【摘 要】 CSM是 Cutter Soil Mixing （铣削深层搅拌技术）的缩写，现已成为了一种工法的名称，是国际上最新研发的一种水泥土深层搅拌工艺，已在国内外多个工程领域得到广泛应用，如基坑工程、防渗工程、地基处理等。文中通过对CSM工艺概况、工艺流程的介绍，结合国内工程案例和应用情况，归纳总结了CSM工法的特点和优势，为在相关领域使用该工法提供施工技术参考。
　　【关键词】 CSM工法；深层搅拌；新技术
　　一、技术发展沿革
　　（一）工法简介
　　CSM工法是一种创新性深层搅拌施工方法，本工法通过双轮铣对施工现场的原状地层和水泥浆进行搅拌从而形成防渗墙、挡土墙或对地层进行改良，是一种高效的施工技术。主要应用于稳定软弱和松散土层，砂性与粘性土均适用在与其他工法比较下更适用于较坚硬的地层。
　　（二）工法优势
　　结合国内外相关工程实例，CSM工法优点可以归纳为：
　　1、设备功效高，施工功效能达到同类设备的3倍左右；
　　2、设备成桩尺寸、深度、注浆量、垂直度等参数控制精度高，可保证施工质量，工艺没有“冷缝”概念，可实现无缝连接，形成无缝墙体，可以插入型钢；
　　3、设备对地层的适应性强，从软土到岩石地层均可实施切削搅拌，利用土壤作为施工材料；
　　4、深度大最大成墙深度（48.5m），远大于常规设备；
　　5、极少量的挖掘土尤其用于施工现场原状土受污染区域；
　　6、施工过程中几乎无振动；
　　7、占地面积小主机，场地适应性强。履带式主机底盘，可360度旋转施工，便于转角施工。可紧邻已有建构筑物施工，可实现零间隙施工；
　　8、设备的自动化程度高，触摸屏控制系统，各功能部位设置大量传感器，信息化系统控制，施工过程中实时控制施工质量；
　　（三）在天津地铁5号线工程中的应用
　　本工程采用CSM水泥土墙作为围护结构加固及止水施工，布置在车站基坑西侧桥桩基础之间和南北两侧，与地连墙紧贴，墙厚0.8m，总长度316.344m，深度为39.6m。工程量大、工期紧、水文地质条件较差，地下水埋深较浅，局部地段夹有粉砂薄层时，其富水性、渗透性相应增大，加之此处围护结构深入承压含水层，极易造成墙体渗漏，且距离附近住宅等建构筑物、桥桩基均不足8m，施工过程中，会使建构筑物产生沉降，破坏其使用寿命，给周边环境带来不利影响。
　　新技术在该工程中的使用十分成功，充分体现了其施工速度快、效率高、污染少及安全风险低的特点，根据施工过程监测及工序检验测量证明，CSM水泥土墙强度满足设计要求，全部墙体强度均达到4mpa，部分强度达到6-8mpa，成槽垂直度均控制在1/300以内，部分墙体能达到1/1000，有效保证CSM水泥土墙施工过程中不出现倾斜现象。
　　二、主要工艺
　　（一）工艺原理
　　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）。
　　（二）质量控制标准
　　1、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
　　2、《建筑工程施工质量统一规范》（GB50300-2001）；
　　3、《建筑机械施工安全技术规程》（JGJ33-2001）；
　　4、《工程测量规范》（GB50026—93）；
　　5、施工参数控制
　　（1）水泥浆搅拌工艺参数
　　（2）双轮铣切削注浆搅拌参数
　　水泥掺入比：20%；
　　单槽段水泥土墙尺寸：2.8×0.8m；
　　槽段间套铣宽度：200mm；
　　向下切铣速度：小于1.2m/min（硬地层取小值，软地层取大值）；
　　向上切铣速度：小于1.8m/min（根据注浆量选择速度）；
　　铣轮型号（成墙厚度）：800mm；
　　双轮铣深搅墙顶标高：+0.200m、墙底标高：-36.220m、有效桩长36.420m；
　　（3）内插型钢参数
　　型钢长度：12.0m；
　　型钢型号：H700*300*13*12；
　　型钢中心距：600mm；
　　（三）技术要求
　　1、人员要求
　　2、材料要求
　　所用膨润土、水泥、型钢等主要材料只需满足设计和规范要求即可，无需其他特别材料。
　　3、机具设备
　　根据该工程地质条件、地层特点及施工设计图要求，拟采用设备见下表：
　　（四）工艺流程及操作要点
　　1、施工工艺
