浅谈滨海区域淤泥地质水泥土搅拌桩施工

浅谈滨海区域淤泥地质水泥土搅拌桩施工

鲍德春、祝前程、孙泓涛、郭超、邵伟东

中国建筑第八工程局有限公司

摘要：水泥搅拌桩施工广泛应用于地基加固工程中，有施工过程快、无噪音污染、经济等特点，但在施工过程中，在不同的地质会有不同的表现。在滨海区域淤泥地质中，由于其含水量高，地质粘稠等特点，搅拌桩施工有一定难度，容易出现不成桩，强度不达标等质量问题，本文结合工程实例，对淤泥地质水泥搅拌桩施工进行阐述，为相关人员提供参考。

关键词：搅拌桩，淤泥地质，施工

0 引言

水泥土搅拌法是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在堤基（身）内部将软土强制搅拌后，由水泥和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土改性硬化后具有整体性、低渗透性和一定强度的水泥土搅拌桩。可有效提高加固区软土的抗剪指标强度，增强软土地基承载力、减少沉降、延长渗径等作用。

     厚淤泥地质条件下钻孔主要存在以下问题：(1)由于施工机械及其他外部动荷载共同作用，淤泥地层处于流动状态，孔身因此扰动而容易坍塌和缩颈；(2)钻孔过程中因钻机晃动扰动淤泥层桩机出现不均匀沉降，从而导致孔位偏差和桩位倾斜；(3)受潮汐作用，孔身受压力不平衡，同样会导致塌孔、缩颈等现象发生。

1 工程概况

某项目基坑面积为6.8万㎡，基坑总延长1050m，基坑普遍开挖深度为17.4m，本工程±0.00对应绝对标高+4.00m。基坑工程安全等级整体为一级，设计使用年限为2年本基坑支护工程共分为两个支护单元，均为三轴搅拌桩止水帷幕+混凝土灌注桩+预应力扩大头锚索支护体系，止水帷幕选用φ850@600三轴水泥土搅拌桩。如图1，2所示。

图 1 维护结构布置大样图

图2围护结构剖面图

2 工程难点

1)搅拌、注浆机械中途发生故障，造成注浆不连续，供水不均匀。

2)场地内存在8.1～11.6m厚的淤泥质粉质黏土，其特性流塑为主、局部软塑，韧性较差，强度低，具有高压缩性，搅拌成桩效果较差。

3)由于厚淤泥层地质承载力差具有一定流动性，通常位于地表且厚度大，极易形成不均匀沉降，影响施工过程中工料机运输及设置。

3 施工工艺流程

4 本施工技术施工要点

（1）桩定位：根据业主提供的测量控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。确定好位置后在桩中心位置插入彩旗做好标记。桩中心的放样误差控制在10mm 以内。定位完成后用挖机开挖三轴搅拌施工导向沟槽，沟槽尺寸为宽1.2m，深度1.2m，开挖导向沟槽的弃土及时外运处理。

（2）桩机就位：搅拌桩机到达作业位置，并调整桩架垂直度≤1/200。在桩机上焊接一半径为5cm的铁圈，10m高处悬挂一铅锤，利用经纬仪校直钻杆垂直度，使铅锤正好通过铁圈中心。每次施工前必须适当调节钻杆，使铅锤位于铁圈内，即把钻杆垂直度误差控制在0.5%内。

（3）搅拌注浆：水泥浆采用BZ-20环保型水泥自动搅拌注浆站搅拌，并通过高压注浆泵、水泥管输送至钻杆头部。钻机在钻进和提升全过程中，保持螺旋杆匀速转动，匀速下沉提升，通过控制下沉、提升的速度均匀一致，使水泥土搅拌桩在初凝前达到充分搅拌，水泥浆液与土能充分拌和。

图3  三轴搅拌桩四喷四搅施工示意图

（4）严格控制下沉、提升的喷浆量：

下沉、提升速度应与注浆泵的泵量相适应，控制下沉喷浆量为水泥用量的70～80%，提升喷浆量为水泥用量的20～30%。下沉速度还应考虑地质情况进行调整。

（5）清理泥浆：水泥浆注入搅拌孔内，将有一部分水泥土被置换出来，采用挖机将置换出来的水泥土清理出去，保持搅拌机周边的整洁，确保三轴搅拌桩的硬化成型及下道工序的施工，被清理出的水泥土集中堆放，随日后基坑开挖一起运出场地或分期分批外运出场。

（6）移位：施工完一根桩，根据跳槽式双孔全套复搅式连接施工的方法，将钻机移至下一根桩桩位，进行下一根桩的施工。若长时间停止施工，应对压浆管道及设备进行清洗。

（7）冷缝：水泥土的终凝时间约为24h，因此相邻的两根搅拌桩搭接施工时间间隔不得超过24h，否则按照冷缝处理。施工冷缝处应在外侧补打三轴搅拌桩，以保证止水效果。

5 结束语

综上所述，滨海区域淤泥地质水泥桩施工作业比起其它地质施工，在安全、进度和质量管理方面的挑战更艰巨。结合此案例得出以下结论和建议：为确保桩身质量合格，施工前应选择合适的机械设备在工地现场进行实验性施工，通过试桩确定施工技术参数。同时应对搅拌桩桩位、桩顶及桩端高程、桩身垂直度、搅拌头喷浆速度、浆液水灰比等单桩施工作业全过程的进行检验，以便达到预期效果。

参考文献

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