钉形水泥土双向搅拌桩在高压缩性淤泥质粘土中的应用

任宪尊

摘 要：本文以我单位所施工的江阴大道为例，主要针对高压缩性淤泥质粘土地基采用钉形水泥土搅拌桩桩处理施工技术进行实践、研究和总结，为以后同类地基处理施工积累经验。

关键词：钉形水泥土双向搅拌桩；高压缩性淤泥质粘土；施工工艺

1 工程概况

江阴大道是江阴市中南地区重要东西向公路，其中JY-C标起讫桩号K5+058～K11+400，路线全长6.342Km，路基全宽为110m，主线标准宽度为47m～51.5m，两侧各设29.25～30m的绿化带。采用一级公路标准并兼顾快速化功能建设，全線主路设计为双向六车道、辅路为双向四车道，设计速度分别为100Km/h和40Km/h。

项目所处地区内场地表层为人工填土、其下为第四系全新统上段新近沉积的亚粘土、淤泥质亚粘土、亚砂土，中部为第四系全新统一般沉积的粉细砂、亚砂土；下部为更新统沉积的亚砂土、亚粘土和粉细砂。

2 现场不良地基情况

不良路基处理段岩土主要物理力学如下：

3 机械和原材料

3.1 施工机械配置

施工机械具体技术参数见下表：

3.2 水泥

固化剂选用强度等级为42.5级以上的普通硅酸盐水泥。水泥掺量为被加固软土质量的12%～20%。水灰比选用0.45～0.5。外掺剂根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的材料。

3.3 水泥土

现场取土，经检测其天然密度为1.716g/cm.3；然后根据设计图纸进行试配，水泥掺量分别为50kg/m、55kg/m及60kg/m。3种水泥用量试配7d、28d试验数据如下：

根据以上数据，为确保现场工程实体的质量，水泥掺量按照60kg/m的、水灰比按照0.50进行现场控制、施工。

4 现场施工

（1）开工前进行三通一平，备料以及绘制布设桩位点等施工准备。

（2）施工工艺（单桩）。

水泥土搅拌桩采用二搅一喷施工工艺：

①测量定位放线，待桩机进场后，先进行设备安装，内外钻杆旋转、浆泵及计量设施等调试正常后，桩机移至设计桩位，钻头对准桩位。

②下沉钻进：开动搅拌桩机，钻进位置应符合设计要求；保证钻杆垂直，两组叶片同时双向旋转沿导向架向下切土，钻杆下沉同时开启浆泵向土体喷浆（控制下沉速度以保证设计灰土剂量），松土、搅拌，下沉至设计深度并在桩底位置持续搅拌喷浆10秒以上。

③钻杆提升：叶片逆向旋转，关闭浆泵，钻杆提升并至设计桩顶标高停止。

④复搅：桩顶1～2m的范围内进行二次喷浆搅拌。

⑤桩顶处理：完成设计段落处理后，进行桩头人工修整和垫层施工，等待检测。

（3）施工主要技术参数见下表：

（4）质量控制。施工时的质量控制应符合以下规定：

①水泥浆液严格按预定的配比拌制，专人记录掺加用量，并拌和均匀。浆液倒入时加筛过滤，且保证不得离析、初凝。

②定期检查钻头叶片直径误差在-1cm～+3cm之间。

③现场操作人员填写的施工原始记录包括：施工桩号、日期、天气、喷停浆深度及标高；灰浆泵压力、浆液流量；钻机转速；下沉、提升速度等参数，并及时调整控制。

④严格控制钻机下钻深度、喷浆高程及停浆面，确保喷浆长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。一旦因故停浆，必须以最早的时间（3小时以内）补喷，喷浆搅拌机下沉至停浆面以下1.0m，超过3h按照规定重新补打一根桩。

⑤为最大程度达到软基处理效果，合理安排桩位施工顺序及施工间隔。

5 现场采集数据及分析

在完成钉形桩和钻芯取样结果后，桩顶部0.3～0.5米范围内，将桩顶质量较差的部分人工挖除后，并翻挖回填40cm的5%灰土兼作褥垫层使用。

铺设沉降观测点如下表所示：

沉降数据符合设计及规范要求。

6 结语

项目所在的苏南地区是江苏经济最发达的区域，也是中国经济发展最快最发达的区域之一；随着基础建设蓬勃发展，钉形水泥双向搅拌桩将在高压缩性淤泥质粘土不良地基处理中充分发挥其环保、快速、高效的优势和广泛应用，也能为国内类似的软基加固提供宝贵的借鉴意义。

参考文献：

[1]江苏省工程建设推荐性技术规程.钉形搅拌桩复合地基技术规程[苏TG/T024-2007].

[2]刘松玉，钱国超，章定文.搅拌桩复合地基理论与工程应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2006：24-36.

[3]叶观宝，高彦斌.地基处理（第3版）.中国建筑工业出版社，2009-06.