▍摘 要
[摘要]由于地下环境复杂，基坑周边地下水的控制也是基坑工程的一大难点，以南光中心项目为例，拟建工程位于海口市，本项目地下水主要表现为孔隙型潜水，水量较丰富，其补给来源为天然降雨入渗地表和四周径流补给，埋深较浅，季节变化较大，地下水控制是本项目的重难点，本技术以海口市南光中心项目工程的基坑止水帷幕施工为切入点，结合本工程地质实际情况，通过优化施工工艺流程，加强过程质量管控力度，保证止水帷幕施工质量，从而实现沿海地区深基坑有效止水的目的。
[关键词]地下水控制；水泥土搅拌墙；双轮铣（CSM)；基坑渗水
▍1 工程概况
拟建工程位于海口市永万路以东，金滩路以北地块，地块北面为滨海大道，东侧邻近已建南光一期，项目占地面积43 062.09 m2。
本项目距离海边直线距离100 m以内，场地为海成一级阶地地貌单元，场地地形总体呈南高北低，地质条件复杂，砂层及卵石分布量大且渗透性强；场地内浅层潮汐水丰富，季节变化较大。本项目经勘察其地下水水位埋深在0.50 m~6.50 m，稳定水位高程4.05~7.63 m，水位变幅约为2.0 m左右。
本工程采用的技术原理是双轮铣液压铣头对开挖位置土壤进行铣、销过程加入水泥浆，通过搅拌将水泥浆与被打碎的土壤充分混合形成具有良好止水性能水泥土地下连续墙。通过双轮铣(CSM)等厚度水泥土地下连续墙形成全封闭止水效果，CSM厚度B=700 mm，在灌注桩桩间设置高压旋喷桩，坑底通过预埋600管井提前疏干坑内地下水，地下水位保持在基底0.5 m以下。
▍2 工艺流程
双轮铣深搅设备施工概化如图1所示。
工艺流程如图2所示。
2.1 施工准备
（1）清场备料：作业前需备足施工需要的水泥浆，作业场地宽度要求不小于7 m且其作业范围内的地面地下障碍清除干净，当遇到施工场地内泡水导致土体软化时，采取铺钢板等方式加固，避免机械发生失稳。
（2）测量放线：根据设计要求放好地下连续墙施工轴线，且间隔50 m设置一根高程控制木桩，该工程合计CSM工法约1 025延长米，共布置21个高程控制桩。
（3）安装调试：辅助设备和主要机械就位；搭设桩架子；安装制浆、注浆和制气等设备；并布置水、电、气路等辅助措施；运转试车。
（4）开沟铺板：在施工范围内开挖横断面为：1 m×1.2 m（深×宽）的回浆补给和余浆储放储留沟，以便施工进度的正常进行，当施工距离前主机作业大于10 m时，需在周边钢板，以便平衡主机冲击对地基稳定性的影响。
2.2 成墙方式选择
根据现场实际情况，本工程地下环境较为复杂，且地下连续墙开挖深度为17.3~24.3 m，施工难度较大，本工程拟选用往复式双侧搭接套铣方法施工。
2.3 关键技术要点
（1）铣头定位：根据设计要求，将地下连续墙的中心线和每幅标线放好，其偏差控制在±5 cm以内，施工前将液压铣头放置在已画好的地下连续墙中心定位线和每幅标线上，并核查是否对准。
（2）桩架就位及垂直度校正：采用经纬仪作三支点桩架将地下连续墙中线定位好并把铣轮对准中线，偏差控制在±20 mm内，并对立柱导向架设备自调，垂直度校正方面本项目采取2台经纬仪同时进行校正，两台分别放在x轴和y轴两个方向，在铣头沿高度的左右两侧安装2块导向板和前后两侧的4块纠偏板控制垂直度，确保墙体垂直度控制在3‰以内。
（3）水泥浆拌制：施工使用的固化液为P·O42.5级普通硅酸盐水泥拌合而成，水泥方量为350kg/m3，具体应根据设计及试成墙相关数据确定，水灰比为1∶1.2。为施工方便在施工前应将拌浆平台搭建完善，且地面需硬化处理。
（4)CSM钻杆下沉、提升：根据项目特点本工程成墙在下降和提升过程均注入水泥浆固化剂，采用两喷两搅施工工艺；局部含砂量较大的区域大，掘进达到设计深度时，延续10 s左右对墙根部2 m~3 m范围应重复提升喷浆搅拌1～2次。钻杆下沉时，为保证浆液与加固土体均匀拌合，速度应控制在0.5~0.8 m/min；由于墙底根部含砂量大，容易出现拌合不均匀而影响成型质量，所有当钻头到达设计深度需保持喷浆搅拌5~6 min，使土体与水泥浆液充分拌和，提升钻杆时需反向转动铣轮以0.8~1 m/min速度缓慢提升，提升过程保持注浆泵开启状态，直至提升至桩顶设计标高后方可关闭。钻杆提升与下沉过程注浆泵保持开启状态，不得间断浆液注入。
