1.工程概況

蘇州中心廣場項目位于蘇州工業(yè)園區(qū)湖西CBD核心區(qū)域東端部?；用娣e約6.74萬m2，地下3層，開挖深度約15m至24m，地塊中間橫穿運營中的軌道交通1#線，為了有效隔斷承壓水在塔樓坑中坑區(qū)設(shè)置雙排Φ850@600三軸水泥土攪拌樁止水帷幕，三軸攪拌樁長約52m，屬于蘇州地區(qū)首次使用的超深三軸攪拌樁。

2. 地質(zhì)概況

根據(jù)勘察揭示的142.30m以淺各土層由第四系沖湖積相沉積物組成，土層分布較穩(wěn)定，呈水平成層的特點，根據(jù)土層沉積年代、成因類型、土性和狀態(tài)，并參考本地區(qū)土層劃分經(jīng)驗進行分層，可分為10個工程地質(zhì)層。

3. 施工難點分析

①本工程超深三軸攪拌樁穿過第⑨2層粉土夾粉砂層隔斷承壓水，采用“一桿到底”施工工藝。無需在施工過程中加接桿，根據(jù)止水帷幕設(shè)計深度，提前將鉆頭、鉆桿拼裝完成，施工過程中鉆頭、鉆桿下沉、提升一次性不間斷完成，成樁垂直度高、連續(xù)性好，可較好的避免“開叉”、“冷縫”等質(zhì)量問題的出現(xiàn)，且施工進度快，確保豎向止水帷幕的完整性和有效性。

②在三軸攪拌機設(shè)備上增加風(fēng)速顯示儀、垂直度電子監(jiān)控儀，施工全過程對鉆桿垂直度進行觀測、校正，對成樁垂直度有很好的保證，因此能夠做到60米超深三軸攪拌樁垂直度在1/300。

③針對蘇州園區(qū)湖西CBD地區(qū)特有的“鐵板砂”層土體，改進后的錐型鑲齒螺旋鉆頭，具有極好的土層穿透能力，可以大幅度提高該土層的鉆進速度，確保施工質(zhì)量的同時，提高的工效，降低了成本。

4. 施工方法

4.1 設(shè)備選擇

選用JB180全液壓步履式有垂直度顯示儀的三支點打樁架、配備ZLD85-3三軸動力頭。

4.2 施工工藝

三軸水泥土攪拌樁采用二噴二攪成樁的施工工藝，工藝操作流程見圖1。

4.3 施工控制點

4.3.1 施工放樣

根據(jù)現(xiàn)場復(fù)核過的基準點，直線段部分放出將要施工的一排樁的中心線（首末2幅樁的一個邊孔中心的連線），向外側(cè)方向偏移并標記該引線，并標記該引線，以便于施工定位。

曲線段的樁位逐點放出，向外側(cè)方向偏移并標記該引線，并標記該引線，以便于施工定位。

4.3.2 開挖溝槽、清除地面、地下障礙物

用挖機沿樁中心線開挖一溝槽，如有障礙物，則必須清理掉障礙物后，用粘土回填到離地面約0.8m處的地方。

4.3.3 樁機就位、校正，復(fù)核樁機水平和垂直度

施工時確保有足夠的平整度和垂直度，移機時設(shè)備應(yīng)平穩(wěn)、平整，并用經(jīng)緯儀進行觀測校正，并與樁機的垂直度儀表顯示盤中數(shù)據(jù)進行校對，使樁機機架的垂直度控制在不小于1/400，從而滿足成樁的垂直度偏差更小的要求（1/300）提高三軸樁的止水效果，樁機機位與樁位偏差應(yīng)小于20mm。

利用垂直度控制儀來實現(xiàn)施工全過程樁機鉆桿垂直度控制，防止相鄰幅出現(xiàn)“開叉”。并在施工前將設(shè)計要求的鉆進深度使用紅色油漆在鉆桿上劃出標尺線，以確保每根樁都能夠按照設(shè)計要求達到設(shè)計深度。

