水泥土攪拌樁技術(shù)在淤泥地基處理中的應(yīng)用

陳小云 項(xiàng)海玲 魏葉敏

(湖北水總水利水電建設(shè)股份有限公司， 湖北 武漢 430000)

水泥土攪拌樁技術(shù)在淤泥地基處理中的應(yīng)用

陳小云 項(xiàng)海玲 魏葉敏

(湖北水總水利水電建設(shè)股份有限公司， 湖北 武漢 430000)

本文通過(guò)水泥土攪拌樁技術(shù)在西荊河樞紐倒虹吸工程基礎(chǔ)處理施工中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了在高含水量淤泥質(zhì)土復(fù)雜地質(zhì)條件下，水泥土攪拌樁施工參數(shù)確定、施工工藝流程及施工要點(diǎn)，介紹了質(zhì)量控制措施，可供同類地質(zhì)條件下復(fù)合地基處理施工參考。

水泥土攪拌樁；軟基；處理

1 工程概況

西荊河倒虹吸位于西荊河原河道，引江濟(jì)漢渠道樁號(hào)55+800～56+000處，管軸線與船閘軸線平行，與引江濟(jì)漢渠成68.80°交角。西荊河倒虹吸由進(jìn)口段、出口段及管身段三部分組成，二聯(lián)六孔，主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)290m，寬34m。建筑物處地質(zhì)條件復(fù)雜多變，處在Q3與Q4分界線上，勘探時(shí)此處位于水下，勘探資料不全，圖紙反映倒虹吸基礎(chǔ)為黏土基礎(chǔ)，實(shí)際開(kāi)挖土質(zhì)情況從下到上，除接近上游起坡附近建基面含水率在30%左右外，其他含水率均在40%～60%，整體為平均含水率50%左右的淤泥和淤泥土，軟塑和流塑狀態(tài)。倒虹吸基礎(chǔ)具有如下特點(diǎn)：高孔隙比，未擾動(dòng)時(shí)，處于軟塑狀態(tài)，一經(jīng)擾動(dòng)，結(jié)構(gòu)破壞，處于流動(dòng)狀態(tài)；透水性極弱，晾曬不能改變狀態(tài)；高壓縮性、抗剪強(qiáng)度很低。

倒虹吸基礎(chǔ)開(kāi)挖完成后，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)條件與招標(biāo)文件地質(zhì)條件不一致，設(shè)計(jì)單位通過(guò)補(bǔ)充地質(zhì)勘查，在進(jìn)口閘室、上下游斜坡段和出口閘室，新增水泥土攪拌樁地基處理。進(jìn)口閘室、上下游斜坡段設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；進(jìn)口左側(cè)擋土墻設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；出口斜管段設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；出口閘室設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距1m，呈梅花形布置；出口右側(cè)擋土墻設(shè)計(jì)樁徑500mm，樁間排距0.80m，呈梅花形布置。樁深1～7.50m/單根，共20842m。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 工藝試驗(yàn)

2012年2月16日，施工單位在下游右翼墻處進(jìn)行了水泥土攪拌樁工藝試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)，確定90d齡期樁體無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于1.5MPa的配合比為：水泥摻入比不低于15%，水灰比不大于0.50。

2.2 場(chǎng)地平整

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地形情況平整場(chǎng)地，清除地面及地下障礙。由于上下游斜管段已開(kāi)挖成形，為便于施工必須填筑施工平臺(tái)并予以壓實(shí)，施工平臺(tái)高出設(shè)計(jì)樁頂高程50cm，高程誤差控制在±15cm范圍內(nèi)。

2.3 測(cè)量放樣

(3)對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)患者落實(shí)防范措施。對(duì)評(píng)估出的高風(fēng)險(xiǎn)患者書寫交班報(bào)告,內(nèi)容包括為高風(fēng)險(xiǎn)類型、分值;告知家屬患者存在高風(fēng)險(xiǎn)及家屬24小時(shí)陪護(hù)的

使用全站儀放出加固處理地基的邊界線。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙尺寸，用鋼尺實(shí)地放出每根樁位置，并插設(shè)竹簽標(biāo)識(shí)，注意校核樁的數(shù)量和在縱橫向上的間距，其樁距校核差為±50mm。測(cè)出每根樁處原地面標(biāo)高，以此控制樁長(zhǎng)及樁底標(biāo)高。施工前丈量鉆桿長(zhǎng)度，并在鉆桿和支架上做好標(biāo)記，以便隨時(shí)掌握鉆桿鉆入深度,保證設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。

2.4 其他準(zhǔn)備

準(zhǔn)備2臺(tái)SP—5型深層攪拌樁機(jī)(電機(jī)功率45kW)，1臺(tái)PJ—5A泥漿泵及其配套設(shè)備和可控制樁身每米噴漿量的電子計(jì)量系統(tǒng)，備齊所有檢測(cè)設(shè)備和原始記錄表格，備齊相應(yīng)施工技術(shù)參數(shù)。

3 施工方法

3.1 施工要點(diǎn)

施工過(guò)程中，鉆桿的下沉或提升、噴漿、攪拌機(jī)攪拌和鉆機(jī)移位等要有序結(jié)合。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速和提升速度要匹配，針對(duì)高含水量淤泥質(zhì)土，下沉或提升的速度要慢些，以保證攪拌和噴漿更加均勻。

嚴(yán)格按成樁實(shí)驗(yàn)確定的參數(shù)施工。本項(xiàng)目水泥采用P.O42.5水泥，水灰比為0.50，水泥漿比重1.85，水泥摻入量為16%，即每米水泥用量為57kg，每米噴漿量為46.30L；噴漿壓力控制在0.25～0.60MPa。制備好的水泥漿液不得離析，漿液泵送必須連續(xù)。

