來源：巖土工程市場

三軸水泥土攪拌樁施工方法及主要技術措施

1.1設備選用及施工方法

本工程三軸水泥土攪拌樁采用 JB-160 型三軸式鉆孔機進行施工。Ф850@600三 軸 攪 拌 樁 共 計 約 350000 ， 樁 長 約 為 ：K7+726--K7+755 （ 22 米 ） ，K7+755--K7+815(22 米）， K7+815--K7+965(21 米）， K7+965--K8+020(10 米）。具體詳見本工程圍護圖紙。

本單位計劃安排 1 臺三軸攪拌樁機在 K7+726 南側向東施工， 具體施工順序詳見樁機運行路線圖。樁機開始施工前測量復核樁位后開始施工。

JB-1 60Φ850 三軸水泥土攪拌樁施工機械圖(采用步履式)

Ф850＠600 三軸水泥土攪拌樁， 即邊軸正旋轉注漿攪拌、 中軸反旋轉噴氣攪拌水泥土的施工方法， 根據設計要求本工程采用四攪兩噴（上下均攪拌， 下沉噴漿， 即兩上兩下） 施工工藝。三軸攪拌樁施工完畢， 土方開挖前， 應先做降水試驗， 進行帷幕驗證， 驗證止水帷幕的止水效果。

1.2施工工藝流程

1.3施工技術要求及措施

1.3.1清除地下障礙、 開挖溝槽

三軸攪拌樁施工前應首先清除地下障礙， 凡大于 150 ㎜以上石塊、 砼塊應盡量清除干凈， 并填素土， 遇到河道段需要修筑圍堰、 抽水、 清淤、 回填素土填平，此后用挖掘機開挖寬 1200 ㎜、 深 1200～1500 ㎜導槽。

機械施工平臺要求平整， 平整度不大于 50mm， 并用履帶式挖掘機認真碾壓密實， 然后鋪設路基箱， 確保鉆機穩定。所以本工程施工之前先確認三軸攪拌樁施工位置有無在用管線及廢掉的管線位置。先進行下方障礙物清理完畢后方挖溝進行下部工序。

1.3.2測量放線

根據建設單位提供的導線點作為起算依據。在現場布設施工控制點兼水準點并進行測量、 計算。施工控制點測量采用全站儀， 按方向四測回及全圓觀測法測量， 其成果滿足規范要求。利用復測過的坐標控制點和設計坐標值， 經計算并復核有關測量數據后， 準確放出三軸水泥土攪拌樁中心線位置。根據設計圖紙， 測放樁位﹑ 并編號， 測量樁位地面標高， 確定鉆孔深度。

1.3.3施工順序

為確保每幅搭接質量， 按要求套接一孔施工， 鉆孔順序如下：跳槽式雙孔全套復攪式連接：一般情況下均采用該種方式進行施工。

1.3.4樁機就位

由當班班長統一指揮樁機就位。移動前看清上、 下、 左、 右各方面的情況，發現障礙物應及時清除， 樁機移動結束后認真檢查定位情況并及時糾正。樁機就位做到穩定、平正， 并用線錘觀測龍門立柱垂直度以確保樁機的垂直度≤1/250。樁機定位后再進行定位復核， 偏差值小于 2cm。

1.3.5攪拌速度及注漿控制

現場施工第一批樁（不少于 3 根） 時， 應進行試成樁實驗， 以最終確定攪拌樁施工時的水泥摻入比、 水灰比、 攪拌下沉和提升速度等參數。本工程根據圖紙規范及現場施工經驗確定一下參數及保措施：

（1）攪拌樁采用 42. 5 級的普通硅酸鹽水泥， 水灰比 1. 5~2. 0， 水泥摻量20%，提升速度不大于 0. 8m/min， 如遇地下障礙物不能施工， 應及時向設計人員聯系采取措施后才能施工。由于分為 2 階段施工， 每一階段攪拌樁均應按設計要求形成封閉的止水體系方可進行基坑開挖。

（2） 水泥漿配制好后， 停滯時間不得超過 2 小時。

（3） 采用套打的方式施工， 相鄰樁施工間隔不得超過 2 小時， 若超過 2 小時， 則須 在外側補樁或采用高壓旋噴樁加固， 以保證基坑圍護結構不會滲漏水。

（4） 樁中心偏位不得超過 50mm， 樁身垂直度誤差不得超過 1/200。

（5）、 攪拌樁四攪兩噴確保攪拌樁均勻并應連續施工， 如出現施工冷縫應外包一幅或采用高壓旋噴樁封閉。旋噴樁與三軸攪拌樁搭接位置旋噴樁外包不少于4 根， 水泥漿制備完畢停滯時間不超過 2 小時。

