海滨砂层地质三轴搅拌桩槽壁加固的应用

海滨砂层地质三轴搅拌桩槽壁加固的应用

何智洋 吴顺 陈涛

中国建筑第七工程局有限公司 河南省郑州市 450048

摘要：通过对珠三角城际广佛环线科学中心车站深基坑地下连续墙槽壁加固实例，介绍了三轴搅拌桩在临江、高水位、厚砂层、上软下硬的复杂地质件下施工工艺，通过对该地区复杂地质条件下地下连续墙槽壁加固的深入研究，对地下连续墙槽壁加固取得较好的效果，形成了相应的施工工艺及关键技术，为类似工程施工提供参考。

关键词：三轴搅拌桩；海滨砂层地质；地下连续墙；槽壁加固；

1、工程概况

1.1工程概况

珠三角城际轨道交通广佛环线广州南站至白云机场段从城际铁路广州南站（不含）引出，经番禺区、海珠区、天河区、白云区，接入新塘经白云机场至广州北城际铁路竹料站（不含），线路全长46.537公里，设大石、科学中心、金融城等8座车站。其中科学中心站位于广州市番禺区大学城科普路，施工位置处于广东科学中心的广场地带。科学中心站南侧靠近珠江，北侧靠近官洲河，车站距珠江最近处约120米。

1.2工程地质

科学中心站地貌为珠江三角洲平原地貌，车站位于大学城岛，地层由上而下分别为：

1.2.1杂填土，场地内该层广泛分布与地表，平均厚度3.86；

1.2.2海滨沉积相土层包括淤泥、黏性土层。其中淤泥呈灰黑色，平均厚度为5.81；黏性土呈灰白色、灰黄色、褐黄色三种，主要由粉质性的粘土组成，含少量的砂粒，平均厚度为2.15m。

1.2.3海滨沉积砂层包括粉砂层、中砂层。其中粉砂呈灰白色，组成物质主要为粉砂、粉粒砂，含少量粘粒，级配良好，饱和，平均厚5.6m；中砂呈灰白色，组成物质主要为中砂，含粘粒，级配差，饱和，呈中密状，平均厚度为4.10m。

1.3工程水文

本车站地下水主要为第四系松散土层孔隙水以及基岩裂隙水。地下水位稳定埋深为0.20m～4.72m，平均埋深为2.83m，标高为0.089～3.396m，平均埋深标高为1.46m。场地内地下水的含水层主要是人工填土层、淤泥层、粉砂层、中砂层。填土层分布广泛，局部厚度较大，且多在地下水位以上，多为上层滞水，主要是由大气降水补给，雨季时具一定的出水量。粉砂层主要是受大气降水补给，具有较强的渗透性、富水性中等。淤泥及粉质黏土隔水层，存在承压水。

2、施工工艺

2.1施工工艺流程

图1 施工流程图

2.2施工方法

2.2.1施工准备

施工之前先应先按照相关要求报批施工方案、组织技术交底、场地平整、清理，对地下障碍物进行调查。

2.2.2测量放线

2.2.3沟槽开挖

测量放线后，方可进行沟槽开挖，开挖深宽度均约1.0m，沟槽的作用是防止搅拌机施工时涌土，浆液冒出地面。

2.2.4定位控制线

为确保搅拌桩位置的准确,在垂直沟槽方向放置2根长约2.5m、截面为200×200mm的导轨横撑，在平行沟槽方向放置2根长约8-20m、截面为300×300mm的导轨横撑，在导轨上按0.6m、1.2m交替间距作出桩位标记，另设型钢定位卡。

2.2.5桩机就位

桩机就位后认真检查孔位定位情况。发现问题及时纠偏，桩机应平稳、平正，用靠尺对钻杆进行垂直定位观测以保证桩机垂直度，防止偏孔。

2.2.6水泥浆制备

水泥浆液的水灰比为0.45～0.55，注浆压力需达到0.8MPa,以浆液输送能力控制。施工中途时因故停机、断浆及水泥浆离析，必须重新从停浆位置1m以下处注浆搅拌提升，以保证搅拌桩的连续性。因故超过2小时以上的浆液，需作为废浆处理。

2.2.7搅拌下沉提升

三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均注入水泥浆液,搅拌下沉和提升速度需均匀,遇到障碍物要减速慢行防止设备损坏;严格控制下沉和提升速度,下沉速度适宜采用0.5m/min,提升速度适宜采用≤0.5m/min。在桩底部5m范围内进行上下重复喷浆搅拌一次。

2.2.8桩后清理场地及钻机移位

搅拌桩施工中产生的涌土必须用挖机或其他机械设备及时清理。每日完工后启动注浆泵时需用清水清洗水泥浆液。桩机每次移位1.8m，先需用机械碾压平整场地后布置枕木，间距宜为3.6m，施工第一根三轴搅拌桩时钻杆靠近第一条枕木，施工完成后钻机缓慢移位钻杆边距第二条枕木边30cm处。按导轨上标识位置将桩机等机具设备移到新孔位上，并用型钢定位卡将设备固定。

3、关键技术

3.1保证桩体垂直度

3.1.1开孔之前用水平尺对机械架进行核对校正，以确保桩体的垂直度达标。

3.1.2施工过程中对机座四周标高进行复测，确保机械处于水平状态，防止偏孔。

3.2保证加固土体强度均匀措施

3.2.1压浆阶段，避免发生断浆和输浆管堵塞现象，一旦发生及时处理。

3.2.2采用：“两喷两搅”工艺，第一次喷浆控制60%左右，第二次喷浆控制在40%左右。

3.2.3下沉至设计标高后，进行边喷浆边搅拌约1-2分钟，严格控制均匀的提升速度0.5m/mim。

4、总结

三轴搅拌桩施工技术广泛用于地基处理，在科学中心站施工中体现了较好的效果。总结出了一套施工工艺参数，下沉速度采取0.5m/mim，提升速度采取≤0.5m/mim，钻机钻速≥40r/mim，水灰比采用0.45-0.55；为后续类似工程提供了一定参考。

参考文献：

【1】斯碧峰.三轴水泥搅拌加固地基的应用与控制[J].上海地质.2009(4).

【2】建筑地基处理技术规范规程（JGJ79-2012）[S].北京：中国建筑工业出版社.2012

【3】姚兵.三轴水泥土搅拌桩在软土地基处理应用[J].铁道建筑.2010(2).

作者简介：

姓名：何智洋

性别：男

出生年月：1994.05.01

职称：无

工作单位：中铁二局第一工程有限公司

单位地址：贵州贵阳市贵阳市四通街3号

邮编：550000

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