軟土地基處理施工技術分析

閆寶東，張偉光，馬雷平，修俊明，徐賀

（中建二局第四建筑工程有限公司，天津 300457）

1 工程概況

蕪湖格力廢舊家電回收集散中心項目位于安徽省蕪湖市三山經濟開發區五華山路以西、春洲路以北，總建筑面積154531m2，建筑功能為倉儲物料用房。本項目共有4 幢廠房，為7#、8#、9#、10#廠房，建筑高度15.45m、15.50m，共計2層，首層8m，結構抗震等級為二級。本工程基礎結構采用獨立基礎，主體樁為預應力方樁，地坪樁為預應力管樁，主體為框架結構，屋面為鋼結構大棚，項目效果圖如圖1所示。

圖1 項目總體效果圖

2 軟土地基處理設計

2.1 軟土地基的識別和特性

軟土地基通常是指軟土層、淤泥、淤泥質土以及雜填土，還有高壓作用下的縮性軟弱土層構成的地基，如果天然形成的軟土地基不能滿足建筑物的承載要求時，就要對地基進行加固，形成人工地基，所以就出現了人為的加固軟土地基，來達到建筑物承載能力的需求，使建筑物可以更強更安全地正常使用。

2.2 本項目水文地質條件

2.2.1 場地地表水

項目擬建場地位于長江南岸約0.2～1.0km 處，原屬長江漫灘，后長江邊建圩堤，江水退出后，經多年沉積形成現地貌，項目擬建場地西北部分布有溝塘及低洼區域，長度約300m。寬度約5.0～10m。水深約0.5～1.5m。其他低洼區域內除有少量雨后積水外，其他無明顯地表水。

2.2.2 場地地下水

擬建場地土層中地下水主要為第四紀松散孔隙水，其中上層滯水主要賦存于①層土中，其主要補給來源為地表水、溝塘水及大氣降水的入滲，排泄方式主要為蒸發、徑流，地下水水量、變化幅度受天氣影響較大。潛水主要賦存于②、③、③）-1、③-2、④-1、④）-2、④-2a、④）-3 層，其中主要補給來源為上層滯水的入滲及側向補給，同時與周邊溝塘水呈一定的互補關系，與北部長江水亦有一定的聯系。

混合地下水穩定水位埋深于地表下0.5～3.1m 左右，即高程5.28～6.46m 左右，水位呈季節性變化，年變化幅度一般在1.0m 左右。根據蕪湖市志，蕪湖市歷史最高水位（百年一遇、1954 年8 月）10.959m（黃海高程）。

2.3 項目地基處理方案選擇

因場地淤泥質土層較厚且部分位置4-1 涂層缺失，蕪湖格力廢舊家電回收集散中心項目管樁基礎專家評審意見，建議對所有7#、8#、9#、10#倉儲用房工程樁樁間位置采用水泥攪拌樁進行加固，并提供配套施工圖紙。專家評審意見如圖2所示，施工圖紙如圖3所示。

圖2 專家評審意見

圖3 單個廠房樁間水泥攪拌樁施工圖

2.4 水泥攪拌樁施工技術

2.4.1 設計概況

攪拌樁采用?600 單軸攪拌樁設備進行施工。采用42.5 級普通硅酸鹽水泥，樁長5.0m，樁間距1.0m，梅花型布置。無特殊說明，水泥摻量為17%(重量比)，如樁位處于暗浜或回填土區域，水泥摻量加大到20%。空攪部分水泥摻量為8%，宜根據試驗確定，水泥漿液水灰比為0.50～0.60。施工前需先做比重測試，經測試確定后，具體施工時控制標準以比重計測試為準。攪拌樁養護期不得小于28d，28d無側限抗壓強度設計值為1.0MPa。

2.4.2 主要參數

拌樁采用直徑500mm 的單軸攪拌樁設備進行施工，樁長5.0m，樁間距1.2m，呈梅花型布置。每個廠房的攪拌樁根數統計如表1所示。

表1 廠房的攪拌樁根數統計

2.4.3 不同承臺樁平面布置圖

圖4 四樁承臺攪拌樁布置示意圖

圖5 三樁承臺攪拌樁布置示意圖

2.5 水泥攪拌樁施工工藝

①水泥攪拌樁樁體施工可采用濕噴法、干噴法，同時樁機可分為單軸、雙軸和三軸。其中本工程單軸水泥樁體施工采用濕噴法，具體施工工藝為四攪兩噴工藝。施工流程為樁機就位-攪拌下沉至設計標高-噴漿攪拌提升至設計停漿面-重復攪拌下沉-余漿噴漿攪拌提升-成樁-檢查施工質量-移機。

②攪拌樁呈梅花形布置，打樁時按照順序依次進行打樁。

③樁機定位前首先熟悉圖紙要求，在樁位放樣后，樁機就位，整平對中。

④樁機攪拌下沉鉆到底，鉆進參數一般為鉆速1m/min，轉數60r/min 左右。開動灰漿泵，確認漿液順利從噴嘴噴出時，啟動樁機，操作升降手把使攪拌軸沿導向架攪拌回轉向上攪拌提升噴漿。

⑤噴漿攪拌提升速度不宜大于0.5m/min，噴漿壓力1～1.4MPa，噴漿量33L/min。如遇硬土層，可用鋼繩加壓器均勻給壓，鉆進到設計樁底高程。攪拌樁施工至相鄰保護對象時，應減緩施工速度，并加強監測和觀察，通過監測數據及時觀察調整攪拌施工速度。

