三軸攪拌樁是長螺旋樁的一種，樁機同時有三個螺旋鉆孔，施工時三條螺旋鉆孔同時向下施工，一般用于地下連續(xù)墻工法使用，是軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將水泥噴入土體并充分?jǐn)嚢?，使水泥與土發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)而提高地基強度。

作用：

三軸攪拌樁在基坑圍護工程起到重要的作用，一種中間不插型鋼，只作為止水用，如需擋土應(yīng)與其他工藝結(jié)合應(yīng)用；一種是攪拌樁樁體內(nèi)插H型鋼（俗稱SMW工法）既可以起到止水亦可以作擋土墻，適用于挖深較淺的基坑。

優(yōu)點：

三軸攪拌樁與其他支護形式的樁相比，施工速度快，每幅成樁時間約30-40分鐘（24小時可完成60m左右）；成樁后止水效果顯著；機械自動化控制，操作程序簡單；人工投入少，施工成本低；并且三軸攪拌樁由于溝槽開挖完成后即可進行施工，現(xiàn)場不需要泥漿池，施工現(xiàn)場安全文明有保障。插入型鋼后三軸攪拌樁既起到止水又起到支護作用；同時型鋼可以回收利用。

缺點：

三軸攪拌機械及附屬設(shè)施安裝時間需要10天左右，而此機械及附屬設(shè)施需要工作場地較大，所需水泥儲存量大，同時用電量大，一臺500Kw的變壓器只能供應(yīng)一臺三軸攪拌機的運轉(zhuǎn)。三軸的施工也需對地質(zhì)情況進行考慮，適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭土和粉土土質(zhì)。

水泥攪拌樁按材料噴射狀態(tài)可分為濕法和干法兩種。濕法以水泥漿為主，攪拌均勻，易于復(fù)攪，水泥土硬化時間較長；干法以水泥干粉為主，水泥土硬化時間較短，能提高樁間的 強度，但攪拌均勻性欠佳，很難全程復(fù)攪。常見以濕法為主。

濕法與干法的選擇以地勘報告提供的土含水率和施工現(xiàn)場環(huán)境決定。

該項工法要求對施工設(shè)備進行選型，選型的主要依據(jù)是樁深、樁截面形狀和尺寸等，通常要確定的內(nèi)容包括：樁機型號、樁架高度、加接次數(shù)、鉆桿組合等。一般能夠進行超深三軸攪拌樁施工的樁機為120m以上液壓履帶式樁機，樁架的高度一般為18m、24m、27m和33m。根據(jù)技術(shù)要求對樁架、電機和鉆桿進行組裝，組裝要求至少需要有40m×20m的場地，并需要吊車配合施工。

三軸攪拌機三個鉆頭，兩邊兩個進行漿液輸送，中間一個為氣孔，主要作用松動土體，防止翻漿，保證土體與水泥充分?jǐn)嚢杈鶆?。而且落鉆時兩邊鉆頭正旋轉(zhuǎn)，中間鉆頭反旋轉(zhuǎn)。起鉆時兩邊鉆頭反旋轉(zhuǎn)，中間鉆頭正旋轉(zhuǎn)。這樣可以充分保證水泥漿液與土體充分?jǐn)嚢杈鶆?，減少氣泡的存在，避免樁體沉降。

一臺三軸攪拌機晝夜施工約用水泥72t，現(xiàn)場需儲備足夠水泥量以保證施工不中斷。

三軸攪拌樁水泥漿漿液配合比必須提前報當(dāng)?shù)亟ㄖこ藤|(zhì)量檢測中心進行驗證，驗證結(jié)果符合設(shè)計文件要求并報監(jiān)理驗收同意后方能開始施工。

開工前組織技術(shù)人員學(xué)習(xí)實施性施工組織設(shè)計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關(guān)技術(shù)問題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。制定施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案。對施工人員進行安全技術(shù)交底，對參加施工人員進行上崗前培訓(xùn)，考核合格后持證上崗。

三軸攪拌樁樁機進場后必須經(jīng)當(dāng)?shù)亟ㄖこ虣z測中心檢測合格后報當(dāng)?shù)匕脖O(jiān)部門備案并報監(jiān)理驗收，相關(guān)儀器儀表必須經(jīng)當(dāng)?shù)赜嬃繖z測單位檢測合格后報監(jiān)理驗收，監(jiān)理驗收合格后方能施工。

根據(jù)樁位控制線，開挖導(dǎo)槽，并清除地下障礙物，導(dǎo)槽尺寸要求中心線兩側(cè)寬各0.6m，深1～1.5m，在施工中隨打隨挖，保證漿液不外溢，挖出的廢漿液存放在現(xiàn)場指定空地，等施工結(jié)束后進行外運，達到文明施工要求。

