1 前言

长期以来，深基坑支护广泛采用钻孔桩、地下连续墙、人工挖孔桩等方法。近年来，CSM桩在深基坑支护中的应用逐渐增多。轮铣将施工现场的原始地层与水泥浆混合，形成防渗墙、挡土墙或改良地层，达到防渗效果。

我们已在南昌明园九龙湾G02、D05地块成功应用CSM桩施工技术，取得了良好的实施效益。

2 施工方法特点

CSM工法（双轮铣刨深层搅拌法）是利用双轮铣刨在施工现场将原始地层与水泥浆搅拌形成防渗墙、挡土墙或改善阶层。

3 适用范围

双轮铣深层搅拌法主要用于稳定软弱、松散土层，砂土和粘土均适用。这种施工方法源自鲍尔的双轮铣削技术。与其他深度搅拌方法相比，更适合较硬的地层。

4 流程原则

CSM施工方法是一种创新的深度搅拌施工方法。该工艺源于德国鲍尔公司的双轮切铣技术。它是将现有的液压铣槽机和深层搅拌技术相结合的一种创新的岩土施工新技术。通过在施工现场将现浇土与水泥浆混合，可用于防渗墙、挡土墙、地基加固等工程。

5 施工流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

CSM法桩单桩成型工艺流程图

施工准备：预开挖——利用预开挖导购，收集多余泥浆；

图5. 1-12 形成墙体示意图

第一步：将深层搅拌轮与待施工地下墙的轴线对齐。无需制作引导墙。

第二步：搅拌头不断深入地下。在铣轮碾碎土壤的同时，液体物料被泵送到搅拌头底部，与松散的土壤充分混合。当铣轮向下搅拌时，加入压缩空气可提高破碎效果。和搅拌作用。铣轮的旋转方向可以随时改变。旋转的铣轮和铣齿将土壤推向垂直安装在铣轮架上的切割板，从而对土壤形成强制搅拌作用。操作人员可调节铣轮的切削速度和泵送的泥浆（砂浆）量，形成均匀的塑料混合物，以利于搅拌头顺利钻孔和升降。一般正常施工速度为0.5m～1. 0m/min。

图5. 1-13 双铣轮结构示意图

第三步：达到设计深度后，缓慢拉出搅拌轮，同时不断注入水泥浆。搅拌轮的转动可以充分保证混合后的流塑水泥浆土混合料与新注入的水泥混合均匀。

图5. 1-14 水泥浆注入示意图

5.2 施工顺序

CSM施工法（双轮铣削深层搅拌法） 施工的水泥土连续墙由一系列主槽和次槽组成。在新完成的槽断面附近进行套筒铣削的过程称为“软铣削法”。双轮铣还可以铣削已具有一定硬度的第一级槽断面，称为“硬铣法”。施工顺序如右图所示：P槽段为第一级槽，S槽段为第二级槽。

5. 3节钢插入结构

5.3.1 施工组织

本工程工法桩采用H型钢。型钢间距参考图纸，模型为700×300×13×24。插筋应在搅拌桩施工完成后3小时内进行，因此应与搅拌桩施工同时进行。

5.3.2 插入准备

(1)如果投入的H型钢未达到设计长度，应在搅拌桩施工前进行拼接。

(2)H型钢拼接后，钢材表面应涂刷减摩剂，以利于下放过程顺利进行。

5.3.3 施工工艺流程

图5. 1-15 施工工艺流程图

5.3.4型钢加工生产

型钢应采用整材制造。施工需分段焊接时，宜采用坡口焊。焊缝质量等级不应低于二级；单根型钢的焊接接头不应超过2个，且焊接接头的位置应避开最大弯矩。相邻接缝的垂直位置应相互错开，垂直错开距离不应小于1m。

