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摘要：在基坑支护工程中止水搅拌桩施工质量好坏直接关系到整个基坑支护工程的成败，尤其在卵石层地区地下水含量丰富，普通搅拌桩机械无法在卵石层地区施工，须用三轴搅拌桩施工，卵石层地区止水三轴搅拌桩的施工质量尤为关键。通过广东省清远市佛冈县某项目三轴搅拌桩施工，笔者对卵石层地区的三轴搅拌桩施工质量控制措施作了简要探讨。
关键词：卵石层地区；三轴搅拌桩；套接一孔施工；高强合金钻头；质量控制措施。
前言
搅拌桩在基坑支护止水方面有着广泛的应用，因卵石层密实，普通搅拌桩机无法钻进，须采用三轴搅拌桩施工。由于在卵石层地区三轴搅拌桩施工经常偏钻、无法钻进、钻头磨损、水泥浆流失等情况发生，造成三轴搅拌桩开叉、搭接不足、局部水泥浆漏浆凝结不好，造成基坑漏水，轻者造成工程造价增加、工期拖延，重者造成工程安全风险，破坏基坑周边环境。因此在卵石层地区如何控制好三轴搅拌桩施工质量成为基坑支护施工工作的重点。
1清远市佛冈县某项目地质情况简介
1.1岩土结构特征
根据勘察报告，将场地岩土层自上而下划分为:人工杂填土（Qml）、砾质粘性土层（Qel）及风化岩等三大类，现分述如下：
（1）人工杂填土（Qml）：岩土层编号1。土性为杂填土，呈灰褐色，主要由块石、卵石、碎石、砖碎等夹少量砾质粘性土，稍密状。层厚约1.6~2.8m。
（2）卵石层：岩土层编号1-1。黄褐色，级配较好，磨圆度较好，呈亚圆状，地下水丰富，中密~密实状。层厚约1.5~7.9m。
（3）砾质粘性土：岩土层编号2。黄褐色，由花岗岩风化残积而成，湿，可~硬塑。层厚约3.4~13.3m。
（4）全风化花岗岩：岩土层编号3-1。粗粒状结构，黄色，黄褐色，岩石风化强烈。层厚约1.9~13.3m。
（5）微风化花岗岩：岩土层编号3-2。粗粒状结构，青灰色，棕红色，岩芯完整性较破碎~较完整，岩质坚硬。
2.水文条件：
场地主要透水层为杂填土层、卵石层。地下稳定水位埋深2.50~3.0m，地下水丰富，水位变幅不大。
1.2基坑支护结构
本项目位于广东省清远市佛冈县。该基坑开挖深度为7.7m～10.25m,基坑开挖深度范围主要为杂填土、洪冲积的卵石层、砾质粘土，本基坑支护采用Ф850@600三轴搅拌桩+Ф114*4微型钢管桩+1排预应力锚索+6排钢筋土钉支护。基坑方案具体如下：
基坑支护剖面图
2卵石层地区搅拌桩施工质量差、基坑漏水原因分析及对策
2.1偏钻原因
卵石层地区土质密实，个别卵石粒径过大，施工三轴搅拌桩时容易发生偏钻、无法钻进等，造成三轴搅拌桩开叉，进而引发基坑漏水，达不到设计要求。如遇浅部障碍物采用挖机清除；大型障碍物或深部障碍物报请设计单位改桩位或采取其他措施。
2.2钻头磨损原因
由于卵石层强度高，普通搅拌桩钻头在施工过程容易磨损，使钻头变小，桩径达不到设计要求。必须采用高强度合金钻头，施工时经常检查钻头磨损情况，小磨损及时修复，大磨损立即更换钻头。
2.3搅拌桩局部凝结质量差原因
卵石层中地下水丰富、地下水流动，水泥浆初凝前被地下水带走；水泥浆浓度不足，在含水量大的卵石层中无法凝结。卵石层中水泥浆应提高水泥浆浓度，使用强度较高的早强水泥；在基坑止水帷幕未封闭前，禁止场地内地下水抽排，以免造成基坑内水位变化，使水泥浆流失。
3卵石层地区三轴搅拌桩施工质量控制措施
3.1材料质量控制措施
进场水泥首先必须有厂家出具的合格证书；其次，必须在甲方或监理见证的情况下随机抽取水泥样品，并送往具有相应资质的检测单位进行检测，经检测合格后方可现场使用，严格按设计要求选用水泥，最好选用P.O42.5R早强水泥。
3.2三轴搅拌桩设备选择
因卵石层地区土质密实、局部可能有大粒径卵石，三轴搅拌桩机械须选用大功率三轴搅拌桩机，如动力头功率为220KW的JB180型机械。
3.3施工工艺流程
3.4三轴搅拌桩施工方法
①场地平整和测量放线、清除地下障碍物：施工前先平整场地，清除桩位地点地上、地下一切障碍物。按设计要求进行测量放线，用竹签或其他识别物标出桩位。
②开挖沟槽
沿搅拌桩中心线开挖宽约0.8米，深约1.0米的泥浆沟，并在三轴搅拌桩机的另一侧将每幅搅拌桩的桩位用不同颜色的油漆标识。
③桩机定位、校核
搅拌桩机到达指定桩位，调整钻头对正桩中心，调整机身让设备保持平衡，搅拌钻杆呈垂直状态，并复核水平、垂直方向。
④制备水泥浆：按设计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗。施工前须进行配合比试验，施工中配制的水泥浆每隔3小时检验一次，根据水泥用量计算每槽用水量，在储水罐上做好标志，在施工中严格做好计量工作。
⑤预搅下沉：启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于40A。搅拌机下沉时开启灰浆泵将水泥浆压入土中，边喷边旋转。
