真空预压软基处理中黏土搅拌桩密封墙施工技术
摘要：真空预压软基处理方法是1952年瑞典皇家地质学院谢尔曼教授提出，1979年开始在我国进行试验及应用。在吹填砂较厚的场地内进行真空预压软基处理，传统的开挖密封沟密封方式存在较大的施工安全及质量隐患，采用黏土搅拌桩密封墙密封方式，降低了施工难度，保证了施工安全，提高了真空预压软基处理区域的密封性能，取得良好的处理效果。
关键词：吹填砂场地真空预压软基处理黏土搅拌桩密封墙密封性能
Abstract: The vacuum precompacting processing method is 1952 years the royal Swedish geological college professor Sherman, began in 1979 in China in test and application. In the wind filling sand thick in the field by vacuum precompacting processing, the traditional excavation seal groove seal way has the big construction safety and quality hidden trouble, using clay mixing pile sealed wall sealing mode, reduce the difficulty in construction, and to ensure the safety of construction, improve the vacuum precompacting processing area sealing properties, obtain good result.
Key Words: blow filling sand site, vacuum precompacting processing, clay mixing pile sealed wall sealing performance
1、工程概况
广州南沙黄阁安置区（三期）A地块I区工程用地面积571 m2，地势较平缓，地
质状况不良。根据钻孔揭露资料，地层由上至下分为：人工填土，海陆交互相海冲（淤）沉积成因的淤泥，冲积成因粉质粘土、淤泥质土、中粗砂（砂砾），残积成因的砂质粘性土，下伏基岩为燕山期花岗岩。淤泥层厚度在15~29米之间，场地内吹填了约3米的砂层。设计采用真空预压方式进行场地内的软基处理，处理区域的南面采用密封沟密封，东、西、北三面吹填砂地段采用黏土搅拌桩进行密封。黏土搅拌桩沿着吹填砂的处理区域边缘设置，双排桩，单桩桩径60cm，桩中心距40cm，桩深度为5米并进入软土层1米以上，四喷四搅施工工艺，泥浆比重≥1.35 ，每米桩体的泥浆掺量为40%。
2、施工难点
（1）处理区域的整体密封效果是真空预压软基处理成败的关键，也是抽真空过程是否会对周边造成影响的关键。如果密封效果达不到要求，抽真空的压力值将无法达到设计要求而直接影响处理效果，且区域外的地下水也会在负压作用下流入处理区域内随之抽出引，起周边区域场地下沉及结构物损坏（开裂、倾斜）。
（2）黏土搅拌桩施工工艺较为复杂、受地下不可预见因素影响大，且成品处于流塑状态，抽真空形成的负压及地下水位均会对搅拌桩密封效果产生较大影响。
（3）场地已经有3米厚的吹填砂，根据地质资料显示，回填前原场地内有构筑物基础、道路、鱼塘、耕地等，对成桩过程质量造成影响。
3、施工工艺及技术措施
（1）施工工艺流程
场地准备→施工放线、挖泥浆沟→桩机对中定位→制备泥浆→试桩确定施工参数→喷浆下沉→喷浆提升→重复喷浆下沉、喷浆提升→移机施工下一根桩→成桩的连续性及密封性检查→使用过程的养护
（2）场地准备
做好场地的三通（路、水、电）一平（清除施工场地区内的障碍物）；查清地下管线的位置并进行清除或迁移；将场地内局部地洼的地方用砂填平压实。在场地合适位置设置泥浆池。
（3）施工放线、挖泥浆沟
