介紹三軸攪拌樁

三軸攪拌樁是一種長螺旋樁，樁機(jī)同時有三個螺旋鉆孔，三個螺旋鉆孔同時向下施工，一般用于地下連續(xù)墻工藝，是軟基處理的有效形式，使用攪拌樁機(jī)將水泥噴入土壤，充分?jǐn)嚢?，使水泥與土壤發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化，提高基礎(chǔ)強(qiáng)度。

作用：

三軸攪拌樁在基坑圍護(hù)工程中起著重要作用。一種中間不插鋼，僅用于止水。如果需要擋土，應(yīng)與其他工藝相結(jié)合；一種是插入攪拌樁H型鋼(俗稱 ** W工法)既能止水，又能作為擋土墻，適用于挖深較淺的基坑。

優(yōu)點：

與其他支護(hù)形式的樁相比，三軸攪拌樁施工速度快，每樁成樁時間約30-40分鐘(24小時可完成60分鐘)m左右）；成樁后止水效果顯著；機(jī)械自動化控制，操作程序簡單；人工投入少，施工成本低；并且三軸攪拌樁由于溝槽開挖完成后即可進(jìn)行施工，現(xiàn)場不需要泥漿池，施工現(xiàn)場安全文明有保障。插入型鋼后三軸攪拌樁既起到止水又起到支護(hù)作用；同時型鋼可以回收利用。

缺點：

三軸攪拌機(jī)械及輔助設(shè)施的安裝時間約為10天，該機(jī)械及輔助設(shè)施需要大型工作場所、大型水泥儲存、大功耗和500臺Kw變壓器只能提供三軸攪拌機(jī)的運行。三軸施工還應(yīng)考慮地質(zhì)條件，適用于污泥、污泥土、泥炭土和粉土的處理。

三軸攪拌樁施工方法

根據(jù)材料噴射狀態(tài)，水泥攪拌樁可分為濕法和干法。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于再攪拌，水泥土硬化時間長；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時間短，可提高樁間 強(qiáng)度，但攪拌均勻性差，整個過程難以再攪拌。主要是濕法。

濕法和干法的選擇取決于土壤含水提供的土壤含水量和施工現(xiàn)場環(huán)境。

該方法要求對施工設(shè)備進(jìn)行選擇。選擇的主要依據(jù)是樁深、樁截面的形狀和尺寸。通常需要確定的內(nèi)容包括：樁機(jī)型號、樁架高度、連接次數(shù)、鉆桿組合等攪拌樁施工的樁機(jī)為120m樁架高度一般為18臺m、24m、27m和33m。樁架、電機(jī)、鉆桿按技術(shù)要求組裝至少40個m×20m現(xiàn)場需要吊車配合施工。

三軸攪拌機(jī)有三個鉆頭，兩側(cè)輸送漿液送，中間為氣孔，主要作用是松動土壤，防止?jié){液翻轉(zhuǎn)，確保土壤和水泥充分?jǐn)嚢杈鶆?。兩?cè)的鉆頭正在旋轉(zhuǎn)，中間的鉆頭正在旋轉(zhuǎn)。兩側(cè)的鉆頭反轉(zhuǎn)，中間的鉆頭正在旋轉(zhuǎn)。這可以充分保證水泥漿和土壤的充分?jǐn)嚢瑁瑴p少氣泡的存在，避免樁沉降。

三軸攪拌機(jī)晝夜施工，水泥72t，現(xiàn)場應(yīng)儲備足夠的水泥，以確保施工不中斷。

三軸攪拌樁水泥漿漿液配合比必須提前報當(dāng)?shù)亟ㄖこ藤|(zhì)量檢測中心進(jìn)行驗證，驗證結(jié)果符合設(shè)計文件要求并報監(jiān)理驗收同意后方能開始施工。

開工前，組織技術(shù)人員學(xué)習(xí)實施施工組織設(shè)計，閱讀和審核施工圖紙，澄清相關(guān)技術(shù)問題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。制定施工安全保障措施，提出應(yīng)急預(yù)案。對施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，對施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，考核合格后持證上崗。

三軸攪拌樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場后，必須經(jīng)當(dāng)?shù)亟ㄖこ虣z測中心檢測合格后報當(dāng)?shù)匕踩O(jiān)督部門備案，并報監(jiān)理驗收。相關(guān)儀器儀表必須經(jīng)當(dāng)?shù)赜嬃繖z測單位檢測合格后報監(jiān)理驗收。

根據(jù)樁位控制線，開挖導(dǎo)槽，清除地下障礙物。導(dǎo)槽尺寸要求中心線兩側(cè)寬度為0.6m，深1～1.5m，施工過程中，打隨挖，確保漿液不溢出，挖出的廢漿液存放在現(xiàn)場指定的空地，施工結(jié)束后外運，滿足文明施工要求。

