三轴水泥搅拌桩在建筑基坑施工中的应用研究

三轴水泥搅拌桩在建筑基坑施工中的应用研究

林勇明

林勇明

身份证号码：231083198207144417哈尔滨和达建筑装饰工程有限公司

摘要：与传统的单轴以及双轴的水泥搅拌桩相比较，三轴水泥搅拌桩拥有着更高的作业率，同时也能够将水泥土搅拌的更加均匀，因此现阶段建筑基坑施工中，越来越多的会应用到三轴水泥搅拌桩。通常情况下，三轴水泥搅拌桩主要是应用在深基坑中，发挥着止水帷幕的作用。本文首先对某一建筑基坑工程进行了介绍，其次对三轴水泥搅拌桩施工技术方案进行了探讨了，希望能够为三轴水泥搅拌桩未来更加广泛的使用提供借鉴。

关键词：三轴水泥搅拌桩；建筑基坑；应用

本工程拟建厂房主体结构为框架结构，地上1～5层，地下2层，基础形式采用钻孔灌注桩；围护结构采用SMW工法加两道钢筋混凝土支撑，另为保护整个基坑在开挖过程中的安全与稳定，在基坑内增加二轴搅拌桩坑内加固、二轴桩压密注浆坑中坑加固、立柱桩等。本工程±0.00相对于绝对标高＋5.2m，现场自然地坪平均相对标高为-0.20m，整个基坑面积约为8872m?，周长约为417m，基坑开挖深度9.5m，局部落实处开挖深度为11.1m。根据设计图纸要求，本工程采用Ф850mm的SMW工法加两道钢筋混凝土支撑的围护结构形式，SMW工法即三轴水泥土搅拌桩内插H型钢，水泥土搅拌桩采用Ф850@600套接一孔施工，搭接形式为全断面套打。型钢的规格为700×300×13×24，水泥等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，水灰比1.5～2.0，水泥掺量为20％。

一、施工流程

三轴水泥搅拌桩应用过程中，具体施工情况都需要依据现场的施工状况来明确。对于本工程来说，每一个施工环节都有比较严格的要求，再加之工程产地十分狭小，同时还需要安装众多的机械设备，为此，施工人员务必明确施工流程。

因为三轴水泥搅拌桩施工之后，还需要进行长时间的养护，因此本工程施工人员最终决定首先对坑外进行三轴水泥搅拌桩的施工，在施工的同时，还需要有钻孔桩机，依据本工程的规模，至少要准备2台，坑外施工技术之后，如果条件允许，再对坑内进行施工，上述所有的施工工作结束之后，在对坑中坑进行施工，完成压密注浆工作。在本工程中，不仅仅需要进行三轴水泥搅拌桩，还需要钻孔灌注桩以及其他形式的搅拌桩，因此施工过程中，施工人员务必要进行详细的分区，由于各种搅拌桩需要不同的种类的桩机，因此施工人员一定要做好桩机的分工工作，务必要错开施工。灌注桩施工期间，各个桩时间间隔应该大于36小时，每个施工区域都应该设计出安全距离，以防施工出现质量或者安全问题。

二、三轴水泥搅拌桩施工技术

1、施工参数

采用SMW工法Φ850mm三轴搅拌动力装置，配备上海工程机械厂ZKD85－3履带式桩机2台，实行一次钻搅达到设计深度，沿基坑围护中心线制作单排水泥土连续墙。SMW工法搅拌桩桩体的水泥掺量为20％，暗浜区域水泥掺量增加至25％，水灰比根据设计要求控制在1.5～1.2，采用套打一孔法施工。土体容重统一取18kN/m?。桩体间搭接长度、单幅中心距、三孔面积、二孔面积：Φ850mm分别为25cm、1200mm、1.49㎡、0.9274㎡。

2、场地回填

施工开始之前，施工人员需要进行场地回填，以此确保整个施工场地平整，便于各个施工机械进入。场地回填过程中红分，要将施工区域之中所存在的杂物都清理干净，尤其是硬物，对与地下进行勘察，如果存在着障碍物要进行清理。回填夯实过程中，施工人员需要按照施工场地情况，选择铺设场地，还是设置路基箱。

