水下深層水泥攪拌法在護岸軟基加固中的應用

　　 摘要：結(jié)合大亞灣澳頭護岸工程目前所處的工程特點，對護岸工程所出現(xiàn)的問題進行探討，分析可行的軟基加固方案，經(jīng)過論證選取采用深層水泥攪拌法加固碼頭岸坡的施工方案，結(jié)合工程實際特點，介紹本加固工程采用深層水泥攪拌法加固軟土地基工程的施工技術要點，為同類護岸軟基工程提供一種可行的加固技術。
　　關鍵詞：護岸工程軟基加固深層水泥攪拌法施工技術
　　中圖分類號：TU472文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　
　　深層水泥攪拌法是日本在80年代所推廣出來的一種軟基加固技術，近期在我國的港口建設中開始引進。這種方法是以水泥為穩(wěn)定劑，與施工現(xiàn)場軟基中的粘土攪拌混合而成強度較高的水泥土。經(jīng)工程實踐表明，該方法優(yōu)點主要在于可快速提高軟土地基的強度，加快施工進度，而且該技術對環(huán)境影響幾乎沒有，同時節(jié)省大量資糧，在海上逐漸得到應用。本文將結(jié)合某護岸工程所出現(xiàn)的問題，分析選取深層水泥攪拌法方案，同時介紹本工程所采用的施工技術要點。
　　
　　1工程概況
　　本項目位于惠州市大亞灣區(qū)澳頭辦事處海鮮市場一帶，范圍為漁人碼頭二期工程。新建海堤延東西走向166.338m，延南北走向548.867m，總長為715.205m。新建海堤擬建場地位于大亞灣澳頭鎮(zhèn)海鮮市場一帶，擬建場地原始地貌為淤積海灣地貌，場地內(nèi)地層體按其特征及其物理力學性質(zhì)從上至下劃分為第四系人工堆積層（Qml）、第四系海相沉積層（Qmc）、第四系沖積層（Qal）、第四系殘積層（Qel）與侏羅系基巖（J）。護岸采用斜坡式結(jié)構(gòu)，堤身采用拋石填筑，干砌石護面以及鉆（沖）孔灌注樁形成。堤身采用拋石填筑至1.50m高程，并且以干砌石做為護面；樁號HD0+000.000~HD0+166.338段海堤由于地下巖層淤泥層埋深較淺層厚較厚，采用鉆（沖）孔灌注樁做為保證海堤整體穩(wěn)定，樁間以高壓旋噴樁進行密封止水。為防止海水沖刷，在堤前設置4m寬拋石護腳，頂高程為-0.30m，塊石重量300kg~400kg。樁號HD0+493.030~HD0+715.205段為景觀設計范圍以外海堤，結(jié)合該段現(xiàn)狀還頂?shù)孛娓叱碳s為3.50m，新建海堤堤頂高程為3.50m。
　　
　　2深層水泥攪拌法應用優(yōu)勢
　　深層水泥攪拌法作為我國港口建設中引進開發(fā)的一種護岸軟基加固技術，在日本發(fā)展起來后結(jié)合我國工程特點，該方法在護岸軟基加固中得到了迅速應用，其在海岸工程的軟基加固中得到應用，主要得益于深層水泥攪拌法的顯著應用優(yōu)勢特點。
　　該方法在軟基加固中采用水泥作為穩(wěn)定劑，并與施工現(xiàn)場的各種土類，如軟粘土等充分攪拌結(jié)合，形成一種比原土強度要高很多的水泥土，所以通過深層水泥攪拌法加固后的軟基變形小，尤其適用于護岸的軟基加固工程。
　　深層水泥攪拌法主要利用水泥以及現(xiàn)場土壤，不用運其他各類砂石料等，顯然施工速度可以得到有效提高，從而有效地縮短軟基加固的施工工期。
　　深層水泥攪拌法主要材料之一是施工現(xiàn)場的地基土，因此該軟基加固技術尤其適用于施工現(xiàn)場缺乏砂石料的工程，而對于海岸工程來說一般距離砂石料場較遠，顯然海岸工程都是缺乏砂石料，所以對于護岸工程來說，采取深層水泥攪拌法進行軟基加固具有顯著的可行性，另外，由于直接采用地基土作為材料，所以可大量地節(jié)省資源，使得這種軟基加固技術在陸上和海上得到了廣泛的應用。
　　深層水泥攪拌法的施工對上部結(jié)構(gòu)沒有產(chǎn)生任何影響，而且軟基加固過程中棄土量以及挖泥都比較少，施工噪音又比較低，對周圍環(huán)境沒有產(chǎn)生不良影響。
　　
　　3工程事故分析與軟基加固應用
　　在原設計中，大亞灣澳頭護岸工程的其中600米采用拋填石料形成基礎，在拋填的基礎上澆筑混凝土防浪墻的結(jié)構(gòu)形式，按設計要求不對原海底的淤泥進行處理，而是采用直接拋石擠淤的施工方法。工程中海底淤泥的厚度為1~5米不等，該工程施工時當石料拋填至淤泥厚度5米的一段時發(fā)生滑移事故。由于該段已經(jīng)拋填石料至一定厚度，不再適用挖泥的方式。
