摘要：介绍了砂层基坑止水帷幕工程实例，通过该成功实例说明在砂层，同时水位又较高情况下做止水帷幕的一种新型方法——长螺旋搅拌桩技术。这种方法取得了很好的止水效果。
关键词：长螺旋搅拌桩；止水帷幕；密实砂层
长螺旋搅拌桩简述
搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土等地基。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意负温度对处理效果的影响。
基坑围护结构为临时挡土支护结构，在保证施工期间安全、适用的前提下，应尽可能降低基坑围护工程造价。
深层搅拌水泥土墙是通过相邻水泥土桩搭接而成，采用水泥做固化剂，通过专业搅拌机械，将软土和水泥强制搅拌形成水泥土，利用水泥和软土之间所产生一系列物理、化学作用，使水泥土强度增长，形成水泥土桩，硬化后形成具有一定强度的水泥壁状挡墙。
长螺旋搅拌桩是将长螺旋钻机的螺旋钻杆换成光滑的钻杆，并配上特制的“一”字型的钻头，将砂和水泥浆强制搅拌成水泥土，利用水泥和砂之间所产生的一系列物理、化学作用，使水泥土作用增长，形成水泥土桩。之所以用长螺旋，就是解决传统搅拌桩的不能处理砂层的弱点！
工程概况及地质条件
工程概况
本工程位于某市兴隆路西侧，明珠大厦北侧。场地清理整平后，基坑顶相对标高-0.5m，基坑坑底相对标高-4.6m,基坑开挖深度4.1m。基坑呈正方形布置，基坑开挖面积约11300平方米，周长约430米。西侧距基坑约12m有3栋6层砖混住宅，筏板基础，厚400mm,埋深1.2~1.5m；东侧距基坑约18m为一栋3层框架商业用房，筏板基础，厚300mm，埋深1.5m；北侧为规划道路，现为开阔地。根据业主提供的资料，基坑及周边地下无电缆、光缆、水管等重要管线通过。
工程地质条件
勘探深度范围内揭露天然地层属第四系全新统（q4 ）河流冲积夹湖积地层
地层编号 地层名称 地层描述
①-1 杂填土 杂色，主要是建筑垃圾和砖块，粒径最大为0.5m,层厚0.50-1.60m。
① 素填土 灰褐色，土质以粉土和粉砂为主，回填时间小于10年，层厚0.50-1.50m。
②-1 粉土 黄色，中密，湿-很湿，见锈染，局部夹粉质粘土薄层，干强度和韧性低，无光泽，摇振反应中等，层厚1.00-2.40m。
② 粘土 褐黄色，可塑~软塑，局部流塑，中高等压缩性，见锈染，局部夹粉土和淤泥质粘性土，干强度和韧性中等，稍有光泽，无摇振反应。层厚1.40-3.10m。
③ 粉土 黄灰色，中密-密实，湿，见锈染，局部夹粉质粘土薄层，干强度和韧性低，无光泽，摇振反应中等，层厚1.60-3.20m。
④ 粉细砂 褐黄色，密实，饱和，主要成份为石英、长石、及少量云母，级配良好，含少量贝壳碎片，以粉砂为主，夹少量细砂，层厚5.40-6.80m。
⑤ 粘土 褐黄色，可塑，中高等压缩性，见锈染，局部夹杂粉土，干强度和韧性低，稍有光泽，无摇振反应，层厚3.40-4.80m。
⑥ 粉土 褐黄色，中密-密实，湿，见锈染，局部夹杂粉质粘土薄层，干强度和韧性低，无光泽，摇振反应中等，层厚1.70-3.20m。
⑦ 粉质粘土 褐黄色，可塑，中等压缩性，见锈染，局部夹粉土，干强度和韧性中等，稍有光泽，无摇振反应，层厚1.00-3.50m。
⑧ 粉砂 褐黄色，密实，饱和，主要成分是石英、长石及少量云母，级配良好，含少量贝壳碎片，层厚1.00-3.70m。
⑨ 粘土 褐黄色，可塑，中等压缩性，见锈染，局部夹粉土，干强度和韧性中等，稍有光泽，无摇振反应，层厚4.30-5.50m。
⑩ 粉质粘土 褐黄色，可塑，中等压缩性，见锈染，局部夹粉土，干强度和韧性中等，稍有光泽，无摇振反应，该层在本次勘察中并未完全穿透。
水文地质条件：
在本次勘察深度范围内有一层地下水，属潜水类型，勘察期间实测稳定水位埋深1.80~2.00m，相对高程为-2.06~-1.m，根据调查，丰水期水位可达1.50m。
设计内容
针对本工程的特点，设计的结果见图3-1和3-2。
图3-1 搅拌桩平面图
图3-2 搅拌桩剖面图
4．具体施工
4.1 施工机具配置
根据长螺旋搅拌桩的特点，每台套机具必须具备以下的设备：长螺旋钻机（两台）、注浆泵（一台）、灰浆搅灌机（一台）、高压管（若干）。
4.2 搅拌桩施工准备
4.2.1 搅拌桩与其他工序的关系
搅拌桩施工顺序在护坡桩施工与第1道(帽梁上)锚杆施工工序之间。首先必须施工完成一段护坡桩，然后在完成的护坡桩外侧施工搅拌桩。因此合理协调这三种工序之间的交叉施工是保障本工序施工工期的关键。
4.2.2 搅拌桩施工准备工作
