［摘要］針對廣西文化藝術中心地層存在阻力大的圓礫層、中風化泥岩層等施工難點，提出在改進鑽桿和鑽頭的前提下，運用三軸攪拌樁止水帷幕技術和四噴四攪工藝的施工方案。實踐表明，該方案施工快捷高效，提高了施工質量，縮短工期。
［關鍵詞］基礎;三軸攪拌樁;止水帷幕;施工技術
1工程概況
廣西文化藝術中心配套工程位於南寧市五象新區核心區內，南寧大橋以南，西鄰邕江，基坑面積達4.7萬m2。工程建設用地面積約47000m2，地下建築爲3層。基坑的±0.000標高相當於絕對標高82.000m，基坑底高程62.000m。基坑頂周長962.3m，開挖深度16.4～19.0m。配套工程的止水帷幕長約980m，由633幅三軸攪拌樁相互咬合形成基坑的擋土和止水結構。三軸攪拌樁適用於複雜地質條件(包括阻力大的圓礫層和堅硬岩層等，其中圓礫層厚度爲1.20～6.10m，岩層考慮鑽入厚度爲1m)下。
2施工主要思路
三軸攪拌樁機採用改進後的適用於圓礫層、泥岩的三軸攪拌機鑽頭和花瓣式葉片鑽桿，運用四噴四攪工藝，在複雜的地質條件下進行施工，應對圓礫層的鬆散性和大阻力及岩層的堅硬，使三軸攪拌樁機在複雜地質中下鑽快、攪拌均勻，滿足縮短工期和保證質量的要求。
3施工重點、難點分析
對三軸攪拌樁施工展開分析，存在以下施工難點:①地層中存在圓礫層和風化泥岩層，圓礫層鬆散阻力大，泥岩層堅硬光滑，使鑽機鑽孔難度大。②基坑範圍廣、深度大，上層滯水和基岩縫隙水位置不確定性使隔斷基坑外水層滲透難度大，對基坑止水要求高。應對措施:①將螺旋葉片鑽桿改爲花瓣式葉片鑽桿，花瓣式葉片鑽桿在圓礫層中減少了阻力，提升了下鑽速度。將螺旋刀片鑽頭改爲適用於圓礫層、泥岩的三軸攪拌機鑽頭，鑽機在堅硬地層的入巖速度明顯提升，保證鑽機鑽孔速度及成孔質量。②提高孔位放樣精度，確保三軸攪拌樁位置準確、樁與樁之間咬合足夠，增強基坑閉水效果。採用四噴四攪工藝，使圓礫層和風化泥岩層攪拌更加均勻，提高成樁質量，避免基坑外水層滲透。
4施工工藝流程
三軸攪拌樁施工工藝流程如圖1所示。
5施工方法
5.1水泥倉佈置
1)水泥倉選址因後臺不能移動，故水泥倉應儘量設在場地中心。即以水泥倉爲圓心、送漿管長度爲半徑所形成的圓必須能夠覆蓋全場。場地內採用2臺可製作200t水泥漿的水泥倉，以滿足三軸攪拌樁連續作業要求。
2)水泥倉結構設計建議水泥倉混凝土強度等級爲C40，底部配筋。
3)不均勻沉降控制水泥儲存過程中，不能保證每個倉存量一致;以水泥倉最不利佈置考慮:地填土密實度不均勻，尚未完成自重固結，壓縮性強，層厚不均勻。這些特性容易造成在上覆較大荷載的情況下填土層形成不均勻沉降，造成水泥倉基礎開裂、傾斜，將水泥倉基礎位置設定在原地面向下500mm。綜合考慮，基礎開挖深度1.5m，回填碎石墊層厚度1m(碎石墊層頂面即地下水位頂面)，然後在碎石墊層上綁紮鋼筋網片、澆築基礎混凝土。水泥倉基礎大樣如圖2所示。
5.2孔位放樣先根據設計圖紙和業主提供的座標基準點，換算出三軸攪拌樁樁中心線角點座標(或轉角點座標)，再用全站儀精確放樣出樁中心線，並複覈座標數據。然後根據三軸攪拌樁機的.定位線(定位線與樁中心線間距爲1.2m)，在樁中心線上向外1.2m處放樣出鑽機的行進控制線，同時做好保護。
5.3機位場地整平開挖導溝前，先清除樁中心線附近地面的障礙物及地下雜物，然後回填整平地面並壓實。若工作面地表存在積水或淤泥，應抽水或清淤，及時回填黏性土，然後壓實整平。
5.4開挖導溝地面平整後，沿着樁中心線開挖導溝，導溝採用挖掘機開挖工作溝槽，溝槽寬1m、深0.5～1m，長5～6m。導溝的作用不僅在於引導鑽機，還能在鑽機吹氣將土置換上來時，配備1臺挖掘機挖掉置換土，避免污染工作面。
