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【摘 要】 根据南京市江苏大剧院围护止水帷幕三轴搅拌桩，简要介绍三轴搅拌桩的施工工艺特点。
【关键词】 三轴搅拌桩；施工技术
【中图分类号】 TU721.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）05-050-02
1 工程概况
江苏大剧院位于南京市河西新城文化体育轴线西段，具体位置为滨江大道以东，梦都大街及向阳河以南，建设用地面积19.6万平方米，规划建筑限高60m，拟建地上建筑面积不超过15万平方米，地下部分8万平方米，地下室三层，局部基坑开挖深度达30m，主要建筑为歌舞剧院、音乐厅、戏剧场、公共用房以及相关配套设施。
江苏大剧院基坑支护设计为：基坑普通区采用φ650三轴深搅桩、歌剧院深坑区采用φ850三轴深搅桩接一孔施工法施工成为止水帷幕。三轴水泥土搅拌桩止水帷幕采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于20%，并应适当提高淤泥质粉质黏土层中的水泥掺量。三轴水泥土搅拌桩止水帷幕建议水灰比1.5，墙体抗渗系数10-7/～10-6/cm/sec。
2 工程地质
三轴搅拌桩所处地层主要为人工素填土、细砂、第四系海陆交互沉积淤泥、第四系冲积粘土、淤泥质粘土、细中砂、中粗砂、砾砂及第四系残积砂质粘性土。
该项目由江苏南京地质工程勘察院勘探，该项目重要性等级为一级，场地复杂为二级，地基复杂程度为二级，综合评定岩土工程勘察等级为甲级。
3 施工工艺
3.1 技术准备。⑴开工前应具备场地工程的地质资料，桩基工程施工图及图纸会审纪要。技术部门对桩孔位置及高程等相关数据核实完毕；⑵做好施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物等状况调查，对影响施工的管线采取迁、改或其他保护措施保护，防止施工中破坏；⑶对施工所需的材料必需作材料性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验；⑷开工前，组织各专业工种的技术培训工作，岗前培训到位，并经考试合格后方可上岗。根据施工任务划分，对各分项工程进行技术交底。技术交底包括：施工桩位交接、工程特点及难点、技术规范、施工进度计划、施工工艺、安全和质量措施。
3.2 施工临时水电。施工用水主要是经沿施工主便道铺设dn110mmpvc-u供水管按30m预留阀门接驳口引入各生产、生活场地内；施工用电主要通过施工专用变压器供电，沿基坑主便道埋地铺设，按50m左右设置一个二级供电箱，施工設备用电采用接驳从二级供电箱电缆埋地过便道设置的三级供电箱供电。
3.3 施工机械与设备。施工所用的机械与设备，如经纬仪、钢卷尺、三轴搅拌机、水泥浆搅拌机、压浆机、压力表、电焊机、汽车吊等机械设备须有出厂合格证及检验合格。
3.4 水泥罐及搅浆系统设置。拟每台三轴搅拌机配置三个60t水泥罐和一套自控搅浆系统，水泥罐、自控搅浆系统设置在不影响施工的平整场地，做好防风、防雷等措施；水泥罐根据受力计算设置稳固基座。
3.5 主要施工技术和措施。基坑止水帷幕采用φ650@450和φ850@600三轴搅拌桩设备，采用套接一孔法施工，成桩应采用二喷二搅的施工工艺，在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。
3.5.1 施工场地平整。⑴平整施工场地，清除一切地面和地下障碍物；⑵当施工场地表面过软时，采取铺设路基箱的措施防止施工机械失稳。
3.5.2 开挖沟槽及制作泥浆池。在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土，为了保证桩机的安全移位和施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。沟槽宽约1.2m，深1.5m。在施工现场还需制作一集土坑，将三轴搅拌桩施工过程中置换的土体泥浆置于其内，待稍干后外运。
3.5.3 三轴深搅桩钻进施工。
3.5.3.1 桩位放样。由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三轴搅拌机桩径为650mm，轴心距为450mm和桩径为850mm，轴心距为600mm。三轴搅拌桩采用套打一孔工艺，因此在沟槽两侧定位型钢以桩中心为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。
