奉桂芳

广西建工集团第四建筑工程有限责任公司 广西 桂林 541003

1 工程概况

“彰泰·第六园”商住小区总建筑面积83 320 m2，采用天然地基筏板基础，框架结构，地下室1层为车库，地上2～5层为住宅。

本工程地处喀斯特地貌发育区，东邻小东江，地质条件复杂，局部地基土自上而下依次为砂土、粉土、淤泥、极松散卵石、松散卵石、稍密卵石、中密卵石，存在松散卵石和流塑状淤泥下卧层，设计要求地基土承载力特征值达90 kPa。

2 地基处理方法选用

在局部的软弱地基上布置检测点（图1），经地基土静载荷试验，实测松散土地基承载力特征值为77 kPa，淤泥土地基承载力特征值为71 kPa。针对松散土及淤泥土地基的处理方法有水泥土搅拌法、换土法、灌浆法、桩基法，它们的优缺点比较如表1所示[1-4]。

图1 检测点布置

表1 地基处理方法

该工程为5层以下建筑，地处桂林市城市中心地段，施工时应尽可能地避免影响城市的市容市貌，且相关部门要求尽快完成施工。考虑到经济、工期、可操作性、可行性这4个因素，集以上4种加固方法的优点，本工程采用灌填碎石结合水泥压力注浆的地基处理方法，即先对松散卵石层、淤泥或土洞采用灌填碎石方法进行挤密充填处理，处理深度2～4 m，冲捣完成后在卵石面采用压力注浆方法快速注浆，将卵石面层用水泥封闭。该方法具有施工速度快、工期短、投资省、施工方便、可靠性好、可操作性强、作用显著等特点。

3 地基处理施工工艺

3.1 灌填碎石施工（干法）

3.1.1 原理

以碎石、水泥为混合填料，利用钻机成孔后，将干填料冲捣到松散卵石层、淤泥或土洞中，并振捣密实，软弱地基土受挤密，充填后状态得到改善，且干填料能吸收软弱地基土中水分然后快速固结，从而使地基土强度得到提高，变成密实状。

3.1.2 施工组织

施工设备为4套SH-30型钻机以及其他配套设备，施工材料采用碎石（10～30 mm）、石屑（1～10 mm）、P.C 32.5复合硅酸盐水泥。

3.1.3 施工工艺

施工时开孔孔径200 mm，孔距500～600 mm，充盈系数1.2～1.5倍，深度为2～4 m。流程为：钻机就位→成孔到设计深度→搅拌碎石混合填料→按每段约0.5 m分段下料且冲捣密实→重复下料、锤击、挤密，直到孔口填满→完成该孔施工、移位。

1）钻机就位：根据桩位控制网校对桩位及校核作业面标高，依据校核标高数据调整钻杆入深，控制好桩长，同时调整桩机立柱正侧两面的垂直度。

2）成孔：启动钻孔机动力头带动螺旋钻杆、钻头，使螺旋叶片转动向下切土，及时清理钻出的泥土，在钻进过程中，一般不得反转或提升钻杆，遇有黏泥层抱钻杆时，应将钻杆提升至地面并对钻尖活门重新清理、调试和封口后再钻，最终钻孔到设计标高。

3）搅拌碎石混合填料：将碎石（10～30 mm）、石屑（1～10 mm）、P.C 32.5复合硅酸盐水泥在现场按9.7∶3.57∶1.0配合比配制，且搅拌时间不少于2 min。

4）下料、锤击、挤密：将已配制的碎石混合填料按每段约0.5 m分段下料，同时用振动锤击法锤击挤密碎石混合填料，重复以上操作直到孔口填满，完成施工。

3.1.4 施工质量控制

1）保证垂直度，严格按设计及有关规范、规程要求进行施工，即在施工过程中桩机就位后做到桩机平整、稳固，桩管与地面保持垂直，垂直度偏差不超过1%。

2）保证桩位准确度，成桩位置与设计误差不大于0.25倍设计桩径。

3）进场碎石应新鲜、无泥、无杂质，水泥质量合格。

4）严格现场监督措施，随时检查施工工艺流程，杜绝漏桩现象，施工中应采用隔打、跳打的方法进行施工，以保证每根桩的质量。

3.2 压力注浆施工

3.2.1 注浆原理

将水泥浆液以充填、渗入或挤密等方式注入软土中，驱走软土中既有的水分和气体并填充其位置，快速在砂土层和卵石层之间形成水泥封闭层，使浆液与土体结合形成稳定性好的固结体，从而提高地基土承载力，防止砂土流失。

