水泥搅拌桩在水闸软基施工中的应用

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1、水泥搅拌桩在水闸软基施工中的应用水泥搅拌桩在水闸软基施工中的应用　　一直以来，水闸都是水利工程中的重点建筑物工程。但是在广东珠江三角洲地区及沿海区域,软弱土地基分布很广,地基强度及承载力很低。在该地区修建水闸，软土地基处理是一个非常突出的问题。水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂,通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土,处理效果显著,处理后可很快投入使用。因此，水泥搅拌桩是水闸施工中常见的软基加固方法之一。　　某水闸工程属Ⅲ级中型水闸工程，闸室共6孔(9m×6=54m)，

2、总净宽54m，闸室结构为钢筋混凝土两孔一联山型结构，底板尺寸×18m;液压启闭平面钢闸门，设计流量280m3/s;闸上设有7m宽、汽车荷载20t级的交通桥。　　据该工程地质钻孔资料，土层变化基本情况为:第1层:素填土。厚度为～，层底高程为～-(珠基);第2层:全新世时期河流冲淤土。厚度为～，层底高程为-～-;第3层:粉质粘土-粉土。厚度变化大，为～，层底高程起伏也很大，为-～-;第4层:粉土。厚度为～，层底高程为-～>-;第5层:灰岩。层顶高程->～-，高差起伏甚大，南北向起伏比东西向起伏大。　　基础原设计采用D400混凝土预应力管桩，试桩

3、发现，预制桩一进入岩层尚未达到收锤标准，4根试验桩均发生偏移现象，桩中心最大偏移250mm，桩中心最少偏移150mm，未能达到规范要求。造成此现象的主要原因是基岩高差起伏甚大，桩尖一接触坚硬的石灰岩产生滑移。后经业主、设计单位、监理单位商量决定，改为水泥搅拌桩基础，采用D550水泥搅拌桩。搅拌桩呈梅花形布置，桩距1200mm，设计桩长～，搅拌桩上端为×18m，C20混凝土底板厚1m，上部结构为C20墩墙，高。桩基水泥搅拌桩1157根，总进尺7770m。　　为了摸清水泥搅拌桩的特性，于当天进场了1台PH-5A型搅拌桩机，按照常规的搅拌桩施工数

4、据(水灰比，水泥掺入量75kg/m)，于次日施工了4条试验桩(根据地质情况自西向东编号)，并于7d龄期时简易触探试验，结果试验桩的部分深度低于设计要求的40击。　　试验结果表明，按常规经验施工的部分试验桩达不到设计要求，并且强度不足，主要分布在搅拌桩上部0～的范围中。经过对比地质资料分析，主要原因如下:　　(1)根据地质资料显示4#桩位于水闸东部，建基面土层为淤泥质粉质粘土，以淤泥为主，局部淤泥质土，黑灰色，以细粒土为主，含有机质，夹含腐殖质、粉砂，呈流塑状、高压缩。天然含水量一般为%～%。该土层与水泥浆液搅拌后，物理～化学作用较慢。其它试

5、验桩建基面土层为淤质粉砂，土层与水泥浆液搅拌后，物理～化学作用较快，能满足设计要求。　　(2)在搅拌桩上部2m范围内，由于侧限减少及基坑排水原因，容易造成水泥浆液扩散，造成局部强度偏低。　　(3)水泥浆泵站离深层搅拌机较远，水平距离大于100m。通过对照地质资料分析认为，要达到设计要求，同时又不造成浪费，须对改进成桩的工艺及进行现场试验配比。　　根据试验结果，如果要达到设计要求，必须改进成桩的工艺，在此基础上分析了影响成桩的关键要素，有区别做了编号为5#、6#、7#、8#(自西向东编号)的第2批试验桩。其成桩要点如下:　　(1)提高桩体上部

6、2m的水泥掺入量。水闸东面底板基础为淤泥质粉质粘土，搅拌桩上部2m范围内水泥掺入量提高20%，水泥掺入量提高为90kg/m。　　(2)加入外加剂(早强剂)有利于减少水泥在高含水量淤泥层中的扩散，7#、8#桩加入三乙醇胺，用量为水泥含量的%。　　(3)调整水灰比。水灰比由原来的降为。　　(4)校正喷浆口位置。将搅拌叶片的喷浆口位置校正到搅拌轴中心线1/3位置处，使水泥浆更集中。　　(5)严格管理。搅拌系统采用两级搅拌，一搅浆池，一输浆池，保证水灰比的稳定。搅拌灰浆时，应先加水，然后按水泥、减水剂、石膏顺序投料，每次灰浆搅拌时间不得少于2min

7、，应将水泥浆充分拌匀。水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤筛，把水泥硬块剔出。严格控制提升速度，提升速度不得大于/min。全线交接手续明确，全过程进行严格的技术监督。　　(6)在搅拌桩上部2m范围内，由重复搅拌2次改为3次，提高土体与水泥浆液的拌和均匀性。　　(7)在水泥浆泵站离深层搅拌机应小于50m，越近越好。　　42次试验桩检测结果　　2次试验桩施工完毕后1周立即进行了简易触探试验，结果见表1。　　表1水泥搅拌桩触探试验成果　　表1试验结果全部符合设计要求。为深入直观了解搅拌桩的桩体情况，在30d龄期时进行了34#、67#桩的抽芯试

8、验，结果岩芯完整。抽芯试验结果见表2。　　表2水泥搅拌桩抽芯试验成果　　表2表明，无侧限抗压强度达到设计要求的。根据上述结果，采用了75～90kg/m水泥渗入量，外加%乙醇胺，水