1.場地平整：

清除所有地面和地下障礙物，在場地低洼處抽水疏浚，分層壓實回填粘土，必要時混合石灰和水泥，確保樁機(jī)位置基礎(chǔ)穩(wěn)定。

2.樁位布置：

根據(jù)設(shè)計圖紙布置樁位，每根樁的樁位在現(xiàn)場用全站儀確定，并做好標(biāo)記。每根樁的樁位誤差±50mm。放樣后，做好測量技術(shù)審核表，報監(jiān)理審核驗收，確定后方可施工。

3.樁機(jī)就位：

攪拌樁機(jī)到達(dá)作業(yè)位置時，由值班機(jī)長統(tǒng)一指揮，移動前仔細(xì)觀察現(xiàn)場情況，確保移位平穩(wěn)安全。樁機(jī)到位后，用吊錘檢查調(diào)整鉆桿與地面的垂直角度，確保垂直偏差不超過1%。在樁機(jī)架上畫出以米為單位的長度標(biāo)記，觀察和記錄鉆桿入土?xí)r的鉆深，確保攪拌樁長度不低于設(shè)計樁長。

4.準(zhǔn)備水泥漿：

混合水泥漿按成樁工藝試驗確定。灌漿前，將水泥漿倒入儲漿桶，準(zhǔn)備好的水泥漿停留時間不得超過2小時。

5.預(yù)攪下沉：

啟動噴漿機(jī)，放松卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩，使灌漿機(jī)沿導(dǎo)向架自上而下灌漿，同時打開灌漿泵，同時旋轉(zhuǎn)灌漿，使水泥漿與原基土充分混合，直至下沉到樁底標(biāo)高，原灌漿30S以上。

6.提高噴漿攪拌：

當(dāng)確認(rèn)漿液已到達(dá)樁底時，以試驗確定的速度提升攪拌鉆頭，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，提升至離地50cm灰漿泵在樁頂設(shè)計標(biāo)高后關(guān)閉，原位轉(zhuǎn)動噴漿30s，確保樁頭均勻致密。

7.上下重復(fù)攪拌：

當(dāng)灌漿機(jī)提升到設(shè)計樁頂標(biāo)高時，為了使軟土和水泥漿均勻，灌漿機(jī)的旋轉(zhuǎn)沉入土壤中，然后在設(shè)計加固深度后將灌漿機(jī)提升到地面。

8.轉(zhuǎn)移：

將攪拌鉆頭提出地面，停止主電機(jī)和空壓機(jī)，填寫施工旁站記錄，移位樁機(jī)，校正樁機(jī)垂直度，然后進(jìn)行下一樁施工。

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三軸攪拌樁施工順序

三軸攪拌樁的施工順序如下圖所示，陰影部分為重復(fù)套鉆，以確保止水幕的連續(xù)性和搭接的施工質(zhì)量。水泥土攪拌樁的搭接和施工設(shè)備的垂直補(bǔ)充依賴于重復(fù)套鉆（搭接250mm）來保證，以達(dá)到止水的作用。三軸攪拌樁施工順序采用單側(cè)跳打施工方式（注：搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過16小時）。

除單側(cè)跳動施工方法外，三軸攪拌樁施工還有單側(cè)擠壓施工方法，如下圖所示。當(dāng)施工條件有限時，樁機(jī)不能來回行走，采用施工順序。

三軸攪拌樁鉆進(jìn)、提升

三軸攪拌樁樁體采用兩噴兩攪施工工藝，水泥和原土應(yīng)均勻攪拌，下沉提升過程為灌漿攪拌，嚴(yán)格控制下沉提升速度。

下沉速度：0.5—1.0m/min

提升速度：1.0—1.5m/min

樁底重復(fù)攪拌灌漿。

根據(jù)三軸攪拌樁的施工工藝，三軸攪拌機(jī)下鉆時，灌漿水泥用量占總數(shù)的70%~80%，增加20%~30%。按技術(shù)交底要求均勻連續(xù)注入攪拌好的水泥漿。鉆桿提升后，設(shè)計好的水泥漿全部注入。

計算水泥用量

鉆井前，應(yīng)向混合漿液工作人員進(jìn)行交底，并在施工現(xiàn)場配備計算機(jī)測量自動攪拌系統(tǒng)和散裝水泥罐，以確保漿液質(zhì)量的穩(wěn)定性。水泥漿的水灰比為0.5，水泥摻量不小于20%（注：弱加固區(qū)水泥摻入量為8%）。

水泥用量計算：M=H*S*P*I

M——單排樁水泥用量為噸（單排樁為咬合三排樁）

H——單位為樁基長度m。

S——單排樁截面積，取1.5m2。

P——混合土的密度為1740Kg/m3。I——取20%的水泥摻入量。

制備和注入水泥漿

水泥漿配置后，停滯時間不得超過2小時。因某種原因擱置2小時以上的混合漿應(yīng)進(jìn)行廢漿處理。嚴(yán)禁使用相鄰攪拌樁進(jìn)行重疊施工，施工間隔不得超過12小時。灌漿時，通過兩個灌漿泵和兩條管道混合，灌漿壓力為1.5Mpa~2.5Mpa，注漿流量為80~120L/min/每臺。

