某城市軌道基坑支護(hù)工程中攪拌樁和微型鋼管樁的應(yīng)用

鄧搏

（中鐵十一局第六工程有限公司 湖北襄陽 441000）

0 引言

該工程基坑開挖深度為15.1～15.3m，為確?；拥氖┕ぐ踩肮こ痰捻樌M(jìn)行，合理控制工程造價和保障施工進(jìn)度，基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)采用“攪拌樁+微型鋼管樁”的綜合支護(hù)形式。其中，攪拌樁采用水泥土攪拌樁，它的作用是加固飽和軟黏土地基，將水泥用作固化劑，在一定深度處，使用機(jī)械對軟土和固化劑進(jìn)行攪拌。微型鋼管樁用于軟土地基，可以有效降低深基坑破壞的概率，減少工程質(zhì)量缺陷。

該工程處于城市中心，工程周邊周圍建筑較多，基坑放坡條件有限，為保障周圍既有建筑物的結(jié)構(gòu)的安全和施工時工程基坑的穩(wěn)定，使用“攪拌樁+微型鋼管樁”的綜合支護(hù)形式能夠很好的解決基坑邊坡放坡坡度和基坑的安全性問題。

1 施工流程和工藝

1.1 水泥攪拌樁施工工藝流程

工藝流程為：施工場地整平、放線→樁基就位→制備水泥漿、確定水泥摻量→預(yù)攪沉樁→樁基到達(dá)設(shè)計(jì)深度、灌漿→機(jī)械攪拌→再次預(yù)沉樁、灌漿→攪拌提升→成樁。

1.2 水泥攪拌樁的主要工藝

1.2.1 平整場地與放線定位

施工前對場地內(nèi)障礙物進(jìn)行的清理，確保場地平整符合要求。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙繪制樁位圖，確定樁位坐標(biāo)并放樣，在樁位中心處訂上木樁。由于攪拌間的樁芯距通常很小，有的鄰樁之間為相互咬合，為確保樁位準(zhǔn)確，避免漏樁，也可以引樁定位。

1.2.2 制備水泥漿、確定水泥摻量

水泥漿配置以單樁每米應(yīng)摻水泥量、水灰比計(jì)算出用水量，施工時，現(xiàn)場水泥漿通過試樁時得出所有比重的平均值以泥漿比重儀進(jìn)行控制。水灰比與泥漿比重?fù)Q算公式：泥漿比重=（水質(zhì)量+水泥質(zhì)量）/（水體積+水泥體積）。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，水灰比按0.65控制，水泥漿比重為1.68，每米的設(shè)計(jì)水泥參量為16%～20%。在實(shí)際施工中需結(jié)合現(xiàn)場情況通過試樁對水泥參量進(jìn)行驗(yàn)證，獲得最佳水泥摻量。分別按每米16%、18%、20%的水泥摻入量進(jìn)行試樁，表1為該工程的水泥摻量表。

表1 該工程的試樁水泥參量

該工程中，水摻量為16%、18%和20%的攪拌樁均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最終按16%的水泥摻量進(jìn)行施工。

1.2.3 攪拌與噴漿

第一步是預(yù)攪下沉。用膠管將樁機(jī)和儲漿池的泵機(jī)連接起來，啟動泵機(jī)，看到鉆頭有漿液流出時再開啟鉆桿，在導(dǎo)向架約束下攪拌、鉆孔，在此過程中應(yīng)保證送漿工作不間斷；第二步是提拉鉆桿。當(dāng)鉆頭達(dá)到規(guī)定的深度時，暫停操作持續(xù)噴漿40s，再轉(zhuǎn)變鉆頭的方向，開始以勻速提升鉆頭，到達(dá)樁頂時停止操作；第三步是二次下沉。采用同樣的下沉方法使鉆頭鉆至設(shè)計(jì)深度，再以同樣的提升方法進(jìn)行二次提升。

結(jié)束操作后，把樁機(jī)移至下一個樁位，樁基移位一定要確保準(zhǔn)確定位，樁間的搭接長度符合規(guī)范要求，如圖1所示。

圖1 攪拌與噴漿施工流程

1.3 微型鋼管樁的施工工藝流程

工藝流程：場地平整→制作鋼花管、焊接→測量放線→孔鉆定位（明確孔間距、孔深等）→鉆孔機(jī)引孔→清理孔內(nèi)雜物→安裝注漿機(jī)、鋼花管、注漿管→制作漿液→注漿→樁頭連接→支設(shè)模板、澆筑護(hù)腳墻混凝土。

1.4 微型鋼管樁的主要工藝

1.4.1 鋼花管制作

工程中使用熱軋無縫鋼管，鋼管直徑、壁厚、長度、注漿眼的間距、孔眼的直徑等都需要符合要求，呈螺旋狀沿軸線分布在鋼管側(cè)壁，同一橫截面不應(yīng)存在兩個及以上的孔眼，以此減少對鋼花管結(jié)構(gòu)的破壞。

1.4.2 鉆機(jī)引孔及清孔

鉆桿每2m接一次，鉆孔要求為偏斜長度＜總長度的1%，樁底標(biāo)高等于管底標(biāo)高；鉆孔結(jié)束后，對樁孔內(nèi)部進(jìn)行清理，悉數(shù)清理樁渣、泥漿等，孔底垃圾厚度小于50mm。