3.5.3.2 开挖沟槽。本次围护结构施工，根据结构内边控制线，采用1.0m3挖机开挖，并清除地下障碍物。开挖沟槽余土应及时处理，以保证三轴深搅桩正常施工，遇到地下管线应立即停止施工，上报业主及时跟管线所属部门协调移除，并达到文明施工工地要求。
3.5.3.3 桩机就位。桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度偏差小于0.2%。桩机移位由当班机长统指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要作到平稳、安全。桩机定位后，由当班机长负责对桩机桩位进行复核，桩位偏差不得大于50mm。
3.5.3.4 桩机垂直度校正。在桩机上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在0.2%内。
3.5.3.5 桩长控制标记。根据本工程搅拌桩桩长，施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
3.5.3.6 水泥浆液拌制。施工前应搭建好可存放200t水泥的搅拌平台，对全体工人做好详细的施工技术交底工作，水泥浆液的水灰比严格控制在1.2～1.5。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，掺入量设计暂定为20%。
3.5.3.7 搅拌桩机钻杆下沉与提升。启动电动机，根据土质情况按设计速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉，直到钻头下沉钻进至桩底标高。按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。轴水泥土搅拌桩搅拌下沉速度宜控制0.5～1m/min，提升速度宜控制在1～2m/min，并保持匀速下沉与匀速提升，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应在孔内产生负压造成周边土体的过大扰动，具体选用的速度值应根据成桩工艺、水泥浆液配合比、注浆泵的工作流量计算确定，搅拌次数或搅拌时间应确保水泥土搅拌桩成桩质量。 3.5.3.8 注浆、搅拌、提升。开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直提升到离至桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。要求桩体28天无侧限抗压强度不小于1.0MP。
3.5.4 三轴搅拌桩的搭接施工。三轴搅拌桩的搭接以及成型搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。本工程三轴搅拌桩采用套接一孔法施工，桩与桩的搭接时间不应大于24h，若因故超过时，搭接施工中必须放慢搅拌速度，保证搭接质量，若因时间过长无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，，采取在搭接处补搅拌桩或旋喷桩等技术措施，确保搅拌桩的连续性和止水帷幕的施工质量。
3.5.5 工艺性试验。为确定水泥掺量和喷浆速度等参数，在正式施工前选3根桩做工艺性试验。
4 主要质量保证措施
4.1 孔位放样误差不大于5cm，垂直度按设计要求不大于0.5%。
4.2 嚴格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员进行浆液配置，严格控制钻进提升及下沉速度，三轴机下沉速度宜控制在1m/mim内。
4.3 施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于机械设备故障而造成的质量问题。设备由专人操作，上岗前必须设备的性能，以确保设备的正常运行。
4.4 看桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。
4.5 场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁，移位，尽量保证施工的连续性。
4.6 严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。
4.7 严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水两采用总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