⑴制備水泥漿液及漿液注入

在施工現場搭建拌漿施工平臺， 平臺附近搭建水泥庫， 在開機前攪制漿液。根據設計要求， 水灰比為 1. 5-2. 0， 水泥采用 P42. 5 普通硅酸鹽水泥， 水泥摻入量為 20%， 樁體28d無側限抗壓強度>0. 9Mpa， 墻體抗滲系數小于 10-7 cm/sec。

水灰比、 水泥摻入量等施工參數根據施工現場試成樁的實際情況調整后最終確定。坑底以上空攪水泥摻量 6%， 強度及承載力大于原狀土。

水泥漿水灰比控制法：

①容積法預控：控制進水量， 應預先計算好每拌所需水量在攪拌桶中的高度，施工時或用尺量、 或做記號。

②水泥漿比重測法中間控制：質檢員應預先繪制灰漿水灰比與比重標準關系曲線。以拌制好的水泥漿比重找出對應水灰比。進入灰漿攪拌桶水泥， 應過篩， 剔除結塊和其它雜物， 拌制好的灰漿亦應再次過篩入儲漿池， 以免堵管。攪拌好水泥漿不得離析， 因故擱置 2h 以上的拌制漿液， 應作廢漿處理， 嚴禁再用。

⑵鉆進攪拌

樁機就位后， 啟動電機開始施工， 在下沉過程中注入水泥漿液， 提升攪拌樁體， 重復下沉噴漿提升攪拌樁體完成四攪兩噴。同時嚴格控制下沉和提升速度。根據設計要求和有關技術資料規定， 鉆機鉆進攪拌速度一般為 0. 5-0. 8m/min，重復攪拌提升速度一般為 1m/min， 在樁底部分適當持續攪拌注漿。前后臺有專人及時記錄原始資料， 前臺：下沉提升速度、 深度、 時間。后臺：制漿罐數， 水、 水泥、 外加劑用量， 供漿、 停漿、 壓風機壓力， 送風， 停氣時間等。

前后臺， 應事先明確聯絡信號， 如使用對講機、 擊管， 吹哨， 以便前后臺配合， 及時供漿、 停漿、 送氣、 停氣， 避免斷樁發生。施工時因故停工， 應將攪拌頭提升或下沉至停漿深度以上（以下） 0. 50 米處， 待恢復供漿再噴漿攪拌下沉（或提升） , 以確保不發生斷樁現象。若停機超過三小時， 宜先清洗輸漿管路、 送漿泵中的灰漿。施工過程中產生的涌土， 用挖土機及時清理干凈。

1.3.6接頭處理

⑴時間間隔超過 12 小時， 且不超過 24 小時的， 直接在外側復打 3 根攪拌樁，詳見示意圖。

⑵間隔時間較長在 24 小時以上的， 采用外側綁不少于 3 根Φ800@500 旋噴樁， 先后樁之間用高壓旋噴加強止水效果時， 先施工外側， 后施工內側， 詳見示意圖。

1.4三軸水泥土攪拌樁施工過程抽檢及樁身檢測

（1） 三軸水泥土攪拌樁施工一周后進行開挖檢查,檢查成樁質量， 若不符合設計要求應及時調整施工工藝。

（2） 止水樁檢測要求：基坑開挖前或開挖時檢測水泥土樁的尺寸、 搭接寬度， 監測點按隨機選取或選取施工中出現異常、 開挖中出現漏水的部位；并可通過開挖后截水效果判斷；對施工質量有懷疑時可采用鉆芯法檢測樁體的單軸抗壓強度、 連續性及深度， 檢測點數量不少于 3 處。

（4） 采用鉆芯法（養護28d） 檢測攪拌樁的單軸抗壓強度、 完整度、 深度。檢測樁數不應少于總樁數的2%， 且不應少于3根。每根樁的取芯數量不宜小于五組， 每組不宜少于3件試塊。

 SMW工法樁施工方法及主要技術措施

本基坑總體部分圍護結構采用φ 850@600SMW（φ 1000@750） 工法樁， 樁 內插規格為H700*300*13*24（H800*300*13*26） 的型鋼， K7+559--K7+592采用密插， K7+815--K7+965、 K7+755--K7+815采用插二跳一及插一跳一， 泵房位置采用密插法。轉角及接縫位置采用高壓旋噴樁800@600如下， 具體詳見圖紙。