1.場地平整：

清除一切地面和地下障礙物，場地低洼處先抽水和清淤，分層夯實回填粘性土，必要時可以摻拌石灰和水泥，確保樁機站位處地基穩(wěn)定。

2.樁位布置：

按設(shè)計圖排列布置樁位，在現(xiàn)場用全站儀定出每根樁的樁位，并做好標(biāo)記，每根樁的樁位誤差±50mm。放樣后做好測量技術(shù)復(fù)核單，報監(jiān)理復(fù)核驗收，確定無誤后方可施工。

3.樁機就位：

攪拌樁機到達作業(yè)位置，由當(dāng)班機長統(tǒng)一指揮，移動前仔細(xì)觀察現(xiàn)場情況，確保移位平穩(wěn)、安全，待樁機就位后，用吊錘檢查調(diào)整鉆桿與地面垂直角度，確保垂直度偏差不大于1%。在樁機機架上畫出以米為單位的長度標(biāo)記，以便鉆桿入土?xí)r觀察、記錄鉆桿的鉆進深度，確保攪拌樁樁長不少于設(shè)計樁長。

4.備制水泥漿：

按成樁工藝試驗確定配合比拌制水泥漿，待壓漿前將水泥漿倒入儲漿桶中，制備好的水泥漿滯留時間不得超過2小時。

5.預(yù)攪下沉：

啟動噴漿機，放松卷揚機鋼絲繩，使?jié){噴樁機沿導(dǎo)向架自上而下漿噴切土下沉，開啟灰漿泵同時噴漿，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，使水泥漿和原地基土充分拌合，直到下沉鉆進至樁底標(biāo)高，并原位噴漿30S以上。

6.提升噴漿攪拌：

確認(rèn)漿液已到樁底時，以試驗確定的速度提升攪拌鉆頭，邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)，提升到離地面50cm處或樁頂設(shè)計標(biāo)高后再關(guān)閉灰漿泵，在原位轉(zhuǎn)動噴漿30s，以保證樁頭均勻密實。

7.重復(fù)上、下攪拌：

噴漿機提升到設(shè)計樁頂標(biāo)高時，為使軟土和水泥漿漿液均勻，再次將漿噴機邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中，到設(shè)計加固深度后再將漿噴機提升至地面。

8.提鉆，轉(zhuǎn)移：

將攪拌鉆頭提出地面，停止主電機、空壓機，填寫施工旁站記錄，樁機移位并校正樁機垂直度后進行下一根樁施工。

三軸攪拌樁施工順序如下圖，其中陰影部分為重復(fù)套鉆，保證止水帷幕的連續(xù)性和搭接的施工質(zhì)量，水泥土攪拌樁的搭接以及施工設(shè)備的垂直度補正是依靠重復(fù)套鉆（搭接250mm）來保證，以達到止水的作用。三軸攪拌樁施工順序采用單側(cè)跳打施工方式（注：搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過16小時）。

除單側(cè)跳打施工方式外，三軸攪拌樁施工還有單側(cè)擠壓施工方式，見下圖。當(dāng)施工條件受到限制，樁機無法來回行走，采用此施工順序。

三軸攪拌樁樁身采用兩噴兩攪施工工藝，水泥和原狀土需均勻攪拌，下沉和提升過程中均為噴漿攪拌，同時嚴(yán)格控制下沉和提升速度。

下沉速度：0.5—1.0m/min

提升速度：1.0—1.5m/min

在樁底部分重復(fù)攪拌注漿。

按照三軸攪拌樁的施工工藝，三軸攪拌機在下鉆時，注漿的水泥用量占總數(shù)的70%~80%，而提升時為20%~30%。按照技術(shù)交底要求均勻、連續(xù)注入拌制好的水泥漿液，鉆桿提升完畢時，設(shè)計水泥漿液全部注完。

水泥用量計算

開鉆前對拌漿工作人員做好交底工作，在施工現(xiàn)場配備電腦計量的自動攪拌系統(tǒng)和散裝水泥罐，以確保漿液質(zhì)量的穩(wěn)定。水泥漿液的水灰比為0.5，水泥摻量不小于20%（注：弱加固區(qū)水泥摻入量為8%）。

水泥用量計算：M=H*S*P*I

M——單排樁水泥用量，單位為噸。（單排樁為咬合的三排樁。）

H——為樁基長度，單位為m。

S——單排樁截面積，取1.5m2。

P——被攪拌土體密度，淤泥質(zhì)粘土取1740Kg/m3。I——水泥摻入量，取20%。

水泥漿液制備及注入

水泥漿配置好后，停滯時間不得超過2小時，因故擱置2小時以上的拌制漿液，應(yīng)作廢漿處理，嚴(yán)禁使用搭接施工的相鄰攪拌樁施工間隔不得超過12小時。注漿時通過2臺注漿泵2條管路進行混合，注漿壓力為1.5Mpa~2.5Mpa，注漿流量為80~120L/min/每臺。

