一、工藝介紹

      五軸深層攪拌樁是近年來(lái)基坑圍護(hù)領(lǐng)域出現(xiàn)、推廣的一種新工藝，其設(shè)計(jì)思想起源于雙軸攪拌樁和三軸攪拌樁，但五軸攪拌樁在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)性等方面均領(lǐng)先于原有工藝。五軸攪拌樁是一種五根鉆桿同時(shí)攪拌水泥土成樁工藝，每根鉆桿下部安裝有12層葉片，并在葉片上、下端分別開有出漿孔。攪拌下沉?xí)r葉片下端出漿孔噴漿、攪拌提升時(shí)葉片上端出漿孔噴漿，且攪拌下沉、提升時(shí)五根鉆桿同時(shí)噴漿，即“兩噴兩攪”工藝（如圖示1）。

圖示1

      目前基坑圍護(hù)領(lǐng)域五軸攪拌樁樁徑有700mm、800mm、850mm，種類比較豐富，基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)人員可根據(jù)不同圍護(hù)類型及基坑安全等級(jí)選擇相適應(yīng)的樁徑。五軸攪拌樁在基坑圍護(hù)中適用于止水帷幕、基坑土體加固、內(nèi)插H型鋼時(shí)作為擋土結(jié)構(gòu)（注：在施工過程中，將一定比例水泥漿液注入土體，通過攪拌機(jī)葉片與土體充分?jǐn)嚢瑁噙_(dá)到一定程度后即可隔絕地下水徑流并提升該部分土體強(qiáng)度，達(dá)到土體加固作用。由于水泥土攪拌樁屬于剛性體結(jié)構(gòu)，抗彎、抗剪性能不高，不能單獨(dú)作為擋土結(jié)構(gòu)，所以起擋土作用時(shí)需要插入強(qiáng)度高、塑性好的H型鋼）。作為止水帷幕和擋土結(jié)構(gòu)時(shí)，采用套接一孔方式施工，作為基坑土體加固時(shí)，采用搭接方式施工。

二、對(duì)比傳統(tǒng)攪拌樁工藝。

      三軸攪拌樁施工時(shí)氣孔噴氣，將大量水泥漿沖出樁體，造成大量水泥漿液浪費(fèi)，在高摻入量的情況下成樁的樁體強(qiáng)度很低。同時(shí)沖出樁體的泥漿在空中炸裂開，飛濺到周圍十幾米的距離，對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)、外環(huán)境影響很大。五軸攪拌樁采用上、下孔輪流噴漿工藝可以取消三軸攪拌樁噴氣的方式，很大程度上減少了翻漿量和泥漿外濺，這樣可以節(jié)約3%~5%的水泥摻入量和減少置換土的量，并且減少了施工現(xiàn)場(chǎng)安全文明施工壓力。

      雙軸攪拌樁施工在鉆桿底部一個(gè)部位噴漿，每根鉆桿有兩層葉片，雖然采用兩噴三攪工藝，但與漿液混合后的土體被攪拌次數(shù)仍然很難保證。五軸攪拌樁工藝是在攪拌下沉?xí)r葉片下端出漿孔噴漿、攪拌提升時(shí)葉片上端出漿孔噴漿，保證了被攪拌土體與水泥漿液的攪拌次數(shù)，攪拌下沉、提升時(shí)五根鉆桿同時(shí)噴漿，保證了漿液與土體混合的均勻性，從而提高了成樁質(zhì)量。

      五軸攪拌樁采用與三軸攪拌樁相同的“兩噴兩攪”工藝，即下沉攪拌噴漿和提升攪拌噴漿，成樁速率與三軸攪拌樁相同，但五軸攪拌樁一次施工延米數(shù)是三軸攪拌樁的2倍以上，相同情況下可以節(jié)省一半的施工時(shí)間（見圖示2）。

圖示2

三、總結(jié)

(1)五軸攪拌樁工藝對(duì)比傳統(tǒng)工藝三軸攪拌樁有四大優(yōu)勢(shì)：

1、安全文明

五軸攪拌樁工藝取消了噴氣翻漿方式，在施工時(shí)對(duì)施工場(chǎng)地、鄰近建筑物可以有效減少影響，對(duì)周邊地下管線影響降低。

2、質(zhì)量

五軸攪拌樁采用多層葉片攪拌土體、五根鉆桿同時(shí)噴漿且上、下交替噴漿工藝，使同一層面混合了水泥漿液土體被攪拌次數(shù)增多，保證了成樁質(zhì)量。采用套接一孔方式施工可以有效防止樁體下部開叉。

3、進(jìn)度

五軸攪拌樁采用“兩噴兩攪”工藝使單樁施工時(shí)間減少，一次成樁延米數(shù)增多，可以節(jié)省約50%成樁時(shí)間。

例如：基坑周長(zhǎng)1000m，采用樁徑850mm三軸攪拌樁一次成樁1.2延米，每幅樁施工時(shí)間30分鐘，該基坑三軸攪拌樁凈施工總時(shí)間為1000m/1.2m×30分鐘=25000分鐘。若采用樁徑850mm五軸攪拌樁施工，一次成樁2.4延米，每幅樁施工時(shí)間30分鐘，該基坑五軸攪拌樁凈施工總時(shí)間為1000m/2.4m×30分鐘=12500分鐘。

4、經(jīng)濟(jì)

五軸攪拌樁比三軸攪拌樁可以節(jié)省3%～5%的水泥摻量，且成樁產(chǎn)生的置換土量極少，節(jié)約了大量成本。

例如：某項(xiàng)目水泥土攪拌樁總方量10000m3，根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土。使用三軸攪拌樁施工時(shí)水泥摻量設(shè)計(jì)值為20%，水泥總量即為10000 m3×1.8T/m3×20%=3600T,若使用五軸攪拌樁施工時(shí)水泥摻量設(shè)計(jì)值15%，水泥總量即為10000 m3×1.8T/m3×15%=2700T，比三軸攪拌樁節(jié)約水泥900噸，假設(shè)P.O42.5水泥市場(chǎng)價(jià)400元/噸，即可節(jié)約成本36萬(wàn)元。三軸攪拌樁施工淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土土質(zhì)置換量約為30%～50%，即產(chǎn)生置換土約為3000m3～5000 m3，目前市場(chǎng)置換土外運(yùn)價(jià)為50元/ m3，置換土外運(yùn)費(fèi)用約為15～25萬(wàn)元，五軸攪拌樁施工淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土土質(zhì)置換量約為5%～10%，即產(chǎn)生置換土約為500m3～1000 m3，置換土外運(yùn)費(fèi)用約為2.5～5萬(wàn)元。

(2)五軸攪拌樁對(duì)比傳統(tǒng)工藝的弊端

五軸攪拌樁施工基坑加固，由于一次成樁加固土體面積比較大，在樁位平面布置時(shí)避開工程樁的難度比布置三軸攪拌樁大。