2.1 設備選用及施工方法

本工程計劃投入1臺JB-160型三軸式攪拌鉆機進行施工， 具體施工順序詳見 樁機運行路線圖。樁機開始施工前測量復核樁位后開始施工。

2.2 SMW工法圍護樁工藝流程

SMW圍護樁施工工藝流程分別見流程圖：SMW工法圍護樁施工工藝流程圖， 流程圖：SMW工法施工程序圖。

2.3 SMW工法圍護樁施工方法、 工藝說明

2.3.1場地回填平整

施工前， 必須先進行場地平整， 清除施工區域內的表層硬物， 素土回填夯實， 路基承重荷載以能行走50噸大吊車及三軸深層攪拌樁機為準。

2.3.2測量放線

⑴根據建設單位提供的導線點作為起算依據。在現場布設施工控制點兼水準 點并進行測量、 計算。施工控制點測量采用全站儀， 按方向四測回及全圓觀測法測量， 其成果滿足規范要求。

⑵利用復測過的坐標控制點和設計坐標值， 經計算并復核有關測量數據后， 準確放出車站SMW圍護樁中心線位置。考慮圍護結構施工誤差及變形， 圍護樁的中心線外放10cm。根據SMW圍護樁中心線位置， 測放導溝槽開挖邊線， 控制 導溝槽位置。

⑶導溝槽開挖完成后， 根據設計圖紙， 測放樁位﹑ 定上木樁并編號， 測量樁位地面標高， 確定鉆孔深度。

SMW 工法施工程序圖

2.3.3導溝槽施工

⑴導溝槽設計

SMW圍護樁施工時， 沿基坑周邊修筑一圈臨時道路， 根據三軸深層攪拌樁 機的特點及施工場地情況， 以挖填方量最少為原則， 確定導溝槽底凈寬1.0m， 頂凈寬1.2m， 深0.6m， 外導槽截面采用“倒梯形” 型。

⑵導溝槽施工

導溝槽開挖。采用反鏟挖掘機開挖導溝槽， 人工配合修整邊坡并清底， 導溝 開挖一次完成。導溝槽和SMW樁縱軸線須一致， 其豎向面必須垂直。兩者偏差 不得大于10mm， 頂面應平整。

2.3.4施工順序

SMW樁按圖順序進行施工。本工程設計采用整圓套打， 其中兩圓相交的公 共部分為重復套鉆， 以保證墻體的連續性和接頭的施工質量。 跳槽式雙孔全套復攪式連接：一般情況下均采用該種方式進行施工。

2.3.5定位型鋼置放

SMW圍護樁外導溝槽施工完畢， 且達到規定強度值后， 沿溝槽置放型鋼導 軌橫撐及導軌， 導軌橫撐垂直于溝槽縱軸線， 導軌平行于溝槽縱軸線， 其規格為 H700*300*13*24（H800*300*14*26） 型鋼。型鋼搭設應平穩順直。然后按設計 要求內插H型鋼， 在導軌面用紅漆標定施工分檔刻度標記。

2.3.6水泥土配合比

根據SMW工法的特點, 水泥土配比的技術要求如下：

①設計合理的水泥漿液， 水灰比為1.5~2.0使其確保水泥土強度的同時， 在插 入型鋼時， 盡量使型鋼靠自重插入。若型鋼靠自重仍不能順利到位， 則略微施加 外力， 使型鋼插入到規定位置。

②水泥土28d無側限抗壓強度不小于1Mpa。

③水泥摻入比的設計， 必須確保水泥土強度， 降低土體置換率， 減輕施工對 環境的擾動影響；為保證樁頭質量攪拌樁超灌高度控制在0.5米以上。

④水泥土和涂有隔離層的型鋼具有良好的握箍力， 確保水泥土和型鋼發揮復 合效應， 起到共同止水擋土的效果， 并創造良好的型鋼上拔回收條件， 即在上拔型鋼時隔離涂層易損壞， 產生一定的隔離層間隙。

⑤水泥土在型鋼起拔后能夠自立不塌， 便于充填孔隙。

⑥根據工程實際情況確定其基本配合比， 水泥摻量設計要求為20%， 上下兩 次（四攪兩噴） 。

⑦水灰比控制要先行試樁， 然后確定， 為保證型鋼下插順利， 應根據現場成 樁質量添加木質素磺酸鈣。

2.3.7樁機就位

由當班班長統一指揮樁機就位。移動前看清上、 下、 左、 右各方面的情況， 發現障礙物應及時清除， 樁機移動結束后認真檢查定位情況并及時糾正。樁機就位做到穩定、 平正， 并用線錘觀測龍門立柱垂直度以確保樁機的垂直 度。樁體垂直度不大大于1/200。樁機定位后再進行定位復核， 偏差值小于2cm。