5.3.5 涂减摩剂

型钢的拉出应采用液压提升机。型钢使用前必须涂上减摩剂，以方便插入。型钢表面要求均匀涂有减摩剂。

(1)清除钢材表面的污垢和锈迹。

(2)减摩剂必须用电加热棒加热至完全融化。用搅拌棒搅拌时，粗细均匀后才能涂到钢材上。否则，涂层会不均匀且容易剥落。

(3)如遇下雨，钢材表面潮湿，应先用抹布擦干表面，再涂减摩剂。不要将减摩剂直接涂在潮湿的表面上，否则会剥落。

(4)钢材表面除锈后如不立即涂减摩剂，必须擦去表面灰尘后再进行后续涂漆。

(5)型钢表面涂镀层后，一旦发现镀层龟裂或剥落，必须清除并重新涂减摩剂。

5.3.6 型钢插入

（1）H型钢的下放应在CSM桩施工完成后3小时内进行。搅拌和吊装过程中起重机应就位，准备吊装H型钢。

(2)H型钢使用前，在型钢顶部开一个直径约8cm的中心圆孔，并在型钢两侧加设厚度≥12mm的加强板，将中心开口与型钢的上孔对齐。

（3）根据甲方​​提供的标高控制点，用水平仪引导定位钢，根据定位钢与H型钢顶部标高的高度差确定吊杆长度，在H型钢（≥Φ12丝，误差控制在±3cm）两腹板外侧焊上挂筋，H型钢插入水泥土的部分均匀涂上减摩剂。

（4）安装好吊具和固定钩，然后用50T吊车将H型钢吊起，准备插入，用线锤检查垂直度，必须保证垂直度。

(5)在沟槽定位H型钢上设置H型钢定位卡。钢质定位卡必须牢固、水平。必要时采用点焊连接固定定位钢。钢定位卡的位置必须准确。将H型钢底部中心与桩对齐。定位中心，沿定位夹钢自重插入水泥土搅拌桩桩身。

（6）H型钢插入时如不能达到设计标高，必须将H型钢吊起拔出，反复插入H型钢，直至达到设计标高。在插入过程中，必须用经纬仪跟踪和控制H型钢的垂直度。

(7)H型钢成型待水泥搅拌桩达到一定硬化程度后2米钢结构立柱地基图纸，拆除挂筋和沟槽定位卡。

（八）质量检验标准

图5. 1-17 H型钢升降示意图

5.4 钢筋混凝土、圈梁、腰梁、支撑施工图

5.4.1 施工流程

开挖圈梁及支护土石至设计标高→放样混凝土垫层→浇筑垫层→绑扎钢筋→设置侧碰→浇筑混凝土→拆除模板→维护支撑梁

5.4.2 圈梁及支撑施工

1.土方开挖及挖沟

直立桩施工完毕后，应排除现场积水，并清除工作面的劣质土。工作面开挖时，在型钢两侧相距1米开挖，沿支撑梁支撑边相距0.6米开挖。挖掘圈梁工作面时，挖掘机不得与型钢碰撞。型钢间的泥土用小桶人工清理，底部10厘米人工清理。施工过程中严格控制开挖面标高，确保垫层标高满足要求。

2、混凝土垫层浇筑

沟槽开挖完成后，对钢柱顶部的角钢支架进行焊接。检查罐底标高，排除积水，测量放置垫边。如果坐垫边缘没有横梁包围，支撑梁边缘应放置在距离10厘米的地方。安装木材控制垫边缘。检查支撑梁轴线正确后方可浇筑混凝土。垫层混凝土强度等级为C15。

3、钢筋绑扎

混凝土垫层浇筑完毕后，对支撑梁轴线和模板边缘进行放线。核实无误后，铺设隔离层并绑扎钢筋。

(1)认真审阅图纸，根据各部位钢筋施工顺序确定钢筋顺序。

（2）根据施工进度分阶段向施工队进行施工情况通报，内容包括：绑扎顺序、钢筋规格、间距、位置、保护层垫块、搭接长度、锚固长度、挂钩形式等。

（3）钢筋现场加工，现场绑扎成型。所用钢筋必须有出厂质量保证书和焊接检验合格证。每批钢筋均应进行抽样检验，并提供抽样检验报告。未经抽样检验的钢筋严禁使用。

(4)不直的钢筋应在使用前矫正。不得采用热效应法进行矫直。受污染的钢筋在使用前必须清洗干净。

(5)钢筋验收：检查支撑节点轴处钢筋的绑扎情况，钢筋接头位置、搭接长度是否符合规范，检查钢筋保护层厚度是否符合要求。符合设计要求，检查钢筋绑扎是否牢固，有无松动、变形。 。检查钢筋是否干净。

