三軸水泥攪拌樁止水帷幕的施工及監(jiān)理控制要點見解

林晶

中晟宏宇工程咨詢有限公司 湖北 武漢 430040

引言

近年來我國建筑行業(yè)發(fā)展較快，施工技術(shù)水平取得了明顯的提高，工程項目的規(guī)模和數(shù)量不斷增加，深基坑工程已經(jīng)成為很多工程項目中的重點施工內(nèi)容。為了有效解決深基坑工程的開挖施工過程中出現(xiàn)的內(nèi)外水層交互問題，為深基坑工程提供更為穩(wěn)定可靠的支護結(jié)構(gòu)，三軸水泥攪拌樁技術(shù)被廣泛應用于施工實踐中。三軸水泥攪拌樁是一項垂直隔斷施工工藝，不僅施工效率高，能夠在較短時間內(nèi)完成成樁作業(yè)；而且止水效果好，能夠有效解決深基坑開挖滲水問題，且可以減少抽水降壓作業(yè)對工程周邊區(qū)域的干擾。施工單位應準確掌握三軸水泥攪拌樁的施工技術(shù)要點，提高施工質(zhì)量。同時，在止水帷幕的施工過程中，監(jiān)理單位應對三軸水泥攪拌樁施工的各個工序環(huán)節(jié)加強監(jiān)督指導，加強質(zhì)量驗收檢測，從而為保證深基坑工程的整體施工質(zhì)量奠定良好的基礎。

1 概述三軸水泥攪拌樁施工技術(shù)

所謂三軸水泥攪拌樁技術(shù)也就是同時對3個鉆孔進行鉆進攪拌作業(yè)，通過攪拌樁向土體內(nèi)噴入水泥漿液并對土體和水泥漿液進行充分攪拌，從而促使土體和水泥漿液在物化反應作用下相互融合，以達到加固處理軟土地基目的的施工技術(shù)方法[1]。三軸水泥攪拌樁技術(shù)的施工效率較高，能夠在30～40min左右完成一根樁的成樁作業(yè)，而且具有較好的止水效果。同時，三軸水泥攪拌樁一般采用機械化作業(yè)方式，不僅施工操作較為便捷，而且所需的人力成本相對較低，有利于施工成本的有效控制。此外，在三軸水泥攪拌樁的施工過程中無須開挖泥漿池等，僅需溝槽即可滿足施工要求，能夠明顯改善施工現(xiàn)場環(huán)境。因此三軸水泥攪拌樁技術(shù)在止水帷幕施工實踐中得到了廣泛的應用。

2 三軸水泥攪拌樁止水帷幕的施工實踐分析

某深基坑工程施工區(qū)域有黏性土、粉土、淤泥和淤泥質(zhì)土等地層分布，且地下水水位較高，對止水施工提出了較高的要求。根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，本次施工中采用了止水帷幕結(jié)構(gòu)，且通過三軸水泥攪拌樁技術(shù)進行施工作業(yè)。

2.1 三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工技術(shù)要點分析

2.1.1 三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工準備階段技術(shù)要點。在三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工前，施工單位應對施工現(xiàn)場進行平整，并對洼地積水采取抽水清淤措施，然后用黏性土料漿低洼處填平壓實，以確保場地基礎承載能力能夠滿足施工要求。施工單位應對施工現(xiàn)場合理布局，且應鋪設好施工便道以及相關設施，施工機械設備均應停放于指定位置[2]。由于本次采用的是連續(xù)單排咬合方式進行三軸水泥攪拌樁止水帷幕的施工，因此在施工準備階段還應詳細勘測施工場地下方是否存在障礙物，并要采取清障處理措施，挖除的土方應及時轉(zhuǎn)運并推放于指定位置。施工單位還應利用挖機在深基坑圍護結(jié)構(gòu)的邊線處進行槽溝的開挖。

2.1.2 三軸水泥攪拌樁止水帷幕測放施工技術(shù)要點。在三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工中，施工單位應在機械進場前按照設計圖要求指派專業(yè)技術(shù)人員采用全站儀等設備，以已閉合的沿線導線點為基礎開展樁位測量放樣工作，且應將測放誤差控制在允許的范圍內(nèi)。在完成樁位測放后，對測定的樁位進行標識，并注意保護，為后續(xù)施工提供可靠的參照標準。

2.1.3 三軸水泥攪拌樁止水帷幕樁機就位施工技術(shù)要點。在安裝樁機施工前，施工人員應對樁機安裝基礎進行平整，并要確保基礎的承載性能符合樁機安裝要求，確保樁機安裝平穩(wěn)穩(wěn)固。當樁機就位后，施工人員應對樁機位置精度進行檢查，并及時加以調(diào)整，確保樁位偏差控制在50mm以內(nèi)。同時施工人員應利用線錘以及經(jīng)緯儀等測量工具對樁機安裝的垂直度進行檢測，將樁機垂直偏差控制在0.5%以內(nèi)。

