解析地鐵施工中三軸攪拌樁施工技術(shù)的應(yīng)用

姚 元

南昌軌道交通集團(tuán)有限公司

1 引言

地鐵是城市交通發(fā)展的重要體現(xiàn)，現(xiàn)如今，城市地鐵系統(tǒng)日益完善，在地鐵建設(shè)中出現(xiàn)了很多的新技術(shù)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)更為明顯。三軸攪拌樁施工技術(shù)在地鐵施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)顯著，有效提升了地鐵建設(shè)效果。

2 工程概況

某城市軌道交通一期工程2號(hào)線04標(biāo)段長(zhǎng)3.1km，涵蓋1站3區(qū)間的土建工程和附屬工程，項(xiàng)目投資近4億元。經(jīng)地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該工程三區(qū)段施工現(xiàn)場(chǎng)主要為液化土，土層厚度560m～960m，施工區(qū)域分布有砂質(zhì)粉土，工程施工中主要采用盾構(gòu)法，在施工中極易出現(xiàn)流砂、坍塌和沉降等問(wèn)題。如圖1所示。

圖1 三軸攪拌樁施工示意圖

3 三軸攪拌樁施工技術(shù)分析

3.1 工藝流程

工程施工中應(yīng)分別做好測(cè)量放樣、開(kāi)挖溝槽、設(shè)置導(dǎo)向定位型鋼、攪拌機(jī)就位、校正復(fù)核樁、攪拌水泥漿液、開(kāi)啟空壓機(jī)、送漿至樁機(jī)鉆頭、鉆頭噴漿、氣并切割土體下沉至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高、鉆頭噴漿并提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高和置換土處理、撤出攪拌機(jī)械等流程。

3.2 施工要點(diǎn)

（1）測(cè)量放線。依據(jù)業(yè)主提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)、總平面布置圖和維護(hù)結(jié)構(gòu)施工圖測(cè)放樁位控制線，且設(shè)置臨時(shí)樁，按照要求完成技術(shù)復(fù)核。監(jiān)理工程師復(fù)核檢查上述內(nèi)容后方可開(kāi)展正式施工。指導(dǎo)作業(yè)人員需結(jié)合設(shè)計(jì)圖放出三軸攪拌樁的位置，明確單樁鉆進(jìn)的深度，并與施工人員展開(kāi)交流與溝通，做好技術(shù)交底。在止水帷幕三軸攪拌樁施工中，主要采用套打一孔的施工方法，為減輕不同副樁之間的干擾，主要采用跳槽式連接，如圖2。

圖2 三軸攪拌樁施工孔序圖

（2）場(chǎng)地預(yù)備。三軸攪拌樁施工中，應(yīng)注重施工的連續(xù)性。施工前需加強(qiáng)障礙物探測(cè)，及時(shí)清理施工場(chǎng)地中的障礙物，清除地下障礙物后，要回填適量素土，每回填50m碾壓1次。同時(shí)，鋪設(shè)鋼板，規(guī)避地面破壞。

（3）設(shè)備使用。全面清理施工區(qū)域后，嚴(yán)格遵照三軸攪拌樁安裝施工的規(guī)范要求，采用吊裝施工完成樁基安裝，且做好設(shè)備調(diào)試工作，同時(shí)結(jié)合施工要求制備配套灰漿。

（4）開(kāi)挖溝槽。分析基坑圍護(hù)邊線發(fā)現(xiàn)，施工中采用0.4m3挖機(jī)開(kāi)挖950mm×1000mm 的槽溝，清除障礙物后第一時(shí)間處理溝槽中的土體，這能夠提高三軸攪拌施工質(zhì)量，增強(qiáng)工程安全性。

