深層攪拌機使水泥漿液與周圍土體強制混合攪拌，從而形成水泥土攪拌樁。1976年日本研制出三軸深層攪拌機，目前成樁直徑為3～850mm的多軸深層攪拌機成樁深度可達45m; 20世紀90年代初，我國自行開發的雙軸動力頭走管式深層攪拌機，一次成樁深度為18～20m，90年代中期，單軸深層攪拌機成樁深度達27m，樁徑達800mm。
由于我國目前生產的雙軸深層攪拌機其單軸工作轉矩一般不大于9kN·m．因此對成樁深度、施工效率不利，阻礙了水泥土深層攪拌法在我國的進一步發展。隨著加筋水泥土復合擋土墻（即SMW工法）在我國上海等地區基坑圍護方面的推廣應用，對深層攪拌機提出了一次成樁截面大、成樁深、施工質量好、施工效率高的要求。若從日本引進三軸式深層攪拌機，則會增加設備投資與施工成本。
為提高國產深層攪拌機的成墻深度、成墻質量與施工效率，降低SMW工法設備投資與施工成本，以利于該工法在我國的推廣與普及，隧道股份施工技術研究所研制了一種組合式多軸深層攪拌機。
二、組合式多軸深層攪拌機
1．組成與特點
多軸深層攪拌機由吊具、組合式動力頭、導向滑塊、漿液導流回轉接頭、鉆桿、切削攪拌頭、鉆桿連接系扳、電器控制柜等部件及配套的滾管式打樁架組成。其特點有：
(1)單動力頭的基本型，可根據設計施工要求，組合成1至4軸的深層攪拌機；
(2)用了特殊結構的2K-H型立式行星齒輪傳動，動力頭外形尺寸小、承載能力大；
(3)動力頭有兩種輸出轉速，最大工作轉矩為14kN·m:
(4)切削攪拌頭上有四層攪拌葉，使水泥土攪拌充分；
(5)能采用貫入輸漿成樁工藝，成樁施工時間較提升輸漿工藝短，施工效率高：
(6)適應水泥摻量范圍大，水泥摻量可高達25%；
(7)配套研制的JS2120-33型滾管式打樁架，主卷揚機具有無級調速功能，與水泥漿量、注漿泵流量相匹配，并使攪拌機較勻速地升降、勻速噴漿，水泥土樁連續、強度均勻，施工質量好；
(8)樁架立柱采用三支點支承結構，垂直度調整容易；
(9)樁架提升力選400kN，有成樁深度顯示，一次成樁深度可達28m;
(10)該套施工設備使用臺班費較低。
2．組合式多軸深層攪拌機施工樁形
該組合式深層攪拌機能根據地基加固水泥土攪拌樁形、SMW工法基坑圍護結構及加筋水泥土復合承重樁形的設計與施工要求，組合成1至4軸的動力頭形式施工，形成的樁形截面如下：
3 JS2120-33型滾管式打樁架技術參數
(1)立柱高度：33m
(2)最大拔樁力：400kN
(3)主卷揚機繩速：2--14m/min
(4)竄特掌電機功率：2×2.2kW
(5)液壓支腿支撐力：4×300kN
(6)外形尺寸：10.5×10×35(m)
(7)總質量：30t
三、組合式多軸深層攪拌機應用概況
1．應用實例一
上海地鐵二號線陸家嘴車站5號出入口地基加固與SMW工法施工，使用組合式四軸深層攪拌機，4軸成正方形排列。在基坑頂管施工后靠區域的土體加固中，15m長的4軸水泥土攪拌樁平均成樁時間為50分鐘。在16m深的SMW工法擋土墻施工時，由于水泥土攪拌樁攪拌充分與均勻，H型鋼的插入基本上能依靠型鋼與D25柴油錘兩者重量插到位，為防止H型鋼的下沉，用吊攀拉住H型鋼。
2．應用實例二
該組合式四軸深層攪拌機與配套JS2120-33型滾管式打樁架用于上海明珠線寶興路站橋梁承臺SMW工法圍護工程。4個基坑開挖深度14-14.2m，圍護墻厚1260mm，墻深25.2m．50*、60NH型鋼插入深度24m，H型鋼半位設置，1隔1排列，間距1m，總圍護周長約170m，成墻面積約4984m2。在擋土墻圍護功能完成后，順利回收了全部H型鋼，進一步節約了基坑圍護工程造價。
3．應用實例三
該組合式深層攪拌機用于加筋水泥土復合承重樁基施工。工程樁數量為67根，水泥土攪拌樁直徑∮700mm．樁長20m，樁頂埋深約1m，水泥摻量20%。復合樁筋材為長19.1m的C30微型砼預制樁，預制樁上下二截面尺寸為250×200/150×100，復合樁樁尖持力層為④，層砂質粉土，單樁設計承載力為550kN。施工后對其中齡期為50天的3根復合樁進行了單樁靜載荷試驗，當最大荷載分別加到1600kN、1600kN與1650kN時，3根復合樁均未進入極限狀態。
四、結束語
組合式多軸深層攪拌機經工程應用，施工效率高、成樁質量好、達到了進口設備的施工效果。水泥土攪拌樁的施工效率與施工質量還與配套注漿泵的性能及流量、制漿系統的性能有關。為此，我們開發了性能穩定、維護方便的具有雙路輸漿的大流量液壓變量注漿泵，研制了具有自動稱量、自動計量的水泥漿液拌制裝置，并將研制一種具有注漿流量、成樁深度、成樁速度顯示記錄的新穎攪拌樁施工實時監視記錄裝置，從而更有利于SMW工法和加筋水泥土復合承重樁基在我國的推廣與普及，有利于軟土地基深層攪拌加固工法的進一步發展與應用。
