淺談水泥土攪拌樁止水帷幕在實際工程中的應用

陳 辛

中鐵城建集團南昌建設有限公司

淺談水泥土攪拌樁止水帷幕在實際工程中的應用

陳 辛

中鐵城建集團南昌建設有限公司

水泥土攪拌樁止水帷幕是由一定比例的水泥漿液和地基土用攪拌機在地基深處就地強制攪拌而成，具有施工時無振動、噪音小、無污染、造價低、施工操作安全的特點，通過在黃驊南站區綜合整治工程中的使用，起到改善基坑邊坡穩定性、抗滲性能，達到止水、擋土的良好效果。

水泥土攪拌樁；止水；基坑

1 水泥土攪拌樁基本內容

水泥土攪拌樁是對飽和粘性土地基進行加固的一種方法，其適用范圍較廣，包括淤泥、粉土、細沙含水層等，同時，也可用于支護基坑結構的處理過程中。

水泥土攪拌樁以圍護作用參與到基坑的支護時，主要作用時保證基坑在土方開挖后的支護安全和穩定，避免坍塌、滲水以及裂縫等情況的發生。

水泥土攪拌樁將水泥當做固化劑，將水泥注入土層內，在經過深層攪拌機對軟土和水泥進行攪拌，逐漸形成水泥土，經過一段時間后，軟土變得硬結，并具備了更高的強度和水穩定性，更為整體，水泥土擋墻也在軟土硬化后逐漸成型。

2 工程闡述與地質條件情況

2.1 工程闡述

黃驊南站區綜合整治工程位于河北省黃驊市黃驊南站站區內，地下室面積：東西長79.11m，南北寬41.05m，設一層地下室，基坑開挖至-7.1m。該工程地下1層，地上部分11層、局部12層，總建筑面積為21835.18m2（其中地上18615m2，地下3220.18 m2）。基礎采用CFG樁復合地基處理筏板基礎，建筑耐久年限為50年，建筑耐火等級為二級，抗震設防烈度為60。

2.2 工程地質條件

現場為濱海平原，場地平坦。本工程擬建場地地基土層主要由第四系河流洪積--濱海相沉積的粉質粘土、粉土及砂類土等組成。根據地基土類別及工程地質性質，工程地質概況見下表：

巖土編號 ① ② ③土層或巖層素填土粉質粘土粉質粘土狀態松散可塑可塑—軟塑層厚（m）0.3～1.302.7～5.02.2～5.7層頂標高（m）99.09～99.3497.79～98.3093.43～95.54內摩擦角（度）12.4粘聚力(kPa)16 fa(KPa)90100

④⑤⑥⑥-1⑦⑧⑨⑩粉土粉質粘土粉砂粉土粉砂粉質粘土粉質粘土粉質粘土中密－密實可塑松散稍密—中密中密軟塑可塑可塑1.2～4.63.0～3.71.2～6.03.0～3.76.6～6.91.0～5.82.4～6.22.689.84～91.4886.39～88.0382.10～83.3777.13～79.8570.25～71.2065.20～67.1460.73～61.76110 120125 150160 140150 160

2.3 水文地質條件

根據地勘資料，地下水類型為潛水，水位埋深2.5～3.40m，主要受大氣降水及周圍地表水體的影響。據該地區地下水資料，近3～5年最高水位標高為1.00～1.50m左右，接近自然地面。

3 施工組織安排

為加快施工進度，確保年底寒冬來臨之前整個止水帷幕的保質保量完成，止水帷幕施工將從兩邊分別施工同時進行濕法施工，每個工班同時配備相應的施工人員。水泥攪拌樁的施工順序、樁機施工流向安排、人員及施工機械安排如下圖所示：

水泥攪拌樁施工順序示意圖

樁機施工流向圖

4 施工現場準備

4.1 施工設備準備

按照施工規劃的具體需要，開展設備的配置工作：SJB-II型深沉攪拌機2臺、注漿泵2臺、灰漿攪拌機2臺、高壓管若干、配電箱2個、潛水泵2臺。

4.2 施工前準備

(1)場地平整，先把樣本提前放置于水泥土攪拌樁（濕法）的施工范圍內，開展平整工作時，需要參考樁機的寬度，對樁位處的所有障礙物進行清理，再用反鏟挖帶狀溝，規格為1.0m寬，0.8m深，并順其長向借助樁機設備進行施工。

(2)設置施工平面。設置水泥庫時，盡量靠近送漿機，使送漿員的搬運壓力降低，在施工開始之前，需要對地線管線的具體位置準確掌握，采用改移或者其他方式來處理影響正常施工的管線。

