临江动水富砂地层搅拌桩施工技术措施

黎宝强

（广州珠江工程建设监理有限公司）

引言

深基坑止水帷幕施工方法除地下连续墙外，一般采用深层搅拌桩与高压旋喷桩，高压旋喷桩因成本较高、质量不稳定使用较少，深层搅拌桩在深基坑止水帷幕中广泛使用。在临珠江边受潮汐动水影响且富砂（粉细砂）地层中施工搅拌桩难度更大，潮汐动水影响水泥浆凝固，粉细砂层已形成流砂，在土方开挖后出现涌水涌砂现象，非常难以处理。本文结合现场实际施工情况及处理过程进行描述。

1 工程概况

鱼珠AP0518023地块基坑支护及土石方工程位于广州市黄埔区鱼珠国际木材市场内，基坑周长约844m，基坑开挖深度为7.6m；基坑支护方式为“放坡+土钉墙”和“灌注桩+锚索”，采用搅拌桩做止水帷幕；基坑南面紧邻珠江，距离珠江边约60m；西侧距离河涌45m。南侧基坑开挖深度范围内主要分布为素填土（吹填砂）、粉细砂、局部为淤泥及中粗砂。粉细砂水平分布较为连续，埋深平均约7.20m，局部埋深约11m，并由西向东砂层埋深逐渐变大。南侧搅拌桩为大直径搅拌桩，直径为800mm，中心距550mm，采用四搅四喷的施工方法，水泥采用42.5普通硅酸盐，水灰比0.5～0.55，每米水泥惨入量不少于135kg，提升速度小于0.4m/min；下降速度小于0.8m/min，搅拌桩有效长度为9～12m。

2 施工过程存在的问题

在搅拌桩施工过程中，施工单位已经考虑珠江潮汐动水的影响，在水泥浆中添加占25%水泥重量的纯粘土粉（澎润土）代换水泥，其余参数按设计要求施工，施工自西向东进行，施工完成100根桩左右时，逐渐出现返浆量偏少，甚至不返浆的现象。经比较分析，问题原因为；搅拌桩的水泥浆液在未凝固前就因涨退潮而随动水带走流失与稀释，造成水泥土离析，导致搅拌桩成桩质量差，令止水帷幕失效。

3 施工技术处理

（1）针对此问题，业主组织各参建单位召开第一次专题会议，会议议定实施以下事宜：①对珠江潮汐起落时间、潮汐落差等进行连续观测并做好记录，同时对场内钻孔水位之间进行观测，由勘察单位对地块南侧施工部位进行补充勘探，查明地质分层、埋深以及地下水情况。②对地块南侧已施工的搅拌桩进行抽芯检测，检查搅拌桩的成桩质量。③搅拌桩施工的水泥浆中添加外加剂水玻璃进行试验。④施工单位对南侧搅拌桩施工工艺编制施工专项方案，特别是针对珠江边潮汐动水对搅拌桩施工影响，报监理、业主审批后组织专家论证。

（2）数据分析

①珠江潮汐涨落时间、潮汐落差值与查阅资料的潮汐表数据接近；珠江潮汐类型为不规则半日潮，每日基本上有二涨二落，每天涨潮的时刻也比前一天推迟50min左右，潮汐落差值约为1～2m，最大为3m。

②对已施工的搅拌桩进行抽芯检测，数量为9根桩，抽芯结果显示南侧搅拌桩返浆段与不返浆段均出现搅拌桩桩身不完整，砂层部位未胶结，成桩质量差的现象。对南侧场地进行补充勘探，场地内砂层较厚，平均埋深约7.20m，局部埋深约11m，基本为粉细砂层，局部有粗砂与淤泥，地下水充沛。

③试验一：水（6kg）、水泥（10.36kg）、水玻璃（0.55kg，水泥重量 5%）、水灰比 0.5～0.55，初凝时间为 5min，终凝时间 25min；试验二：水（6kg）、水泥（7.64kg）、泥粉（3.27kg，水泥重量 30%），初凝时间为 50min，终凝时间6h，试验三：水（6kg）、水泥（7.25kg）、泥粉（3.11kg，水泥重量 30%）、水玻璃（0.55kg，水泥重量5%），初凝时间为2min，终凝时间15min。

④对场地内钻孔的水位进行观察，水位没有发生变化；在场地南侧挖出4×5m2的深坑，坑内水位变化较大，高差有60～70cm；在落潮时对江边水岸进行观察，发现河岸挡土墙脚有多个冒水点，出水量较大。

（3）根据上述情况业主组织各参建单位召开第二次专题会，并请五位有关专家参与讨论，施工单位上报两种方案；《密排桩+搅拌桩+旋喷桩方案》与《钢板桩方案》。经与会专家讨论形成以下处理措施：①《钢板桩方案》采用钢板桩隔离动水再施工搅拌桩的措施有效，应先进行小范围试桩，并在搅拌桩的水泥桨中添加适量膨润土；②施工单位编制搅拌桩试验段施工方案；③搅拌桩试验段经抽芯检测合格后方可进行搅拌桩大面积施工。

