李嘉 程亮
浙江祯祥岩土工程有限公司，浙江 杭州 310000
摘要：目前，深基坑开挖时，一般采用降水或帷幕封闭来处理地下水的影响。基坑降水对水资源保护、环境污染、周围建筑物和构筑物、地表、土壤侵蚀等有不利影响。然而，传统的密封帷幕仍存在施工精度差、漏水严重等诸多问题。双轮铣削和深层搅拌法(CSM法)的出现有助于解决上述问题。
关键词：双轮铣深搅工法；ＣSＭ；水泥土地下连续墙；型钢；
叙述了连续梁桥的特点、设计理论、设计内容和施工过程，并结合工程实例和应用分析了连续梁桥的特点和优势，为其在我国的推广应用提供了一定的参考。
一、双轮铣深搅工法概述
CSM是“双轮铣削深度搅拌”的英文名称。该方法的施工原理是用磨轮切土，注入固化剂(如水泥浆等)。)同时，通过绕水平轴转动铣刨轮，将固化剂与土充分搅拌混合，形成具有一定强度的防渗水泥土墙。必要时，在防渗水泥土墙内插入钢筋，既能起到护坡桩的支撑作用，又能达到基坑止水效果，成功体现止水帷幕与支护结构的一体化。双轮铣削深层搅拌法与传统深层搅拌法的区别在于，矩形加筋墙是由两组铁轮绕水平轴旋转而成，而不是由单轴或多轴搅拌头绕垂直轴旋转而成圆柱形咬合加筋墙。这种方法的原理是在钻具底部安装两个液压马达，驱动铣轮转动，其动力通过专用机架与凯氏钻杆连接或用钢丝绳悬挂。当磨轮转到地下深处碾压碎土时，注入固化剂，固化剂与土强制搅拌混合形成止水墙。刚性材料(如型钢等)也可插入墙内形成挡土挡水墙。2011年初，我国首次从德国引进了CSM施工技术和第一套完整的CSM施工设备。目前，该方法已在沿海软土地区得到一定程度的应用，并取得了良好的技术经济效果。与传统的止水支护和截水方法相比，CSM工法具有地层适应性强、施工精度高、可控性好、墙体质量高、墙体深度大、适应性强、施工效率高的优征。
二、双轮铣深搅工法施工技术
1.成墙搅拌的施工。CSM工法工艺流程见图1.
图1双轮铣深搅及插入型钢施工流程图
2．施工准备。(1)施工前，应调查和掌握项目的性质和目的、规模、设计要求、地质条件、安全和环保要求、施工场地和条件。同时，施工组织设计应结合勘察获得的施工条件、地质条件和周围环境条件进行编制。(2)施工场地应平整，深层搅拌水泥土地下连续墙区域的地面和地下障碍物应先清除。(3)双轮铣刨搅拌施工机械、水泥浆生产及供浆系统应提前组装调试，试运行正常后方可开始双轮铣刨深层搅拌水泥土地下连续墙施工。(4)根据双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙轴线开挖导向槽。沟槽宽度比墙宽40 ~ 60 mm，深度约1200 mm，沟槽两侧应找平，并在沟槽外设置控制线(必要时设置定位型钢)进行定位。(5)正式施工前，根据设计文件中的水泥配合比、施工组织设计中的水泥浆配合比和双轮铣刨深层搅拌水泥土地下连续墙的施工工艺，尽量形成墙体，并确定不同地质条件下合适的成墙工艺，以保证工程质量。特别是地质条件复杂或重要的工程，通过试成墙，确定实际成墙步骤、水泥浆水灰比、注浆泵工作流量、磨轮提升速度等参数。
3．墙面搅拌施工。(1)双轮铣刨深层搅拌水泥土地下连续墙施工中主机就位时，铣刨轮平面允许偏差不应大于30 mm，桅杆垂直度不应大于1/300。(2)截挖下沉速度不大于1.2 m/min，提升速度不大于1.8 m/min。在相同的水泥配比下，应匀速推进。起吊时，孔内不应产生负压，以免对周围土壤造成过度扰动。磨轮的转速和提升速度应相互匹配，保证土壤和固化剂的充分切割和混合。