施工過程中的問題處理

施工冷縫處理

冷縫：當(dāng)一根樁與相鄰搭接樁施工時間間隔超過水泥凝結(jié)時間，樁體之間搭接必然出現(xiàn)施工冷縫，基坑開挖后承壓水可能會從施工冷縫中滲出。直接影響到止水帷幕的止水效果。

產(chǎn)生的主要原因

（1）遇到深層（普通挖掘機難以觸及）障礙物；

（2）機械故障或停電；

（3）由于其他施工需要而人為安排造成。

施工冷縫處理

施工過程中只要出現(xiàn)冷縫，則采取在冷縫處樁外側(cè)補攪設(shè)計參數(shù)相同的攪拌樁或采取其它補救措施（如高壓旋噴樁）。在攪拌樁初始施工處和終止施工處做好標(biāo)記，待適當(dāng)時候補強處理。

水泥用量問題

水泥用量過多或過少主要表現(xiàn)形式

（1）提升噴漿未到設(shè)計頂面標(biāo)高，儲漿桶內(nèi)漿液已排空，即水泥漿用量多；

（2）提升噴漿到設(shè)計頂標(biāo)高，儲漿桶內(nèi)漿液剩余過多，即水泥漿用量過少。

水泥漿過多產(chǎn)生的主要原因

（1）后臺投料不準(zhǔn)，未按照規(guī)定的水灰比制備水泥漿；

（2）灰漿泵磨損嚴(yán)重，不能按照既定的效率注漿；（3）灰漿泵輸漿量過大，超出了設(shè)計要求的范圍。

水泥用量問題

水泥漿過少產(chǎn)生的主要原因

（1）后臺拌漿加水過量，水泥漿總體積過大；

（2）輸漿管部分堵塞，原本該注入的水泥漿沒有足量注入。

水泥漿過多治理措施

（1）重新標(biāo)定投料量；

（2）檢修灰漿泵，灰漿泵往往由于故障而產(chǎn)生既定的流量偏差，此時必須進行校定；

（3）重新標(biāo)定灰漿泵輸漿量。校正完成后，在灰漿泵及鉆桿之間輸漿管的線路上以流量表來確定輸漿量，最終確定注漿壓力，一般為0.8~2.5Mpa。

水泥用量問題

水泥漿過少治理措施

（1）重新標(biāo)定投料量；

（2）清洗輸漿管路

1）由于樁機故障或停電引起的儲漿桶內(nèi)水泥漿放置時間超過2小時，此水泥漿嚴(yán)禁再用，作為廢漿處理；

2）在攪拌桶與儲漿桶之間設(shè)置過濾網(wǎng)，其網(wǎng)眼尺寸為2×2mm，避免水泥雜質(zhì)顆粒進入到泥漿泵或輸漿管路內(nèi)而造成堵塞。

冒漿嚴(yán)重問題

攪拌樁鉆進或提升過程中水泥土漿液面未與孔口保持水平，水泥土漿液溢出。

冒漿嚴(yán)重問題

產(chǎn)生的主要原因：

（1）施工工藝選擇不當(dāng)；

（2）粘土顆粒之間粘結(jié)力強，不易拌合均勻，攪拌過程中易產(chǎn)生抱鉆；有些土層不是粘土，容易拌合均勻，但由于上復(fù)壓力較大，持漿能力差，易冒漿。

主要治理措施：

（1）對不同土層選擇合適的工藝；

（2）攪拌樁機沉入前，攪拌樁位要注水，使攪拌頭濕潤，地表為粘土?xí)r，可摻入適當(dāng)砂子，改變土層粘度；由于輸漿過程中土體持漿能力的影響產(chǎn)生冒漿，使得實際輸漿量小于設(shè)計量，這時應(yīng)采取“輸水?dāng)嚢琛敐{攪拌→一起攪拌”工藝，并將攪拌機轉(zhuǎn)速提高到50r/min，使攪拌均勻，減少冒漿。

特殊情況處理措施

1、有異常時，如遇無法達到設(shè)計深度進行施工時，應(yīng)及時上報業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理，經(jīng)各方研究后，采取補救措施。

2、在碰到地面溝或地下管線無法按設(shè)計走向施工時，宜與業(yè)主、設(shè)計單位、監(jiān)理共同協(xié)商，確定解決辦法。

3、施工過程中，如遇到停電或特殊情況造成停機導(dǎo)致成樁工藝中斷時，均應(yīng)將攪拌機下降至停漿點以下0.5m處，待恢復(fù)供漿時再噴漿鉆攪，以防止出現(xiàn)不連續(xù)樁體。如因故停機時間較長，宜先拆卸輸漿管路，妥為清洗，以防止?jié){液硬結(jié)堵管。