4.8 浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
4.9 压浆阶段输浆管不得堵塞，不允许发生断浆现象，全桩必须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
4.10 发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1m后方能继续注浆，等10～20秒再恢复向上提升搅拌，以防止断桩发生。
5 结束语
南京是一个地下水比较丰富的城市，三轴深搅桩对地下建筑施工有很好的止水的作用，所以对于深基坑和多层地下室的现代建筑工程采用十分广泛。
【关键词】 三轴搅拌桩；施工技术
【中图分类号】 TU721.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）05-050-02
1 工程概况
江苏大剧院位于南京市河西新城文化体育轴线西段，具体位置为滨江大道以东，梦都大街及向阳河以南，建设用地面积19.6万平方米，规划建筑限高60m，拟建地上建筑面积不超过15万平方米，地下部分8万平方米，地下室三层，局部基坑开挖深度达30m，主要建筑为歌舞剧院、音乐厅、戏剧场、公共用房以及相关配套设施。
江苏大剧院基坑支护设计为：基坑普通区采用φ650三轴深搅桩、歌剧院深坑区采用φ850三轴深搅桩接一孔施工法施工成为止水帷幕。三轴水泥土搅拌桩止水帷幕采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于20%，并应适当提高淤泥质粉质黏土层中的水泥掺量。三轴水泥土搅拌桩止水帷幕建议水灰比1.5，墙体抗渗系数10-7/～10-6/cm/sec。
2 工程地质
三轴搅拌桩所处地层主要为人工素填土、细砂、第四系海陆交互沉积淤泥、第四系冲积粘土、淤泥质粘土、细中砂、中粗砂、砾砂及第四系残积砂质粘性土。
该项目由江苏南京地质工程勘察院勘探，该项目重要性等级为一级，场地复杂为二级，地基复杂程度为二级，综合评定岩土工程勘察等级为甲级。
3 施工工艺
3.1 技术准备。⑴开工前应具备场地工程的地质资料，桩基工程施工图及图纸会审纪要。技术部门对桩孔位置及高程等相关数据核实完毕；⑵做好施工现场环境和邻近区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物等状况调查，对影响施工的管线采取迁、改或其他保护措施保护，防止施工中破坏；⑶对施工所需的材料必需作材料性能试验，并委托有资历的试验室根据所用的原材料作好混凝土的配合比试验；⑷开工前，组织各专业工种的技术培训工作，岗前培训到位，并经考试合格后方可上岗。根据施工任务划分，对各分项工程进行技术交底。技术交底包括：施工桩位交接、工程特点及难点、技术规范、施工进度计划、施工工艺、安全和质量措施。
3.2 施工临时水电。施工用水主要是经沿施工主便道铺设dn110mmpvc-u供水管按30m预留阀门接驳口引入各生产、生活场地内；施工用电主要通过施工专用变压器供电，沿基坑主便道埋地铺设，按50m左右设置一个二级供电箱，施工設备用电采用接驳从二级供电箱电缆埋地过便道设置的三级供电箱供电。
3.3 施工机械与设备。施工所用的机械与设备，如经纬仪、钢卷尺、三轴搅拌机、水泥浆搅拌机、压浆机、压力表、电焊机、汽车吊等机械设备须有出厂合格证及检验合格。
3.4 水泥罐及搅浆系统设置。拟每台三轴搅拌机配置三个60t水泥罐和一套自控搅浆系统，水泥罐、自控搅浆系统设置在不影响施工的平整场地，做好防风、防雷等措施；水泥罐根据受力计算设置稳固基座。
3.5 主要施工技术和措施。基坑止水帷幕采用φ650@450和φ850@600三轴搅拌桩设备，采用套接一孔法施工，成桩应采用二喷二搅的施工工艺，在桩体范围内必须做到水泥搅拌均匀。
3.5.1 施工场地平整。⑴平整施工场地，清除一切地面和地下障碍物；⑵当施工场地表面过软时，采取铺设路基箱的措施防止施工机械失稳。
3.5.2 开挖沟槽及制作泥浆池。在三轴搅拌桩施工过程中会涌出大量的置换土，为了保证桩机的安全移位和施工现场的整洁，需要使用挖机在搅拌桩桩位上预先开挖沟槽。沟槽宽约1.2m，深1.5m。在施工现场还需制作一集土坑，将三轴搅拌桩施工过程中置换的土体泥浆置于其内，待稍干后外运。
3.5.3 三轴深搅桩钻进施工。
3.5.3.1 桩位放样。由现场测量员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于2cm。本工程使用的三轴搅拌机桩径为650mm，轴心距为450mm和桩径为850mm，轴心距为600mm。三轴搅拌桩采用套打一孔工艺，因此在沟槽两侧定位型钢以桩中心为间距，用红色油漆做好标记，保证搅拌桩每次准确定位。
