珠三角地区软弱地基水泥搅拌桩技术控制分析

珠三角地区软弱地基水泥搅拌桩技术控制分析

李辉[1]

中铁十一局二公司，湖北 十堰 442013

摘要：为了更好的处理本次项目中淤泥质土层承载力不足的问题，制定专项施工方案，采用双向钻杆接杆水泥土搅拌桩复合地基对淤泥质土层进行处理以确保地基满足施工要求。在处理问题过程中主要是对主要参数控制，最重要严格把持的细节要严格控制，分析主要的注意事项，确保施工的顺利进行以及对今后的项目提供更可靠的技术经验。

关键词：淤泥质；搅拌桩；地基承载力

1  工程实例

本项目位于珠江三角洲地区的南部、西江出海河口地区。道路所处地貌以丘陵和平原为主，地势较平坦，道路主要以填方为主。本次所处施工地区的软弱地基主要是淤泥质土层。淤泥质土是指自然形态下的含水率在液限之上，自然状态下孔隙比在1.2±0.3，压缩后体积变化特别大，自然状态下水的含量高并且不容易渗水的粘性土[1]。淤泥质相对指标见图1。

表1  淤泥物理力学性能指标

对本工程道路软基处理要求如下：

（1）承载力特征值：机动车道载荷板试验中地基承载力≥120kPa，非机动车道载荷板试验地基承载力≥100kPa；

（2）工后沉降量：桥台与路基相邻处≤0.20m；箱型通道或涵洞处≤0.30m；一般路段≤0.50m；管线部位应满足管线专业要求；

（3）范围内的沉降：从出现问题的地基方圆100m 范围内的落差应小于 20cm；

（4）地基回弹模量应大于 20MPa。

2  软土地基处理方案

根据勘察报告可知，道路所在区域不满足道路路基承载力和压实度要求，需进行地基处理，对于本次施工现场淤泥质地基，处理方案采用双向钻杆接杆水泥土搅拌桩复合地基。

2.1机动车道采用水泥土搅拌桩复合地基

（1）水泥土搅拌桩加固范围为机动车道覆盖区域。

（2）场地场平至路基交工面标高作为搅拌桩施工平台。

（3）桩的直径为500mm，桩之间的距离为1.4m，梅花形布置,桩长深入持力层不小于 1m。

（4）水泥土搅拌法采用湿法，四搅两喷，具体参数见表2。

表2  水泥主要参数

2.2地基处理与复合

（1）搅拌桩施工完成后，回填0.4m砂垫层。

（2）复合地基静载试验承载力要求不小于120kPa。

（3）大范围施工前应进行成桩工艺试验，并选取特点明显的地段进行试验段施工，通过大量的试验来确定以确定在特殊地段下成桩需要注意的工艺以及在过程中需要控制的重要技术参数。

2.3不均匀沉降控制措施

    （1）桩顶砂垫层中间位置铺设一层三向土工格栅。

    （2）新老路基交界面采用宽2.0m，高1.0m的台阶过渡。

3  软土地基处理方案

本项目软基处理位于香海大桥桥下，桥下净空受限，采用双向钻杆接杆搅拌桩进行施工。

3.1施工流程

接杆双向搅拌桩需要穿越中粗砂和黏土层，为了尽量减小在施工过程中的机械阻力，第一次下钻带水进行预钻，疏松地层，然后采用自下而上的接杆工艺进行施工。施工流程见图1。

图1 施工流程

3.1.1测量定位及机具浆液准备

（1）测量定位：根据设计桩位布置图，放出桩位中心并做好标识，测出加固区域地面标高推算桩顶标高。

（2）桩机就位及浆液制备：将双向接杆搅拌桩机移至桩位处，钻头对准已放出的桩位中心点。垂直度偏差小于1%。采用双层自动搅拌桶进行拌制浆液，按已确定配合比严格控制水和水泥量。由上层拌制通过过滤转置下层，然后输送并过滤至储浆桶。开始注浆前及过程中随时抽查泥浆比重。

3.1.2施工过程控制

（1）带水切土搅拌：桩机对准桩位，检查无误后启动，使钻杆内侧和外侧的搅拌刀片顺时针和逆时针双向循环旋转，并且沿着导向架的方向向下开始带水打孔，直至桩底。

（2）水泥搅拌机吊入需要搅拌的临界高度，打开注浆泵，并停留孔底搅拌喷浆30s后，卷扬机将其提升，调速至3挡，钻头向上提升的过程中喷浆，提升单节钻杆高度。

（3）泥浆泵始终运行，搅拌刀片顺时针和逆时针旋转，调速3挡不变，钻头向下钻孔喷浆，钻进单节钻杆深度；

（4）重复喷浆搅拌提升：泥浆泵始终运行，搅拌刀片顺时针和逆时针旋转，将调速调整至 4 挡，钻头向上钻孔喷浆，提升单节钻杆深度；

（5）停喷下钻复搅：泥浆泵断电，搅拌刀片顺时针和逆时针旋转，钻头向下钻孔不喷浆，钻进单节钻杆深度；

（6）停喷提升复搅：泥浆泵断电，搅拌刀片顺时针和逆时针旋转，钻头向下钻孔不喷浆，提升单节钻杆深度；

（7）拆除一节钻杆：拆除一节钻杆，清洗干净，开始下一节钻杆施工

3.1.3施工参数控制

检测数量见规范[2]中的相关要求。对桩身强度应钻芯取样，要满足规范

[2]中的相关要求，28 天无侧限抗压强度大于0.8MPa。 其他未尽事宜按照规范[3]中的相关要求执行。

3.1.4施工其他注意事项

（1）水工场地周边应做好截水和排水沟，保证施工场地的干燥。 

（3）注意根据前面所述桩长控制的要求进行施工。桩体检测合格后方可填筑。 

（6）在边防通道及圹埂地段施工时，遇块石应挖除，回填素土密实后再进行打桩。

4 结束语

水泥搅拌桩技术常用于处理软弱地基承载力不足的施工方案中。在施工中更应注重过程控制和对主要参数的把控，对软弱地基处理提供更多并且细节明确的技术经验。

参考文献

[1]王君,刘福臣.对淤泥及淤泥质土定名的商榷[J].土工基础,2010,24(03):88-90. 通用硅酸盐水泥：GB 175-2007[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007.

[2]公路工程质量检验评定标准：JTG F80/1 -2017[S]. 北京:人民交通出版社，2017.

[3]建筑地基处理技术规范：JGJ79-2012[S]. 北京:中国建筑工业出版社，2012.

作者简介：李辉（1993—），男，主要从事公路施工技术研究。