3.2.2 施工组织

机械设备采用4套高压注浆泵、4套浆液搅拌机、4套30型钻机和其他配套设备。

3.2.3 注浆材料及工艺

1）注浆材料：水泥采用P.O 32.5普通硅酸盐水泥，水泥用量325 kg/m3，浆液中水与水泥的比例为1∶1～2∶1，加水泥用量0.1%的水玻璃速凝剂。

2）施工顺序：钻机就位造孔→确定注浆段→搅拌水泥浆液→压力注浆→压力达0.5 MPa以上，并持续10 min吸浆少或冒浆，则停止注浆→拔出注浆管→清洗注浆系统→移到下一孔位。

3）施工要点：灌浆开始时，先做试灌，通过探测检查，施工时采用围幕方法，先灌注外围孔再到内围孔，钻机造孔时确定注浆地段后再进行注浆，注浆压力一般控制在0.3～0.5 MPa，对压力小而吸浆量大的地段，采用停停灌灌及增加速凝剂的方法处理，直到吸浆量小则终止。注浆时为减少注浆量，封堵注浆管底，在距管底50 mm处的管周均匀钻出多个出浆口，注浆管底至卵石面，采用加密注浆的方法使注浆形成的水泥浆球体互相咬合，保证水泥浆封闭卵石层。

4）终止注浆标准：注浆压力达0.5 MPa以上，并持续10 min吸浆少或邻近地面冒浆，则终止该阶段的注浆。

3.2.4 施工质量控制

1）准备好施工设备，并维修使其运转良好。

2）逐个确定灌浆孔位置、孔深、加固土层区段。

3）从下往上分段注浆，每段0.8～1.0 m，段间搭接0.2 m。

4）保持注浆顺直、通畅，不得堵管，封口要密实，确保水泥质量达到合格标准。

3.2.5 施工质量检测

1）地基处理施工结束15 d后，对19个松散土层区，由监理单位随机抽取22个检测点进行检测。采用重型动力触探方法，各检测点均从开挖的基坑底面开始检测，检测深度为5 m，各检测点地基土分段进行重型动力触探。

2）检测情况：基底下1.5 m为粉土、细砂，重型动力触探击数（每10 cm）多为1～4击，地基土承载力特征值110 kPa，粉土、细砂土层（1.5～5.0 m）为处理后的松散卵石层及稍密或中密卵石层，锤击数（每10 cm）多在4～15击，局部大于15击，该层承载力特征值＞200 kPa。

4 经济效益分析

本工程采用灌填碎石结合水泥压力注浆方法进行地基处理，最终完成灌填碎石孔1 049个，总进尺2 551 m，消耗碎石混合料108.2 m3，水泥压力注浆孔263个，灌注水泥浆液90.7 m3，消耗水泥29.5 t、速凝剂29.5 kg。结合当时市场价格进行分析得：灌填碎石材料费计8 115元，机械费10 000元，人工费6 000元，合计24 115元，单价223元/m3；压力注浆材料费计11 064元，机械费5 200元，人工费1 200元，合计17 464元，单价193元/m3。

而水泥土搅拌桩单价为20元/m，以直径600 mm桩径换算约250元/m3，对比可知，该方法大大地节省了造价及成本[5-7]。

5 结语

本文结合“彰泰·第六园”商住小区地基处理的工程实例，证明了灌填碎石结合水泥压力注浆地基处理方法，能有效处理桂林地区沿江河岸松散卵石下卧层，使地基土承载力从70 kPa提高到110 kPa，简单、经济、安全、快捷，对于限高的桂林沿江河岸的多层建筑有一定的推广价值。