孙瑞昌
西安建工建设项目管理集团 陕西西安 710000
摘要：随着近年来高层、超高层建筑在我国的广泛建设，省基础工程不仅要承担上部结构的重负，又要受到岩土性状的制约，在城市中还要考虑对于周边土体以及环境的影响，其施工难度不可谓不大。而深层搅拌桩作为深基础桩基的一种，是有效解决以上问题的方法，但在实践中应该采取正确的施工技术。
关键词：深基础；搅拌桩；施工
中图分类号：TU712 文献标识码：A
1 概 述
深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土。工程施工中常会遇到软土地基，由于深层搅拌桩施工工期短、效率高并且不会造成地面隆起、不排污不挤土，施工中无振动无噪声不污染环境，施工工艺简单、费用低，近几年应用越来越广泛。
2 深层搅拌桩的优点
深层搅拌法，大量用于建筑物的软基处理以及深基坑开挖的支挡防渗工程，其独特优点是:①否最大限度地利用了原土;②搅拌时无侧向挤出、无振动、无噪声和无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围原有建筑物及地下管沟影响很小;③与钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价;④可以自由选择加固材料的喷入量，适用于多种土质;⑤土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加应力和沉降;目前国内以水泥系深层搅拌和石灰系深层搅拌法为最多。
3 深基础的土力学问题
深基础作为能够将将载荷传递给深层土体，以获得较大的承载能力的结构，能够很大程度上减少上体结构物的沉降量，所以在我国的许多高层、超高层建筑中都有应用。而深基础在设计之时，估计深基础地基的承载能力、深基础的沉降以及分析深基础的稳定性，都是其所面对的关键性问题，在实践中通常采用改在浅基础假定条件下得到的土力学理论来进行相应的计算。在以往的实践中，常常忽略基础地面以上的土体的抗剪强度的基础侧面摩擦力的极限承载力，再利用布西涅斯科应力分布公式对土中的附加应力进行计算，得到土体的压缩沉降等等参数。但是这种方法计算出来的结果与实际的情况有着较大的出入，已经不适用于发展的越发成熟的超高层建筑工程中。具体来说，深基础的土力学问题有以下五个方面：在深基础持力层土体中由荷载所引起的应力场和位移场；深基础的稳定性和地基承载力、深基础的侧向水平抗力、深基础施工中的力学响应以及深层原位测试中的力学解释。这些问题大多数没有得到较好的解决，但是深层搅拌桩的应用在一定程度上加强了深基础的稳定性和承载力。
4工程概况
4.1主要工程项目及布置
本工程深层水泥搅拌桩主要用于基坑支护及地基加固以及堤防加固，桩长（4.4~10.9）m，掺入水泥量为 15%~18%。
4.2主要工程量
本标段基坑支护、地基加固工程主要工程量见附表。
4.3 施工依据
（1）《通用硅酸盐水泥》（GB 175-2007）；（2）《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）；（3）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）；（4）《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）；（5）《水运工程测量质量检验标准》（JTS 258-2008）。
5.深层搅拌桩施工
5.1施工布置
（1） 施工用水。每套设备配备 1 台潜水泵自江内抽水，并配备 1 个（3～5）m3的水箱，经沉淀过滤后用于施工作业。（2）施工供电.施工用电由施工总布置统一安排，采用专用电缆就近自电源接入点接取使用，每套深层搅拌施工设备的用电功率约50 kW。（3）水泥制浆站。每套设备配备一个移动式水泥制浆站，制浆站采用脚手架钢管搭设，边墙、房顶均用篷布围盖。制浆站占地约面积 40 m2，建筑面积约 30 m2，内设水泥堆放平台（采用脚手架钢管搭建，离地高度约 50 cm），平台上铺竹夹板或木板；设1台ZJ-400 高速制浆机、1 台 1 m3搅拌桶和1台BW250/50 输浆泵等设备.制浆站的具体布置地点根据现场实际情况确定，以便于材料运输和靠近工作面为原则，随工作面的移动适时迁移。制浆站设一个约 2 m3废浆沉淀池，并设排水排污沟，废浆经排水排污沟进入沉淀池沉淀后，采用专用汽车把固相物弃至监理人指定的地点。
5.2 生产性试验水泥土搅拌桩
施工前根据设计按照监理人指示进行工艺性试桩，数量不得少于2根，以检验施工参数和工艺。和确定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌讥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，并将试验成果提交监理人。
5.3压浆浆液
（1） 深层搅拌压浆用的浆液主要材料为水泥，水泥在使用前作质量鉴定， 搅拌水泥浆液所用的水符合混凝土拌合用水的标准。（2）深层搅拌压浆用的水泥浆液，可根据工程需要加入适量的外加剂及掺和料构成复合浆液。所用外加剂和掺和料的数量通过试验确定，选用前报监理人员批准。（3）应按规定的水灰比配制水泥浆液，采用标号不低于P.O32.5普通硅酸盐水泥，水泥平均掺入比堤防工程新江为18%，基坑围护工程为 15%，水泥新鲜无结块。（4）施工所用水泥浆液水灰比根据现场搅拌试验确定，并报监理人批准。（5）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；喷浆量及搅拌深度采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。
5.4一般要求
（1）水泥搅拌桩施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物。遇有明浜、池塘及洼地时应抽水和清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。（2）当桩周为成层土时，对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。（3）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。（4） 竖向承载搅拌桩施工时 ，停浆面应高于桩顶设计标高（300～500）mm。在开挖基坑时，将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。（5） 施工中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超过 1%；桩位的偏差不得大于 50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。
结束语：
水泥土搅拌桩这种工法在二战后产生于美国，传入日本后进行了相关的机械改造，使得搅拌桩大量用于港口工程的高速公路，成为软土地基加固中应用的最多的一种方法。而搅拌桩在我国的发展相对较晚，一直到 1984 年才大范围投入生产。虽然水泥土搅拌桩物美价廉，但是这种工法在施工阶段的要求比一般的地基处理方法更加严格，对于设备、工艺和管理水平都提出了较高的要求。想要改变“豆腐渣”工程的现状，就必须在严格把控深层搅拌桩的施工工艺，完善相关法律法规，才能够保证深层搅拌桩的质量。
参考文献：
[1]史佩栋，等.深基础工程特殊技术问题[M].北京：人民交通出版社，2003.
[2]程 群，等.敏感环境条件下深大基坑支护关键技术及对周围环境安全性评价分析研究[M].徐州：中国矿业大学出版社，2015.
论文作者:孙瑞昌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/2
标签：水泥论文; 浆液论文; 基础论文; 工程论文; 地基论文; 基坑论文; 制浆论文; 《防护工程》2018年第18期论文;