2.3.8攪拌速度及注漿控制

現場施工第一批樁時， 應進行試成樁實驗， 以確定攪拌樁施工時的水泥摻入 比、 水灰比、 攪拌下沉和提升速度等參數。

⑴準備水泥漿液及漿液注入

在施工現場搭建拌漿施工平臺， 平臺附近搭建水泥庫， 在開機前攪制漿液。 根據設計要求， 采用42.5級普通硅酸鹽水泥， 設計水灰比為1. 5-2. 0， 水泥摻入 量為20%， 拌漿及注漿量以每鉆的加固土體方量換算。注漿壓力為1.5Mpa～ 2.5Mpa， 以漿液輸送能力控制。

⑵鉆進攪拌

樁機就位后， 啟動電機開始施工， 在下沉和提升過程中均應注入水泥漿液， 同時嚴格控制下沉和提升速度。根據設計要求和有關技術資料規定， 下沉速度控 制在0.5-0.8m/min， 提升速度控制在1m/min， 在樁底部分適當持續攪拌注漿， 做好每次成樁的原始記錄。

2.3.9 H型鋼選材與焊接

2.3.9.1H型鋼選用H700*300*13*24（H800*300*14*26） 型鋼。若所需H型鋼長度 不夠， 需進行拼焊， 焊接采用E43XX焊條， 焊縫應均為破口滿焊， 焊縫要求二級， 焊好后用砂輪打磨焊縫至與型鋼面一樣平。焊好后的型鋼應進行探傷檢測， 檢測 合格后方可使用。

2.3.9.2H 型鋼對接焊接工藝

1、 型鋼對接采用直接。

2、 對接坡口：

1）、 翼板采用雙面坡口， 角度控制在 50 度， 偏差正負 5 度。鈍邊 2mm。 組對間隙預留 2 面貌。

2）、 腹板采用單面坡口， 角度控制在 45度， 鈍邊 2mm， 組對間隙 2mm。

3、 焊接采用手工電弧焊， 焊條采用和 Q235B 匹配的 E43XX 焊條， 或二氧化碳氣 體保護焊， 焊絲 ER50-6。

4、 焊接質量要求等強對接， 焊縫要求熔透 2 級焊縫， UT 檢測。

5、 檢測頻率：成品到現場檢測構建總數的 20%， 現場加工檢測每條焊縫總長度 的 20%。

2.3.9.3單根型鋼中的焊接接頭不宜超過2個， 焊接接頭的位置應避免設在開挖面 附近；相鄰型鋼接頭豎向位置宜相互錯開， 錯開距離不宜小于1米， 且型鋼接頭 距離基坑底面不宜小于2米。

2.3.10涂刷減摩劑

根據設計要求， 本支護結構的H型鋼在結構強度達到設計要求后必須全部拔 出回收。H型鋼在使用前必須涂刷減摩劑， 以利拔出；要求型鋼表面均勻涂刷減 摩劑。

⑴減摩劑重量配合比為氧化石蠟：陽離子乳化劑：OP：助乳劑：防銹劑： 水=15:1.3:0.8:2:2:65。

⑵清除H型鋼表面的污垢及鐵銹。

⑶減摩劑必須用電熱棒加熱至完全融化， 用攪棒攪時感覺厚薄均勻， 才能涂 敷于H型鋼上， 否則涂層不均勻， 易剝落。

⑷如遇雨雪天， 型鋼表面潮濕， 應先用抹布擦干表面才能涂刷減摩劑， 不可 以在潮濕表面上直接涂刷， 否則將剝落。

⑸如H型鋼在表面鐵銹清除后不立即涂減摩劑， 必須在以后涂刷施工前抹去 表面灰塵。

⑹H型鋼表面涂上涂層后， 一旦發現涂層開裂、 剝落， 必須將其鏟除， 重 新涂刷減摩劑。

2.3.11 H型鋼的插入與固定

⑴三軸水泥攪拌樁施工完畢后， 吊機立即就位， 準備吊放H型鋼。

⑵H型鋼使用前， 在距其頂端25cm處開一個中心圓孔， 孔徑約10cm， 并在此 處型鋼兩面加焊兩塊各厚1cm的加強板， 中心開孔與型鋼上孔對齊。

⑶根據復測的高程控制點， 用水準儀引放到定位型鋼上， 根據定位型鋼與H 型鋼頂標高的高度差， 在型鋼兩腹板處外側焊好吊筋， 誤差控制在±5cm以內。型鋼插入水泥土部分均勻涂刷減摩劑。

