调蓄水池池底水泥土挤密桩施工方案

李伟光

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

1 工程概况

甘肃省引洮供水二期配套静宁县城乡供水县城工程EPC总承包标段（静宁县城乡供水工程EPC总承包2标段）主要为静宁县城提供城镇用水和工业用水。工程主要内容为调蓄水池1座，容积196万m3；供水管线1条，1.62 km；加压泵站1座，总功率2 000 kW。

本工程调蓄水池池基为第四系全新统洪积低液限黏土、级配不良砂、级配不良砾层，存在不均匀变形、湿陷性、渗漏及渗透变形等问题，针对池底低液限黏土层厚度不同，设计分别采取了重夯1 000 KN/m（土层厚度超过1 m）和换填(土层厚度不足1 m)的处理方式，用于解决地基的湿陷性和压缩变形大的问题。

根据现场实际情况，调蓄水池池底重夯后，由于地下水位较高、地基含水率高，重型施工进行碾压后容易造成基础翻浆变形，无法正常进行水泥土垫层施工。为了解决碾压变形，降低基础土料的含水率，采取做水泥土挤密桩的方式对池底翻浆变形的部位进行补强处理。

2 施工准备

2.1 施工组织准备

根据施工进度及技术需要，选择具有多年水泥土挤密桩施工经验的专业队伍进场施工。

2.2 确定施工区

调蓄水池池底重夯后，取样检测黄土湿陷性，确定1 m深度范围内的基础消除了湿陷性和高压缩性。将重夯后的池底采用推土机整平并采用光面碾碾压，挖1 m探坑取样检测地基土料的含水率，含水率高于最优含水率+3%的基础或压路机碾压存在明显翻浆的部位标记为水泥土挤密桩补强处理区域。

2.3 主要材料供应

水泥土挤密桩主要材料为水泥和土。水泥采用袋装P.O32.5普通硅酸盐水泥，每批次进场后送实验室检测，检测合格后报监理审批通过方可投入使用；水泥土挤密桩用土主要为库区开挖料。

2.4 放样布点

按照1～1.5 m的桩间距进行放样，桩孔位置放线并编号，撒白灰线定位，及时绘制施工布点图。成孔采用隔排或隔桩跳打的方式。水泥土挤密桩采用“梅花”形布置，间距、深度以现场实际情况确定。

2.5 设备配置

按照1台成孔主机配备1台夯实副机配置施工资源，夯锤应采用长6 m、直径0.4 m的重锤，30 kW发电机1台，水泥土采用现场移动式搅拌机拌制。

2.6 施工参数确定

在确定需要补强处理的区域内选择1处具有代表性的部位，面积100 m2左右，进行试桩，通过施工调整比对及现场试验检测，确定现有夯实主机配置下满足设计及规范指标（平均压实系数及平均挤密系数等）最优施工参数，主要为成孔桩深、拌合土最优含水率、填料分层厚度、分层夯击遍数、夯锤提升高度、扩径等施工工艺参数，为后续库底水泥土挤密桩施工提供指导，在保证质量的前提下有效加快施工进度。

3 施工计划

依据调蓄水池池底重夯及10%水泥土垫层施工工期安排，调蓄水池池底水泥土挤密桩计划施工日期为2020年6月20日—7月30日，共计40 d。

4 施工方案

4.1 施工流程

水泥土挤密桩施工工艺流程见图1。

4.2 施工工艺

4.2.1 挤密桩采用冲扩孔工艺成孔 冲孔深度1.5～2 m，坝基内坡脚的处理范围至抗滑墙基础外缘；建筑物处的处理范围为建筑物外缘2 m。

4.2.2 桩位放样 采用全站仪或经纬仪施测，误差应满足相关规范要求。

4.2.3 成孔 平整场地后，按照设计、监理方现场确定的间排距准确定出桩孔位置并编号。成孔顺序为砂土地基由边缘至中部，软弱地基由中部至边缘，横向隔排、纵向隔桩跳打成孔。如发现地基土质与设计提供资料不符时，应停止施工，并提出处理意见报监理审批。打桩机就位后，使沉管尖对准桩位，使桩管保持垂直，成型孔，成孔后对孔底进行夯实，按照规范要求比例抽样检查桩孔的直径、深度和垂直度。成孔后及时夯填（要求成孔当日内完成夯填）。

