三轴水泥土搅拌桩止水帷幕施工工艺的几点探讨

三轴水泥土搅拌桩止水帷幕施工工艺的
几点探讨
摘要：文章从水泥土搅拌桩工艺的适用条件、施工工艺、常见的质量问题、
原因分析及预防措施进行分析、探讨、总结，为水泥土搅拌桩止水帷幕施工过程
中预防出现类似的质量问题提供参考。

关键词：水泥土搅拌桩；止水帷幕；施工工艺
引言：深基坑支护、降水、开挖施工较为普遍，尤其在地下水位较高的地区，为防止基坑降水对周边既有建筑、管线、道路等造成地质性破坏，止水帷幕是深
基坑开挖前不可缺少的工序。

三轴水泥土搅拌桩是止水帷幕施工中常用的施工工
艺之一。

三轴水泥土搅拌桩可在粘性土、粉土、砂土、砂砾土、卵石及单轴抗压强度
60MPa以下的岩层（专用钻杆）应用。

成墙厚度Φ500–Φ1300，深度可达到60m。

具有施工噪音较小，无振动、无污染、速度快、不扰动邻近土体，不会产生邻近
地面下沉、房屋倾斜、道路裂损及地下设施移位等危害。

所成止水墙体整体性好，具有更可靠的止水性、经济性价比高。

三轴水泥土搅拌桩施工工艺流程：施工前准备→专业测量放线→导沟开挖→ 置放导轨→ 设定桩位标志→ 钻拌注浆→置放应力补强材（设计有要求时）→固
定应力补强材（设计有要求时）
主要施工机具设备：三轴钻机、制灰浆设备、灰浆泵、空气压缩机、电气控
制柜。

施工要点：
1、场地清理、平整、压实及测量放线：根据设计要求，把场地施工区
域进行清理整平、虚土压实，依据设计要求进行测量放线，绘制止水帷幕平面布
置图，放出具体桩位，标明桩位排列序号；
2、开挖沟槽：根据三轴搅拌桩桩位中心线用挖机开挖槽沟，沟槽尺寸为
宽1.2m，深1～1.2m,并清除地下障碍物；
3、桩机就位：由现场施工员、桩机班长统一指挥桩机就位，检查定位
情况，及时纠正，用经纬仪或线锤检查钻机的垂直度；
4、制备水泥浆：开钻前按照设计及规范要求计算水泥浆配合比，标定配比
计量，并对拌浆工作人员做好交底工作，设定电脑计量的自动搅拌系统，以确保
浆液质量的稳定。

5、按设计、规范要求计算每立方米被搅拌土体中水泥掺入量（不少于360Kg，水灰比控制在1.5-2，被搅拌土体密度以1800Kg/m3计），按照设计要求先理论
计算水泥用量，预设定钻进速度、提钻速度及水泥浆泵送参数并进行钻桩试验，
经实验确定施工工艺参数，对操作工人进行技术交底；
6、水泥浆配制好后，停滞时间不得超过2小时，因故搁置超过2小时
以上的水泥浆液，应作废浆处理，严禁再用。

为保证止水性能，搭接施工的相邻
搅拌桩施工间隔不得超过24小时，超过24小时需进行冷缝处理；
7、钻进搅拌提升:三轴水泥土搅拌桩止水帷幕采用两喷两搅、套打一孔
的施工工艺，水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均注浆搅拌，同时严
格控制下沉和提升速度：下沉速度为0.5～1.0m/min,提升速度为1.0～1.5m/min，在桩底部分宜重复搅拌注浆，桩顶停浆面要高出桩顶设计标高不小于500mm；
8、要均匀、连续注入拌制好的水泥浆液，钻杆提升完时，设计要求水
泥浆液量要全部注完；
9、桩机移位:施工完成一幅桩后，按照轨道上标定的桩位标记移动桩机至下
一桩位，重复以上步骤进行下一幅桩的施工。

10、桩机移动重新就位后，必须检查装机的稳定性、垂直度及桩位的准确性，在打桩过程中，要检查桩机的垂直度及各项施工工艺参数是否与确定的工艺参数
相符，设专人做好打桩记录。

