赖承光 汪周毅

(1.海军南海舰队工程质量监督站，广东湛江 524003;2.广东海洋大学航海学院，广东湛江 524009)

水泥土搅拌桩是一种复合地基，利用桩土共同作用，提高地基承载力，经济实用，是加固软土地基的一种常见方法，但对不同的地质条件，施工工艺有很大差异，施工前必须详细调查施工场地的工程地质、水文情况、土工试验资料，并了解软弱土层的分布范围，成层结构，地下水埋深及其性质。确定水泥搅拌桩的加固材料及含量，并通过试验桩掌握对现场的成桩经验及各种操作技术参数。施工前要有7 d龄期的配方资料，以验证设计参数。在水泥搅拌桩施工过程中严格控制钻机深度，粉喷高程及停灰面，确保水泥搅拌桩长度。并定时检查水泥搅拌桩的成桩直径及搅拌均匀程度，以确保水泥搅拌桩复合地基的加固效果。特别是在处理沿海淤泥质吹填土时，工艺要求和质量控制要求更为严格。本文根据工程实例，对此工法在淤泥质吹填土中的质量控制要点进行探讨和总结。

1 工程概况

某公寓小区位于广东省湛江市麻斜海西岸，共9栋，每栋6层，占地面积约10 000 m2，框架结构，条形基础，基础埋深1.6 m。

根据地质报告，建设场地原始地貌为滩涂上的鱼塘及深沟，后经过多次人工吹(回)填整平，现地形开阔平坦。地下水位埋深不足0.5 m，部分地段直接出露地表。上部填土质地松软，属软土，其工程特性指标见表1。

由于场地填土厚度较大，回填后一直未作任何处理，工程性质差，不能作为天然地基。经与桩基方案比选后，设计采用水泥土搅拌桩进行加固处理，处理的重点和难点在于第②2层吹填淤泥，具体设计要点如下:水泥土搅拌桩单桩承载力120 kN，桩长9 m，桩间距1 000 mm，桩径500 mm;采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量70 kg/m;褥垫层采用6∶4砂石回填，厚0.3 m。

表1 填土工程特性表

2 存在质量问题

搅拌桩施打完成后，抽取27个点进行平板载荷检测复合地基承载力试验，试验结果表明，符合设计要求共有21个，不符合设计要求共有6个。对现场进行查看分析，合格点地质条件基本为砂性吹填土，而达不到设计要求的地质条件为淤泥质吹填土。

3 事故原因

3.1 桩身破损

根据施工现场勘察了解。承载力低于设计要求地段，为淤泥质吹填土的地段，地表土质稀软，基础开挖时，弃土直接堆放于基坑周边，距离不足1 m，尽管基坑开挖深度不到2.00 m，但由于基坑紧邻临时施工道路，基坑支护考虑不周，在弃土堆载和运输车辆的重载作用下，基坑发生了侧向滑移和坍塌，导致已经施打的部分搅拌桩桩身明显倾斜、位移和损坏。使桩间距、单桩承载力不符合设计要求。

3.2 地基土扰动破坏

由于施工现场地下水位高，基坑开挖时未采取有效降水措施，在施工过程中，施工人员对基底桩间软土随意踩踏破坏，扰动较大，导致桩间土强度失效，无法达到桩土共同作用。

3.3 桩身质量差

凿除桩头后发现，部分桩体的桩心位置水泥含量较高，而周围水泥含量较低，甚至完全没有。原因有:1)施工机械选用不当。由于施工现场地质条件复杂，施工方案没有针对各种地质条件制定不同施工方案，选用不同施工机械和施工工艺，没有进行工艺性试桩，造成施工中搅拌不充分。2)施工质量管理不严。本工程由于工期紧，施工单位对工艺要求松懈，在施工过程中追求进度，没能按要求控制施打速度，根据施工记录显示，每根桩的施打时间约为20 min，仅为工艺要求的一半左右。3)施工工艺选用不当，本工程采用湿法施工，现场土壤含水率较大，效果不如干法施工。

4 事故处理

根据现场勘察和检测结果，考虑工期和经济因素，经勘察、设计、监理和施工单位共同研究协商，对质量事故进行处理:1)对桩身倾斜、位移、损坏的地段施打木桩，桩长4 m。2)对桩间土被严重扰动和桩身强度明显偏低的地段，加深地基，换填6∶4砂石。事故处理完成后，经平板载荷试验显示，承载力符合设计要求。

5 施工质量控制要点

通过该工程案例分析，我们对淤泥质吹填土中水泥搅拌桩质量控制的要点进行探讨:

1)做好详细勘察。

认真了解施工场地的吹填时间、吹填土的固结程度、颗粒组成成分、含水量、塑性指数和有机质含量等，因为这些因素对成桩质量影响很大。

2)设计方案要充分论证，多方案比选，慎重选用。

淤泥质吹填土与陆地上一般的淤泥区域差别很大，通常地下水位很高、含水率更大、强度更低，地质条件更复杂、施工条件更差，作业难度更大，对工艺要求更高。因此，对于淤泥质吹填土区域，要慎重考虑水泥土搅拌桩的施工方案和工艺要求。在施工图设计前，应对拟处理土进行室内配比试验，选择合理的固化剂、外掺剂及掺量。淤泥质吹填土的性质同自然地质沉积的淤泥还是有较大的区别的，其强度更弱，性质更差，因此，不能仅凭经验直接套用一般软土的配合比。

