双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙施工技术

周韬

摘    要：地下连续墙工艺引入中国，已被广泛的运用在基础工程中，作为临时或永久挡土墙或受荷载的结构。随着地下工程的不断发展，相应的支持设备也更新换代。目前国内在软土层中，施作地下连续墙的相关技术，已有了良好的发展，但是在硬地层如砾石、巨砾或者岩石中，地下连续墙的施工技术，仍处于初步的发展阶段。我公司经过多年工程施工的摸索和实践，结合市场机械设备和原材料供应情况，编制了“双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙施工工艺”并在多个工程中应用。该工艺做到工艺简单、操作简便、适应性强，取得明显的社会效益和经济效益，在建筑工程基坑支护施工中具有较好的应用推广前景。

关键词：双轮铣;深层搅拌;水泥土;地下连续墙

1  工艺特点

（1）施工设备轻便，操作简便快速：采用履带式主机，占地面积小，移动灵活。当铣轮旋转深入地层削掘与破坏土体时，注入固化剂，强制性搅拌己松化的土体。其不仅可以作为单一的防渗墙，且可以在其内插入型钢，形成集挡土和止水于一体的地下连续墙。

（2）施工工艺科学可行：采用液压铣槽机和深层搅拌技术，通过对施工现场原位土体与水泥浆进行搅拌，可以用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。与其他深层搅拌工艺比较，该工艺对地层的适应性更高，可以切削坚硬地层。

（3）施工效果经济环保节能：该工艺低噪音、低振动，可以贴近建筑物施工，孔形规则，钻进效率高;同时插入的型钢都可回收重复使用，节约钢材资源;对原有土体及地下水无污染。

2  适用范围

本工艺施工机具有导杆式、悬吊式两种机型，导杆式双轮铣深层搅拌设备可以削掘搅拌深度达45m，悬吊式双轮铣深层搅拌设备削掘搅拌深度可达65m。适用于黏土、砂土、含砾石土层和小于等于100MPa的微风化岩层。低噪音、低振动，可以贴近建筑物施工，对于场地狭小，周边环境复杂的基坑围护施工尤其适用。

3  工艺原理

双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙施工工艺采用两组铣轮以水平轴向旋转搅拌方式，形成矩形槽段的改良土体。原理是在钻具底端配置两个在防水齿轮箱内的马达驱动的铣轮，并经由特制机架与凯氏钻杆连接或钢丝绳悬挂。当铣轮旋转深入地层削掘与破坏土体时，注入固化剂，强制性搅拌己松化的土体。其不仅可以作为单一的防渗墙，且可以在其内插入型钢，形成集挡土和止水于一体的墙体。配以适当的内部支撑结构或外部拉锚结构，快速形成安全可靠的基坑支护体系。根据土质及地下水的情况，结合适当的降水措施，确保基坑支护结构的安全。

4  工艺流程及操作要点

4.1  施工准备

4.1.1  工艺墙定位放样

根据提供的坐标基准点，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。确认无误并进行工艺墙搅拌施工放样定位后做好测量技术复核，提请监理进行复核验收。

4.1.2  预挖导沟

根据放样出的围护中心线开挖工作导沟，沟槽宽度根据围护结构厚度确定，一般导沟宽为1.0m～1.5m，深为0.8m～1.0m。遇有地下障碍时，利用空压机将地下障碍破除干净，如破除后产生过大的空洞，则需回填压实，重新开挖导槽，确保施工顺利进行。导沟的开挖既起到初步导向作用，又是存储供浆的需要。

4.2  设备就位

根据先后施工的不同槽段确定位置移动成槽机就位，就位误差不大于3cm。用水平尺将平台调平，并调直机架，确保机架垂直度偏差不大于1/150。为控制铣轮下钻深度达标，利用铣轮和机架相对错位原理，在钻管上划出铣槽深度的标尺线。成槽施工过程中，用两台经纬仪前方交汇法控制每副墙体的垂直度。

4.3  削掘下沉、喷浆成墙

该工艺施工时有两种注浆模式，分别为单注浆模式和双注浆模式。

4.3.1  单注浆模式

銑头在削掘下沉和上提过程中均喷射注入水泥浆液。采用单注浆模式时设计水泥掺量的70%在削掘下沉过程中掺入。适合简单地层和水泥土地下连续墙深度小于20m 的工况。

4.3.2  双注浆模式

铣头在削掘下沉过程中喷射注入膨润土浆液或者自来水，提升时喷射注入水泥浆液并搅拌。适用于复杂地层和水泥土地下连续墙深度大于20m 的工况。

浆液严格按照配比制备，需搅拌均匀充分。浆液制备好后，便可开始喷浆、喷气下钻，下钻过程中要严格控制下钻速度，下钻速度一般不大于1m/min，下钻过程注浆压力一般1.5MPa～2.5MPa。到设计桩底标高后提升复搅，提升速度一般不大于2m/min。

4.4  型钢的加工与插入

4.4.1  型钢的焊接加工

为方便吊装，H型钢使用前，在距型钢顶端中心处开一个圆孔，孔径约8cm，并在此处型钢两面加焊厚≥12mm的加强板。型钢长度不够需进行拼焊的，焊缝应均为坡口满焊，焊好后检查焊缝是否有气泡、夹渣以及平整度是否合格，如不合格应进行补焊。最后用砂轮打磨焊缝至与型钢面一样平。同时，为了利于型钢的拔出，H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，涂层宜为1mm～3mm，减摩剂必须用电热棒加热至完全融化，用搅棒搅时感觉厚薄均匀，才能涂敷于H型钢上，否则涂层不均匀，易剥落。涂刷减摩剂应清除H型钢表面的污垢及铁锈。

4.4.2  型钢的吊装插入

双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H型钢，用50t吊机起吊H型钢。放置H型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，位置准确，将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐插入水泥土搅拌墙体内，若H型钢插放达不到设计标高时，则采用提升H型钢，重复下插使其插到设计标高，下插过程中始终用经纬仪跟踪控制H型钢垂直度，偏差小于0.5%。待型钢插入至设计标高后，将其固定在定位型钢上，直到孔内的水泥土墙体凝固。