水泥搅拌桩地基处理技术在小河口泵站中的应用

高春宝

（河北省玉田县水务局，河北 玉田 064100）

水泥搅拌桩地基处理技术在小河口泵站中的应用

高春宝

（河北省玉田县水务局，河北 玉田 064100）

通过水泥搅拌桩地基处理技术在玉田蓟运河泵站更新改造中的应用，介绍了水泥搅拌桩地基处理技术施工方法、施工工艺、质量检验，对单桩竖向抗压承载力、单桩复合地基承载力进行检测。

水泥搅拌桩；质量检验；承载力；施工工艺

1 工程概况

小河口泵站位于河北省玉田县杨家板桥镇小河口村西北，蓟运河左岸，属于海河流域。小河口泵站为灌排两用的中型泵站，工程等别为Ⅲ等，建于1965年，防洪标准为20a一遇，设计排涝标准为5a一遇，设计流量18m3/s，总装机容量为1960kW。共安装有7台机组，5台48ZL－87型和2台28ZBL－70型立式轴流泵，配套电机单机功率分别为330，155kW， 泵站承担着0．64万hm2农田的排水和0．72万hm2农田的灌溉任务。

2 水泥土搅拌桩布置

工程地质资料显示，前池挡土墙部位的地基承载力不能满足工程设计要求，所以需进行地基加固处理，根据设计要求本工程前池挡土墙地基加固采用水泥土搅拌桩，桩位按正方形布置，桩径0．7m，桩长10m，桩顶设30cm厚碎石褥垫层和10cm厚混凝土垫层，搅拌桩选用P．O 42．5普通硅酸盐水泥。

3 施工准备

3．1 材料

（1） 水泥。 用P．O42．5＃普通硅酸盐水泥， 要求新鲜无结块。

（2）外加剂。塑化剂采用木质素磺酸钙，促凝剂采用硫酸钠、石膏；应有产品出厂合格证，掺量通过试验确定。

3．2 配合比

水泥掺入量一般为加固土重的7%～20%，每加固1m3的土体掺入水泥110～160kg。

3．3 主要施工机具

（1）机具设备。深层搅拌机、履带式起重机、灰浆搅拌机、灰浆泵、冷却泵及其配套设备。

（2）主要工具。导向架、集料斗、磅秤、提速度测定仪、电气控制柜、手锤胶轮车等。

3．4 作业条件

（1）现场符合“三通一平”的施工条件，地下以及高空的障碍物清除完毕。

（2）基础轴线及标高测量完毕，基础的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护。

（3）根据轴线放出桩位线，用木橛钉好桩位，并用白灰作标识，以便于施打。

（4）施工前必须打试验桩，确定打桩设备、施工工艺及技术措施是否适宜。

（5）要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序，制定施工方案，作好技术交底。

4 施工工艺

4．1 工艺流程

湿法工艺流程如图1。施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0．38～0．75m/min的速度沉至要求的加固深度； 再以0．3～0．5m/min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵，将砂浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面，即完成一次搅拌过程。用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体，外形呈“8”字形。

图1 湿法工艺流程

施工中固化剂应严格按预定的配比拌制，并应有防离析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。

搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉过慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

所有使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录；喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。

当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌30s，水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

预 （复）搅下沉时，也可采用喷浆的施工工艺，但必须确保全桩长上下至少再重复搅拌一次。

5 施工工艺标准

施工场地应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物。基础底面以上宜预留400mm厚的土层，搅拌桩施工到地面，开挖基坑时，应将上部质量较差桩段挖去。

根据前池挡土墙或桩位主要轴线，按图纸测放桩位，桩位允许偏差小于50mm。

搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体的任何一点均能经过20次以上的搅拌。

竖向承载搅拌桩施工时，停浆面应高于桩顶设计标高400mm。在开挖基坑时，应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。

施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得大于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。

施工前应确定灰浆泵输浆量、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等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验，确定施工工艺。

所使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、水泥和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录；喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。

搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并应有专人记录。

当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。

施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0．5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3h，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。

6 质量检验

施工开始前，承包人应同监理人复核孔位的现场放样成果，经监理人签认后，可开始施工。

水泥土搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持全程的施工监理。施工过程中必须随时检查事故记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。

水泥土搅拌桩成桩3d后，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性。检查数量为总桩数的1%，且不少于3根；成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面下0．5m），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。

载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并在成桩28d后进行。检验数量为桩总数的0．5%～1%，且每项单体工程不应少于3点。

经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d后，用双管单动取样器钻岩取芯样做抗压强度检验，检验数量为施工总桩数的0．5%，且不少于3根。

基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符合设计要求，应采取有效补强措施。

检测结果表明，单桩竖向抗压承载力：1#桩在最大试验荷载556kPa（214kN）时，累计沉降量为10．51mm。此桩的单桩竖向抗压承载力特征值不低于278kPa（107kN）；单桩复合地基承载力：2#桩在最大试验荷载360kPa时，累计沉降量为9．37mm。检测结果表明,该试验组的单桩复合地基承载力特征值不低于180kPa。

［1］JGJ79—2002，建筑地基处理技术规范［S］．

［2］GB50202—2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］．

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Cement mixing pile foundation treatment on Xiaohekou Station of Jiyun driver

GAO Chun－bao
（Yutian County Water Authority of Hebei Province，Yutian064100，China）

In this paper， cement mixing pile foundation treatment in Yutian Pumping Station Renovation Jiyun application，introduced the processing of cement mixing pile foundation construction methods， construction technology， quality inspection， vertical compression of the pile bearing capacity， pile composite foundation for testing．

cement mixing pile； quality inspection；bearing； capacity of the construction process

TV52

A

1672-9900（2010）05-0092-03

2010－10－09

高春宝（1966－），男（汉族），河北玉田人，高级工程师，主要从事水利工程规划设计与管理工作，（Tel）0315－6113320。