施工過程中的問題處理

施工冷縫處理

冷縫：當(dāng)樁與相鄰搭接樁的施工間隔超過水泥凝結(jié)時間時，施工冷縫將不可避免地出現(xiàn)在樁之間，基坑開挖后的壓力水可能會從施工冷縫中滲出。直接影響止水幕的止水效果。

主要原因

(1)遇到深層障礙物(普通挖掘機(jī)難以觸及)；

(2)機(jī)械故障或停電；

(3)因其他施工需要而人為安排。

施工冷縫處理

只要在施工過程中出現(xiàn)冷縫，采取相同設(shè)計參數(shù)的混合樁或其他補(bǔ)救措施（如高壓旋轉(zhuǎn)樁）。在混合樁初始施工和終止施工辦公室進(jìn)行標(biāo)記，并在適當(dāng)?shù)臅r候進(jìn)行加固。

水泥用量問題

水泥用量過多或過少的主要表現(xiàn)形式

(1)提升噴漿未達(dá)到設(shè)計頂面標(biāo)高，儲漿桶內(nèi)的漿液已排空，即水泥漿用量較大；

(2)將噴漿提升到設(shè)計頂標(biāo)高，儲漿桶內(nèi)漿液過多，即水泥漿用量過少。

水泥漿過多的主要原因

(1)后臺進(jìn)料不準(zhǔn)確，水泥漿未按規(guī)定水灰比制備；

(2)砂漿泵磨損嚴(yán)重，不能按既定效率灌漿；(3)砂漿泵輸漿量過大，超出設(shè)計要求。

水泥用量問題

水泥漿過少的主要原因

(1)后臺拌漿加水過多，水泥漿總體積過大；

(2)輸漿管部分堵塞，應(yīng)注入的水泥漿注入不足。

水泥漿治理措施過多

(1)重新標(biāo)定投料量；

(2)檢修砂漿泵時，砂漿泵經(jīng)常因故障而產(chǎn)生既定的流量偏差，此時必須校準(zhǔn)；

（3）重新校準(zhǔn)砂漿泵的輸漿量。校正完成后，用流量表確定砂漿泵與鉆桿之間的輸漿管線上的輸漿量，終確定注漿壓力，一般為0.8~2.5Mpa。

水泥用量問題

治理水泥漿過少的措施

(1)重新標(biāo)定投料量；

(2)清洗輸漿管道

1)由樁機(jī)故障或停電引起的儲漿桶內(nèi)水泥漿放置時間超過2小時，嚴(yán)禁重復(fù)使用，作為廢漿處理；

2)過濾網(wǎng)設(shè)置在攪拌桶和儲漿桶之間，其網(wǎng)眼尺寸為2×2mm，避免水泥雜質(zhì)顆粒進(jìn)入泥漿泵或輸漿管道造成堵塞。

嚴(yán)重的冒漿問題

在攪拌樁鉆孔或提升過程中，水泥土漿液表面不與孔保持水平，水泥土漿溢出。

冒漿嚴(yán)重問題

主要原因：

(1)施工工藝選擇不當(dāng)；

（2）粘土顆粒粘結(jié)力強(qiáng)，不易攪拌均勻，攪拌過程中容易產(chǎn)生鉆孔；有些土層不是粘土，容易攪拌均勻，但由于上復(fù)合壓力大，漿持有能力差，容易出漿。

主要治理措施：

(1)選擇適合不同土層的工藝；

(2)攪拌樁機(jī)沉入前，應(yīng)在攪拌樁位注水，使攪拌頭濕潤。當(dāng)表面為粘土?xí)r，可與適當(dāng)?shù)纳盎旌希愿淖兺寥勒扯龋挥捎谳敐{過程中土壤持漿能力的影響，實際輸漿量小于設(shè)計量用輸水?dāng)嚢琛敐{攪拌→將攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速提高到50r/min，均勻攪拌，減少冒漿。

處理特殊情況的措施

1.如有異常，如無法達(dá)到施工設(shè)計深度，應(yīng)及時向業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理報告，經(jīng)各方研究后采取補(bǔ)救措施。

2.當(dāng)?shù)販匣虻叵鹿艿罒o法按設(shè)計施工時，應(yīng)與業(yè)主、設(shè)計單位和監(jiān)理人員協(xié)商確定解決方案。

3.在施工過程中，如果停電或特殊情況導(dǎo)致樁工藝中斷，攪拌機(jī)應(yīng)降至停漿點以下0.5m在某些地方，待漿液供應(yīng)恢復(fù)后，噴漿鉆攪拌，防止不連續(xù)樁。如果因某種原因停機(jī)時間長，應(yīng)先拆卸輸漿管，妥善清洗，防止?jié){液硬化堵塞管道。