1.4.3 安裝鋼花管、注漿管及制漿

將制作好的鋼花管引入樁孔，并在鋼花管口上接PVC管，而后再穩(wěn)定注漿機(jī)，將橡膠注漿管接入鋼管口并密封穩(wěn)定。漿液制作要按照規(guī)范要求選用合適的水泥，按照設(shè)計(jì)要求水灰比配置水泥漿液，攪拌均勻，隨攪隨用，要避免漿液凝固。

1.4.4 注漿、樁頭連接

在注漿之前應(yīng)該保證孔眼順暢，再控制好注漿的壓力大小，使?jié){液可以順著孔眼滲入地基，壓漿結(jié)束時使用濃漿封上孔眼，壓力控制在0.8MPa左右為宜。在此過程中，要隨時注意壓力值的變化，一旦出現(xiàn)壓力值快速上升或壓漿管不?；蝿?，要立即停止注漿，打開回漿的閥門，防止注漿管破裂或漿液流出，注漿停止后，利用鋼筋將樁頭焊接連接。

2 施工質(zhì)量控制

2.1 攪拌樁的施工質(zhì)量控制

2.1.1 水灰比控制

攪拌樁施工前，要到現(xiàn)場收集土樣進(jìn)行配比測試，測定各個土樣在不同齡期、不同外加劑、不同水泥量下的抗壓強(qiáng)度，從而求出最佳的水灰比來滿足施工要求。用測試所得的最佳水泥配比進(jìn)行施工現(xiàn)場的成樁測試，從而取得滿足要求的施工參數(shù)和工藝。

2.1.2 試樁檢測

在正式施工前要先進(jìn)行試樁，試驗(yàn)樁成型一周時，要利用開挖或鉆孔取芯的方法對其質(zhì)量進(jìn)行檢測，若不符合規(guī)范規(guī)定，需要及時施工整改，在達(dá)到規(guī)范規(guī)定要求后，才可以開展正式施工。

2.1.3 樁基檢測

當(dāng)攪拌樁齡期達(dá)到規(guī)定的齡期時，需要利用鉆芯法檢測樁的完整性，要求鉆芯的個數(shù)大于等于總樁數(shù)的2%而且最低為5根，同時還應(yīng)該取樣做單軸抗壓測試。

2.2 微型鋼管樁的施工質(zhì)量控制

2.2.1 成孔質(zhì)量控制

為保證鉆孔偏斜度＜總長度的1%，需要嚴(yán)格的控制鉆孔垂直度，在具體的控制中，應(yīng)當(dāng)使用水平尺調(diào)整鉆機(jī)的水平位置、與地面的垂直度。同時，為避免鉆孔偏差可以在樁位插定位木樁讓鉆頭對準(zhǔn)木樁頭，以此保證孔位的準(zhǔn)度。同時，累積鉆孔長度達(dá)到200米需要重新測量鉆頭。

2.2.2 水泥漿液配置質(zhì)量控制

水泥漿的配置關(guān)乎成樁的質(zhì)量。因此，必須嚴(yán)格按照比例配置漿液。為了確保攪拌均勻，攪拌時間至少要達(dá)到3min。同時，如果設(shè)備故障等因素導(dǎo)致攪拌時間大于30min，漿液不應(yīng)使用，須及時處理，避免影響注漿質(zhì)量及進(jìn)度。

2.2.3 質(zhì)量檢查

在施工階段，必須制定嚴(yán)格的檢查制度，組織工作人員隨時進(jìn)行檢查。包括，漿液質(zhì)量、鉆孔質(zhì)量、鋼花管質(zhì)量、灌漿質(zhì)量等。如鉆孔質(zhì)量、孔的垂直度、鉆孔深度是否符合要求等。同時漿液質(zhì)量檢查時必須對水灰比、水泥用量等進(jìn)行檢查。同時，每注漿10根樁須檢查一次水泥用量，在檢查過程中一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時修正。

3 安全防護(hù)

施工中需要做好防護(hù)工作，建立安全體系，明確各個在職工作人員的工作責(zé)任，對各項(xiàng)工作進(jìn)行明確分工、責(zé)任到個人，在確保工作人員人身安全的前提下確保施工質(zhì)量符合要求。在施工前要進(jìn)行總結(jié)，對施工中的危險(xiǎn)源控措施進(jìn)行落實(shí)，并在施工現(xiàn)場進(jìn)行應(yīng)用。施工過程中要做好技術(shù)和安全交底，保證工作人員嚴(yán)格按照技術(shù)流程進(jìn)行做業(yè)。如，在微型鋼管樁注漿管在注漿過程中不能彎曲，注漿時要注意壓力表、注漿管情況、鋼管注漿后的實(shí)際情況。拔管為防止?jié){液濺射入眼要做好防護(hù)工作。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)結(jié)合工程實(shí)例論述了某城市軌道工程基坑支護(hù)中“攪拌樁+微型鋼管樁”綜合支護(hù)形式的施工工藝、技術(shù)重點(diǎn)和質(zhì)量控制要點(diǎn)，希望為相關(guān)工程提供參考。