1、 施工前应完成“三通一平”施工条件，现场电源根据设备功率大小，选用现场配电；水源根据设备数量，选用宜大勿小；场地应平整并具有一定的强度，如强度不足，应铺垫砂石，或垫钢板以利机械行走。
2、 熟悉施工图纸及场地的土质、水文地质资料，做到心中有数。
3、 按水泥土桩位平面图，测设桩位轴线、定位点，用ф25钢筋在桩位处扎入深度不小于30cm的孔，填入白灰并插上钢筋棍，标识桩位，要求所有桩位一次全部放定，并由技术负责人组织质检员、施工员、班组长共同对桩位进行检查，甲方或监理确认准确无误。
4、 施工前应将水泥送实验室复试，保证合格。
5、 施工前应对施工人员进行全面的安全技术交底，施工前对设备进行安合可靠性检查，确保施工安全。
6、 施工现场应做好材料、机具摆放规划。避免杂乱影响施工正常进行或造成安全事故。
4.2.3 施工场地布置
本施工场地为呈正方形布置，基坑开挖面积约11300平方米，周长约430米。搅拌桩施工长度为7m和14m ,搅拌桩桩体长度为7m和14m。机具设备集中，便于指挥，设备管线移动方便。
4.2.4 劳动力组织
根据本工程的特点，施工实行每天2班工作制，每班工作时间12小时。
4.3 搅拌桩施工工艺
4.3.1 工艺流程
施工工艺流程图如下所示：
测量放线、定孔位---钻机就位、对孔位、找方位、调平钻机--质检检验---长螺旋钻机引孔---反转提升---泵送水泥浆---钻机开钻--提钻重复搅拌--成桩验收
4.3.2 工艺要求
(1)钻机就位前，一定要对准桩位标志下钻，对中误差应<50mm，调整好桩机，桩机的主动钻杆要保证垂直，垂直度允许偏差≤0.5%，防止桩斜。
(2)对施钻和喷浆严格要求。在施钻前，项目技术负责对钻进速度、复搅次数、钻进速度、喷浆速度、喷浆次数及停浆面向作业人员详细交待；特别对水泥用量、水泥浆液水灰比进行检查。
(3)停浆面控制：停浆面保证在设计桩顶上不少于50cm处，保证保护桩长达50cm，误差<10cm。
(4)制浆：根据每米有效桩长耗用水泥多少，一次性配制一根桩所用的水泥浆。水泥浆液的水灰比为0.45~0.55。水泥浆进入储浆池前一定过筛。凡已配好的水泥浆大于2小时仍未使用的，应全部废弃，不准用来制桩。
(5)制桩：成桩速度不能太快，提升速度≤0.8m/min，每次上升或下沉，要求成桩速度必须均匀。必须保证搅拌桩的搭接质量，搭接时间不大于24小时，如果间歇时间过长，应采取局部补桩或者注浆措施。
（6）搅拌桩直径为700mm，中心距为500mm。
（7）自来水总供水管一个，直径φ100，流量q≥15m3/小时，通至施工现场，并安装足量程水表一块及阀门一个。
（8）供电总量250kw，最大施工用功率约200kw，电压220v/380v，每台套均装设开关柜一个，并通至施工现场。
（9）水泥品种：p.o 32.5普通硅酸盐水泥 (袋装) ；水泥品质：复检合格
4.4 质量检验内容及方法
（1）材质检查
a.每批水泥必须有生产厂家保质书，使用时间必须在该批水泥质量保质期内；
b.每种品牌的水泥均需抽样送交质检部门进行物理力学性能试验。
（2）施工工艺检查
检查现场施工工艺参数及每根桩的施工记录，内容包括：序号、桩号、成桩深度、复搅深度、成桩开始时间、成长结束时间、水泥用量、备注，灰浆比重及其搅拌过程中的异常情况等。
4.5 技术资料管理
（1）技术资料是工程质量可追溯性的一个保证，因此技术资料必须严格按照要求进行整理。
（2）施工技术资料应随施工进度及时整理，做到字迹清楚，项目齐全、准确、真实，杜绝拖欠、涂改、伪造现象发生；
（3）所有资料的填写要求字体整齐规范，做到内容齐全，数据清楚，签字清楚有效；
（4）资料员每天及时收集发生的施工技术资料，并及时编目整理；
（5）所有资料使用专用文件盒，集中妥善保管，其他人员不得随意抽撤，资料借阅要由主管领导签字，办理借阅登记手续，用完及时归还登记；
（6）工程所有技术、试验、材料，生产管理人员必须按照本设计进行资料整理收集，在收集过程中相互配合，要及时发现资料中的问题，作交圈检查，发现问题及时解决；
（7）质量人员应认真负责的填写各种表格，反映出其对工程的真实性， 资料整理要及时、准确、真实；
（8）施工中建立完善的施工技术资料管理责任制和奖罚制度，项目部内明确责任，互相配合，积极主动完成资料汇集编写工作。
5.效果检验
长螺旋搅拌桩在2011年5月12日施工，在2011年6月15日结束。从槽开挖的情况看，没有发现漏水现象，达到止水效果。
6.结束语
通过该工程说明在砂层、水位较高的情况下采用长螺旋搅拌桩做止水帷幕是切实可行的，成功的解决了普通搅拌桩不能在砂层做止水帷幕的缺点。到目前为止，止水效果非常好。长螺旋搅拌桩做止水帷幕的方法为以后的类似工程提供了有益的借鉴。下载本文
