王仲
上海海谷创业发展有限公司 上海 浦东 200120
摘 要：本文以临港科技城E03-01地块项目为载体，介绍了一喷两搅新型双轴搅拌桩的优点及施工参数，结合重力坝围护结构双轴施工中的应用，介绍一喷两搅新型双轴搅拌桩的施工工艺参数及控制要点。并结合实际案例，通过做工艺的试桩实验及数据分析，最终形成试桩报告，通过计算与检测所施工的双轴搅拌桩的各项参数。为一喷两搅新型双轴搅拌桩机在重力坝围护结构中的推广应用提供了科学合理的依据。
关键词：一喷两搅；重力坝；围护结构；双轴
引言
随着建筑业的飞速发展，基坑工程中围护结构的种类和形式多样化，尤其双轴搅拌桩组成重力坝在建筑场地满足的条件下，重力坝是一种比较经济适用的围护结构。尤其是南方沙土地区，水泥浆与沙土固结形成围护结构对挡土与止水有很好的效果，为基坑中的底板钢筋、模板、混凝土的施工提供安全保障。如何从水泥浆液的水灰比、搅拌桩机的施工速度、搅拌桩的垂直度等重要的施工参数来保重保量的完成围护结构的施工是一项比较重要且难度较大的技术问题。
本文以临港科技城E03-01地块项目围护结构施工为例，简单介绍一喷两搅新型双轴搅拌桩在重力坝施工中的应用。
1. 临港科技城E03-01地块项目概况
1.1 工程概况
本工程主要包含15个单体,分别为2个高层,11个多层,1个垃圾收集间,1个开关站,以及一层地下车库（局部两层），其中地下结构为现浇钢筋混凝土结构，地上结构除1#、2#楼的群楼，3#楼、10楼为钢结构，其余均为装配式结构。
1.2 基坑工程概况
本工程地下一层地下室，基坑开挖面积约4万m2，开挖深度5.25~5.85m总体土方开挖量约24万m3。施工过程中必须加强保护和监测，控制沉降，确保周边建筑物安全。基坑安全等级为三级，环境保护等级为三级。
1.3 围护结构设计概况
本工程基坑采用双轴水泥土搅拌桩重力坝悬臂支护，局部采用双轴搅拌桩内插H型钢工法结合前撑注浆钢管支撑。围护结构具体设计情况详见下表：
.png)
2. 一喷两搅新型双轴搅拌桩机的适用范围
一喷两搅新型双轴搅拌桩机是一种改进的双轴搅拌桩机，其动力大，施工工艺比传统的双轴搅拌桩机精简，成本介于三轴搅拌桩与传统三喷两搅双轴搅拌桩机之间；适用于地质比较硬、工期计较紧、基坑要求比较高的工程。
3. 一喷两搅新型搅拌桩机与传统双轴搅拌桩机的区别
3.1 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅机械功率不同
传统三喷两搅双轴搅拌桩施工应的功率采用2×55千瓦设备，一喷两搅新型双轴搅拌桩机的功率采用2×75千瓦及以上的大功率设备,能够满足较硬的地质的施工，并能使水泥与土体充分搅拌形成质量满足基坑安全要求的围护结构。
3.2 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅施工工艺的不同
传统的双轴搅拌机的施工工艺为二喷三搅，即：搅拌下沉－－喷浆提升－－搅拌下沉－－喷浆提升－－下沉－－搅拌提升－－完成。
一喷两搅新型双轴搅拌桩机为一喷两搅，即：喷浆下沉－－搅拌提升－－搅拌下沉－－搅拌提升－－完成。
通过简化施工工艺可以加快施工进度，缩短工期。
3.3 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅施工速度的不同
传统的双轴搅拌机的施工速度，搅拌下沉速度不宜大于1m/min，喷浆搅拌提升速度不宜大于0.5m/min。
一喷两搅新型双轴搅拌桩机的施工速度，即：喷浆下沉（0.5m/min）－－搅拌提升(0.9m/min)－－搅拌下沉(0.9m/min)－－搅拌提升(0.9m/min)。
通过提升施工速度可以加快施工进度，缩短工期。
3.4 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅机械构造的区别
3.4.1 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅搅拌桩机搅拌叶片的区别
搅拌叶的区别：传统的双轴搅拌桩机的单轴只有4个搅拌叶，一喷两搅新型双轴搅拌桩机的单轴有8个搅拌叶片。
.png)
图1 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅搅拌桩机搅拌叶片的区别
3.4.2 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅搅拌桩机注浆管的区别
注浆管的区别 ：传统的双轴搅拌机的只有1根注浆管，一喷两搅新型双轴搅拌桩机有2根注浆管。
.png)
图2 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅搅拌桩机注浆管的区别