3)施工前要进行工艺性试桩。

为了确定搅拌次数、水泥浆的水灰比、泵送压力和时间、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等最佳参数，按照现行规范，正式施工前应进行工艺性试桩。该工程由于工期较紧，试桩耗时较长，会耽误工期，因此在实际施工中，并未进行工艺性试桩，而是凭感觉和经验，直接采取常用的两喷四搅工艺进行正式施工，在确定关键的工艺参数上缺乏针对性，影响了地基处理效果。

4)合理选用施工机具。

水泥搅拌桩施工机械的钻头通常有两种，即双层(或多层)十字杆形和叶片螺旋形。叶片螺旋形钻头适用于淤泥质土，双层(或多层)十字杆形钻头适用于非饱和松软土。本工程使用的是双层十字杆钻头，这与建设场地的土性和含水量不匹配，结果是钻头被粘住，水泥浆难以压出，易形成空桩，导致桩体质量难以保证。因此，在现场开始施工前，要根据场地地质情况，合理选用与土质相匹配的钻头。

5)选用合理搅拌桩机。

水泥土搅拌桩有常规搅拌桩和双向搅拌桩两种工艺。常规桩机搅拌不均匀，返浆严重，桩身强度低，成桩质量难以保证。双向水泥土搅拌桩是针对传统水泥土搅拌桩机的不足研制的一种新型桩机，它通过下置式动力带动内外钻杆同时反向同轴旋转，使连接在内外钻杆上的钻头进行双向搅拌，它在有效地控制返浆量的同时，搅拌均匀性也大大提高，显著提高桩体的强度，并且对桩周土破坏扰动较小。在湛江麻斜东海岸十四届省运会主场馆软基处理中，就运用了双向搅拌桩加固吹填土，据了解，处理效果不错。因此，对于淤泥质吹填土，建议设计尽量选用双向搅拌桩工艺。

6)合理控制钻进速度。

对于8 m～10 m左右的水泥土搅拌桩，采用两喷四搅工艺时，通常每根桩的成桩时间应不少于40 min，施工中通常按此来控制钻进速度。由于水泥搅拌桩是一项工艺较简单的外业，多数施工队常不配置电脑记录仪器，其成桩时间主要由施工人员自己掌握。实际施工中，施工人员往往图省事，让钻杆保持一定的速度匀速地钻进，其结果是在控制水泥总用量和钻进时间不变的情况下，喷进的水泥浆量在砂质土层中较淤泥和粘土层多得多，使得桩身强度不均，砂层中的桩身强度很高，而淤泥中的水泥含量少，桩身强度低，影响了成桩质量。正确的施工做法，应根据地质资料，区分不同土层，灵活控制钻杆提升速度，以保证在不同的土层中成桩质量都能得到较好保证。

7)严格控制褥垫层施工。

本工程设计的褥垫层厚度为300 mm，材料为4∶6石砂。在对第一次检测不合格的两栋单体进行补救处理时，采取了两种不同的处理方法，一栋将原来的褥垫层挖出，并将桩间扰动的淤泥土再挖深200 mm后，用级配砂石回填至设计标高;另一栋直接将褥垫层加高200 mm。处理后两栋基础的褥垫层厚度一样，均为500 mm，但从事后复检的结果看，将桩间土挖除后回填级配砂石的基础承载力达到了设计要求，而直接加厚褥垫层的基础承载力提高不明显，仍然达不到设计要求。因此，建议在基槽(坑)开挖凿除桩头时，当单桩间土被严重扰动或太稀软时，应及时将桩间软土置换一定的厚度，可以明显提高复合地基的整体承载力。

8)重视基坑支护。

淤泥质吹填土质地稀软时，不论基坑深浅，开挖时都应充分考虑各种因素的影响，及时支护，严格遵守先支后挖的规定，严禁基坑周边堆载，避免对水泥土搅拌桩的影响。

9)做好降水措施。

由于淤泥质吹填土施工现场地下水位一般都较高，施工时要充分考虑合理的降水措施，及时降低基坑水位，保证基底干燥，避免对基底土壤扰动破坏。

6 结语

水泥土搅拌桩加固处理沿海淤泥质吹填土的工艺要求和质量控制的重点与一般的软土地基不同。采用水泥土搅拌桩加固处理沿海淤泥质吹填土，必须做到现场勘察详尽，设计考虑周到合理，工艺试验论证充分，施工措施严谨，质量控制严格，不能忽视任何一个环节，才能达到预想的效果。

［1］JGJ 79-2002，建筑地基处理技术规范［S］.

［2］曹美俊.浅谈水泥搅拌桩复合地基软基处理技术探讨［J］.山西建筑，2009，35(6):133-134.

［3］邹 立，王俊福.水泥搅拌桩在地基加固中的应用与研究［J］.科技与生活，2010(23):17-18.