赵善国，赵玉杰，李景山

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080；2.中国水电基础局有限公司，天津 301700)

三轴深层搅拌桩止水帷幕在深基坑中的应用

赵善国1，赵玉杰2，李景山1

(1.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080；2.中国水电基础局有限公司，天津 301700)

太原某基坑支护工程采用三轴深层搅拌桩止水帷幕及钻孔灌注桩作为基坑围护结构。文章首先介绍了工程概况和工程地质条件，然后介绍了三轴深层搅拌桩，施工工艺流程、施工顺序、搅拌机不沉与提升，并阐述了特殊情况处理与施工质量保证措施。经实践证明，该功法具有经济、工期短、隔水性强、施工方便、对周围环境影响小等特点。

围护结构；深基坑；三轴深层搅拌桩止水帷幕

1 工程概况

本工程位于太原市，南侧为长风街，东临平阳路，西侧靠近汾河。该工程分为A、B、C三区，总规划用地为160448.8m2，总建筑面积1178400m2，开挖深度A区为10.6m、B区为16m、C区16.5m。由于本工程基坑较大、开挖深度较深，防渗处理要求高。基坑采用三轴深层搅拌桩作为止水帷幕，桩径850mm，桩间距600mm，桩长24.5～14.5m，每个施工单元相互搭接一个桩，搭接长度为250mm，套幅施工、全长复搅。采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为被加固土重量的20%，水灰比为1.2～1.5。水泥土搅拌桩的桩身强度采用翻浆浆液试块强度和钻芯取样试验确定，水泥土立方体28d抗压强度≥2.0MP[1]。

2 工程地质条件

受汾河影响，施工区地基土有明显的沉积韵律，场地土层为第四纪的河流冲、洪积物地层。拟建场地地下水混合稳定水位埋深为2.1～5.2m，绝对高程介于777.02～778.12，地下水混合稳定水位埋深平均值3.4m，首层稳定水位基本与混合水位相同，第二层稳定水位5.00～7.50m，第三层稳定水位11.8～14.0m。水位变幅为1.00m左右，勘察期处于枯水期。地下水类型为上部首层地下水为孔隙潜水，首层以下地下水均为承压水。地下水由东向西径流，主要受大气降水、汾河及侧向径流补给。

表1 地基土物理力学指标

3 三轴深搅桩施工

3.1 施工工艺流程

三轴深层搅拌桩施工流程为：施工准备→测量放线→开挖沟槽→桩机就位→拌制水泥浆→喷浆、喷气下沉搅拌→提升喷浆搅拌→搅拌结束，移至下一桩位施工[2]。

3.2 三轴搅拌桩施工顺序

当场地具备连续施工条件时采用跳打式施工。当场地不具备条件时，如在转角处或有施工间断情况下，采用单侧挤压式施工。

3.3 三轴搅拌机下沉与提升

三轴搅拌机采用两轴注浆，中间轴注压缩空气。三轴搅拌机就位后，主轴正旋转搅拌下沉，达到设计桩顶以上50cm后，开始喷浆，下沉速度应保持在0.5～1.0m/min，直至设计孔深。在桩底持续搅拌喷浆约30s，开始提升钻杆，提升速度应保持在1.0～2.0m/min，提升过程中继续喷浆搅拌，直到喷到桩顶上部50cm为止。

4 特殊情况处理

4.1 轴线长度处理

按设计要求，三轴搅拌桩桩径为850mm，桩间距600mm，每个施工单元相互搭接1个桩。因此每个施工单元长度为1.2m。因本工程拐点较多，对单段轴线总长度超出1.2整数倍的，为达到设计要求，在超出1.2整数倍的地方，增加一个施工单元，个别场地不具备条件的，可适当增加与上一单元套接长度。

4.2 冷缝处理及阳角加强

当轴线范围内场地不具备连续施工条件，存在中段施工的现象，如中断时间>24h，则必然在两桩之间形成冷缝。为确保施工质量，在冷缝外侧先进行补桩，再采用高压旋喷处理，如图1所示。对于施工过程中出现的阳角加强情况，如图2所示。

图1 冷缝处理示意图

图2 阳角加强示意图

5 施工质量保证措施

5.1 三轴搅拌桩施工中的质量保证措施

施工中的质量保证措施有5点：①桩机必须端正、稳固、水平，用全站仪校正、保持其垂直度。②注浆量采用流量计控制，按照设计掺入比严格控制注浆总量。采用自动称量系统，按照设计水灰比自动制浆，并用比重计测量每桶浆液的比重。③必须控制好下搅与上提的速度。下沉喷浆速度控制在0.5～1.0m/min，上提喷浆速度控制在1.0～2.0m/min，成桩质量较好且经济。④提升喷浆到地面发现钻头被泥包住时，必须配有专业进行铲除，以确保钻头再次下沉时，泥土搅拌充分、均匀，避免出现空心搅拌桩。⑤严禁使用过期的水泥、受潮水泥，对每批水泥进行安定性、强度等指标复试，合格后方可使用。

5.2 质量检验方法

在搅拌桩施工过程中采取浆液进行浆液试块强度试验，要求每个台班做2组水泥土试块，一组3块，采用浸水养护一定龄期后，通过单轴无侧限抗压强度试验，获取试块的强度试验值。在搅拌桩施工后达到一定龄期后，采用钻孔取芯试验来检查桩身的完整性、连续性、均匀性。通过切取芯样试块进行室内无侧限抗压强度试验，确定水泥土的抗压强度。通过渗透试验来确定水泥土的渗透系数。成桩检测内容主要包括桩底标高、桩位偏差、桩径和搅拌桩施工间歇时间。检测标准见表2。

表2 检测标准

6 结 语

采用三轴深层搅拌桩作为基坑止水帷幕，与传统的水泥土搅拌桩相比，其成桩质量、均匀性及成桩垂直精度有了较大的提升，具有施工速度快、止水效果好，水泥土强度高等优点，适合较深基坑的止水。基坑开挖后，整个基坑无渗水现象，止水效果明显。通过本工程的成功实践，拓展了三轴深层搅拌桩止水帷幕在太原建筑市场的应用，并为深基坑工程累计了经验。

[1]龚晓南.深基坑工程设计施工手册[S].北京：中国建筑工业出版社，1998.

[2]赵志缙，应惠清.简明深基坑工程设计施工手册[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.

1007-7596(2014)01-0184-02

2013-08-21

赵善国(1973-)，男，黑龙江林甸人，高级工程师；赵玉杰(1973-)，男，天津人，高级工程师；李景山(1972-)，男，黑龙江集贤人，高级工程师。

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