（5）注浆：施工过程浆液由动车尾部的储浆桶提供，注浆过程需保持注浆压力为0.8~1.5 MPa，注浆速度控制在250 L/min左右。若中途出现堵管、断浆等现象，应立即停泵检查维修。故障停待机超30min时，需对输浆管及泵体清洗疏通。注浆过程保持无级电机调速器、自动瞬时流速计及累计流量计等设备处于开启状态，监控浆液量的大小，以保证成墙强度均匀。
（6）供气：通过空气压缩机制成的气体经专用管送至钻头，供气过程气体压力控制在0.3~0.6 MPa，施工全过程供气不得间断，供气量大小由手动阀和气压表配给控制。
（7）成墙厚度：为确保墙体成型质量及成墙厚度，在提升过程中应保证注浆的均匀性；定期对铣头刀片磨损情况评估，当刀片宽度磨损达到10 mm时必须对刀片进行修复。
（8）浆液配制：根据试验得出的比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间等数据进行浆液配比。且配备出的浆液凝固体其抗压、抗折强度应符合要求。水泥浆液严格按预定配合比制作，用比重计或其他检测手法量测控制浆液的质量。
施工水泥浆液要经过严格的过滤方可投入使用，过程严格监督浆液存放时间，水泥浆液要随配随用防止浆液发生离析现象，放浆前先搅拌30 s再倒入存浆桶；且需不断搅动。浆液存放的有效时间符合下列规定：
1）当气温在10℃以下存放时间不宜超过5 h。
2）当气温在10℃以上存放时间不宜超过3h。
3）浆液存放温度控制在5℃~40℃。当存放时间及温度超过以上规定数值时需按废浆处理，不得使用于施工。
（9）特殊情况处理：
1）由于铣削头强度远大于成墙体的强度，当发生泥浆中断时，需掘进至停供点以下0.5 m，待泥浆恢复供再缓慢提升。当故障停待机超30 min时，需对输浆管及泵体清洗疏通。遇地下构筑物时，可采用高喷灌浆对构筑物周边及上下地层进行封闭处理。
2）冷缝处理施工过程中如果出现超过24 h冷缝时，应按下图施工工艺进行冷锋处理。
▍3 结束语
相对单头或多头钻城墙时接头点，不仅材料浪费且接头位置易渗水，防渗效果欠佳。双轮铣城墙接头少，浪费小，与其一期工程及本工程邻近相似的工况工程对比分析，双轮铣等厚度水泥土搅拌墙工艺调整后止水效果良好，经济效益可观。从基坑开挖后的效果看，施工安全可靠，技术先进，操作简单便捷，具有显著的社会效益和经济效益。在动水作用下基坑止水帷幕极易出现渗漏问题，通过采用双轮铣等厚度水泥土搅拌墙形成全封闭止水可以有效解决上述问题。双轮铣等厚度水泥土搅拌墙技术更适合深基坑止水。
来源：《工程技术》
作者：张后利
/ 扩展阅读 /
⽔泥⼟铣削搅拌墙 CSM工法
CSM工法 Cutter Soil Mixing （铣削深层搅拌技术）是一种创新性深层搅拌施工方法。此工艺源于德国宝峨公司双轮切铣技术，是结合现有液压铣槽机和深层搅拌技术进行创新的岩土工程施工新技术。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，CSM工法对地层的适应性更高，可以切削坚硬地层（卵砾石地层、岩层）。
双轮铣深搅设备(CSM)特点
施工效率高：
双轮铣拥有两个大扭矩齿轮箱，铣轮上切割齿布局设计合理、切削能力强、施工效率高；
地层适应范围更广：
能够在坚硬的地层进行深层搅拌施工，克服了传统的多轴搅拌系统不能在坚硬地层施工的缺点；源于双轮铣技术，该工法具有一定的入岩能力，能够截断地下水通过墙底风化岩进行渗透的途径；
墙体垂直度更好：
双轮铣设备中具有高精度垂直度传感器，施工中可以通过电脑动态监测成槽的垂直度，利用双轮铣设备所配置的纠偏系统及时调整，确保墙体精度；
墙体质量更好：
通过电脑控制水泥浆液注入量、水泥浆和土体混合均匀，从而墙体均匀度及质量好、材料利用率高，较其他搅拌工艺，可以节约材料；
施工过程更加环保：
直接将原状地层做为建筑材料，弃土和弃浆量总量小，节能环保，符合基础施工技术发展的趋势；
施工阶段扰动低：
施工阶段几乎没有震动，采用原位搅拌，对周边建筑物基础扰动小，可以贴近建筑物施工；
墙体的深度更大：
导杆式双轮铣深搅设备，施工深度可达53m，
悬吊式双轮铣深搅设备，施工深度可达80m。
导杆式 CSM工法主机
悬吊式 CSM工法主机
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