①搅拌桩试验段方案采用；拉森Ⅵ型钢板桩，钢板桩对搅拌桩形成半包围隔离保护；在水泥中添加占30%水泥重量的膨润土代换水泥，每米搅拌桩水泥耗量为102kg，膨润土为43kg，总重量为145kg。

钻杆提升下降速度、水灰比等其它技术参数同设计图纸。

②搅拌桩试验段完成28根搅拌桩，完成后7d进行抽芯检测，进行了 5 根桩抽芯，桩号分别为 D423、D429、D435、D441、D447，抽芯结果显示5根搅拌桩桩身水泥搅拌均匀，完整性较好，胶结良好，能形成完整的止水帷幕，方案技术措施可行。在此基础上施工单位提出基坑南侧搅拌桩施工建议方案。

③根据搅拌桩试验段施工与抽芯结果以及施工单位提出的搅拌桩施工建议方案，业主组织各参建单位召开第三次专题会议进行讨论，讨论结果如下：a.施工单位继续完善搅拌桩施工技术方案，包括细部技术处理，设计单位根据施工单位提交的施工技术方案完善设计变更，并对锚索技术参数进行复核，确保基坑安全；b.施工单位编制搅拌桩施工专项方案并严格按方案进行实施，施工时应注意搅拌桩的垂直度与搭接，保证搅拌桩止水帷幕的完整性。锚索施工穿过砂层时应按要求安放套管，并对锚索进行入岩深度与施工长度双控。钢板桩施工时应注意对搅拌桩进行损坏，尽量延后钢板桩拔出时间；c.搅拌桩施工完成后应按要求进行抽芯检测，土方开挖前在现场进行局部开挖，观察基坑内水位变化，确保搅拌桩止水帷幕的完整性的情况下进行土方大面积开挖。

④设计处理方案

南侧西段已施工搅拌桩部位（总计130根）先采用9m拉森Ⅳ型钢板桩隔离动水，在原已施工的搅拌桩的外侧，再重新施工一排搅拌桩（直径800mm）。南侧中段根据工程地质剖面图10-10、20-20′揭露其中砂层埋深约为11m，采用12m钢板桩隔离动水，再施工大直径搅拌桩。南侧东段采用9m钢板桩隔离动水，再施工大直径搅拌桩。

搅拌桩施工参数：采用占30%水泥重量的纯粘土粉（膨润土）代换水泥，每米搅拌桩水泥耗量约102kg，纯粘土粉耗量约43kg，总质量为145kg。钻杆提升下降速度、水灰比等其它技术参数同原设计图纸。

基坑南侧锚索适当增加入岩深度，保证锚索锚固力。

⑤施工专项方案

钢板桩采用拉森Ⅳ型钢板桩，KJ′段采用 9m，J′I’段采用 12m，I’H’段采用9m，钢板桩采用挖土机（带震动锤机）施打，根据试验范围放设沉桩定位线→对地面混凝土路面进行凿除→根据定位线控设沉桩导向槽→整修平整施工机械行走道路→沉设钢板桩→将钢板桩送至指定标高→施工搅拌桩→搅拌桩强度到达龄期，拔除钢板桩。

钢板桩施工时采取措施，减少对搅拌桩的扰动与破坏；搅拌桩施工时注意新旧搅拌桩之间的搭接，防止漏水；锚索施工穿过砂层时采用套管保护，并严格控制锚索的入岩深度与锚索总长度。

（4）技术效果

因设计变更单未正式下发，现场施工也未正式开始。在基坑南侧搅拌桩施工过程中，监理将严格按照规范及设计要求进行监理，做好材料进场验收与施工过程控制，见证搅拌桩检测，及时处理施工过程中出现的问题，保证施工质量，确保施工安全。

4 结语

深基坑搅拌桩止水帷幕施工方法在工程实际中已广泛应用，取得了非常好的应用效果，但在临江动水富砂地层中存在质量缺陷，本工地采用钢板桩隔离动水并调整水泥浆配合比的技术，不仅有效提高了基坑工程的施工质量和使用性能，而且加快施工进度，取得明显的经济效果。在以后类似条件的施工中可以借鉴并采用，以节约工程的建设成本，提高经济效益。

参加文献

[1]《鱼珠AP0518023地块项目基坑》图纸.

[2]《鱼珠AP0518023地块项目基坑支护工程搅拌桩试验段施工方案》及专家论证意见.

[3]《鱼珠AP0518023地块项目基坑支护工程临江动水作用下富砂地层钢板桩与预应力锚索施工方案》.

[4]《鱼珠AP0518023地块项目设计变更单》.

[5]鱼珠AP0518023地块基坑支护及土石方工程专题会议纪要02#、03#.