中交第三航务工程局有限公司宁波分公司 浙江宁波 315000
摘要:真空预压作为更有效、更快捷的软基处理加固方法，越来越得到认可，相应的工程也越来越多，作为真空预压成败的关键，黏土密封墙的施工质量决定着整个真空预压的施工效果及成败。本文主要介绍在浙能嘉兴独山煤炭中转码头项目陆域区域二软基处理工程中黏土密封墙的施工技术。
关键词:真空预压 黏土密封墙 泥浆搅拌桩
1、工程概况
本工程位于浙江省平湖市独山港镇，处于杭州湾北岸中部益山与独山之间的六里湾岸段，在嘉兴电厂一、二期卸煤码头东侧约280m处，属于嘉兴港独山港区D区。
软基处理面积为166155m2，处理方式采用塑料排水板+真空预压。本工程密封墙采用泥浆搅拌桩形式，由两排桩径为70cm的泥浆搅拌桩组成，搭接宽度为20cm，桩中心距50cm，密封墙深度以8.5m（桩底高程不高于-5.5m）为控制标准，黏土密封墙渗透系数小于1×10-6cm/s，拌合后墙体的黏粒含量大于15%。
2、工艺原理
采用泥浆搅拌桩对真空预压加固区周边进行密封，其原理是利用搅拌桩机下搅上提过程中钻头周边形成的一瞬间真空腔，通过高压泵将一定浓度的泥浆压入并和砂层进行混合，形成一条密封性能较好的泥浆桩，各桩之间再相互搭接20cm，在加固区周边形成一条有效的密封带，从而在抽真空时达到密封作用。
工艺流程图
4、土源的选取
泥浆搅拌桩成桩所掺入的主要添加物就是黏土，土源的好坏，直接影响到密封墙的密封效果，最终影响到真空预压的效果，为使密封墙渗透系数到达1×10-6cm/s，需多处选取土源，经过试验检测，综合比较，考虑黏土渗透系数、运距、供应充足性等多项要求，力求不在材料上出现问题。
5、施工工序及控制
5.1 泥浆搅拌桩典型施工
泥浆搅拌桩密封墙施工前先进行施工试验，确定搅拌机械的泥浆泵输浆量、泥浆经输浆管达到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。
施工试验结束7天，进行现场渗透试验和抽芯取样。渗透试验每组桩1组，渗透试验后提交成果报告。抽芯试验后提交成果报告。抽芯采用钻孔取芯，每组桩≥2孔，并全孔取芯，取芯工具采用单动双管。通过取出的芯样可以对喷浆搅拌的连续性、均匀性进行直观鉴定，判断搅拌工艺效果。对芯样进行室内渗透试验，以判断现场施工与室内试验在抗渗透性能方面的差距，从而预测大面积施工的综合效果。
施工试验结束后提交总结报告，确定大面积施工选用搅拌浆液材料、搅拌工艺组合和各项施工工艺参数，以及泥浆掺量。
5.2 定桩位
根据测量人员提供的控制点，放出具体桩位，并使用细竹钎（竹尖涂有红油漆）作为桩位标志。桩机移位时特别注意桩位标志，以防细竹钎偏移。
5.3 桩机就位
泥浆搅拌桩的施工现场事先平整，清除地上和地下一切障碍物。
施工前进行桩位放样，桩位明显标志，桩位放样偏差≤5cm。
利用桩机底部步履装置，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机。使桩机水平，搅拌机铅直，倾斜率满足规范要求。为了保证桩位准确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm，保证桩机支撑稳固，特别注意泥浆搅拌桩桩机起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度。
5.4 制备泥浆
严格按配比试验结果进行控制，制备好的浆液不得停置时间过长。浆液在泥浆搅拌机中要不断搅拌，直到送浆前。送浆时将制备好的浆液送入集料斗内。制备泥浆需满足以下要求：
① 搅拌头下沉到一定深度时，开始拌制浆液，浆液搅拌严格按试验确定，控制泥浆及其他外加剂的掺入比。
② 制备好的浆液不得产生离析现象，泵送必须连续。
③ 一次制备足够的浆量，能保证注浆连续供浆，以满足喷浆搅拌均匀和连续性。
④ 每桶浆液必须测量其浓度和比重，达到施工试验确定值、满足要求后方可注入储浆桶，由注浆泵在搅拌喷浆时连续泵送。
5.5 喷浆成桩
搅拌桩实际桩长及桩顶、桩底标高根据勘察结论确定。
为保证泥浆搅拌桩的垂直度，要注意起吊设备的平整度和导向架的垂直度，泥浆搅拌桩的垂直度偏差和桩径偏差均满足相应规范要求。
搅拌桩机械设备包括搅拌机、浆液搅拌、注浆泵组、浆液检测器具等。尤其搅拌机最大加固深度≥12m，双搅拌头，搅拌叶片直径700mm，配备出厂配套的浆液搅拌和注浆泵组（泵组含有流量计）等设备，并可自动记录有关参数。
