雙輪銑深層攪拌水泥土地下連續(xù)墻施工技術(shù)

周韜

摘? ? 要：地下連續(xù)墻工藝引入中國(guó)，已被廣泛的運(yùn)用在基礎(chǔ)工程中，作為臨時(shí)或永久擋土墻或受荷載的結(jié)構(gòu)。隨著地下工程的不斷發(fā)展，相應(yīng)的支持設(shè)備也更新?lián)Q代。目前國(guó)內(nèi)在軟土層中，施作地下連續(xù)墻的相關(guān)技術(shù)，已有了良好的發(fā)展，但是在硬地層如礫石、巨礫或者巖石中，地下連續(xù)墻的施工技術(shù)，仍處于初步的發(fā)展階段。我公司經(jīng)過(guò)多年工程施工的摸索和實(shí)踐，結(jié)合市場(chǎng)機(jī)械設(shè)備和原材料供應(yīng)情況，編制了“雙輪銑深層攪拌水泥土地下連續(xù)墻施工工藝”并在多個(gè)工程中應(yīng)用。該工藝做到工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)，取得明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在建筑工程基坑支護(hù)施工中具有較好的應(yīng)用推廣前景。

關(guān)鍵詞：雙輪銑;深層攪拌;水泥土;地下連續(xù)墻

1? 工藝特點(diǎn)

（1）施工設(shè)備輕便，操作簡(jiǎn)便快速：采用履帶式主機(jī)，占地面積小，移動(dòng)靈活。當(dāng)銑輪旋轉(zhuǎn)深入地層削掘與破壞土體時(shí)，注入固化劑，強(qiáng)制性攪拌己松化的土體。其不僅可以作為單一的防滲墻，且可以在其內(nèi)插入型鋼，形成集擋土和止水于一體的地下連續(xù)墻。

（2）施工工藝科學(xué)可行：采用液壓銑槽機(jī)和深層攪拌技術(shù)，通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)原位土體與水泥漿進(jìn)行攪拌，可以用于防滲墻、擋土墻、地基加固等工程。與其他深層攪拌工藝比較，該工藝對(duì)地層的適應(yīng)性更高，可以切削堅(jiān)硬地層。

（3）施工效果經(jīng)濟(jì)環(huán)保節(jié)能：該工藝低噪音、低振動(dòng)，可以貼近建筑物施工，孔形規(guī)則，鉆進(jìn)效率高;同時(shí)插入的型鋼都可回收重復(fù)使用，節(jié)約鋼材資源;對(duì)原有土體及地下水無(wú)污染。

2? 適用范圍

本工藝施工機(jī)具有導(dǎo)桿式、懸吊式兩種機(jī)型，導(dǎo)桿式雙輪銑深層攪拌設(shè)備可以削掘攪拌深度達(dá)45m，懸吊式雙輪銑深層攪拌設(shè)備削掘攪拌深度可達(dá)65m。適用于黏土、砂土、含礫石土層和小于等于100MPa的微風(fēng)化巖層。低噪音、低振動(dòng)，可以貼近建筑物施工，對(duì)于場(chǎng)地狹小，周邊環(huán)境復(fù)雜的基坑圍護(hù)施工尤其適用。

3? 工藝原理

雙輪銑深層攪拌水泥土地下連續(xù)墻施工工藝采用兩組銑輪以水平軸向旋轉(zhuǎn)攪拌方式，形成矩形槽段的改良土體。原理是在鉆具底端配置兩個(gè)在防水齒輪箱內(nèi)的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的銑輪，并經(jīng)由特制機(jī)架與凱氏鉆桿連接或鋼絲繩懸掛。當(dāng)銑輪旋轉(zhuǎn)深入地層削掘與破壞土體時(shí)，注入固化劑，強(qiáng)制性攪拌己松化的土體。其不僅可以作為單一的防滲墻，且可以在其內(nèi)插入型鋼，形成集擋土和止水于一體的墻體。配以適當(dāng)?shù)膬?nèi)部支撐結(jié)構(gòu)或外部拉錨結(jié)構(gòu)，快速形成安全可靠的基坑支護(hù)體系。根據(jù)土質(zhì)及地下水的情況，結(jié)合適當(dāng)?shù)慕邓胧_?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

4? 工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1? 施工準(zhǔn)備

4.1.1? 工藝墻定位放樣

根據(jù)提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，按照設(shè)計(jì)圖進(jìn)行放樣定位及高程引測(cè)工作，并做好永久及臨時(shí)標(biāo)志。確認(rèn)無(wú)誤并進(jìn)行工藝墻攪拌施工放樣定位后做好測(cè)量技術(shù)復(fù)核，提請(qǐng)監(jiān)理進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收。

