水泥搅拌桩基础加固技术在三门县葫芦岙水闸工程中的应用

水泥搅拌桩基础加固技术在三门县葫芦岙水闸工程中的应用

梅国

浙江三门县水利局浙江省三门县317100

【摘要】水泥搅拌桩基础加固技术应用于三门县葫芦岙水闸工程，提高了地基承载力，增强了稳定性，减少了沉降和不均匀沉降，降低了工程造价，体现了良好的经济效益。

【关键词】水泥搅拌桩；基础加固；三门县葫芦岙水闸工程

1、工程概况

工程位于三门县海游镇葫芦岙塘，水闸中心线桩号为葫1+220.水闸为排涝挡潮闸，设计排洪标准为10年一遇，设计排涝流量为24.8m/s，设计防潮标准为50年一遇设计潮位。属Ⅲ等工程，主要建筑物3级建筑物。

根据该工程所在区域地质的不同特质和水闸标准、水闸结构形式的要求，设计采用了钻孔灌注桩和水泥搅拌桩等措施加固基础，取得了显著的成效。其中水闸两侧采用水泥搅拌桩，桩型选用单头D80型，桩长为6m，桩与桩之间布置成连续墙形成空间格式箱型基础，以提高桩基的整体性，并起到抗冲防渗作用，形成的复合地基是满足建筑物承载力的要求（地基承载≮1.0MPa）。

2、工程地质

2.1、工程地形

工程位于三门县海游镇葫芦岙塘，涂面凹凸不平，很不规则。

2.1.1、工程地质

工程处地为滨相沉积的混合地层，属于高压缩性软弱地基。

3、水泥搅拌桩施工质量控制

水泥搅拌桩加固处理范围一般根据建筑物的基础类型、重要性和地质条件确定，通常在基础范围内布桩，加固深度不宜小于6m。本工程水闸由浙江省钱塘江管理局勘测设计院，采用水泥搅拌桩，桩型选用单头D80型，桩尖高程为-6.0m，桩与桩之间布置成连续墙形成空间格式箱型基础，搅拌桩掺入水泥采用425号以上普通硅酸盐水泥，掺入量为15%，设计（90天）成桩抗压强度值为1.0Mpa。

3.1、水泥搅拌桩质量控制指标

（1）桩长

桩长≥设计要求（6m）。搅拌桩在无持力层的加固主要靠桩体与粘土的摩擦力来保证桩体承载能力，所以桩长就是较为重要的质量控制指标。

在搅拌桩机钻杆上焊有刻度，钻杆贯入地下的深度上读出，当搅拌头达到设计深度时，孔口指挥读出读数，予以记录。自搅拌头底到涂面即为桩长。

（2）垂直度

目前国产的深层搅拌机械中，对于深层搅拌机是悬挂在起吊设备上的这一类机械，只要左右两条轨道或链轮（相距4~5m）的高差不大于200mm，所打设的搅拌桩均应保证其垂直度偏差不大于1.5%的桩长。对于用涡轮蜗杆加持方钻杆进行搅拌施工的一类机械应控制左右前后4边的高差不大于100mm。

在搅拌桩机架中心安设水平仪和焊有刻度的圈的线锤。可直接读出水平和垂直读数，及时做出调整。

（3）水泥掺入量

水泥掺入量≥设计要求（15%）

对每根搅拌桩水泥用量、水泥浆拌制罐数严格检查，专人记录施工过程中的水泥使用数量。同时，还要严格控制水灰比，保证水泥浆不产生离析。

（4）喷浆搅拌提升时间以及复搅次数

在正式打设深层搅拌桩以前，均应按搅拌施工工艺打设数根试桩，以确定水泥搅拌桩的泵送时间、搅拌机提升速度和复搅深度及次数。

制桩质量的优劣直接关系到地基处理的成效。其中的关键是搅拌均匀的程度，在施工中严格控制喷浆提升速度。应有专人记录施工过程中的喷浆提升速度和时间，并作及时调整。

（5）复搅深度

考虑到搅拌桩顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此对桩顶-2.0m以上的范围内再增加一次输浆，以提高其强度。

同样式根据在搅拌桩机钻杆上焊有的刻度，钻杆贯入地下的深度上读出，当搅拌头达到复搅深度时，孔口指挥读出读数，予以记录。

3.2、水泥搅拌桩质量控制

本工程施工采用连续搅拌施工方法。首先根据坐标控制点，测放出轴线和桩位，由塔架悬吊深层搅拌桩机到达指定桩位，对中。地面起伏不平时，调整至设备保持水平。启动搅拌桩机电机，是搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度可由电机的电流检测表控制。待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆，深层搅拌机下沉到-6.0m后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆边旋转，同时严格按照试验确定的提升速度提升深层搅拌机。再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至-2.0m后，喷浆，提升，直至成桩。

水泥搅拌桩加固系隐蔽工程项目，其质量控制工作程序为：

（1）认真审查承建单位递交的施工组织设计，落实施工组织机构质保体系及其责任人；审查施工准备，落实施工设备、人员与资源投入是否满足施工进度的要求；审查申报的施工方案所采用的施工方法、施工工艺是否满足设计要求。

（2）通过试桩，确定施工技术参数及其施工技术措施。确定水泥浆的水灰比、泵送时间、搅拌机提升速度和复搅深度等。

（3）原材料严格按设计要求和有关规范要求进行控制，按试桩情况选定水泥品种，并取样送检作安定性和强度试验。试验合格方可投入使用。

（4）实测桩长深度，检查桩机垂直度。

（5）旁站搅拌桩施工全部过程，并作详细旁站记录。

（6）根据实际施工经验，深层搅拌桩在施工到桩顶端0.5m范围内斯，因侧向土压力较小，搅拌质量较差，因此确定采用搅拌桩处理的部位整平比设计确定的基地标高再高出0.5m。搅拌桩仍施工到地面，待开挖基坑时，再将上部0.5m的桩身质量较差的搅拌桩挖去。

（7）要求承建单位按规范要求对搅拌桩体进行轻便触探试验，其最小击数均须满足设计承载力的要求。

4、工程施工体会

三门县葫芦岙水闸地基处理工程经过三个月的建设施工，并顺利通过了工程验收。水泥搅拌桩基础加固技术在本工程的应用仅仅是试验性质的，施工范围仅限于水闸基础处理一点部位。但沉降观测记录表明，水泥搅拌桩加固地基处理段未发现明显的不均匀沉降和水平位移，提高了地基的承载力，减少了沉降量。这充分说明了水泥搅拌桩地基加固技术在沿海海塘工程中运用是经济的、成功的。

从三门县葫芦岙水闸工程水泥搅拌桩施工过程控制、施工质量及效果分析，有以下几点体会：

（1）有足够的地质资料和较为详细的加固设计方案，水泥搅拌桩加固技术可以有效提高地基的承载力，一方面可以加快施工进度，另一方面可以大幅降低造价。

（2）海塘工程地形地质较为复杂，为便于工程设计和保证施工质量，地质勘查资料要尽量详尽，加大探点密度是必要的，加深探点深度可以为设计提供必要的基础资料，以提高地基加固的有效性。

（3）施工组织设计时，应充分考虑施工顺序、施工条件，充分做好施工准备和施工布置。要做好现场排水沟渠。

（4）在经地基检测结果表明，加固搅拌桩承载力明显超过设计强度，主要原因为搅拌桩受群桩相互约束相互补强，使强度有所提高。

参考文献：

[1]《地基处理手册》编委会，地基处理手册，北京；中国建筑工业出版社，1988

[2]叶书麟，《地基处理》，北京；中国建筑工业出版社，1988