按设计图纸放处淤泥搅拌桩位置边线，根据位置边线在淤泥搅拌桩位置上挖出约1.2米宽0.8米深的泥浆沟，防止施工时泥浆流入砂垫层影响其透水性能。按照桩间距在沟两侧插上竹桩，用于控制桩机在泥浆沟两侧的导轨的移动距离。
（4）桩机对中定位
验收合格的搅拌桩机自行移位至指定桩位，调正导轨平整度和桩机钻杆垂直度，钻头对正桩位。
（5）制备泥浆
选用渗透系数小于5×10-7的原状淤泥或黏土制作泥浆。原状淤泥或黏土中不得含有耕植土、有机物和夹砂层，用高压水冲刷成泥浆，再用泥浆泵将泥浆抽到沉淀池。泥浆抽到沉淀池后，进行沉淀排除多余水分，设置搅拌设备不停搅拌，以保持泥浆均匀。用比
重计检查泥浆比重。若泥浆比重＜1.35，达不到设计要求时，往泥浆池中添加陶瓷粘土粉搅拌均匀，直到达到要求为止。
（6）试桩确定施工参数
根据桩机说明书的各项性能指标，将桩基的设计指标换算成施工控制指标：①桩长通过在桩机架上用油漆画出标尺来控制；②设计泥浆掺入量换算成每米桩长泥浆掺入量；③根据桩机的喷浆流量，及设计的四喷四搅要求，换算成桩机的钻进、提升控制速度，通过流量计核对。
通过试打3-5根桩对控制参数进行校核，以确定最终的控制参数。通过记录的桩机钻进是的电流值数据变化来确定地质从吹填砂层进入淤泥层的判别电流值（在砂层约40A，淤泥层小于30A）。
（7）喷浆下沉
待搅拌桩机的泥浆循环正常后，启动电机，放松起吊钢丝绳，空压机送电，使钻头沿导轨逐渐切土喷浆下沉到设计深度，喷浆下沉的速度根据试桩确定的参数控制。泥浆泵出口压力为0.4~0.6Mpa，进浆口须有滤网，防止粗颗粒进入。
（8）喷浆提升。搅拌机喷浆下沉到设计深度后，边喷浆边旋转，边按试桩确定的提升速度提升搅拌机至地面。
（9）重复喷浆下沉、喷浆提升拌和一次。
施工中对每根桩的钻进时间、提升时间、钻进和提升的速度及次数、钻进的深度、泥
浆加入量进行记录。
为确保黏土搅拌桩进入原状淤泥层1米以上，施工时桩机机长及施工员加强对桩机的工作电流值进行监测，根据电流值的变化来判断进入淤泥层的深度。
（10）停止喷浆，移机施工下一根桩。
遇到地下障碍物使桩机无法钻进，使用挖土机将其挖出，回填砂土后重新打桩。重打时须注意与已打桩的搭接以及进入淤泥深度达到设计要求。
（11）成桩的连续性及密封性检查
①成桩的连续性检查：用插竹竿方式对搅拌桩成桩逐一进行检查，如竹竿无法插进，表明掺浆量不足或漏打，须进行重打。
②成桩的密封性检查：对各个区域的黏土搅拌桩形成的密封墙进行抽样检测，密封墙的黏粒含量应大于15%、渗透系数应小于1×10-5，如达不到要求须对该部位进行重打。
（12）使用过程的养护
①施工完成后，须对对成桩进行蓄水养护，防止泥浆脱水，产生裂缝，以保证影响密封效果。
②抽真空形成负压使泥浆向处理区域流动，桩顶下沉，从而使密封膜在密封墙中的埋深不断较少甚至脱出，影响密封性能。因此，埋入搅拌桩的密封膜预留有一定的长度，桩顶下沉时将膜加踩加深密封膜的埋深，防止漏气；当密封膜长度不足时，在桩顶位置补充
泥浆来抵消桩顶下沉量。
4、结语
广州南沙黄阁安置区（三期）A地块I区工程在吹填砂场地进行真空预压软基处理施工中，使用黏土搅拌桩进行周边密封，施工难度大大降低，密封效果也得到保证，使真空预压软基处理在预定的90天内完成，如期为后续工程提供了工作面。软基处理的效果如下：
（1）整个抽真空过程中60个压力表的膜下真空度读数均在85Kpa-91 KPa之间，完全满足设计图纸的不小于85 KPa的要求。
（2）地基处理效果完全满足设计要求，第三方单位对处理效果的监测结果如下表：
（3）抽真空对周边的影响情况：至真空预压卸载为止，只在周边2米处有明显沉降，只在周边5米处有裂缝，以外基本无影响；经监测20米处的活动板房下沉不到2cm，30米处的电线杆没有发生倾斜、下沉变化。
参考文献：
（1）建筑地基处理技术规范JGJ79-2002
（2）广东省标准《建筑地基处理技术规范》DBJ 15-38-2005
（3）真空预压加固软土地基技术规程JTS147-2-2009
（4）《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》JTJ017-96