　　鑒于本海岸工程地區(qū)普遍發(fā)育有埋深較淺而層厚較厚的地下巖層淤泥層，經(jīng)以往工程實踐結(jié)果表明采用深層水泥攪拌法進行海岸軟基加固具有較好的應用與發(fā)展前景。這種軟基加固技術不但具有施工快速、強度高、可就地拌合、不用棄土以及施工無噪聲等優(yōu)點，而且在總體布局上能夠使建筑于深層水泥攪拌樁上的整個海岸的前沿線較大限度地往江中移，可以有效地擴大了后方陸地面積，較大程度地縮短了海岸與碼頭之間的引橋長度，宏觀上提高了整個港口工程建設項目的經(jīng)濟效益。鑒于以上分析，經(jīng)各方開會研究決定對該段淤泥進行處理，最終選取深層水泥攪拌法對該護岸軟基進行加固處理。
　　
　　4施工前準備
　　樁機進場后編號，并根據(jù)各臺樁機的性能和攪拌成樁的深度，安排在本護岸工程指定的區(qū)域內(nèi)施工。
　　每臺樁機必須配備電腦記錄儀打印樁長，否則不許施工，每條樁所用的水泥漿液分兩次制備，流入儲液池，總量控制單樁用漿量。
　　施工前應根據(jù)測控點，用經(jīng)緯儀放出結(jié)構(gòu)邊線，然后用鋼尺量距放出各樁點，并做好標志及編號，保證樁位偏差小于30mm。
　　樁機到位后，用500mm長水平尺整平機臺，要求氣泡居中，誤差在0.5格，鉆頭對中采用雙向目測，盡量減少對中誤差。
　　
　　5施工技術
　　本護岸軟基處理工程所采用的深層水泥攪拌法的施工流程如下：
　　樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調(diào)整鉆機→正循環(huán)鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿→至工作基準面以下0.3m→重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設計深度→反循環(huán)提鉆至地表→成樁結(jié)束→施工下一根樁。
　　本深層水泥攪拌樁施工時所使用的水泥摻入比采用18℅，水灰比選取0.45~0.50之間。在每根樁開始施工前，根據(jù)樁長數(shù)一次配備該樁的用漿量。
　　在樁機豎桿兩側(cè)各懸掛一條5m長的吊錘，上端離豎桿水平距離5cm，每條樁施工前均需測樁機垂直度。本工程控制攪拌樁樁身的垂直度偏差應小于0.4%。
　　采用“四攪四噴”的攪拌樁施工工藝，控制一條長度為19m的樁成樁時間不少于75min。
　　應用流量泵控制輸漿速度，確保攪拌提升速度與輸漿速度同步，要求前臺樁機與后臺供漿密切配合，聯(lián)絡信號明確。
　　確保設計成樁深度外，還要注意地層的變化，根據(jù)電流的大小，確認持力層的深度，確保施工達到設計樁長。
　　在樁頂和樁底噴漿時，應復攪復噴。當接近樁頂設計標高時，尤其注意樁頭的施工質(zhì)量，攪拌機自設計標高以下1m噴漿攪拌應該提升出樁頂設計高程，以保證樁頭均勻密實。
　　對于本工程中存在地質(zhì)情況不明的地段，對攪拌噴漿疑難的樁段采取重點處理，如本工程采取重復多次噴漿的方法以使樁身強度加強。
　　噴漿必須連續(xù)，若施工中出現(xiàn)停噴，為了避免斷樁，將攪拌噴頭下沉到停噴點以下0.5米，再供漿、噴漿提升。
　　對設計要求搭接成墻的圍封樁，防滲樁應連續(xù)施工，相鄰樁施工間隔時間不得超過24h，若間歇時間太長與第二根樁無法搭接，則應采用局部補救措施。
　　配有專人負責記錄每臺樁機的施工記錄，如記錄攪拌成樁的工藝參數(shù)。
　　終孔的判別應根據(jù)本工程超前鉆鉆孔柱狀圖以及鉆機電流的變化并經(jīng)監(jiān)理人同意，對于本工程來說，其終孔判斷是當攪拌樁樁底打穿淤泥、淤泥質(zhì)土層，進入下臥的中粗砂或砂卵礫石層0.5米，。
　　
　　6結(jié)語
　　本文對護岸工程所出現(xiàn)的問題進行探討，分析可行軟基加固方案，采用深層水泥攪拌法對該岸坡進行軟基加固，結(jié)合工程實際特點，介紹本加固工程采用深層水泥攪拌法加固軟土地基工程的施工技術要點。工程實踐效果表明，水下深層水泥攪拌法對于加固軟土地基具有顯著效果，在護岸工程軟甲加固中具有廣闊的應用前景。
　　
　　參考文獻
　　[1] 張通明.深層水泥攪拌法加固軟土地基[J].水運工程.2