浅谈水泥土搅拌桩止水帷幕在实际工程中的应用

陈 辛

中铁城建集团南昌建设有限公司

浅谈水泥土搅拌桩止水帷幕在实际工程中的应用

陈 辛

中铁城建集团南昌建设有限公司

水泥土搅拌桩止水帷幕是由一定比例的水泥浆液和地基土用搅拌机在地基深处就地强制搅拌而成，具有施工时无振动、噪音小、无污染、造价低、施工操作安全的特点，通过在黄骅南站区综合整治工程中的使用，起到改善基坑边坡稳定性、抗渗性能，达到止水、挡土的良好效果。

水泥土搅拌桩；止水；基坑

1 水泥土搅拌桩基本内容

水泥土搅拌桩是对饱和粘性土地基进行加固的一种方法，其适用范围较广，包括淤泥、粉土、细沙含水层等，同时，也可用于支护基坑结构的处理过程中。

水泥土搅拌桩以围护作用参与到基坑的支护时，主要作用时保证基坑在土方开挖后的支护安全和稳定，避免坍塌、渗水以及裂缝等情况的发生。

水泥土搅拌桩将水泥当做固化剂，将水泥注入土层内，在经过深层搅拌机对软土和水泥进行搅拌，逐渐形成水泥土，经过一段时间后，软土变得硬结，并具备了更高的强度和水稳定性，更为整体，水泥土挡墙也在软土硬化后逐渐成型。

2 工程阐述与地质条件情况

2.1 工程阐述

黄骅南站区综合整治工程位于河北省黄骅市黄骅南站站区内，地下室面积：东西长79.11m，南北宽41.05m，设一层地下室，基坑开挖至-7.1m。该工程地下1层，地上部分11层、局部12层，总建筑面积为21835.18m2（其中地上18615m2，地下3220.18 m2）。基础采用CFG桩复合地基处理筏板基础，建筑耐久年限为50年，建筑耐火等级为二级，抗震设防烈度为60。

2.2 工程地质条件

现场为滨海平原，场地平坦。本工程拟建场地地基土层主要由第四系河流洪积--滨海相沉积的粉质粘土、粉土及砂类土等组成。根据地基土类别及工程地质性质，工程地质概况见下表：

岩土编号 ① ② ③土层或岩层素填土粉质粘土粉质粘土状态松散可塑可塑—软塑层厚（m）0.3～1.302.7～5.02.2～5.7层顶标高（m）99.09～99.3497.79～98.3093.43～95.54内摩擦角（度）12.4粘聚力(kPa)16 fa(KPa)90100

④⑤⑥⑥-1⑦⑧⑨⑩粉土粉质粘土粉砂粉土粉砂粉质粘土粉质粘土粉质粘土中密－密实可塑松散稍密—中密中密软塑可塑可塑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 水文地质条件

根据地勘资料，地下水类型为潜水，水位埋深2.5～3.40m，主要受大气降水及周围地表水体的影响。据该地区地下水资料，近3～5年最高水位标高为1.00～1.50m左右，接近自然地面。

3 施工组织安排

为加快施工进度，确保年底寒冬来临之前整个止水帷幕的保质保量完成，止水帷幕施工将从两边分别施工同时进行湿法施工，每个工班同时配备相应的施工人员。水泥搅拌桩的施工顺序、桩机施工流向安排、人员及施工机械安排如下图所示：

水泥搅拌桩施工顺序示意图

桩机施工流向图

4 施工现场准备

4.1 施工设备准备

按照施工规划的具体需要，开展设备的配置工作：SJB-II型深沉搅拌机2台、注浆泵2台、灰浆搅拌机2台、高压管若干、配电箱2个、潜水泵2台。

4.2 施工前准备

(1)场地平整，先把样本提前放置于水泥土搅拌桩（湿法）的施工范围内，开展平整工作时，需要参考桩机的宽度，对桩位处的所有障碍物进行清理，再用反铲挖带状沟，规格为1.0m宽，0.8m深，并顺其长向借助桩机设备进行施工。

(2)设置施工平面。设置水泥库时，尽量靠近送浆机，使送浆员的搬运压力降低，在施工开始之前，需要对地线管线的具体位置准确掌握，采用改移或者其他方式来处理影响正常施工的管线。