4.3.4 攪拌水泥漿液、開啟空壓機、送漿至樁機鉆頭

水泥漿采用BZ-20環(huán)保型水泥自動攪拌注漿站攪拌，并通過空壓機加壓，將水泥漿輸送至鉆桿頭部。

按照設(shè)計要求嚴格控制水泥漿拌合的各項參數(shù)，包括水泥漿配合比、氣壓和漿壓等，各項參數(shù)按照要求輸人控制系統(tǒng)，禁止修改。

水泥漿液的水灰比、水泥摻量不小于設(shè)計要求，停滯時間超過2小時的水泥漿做作廢處理，杜絕不滿足質(zhì)量要求的水泥漿投入使用。

4.3.5 鉆頭噴漿、氣并切割土體下沉至設(shè)計樁底標高

鉆機在鉆進全過程中，保持鉆桿勻速下沉且下沉速度滿足設(shè)計要求，使水泥漿與土在初凝前達到充分攪拌。

下沉速度應(yīng)與注漿泵的泵量相適應(yīng)，控制下沉噴漿量所占總水泥用量的比例，下沉速度還應(yīng)考慮地質(zhì)情況進行調(diào)整。

預(yù)攪下沉的過程中注意土體切削速度，一般不大于0.5m/min，噴漿提升時可在確保水泥摻量的前提下適當加快速度。

如果出現(xiàn)注漿阻塞或斷漿現(xiàn)象，需要及時停泵，排除故障后，再進行復(fù)噴漿，以免斷樁、空樁。

4.3.6 鉆頭噴漿、氣并提升至設(shè)計樁底標高

鉆頭鉆進深度到達設(shè)計標高后，持續(xù)攪拌注漿半分鐘以上，提升攪拌頭，邊注漿、邊攪拌、邊提升，使水泥漿和原地基土充分拌和，在攪拌樁樁底部分需重復(fù)攪拌注漿后提升，直到提升至離地面50cm處或設(shè)計標高后再關(guān)閉注漿泵。

提升速度應(yīng)與注漿泵的泵量相適應(yīng)，控制提升噴漿量所占總水泥用量的比例。

4.3.7 施工結(jié)束、轉(zhuǎn)下一組樁施工

施工完一根樁，根據(jù)跳打式施工的方法，將鉆機移至下一根樁樁位，進行下一根樁施工。若長時間停止施工，應(yīng)對壓漿管道及設(shè)備進行清洗。

施工過程中由專人負責(zé)記錄，記錄要求詳細、真實、準確。施工必須連續(xù)性，不在下鉆、提升中途進行換崗接班。交接班時，建立交接班記錄制度。

施工時若出現(xiàn)冷縫，冷縫處需疊合一幅，并保證有效搭接。超深三軸攪拌樁為雙排錯位布置，施工過程中的施工逢采用“Z”字形連接。

4.4 實施情況對比

通過優(yōu)化施工順序、施工參數(shù)及改進設(shè)備配置的方法，超深三軸攪拌樁施工速度及質(zhì)量得到大大的提升，主要比較如下：

＞＞表1

＞＞表2

1）原設(shè)定參數(shù)：

水泥摻量：基坑開挖面以下20%、開挖面以上至地面10%。

下沉速度：在0.5～1.0m/min

提升速度：1.0～2.0m/min

注漿壓力：0.8～1.0Mpa

鉆頭配置：螺旋鉆

動力頭： 180KW

實施結(jié)果：（如表1所示）

2）調(diào)整參數(shù)：

水泥摻量：基坑開挖面以下30%、開挖面以上至地面10%。

下沉速度：在鉆進40m后<0.5m/min

提升速度：1.0～2.0m/min

注漿壓力：1.0～2.0Mpa

鉆頭配置：錐型鑲齒螺旋鉆頭

動力頭： 220KW

實施結(jié)果：（如表2所示）

5. 結(jié)語

本施工方法適用于所有軟土地區(qū)地下深坑止水帷幕的施工，特別適用于遇到地下土體粉砂層且不易鉆進的不利地質(zhì)條件的工程。要求樁體的垂直度達到1/300，為保證垂直度達到設(shè)計要求，并能順利鉆透⑨2層粉土夾粉砂層，故采取以下措施。

1）設(shè)備采用JB180步履式樁機，可利用樁機自身設(shè)備進行垂直度的控制，具體調(diào)整步驟如下：

①場地平整硬化完畢后（約100厚素砼），鋪上鋼板（鋼板厚度25mm，寬2m，長6m），以防止樁機隨地面沉降影響機身傾斜；

②根據(jù)電腦顯示屏用樁機平臺后面左右兩側(cè)斜撐油缸調(diào)整樁架的垂直度，將樁機垂直度調(diào)整到1/400之內(nèi)。

2）經(jīng)樁機自身調(diào)平以后，必要時利用全站儀在垂直的兩個方向上對樁架垂直度進行復(fù)核。方法：以機身平臺為基點，沿樁架一邊垂直向上，觀測垂直度，隨鉆桿的深入，實時觀測，嚴格把誤差控制在范圍內(nèi)，以確保鉆桿垂直向下。

3）為了保證能穿透⑨2層粉土夾粉砂層必須配置220KW以上的動力頭。

4）遇到硬質(zhì)砂土層的地質(zhì)不能使用螺旋鉆頭要采用錐型鑲齒螺旋鉆頭。