⑷安裝好吊具及固定鉤， 然后用50噸吊機吊起H型鋼， 用線錘校核其垂直度。 在溝槽定位型鋼上設H型鋼定位卡， 固定插入型鋼平面位置， 型鋼定位卡必須牢固、 水平， 而后將H型鋼底部中心對正樁位中心并沿定位卡徐徐垂直插入水泥土攪拌樁體內， 采用線錘控制垂直度， 型鋼垂直度偏差不大于1/200。

⑸H型鋼下插至設計深度后， 用槽鋼穿過?8吊筋將其擱置在定位型鋼上， 待 水泥土攪拌樁達到一定硬化時間后， 將吊筋及溝槽定位型鋼撤除。

⑹若H型鋼插放達不到設計標高時， 則重復提升下插或振動下插使其達到設 計標高， 此過程中始終用線錘跟蹤控制H型鋼垂直度。

2.3.12樁頂冠梁施工

沿溝槽設吊架臨時固定型鋼， 完成SMW圍護樁后， 在溝槽內按設計要求綁 扎鋼筋、 立模、 澆筑鋼筋混凝土樁頂冠梁， 固定型鋼頂端， 并于其中設置各類預埋件。澆注壓頂圈梁時， 埋設在圈梁中H型鋼部分必須用泡沫板將其與混凝土隔開，否則將影響H型鋼的起拔回收。

2.3.13型鋼拔除

2.3.13.1型鋼拔除前提條件

⑴主體結構施作完畢， 達到一定強度且主體結構與支護結構土方回填完成后， 并且有頂板換撐澆筑好頂板換撐達到設計強度后（注意二、 三道鋼支撐處抗剪構件、 電焊疤等必須清除干凈） 開始拔除H型鋼， 采用專用夾具及千斤頂以樁頂圈 梁為反梁， 起拔回收H型鋼。H型鋼拔出后及時對樁體內部空隙壓入水灰比為1.15 ——1.18的的純水泥漿進行填充， 以控制變形量。

⑵在圍護結構完成使用功能后， 由總包方或監理方書面通知進場拔除。

⑶保證圍護外側滿足履帶吊＞6m回轉半徑的施工作業面， 以便能夠有拔型 鋼的工作面。施工便道需要硬化處理， 履帶吊下方鋪設鋼板加強地面承載力。

2.3.13.2型鋼拔除施工

（1） 型鋼兩面用鋼板貼焊加強， 頂升夾具將H型鋼夾緊后， 用千斤頂反復 頂升夾具， 直至吊車配合將H型鋼拔除。

（2） H型鋼露出冠梁頂面700mm， 露出部分不能有串連現象， 否則必須用 氧氣、 乙炔把連接部分割除， 并用磨光機磨平。

（3） 樁頭兩面應有鋼板貼焊， 增加強度， 檢查樁頭Φ50圓孔是否符合要求， 若孔徑不足必須改成Φ50；如孔徑超過則應該割除樁頭并重新開孔， 每根樁頭必 須待兩面貼焊鋼板后才能進行拔除施工。

（4） 型鋼拔除后留下的空隙應及時注漿填充。灌漿采用純水泥漿填充水灰 比控制在1. 15——1. 18

（5） 型鋼拔除后及時清理、 整理運出現場。

2.3.14接頭處理

①時間間隔超過24小時， 且不超過2天的， 直接在外側復打1根攪拌樁， 詳見 示意圖。

②間隔時間較長在2天以上的， 采用外側綁3根樁， 先后樁之間用壓密注漿加 強止水效果時間， 壓密注漿先施工外側， 后施工內側， 詳見示意圖。

2.3.15試塊留置及施工過程抽檢

施工第一批樁(不少3根)， 敬請監理旁站,并檢查：水泥投放量， 水灰比， 漿 液泵送時間， 下沉提升時間， 樁長和垂直度控制方法。 采用鉆芯法（養護28d） 檢測攪拌樁的單軸抗壓強度、 完整度、 深度。檢測樁數不應少于總樁數的2%， 且不應少于3根。每根樁的取芯數量不宜小于五組， 每組不宜少于3件試塊。