传统搅拌桩下内嵌异型预应力板桩施工技术

焦建华 陈晓飞

摘要：为解决基坑工程施工过程中出现的诸如安全性不够，环境保护达不到要求，工期与经济指标超过预期指标等问题，使基坑工程的施工变得更加完善，科技创新是解决目前基坑工程施工的根本途径之一，我们研究出了一套“传统搅拌桩下内嵌异型预应力板桩施工技术”，并提出了一些见解。

关键词：异形；裂缝；截水

1 前言

地下空间的开发利用，对于解决城市建设用地紧张、生存空间狭小、交通拥挤等问题具有十分重要的作用。地下空间的大规模开发利用，极大地促进了基坑支护工程的发展，随着基坑开挖深度、开挖面积的规模变化，基坑支护工程建设的周边环境也日益复杂，设计与施工技术难度也越来越大。

针对根据市场需求及SMW工法的不足之处，经理论分析及工程实践，开发出了传统搅拌桩下内嵌异型预应力板桩施工技术。传统搅拌桩下内嵌异型预应力板桩施工技术是用预应力钢筋混凝土异型板桩代替H型钢，具备了SMW工法桩的所有优点，又避免了其主要缺点，该研究成果技术先进，对促进地区经济发展和提升城市形象有显著的社会效益和经济效益。

2 工藝原理

利用多轴式长螺旋钻孔机在土壤中钻孔达到预定深度后，边提钻边从钻头端部注入适合工程要求的水泥浆，并与原土壤进行搅拌。采用专用钻机，用水泥作为固化剂与地基土进行原位的强制性搅拌，并插入预制预应力钢筋混凝土板桩，固化后形成水泥土“地下连续墙”墙体，充分利用水泥土挡土墙的高止水性及预制预应力钢筋混凝土板桩具有的强度，通过二者的复合作用，用作基坑挡土和侧向防水结构。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

（1）施工前场地平整，特别是三轴搅拌机施工前，必须先进行场地平整，清除施工区域内的表层硬物，素土回填夯实，路基承重荷载以能行走50吨大吊车及步履式重型桩架为准。

（2）施工材料、设备进场及报验（包括设备、仪器及测量放线等）。

3.2.2 支护桩施工

（1）根据提供的坐标基准点及水准点，按照设计图进行放样定位及高程引测工作，并做好永久及临时标志。放样定位后做好测量技术复核单，提请监理进行复核验收签证，确认无误后进行搅拌施工。

（2）根据基坑围护内边控制线，采用0.4 m3挖土机开挖沟槽，并清除地下障碍物，开挖沟槽余土应及时处理，以保证桩基正常施工，并达到文明工地要求。

（3）垂直沟槽方向放置两根定位型钢，规格为200×200mm，长约2.5m，再在平行沟槽方向放置两根定位型钢，规格为500×300mm，长约12m，定位型钢必须放置固定好，必要时用点焊进行相互连接固定；转角处H型钢采取腹板在角平分线上插入，预应力钢筋混凝土板桩定位采用型钢定位卡。局部无法放置定位型钢的地方采用定位绳，定位绳沿桩位置固定距离处固定好，并在桩位置用彩色胶带做好标记。

（4）根据施工工艺的要求，采用三轴深搅设备，根据工程的规模和工期的要求以及现场场地条件和临时用电等情况，合理确定设备的投入力量和机械的配套工具。

（5）三轴搅拌桩施工按下图顺序进行，其中阴影部分为重复套钻，保证墙体的连续性和接头的施工质量，该施工顺序一般适用于N值小于50的地基土，水泥土搅拌桩的搭接以及施工设备的垂直度补正是依靠重复套打来保证，以达到止水作用。

跳槽式双孔全套复搅式连接：一般情况下均采用下图方式进行施工。

单侧挤压式连接方式：对于围墙转角处或有施工间断情况下采用此图方式连接。

（6）桩机就位

由当班班长统一指挥，桩机就位，移动前看清上、下、左、右各方面的情况，发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位情况并及时纠正。桩机应平稳、平正，并用线锤对龙门立柱垂直定位观测以确保桩机的垂直度。三轴水泥搅拌桩桩位定位后再进行定位复核，偏差值应小于2cm。

（7）搅拌速度及注浆控制

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下沉和提升速度。根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不大于1m/min，提升速度不大于2.0m/min，在桩底部分适当持续搅拌注浆，做好每次成桩的原始记录。

（8）制备水泥浆液及浆液注入

在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建100～150m2水泥库，在开机前应进行浆液的搅制，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。土体加固后，搅拌土体28天抗压强度不小于1.5Mpa。

（9）预应力钢筋混凝土板桩加工及下插板桩质量保证措施

1）三轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放预应力钢筋混凝土板桩。根据提供的高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与预应力钢筋混凝土板桩桩顶标高的高度差确定吊筋长度。

2）装好吊具和固定钩，然后用25吨吊机起吊预应力钢筋混凝土板桩，用线锤校核垂直度，必须确保垂直。

3）在沟槽定位型钢上设板桩定位卡，板桩定位卡必须牢固、水平，定位位置必须准确，将板桩底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠板桩自重徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂直度控制用线锤控制偏差不大于0.5%。

4）若预应力钢筋混凝土板桩插放达不到设计标高时，则采用气压的方式使其下插至设计标高，下插过程中始终用线锤跟踪控制板桩垂直度。

5）施工过程中由专人负责记录，详细记录每根桩的下沉时间、提升时间和板桩的下插情况。及时填写当天施工的报表记录，隔天送交监理。

（10）挖土时对搅拌桩和板桩的保护

基坑开挖时，随着土体不断挖去，桩体逐渐露出。为了有效保护好支护桩，保证桩墙的稳定和止水性，要求机械挖土至离支护桩边20cm时，采用人工将水泥土桩上的土体小心剥离下来；严禁挖土机械任意碰撞水泥土桩，挖去桩体水泥土，露出板桩。

3.2.3编制详细的专项施工方案

结合现场条件详细编制施工方案。根据施工过程和安装顺序理清作业的关键控制点十分重要。编制的方案应细化到每个过程，并有整体把握控制点。

4、结语

本技术预应力钢筋混凝土板桩是在工厂批量化生产，可大幅减少生产成本。同时该工法避免了型钢工期长、租金贵、型钢拔出对周边土体扰动大等缺点，具有施工速度快、安全性高等优点。施工过程中无垃圾排放，避免了因工期长导致型钢租金高，以及型钢拔出对周边土体扰动大等影响。施工质量可靠，节省大量的工程施工措施费用，无垃圾排放，实现了绿色施工，有很好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]季芬新. U形预应力板桩施工技术[J].水利建设与管理，2013-05-23.

[2]周青. 深基坑工程设计及环境影响分析[J].南昌大学，2017-12-21.

（作者单位：江苏金禾建设工程有限公司）