　　双轮铣深搅连续墙由一系列的一期槽段墙和二期槽段墙相互间隔组成，所谓一期槽段墙是指成墙时间相对较早的一个批次墙体，二期槽段墙是指成墙相对较晚的批次。如下图，图中头字母为“P”的系列为一期槽段墙，头字母为“S”的系列为二期槽段墙。当一期槽段墙达到一定硬度后再施工二期槽段墙，这种施工方式被称为“硬铣工法”。
　　2、操作要点
　　（1）场地要求
　　为了保证成墙的精确度和垂直度，周邊场地应提前加固硬化或铺设钢板，以确保机械就位及定位的准确。
　　（2）设备要求
　　1）铣头定位将铣头定位于墙体中心线和每幅标线上。偏差控制在±5cm以内；
　　2）垂直的精度操作员通过触摸屏，控制调整铣头的姿态，从而有效地控制了槽形的垂直度。其墙体垂直度可控制在3‰以内； 　　3）铣削深度控制铣削深度为设计深度的±0.2m。
　　3、H型钢的插入与回收
　　基于本工程型钢定位、垂直度要求较高，特制订本方案对型钢的定位和垂直度进行控制，以确保型钢定位准确性和型钢垂直度在设计和规范要求范围之内。
　　（1）型钢定位
　　1）平整定位型钢摆放位置，确保定位型钢能够基本处于水平状态；
　　2）测量放线：现场测量人员对定位型钢的位置①②③④（如型钢定位位置图）进行测放，同时进行需要控制型钢位置的⑤⑥⑦⑧点位进行测放，然后在⑤⑥点和⑦⑧点拉线，确保现场测量人对型钢放样的准确性。
　　型钢放样的具体步骤：以⑤点为起点，沿着⑤⑥这条直线量出⑤⑩并在⑩点定位型钢上的位置做标记，以后每600mm在定位型钢上做标记，同理在基坑内侧的定位型钢上做标记。最后按照标记好的位置安放定位卡。
　　（2）型钢垂直度控制
　　当型钢放置正确位置时，使用两台全站仪对型钢相关方向进行垂直度控制以确保型钢垂直度在设计、规范和甲方的要求范围之内。
　　（3）H型钢的插入
　　1）H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利于回拔。要求型钢表面均匀涂刷减摩剂，厚度1mm左右。型钢需在槽段完成后120min内插入。
　　2）在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡靠型钢自重徐徐垂直插入双轮铣搅拌墙体内，垂直度控制用经纬仪（全站仪）控制。
　　（4）型钢悬吊
　　根据计算一根12m长型钢重量为2.2t，使用两根废弃钢筋作为吊筋（直径不小于20mm，长度根据场地自然地坪标高确定），与槽钢焊接可承受其重量，确保型钢悬吊。
　　（5）H型钢的回收
　　1）帽梁作为型钢起拔的反力基础，在浇筑时将H型钢挖出并清理干净露出部分H型钢表面的水泥土后，在扎圈梁钢筋前，埋设在圈梁中的H型钢部分腹板和翼板二侧先用泡沫塑料（厚度大于10mm）包裹，再用油毛毡片包裹泡沫塑料二层，油毛毡片包裹高度高出圈梁顶15cm；并用U型铁丝卡固定好油毛毡片。
　　2）待地下主体结构施工完成后，使用专用型钢起拔装置，以帽梁为提供反力梁，起拔回收H型钢；起拔过程中始终用吊车吊提住顶出的H型钢，千斤顶顶至一定高度后，用吊车将型钢拔出。
　　4、质量控制
　　（1）CSM水泥土墙采取顺序作业法；
　　（2）必须合理配备足够的技术人员和管理人员，必须严格执行质量过程控制和报检制度；
　　（3）施工过程中严格控制导槽质量，下钻成槽，上提成墙，灌注泥浆等工序施工质量。导槽施工过程中，采取先放样，然后开挖，之后多次测量复核等办法，保证施工中心偏位、垂直度等在受控范围内；
　　结语
　　通过CSM工法在高承压水周边环境复杂地铁深基坑工程中施工技术的应用，从发展历程、适用范围及技术特点、工艺原理及操作要点、工程实例等几个方面，揭示了新工法具有施工周期短、功效高、操作简便、有效降低成本等优点，易于推广应用，将极大地促进城市高层建筑、轨道交通等地下工程围护结构施工的广泛应用。
　　参考文献：
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　　[2]吴海艳；林森斌.CSM工法在深基坑支护工程中的应用[J]；路基工程；2013年02期。
　　[3]李俊奇，李立剛.双轮铣在小浪底槽孔防渗墙施工中的运用[J]；中国水利；1999年11期。
　　[4]宝峨双轮铣HSS.和HDS系统[J]；建设机械技术与管理；2009年05期。