楊潔

（中鐵十六局集團(tuán)地鐵工程有限公司）

旋噴攪拌復(fù)合樁從技術(shù)上來講是指高壓旋噴樁和水泥土攪拌樁的復(fù)合施工技術(shù)，利用高壓水泵配合特制的噴頭，將水泥漿以高壓高速水平狀態(tài)噴入土體，同時鉆桿以一定的速度旋轉(zhuǎn)，一邊徐徐下沉，借助液體的沖擊力來達(dá)到切割土體的效果。在鉆桿緩慢提升過程中葉輪勻速轉(zhuǎn)動，使切割下來的土體與水泥漿混合攪拌，形成具有一定強(qiáng)度的圓柱固結(jié)體，實現(xiàn)對地基土加固[1]。

旋噴攪拌復(fù)合樁是一種較為先進(jìn)的施工技術(shù)，結(jié)合了旋噴樁和攪拌樁兩種工法的優(yōu)點(diǎn)，已成為了地鐵基坑極為關(guān)鍵的加固方式。旋噴攪拌復(fù)合樁既具有攪拌樁的特點(diǎn)，同時也具備旋噴樁的優(yōu)勢，提高了基坑的穩(wěn)定性。此外，樁體施工簡單，樁型易控制，環(huán)境污染小，是地鐵車站施工的重要手段。

1 工程實例

長沙市軌道交通6 號線為東西向骨干線路，線路全長約48.11km，設(shè)34 座全地下車站。黃花機(jī)場西站為本工區(qū)控制性工程及重難點(diǎn)工程，車站全長331.1m，車站雙層標(biāo)準(zhǔn)段寬32.8m，深約17.9m；單層標(biāo)準(zhǔn)段18.1m，深約14.9～16m，采用明挖順筑法施工（局部蓋挖）。本站場地范圍內(nèi)土層自上而下依次為：素填土<1-1>、中更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)黏土層<3-1>、中更新統(tǒng)沖積粉土層<3-2>、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖<7-2>、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖<8-2>。車站結(jié)構(gòu)底板所處地層為中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖<8-2>。

根據(jù)現(xiàn)有施工經(jīng)驗，車站主體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用φ1000mm@1400 鉆孔灌注樁（C35P6），局部采用φ800mm三重管旋噴樁（旋噴樁外側(cè)咬合200mm 止水），旋噴樁深入不透水層1.5m。旋噴樁在施工前先進(jìn)行試樁，確定漿液配合比、噴射壓力、噴漿量等技術(shù)參數(shù)，并根據(jù)實際情況對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整[2]，主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 旋噴樁施工主要技術(shù)參數(shù)

2 旋噴攪拌復(fù)合樁施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備工作

⑴場地平整。首先，在正式施工開始之前需要對施工場地進(jìn)行整理，充分調(diào)研場地管線，清除地表以下3m以內(nèi)的障礙物，合理布置機(jī)械設(shè)備、電力等能源管線，做到場地“三通一平”[3]。

⑵機(jī)具準(zhǔn)備。機(jī)械設(shè)備進(jìn)場前需對其進(jìn)行質(zhì)量檢查，必要時要對設(shè)備進(jìn)行性能檢測，確保機(jī)械設(shè)備無故障施工。為攪拌設(shè)備配置電腦監(jiān)控記錄儀器，實時顯示并記錄噴漿用量和噴漿的質(zhì)量，供技術(shù)管理人員指導(dǎo)施工。

⑶樁位放樣。在正式施工開始前需要用全站儀確定一個控制點(diǎn)，并用水泥釘標(biāo)記下來，再經(jīng)復(fù)驗后用鋼尺和測線實地布置樁位，并保證樁心偏差小于50mm。

⑷技術(shù)交底。正式施工開始之前，項目技術(shù)人員需要進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格把控每個工序的施工要點(diǎn)，規(guī)范施工作業(yè)。同時項目管理人員需對班組人員進(jìn)行施工質(zhì)量培訓(xùn)和安全教育培訓(xùn)，以確保施工質(zhì)量。

⑸修建排污和灰漿拌制系統(tǒng)。在場地周邊設(shè)置排水溝，預(yù)防場地積水，為人員和機(jī)械提供良好的施工環(huán)境。在旋噴攪拌復(fù)合樁施工過程中會有大量的泥漿量循環(huán)，需設(shè)置沉淀池，將泥漿沉降下來隨土方開挖帶走。為了方便拌制，可以在水泥堆放處設(shè)置灰漿拌制系統(tǒng)，并用于灰漿的拌制和運(yùn)輸。

2.2 預(yù)攪拌下沉施工

在樁位定位放樣完成后，將攪拌樁施工機(jī)具移動到放樣點(diǎn)位。為保證旋噴攪拌復(fù)合樁樁身的垂直度符合施工質(zhì)量要求，通常會在樁基機(jī)具的井架上懸掛重力球，時刻顯示機(jī)身的垂直度，避免樁機(jī)在施工期間出現(xiàn)傾斜，造成樁身傾斜。

攪拌機(jī)啟動后，需要空轉(zhuǎn)，待鉆機(jī)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定后再將鉆頭放松，并以低速（約1.5m/min）使鉆頭向下向土體旋進(jìn)。值得注意的是：①鉆頭首次掘進(jìn)時要避免“帶水下孔”；②預(yù)攪拌和第一次下鉆、提鉆要確保低檔作業(yè)；③在提鉆前，為保證樁孔充分噴漿，鉆頭需要在樁底停留半分鐘以上[4]。

