水泥搅拌桩重力坝的应用以及突发状况的应急处理

薛诚斌

【摘要】水泥搅拌桩重力坝是目前流行的一种围护形式，因其具有施工方便，工期短，造价低等优点被广泛利用。然而这种方便快捷的围护形式也存在着一定的风险。本文通过工程实例，对水泥搅拌桩的施工过程做了介绍，并对其可能发生的突发状况和应急处理提出了建议和措施。

【关键词】水泥搅拌桩；基坑施工；应急处理

一.前言

水泥搅拌桩重力坝是基坑围护中的一种常用的形式，其通过水泥与土体和水搅拌后形成水泥土，利用水泥与软土之间所产生一系列物理及化学作用，使水泥土强度增长，成为水泥土桩，硬化后形成具有一定强度的水泥壁状挡墙。

水泥搅拌桩重力坝有着诸多优点。首先水泥搅拌桩围护坑内无须支撑，既能挡土又能起到很好的隔水防渗作用。其次它施工方便，设备简单，成桩工期较短，无振动，无噪音，无污染。最后，由于其只需水泥以及少量钢筋和混凝土，其造价也较低。

由于以上优点，水泥搅拌桩形式的重力坝被广泛应用于绿地集团内多数项目上，但是凡事有利必有弊。工期的缩短，造价的降低必然带来一定的风险，例如开挖过程中搅拌桩坝体容易受到扰动从而产生裂缝，且开挖后坝体不易长时间暴露在外，此外，由于水泥搅拌桩内较少插入钢筋或者钢管，坝体的强度主要依靠水泥所产生的强度，对水泥的掺量必须符合设计要求，对施工质量要求较高。

二.工程实例

2.1工程概况

本工程位于上海市青浦区，由16栋3层联排别墅及22栋5层叠加别墅组成。总建筑面积为13.9万平方米，基坑总开挖面积约为72030平方米，一般开挖深度为4.10米至6.95米，围护总周长约2016延长米。

2.2工程特点及难点

本工程围护工作量大，基坑暴露时间较长。基坑东，南两侧距离红线较近，红线外为道路，道路管线较多，北侧红线外为明浜，基坑西侧距离河道约12米。坑底为a层砂质粉土层，该层土质渗透系数较大，需防止渗漏，流沙。

2.3施工方案

考虑到本工程场地地质条件，周边环境，开挖深度，工程工期和造价等因素，结合本工程特点，对5米左右基坑支护采用Φ700双轴搅拌桩，桩长9.0m，坝体宽3200mm。施工采用二次喷浆三次搅拌的施工工艺，严格按照设计配合拌制水泥浆液，水泥掺量为13%，水灰比控制在0.5，水泥浆液搅拌时间≥3分钟，以使水泥充分水化，均匀拌合。

2.4关键工序质量控制措施

控制好喷浆提升速度进行提升喷浆，提升速度不大于0.5m/min，下沉速度不大于1m/min。

桩与桩搭接停工时间不应大于10小时，如间歇时间过长，应采取在接缝外侧补打两根搅拌桩封闭止水。

三.应急预案及处置措施

3.1围护桩抢险堵漏具体措施

3.1.1围护桩渗水应急情况的预计和分类

情况一：围护桩上有明显的潮湿痕迹

情况二：围护桩有水珠慢滴的现象

情况三：围护桩有水线渗漏现象

情况四：围护桩周围有高压小水珠急渗现象

3.1.2发生情况一，二时，基坑堵漏施工方法：

在围护桩上确定渗水范围。剔除表面浮浆，留出深度为5--10cm的凹槽。清洗凹槽并用快干水泥抹涂5cm左右控制渗水，后再用快干水泥拌砂1：1抹涂5cm左右封平凹槽。如还有渗漏现象，则拟进行双液注浆，以对切断渗水路径。

3.1.3发生情况三时，基坑堵漏施工方法：

确定渗水范围。对渗水处先用麻片布进行堵塞，控制渗水源头。剔除浮浆，凹槽深度为20cm左右。清洗凹槽，凹槽内先用快干水泥抹涂10cm左右控制渗水，同时置入引流管导水，后再用快干水泥拌砂1：1抹涂10cm左右封平凹槽。