4、模板安装施工

(1)认真检查模板质量。要求各种规格的模板应平整、完好，并对孔洞进行修补。每次使用前，应清除板材表面的垃圾并涂上脱模剂。

(2)施工前绘制模板布置图。仔细向运营团队解释。

(3)模板的搭设必须严格按照弹梁边进行。横梁外缘用麻线校直，保证构件的平整度。

图5 1-20 腰梁模板施工详图

图5. 1-21 顶环梁模板详细施工图

图5 1-22 混凝土支撑模板施工详图

(4)模板安装前应检查预埋件的位置、尺寸、数量及固定情况。

(5)顶圈梁、檩条及支撑模板支撑示意图见上图。

5、混凝土浇筑施工

1）混凝土浇筑前的准备工作

模板和隐蔽工程项目在浇筑前必须经过自检和监理验收。检查时应注意以下几点：

（1）模板标高、位置及构件截面尺寸是否与设计一致，构件预留弧度是否正确；

(2)模板的密封性

（3）构件的钢筋规格、数量、安装位置及连接焊缝是否与设计相符；

(4)浇筑混凝土前，应清理模板内的垃圾和钢筋上的油污。木模板应浇水润湿，但不允许有积水。湿润后，木模板中尚未膨胀的缝隙应用纸条填充或用粘纸粘贴，以防止漏浆；

2）混凝土振动

梁应采用插入式振动器振动混凝土。分层浇筑混凝土时，每层混凝土厚度不宜超过500mm。振动上层时，应插入下层约5cm，以消除两层之间的接缝。同时，振捣上层混凝土时，应在下层混凝土初凝之前进行。必须掌握每个插入点的振动时间。如果太短，则难以压实。如果太长，可能会导致混凝土离析。一般每个点的振捣时间为20～30秒，但应考虑到混凝土表面平整，不再明显下沉，无气泡出现，表面出现砂浆。振动器插入点的间距应均匀。

运动顺序可以是“纵列”，也可以是“交错”，不得混杂，以免混乱和振动泄漏。各移动位置的距离不应大于振动器作用半径R的1.5倍。一般振动器的作用半径为30~40cm。使用振动器时，振动器与模板之间的距离不应大于振动器作用半径的0.5倍。不宜靠近模板振动，并尽量避免与钢筋碰撞。

3）混凝土浇筑注意事项

浇筑过程中应控制混凝土的均匀性和密实度。混凝土拌合物运至浇筑现场后应立即浇筑。浇筑过程中，如发现混凝土拌合物的均匀性、稠度发生明显变化，应及时处理。浇筑混凝土时，应注意防止混凝土分层。混凝土从料斗或漏斗中排出进行浇筑时，其自由落体高度一般不宜超过2m。否则应采用纵梁、溜槽、滑道等卸料。混凝土的水灰比和坍落度应符合要求。浇筑混凝土时，应经常观察模板和钢筋的状况。当发现变形或位移时，应立即停止浇筑，并在浇筑的混凝土凝固前进行矫正。混凝土在浇筑和静置过程中，应采取措施防止裂缝的产生。因混凝土沉降和干缩引起的非结构性表面裂缝，应在混凝土终凝前进行修补。

4）混凝土的养护

(1)混凝土浇筑后12小时内应进行覆盖、浇水、养护。

(2)混凝土浇水养护时间不少于7天。

(3)浇水次数应根据保持混凝土湿润状态的能力来确定。

5）、测试块制作

根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》第7.4.1条规定，结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件应在混凝土浇筑处随机放置。每次浇筑支撑梁，每200m3超过1000平方米