2.1.4 三軸水泥攪拌樁止水帷幕水泥漿液制備施工技術(shù)要點。在本次三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工中，根據(jù)工程區(qū)域的實際情況以及現(xiàn)場試樁結(jié)果，將水泥漿液的水灰比確定為1.7∶1，施工單位應根據(jù)該水灰比控制水泥漿液的配比。在制備水泥漿液施工時，本次施工采用的是散裝普通硅酸鹽類的p.405型號水泥，且其在1m3攪拌樁體內(nèi)的摻量應控制20%。施工單位應在通過搭建現(xiàn)場水泥漿攪拌作業(yè)平臺來保證施工的順利進行，且應嚴格按照設計配比來完成水泥漿液的制備，并要對水泥漿液的各項指標參數(shù)進行檢測，以確保其符合施工技術(shù)標準。制備完成的水泥漿液應使用完畢，存放時間一般不得超過2h以上。制備完成且未及時使用的水泥漿液可以暫時存在貯漿桶內(nèi)。由于需要該工程項目受施工工期限制需要在冬季開展施工作業(yè)，因此在制備水泥漿液時應加強對環(huán)境溫度的監(jiān)測，確保制漿時的環(huán)境溫度能夠達到5℃以上。制漿時為避免發(fā)生水泥假凝以及漿液結(jié)冰等情況，施工單位應采用溫度在10℃到60℃之間的熱水來進行制漿攪拌[3]。施工單位應根據(jù)攪拌機在下沉鉆進以及提升過程中的噴漿速度來控制注漿泵流量，以確保水泥攪拌樁中水泥分布均勻，同時應按照施工段的土質(zhì)特點來控制調(diào)整噴漿壓力，在本次施工中的噴漿壓力應為約0.8MPa。

2.1.5 三軸水泥攪拌樁止水帷幕鉆進攪拌施工技術(shù)要點。在本次止水帷幕的施工過程中，采用的是兩噴兩攪的三軸水泥攪拌樁施工，也就是在鉆具下沉以及提升時均需要開展注漿攪拌作業(yè)。施工單位應根據(jù)現(xiàn)場試樁數(shù)據(jù)對施工段各樁位的攪拌次數(shù)、所使用攪拌頭的大小規(guī)格、數(shù)以及偏斜角度等進行合理控制，且攪拌過程中應攪拌均勻充分，確保土體能夠與水泥漿液接觸充分，從而促進二者的相互融合。在施工過程中，施工人員應按照0.5m/min的控制攪拌頭的沉放速度，而在提升攪拌頭時，其速度應為約1m/min。施工人員應注意觀測打樁機上的電流表顯示讀數(shù)，將電流控制在70A以內(nèi)。施工人員還應準確控制注漿壓力以及注漿量等關鍵性技術(shù)指標。在注漿過程中應保持注漿均勻連續(xù)，施工人員應加強對儲漿罐的觀察，避免漿液量過低而發(fā)生斷漿情況，進而導致夾心層的形成，對成樁質(zhì)量造成不利的影響。如果在鉆進過程中遇到黏性土層時，施工人員應將鉆進以及提升速度適當降低，避免鉆具被扭斷損壞。攪拌頭的轉(zhuǎn)速應與鉆具的下沉和提升速度相適應。在三軸水泥攪拌樁的搭接施工中，應將相鄰攪拌樁的施工間隔時間控制在12h以內(nèi)。當鉆進攪拌至樁底部分時，施工人員應保持一段時間的注漿攪拌作業(yè)，以提高成樁質(zhì)量。在每次鉆進攪拌施工前，施工人員均應對鉆頭的尺寸規(guī)格進行復檢，避免鉆頭過度磨損影響成樁直徑，一旦在檢查中發(fā)現(xiàn)鉆頭尺寸與施工技術(shù)標準間存在明顯的偏差時，應及時更換鉆頭。

2.1.6 三軸水泥攪拌樁止水帷幕清洗施工技術(shù)要點。當完成一根樁的鉆進攪拌施工后，施工人員應將適量清水注入集料斗內(nèi)，然將灰漿泵打開，利用清水對施工設備和管道進行清洗，避免機械設備和管道中有泥漿殘留。之后應將樁機移至下一樁位，重復上述施工工序，直至完成所有樁位的施工作業(yè)。

3 三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工監(jiān)理控制要點分析

3.1 三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工準備階段監(jiān)理控制要點分析

在三軸水泥攪拌樁止水帷幕的施工準備階段，監(jiān)理單位應對施工方所制定的施工方案進行審查，并要詳細檢查施工機械設備的質(zhì)量性能和運行狀態(tài)，特別是對拌和站以及攪拌機進行重點驗收。監(jiān)理單位還應確認施工單位是否指派了現(xiàn)場施工管理人員以及安全管理人員，各責任崗位人員的到場情況。監(jiān)理單位還應認真檢查有特殊要求的施工工種的作業(yè)人員是否具備相應的職業(yè)資質(zhì)，分包單位是否已經(jīng)按規(guī)定取得了安全生產(chǎn)許可證以及資質(zhì)證書等。監(jiān)理單位還應對施工單位的技術(shù)交底、安全交底情況進行監(jiān)督檢查。同時，監(jiān)理單位還對施工單位的現(xiàn)場試驗情況進行監(jiān)督，并應按照設計標準對各項施工工藝以及技術(shù)參數(shù)加以確認。此外，監(jiān)理單位還應對施工現(xiàn)場場地的平整和清淤排水情況、場地的承載能力等進行檢測，為后續(xù)施工作業(yè)的順利實施奠定良好的基礎。此外，監(jiān)理單位還應根據(jù)設計圖對已測定的樁位、裝數(shù)以及軸線進行復測檢驗，將樁位誤差控制在5cm以內(nèi)。