4.1.2? 預(yù)挖導(dǎo)溝

根據(jù)放樣出的圍護(hù)中心線開(kāi)挖工作導(dǎo)溝，溝槽寬度根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度確定，一般導(dǎo)溝寬為1.0m～1.5m，深為0.8m～1.0m。遇有地下障礙時(shí)，利用空壓機(jī)將地下障礙破除干凈，如破除后產(chǎn)生過(guò)大的空洞，則需回填壓實(shí)，重新開(kāi)挖導(dǎo)槽，確保施工順利進(jìn)行。導(dǎo)溝的開(kāi)挖既起到初步導(dǎo)向作用，又是存儲(chǔ)供漿的需要。

4.2? 設(shè)備就位

根據(jù)先后施工的不同槽段確定位置移動(dòng)成槽機(jī)就位，就位誤差不大于3cm。用水平尺將平臺(tái)調(diào)平，并調(diào)直機(jī)架，確保機(jī)架垂直度偏差不大于1/150。為控制銑輪下鉆深度達(dá)標(biāo)，利用銑輪和機(jī)架相對(duì)錯(cuò)位原理，在鉆管上劃出銑槽深度的標(biāo)尺線。成槽施工過(guò)程中，用兩臺(tái)經(jīng)緯儀前方交匯法控制每副墻體的垂直度。

4.3? 削掘下沉、噴漿成墻

該工藝施工時(shí)有兩種注漿模式，分別為單注漿模式和雙注漿模式。

4.3.1? 單注漿模式

銑頭在削掘下沉和上提過(guò)程中均噴射注入水泥漿液。采用單注漿模式時(shí)設(shè)計(jì)水泥摻量的70%在削掘下沉過(guò)程中摻入。適合簡(jiǎn)單地層和水泥土地下連續(xù)墻深度小于20m 的工況。

4.3.2? 雙注漿模式

銑頭在削掘下沉過(guò)程中噴射注入膨潤(rùn)土漿液或者自來(lái)水，提升時(shí)噴射注入水泥漿液并攪拌。適用于復(fù)雜地層和水泥土地下連續(xù)墻深度大于20m 的工況。

漿液嚴(yán)格按照配比制備，需攪拌均勻充分。漿液制備好后，便可開(kāi)始噴漿、噴氣下鉆，下鉆過(guò)程中要嚴(yán)格控制下鉆速度，下鉆速度一般不大于1m/min，下鉆過(guò)程注漿壓力一般1.5MPa～2.5MPa。到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后提升復(fù)攪，提升速度一般不大于2m/min。

4.4? 型鋼的加工與插入

4.4.1? 型鋼的焊接加工

為方便吊裝，H型鋼使用前，在距型鋼頂端中心處開(kāi)一個(gè)圓孔，孔徑約8cm，并在此處型鋼兩面加焊厚≥12mm的加強(qiáng)板。型鋼長(zhǎng)度不夠需進(jìn)行拼焊的，焊縫應(yīng)均為坡口滿焊，焊好后檢查焊縫是否有氣泡、夾渣以及平整度是否合格，如不合格應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊。最后用砂輪打磨焊縫至與型鋼面一樣平。同時(shí)，為了利于型鋼的拔出，H型鋼在使用前必須涂刷減摩劑，涂層宜為1mm～3mm，減摩劑必須用電熱棒加熱至完全融化，用攪棒攪時(shí)感覺(jué)厚薄均勻，才能涂敷于H型鋼上，否則涂層不均勻，易剝落。涂刷減摩劑應(yīng)清除H型鋼表面的污垢及鐵銹。

4.4.2? 型鋼的吊裝插入

雙輪銑深層攪拌水泥土地下連續(xù)墻施工完畢后，吊機(jī)應(yīng)立即就位，準(zhǔn)備吊放H型鋼，用50t吊機(jī)起吊H型鋼。放置H型鋼定位卡，型鋼定位卡必須牢固、水平，位置準(zhǔn)確，將H型鋼底部中心對(duì)正樁位中心并沿定位卡靠型鋼自重徐徐插入水泥土攪拌墻體內(nèi)，若H型鋼插放達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，則采用提升H型鋼，重復(fù)下插使其插到設(shè)計(jì)標(biāo)高，下插過(guò)程中始終用經(jīng)緯儀跟蹤控制H型鋼垂直度，偏差小于0.5%。待型鋼插入至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將其固定在定位型鋼上，直到孔內(nèi)的水泥土墻體凝固。