（5）樁機(jī)就位。樁機(jī)就位中，要由當(dāng)班負(fù)責(zé)人指揮，保障樁機(jī)就位。在移動(dòng)樁機(jī)前，需認(rèn)真檢查周圍障礙物，樁機(jī)下方需鋪設(shè)鋼板，移動(dòng)樁機(jī)后認(rèn)真檢查其位置是否存在偏差，如出現(xiàn)偏差，要及時(shí)糾正。另外，利用經(jīng)緯儀和線錘糾正鉆機(jī)的垂直度，鉆機(jī)垂直度誤差不得超過(guò)0.5%，樁位定位偏差不得超過(guò)20mm，成樁后中心偏移不得超過(guò)50mm，合理利用樁機(jī)架標(biāo)記長(zhǎng)度，準(zhǔn)確把握鉆桿的鉆進(jìn)深度。

（6）水泥漿制備。三軸水泥攪拌樁特點(diǎn)鮮明。水泥漿配比中，需加大水泥摻入比的控制度，保證水泥土強(qiáng)度，減少土體置換。再者，利用普通硅酸鹽水泥，摻量要高于攪拌土的25%，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)整水灰比，規(guī)定水灰比為0.6～0.8.工程加固深度土體的平均容重為2000kg/m，單位體積樁摻入的水泥量不得小于500kg。三軸攪拌樁施工中應(yīng)做好條件相同的試塊，如水泥摻量為25%，則其28天的強(qiáng)度不得小于0.8MPa。

（7）預(yù)攪下沉。啟動(dòng)水泥漿噴機(jī)，適度放松起重機(jī)的鋼絲繩，確保噴漿機(jī)能夠沿導(dǎo)軌漿噴到切土下沉，隨后開(kāi)啟會(huì)漿泵，做好噴漿和攪拌處理，使其達(dá)到樁底的標(biāo)高。

（8）提升噴漿攪拌。漿液移動(dòng)至樁底后，要以試驗(yàn)確定的提升速度來(lái)提升鉆頭，在噴漿中加強(qiáng)攪拌施工，將其提升于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高或距離地面50cm 的位置，關(guān)閉灰漿泵，并在原位轉(zhuǎn)動(dòng)噴漿30s，提高樁頭的均勻度和密實(shí)度。

（9）重復(fù)上下攪拌及樁機(jī)移位。鉆頭提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高位置后，為確保軟土與水泥漿攪拌均勻，需一邊攪拌砂漿，一邊將鉆頭下沉入土，使其達(dá)到設(shè)計(jì)加固的深度，隨后方可將鉆頭提出地面。完成一根樁的施工后，要將樁機(jī)移動(dòng)到下一根樁位，重復(fù)上述步驟直至完成施工。

4 三軸攪拌樁技術(shù)的質(zhì)量及安全保障措施

4.1 質(zhì)量管理策略

首先，完善技術(shù)管理，落實(shí)技術(shù)制度，施工前應(yīng)建立和完善崗位責(zé)任制，且做好技術(shù)交底，檢查工程施工概況，關(guān)注隱蔽工程技術(shù)。施工后，要仔細(xì)檢查并評(píng)價(jià)工程質(zhì)量，同時(shí)采取有效措施完善技術(shù)檔案管理工作。其次，對(duì)水泥等多種材料進(jìn)行原材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，供應(yīng)商需提供質(zhì)量保證書(shū)及合格證書(shū)，且在材料進(jìn)場(chǎng)后做好抽檢和復(fù)檢等工作，檢查合格后方可應(yīng)用于工程施工。

4.2 施工技術(shù)、質(zhì)量保障措施

（1）施工質(zhì)量措施。工程施工中，需由專職人員完成工程的測(cè)量放線及樁位定位。施工中的樁基機(jī)位置應(yīng)端正，且穩(wěn)定性滿足要求，使用經(jīng)緯儀確保樁的垂直度。嚴(yán)格按照既定的規(guī)范要求配制作漿液。為提高水泥土攪拌的均勻度，需依據(jù)工程施工的既定要求嚴(yán)格控制下沉提升速度。如發(fā)生堵管和斷漿，需及時(shí)停止施工，查明出現(xiàn)問(wèn)題的原因，排除故障后再將鉆機(jī)提升或下降1m，之后方可開(kāi)展注漿施工，避免發(fā)生斷樁問(wèn)題。

