中交一航局第二航务工程有限公司 山东 青岛 266071
摘要：本文通过水泥深层搅拌法在月东油田人工岛软基加固中的实践，总结出了一种革新的水下深层水泥搅拌桩施工工艺--“一喷四搅”CDM施工工艺，经现场施工检测表明，针对淤泥、淤泥质粉质粘土，采用“一喷四搅”CDM施工工艺，其成桩和桩身强度能满足设计要求。
关键词：水泥搅拌桩；施工工艺；检测
1 概述
月东油田人工岛位于中国渤海辽东湾北端，北距辽宁省盘锦市约40Km，西距锦州市100Km，东距营口市40Km。辽河湾北部底平、坡小、水浅、热容量小，受大陆影响最为显著，成为渤海冰情最严重的海区。
人工岛工程码头结构采用重力式方块结构，因原始土层软弱，地基承载力和变形不能满足使用要求，因此设计确定码头基础加固采用水下深层水泥搅拌桩。CDM拌和体厚度为6.8m，顶标高（国家85高程，以下同）为-9.2m，底标高加固至-16.0m。拌和体加固要求采用水泥为普通硅酸盐或硅酸盐水泥，标号不低于32.5R，每方拌和体掺入量≥300Kg，CDM加固体设计标准14天无侧限抗压强度≥1.0Mpa，28天无侧限抗压强度≥1.4Mpa，90天无侧限抗压强度≥1.8Mpa。
本文主要结合我公司在水深、流速大的海区成功进行了CDM拌和桩施工，通过对三种CDM施工工艺的比较与改进，最终提出了“一喷四搅”CDM施工工艺，由此解决了顶部溢浆、底部喷浆不足、搅拌不均匀等问题，为本地区及今后类似工程CDM施工提供了可借鉴的经验。
2 码头加固区地质与土层分布
人工岛岛体建造工程所处区域的地质多为淤泥、淤泥质粉质粘土，各层土质情况如下。
各层地基容许承载力（见表1）
图8
施工过程中出现个别桩钻进困难，采取下钻开始喷浆的施工工艺。
3.3.2本次施工的总结：图8
桩底标高达到设计标高，CDM着底良好。
顶部溢浆问题解决。
底部喷浆不足问题解决。
堵塞喷浆管解决。
3.4确定的CDM拌和桩“一喷四搅”施工工艺
3.4.1施工船舶选择
本次CDM施工平台由1000t方驳64m×16m，焊接25m高桩架组成，装设6台钻机，桩架可在钢轨上来回移动，有效作业区域为32m。
3.4.2施工效率的确定
根据设备的性能及施工水域特性，每罐水泥浆搅拌时间控制在15到20分钟，正反搅相结合。六台钻机一天24小时施工可以打桩75根，所需要水泥量为120吨。
4 CDM拌和桩施工
4.1施工步骤
将施工区坐标输入电脑，形成电子海图，绞动锚缆通过GPS引导定位方驳在施工区精确定位。在桩架的钢轨上用白油漆每110cm标出一个点，即所对应的桩位。严格按照钢轨上白油漆标出的桩位进行对桩，确保桩的平面位置准确，桩位平面位置误差要控制在5cm以内；同时要严格按照设计深度控制桩顶和桩底标高，控制误差在±200mm之内。
将钻头提升至与甲板同一高度，在测试电脑中输入日期、桩号、桩深、段浆量、总浆量，手工记录开始下钻时刻，监测记录仪器为深层搅拌桩监测仪型号为MLF-ID。
开始以五档下钻至泥面，用四档搅拌下钻至设计标高（-16.0m）；
当下钻至设计深度后手工记录着底电流、开始喷浆并记录着底喷浆时间，着底喷浆梁控制在120L以上；
开始以二档提升钻机，边搅拌边喷浆直至提升至止浆面深度（-9.7m）；
以三档速度下钻复搅至设计标高，下钻过程不喷浆；
再次以三档速度复搅提升钻头至止浆面深度；
以五档速度提升钻头至甲板高度，清理钻头泥团，移动钻机至下个桩位；
每打完3～5个桩位将钻头提升出水面用海水清洗输浆管道。
4.2质量保证措施
钻机在下钻过程中如果贯入作业困难时，可采取喷浆或降低贯入速度等措施穿越硬层。
搅拌钻头提升喷浆时，后方供浆必须连续，一旦因故停泵或断浆，立即通知前方，以防止漏喷断桩。停泵或者断浆后应从停浆面搅拌下钻1m然后才能继续喷浆提升至设计止浆面。
制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。因停电或设备故障等原因不能连续作业，停工时间在1小时以上时，应全面冲洗输送管道，防止水泥在输送泵及管道中结块。
为保证搅拌机正常运行，每处理3～5组搅拌桩对搅拌头进行一次检查和清理。施工中每搅拌作业10～12h清理一次喷浆管路。
严格按照设计计算参数控制海水、水泥、外加剂的添加量。施工过程中由专人负责浆液配制，及时测量浆液比重、水泥及外加剂的用量，控制浆液质量，定时检查维护制浆泵送系统，保证施工时连续供浆。
在施工过程中由专人负责浆液配制，及时测量浆液比重、水泥及外加剂的用量，控制浆液质量，定时检查维护制浆泵送系统，保证施工时连续供浆。
5检测结果
通过取芯检验，本工程共有CDM拌和体施工19720m3，取芯检测为三直一斜，经检测，拌和桩搭接满足设计要求，所取芯样强度及变异系数达到设计标准并符合规范规定（见表2）。
无侧限抗压强度统计表 表2
6 结束语
目前国内采用水下深层水泥搅拌法加固软土地基建造重力式码头的工程只有天津港东突堤北侧码头工程和烟台西港池二期工程等少数工程实例，可借鉴施工经验较少。重力式码头软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被基床块石等覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。
由现场成桩典型施工、后期大面积施工及取芯检测结果表明，采用“一喷四搅”CDM施工工艺，通过改进喷浆方式、降低喷嘴位置，解决了顶部溢浆、底部喷浆不足、喷浆管堵塞等问题，桩体连续性、着底情况及相邻桩搭接情况良好。“一喷四搅”CDM施工工艺受施工环境条件制约少，可全天候施工，能显著地提高工效，缩短工期，施工参数定量化，容易控制施工质量，因此本工程采用的“一喷四搅”CDM施工工艺是成功的。
论文作者:贾朝珲
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/22
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