3.2 三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工過程中監(jiān)理控制要點分析

在三軸水泥攪拌樁止水帷幕施工過程中，成樁的尺寸規(guī)格是監(jiān)理控制的要點之一。監(jiān)理人員應對鉆進施工時所使用的鉆桿長度以及鉆頭直徑等進行實測實量，以確保水泥攪拌樁的成樁長度以及直徑能夠符合設計標準。在鉆進成樁施工中，應將樁底控制在超過設計深度的10～20cm之間，而樁頂標高則應比設計標高高出10～50cm，以保證成樁質(zhì)量[4]。監(jiān)理人員還應對吊裝設備、導向架加強監(jiān)督控制，確保鉆桿垂直下鉆。在配置水泥漿液時，監(jiān)理人員應對所使用水泥的類型型號以及漿液的水灰比進行檢測，確保所有水泥均經(jīng)過過篩處理。在漿液制備完成后，監(jiān)理人員應對漿液是否存在離析現(xiàn)象加以檢查。

在漿液泵送過程中，應確保泵送的連續(xù)性。為嚴格控制噴漿速度，監(jiān)理人員應要求施工單位使用流量計對噴漿速度進行精確控制，且應注意檢測注漿泵壓力變化，以保證噴漿均勻。監(jiān)理人員應對每米攪拌桿的沉放以及提升時間進行準確的讀取、記錄，且應將記錄的時間誤差以及深度誤差分別控制在5s和100mm以內(nèi)。為避免搭接樁體出現(xiàn)冷縫現(xiàn)象，施工應保持連續(xù)性，且相鄰兩樁的間隔時間應控制在8～10h以內(nèi)。當受客觀條件限制需要延長施工間隔時間時，監(jiān)理單位應要對最后一根樁采用空鉆作業(yè)方式并預留榫頭，以便為后續(xù)樁的搭接施工提供便利。如果在施工過程中出現(xiàn)后續(xù)樁無法實現(xiàn)搭接時，監(jiān)理單位應與建設單位以及設計單位加強溝通協(xié)調(diào)，并要求施工單位采取注漿以及局部補樁等處理方式。兩相鄰樁體之間的搭接長度應控制在200mm以上。當水泥漿液已達到出漿口處時，監(jiān)理人員應對噴漿時間加強控制，確保噴漿時間達到30s，以保證樁端的施工質(zhì)量。而在施工至樁頂并達到設計標高位置時，監(jiān)理人員應要求施工人員暫停提升作業(yè)，且應合理控制攪拌時間，確保攪拌均勻充分。

在三軸水泥攪拌樁施工過程中如果因發(fā)生故障而需要停漿時，監(jiān)理人員應要求施工單位及時對故障原因進行排查。當供漿恢復正常后，應要施工人員對鉆桿采取下沉以及提升操作，噴漿施工應在斷漿面位置上下重復，且搭接長度應控制在0.5m。當發(fā)生較長時間的停機故障時，監(jiān)理人員應要求現(xiàn)場施工人員將輸漿管路拆除并清理干凈，防止出現(xiàn)漿液凝固在管內(nèi)的情況，對管路造成堵塞。監(jiān)理單位在三軸水泥攪拌樁的施工過程中應通過現(xiàn)場巡查、抽檢等方式對漿液拌制情況、鉆桿提升以及復攪等進行全面的控制監(jiān)督，且應認真檢查施工單位所記錄的施工數(shù)據(jù)信息是否完整詳細。

4 結(jié)束語

三軸水泥攪拌樁是一種垂直隔斷類型的止水帷幕，該項施工技術(shù)具有成樁時間短、施工效率高以及止水效果好等特點，施工單位應加強對三軸水泥攪拌樁的研究，嚴格遵守各項施工技術(shù)規(guī)范，不斷總結(jié)施工實踐經(jīng)驗，優(yōu)化施工技術(shù)工藝，以提高施工的質(zhì)量和效率。同時，監(jiān)理單位在止水帷幕的施工過程中，應針對三軸水泥攪拌樁的技術(shù)特點，對所有施工工序進行全方位的監(jiān)督控制，通過旁站監(jiān)督以及巡視檢查等多種方式保證施工的質(zhì)量安全，確保止水帷幕的止水效果能夠達到設計標準。