使用专用注浆泵，将聚氨酯从注浆管中缓缓地注入土体中，待浆液注满后，随时扎住注浆管，注浆后24小时确认无渗漏时割管作封闭处理。在进行坑内封堵时，同时在渗水点后面的止水帷幕侧采取双液双管注浆，从根本上消除渗漏路径。

3.1.4发生情况四，漏水较严重时的处理：

立即将漏水部位用42.5水泥堆包堵漏。坑内，坑外堵漏施工同时进行，坑内堵漏，采用“堵漏王”注入漏水点。坑外堵漏，用一台工程地质钻机在漏水点正后方2米处开机钻孔，孔径100mm，成孔深度比出水点高出2米，成孔后再孔内并排振动插入两根注浆管，间距2cm，在其中一管中首先泵入水泥浆液，观察水泥浆是否从漏水点流出，当发现在漏水点有黑褐色水泥浆液溢出时，此时在另一根管中泵入水玻璃溶液，由于水玻璃的凝结固化作用，30分钟后渗漏点漏出浆液逐渐变稠，45分钟后渗漏点闭合，为增强封闭效果同时填补可能存在的裂隙，继续原地注浆30分钟，然后停止送入水玻璃溶液，而边往上拔管，边注入水泥浆液，用以填补钻孔形成的洞。

3.2基坑失稳的应急措施

基坑施工，由于不可预见因素的影响，可能会发生各种险情，只要有备在先，积极采取预防措施，就能使得险情得到缓解和遏止，以保证工程顺利进行，为确保基坑在挖土期间的安全，需要采取以下措施：

（1）现场成立监控小组，在挖土前完成监控点的布置，测得初始数据。在挖土阶段进行24小时轮流监控。重点监控边坡围护垂直变形，平面变形，周边土体，建筑物，管线，道路的变化并进行记录。

（2）成立现场抢险小组，备好预制锚杆，砂带等相关材料，根据险情，分别处理。

当围护边坡壁位移过大时，停止土方开挖，根据现场检测的变形數据及时增加锚杆加固。

围护边坡壁突然发生位移增大时，则应撤离基坑内的工作人员，并增加用砂袋堆叠挡土，或用挖土机回填土方，待支护结构稳定后，再商量对策。

靠近围护边坡壁地面发现裂缝，用粘土或纯水泥灌缝，防止因地面水进入裂缝而导致土体应力增加，从而增加倾斜。

开挖过程中，开挖工作面流沙，淤泥漏出时，应立即用挖机向开挖工作面回填土方或用砂袋堆叠粘土进行反压。

若基坑深层滑移，按间距300mm沿坡壁底部施工竖向抗滑木桩，木桩顶用方木连成整体。

（3）对基坑位移而可能引起靠近围墙的倾斜，开裂等情况，可采取临时斜撑支撑，待尽快施工完成地面位移和沉降消除后，推倒重建。

3.3发生坍塌危险时的紧急处理

虽然有着监控措施，但是有时候基坑的险情是无法预测的，当基坑突然产生通长裂缝或者坝体上部突然产生凹陷下榻时，则基坑很可能面临坍塌危险时，此时建议按如下步骤操作：

疏散基坑内和坝体附近的施工操作人员。

用挖掘机将上部2/3水泥搅拌桩坝体挖出，并放二级坡。

在坡面设置 Φ8@200钢筋满铺，并立刻浇筑C30混凝土， 使放坡后的坝体形成护坡。

此护坡可以起到防水和稳固坡体的作用。

四.结语

水泥搅拌桩重力坝施工的关键在于施工质量的控制，尤其是要保证其水泥掺量符合设计要求，严禁偷工减料。并且作为挡墙时要有足够的养护时间，不可为赶工期而减少养护时间，否则在开挖过程中容易出现开裂甚至坍塌危险。

在施工过程中注意做好基坑监测工作，对实时监测数据要实时分析，出现险情时首先做好人员疏散工作，再依据现场情况合理选择排险措施。

参考文献

[1] 赵锡宏，陈志明，胡中雄，等.高层建筑深基坑围护工程实践与分析[M].上海：同济大学出版社.1996.

[2] 龚晓南主编.深基坑工程设计施工手册.北京：中国建筑工业出版社，1998

[3] 中国建筑科学研究院.建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）[S].北京：中国建筑工业出版社.2002.