⑥攪拌樁施工時，停漿面應高于樁頂設計標高500mm，水泥攪拌樁施工完成后截掉多出的樁，樁頂設計標高和承臺底標高一致。

⑦重復攪拌下沉至設計樁底高程。

⑧余漿噴漿攪拌提升到地面，成樁。

⑨成樁后，停止攪拌開啟灰漿泵，加清水清洗全部管路中殘存的水泥漿，清除粘附在攪拌頭上的軟土。水泥攪拌樁施工工藝流程圖如圖6所示。

圖6 水泥攪拌樁施工工藝流程圖

2.6 水泥攪拌樁施工流程

以單幢廠房7#廠房為例，其它廠房施工流程相同，施工流程圖如圖7所示。

圖7 施工流程圖

①每個廠房有四臺攪拌機在樁基上下左右分段施工，施工順序如圖7所示。

②每棟廠房樁施工時劃分4 個施工段施工。

③攪拌樁等地坪樁施工完成7d 后，緊跟4 臺攪拌機分別按照自己區域進行施工，預計周期20d左右施工完成。

2.7 單軸攪拌樁施工注意事項

測量放樣，施工前根據設計圖紙定位放線、開挖溝槽，再放第一組樁柆，根據設計圖紙尺寸帶線。攪拌樁鉆進時如有困難不得沖水，必須用水泥漿液補入濕潤液體，幫助鉆頭下沉。制備水泥漿水泥用量按設計標準為土體質量的17%，水灰比為0.5～0.6。施工中加水可使用定量容器進行用水量控制。施工前應對樁架進行檢查，攪拌頭葉片直徑不小于50cm，誤差不超過2cm。施工時須量測平臺高程，以控制標底標高，樁底標高誤差不大于10cm，樁底標高以二攪拌頭片的中線為基準，樁位偏差±5cm，樁體垂直度±1/100。預拌下沉噴漿待水泥攪拌樁機的冷卻水循環正常后，啟動攪拌樁機電機，放松攪拌樁機吊索，使攪拌樁機沿導向架攪拌切土下沉，下沉速度可由電機的電流監測表控制。下沉速度≤0.8m/min，工作電流不應大于70A。開始噴漿攪拌，噴漿過程中，不斷攪拌水泥漿。隨時觀察設備運行及地層變化情況，鉆頭下沉至設計深度位置時，停止鉆進。提升鉆頭噴漿。噴漿過程中，不斷攪拌水泥漿，防止其離析，噴漿量離地面50cm 時，停止噴漿。二次攪拌噴漿，第一次噴漿完成后，繼續二次下沉進行補漿噴漿，攪拌至設計位置深度。若樁機停止施工或施工間歇時間太長時，向水泥漿攪拌桶中加入清水，開啟灰漿泵，清洗全部管中殘存的水泥漿，直至基本干凈，并將粘附在攪拌頭的軟土清洗干凈。樁機移至進行下一樁位，重復進行上述步驟的施工。發現管道堵塞，應立即停泵處理。待處理結束后立即把攪拌鉆具上提或下沉1.0m 后方能繼續注漿，等注漿10～20s 后恢復提升或下沉攪拌施工，以防斷樁發生。

3 單軸水泥土攪拌樁質量保證措施

3.1 關鍵過程及控制

①做到工藝檢查、設備檢查、施工操作檢查，建立嚴格驗收把關制度。

②施工現場專人檢查復核樁機垂直度、樁機的移位，鉆具的鉆進深度及攪拌速度，檢查漿液的拌制、控制水灰比。

③施工前需檢查樁機平穩性，做到固定端正，樁架垂直，并采用測量儀器或其它手段，完成樁架的水平度及垂直度確認，在確認無誤后，指揮下達操作命令。

④整個施工接受監理的監督，聽從監理有益的建議，并與工程有關協作單位建立良好協作關系，確保工程順利進行。

3.2 成樁質量檢查一般項目

①水泥土攪拌樁成樁允許偏差應符合表2的規定。

表2 單軸水泥土攪拌樁成樁質量及允許偏差值表

②成樁3d 內，應采用輕型動力觸探檢測，檢測樁身的均勻性，檢測數量為施工總樁數的1%，且不得少于3 根。開挖前或達到28d 齡期后，可由現場隨機選取0.5%(且不少于6 點)的攪拌樁進行鉆芯取樣，檢查攪拌樁強度、成樁長度和均勻性。芯樣應立即密封并及時進行強度試驗。

③攪拌樁養護期不得小于28d，28d無側限抗壓強度設計值為1.0MPa.

④施工時須量測平臺高程，以控制標底標高，樁底標高誤差不大于10cm，樁底標高以二攪拌頭片的中線為基準，樁位偏差±5cm，樁體垂直度±1/100。

4 結語

本文結合蕪湖格力廢舊家電回收集散中心項目軟土處理樁間水泥土攪拌樁施工，通過對實地地基的考察，以專家評審意見為依據，針對施工過程中軟土處理的識別、方案選擇、水泥攪拌樁施工技術、單軸水泥攪拌樁質量保證措施進行了闡述，對其中需要注意的關鍵點進行了過程和結論分析，為今后類似的工程項目施工提供系統的方法和成熟的經驗。