頭提升出來(lái)的附于鉆頭上的土，試塊制作好后進(jìn)行編號(hào)、記錄、養(yǎng)護(hù)，到齡期后由監(jiān)理單位隨機(jī)抽取幾組送實(shí)驗(yàn)室做抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，28天齡期無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4、根據(jù)本工程三軸深攪樁施工過(guò)程的總結(jié)，注意的幾個(gè)要點(diǎn)
本工程三軸深攪樁施工處地質(zhì)主要為砂性土及粉質(zhì)粘土，根據(jù)根據(jù)本工程地質(zhì)及實(shí)際施工情況，總結(jié)出在類似土層中施工提出以下幾要點(diǎn)。
4.1重視土層的改良，在水泥漿液中加入水泥量的優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土，適當(dāng)加大漿液的水灰比，使配制的水泥漿液不但能保證施工后的水泥土強(qiáng)度與止水性能，而且，可使施工時(shí)的水泥土具有可塑性與流動(dòng)性，使深攪機(jī)容易鉆進(jìn)切土下沉和提升攪拌，減小深攪機(jī)的工作轉(zhuǎn)矩。
4.2在鉆頭第一層攪拌葉上加焊的三角形齒板，要有適當(dāng)?shù)凝X形角與數(shù)量及位置，以利于鉆頭在土層中的切入與切攪拌。
4.3對(duì)于三軸深攪機(jī)采用左右兩側(cè)鉆頭噴水泥漿液，中間鉆頭噴壓縮空氣，以松動(dòng)土層，使水泥土具有流動(dòng)性，防止砂的沉積，減小深攪機(jī)的切土攪拌工作轉(zhuǎn)矩，提高施工效率。
5、結(jié)語(yǔ)
本工程圍堰處三軸深攪樁施工完成，垂直開(kāi)挖6m多，未有滲水現(xiàn)象出現(xiàn)，說(shuō)明采用三軸深攪樁施工技術(shù)進(jìn)行地基加固以及防滲處理取得了效果良好，其施工工藝及技術(shù)值得大力推廣。三軸深攪樁是國(guó)內(nèi)建筑施工技術(shù)創(chuàng)新的典型，在上海、南京等幾個(gè)大城市以及東南沿海地區(qū)使用，在內(nèi)地使用較少，還有更多的發(fā)展空間。
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