⑥提升喷浆搅拌，搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入土中，边喷边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。
⑦重复上、下喷浆搅拌，搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空，为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面，搅拌过程同时喷水泥浆。
⑧清洗，向集料斗注入适量热水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。
3.5三轴搅拌桩施工技术措施
(1)施工前现场地面应予平整，必须清除地上地下一切障碍物。
(2)开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。
(3)施工时，设计停浆(灰)面应高出操作面标高0.5米，在开挖时应将该施工质量较差段挖去。
(4)保证垂直度：设备就位后，必须平整，确保施工过程中不发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1/250。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时调整；
(5)桩机桩位必须对中，对中偏差不得大于5厘米；桩径偏差不得大于4％。
(6)水泥浆不得离析。制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2个小时。若停置时间过长，不得使用。
(7)施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。用流量泵控制输浆速度，喷浆压力控制在0.8MPa左右，并使搅拌提升速度与输浆速度同步进行。
(8)严格按设计确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度。搅拌桩下沉和提升速度1m/min。为保证施工质量、提高工作效率和减少水泥浪费，应尽量连续工作。输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5米以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌；如停工40分钟以上，必须立即进行全面清洗，防止水泥在设备和管道中结块，影响施工。
(9)严格控制搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌；确保桩身强度和均匀性。
(10)采用跳打施工，采用一搅一喷，在搅拌桩底部2～3m范围内上下重复喷浆搅拌一次，搅拌过程中均喷水泥浆。
(11)施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量；
(12)严格按照设计的水灰比配制浆液，采用42.5级普通硅酸盐水泥配浆，水灰比1.5～1.7，水泥掺入比为20％。配制好的浆液必须过滤；水灰比控制：根据水泥用量计算每槽用水量，在储水罐上做好标志，在施工中严格做好计量工作。制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数固化剂和外加剂的用量以及泵送浆液时间等应有专人记录。
(13)施工记录必须详尽完善：施工记录必须有专人负责，深度记录误差不得大于5cm，时间记录误差不得大于5秒钟。施工中发生的问题和处理情况，均须如实记录，以便汇总分析；
(14)施工中应经常检查施工用电及机械情况，发现问题及时修理。
(15)勤检查钻头直径，一旦发现钻头直径不符合时要马上堆焊到设计桩径后再施工。
(16)一旦发现有断浆情况必须排除故障后重复下沉钻头穿过断浆层后再进行提升。
(17)按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)对搅拌桩质量进行检验，成桩7d后采用浅部开挖桩头，目测检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5％。
(18)桩要互相搭接(按设计要求)，保证桩体的整体性。
5清远市佛冈县某项目基坑开挖情况
本项目三轴搅拌桩施工完成后按设计要求抽选搅拌桩总根数的1%进行抽芯检测，检测合格率100%。基坑土方开挖过程无漏水现象发生。
6结语
对于卵石层地区三轴搅拌桩施工质量要求高，施工过程质量管控重要，施工前必须制定完整的质量管控体系，从而保证施工质量，确保基坑开挖后不漏水。
参考文献：
［1］朱光荣．探析三轴搅拌桩在基坑止水帷幕中的应用．城市建设理论研究.2013(13)。
［2］建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012。
［3］周龙伟孙虎.三轴搅拌桩施工及质量控制.工程科技.2011(25)