（2）施工技術(shù)措施。開(kāi)挖面上應(yīng)采用重復(fù)攪拌方式，優(yōu)化止水效果；減緩下沉速度，規(guī)避偏位問(wèn)題；加大定位及樁架垂直度的控制力度，合理控制漿液水灰比；指派專人觀察鉆桿概況，如出現(xiàn)偏移，則需重新攪拌；溝槽開(kāi)挖和清障時(shí)，務(wù)必嚴(yán)格控制溝槽兩側(cè)的尺寸；樁架下路基鋪設(shè)施工中，要保證其平整度和密實(shí)度，規(guī)避樁架傾斜；及時(shí)清運(yùn)開(kāi)槽和溢出的泥土，改善施工環(huán)境。

4.3 施工安全保障措施

（1）組織措施。在施工現(xiàn)場(chǎng)需組建安全生產(chǎn)工作組，指派專門的安全員做好工程施工期間的安全保障工作，班組內(nèi)要設(shè)置兼職安全員，做好檢查和監(jiān)督工作，且在施工現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)建完善的安全生產(chǎn)保障機(jī)制。工程施工前，應(yīng)做好安全技術(shù)交底及安全教育工作，并召開(kāi)會(huì)議明確工程項(xiàng)目的總體安全目標(biāo)，理清不同崗位的安全職責(zé)。再者，定期召開(kāi)安全工作會(huì)議，總結(jié)過(guò)往工作，對(duì)日后的工作予以科學(xué)布置；組織安全活動(dòng)，施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全標(biāo)語(yǔ)和橫幅，加大安全知識(shí)宣傳力度；加強(qiáng)人員操作的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性，嚴(yán)禁違規(guī)操作行為；嚴(yán)肅處理安全違規(guī)行為，責(zé)令限期整改；做好日安全生產(chǎn)記錄，按照要求填寫安全日記；依據(jù)安全監(jiān)督部門的工作要求填寫安全管理資料。

（2）用電措施。施工中使用的配電箱應(yīng)以安全等級(jí)較高且質(zhì)量有保障的配電箱為首選，嚴(yán)格實(shí)行一機(jī)一閘一漏電保護(hù)制度，主要設(shè)備配電箱均需按照要求做好接地處理；照明線路要與動(dòng)力線路分開(kāi)使用，鉆機(jī)和輸漿泵運(yùn)行中使用的拖纜，需經(jīng)細(xì)致嚴(yán)格的檢查程序，不可在施工中使用絕緣性能不達(dá)標(biāo)或有破損的電纜；鉆機(jī)和電焊機(jī)等機(jī)械設(shè)備如出現(xiàn)移位，則電氣檢修應(yīng)及時(shí)斷電，杜絕帶電操作，并在醒目位置設(shè)置警示牌。移位過(guò)程中要由專人指揮，專人觀察、防護(hù)電纜，避免電纜受到外部因素的影響而出現(xiàn)壓壞損傷問(wèn)題，且由專業(yè)電工移動(dòng)并修理電器，非專業(yè)人員一律不得操作；施工中使用的配電箱漏電保護(hù)裝置在工程施工中尤為關(guān)鍵，要指派專人檢查裝置的狀態(tài)，做好檢修記錄；現(xiàn)場(chǎng)工作人員務(wù)必嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范。

5 結(jié)語(yǔ)

在工程建設(shè)中，三軸攪拌樁施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)明顯，其增強(qiáng)了工程質(zhì)量，增大了施工安全系數(shù)，同時(shí)也為軟弱地基處理施工提供了更多可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。施工過(guò)程中，施工人員需要熟練掌控工程施工技術(shù)要點(diǎn)，做好技術(shù)、質(zhì)量保障措施，以此推進(jìn)工程的順利完工。