(3)摻入水泥量：根據具體施工規劃，使用P.S.32.5礦渣硅酸鹽水泥，每米水泥摻入量為117.6kg±5kg，水灰比為1:0.5。

(4)施工測量：

以設計交底提供的測量控制基準點為基礎，根據施工控制網，測設攪拌樁中心線，在中心線上布設樁位，插上標簽，經復核無誤后方可施工。

(5)以便于等級施工記錄為追求，將攪拌樁開展編號處理。

5 水泥土攪拌樁施工工藝

5.1 施工工藝流程圖

5.2 控制要點

(1)移機：為滿足樁機正常行走的需求，需要對施工現場場地進行平整，保證機械在展開施工時足夠穩定。維持鉆機的底座在水平垂直位置，控制其偏差小于1%，并且當發現其垂直度超過1%，需要緊急處理，保證施工過程中樁機的垂直度在1%之內，調整過程應該在為開展開施工過程前完成。

(2)控制樁機對位及其偏差：鉆機準確對位，在進行樁機對位工作時，施工人員需要對樁位的準確性進行檢查，控制其偏差在10mm之內，確保樁位偏差在成樁后維持在50mm之內，同時相鄰樁的咬合做出一定的要求。

(3)控制樁長以及停漿面：在開展工程樁的施工之前，需要對深度計開展校驗工作，或者是在對鉆桿標記一定的尺寸，上報監理對校驗結果進行驗證，維持到達設計深度的樁機鉆，其提升的速度在0.9／min以內，保持勻速提升。水泥土攪拌樁（濕法）需要在設計樁頂標準高度20cm以下設計停漿面，停漿面在到達總體地面50cm以下時，及時對送漿閥門進行關閉。

(4)控制送漿量：送漿時需要嚴格按照設計規劃進行，為了確保送漿量滿足設計規劃的具體要求，送漿員需要嚴格把控送漿使的總量以及保證送漿的均勻，維持在117.6kg/m±5kg/m，杜絕隨便送漿，以及因不均勻的送漿過程而產生斷樁現象。

5.3 控制整體施工質量

水泥攪拌樁想要達成止水作用的效果，需要水泥土攪拌樁形成整體，基于此種因素，要求施工人員在開工之前明確質量技術要求，在施工過程中，設置專人嚴格把控施工質量，達成“五控制”效果：控制攪拌樁樁長、控制水泥用量、控制樁徑、樁位以及垂直度。具體檢查制方法如下表：

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5.4 冬季施工措施

(1)安排專人測量施工期間的室外氣溫、室內氣溫并做好記錄，在現場對每臺泥漿攪拌泵進行出機溫度和噴漿口溫度的測溫；要求泥漿的噴漿溫度保證在5℃以上。

(2)工地的臨時供電及管道等材料做好保溫防凍工作：

泥漿拌制：泥漿拌制防凍采用可移動式擋風墻，以備在水泥攪拌樁噴攪有風時擋在風向的一側，以防止泥漿的噴漿溫度傷失而受凍。

拌合水輸送：拌合水采用自來水，冬季提高水溫，管路采用毛氈毯包裹一層進行保溫。

泥漿輸送：泥漿輸送管用毛氈毯包裹進行保溫輸送。

(3)成品保溫：水泥攪拌樁施工完畢后及時用毛氈毯覆蓋保溫或覆土保溫。

5.5 施工注意事項

(1)動工前的放線過程需要嚴格按照規劃點進行，明確各個樁的樁位，并開展編號處理。完成放線定樁工作后，需要派專人對其準確性進行檢查，保證移機就位時的準確性，在進行縱向移機就位時，以看到兩側樁位為基礎，保證樁機的垂直度。

(2)當第一次攪拌到底時，保證在樁底位的攪拌時間達到30S以上。為滿足均勻攪拌的目的，需要在停機之之后再進行攪拌時，下沉或者提升0.5m。

(3)施工過程中杜絕硬接駁，保證攪拌相鄰樁的時間在24 H之內，在遭遇硬接駁時，及時用補樁等方式來挽救，確保連接樁墻時的整體完整。

(4)在遭到下沉粘性土較為困難時，需要減緩下沉和提升的速度，杜絕鉆桿以及動力頭發生扭斷或者扭壞現象。

6 結束語

經過此次工程的實際應用，驗證了水泥攪拌樁在含水層，包括粉質粘土、粉土以及砂類土等方面做止水帷幕是種行之有效的辦法。基坑的支護結構，在整個水泥土攪拌樁施工，包括完成地下室的整體施工過程中，為發生滲水、裂縫或者坍塌跡象，表明其止水效果明顯，為以后類似工程提供了有益的借鑒。

[1]GB 50202—2002.建筑地基基礎工程施工質量驗收規范.

[2]JGJ 79—91.建筑地基處理技術規范.

[3]JGJ 120—2012.建筑基坑支護技術規程.

[4]YBJ 225—91.軟土地基深層攪拌加固法技術規程.