1 前 言
近年來基坑降水受周邊建筑物沉降、地下水資源浪費等諸多條件限制，適用范圍受到制約，使得深基坑的止水帷幕型式得到更為廣泛的發展。通常的止水帷幕型式以深層攪拌樁、高壓旋噴樁最為常見。但因其受土層條件影響、施工工藝缺陷等因素難以保證止水效果。在此情況下，幾種新型的帷幕型式得以產生，例如：長螺旋攪拌樁、水泥土置換樁等。
本工法就是介紹在云南昆明地區率先使用的水泥土置換樁帷幕型式。該帷幕型式在成樁效果、止水性能、工程造價上均優于常規帷幕型式。結合我們在昆的工程實踐，總結形成了本工法。
1.置換樁樁體質量優于常規工藝：
常規的止水樁——深層攪拌樁、高壓旋噴樁其原理都是在原有土層的基礎上，通過機械作業將水泥漿與土體攪拌成樁，從而形成止水樁。成樁質量常常受土層變化而不穩定。
水泥土置換樁其樁體材料是將水泥、粘土、石屑、粉煤灰或石灰按照一定的比例攪拌成水泥土拌合料，通過置換土體，形成止水樁。樁身材料的構成不因土層變化而產生變化，確保了樁身質量。
2. 施工工藝與常規不同：
常規的止水樁是在原土層上直接開孔、注漿攪拌或旋噴成樁。
水泥土置換樁是通過長螺旋鉆機將原樁位土置換成水泥土拌合料。
在地下水位較高、泥炭質土較厚、土層條件不存在卵石（卵石直徑<50mm）的區域可用此工法。另對于地下水位較高、土層與水泥不親和的地層也可使用此工法。
用鉆孔機械將樁位內的土體取出，然后用拌制好的水泥土進行置換，置換后的水泥土硬化后，會形成具有一定強度和不透水的樁體，結合護坡樁形成止水樁墻。
5 施工工藝流程及操作要點
5.1 施工工藝流程（見圖1）
圖1 施工工藝流程
5.2 操作要點
5.2.1 鉆機就位
平整場地，確保鉆機行走及機身平整，鉆桿垂直穩定牢固，同時輸料管及地泵料管也需連接到位。
5.2.2測放樁位：根據設計要求定出孔位，做出標記。
（1）鉆尖與樁點偏移不得大于10mm。垂直度控制在1%以內。
（2）對每根樁進行編號，并嚴格按照施工部署的順序進行測放。
注：置換樁施工必須進行跳打，相鄰樁的施工時間確保3天以上。
5.2.3 鉆至設計深度：
成孔過程中，一般不得反轉和提升鉆桿，如需提升鉆桿或反轉應將鉆桿提升至地面，對鉆尖開啟門須重新清洗、調試、封口。
（1）開孔：開鉆前必須檢查鉆頭上的契形出料口是否閉合，嚴禁開口鉆進，鉆頭直徑控制在600+20mm，并復核鉆機垂直度。
（2）成孔過程：當鉆尖接觸地面時，下鉆速度要慢。正常鉆進速度為1.0~1.5m/min或根據試樁確定。進入軟硬層交界時，應保證鉆桿垂直，緩慢進入，在含有磚塊、雜填土層或含水量較大的軟塑性土層鉆進時，應放緩鉆進速度，減少鉆桿晃動，以免孔徑變化異常。鉆進時注意電流變化狀態，電流值超越操作規程時，應及時提升排土，直至電流變化為正常狀態。鉆出的土應隨鉆隨清，鉆至設計標高時，應將鉆桿周圍土方清除干凈，鉆進過程中應隨時檢查鉆桿垂直度，確保鉆桿垂直，并作好記錄。
（3）終孔：成孔深度要求比設計標高至少超鉆300mm后，應由質檢人員進行終孔驗收，經驗收合格并作好記錄后，在進行壓水泥土拌合物作業。
圖2 水泥土置換止水樁施工
5.2.4 拌制水泥土拌合料
根據設計說明，每立方各種材用量：水泥150～400kg,石屑200～500kg，粘土600～900 kg，粉煤灰或石灰50～150 kg。經過現場試驗后，水泥用量為250Kg/m3，并以 (重量比):水泥:粘土:石屑:粉煤灰或石灰=1:4.15:1.25:0.4進行施工。水泥采用P.O 42.5，水灰比為0.6～0.65。
圖3 水泥土制備拌合站
5.2.5 壓入水泥土拌合料
成孔至設計深度后開啟定心鉆尖，接著壓入制備好的水泥土拌合物，而后邊壓灌邊提鉆。壓灌水泥土拌合物的提鉆速度由樁徑直徑、輸灰系統管線長度、內徑尺寸、單臺攪拌機一次輸灰量在孔中的灌入高度、供灰速度等因素確定。
壓灌與鉆桿提升配合好壞，將嚴重影響樁的質量，如鉆桿提升晚將造成活門難以打開，致使泵壓過大，憋破膠管，如鉆桿提升快，將使孔內產生負壓，流砂涌入產生沉渣而削弱樁的承載力，因此要求壓灌與提升的配合要恰到好處。
根據試樁情況確定鉆桿提升速度。一般1~4m/min，每根樁超灌500~800mm。
5.2.6 其它注意事項
（1）壓灌時必須連續進行，泵斗內要有一定的水泥土拌合物容量，容量要高出進料口30cm以上，以防吸進空氣，當泵口水泥土拌合物低于進料口時應即時通過口哨通知鉆機停止提升鉆桿，待水泥土拌合物攪拌好時再進行壓灌。
（2）在壓灌過程中，孔底1～2m段提鉆速度放慢，中段可快些，上部3m放慢。直至達到設計標高，并超出設計標高1.0m停止壓灌。
（3）壓灌前計算水泥土拌合物用量，成樁后檢查每充盈系數不小于1.0。
