簡(jiǎn)析深層攪拌樁在深基坑支護(hù)施工中的技術(shù)要點(diǎn)
關(guān)鍵詞：深層攪拌樁；基坑支護(hù)；施工設(shè)備
1深層攪拌樁加筋施工設(shè)備
深層攪拌樁加筋施工設(shè)備在原深層攪拌樁施工設(shè)備的基礎(chǔ)上加裝輕型振動(dòng)錘，利用振動(dòng)錘提供的豎向振動(dòng)力及采用導(dǎo)向設(shè)備將剛性材料插入深層攪拌樁中，從而提高深層攪拌樁支擋結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪性能及單樁豎向承載力。
1.1深層攪拌樁加筋施工設(shè)備的構(gòu)造
深層攪拌樁加筋施工設(shè)備，由鉆機(jī)底盤、轉(zhuǎn)盤、電動(dòng)機(jī)、機(jī)架、和鉆桿連接而成，在鉆機(jī)底盤上設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)和定滑輪，在機(jī)架的頂端固定定滑輪，同時(shí)固定水平橫梁，在橫梁的另一端固定另一定滑輪，鋼絲繩的一端固定于卷?yè)P(yáng)機(jī)，另一端通過固定于鉆機(jī)底盤的定滑輪固定于機(jī)架頂端的定滑輪和固定于橫梁另一端的定滑輪通過緩沖器連接振動(dòng)錘和夾具。
1.2深層攪拌樁加筋施工設(shè)備的工作原理
深層攪拌樁施工完成后，攪拌樁中心成為極軟的水泥漿區(qū)，由于鉆桿的上下提升，在水泥初凝前，極軟的攪拌樁中心區(qū)為剛性材料的插入創(chuàng)造了條件。加筋施工時(shí)，將剛性材料（工字鋼、鋼管或螺紋鋼等）插入振動(dòng)錘的夾具并夾緊，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將要加入的剛性材料吊起對(duì)準(zhǔn)攪拌樁中心。然后，啟動(dòng)振動(dòng)錘，同時(shí)放松卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩，使要加入的剛性材料邊振動(dòng)邊下沉，徐徐插入剛施工完成的深層攪拌樁中，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。
利用深層攪拌樁加筋施工設(shè)備施工加筋深層攪拌樁（剛性材料不回收的情況）的工藝流程。
2深層攪拌樁加筋施工設(shè)備工程應(yīng)用
深層攪拌樁加筋施工設(shè)備是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的施工設(shè)備。該設(shè)備通過對(duì)現(xiàn)有攪拌樁機(jī)改造實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，相對(duì)造價(jià)低；由于采用了液壓步履或履帶式底盤，該設(shè)備具有操作簡(jiǎn)單，移動(dòng)靈活的特點(diǎn)。利用該設(shè)備加筋的深層攪拌樁具有良好的力學(xué)指標(biāo)，抗彎、抗剪和抗拔性能大大提高，可廣泛應(yīng)用于基坑支護(hù)及地基處理工程。
2.1深層攪拌樁加筋施工設(shè)備應(yīng)用于基坑支護(hù)工程
某工程設(shè)計(jì)一層地下室，基坑開挖深度5.0～6.0m，放坡開挖1.5m。地下水位埋深2m，場(chǎng)地土層力學(xué)指標(biāo)見表1。
為最大限度的節(jié)省投資，經(jīng)設(shè)計(jì)決定采上部放坡2m，下部雙排加筋深層攪拌樁進(jìn)行支護(hù)。支護(hù)設(shè)計(jì)結(jié)果見圖3，設(shè)計(jì)彎矩260kN•m，見圖4，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)8.5m，采用雙排加筋深層攪拌樁支護(hù)，插入芯材為7m長(zhǎng)，φ48/2.8鋼管，“半位”加筋，確保在最大彎矩的3～8m深度范圍內(nèi)有鋼管。施工設(shè)備為兩臺(tái)PH-5B單軸深層攪拌樁機(jī)，采用四噴四攪工藝，水灰比0.6～0.65。攪拌樁施工完成后，立即用人工輔以錘擊插入芯材（因芯材太輕，利用芯材自重?zé)o法下沉），可以插入4～5m。但加筋定位不準(zhǔn)確，插入垂直度無法控制，施工效率低（每天只能完成14～16支樁），且無法插至設(shè)計(jì)深度。另外，攪拌樁搭接成壁狀，施工下一支樁會(huì)攪出上一支樁的芯材，因?yàn)槿斯ぜ咏畲怪倍入y以保證。若施工第三支樁時(shí)再對(duì)第一支樁加筋則因間隔時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致加筋更為困難。
采用該設(shè)備后，深層攪拌樁施工、加筋可利用一套設(shè)備完成。利用振動(dòng)錘的激振力可將芯材短時(shí)間內(nèi)插至設(shè)計(jì)深度，而且控制樁機(jī)行走設(shè)計(jì)樁間距，可將芯材正對(duì)攪拌樁中心。施工第三支樁時(shí)再對(duì)第一支樁加筋也無須擔(dān)心因間隔時(shí)間長(zhǎng)而加筋困難，解決了施工下一支樁會(huì)攪出上一支樁芯材的問題。施工效率大大提高，每天能完成28～30支樁，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大為降低，保證了加筋深層攪拌樁的施工質(zhì)量。盡管插入勁性材料后的水泥土仍然無法同鋼筋混凝土相比，但對(duì)墻體剛度的提高十分明顯。加筋深層攪拌樁用于支護(hù)工程實(shí)現(xiàn)了支護(hù)防滲合二為一，其經(jīng)濟(jì)開挖深度可達(dá)20m，具有良好的防滲性能。
目前，深層攪拌樁加筋施工設(shè)備已經(jīng)在該地區(qū)多個(gè)基坑支護(hù)工程中應(yīng)用，均取得了良好的效果。采用單排#10工字鋼在淤泥中垂直支護(hù)開挖深度達(dá)5m，雙排#10工字鋼在淤泥中垂直支護(hù)開挖深度達(dá)7m。在某休閑娛樂中心工程中，基坑開挖邊線距使用中的三層商業(yè)樓僅2m，采用雙排#10工字鋼加筋深層攪拌樁結(jié)合單層錨桿進(jìn)行支護(hù)，垂直開挖深度6m，商業(yè)樓安然無恙。
2.2深層攪拌樁加筋施工設(shè)備應(yīng)用于地基處理工程天津大學(xué)建筑設(shè)計(jì)院凌光容、鄭剛等在天津大學(xué)場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行了加筋水泥土樁、非加筋水泥土樁和鉆孔灌注樁的豎向承載力對(duì)比試驗(yàn)。場(chǎng)地土層主由素填土、粉質(zhì)粘土組成，分布均勻。試驗(yàn)樁直徑均為φ500，水泥土樁水泥摻入比為15%，采用單軸攪拌機(jī)施工，樁中心插入4～6m長(zhǎng)、φ150鋼筋混凝土樁芯；水泥土樁的長(zhǎng)度為8.5m和10m兩種。
