深层水泥搅拌桩在灌河北泵站工程中的两种应用

摘要： 水泥搅拌桩是软基处理的一种有效形式，用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，软土与水泥经一系列物理化学反应后发生硬结，不仅提高了基础强度，经咬合搭接搅拌形成的排桩还能起到防渗墙功能，两者效果都很明显。同一机械、同一班组即可完成两种不同作业项目，减少因不同方案所带来的施工管理任务，可很快进入下道工序，缩短了工期，事半功倍。

关键词： 水泥搅拌桩；质量控制；灌河北泵站

Abstract: The cement mixing pile is an effective form of soft foundation treatment. Spraying the cement into the soil by mixing pile driver and the making full mixing, which makes induration of the soft soil and cement through a series of physical and chemical reaction, which not only improves the foundation strength, but also brings the function of cutoff wall by the pile formed by occlusion and stirring, with significant effects. One kind of machinery and one team can complete two different operating projects, reducing the construction management tasks of the different options, which may lead soon entering the next process, shorten the construction period, and brings a double results by doing halt the work.Key words: cement mixing pile; quality control; the north pump station of Guanhe

中图分类号：TU723.3 文献标识码： A文章编号：2095-2104（2012）

水泥搅拌桩是软基处理常用的一种有效形式，经咬合搭接搅拌而形成的排桩还能起到防渗墙作用，不同使用功能的搅拌桩其施工工艺存在一定的差异。

一、工程概况

灌河北泵站是江苏省通榆河北延送水工程的第二级提水泵站，工程位于连云港市灌南县长茂镇长茂村，主要作用是抽盐城市境内的通榆河水北上向连云港市送水。该站设计流量50 m3/s，设计扬程H=1.56m，由5台卧式潜水贯流泵机组组成。泵站进水流道进口侧各设一台套回转式清污机，共用一台皮带输送机。

二、泵站基础布置

站身和上、下游翼墙基础底板落在③2层淤泥质粘土上，该层土压缩性高，力学强度低，不能作为天然地基持力层，需进行地基处理。经比选，站身和上、下游第一、二节翼墙基础处理采用钻孔灌注桩予以加固，清污机桥地基采用φ60cm水泥搅拌桩加固；根据防渗需要，在上、下游翼墙和站身下布置防渗搅拌排桩，以增加基础抗渗能力。搅拌桩布置如图1。

图1 水泥搅拌桩布置图

三、施工流程

水泥搅拌桩的施工工艺主要包括施工前的准备工作、施工工艺流程、施工质量控制等，不同种类、不同地质条件以及不同使用功能的搅拌桩，其施工工艺存在一定的差异。

1、施工准备

（1）详细研究施工场地的工程地质条件，确定桩机型号；

（2）各种参数的确定主要确定水泥掺量及水灰比，水泥采用PO32.5级的普通硅酸盐水泥，工地贮存时间不超过2个月。

水泥掺量的确定：根据工程地质条件，按设计提供的参数值进行室内配比来确定水泥掺量。先到施工现场取土，根据地质报告，钻取工程桩基场地土层，再作配比试验。本工程地质及工程设计要求搅拌桩水泥掺量为15%，实际施工前分别做12%、15%、18%水泥掺量的现场试块，用7天、28天的试压结果进行对比，确定施工时基础搅拌桩水泥掺量为18%。用同样方法确定防渗搅拌桩水泥掺量为17%。

水灰比的选择：根据多年搅拌桩的施工经验，水泥浆液中水泥用量与软土地基天然体积之比一般为12%～18%（通过现场水泥土强度试验确定），基础水泥搅拌桩水灰比一般选用0.4-0.6比较合适，防渗水泥搅拌桩一般控制在1.5～2.0左右。但水泥等原材料及施工气候、环境对水灰比有一定影响，施工时视实际情况作适当调整。

（3）施工前标定深层搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配合比和施工工艺：

①依据设计图纸要求，确定搅拌桩施工方案，做好现场平面布置，安排施工供水，布置水泥制浆及泵送系统，且控制送浆距离不大于50m，保持操作人员相互通视良好；

②按设计要求，进行现场测量放样，定出轴线及桩位；

③现场布置安排制浆操作间，制浆池及供排水设施；

④安排好劳动组合，配备好各工种人员；

⑤初步设定水泥浆水灰比后，在建筑物底板的外侧进行试打，确定喷浆压力、成桩时间和最终确定水灰比。

2、施工工艺流程

基础水泥搅拌桩采用“四搅两喷”方式，具体流程为：定位制备水泥浆预搅下沉喷浆搅拌上升重复喷浆搅拌下沉重复搅拌上升完毕移位。

防渗搅拌桩采用“四搅一喷”的方式进行，施工过程基本同基础搅拌桩施工，具体工艺过程如下：

（1）施工平台

机架就位前，先将施工平台修整成形，施工平台高差控制在15cm范围内，以便于机架移动后能在很短时间内调平。

（2）放样定位

本工程是单排防渗桩，根据这一特点，以每排桩的中心轴线为控制轴线，先进行抽槽，槽内每间隔20m布设一根控制桩，便于施工时定位。

（3）桩机就位

施工平台形成后，桩机就位并进行找平和调整。桩机调整即控制桩机两个方向的倾斜，一是沿防渗墙轴线方向的倾斜，二是垂直于防渗墙方向的倾斜。桩机初次的垂直度及平整度校正采用水准仪和经纬仪进行，调整到位后，紧固导向架与桩机平台之间的连接件。施工过程中，由于经初次仪器校正后，导向架与桩机平台间已垂直，桩机调整可采用三根连通管进行。三个点的布置位置为：桩机平台近导向架处两个角点；桩机平台尾部中间位置布置一个点，每次可通过三个点的高差及桩机的相关尺寸，可算出机架垂直度及桩机水平是否符合要求。

必须保证机架的平整度和导向架的垂直度，才能保证桩与桩之间的咬合搭接。搅拌桩的垂直度偏差不得超过5.0‰，以保证咬合搭接宽度（桩圆心之间的连线方向）在沿桩长的任意处都不小于15cm。

3、施工质量控制

水泥搅拌桩的施工质量是保证工程质量的关键，为保证搅拌桩施工质量，按下列程序严把质量控制关：

①预先控制：在该部位施工前，首先组织技术工人学习有关技术规范，提高人员的业务水平；其次进行技术交底，根据设计要求和试桩确定的搅拌桩各项技术参数，明确施工人员的工作要点和质量责任，以保证桩基质量。