(3)铣刨轮的切割、挖掘、下沉(提升)速度应与灌浆泵的灌浆量相匹配，以保证双轮铣刨时深层搅拌水泥土地下连续墙的水泥含量和均匀性。(4)CSM施工一般包括跳铣接头技术和连续铣接头技术。①跳铣接头技术:此法为常用施工顺序。首先，建造第一阶段墙。一级墙达到一定强度后，采用套铣技术进行二级墙施工，然后类比完成双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙施工。②连续铣缝技术:沿一定方向连续搭接施工。该工艺一般用于双轮铣刨搅拌设备因施工条件限制无法来回行走的水泥土地下连续墙转角处，以完成双轮铣刨深层搅拌的水泥土地下连续墙施工。(5)CSM施工有两种注浆方式，即单注浆方式和双注浆方式。①单一灌浆模式。铣头在切割、下沉、提升过程中喷射注入水泥浆。当采用单一灌浆方式时，在切割和下沉过程中将加入70%的设计水泥含量。适用于简单地层和水泥土地下连续墙深度小于20m的工况。②双重灌浆模式。铣头在切割下沉时注入膨润土泥浆或自来水(粘性土层或自制泥浆层)，提升时注入水泥浆搅拌。适用于水泥土地下连续墙深度大于20m的复杂地层和条件。(6)双轮铣刨深层搅拌水泥土地下连续墙施工过程中，应通过施工机械配置的相关数据采集和电子设备，以及相关数据和参数(主要是垂直度、灌浆量、切割深度等)对整个过程进行监测、存储和记录。)应在施工过程中或施工后及时进行处理和分析，以发现施工中可能出现的问题，及时指导后续施工，确保工程质量和安全。(7)在施工过程中，如因故停浆，应在喷浆恢复前，在自停喷深度0.5 m处，对铣头进行切割、挖掘、下沉或提升。(8)双轮铣刨深层搅拌水泥土地下连续墙应按要求填写每张成墙记录表。
4.型钢的插入和回收。(1)型钢表面处理。1)型钢表面应进行清洁和除锈，在干燥条件下，应使用加热熔化的减摩剂。2)浇筑盖梁圈梁时，必须用油毡等材料将埋在圈梁内的型钢与混凝土隔离，以便日后拔出并回收型钢。减摩剂的涂层厚度应大于毫米，涂层应均匀。涂有减摩剂的型钢在运输过程中应避免碰撞、强烈摩擦和修理。(2)型钢插入。1)型钢应在双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙施工后120分钟内插入，插入前应检查其平整度和接头焊缝质量。2)钢筋必须用牢固的定位导向架插入，插入时应采取措施保证钢筋的垂直度。型钢插入到位后，应使用悬挂构件控制型钢顶部的标高。3)型钢依靠自重插入，插入型钢有困难时可采取辅助措施下沉。严禁采用反复吊装型钢、冲孔、插入的方法。4)插入型钢与相邻待施工深层搅拌水泥土地下连续墙槽段的距离不小于200mm，以避免铣刨轮在切割下沉过程中撞击型钢。（3）拉出型钢。1)钢筋回收应在地下主体结构施工完成后进行，地下室外墙与搅拌墙之间回填密实。同时，在拆除支架和腰梁后，应将钢的接触面打磨平整。2)拔钢应采用专用液压拉丝机。拉拔器的选择应根据型钢的插入深度、规格和施工条件。3)型钢拔出后可用细砂或水泥浆回填缝隙。如果灌浆不能顺利注入大深度缝隙，可在型钢拔出后，将塑料管或铁管插入缝隙，用压力灌浆泵进行压力灌浆。
三、质量检查和验收
由于CSM法在国内引进较晚，应用实例较少，相关质量验收方法和内容尚未出台，可参照SMW法相关规定进行施工质量检查验收。双轮铣刨深层搅拌法搅拌墙的质量验收应分为施工过程控制、墙体质量验收和基坑开挖检验三个阶段。施工过程中过程控制的内容应包括:验证施工机械的性能、材料质量、检查搅拌桩和型钢的定位、长度、标高和垂直度、搅拌桩的水灰比、水泥含量、搅拌下沉和提升速度、泵送压力、泵送量和泥浆喷洒均匀性、水泥土试样的制备、外加剂含量、搅拌桩施工间歇时间、型钢规格、拼接焊缝质量等。在成品墙质量验收中，搅拌桩墙的强度和搭接情况，型钢的位置偏差等。应该主要检查。水泥土搅拌桩的强度应通过泥浆试块强度试验或钻芯强度试验来确定。基坑开挖时，检查开挖面的墙体质量、腰梁和型钢的松紧程度、漏水情况。
总之，CSM是一项成熟的技术，发达国家正在积极推广应用。在我国，有一定数量的成功案例，如防渗墙和挡土墙，并取得了良好的效果。随着CSM建设理论的完善和建设的创新发展，CSM建设将发挥更大的作用。
参考文献：
[1]张顺．关于双轮铣深搅工法设计及施工运用研究．2020.
[2]吴森．CSM工法在深基坑支护工程中的应用，2019.