5.5鑽頭、鑽桿選擇採用適用於複雜地質情況下的三軸攪拌機鑽頭，以解決鑽頭在複雜地質(圓礫層、風化岩層)情況下磨損嚴重、鑽進困難的問題。鑽頭端部對稱設定錐形刀片，直徑爲250mm，高度爲150mm，組成錐式前進頭，如圖3所示。3片刀片圍繞鑽桿軸線徑向均勻分佈，即中心線間隔120°佈置，組成葉式鑽頭刀排，規格爲200mm×300mm×6.5mm(厚)，三片刀片與水平面成30°的夾角，如圖4所示，每片刀片上焊接2個“子彈頭”鑽頭，“子彈頭”爲耐磨損合金材質，規格尺寸如圖5所示。針對圓礫層鬆散性和泥岩阻力大特性，將螺旋葉片鑽桿改爲花瓣式葉片鑽桿。花瓣式葉片鑽桿在圓礫層中減少了阻力，提升了下鑽速度。同時更加充分地攪拌圓礫層中的水泥漿和土，提高樁身勻質性。花瓣式葉片鑽桿的杆徑爲250mm，3個花瓣式葉片以杆中心線120°佈置，每個花瓣式葉片厚度爲30mm，傾斜角度15°，每層花瓣式葉片之間的間距爲800mm，3根轉杆間的葉片相互錯開400mm(見圖6)。
5.6鑽機就位調整鑽機可根據放出來的定位線移動，確保位置準確性。鑽機就位後，鑽機的三軸位置應滿足設計要求，必須在設計位置50mm範圍內。鑽機鑽桿垂直度偏差≤0.5%，可採用垂球法檢測垂直度。
5.7水泥漿製作鑽機在下鑽與提鑽時邊噴漿邊攪拌。爲確保三軸攪拌樁有足夠強度和隔水性，水泥摻入比爲20%，水泥強度等級PC32.5，黏性土層水灰比爲1.5，圓礫層水灰比爲1.2。水泥漿的製備須有充分時間，要求＞3min，以保證攪拌均勻性。水泥漿從灰漿拌合機匯入儲漿罐時，必須透過過濾網，將水泥硬塊剔除。漿液進入儲漿罐中必須不停攪拌，以保證漿液不離析。拌製漿液時間＞2h的應作爲廢漿處理，施工時泵送水泥漿必須連續，水泥漿用量及泵送水泥漿的時間應有專人紀錄。
5.8四噴四攪
1)下鑽與提鑽考慮圓礫層的鬆散性，採用四噴四攪工藝。鑽機在下鑽時，在黏土層的轉速爲1.2～2.0m/min，水灰比爲1.5;在圓礫層的轉速爲0.8～1.0m/min，水灰比爲1.2;在泥岩的轉速＜0.8m/min，水灰比爲1.2。當鑽機下鑽噴漿攪拌至泥岩以下1m後，在樁底攪拌噴漿1～2min，確保底部有足夠灰量。提鑽噴漿攪拌至圓礫層頂以上1m，然後鑽機下鑽噴漿攪拌至泥岩以下1m後，提鑽噴漿攪拌至設計樁頂標高，在此過程中，鑽機在圓礫層和泥岩層的轉速≤1m/min，其他地層的轉速≤2m/min，而水灰比和首次下鑽時在每層保持一致。整個過程中，噴漿量應由電子顯示器和提升速度進行控制，水泥漿用量誤差≤±5%。施工時應嚴格控制噴漿時間、停漿時間和水泥漿噴入量，確保水泥攪拌樁質量。
2)施工順序三軸攪拌樁的整體施工順序是從1點鐘方向開始，採用2臺三軸攪拌樁機分別從順時針和逆時針前進，最後2臺鑽機會合，形成閉合止水帷幕。施工完1幅三軸攪拌樁後，要隔1幅打下1幅，施工順序如圖7所示。爲保證止水帷幕的密閉性，要確保三軸位置準確，同時每幅3根樁間搭接250mm，每幅間咬合500mm，並在轉角處加打1幅三軸攪拌樁。
6結語
三軸攪拌樁止水帷幕技術、四噴四攪工藝，在改進鑽桿和鑽頭前提下，使三軸攪拌樁機在地質複雜情況下攪拌更均勻，大大提高施工質量，同時加快鑽進速度，縮短工期。該技術保證施工質量、施工進度，降低施工成本，經濟效益顯著。
參考文獻:
［1］梅東亮．深層攪拌樁施工方法分析與探討［J］．岩石力學與工程學報，2002(6):930-932．
［2］張建忠，潘冬慶，錢國新，等．東南沿海地區某深基坑止水失效分析與修復研究［J］．施工技術，2018，47(13):6-9．
［3］胡寶山．水泥土連續牆施工地層擾動控制技術研究［J］．施工技術，2018，47(8):87-90．
［4］顧素恩，朱志鐸．機場軟土地基變截面雙向水泥土攪拌樁應用［J］．施工技術，2018，47(7):64-67．
［5］楊益飛，關羣．某深基坑逆作法地下連續牆施工技術［J］．施工技術，2017，46(5):16-19．