3.4.3 一喷两搅双轴搅拌桩机与传统三喷两搅搅拌桩机相比的优势
通过增加搅拌叶片和注浆管的数量来保证双轴搅拌桩的单桩水泥水泥掺量和水泥土的搅拌充分。使重力坝满足设计的要求。
4. 一喷两搅新型搅拌桩机试桩实验
4.1 一喷两搅新型试桩实验的目的
一喷两搅新型搅拌桩是围护单位为满足施工的要求，自行设计的一种施工机械，为了便于现场质量控制，确保后期的基坑安全。项目部由技术负责人牵头做试桩实验。
4.2 一喷两搅新型试桩实验原理
通过测定施工过程中单桩实际水泥用量与单桩设计的水泥用量，来检验单桩水泥用量是否满足设计要求。
4.3 一喷两搅新型试桩过程
4.3.1 一喷两搅新型试桩实验试桩的选择
为了检验新双轴的成桩效果，我项目于2020年6月3号对新双轴做试桩得出以下控制参数。
桩机编号：1号机 试桩号：C2-546试桩、C2-547试桩、C2-548试桩 桩径700mm,桩长15m 。
4.3.2 一喷两搅新型试桩实验单桩水泥设计量计算并计算出相对应的水泥浆的体积
设计参数：设计水灰比0.5~0.6，设计水泥参量13%
单桩浆液体积=（2.49+1.245）/1.73=2.15 m3
4.3.3 一喷两搅新型试桩实验实际水泥用量的测定
试桩桩机测量方法
双轴搅拌桩开始施工时记录开始时间，时间必须与后台记录一致，通过对讲机协调，通过双轴搅拌桩机上标注的高度测出桩顶标高；施工到桩底时，通过双轴搅拌桩机标注的高度测出桩底标高，双轴搅拌桩机结束施工时，记录结束时间，时间必须与后台记录一致，通过对讲机协调。
试桩后台测量方法
开始试桩前，测量水泥浆池的内径尺寸，配制符合设计水灰要求的水泥浆，通过测量水泥浆比重控制水灰比，当水泥浆比重在1.73~1.82之间后开始施工。开始施工时记录开始时间，开始时间与桩机施工开始时间保持一致，测量水泥浆的高度；结束施工时，记录结束时间，结束时间与桩机施工结束时间保持一致，测量水泥浆的高度，通过水泥浆池的内径尺寸与水泥浆的高度差计算出水泥浆体积。
施工的单位后台测量负责任人：现场专业工程师
通过测量的原始数据计算出单桩水泥用量，与设计量相比是否符合要求。试验应在监理工程师的见证下完成。
4.3.3 一喷两搅新型试桩实验的测定结果
.png)
搅拌喷浆时间34min,搅拌时间50min,单桩施工时间84min
通过计算新双轴成桩的单桩水泥用量、水泥掺量、水泥体搅拌时间均满足设计要求。
5. 一喷两搅双轴搅拌桩在施工过程中所需的机具设备
案例工程两台一喷两搅新型搅拌桩机2台，传统两喷三搅的搅拌桩机4台、水泥搅拌机后台3台施工过程中用到水泥浆密度计，全站仪、秒表、钢卷尺的工具，主要的机具设备详见下表。
.png)
6. 一喷两搅新型搅拌桩施工工艺流程
施工准备—→喷浆下沉—→搅拌提升—→搅拌下沉—→搅拌提升—→完成。
7. 一喷两搅新型搅拌桩施工控制要点
7.1 一喷两搅新型搅拌桩施工过程中施工速度控制
为满足水泥土搅拌充分，施工过程必须严格控制双轴搅拌桩的施工速度。 控制方法是用秒表测量或调取施工现场的监控，如果发现速度过快及时与操作队伍的相关负责人联系。调整至设计的速度。
7.2 一喷两搅新型搅拌桩施工过程中水泥浆密度的控制
水泥浆的密度时影响搅拌桩质量的重要因素，因此施工单位安排专业工程师测量水泥浆比重，如果出现不合格及时通知专业队伍调整。项目规定白天测量三次水泥浆比重，晚上值班同样测量三次，在项目工作群里汇报情况。双轴搅拌桩的垂直度、标高、定位也按同样的规定控制。并安排技术工程师做抽样检查。
.png)
.png)
8. 一喷两搅新型搅拌桩机施工的重力坝的效果验证
案例工程目前基坑工程已经完成，双轴搅拌桩组成的重力坝未出现超出规范要求的变形，未出现漏水影响基坑工程的其它分项的施工，案例工程的重力坝上设计的是压顶路面，过车后基坑围护结构也没有出现报警，符合设计的要求。围护结构的取芯检测，28天无侧限抗压强度满足设计要求。
9. 结论与展望
综上所述，在临港科技城E03-01地块项目中，工程双轴搅拌桩重力坝围护结构，每台一喷两搅双轴新型搅拌桩机每天可施工200m3水泥土，工效是传统两喷三搅双轴搅拌桩机的2倍，工艺简单，有效的提高了作业效率，缩短了工期。一喷两搅双轴新型搅拌桩机的成本比三轴降低，一喷两搅双轴新型搅拌桩机施工的双轴搅拌桩的质量优于传统的双轴搅拌桩机施工的双轴搅拌桩。综上，一喷两搅双轴新型搅拌桩机在重力坝等双轴组成围护结构施工过程中可以大量推广，创造各方面的效益。
参考文献：
[1] JGJ79-2012，《建筑地基处理技术规程》[S].
[2] JGJ120-2012, 《建筑基坑支护技术规程》[S].
[3] DG/TJ08-40-2010，《地基处理技术规范》[S].
[4] DGJ08-11-2010，《地基基础设计规范》[S].
撰写日期：2021-2