(3)掺入水泥量：根据具体施工规划，使用P.S.32.5矿渣硅酸盐水泥，每米水泥掺入量为117.6kg±5kg，水灰比为1:0.5。

(4)施工测量：

以设计交底提供的测量控制基准点为基础，根据施工控制网，测设搅拌桩中心线，在中心线上布设桩位，插上标签，经复核无误后方可施工。

(5)以便于等级施工记录为追求，将搅拌桩开展编号处理。

5 水泥土搅拌桩施工工艺

5.1 施工工艺流程图

5.2 控制要点

(1)移机：为满足桩机正常行走的需求，需要对施工现场场地进行平整，保证机械在展开施工时足够稳定。维持钻机的底座在水平垂直位置，控制其偏差小于1%，并且当发现其垂直度超过1%，需要紧急处理，保证施工过程中桩机的垂直度在1%之内，调整过程应该在为开展开施工过程前完成。

(2)控制桩机对位及其偏差：钻机准确对位，在进行桩机对位工作时，施工人员需要对桩位的准确性进行检查，控制其偏差在10mm之内，确保桩位偏差在成桩后维持在50mm之内，同时相邻桩的咬合做出一定的要求。

(3)控制桩长以及停浆面：在开展工程桩的施工之前，需要对深度计开展校验工作，或者是在对钻杆标记一定的尺寸，上报监理对校验结果进行验证，维持到达设计深度的桩机钻，其提升的速度在0.9／min以内，保持匀速提升。水泥土搅拌桩（湿法）需要在设计桩顶标准高度20cm以下设计停浆面，停浆面在到达总体地面50cm以下时，及时对送浆阀门进行关闭。

(4)控制送浆量：送浆时需要严格按照设计规划进行，为了确保送浆量满足设计规划的具体要求，送浆员需要严格把控送浆使的总量以及保证送浆的均匀，维持在117.6kg/m±5kg/m，杜绝随便送浆，以及因不均匀的送浆过程而产生断桩现象。

5.3 控制整体施工质量

水泥搅拌桩想要达成止水作用的效果，需要水泥土搅拌桩形成整体，基于此种因素，要求施工人员在开工之前明确质量技术要求，在施工过程中，设置专人严格把控施工质量，达成“五控制”效果：控制搅拌桩桩长、控制水泥用量、控制桩径、桩位以及垂直度。具体检查制方法如下表：

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5.4 冬季施工措施

(1)安排专人测量施工期间的室外气温、室内气温并做好记录，在现场对每台泥浆搅拌泵进行出机温度和喷浆口温度的测温；要求泥浆的喷浆温度保证在5℃以上。

(2)工地的临时供电及管道等材料做好保温防冻工作：

泥浆拌制：泥浆拌制防冻采用可移动式挡风墙，以备在水泥搅拌桩喷搅有风时挡在风向的一侧，以防止泥浆的喷浆温度伤失而受冻。

拌合水输送：拌合水采用自来水，冬季提高水温，管路采用毛毡毯包裹一层进行保温。

泥浆输送：泥浆输送管用毛毡毯包裹进行保温输送。

(3)成品保温：水泥搅拌桩施工完毕后及时用毛毡毯覆盖保温或覆土保温。

5.5 施工注意事项

(1)动工前的放线过程需要严格按照规划点进行，明确各个桩的桩位，并开展编号处理。完成放线定桩工作后，需要派专人对其准确性进行检查，保证移机就位时的准确性，在进行纵向移机就位时，以看到两侧桩位为基础，保证桩机的垂直度。

(2)当第一次搅拌到底时，保证在桩底位的搅拌时间达到30S以上。为满足均匀搅拌的目的，需要在停机之之后再进行搅拌时，下沉或者提升0.5m。

(3)施工过程中杜绝硬接驳，保证搅拌相邻桩的时间在24 H之内，在遭遇硬接驳时，及时用补桩等方式来挽救，确保连接桩墙时的整体完整。

(4)在遭到下沉粘性土较为困难时，需要减缓下沉和提升的速度，杜绝钻杆以及动力头发生扭断或者扭坏现象。

6 结束语

经过此次工程的实际应用，验证了水泥搅拌桩在含水层，包括粉质粘土、粉土以及砂类土等方面做止水帷幕是种行之有效的办法。基坑的支护结构，在整个水泥土搅拌桩施工，包括完成地下室的整体施工过程中，为发生渗水、裂缝或者坍塌迹象，表明其止水效果明显，为以后类似工程提供了有益的借鉴。

[1]GB 50202—2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范.

[2]JGJ 79—91.建筑地基处理技术规范.

[3]JGJ 120—2012.建筑基坑支护技术规程.

[4]YBJ 225—91.软土地基深层搅拌加固法技术规程.