4.2.4 材料要求 一是水泥土填料采用P.O32.5水泥和库区内素土的拌合料，采用2∶8水泥土。二是土采用库区内的开挖料，严禁使用耕土和杂填土，土料中不得夹有砖块、瓦砾、生活垃圾、杂土和冻土。三是采用袋装水泥并经试验检验合格，证明材料为出厂合格证明及试验检测合格报告等。四是拌制时确保充分拌合，颜色均匀一致，可采用边拌合边加水的方式或提前焖土，确保含水量达到最佳含水量要求。五是水泥土拌制根据回填要求随伴随用，已拌成的水泥土不得超过4 h。随时关注天气变化，做好雨季防护措施。六是按照试桩确定的工艺参数施工，分层夯实到设计高程（1 659.2 m）。用小推车或传送带进料，分层夯实至原地面。每层夯击不小于6次，锤落距≥3 m，平均压实度≥97%，最小压实度不小于94%。水泥土挤密桩施工应连续不间断，单桩分层连续夯实至设计高程，施工过程及时对回填夯实质量进行检测，同时做好施工过程记录及防雨覆盖措施。七是距桩顶30 cm范围内时，采用手扶式冲击夯分层夯填至原地面，保证桩顶压实度≥96%。单桩成孔与夯填应连续作业。八是桩成型后，应对桩孔夯填质量及挤密地基质量进行抽检，根据规范结合本工程设计要求，主要检测平均压实系数、平均挤密系数、处理深度范围内桩间土的压缩性等，检测数量及频次参照《建筑地基处理技术规范》6.3挤密地基章节要求，同时由于库区待处理区域分布不均、面积较大，应在施工期间结合库底总平面图用坐标标明施工区、检测合格区及待检区，以保证施工总体施工连续及施工质量。九是挤密桩施工完成并经验收合格后，应按照设计要求及时做好10%水泥土垫层，做到施工连续性。

表1 挤密桩质量检验标准

4.3 水泥土挤密桩施工控制要点

一是钻机必须安放稳固，保证施工时机架垂直稳定，从而确保成孔质量。二是桩管上用彩色记号笔或喷漆等形式注明尺度，确保成孔深度。沉管时辅以人工观察检测成孔深度、垂直度等，出现异常立即停止施工，待情况解决后再进行成孔作业。三是施工中若出现缩孔现象，应立即暂停施工，分析原因，重新制定施工方案，确保施工质量。四是必须遵守成孔挤密的顺序，采用隔排跳打的方式成孔，防止受水浸湿。为避免夯打造成缩颈堵塞，可隔多根桩位跳打夯实。

4.4 水泥土挤密桩质量检验

一是水泥土挤密桩夯填后按照设计及规范要求频次及检测项目及时进行质量检测。二是主要检测项目包括挤密桩桩数、排列尺寸、孔径、桩体平均压实系数、桩间土平均挤密系数等情况，水泥土挤密桩施工前、后检测原地面、桩间土压实度作对比，检测复合地基承载力、单桩承载力、处理深度范围内桩间土压缩性等。三是挤密桩质量检验标准应符合表1的规定。

5 施工安全措施

一是成孔机及夯实机要安放平稳，防止设备倾倒，造成人员伤亡或设备损坏。二是成孔后应覆盖，防止人员或物件掉入孔内。三是电气设备应设接地、接零，并由持证人员安全操作。电缆、电线应架空。四是施工现场应设安全标志，危险作业区要有“危险”和“禁止通行”等标志。五是夜间施工时必须要有足够的照明设备。六是施工区域实行封闭式管理，非施工人员禁止进入。七是用电设备必须做到“一机一闸一保护”。

6 文明施工及环境保护措施

一是施工便道要经常洒水，防止扬尘对环境的污染。二是施工期间产生的建筑垃圾和生活垃圾每日定时分类清运。机械设备维修、保养时应有防滴漏措施。三是机械设备操作时尽量减少噪音、废气等污染。四是采用定量装车，避免水泥土装载过多造成遗撒。施工渣土不得随意堆倒，应及时清运到指定弃土场。五是合理组织流水施工和材料的进场，减少现场材料的堆放量，材料应严格按照施工总平面布置图位置码放整齐，施工过程中做到“活完、料净、脚下清”。六是施工人员进场前进行文明施工安全施工教育培训，利用各种形式宣传表扬文明施工的先进人物，努力提高职工文明施工的意识和自身素质。