2.3 噴漿制備與提升

在攪拌機(jī)下沉作業(yè)時，要時刻關(guān)注樁頭的下沉狀態(tài)，當(dāng)攪拌機(jī)下沉到設(shè)計高程1m 處時便可進(jìn)行噴漿作業(yè)。首先將配置好的水泥漿倒入集料斗中，再啟動高壓泵進(jìn)行壓漿作業(yè)。下沉作業(yè)壓漿量要保持在60～70L/min，并根據(jù)現(xiàn)場情況實時調(diào)整。下沉施工時使水泥漿在高壓噴射下壓入地基中，首先空轉(zhuǎn)幾圈，邊噴漿邊提升攪拌，同時要控制好噴漿量、噴漿時間，嚴(yán)格避免噴漿中斷導(dǎo)致孔壁塌方。為保證下沉設(shè)計高程，在鉆孔過程中要做好鉆桿節(jié)數(shù)記錄，確保鉆孔深度復(fù)合要求。

此外，為了確保旋噴攪拌復(fù)合樁的成樁質(zhì)量，在鉆機(jī)下沉到設(shè)計深度后要進(jìn)行重復(fù)下沉與攪拌，以保證水泥漿與切割土地攪拌的均勻性。此階段要控制在1.5m/min 左右，當(dāng)鉆頭下沉至設(shè)計深度后再進(jìn)行提升攪拌，提升速度要慢，確保在12～15㎝/min。

2.4 清洗處理與樁體檢驗

旋噴攪拌復(fù)合樁施工完畢后要及時進(jìn)行機(jī)具設(shè)備進(jìn)行清理，防止水泥漿凝固導(dǎo)致管道、集料斗等發(fā)生堵塞。在噴射注漿結(jié)束1 周后，需要對加固區(qū)域進(jìn)行輕便觸探法檢驗。檢驗點(diǎn)的數(shù)量為施工注漿孔數(shù)的2%～5%，對不足20 孔的工程至少應(yīng)檢驗2 個點(diǎn)。具體步驟為：①用勺鉆檢查成樁的均勻性，檢驗樁芯顏色，水泥漿的凝固程度；②進(jìn)行觸探試驗，測試出水泥強(qiáng)度，進(jìn)而評價樁身質(zhì)量。

2.5 關(guān)鍵技術(shù)措施

⑴水泥漿制備。水泥漿質(zhì)量是旋噴樁強(qiáng)度的關(guān)鍵，旋噴攪拌復(fù)合樁施工前應(yīng)進(jìn)行擬處理土的室內(nèi)配合比試驗，并通過現(xiàn)場試樁后方可正式投入使用。同時，水泥要妥善儲存，避免受潮、浸水，使用前對水泥質(zhì)量進(jìn)行檢測。水泥漿在運(yùn)輸過程中要不間斷攪拌，嚴(yán)格避免水泥漿沉淀和固結(jié)。

⑵注漿控制。噴射作業(yè)應(yīng)連續(xù)不間斷，并按照設(shè)計的噴射壓力和噴漿量進(jìn)行噴漿作業(yè)，提升作業(yè)不得過快或過慢。若出現(xiàn)噴漿壓力出現(xiàn)故障，則需將鉆桿提升至地面，及時檢查排除故障。排除故障后視下沉高度進(jìn)行處理，當(dāng)下沉深度較淺時需重新旋噴，當(dāng)下沉深度較深時可采用接樁。如出現(xiàn)冒漿過大，可減少注漿量或加快提升和回轉(zhuǎn)速度，也可縮小噴嘴直徑，提高噴射壓力。

⑶特殊地層處理。在軟弱地層旋噴時，固結(jié)體強(qiáng)度低?？梢栽谛龂姾笥蒙皾{泵注入M15 砂漿來提高固結(jié)體的強(qiáng)度。在濕陷性地層進(jìn)行高壓噴射注漿成孔時，如用清水或普通泥漿作沖洗液，會加劇沉降，此時宜用空氣洗孔。在砂層尤其是干砂層中旋噴時，噴頭的外徑不宜大于注漿管，否則易夾鉆。

⑷樁長的控制。對于地鐵車站施工，要嚴(yán)格控制旋噴攪拌復(fù)合樁的樁長、空孔長度和實孔長度等。根據(jù)施工設(shè)計圖紙中的地面標(biāo)高、基坑底標(biāo)高、樁底標(biāo)高等數(shù)據(jù)，換算出測量樁機(jī)鉆桿長度來控制好樁長、實孔長度及空孔長度。

3 結(jié)語

旋噴攪拌復(fù)合樁結(jié)合了傳統(tǒng)旋噴樁和攪拌樁的技術(shù)優(yōu)勢，在地鐵車站基坑圍護(hù)施工中發(fā)揮較大作用。旋噴攪拌復(fù)合樁避免了施工過程中漿液與土體混合不均勻現(xiàn)象，避免了不同土層密實度不同而導(dǎo)致的樁身徑縮現(xiàn)象，只需一次攪拌即可實現(xiàn)施工效果，減少了二次攪拌，提升施工效率。隨著旋噴攪拌復(fù)合樁機(jī)械設(shè)備的升級，設(shè)計和施工不斷規(guī)范，其在地鐵車站圍護(hù)建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。