3.2 施工程序

地面平整→測(cè)樁定位→鉆機(jī)就位→制漿→開(kāi)啟鉆機(jī)水泥漿泵→邊鉆進(jìn)邊噴漿攪拌至設(shè)計(jì)深度→邊提升鉆頭邊噴漿攪拌至停漿面→再次鉆進(jìn)噴漿攪拌至樁長(zhǎng)1/3位置→再次提升噴漿攪拌至停漿面→移位進(jìn)行下一樁施工。

3.3 質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

攪拌樁機(jī)定位：移動(dòng)到施工樁位，調(diào)平。由于多數(shù)樁位在斜坡上，要填筑施工平臺(tái)并填實(shí)墊平。控制樁位偏差≤5cm，垂直度偏差≤1%。

制備水泥漿：按照水灰比0.50配制漿液，根據(jù)制漿桶容積，計(jì)算出每桶漿水泥用量和用水量；灰漿拌和不少于3min；漿液攪拌均勻后，需經(jīng)過(guò)濾后方可使用。

下鉆提升：開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，使之沿著導(dǎo)向架攪拌切土下沉，同時(shí)啟動(dòng)泥漿泵送漿，控制下鉆速度0.8m/min到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，再以0.8m/min速度反轉(zhuǎn)提升至停漿面，停漿面高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm。整個(gè)下鉆、提升過(guò)程中不停止送漿。考慮到地質(zhì)條件的不均勻性，下鉆和提升速度也可在上、下10%范圍內(nèi)調(diào)整，同時(shí)調(diào)整噴漿速度，保證噴漿量的均勻。

復(fù)攪：在鉆頭提升至停漿面后，繼續(xù)下鉆復(fù)攪至樁長(zhǎng)1/3處，控制下鉆速度0.8m/min到達(dá)復(fù)攪深度后，再以0.8m/min速度反轉(zhuǎn)提升至停漿面。重復(fù)上一過(guò)程，完成一根樁的制作。

移位：將攪拌樁機(jī)移至下根樁位，重復(fù)上述步驟，進(jìn)行下根樁施工。

3.4 施工中注意的問(wèn)題

漿液要嚴(yán)格按成樁實(shí)驗(yàn)確定的配合比拌制。制備好的漿液要均勻，不能產(chǎn)生離析現(xiàn)象，停置時(shí)間超過(guò)2h的灰漿嚴(yán)禁使用。

泵送漿液前，管路要保持濕潤(rùn)，以利于輸漿通暢。漿液供應(yīng)做到連續(xù)均勻，一旦因故停漿，攪拌機(jī)要下沉至停漿面以下0.50m處，待恢復(fù)正常供漿后再噴漿提升。

根據(jù)成樁試驗(yàn)確定技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工。專人記錄每根樁的鉆孔起止時(shí)間、孔深、注漿量、注漿起止時(shí)間、鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力等指標(biāo)。

在施工過(guò)程中，施工人員要關(guān)注有關(guān)參數(shù)的變化，及時(shí)準(zhǔn)確填寫施工記錄。

4 質(zhì)量保證措施

加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制，所有進(jìn)場(chǎng)原材料按照頻次進(jìn)行抽檢，不合格的原材料嚴(yán)禁使用；認(rèn)真執(zhí)行“三檢制”，施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，制定整改措施及時(shí)糾正；完善技術(shù)管理體系，做好各工序技術(shù)交底，注重崗前技術(shù)培訓(xùn)；成立質(zhì)量管理領(lǐng)導(dǎo)小組，完善質(zhì)檢體系，配專職質(zhì)量檢查人員，試驗(yàn)室跟蹤檢驗(yàn)，保證質(zhì)量檢查工作有序進(jìn)行。

5 結(jié) 語(yǔ)

西荊河樞紐倒虹吸工程于2012年2月28日正式開(kāi)始水泥攪拌樁施工，2012年4月19日全部完工，共完成水泥土攪拌樁20842m。其中下游段(下游斜坡段、出口閘室右聯(lián)及右側(cè)擋土墻)于2012年4月28日完成單樁及復(fù)合地基承載力檢測(cè)并通過(guò)聯(lián)合驗(yàn)收，上游段(上游左側(cè)擋土墻、進(jìn)口閘室、上游平管段及斜坡段)于2012年5月22日完成單樁及復(fù)合地基承載力檢測(cè)并通過(guò)聯(lián)合驗(yàn)收，另外上游斜坡段4號(hào)箱涵基礎(chǔ)水泥攪拌樁于2012年6月5日通過(guò)驗(yàn)收。作為重要隱蔽工程和關(guān)鍵部位單元工程，經(jīng)評(píng)定,24個(gè)單元工程合格率100%且優(yōu)良率100%。

Application of cement-soil mixing pile technology in silt foundation treatment

CHEN Xiaoyun,XIANG Hailing,WEI Yemin

(HubeiGeneralWaterResourcesandHydropowerConstructionCo.,Ltd.,Wuhan430000,China)

In the paper,cement-soil mixing pile technology is applied in foundation treatment construction of Xijinghe Hub Inverted Siphon Project.Soil-cement mixing pile construction parameter confirmation,construction process flow and construction key points under high water content muddy soil complicated geological conditions are described in detail,quality control measures are introduced.It can be used as reference for complicated foundation treatment construction under similar geological conditions.

soil-cement mixing pile;silt foundation;treatment

10.16616/j.cnki.11-4446/TV.2015.09.007

TV52

B

1005-4774(2015)09-0022-02