3、展开防线测量、导沟开挖

因为总承包商已经将主要的参数数据都下发到各个分承包商中，施工人员以总承包商提供的坐标作为基准点，根据图纸要求明确各个尺寸位置，施工场地上，还需要布置一些轴线，以此便于围护结构施工，同时做好监理单位做好审核。一切准确就绪，施工人员应用挖掘机来进行导沟开挖，依据工程要求，沟槽深度应该达到8m，宽度应用达到10m。施工期间，极有可能会发现障碍物，施工人员应用挖掘机来展开清理工作，有些情况可能会比较特殊，为了不耽误施工进程，施工方需要与另一方尽快沟通，以此保证三轴水泥搅拌桩能够顺利的应用。

4、定位、钻孔、移机

施工人员施工期间，需要对沟槽两面铺设定位型钢，铺设必须依照施工方案来进行。定位型钢的加工制作工作十分重要。钻孔过程中要确保轴心不会出现任何的偏差，深度也应用满足工程需要，施工期间，钻管要做好标记，以此保证钻孔深度达到设计标准。

机械设备沿着基坑的围护轴线进行移动，适合在18m深度环境中进行施工，这种方式的特点是施工速度相对比较快。跳槽式使用钻探环境大于18m的环境中，这种方式能够有效地避免桩架侧向力发生偏移。水泥土搅拌桩是作为基坑内外隔水围墙进行的，在施工的过程中应该避免施工冷缝的出现，如果出现大于24h的冷缝，这就需要使用塔接套钻或者在后排采取一些补桩工艺。

5、搅拌注浆

依据图纸设计的钻孔深度，钻机在工作过程中应该维持螺杆匀速转动，在上升和下钻过程中都应该保持匀速，与此同时还应该依据上升和下钻速度的差异，注入的水泥浆液的量也应该不同，并且还要在桩底不停的对注浆进行搅拌，确保水泥泥浆搅拌均匀，进而保证搅拌桩的质量。

6、H型钢的插放以及固定

当孔内的水泥土被搅拌均匀后，在初硬化之前，应该使用大型的调装机将H型钢进行吊装，插入到规定的方位，由于重力的原因H钢会自动下插到图纸设计规定的深度，然后使用换钓的方法，让吊钩与H型钢分离，然后就等待水泥土的凝固。施工过程中当将对圈梁上的钢筋进行绑扎后，然后再对圈梁部位的H型钢采取隔离包扎的方法，使用泡沫或所料片对H型钢进行包扎。这样做的主要目的是方便H型钢的拔除。H型钢拔除方案按实际情况另行编制。

7、清理沟槽内泥浆

由于水泥浆液的定量注入搅拌内和H型钢的插入，将有一部分水泥土被置换出沟槽内，采用挖机将沟槽内的水泥土清理出沟槽，保持沟槽沿边的整洁，确保桩体的硬化成型和下道工序的继续，被清理的水泥土将在24h之后开始硬化，随日后基坑开挖一起运出场地。

三、三轴搅拌桩质量保证措施

孔位放样误差应小于2cm，钻孔中心偏位误差应小于2cm，深度误差在-0~+10cm。桩身垂直度偏差：地下连续墙两侧槽壁加固时控制在1/300，施工过程中应常用经纬仪复核，三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核。施工前严格按设计提出的地下连续墙边线外放100mm要求进行定位放样。严格控制浆液配合比，做到挂牌施工，配专人管理浆液配置。严格控制钻进、提升及下沉速度。施工前对搅拌桩机进行维护保养，以免发生因设备故障而造成的质量问题。设备由专人操作，上岗前须检查设备性能，确保运转正常。场地布置时应综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁移位，减少搅拌和型钢插入的间隔时间，尽量保证连续施工。

四、结语

综上所述，可知三轴水泥搅拌桩搅拌桩在建筑基坑施工中的确具有一定的应用价值，该施工技术不仅具有非常强的可操作性，质量控制人员能够对其进行方便的质量控制，通过采取比较简单的措施就能够确保施工质量。但是施工结束之后，有关人员进行开挖检验，以此保证桩身质量合乎要求，能够进行有效的止水。本工程中，质量检验人员对水位以及沉降都进行了全面的观测，完全达到了预期效果，这足以证明三轴水泥搅拌桩的应用价值，因此此种施工技术值得推广应用。

参考文献：

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