桩机就位后，先将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搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，根据典型施工确定的技术参数，以0.38～0.75m/min的速度钻孔至设计桩底标高；再以0.3～0.5m/min的均匀速度提升搅拌机（恢复供浆时再喷浆提升），同时开动砂浆泵将泥浆浆从深层搅拌中心管不断压入土中，由搅拌机叶片将泥浆浆于深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面，当孔口距地面50cm时一般停止提升，搅拌喷浆10s～20s，确保桩头均匀密实，即完成一次搅拌过程。
① 预搅下沉
搅拌头边回转边下沉，下沉速度均匀，不宜过大，电机的电流反映下沉速度的快慢，监测并控制下沉的电机工作≤70A，搅拌机预搅下沉时不宜冲水。
② 提升搅拌喷浆
搅拌头喷嘴下沉到桩底标高以下10cm左右位置，为保证浆液能够达到桩底端，在浆液达到喷嘴时，应持续喷浆30s。
边回转喷浆边提升搅拌头，提升速度宜较慢、均匀提升，直至桩顶标高以上10cm左右位置时停止提升，继续喷浆数秒钟，确保桩顶搅拌质量，此时，预备的浆液刚好喷完。
搅拌头提升应与输浆速度同步，用流量泵控制输浆速度，泵的出口压力宜控制在0.4～0.6MPa；注浆泵压力由专人监测和控制。
③ 复喷、复搅
为使桩体泥浆、土混合搅拌均匀，采取复喷、复搅的工艺组合，喷、搅次数以施工试验为标准，采用多次喷、搅时，每根桩的最后一次提升搅拌，速度控制在0.5m/s以下，具体以施工试验确定的提升速度为准。
④ 预搅拌将搅拌头下沉
待搅拌机的冷却水循环正常后才能启动搅拌机，搅拌机正常后放松起重钢绳，搅拌杆沿导向架切土徐徐下沉，下沉速度应由电机的电流表监测，工作电流不得超过70A。
搅拌质量控制要求：搅拌桩桩位偏差≤5cm；桩径≥700mm；桩间搭接≥20cm；桩顶、桩底标高允许偏差：高于桩顶标高、低于桩底标高均≤20cm；搅拌头下沉速度及提升控制在施工试验结果为准；深度记录误差不得大于10cm，时间记录误差不得大于5s。
5.6 成桩完毕
桩与桩的搭接时间≤24h，如果24h内未能搭接则成桩后必须采取在搭接位置补桩等措施，以确保搭接质量。
施工中如果发生停泵现象，将搅拌机下沉至停浆点以下1m处，待恢复供浆时再喷浆回转提升。如果停机超过3h，则拆除输浆管路，进行清洗，以免造成管路堵塞。
施工中必须有专人记录班作业表，以及下沉、提升、喷浆、搅拌、泥浆搅拌和量测、供浆压力及流速等各种参数，记录真实、完整。
泥浆搅拌桩施工结束7天后，进行钻孔抽芯取样，直观鉴定，钻孔数量≥总桩数的2%，全孔取芯，对不能满足要求的要采取加补搅拌桩或注浆等措施来补救。
5.7 洗管
向集料斗中注入清水，用泥浆送水清洗管路和搅拌头。
6、质量控制
6.1 施工过程中必须保证起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度。
6.2 泥浆浆保证搅拌均匀，制备的泥浆浆不得停止搅拌，以防沉淀，同时保证泵送连续。
6.3 机具下沉搅拌中遇有硬土层阻力大、下沉慢且搅拌钻进困难时，应增加搅拌机自重，然后启动加压装置加压或边输入浆液边搅拌钻进成桩。不宜采用冲水下沉搅拌。
6.4 每天加固完毕后，必须清洗贮料罐、砂浆泵、搅拌机与相应的管路。
6.5 检验桩的数量不小于已经完成桩数的2%，检验数据应包括成桩后的渗透系数及黏粒含量到达设计要求，检验后若有不合格的桩，应根据其位置和数量，采取补桩或加强邻桩等施工措施。
6.6 在施工过程中，桩机操作者应与拌浆施工人员保持密切联系，保证搅拌机喷浆时连续供浆，因故需停浆时，须立即通知桩机操作者，搅拌机暂时发生故障，间隔时间不长，重新喷浆施工时，搅拌机应从断浆位置处向前重复1m进行搅拌喷浆，用以保证桩体质量。因故停机超过3h，拆卸输浆管彻底清洗管路。
7、结束语
随着真空预压技术越来越广泛的使用，这一施工效果好、功效高的施工工艺将越来越多的出现在软基处理加固的工程中，而密封墙作为其中的关键工作，显得尤为重要。相信只要做好每一道工序、每一项工作，就能把工程做好，建立自己的信誉、树立自己的品牌。
论文作者:罗刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/25
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