三轴水泥土搅拌桩止水帷幕最直接的质量问题：渗水、漏水。

引起三轴水泥
土搅拌桩止水帷幕渗漏的原因较多，主要有以下几种原因：
1、桩位偏差大、相邻桩套接不满足设计及规范要求。

（1）原因分析：桩机垂直度偏差大、桩位标记不准、桩机就位时偏差大等
原因造成。

（2）预防措施：对操作工人认真详细交底，确保操作的规范性。

严格控制
桩机垂直度，桩机就位后、钻进过程中、按要求检查、校正桩机的垂直度，保证
施工场区平整、密实。

严格、准确在桩机导轨上标出桩位控制线，桩机移动严格
按照标志线移动，保证套打的准确性。

2、冷缝处理不符合设计及规范要求。

止水帷幕出现冷缝如处理不当将会导
致渗漏。

（1）原因分析：处理冷缝时没有按照设计及规范要求进行搭接补打，补打
时钻速控制不当、桩位定位不准，导致搭接长度不足，或钻速过快导致水泥土拌
和不均匀等。

（2）预防措施：严格按照设计要求补桩套打，搭接套打时控制钻进速度、
钻杆垂直度，保证套打搭接长度、补桩的质量。

将处理冷缝作为重点检查管理环节。

3、水泥用量少，达不到设计要求。

（1）原因分析：水灰比过大、灰浆泵泵送速度小、钻进速度快、提钻速度
快等各项实际操作参数与确定数值不符，灰浆泵管堵塞、灰浆泵在钻拌时发生故障。

（2）预防措施：施工工艺参数确定后，向操作人员做好技术交底，施工过
程中加强对操作工人操作的规范性、送浆泵、制浆设备、控制仪器等设备、设施
的检查，严格控制各项工艺参数，保证桩机及配套设备正常工作，如发现设备运
行异常，立即停机检查，不得带病作业，发现施工作业参数与确定参数不符，立
即纠正，严格控制水灰比、钻进速度、提钻速度及灰浆泵送速度，不得擅自变动
确定的工艺参数。

4、水泥浆离析、水灰比不稳定。

（1）原因分析：水灰比过大、计量设备出现故障、搅拌设备发生故障、长
时间未搅动、工人操作不规范、擅自调整水灰比。

（2）预防措施：对关键岗位操作工人进行岗前培训，做好技术交底，保证
工人操作的规范性，不得擅自调整水灰比、改变确认的各项工艺参数。

按要求定
期校验计量仪器设备，保证计量仪器设备的计量精度。

在施工作业过程中巡视检
查各机械设备，确保机械设备正常运转。

5、水泥土强度达不到设计要求。

（1）原因分析：水泥加入量不够、水泥土搅拌不均匀、灰浆存放时间过长、水泥质量有问题。

（2）预防措施：加强岗前培训、技术交底管理，严格按照确认的施工工艺
参数实施，确保钻进速度、提钻速度与灰浆泵送速度相匹配，保证水泥土搅拌均匀。

水泥浆因故存放时间超过水泥初凝期的浆液必须做报废处理。

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水泥，水泥标号要符合设计要求，严格按照规范要求进行取样复试，保证水泥质量。

6、止水帷幕标高不准。

（1）原因分析：测量偏差超出允许偏差范围，在桩机导轨架上的钻杆进深
控制标志误差大，停浆时间早，未预留停浆面高度。

（2）预防措施：定期校验测量仪器，测量人员持证上岗，确保测量的精确度。

复核桩机导轨架上钻杆进深控制标志，确保进深控制标志的准确性。

按设计
要求预留停浆面高度。

7、由于地质土层变化较大造成的止水帷幕渗漏。

（1）原因分析：在一些地区的基坑支护、止水帷幕施工中，经常遇到相邻
土层土质变化较大，而三轴施工工艺参数未按照不同土层的土质进行调整，导致
止水效果不理想，甚至出现严重渗漏。

（2）预防措施：首先，在地质勘察阶段要详细勘察，必要时增加勘察孔，
详细反应出施工桩涉及的各土层土质情况及相应土层的深度、土层厚度，为制定
施工工艺参数提供可靠的依据。

其次，止水帷幕设计时，仔细查阅地质勘察报告，对地质变化较大的土层要调整设计施工工艺参数，调整水泥用量、水灰比，必要
增加添加剂，保证止水帷幕的止水效果。

结束语：在三轴水泥土搅拌桩止水帷幕施工中，各实施阶段、每道施工工序
均应严格遵循规范、技术规程要求，通过认真分析、总结施工中产生的各种质量
问题的原因，制定相应的预防应对措施，并在施工中进行验证。

对不足之处进行
改进、完善，为后期施工提供有效的控制、预防措施参考，可有效提高三轴水泥
土搅拌桩施工质量及止水帷幕的止水效果。

参考文献：
1、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008
2、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012
3、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012。