在相同条件下制作1套标准养护试块和3套养护试块。面积小于200m3的，试块按200m3制作。

6. 模板去除

混凝土浇筑完成24小时后即可拆除模板。

材料和设备

6.1 材料要求

6. 1. 1 钢筋的各种规格、型号、力学性能、化学成分、焊接性能等性能必须符合标准规范的规定和设计要求。严禁携带不能使用的锈蚀钢筋进入现场。

6. 1. 2 现场钢筋应妥善存放在工棚硬化地面上，并加装防潮垫，防止锈蚀。

7 质量控制

CSM（双轮铣削深度搅拌）施工方法的施工参数控制主要在钻机操作显示器上显示：

电子检测和控制系统 - B-Tronic - 可以安装在所有 CSM 钻机上。该数据采集系统可以检测和控制施工参数，以及控制和测试钻机功能。

下面列出的施工数据是连续获取、可视化并可以存储的：

深度、体积、软管内泥浆压力、沟槽内泥浆压力、泵送量和时间、泵送量和深度、偏转量（双向）、深层搅拌头速度、钻机参数。

图5. 1-19 电子检测系统框图

整个生产过程中的所有施工参数都在设备中进行监控、记录和存储，并且可以以每堵墙的质量保证记录的形式打印出来。

8项安全措施

CSM桩成孔过程中孔壁的稳定性是保证工程质量和速度的关键。采取以下安全保障措施：

（一）充分了解地质情况及周边高空、地下电线、管道分布情况，制定切实可行的施工方案和安全技术措施。

(2)导墙应放置在稳定的基础上。当地基软弱时，应采取有效的加固措施，保证导墙的稳定性。

（三）机械操作人员必须经过岗位培训，持证上岗；吊装作业指定专人进行正确指挥；现场工作人员配备专用劳动用品并按要求穿戴；

（4）注意施工现场用电、气、氧切割的安全。

9 环境保护措施

9.1本施工方式应执行下列环保规定：《建设项目环境卫生标准》（JGJ146-2013）、《施工场地界界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）、《建设项目环境保护管理》规定》》

9.2 施工现场尽量减少噪声。严禁施工人员进入工地大声喧哗。现场所有机械必须配备消声器，以降低机械噪音。特别是该振动器是一种环保型振动器，可降低施工噪音，保证周围的和平与美观。

9. 3 砂浆搅拌棚、水泥仓四周用彩条围成，减少粉尘、噪音对周围环境的污染。

9、4 施工现场设置洗车池、沉淀池，并指派专人对所有进出车辆的底盘和轮胎进行清洗，做到道路上不允许有泥浆。

10 效益分析

是采用原有液压开槽机设备结合深层搅拌技术的创新型地下连续墙或防渗墙施工设备。它结合了液压开槽机的设备技术特点和深度搅拌技术的应用领域。该设备适用于更复杂的地质条件。 CSM地下连续墙成槽技术主要结合深层搅拌技术的特点来完成地下连续墙的施工。可作为基坑开挖保护的支护结构。 CSM墙形成后2米钢结构立柱地基图纸，将H型钢插入沟槽部分以承受开挖过程中的弯矩。基坑内部结构施工完成后，可用振动锤将H型钢拔出。 H型钢可重复利用，有利于降低工程成本。

11 应用实例

应用一：南昌明园九龙湾G02土地项目

我公司承建的明园·九龙湾项目G02地块位于南昌国体6号门对面。建设用地面积19683. 4 ㎡，总建筑面积87121. 7 ㎡，其中地上面积59209. 6 ㎡，地下建筑面积27912. 1 ㎡。基坑深度约9米，采用CSM桩止水帷幕。

本工程土方开挖后的CSM桩止水帷幕外观整齐，挡土止水整体效果优良，满足设计和使用要求。