3.5.3.2 开挖沟槽。本次围护结构施工，根据结构内边控制线，采用1.0m3挖机开挖，并清除地下障碍物。开挖沟槽余土应及时处理，以保证三轴深搅桩正常施工，遇到地下管线应立即停止施工，上报业主及时跟管线所属部门协调移除，并达到文明施工工地要求。
3.5.3.3 桩机就位。桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度偏差小于0.2%。桩机移位由当班机长统指挥，移动前必须仔细观察现场情况，移位要作到平稳、安全。桩机定位后，由当班机长负责对桩机桩位进行复核，桩位偏差不得大于50mm。
3.5.3.4 桩机垂直度校正。在桩机上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在0.2%内。
3.5.3.5 桩长控制标记。根据本工程搅拌桩桩长，施工前应在钻杆上做好标记，控制搅拌桩桩长不得小于设计桩长，当桩长变化时擦去旧标记，做好新标记。
3.5.3.6 水泥浆液拌制。施工前应搭建好可存放200t水泥的搅拌平台，对全体工人做好详细的施工技术交底工作，水泥浆液的水灰比严格控制在1.2～1.5。水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，掺入量设计暂定为20%。
3.5.3.7 搅拌桩机钻杆下沉与提升。启动电动机，根据土质情况按设计速率，放松卷扬机使搅拌头自上而下切土拌和下沉，直到钻头下沉钻进至桩底标高。按照搅拌桩施工工艺要求，钻杆在下沉和提升时均需注入水泥浆液。轴水泥土搅拌桩搅拌下沉速度宜控制0.5～1m/min，提升速度宜控制在1～2m/min，并保持匀速下沉与匀速提升，并保持匀速下沉与匀速提升。搅拌提升时不应在孔内产生负压造成周边土体的过大扰动，具体选用的速度值应根据成桩工艺、水泥浆液配合比、注浆泵的工作流量计算确定，搅拌次数或搅拌时间应确保水泥土搅拌桩成桩质量。 3.5.3.8 注浆、搅拌、提升。开动灰浆泵，待纯水泥浆到达搅拌头后，按计算要求的速度提升搅拌头，边注浆、边搅拌、边提升，使水泥浆和原地基土充分拌和，直提升到离至桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。要求桩体28天无侧限抗压强度不小于1.0MP。
3.5.4 三轴搅拌桩的搭接施工。三轴搅拌桩的搭接以及成型搅拌桩的垂直度补正是依靠搅拌桩单孔重复套钻来实现的，以确保搅拌桩的隔水帷幕作用。本工程三轴搅拌桩采用套接一孔法施工，桩与桩的搭接时间不应大于24h，若因故超过时，搭接施工中必须放慢搅拌速度，保证搭接质量，若因时间过长无法搭接或搭接不良，应作为冷缝记录在案，，采取在搭接处补搅拌桩或旋喷桩等技术措施，确保搅拌桩的连续性和止水帷幕的施工质量。
3.5.5 工艺性试验。为确定水泥掺量和喷浆速度等参数，在正式施工前选3根桩做工艺性试验。
4 主要质量保证措施
4.1 孔位放样误差不大于5cm，垂直度按设计要求不大于0.5%。
4.2 嚴格控制浆液配比，做到挂牌施工，并配有专职人员进行浆液配置，严格控制钻进提升及下沉速度，三轴机下沉速度宜控制在1m/mim内。
4.3 施工前对搅拌桩机进行维护保养，尽量减少施工过程中由于机械设备故障而造成的质量问题。设备由专人操作，上岗前必须设备的性能，以确保设备的正常运行。
4.4 看桩架垂直度指示针调整桩架垂直度，并用线锤进行校核。
4.5 场地布置综合考虑各方面因素，避免设备多次搬迁，移位，尽量保证施工的连续性。
4.6 严禁使用过期水泥、受潮水泥，对每批水泥进行复试合格后方可使用。
4.7 严格控制每桶搅拌桶的水泥用量及液面高度，用水两采用总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
4.8 浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
4.9 压浆阶段输浆管不得堵塞，不允许发生断浆现象，全桩必须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。
4.10 发生管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1m后方能继续注浆，等10～20秒再恢复向上提升搅拌，以防止断桩发生。
5 结束语
南京是一个地下水比较丰富的城市，三轴深搅桩对地下建筑施工有很好的止水的作用，所以对于深基坑和多层地下室的现代建筑工程采用十分广泛。