一 工程概况 

　　成丰综合楼工程位于深圳市福田区下梅林，为成丰电子厂区内的接建工程，与原有厂房紧紧相连。总建筑面积为4280m2，总高31.3m，共七层。主体为现浇钢筋砼框架结构，按7度3级抗震设防。因预备改做厂房使用，楼面活荷载按工业厂房标准设计，为800KN/M3。 


　　原设计采用人工挖孔灌注桩基础，共24支桩。桩长约20m，要求桩尖达到中风化岩层，入岩深度1000mm，单桩容许承载力为2000Kpa（4500Kpa）。经我施工单位考察现场，并与建设方、设计院、监理公司共同分析研究后，发现不适宜采用人工挖孔灌注桩，原因如下： 

　　施工人工挖孔桩中必须采用人工降水措施，最大降水深度初步估计已达20.3―22.3米。地下水属“孔隙潜水类型”。人工降水以后，原厂房浅基础以下的地下水会通过中砂层和粉质粘土层流失。根据地质勘察报告表明：中细砂层“压缩性差异较大”；砾砂层压缩性未描述；粉质粘土层“压缩性属中等”。降水后中细砂、砾砂、粉质粘土层可能因失水而固结、压缩，其压缩量较大，与拟建场地紧连的原厂房建筑可能会因地基不均匀沉降而造成开裂、倾斜等事故。由于拟建工程与原有建筑紧紧相连，无间距，帷幕施工（封闭降水）、回灌等技术无法实施。因此人工挖孔桩从施工上来说难以实施。 

　　后经设计院作出更改，选用柱下独立基础（柱位及上部结构基本不作修改），对于软弱地质则采用水泥深层搅拌桩法加固。 

二、水泥搅拌桩设计概况 

　　自然地坪标高约为-1.200。采用深层水泥搅拌桩加固地基，采用柱下独立天然基础，基底标高为-3.600。 

设计参数： 

总桩数599根，设计桩径Φ550mm，设计桩顶标高-3.00，有效桩长8米，并根据现场土质状况调整。 

桩设计标高比基础承台底垫层或级配砂石垫层底面标高高出150mm，并保证设计桩顶标高同地面有50 mm以上距离。 

单桩承载力标准值≥150Kpa，复合地基承载力标准值≥250Kpa。 

水泥采用普通硅酸盐425#水泥，水泥用量约为被加固土体重量的15%，即70.2kg/m。 


水泥水灰比0.45-0.5，外掺石膏粉含量为水泥用量的2%，木质素黄酸钙为水泥用量的2‰。 

三、工程地质状况 

　　根据深圳市基础工程公司所作的地质勘察报告（一九九六年三月），地质状况自上而下依次为： 

1、人工填土层 

　　素填土：黄褐色-灰褐色，主要由粘性土含建筑垃圾等组成（表层多为砼地面）。层厚1.3-3.7米。 

2、第四系冲洪积层 

　　①中-细砂：灰褐、黄褐、灰黄等色，成层性较差，土质不均匀，其间平多量粉土及不规则薄层、块状的可塑-软塑状态粘土，湿-饱和，松散状态。层厚0.7-2.0米.承载力低（120Kpa）。 

　　②砾砂：褐灰-灰黄色，成分以石英质为主，混粘性土及卵石，局部夹团块状粘性土，湿-饱和，稍密。层厚1.1-3.0米。 

3、第四系残积层 

　　粉质粘土：黄褐、灰褐夹灰黄素色，由混合岩风化而成，原岩结构尚清晰，含云母、石英粒及少量铁锰氧化物；湿，可塑状态。层厚10.5-13.4米。承载力较高，是建筑物天然地基良好持力层。 

4、震旦系岩层 

　　混合岩（略） 

四 施工特点分析 

　　水泥深层搅拌桩在许多工程中已有较成功的应用，它主要是利用水泥作为固化剂，在地基深处就地将水泥与软土强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和变形模量。施工方法简单，可不需降地下水措施，对地基土无较大的振动，机械噪音较小。它在处理淤泥、淤泥质土方面有较成熟的经验。但本工程中施工还应注意如下因素： 


　　1、本工程地质中存在较厚的砂质层（含大量粘性土），施工前应按设计院提供的配比做好原状土的试配，准确确定外掺剂用量。 

　　2、本工程水泥搅拌桩按柱状设计，但柱基础对地基的要求是以复合地基承载力来衡量的。设计院交底：检测指标以复合地基承载力达标（250Kpa）为主要依据，对单桩承载力要求（150Kpa）仅作参考。 

　　3、在施工机械的选型方面，必须考虑到许多类型的搅拌桩机钻进能力较弱，而场地上部存在较厚的建筑垃圾层，含有许多石块、砼块。限于场地较小，基坑开挖后机械、材料无法运转，故此在原状地面施工，应选用钻进力较大的机型，否则可能无法施工。 

五 施工组织 

一、施工部署 

　　由于工期较紧，要求项目部建立健全质量岗位责任制、安全生产岗位责任制，严格遵照施工规范组织施工。严格执行图纸会审，质量技术交底，原材料（构件）检验，三检制度及样板引路制度。做到质量、工期、安全均有层层把关、上交下接、责任到人。 

　　依据工程地质资料，现场状况做好现场平面布置，安排破砼地面、运输砼碎块并清理，做好桩点坐标及标高测控。 

　　安排好打桩施工流水，布置水泥浆制备及泵送系统，考虑泵送距离小于50m。 

二、机械设备准备 

经对比选用如下机械设备： 

　　（目前常用的搅拌机包括专用机械（如SJB系列），还有各种类型的桩机改装的机械。有的机型仅靠电动机及配件自身的自重（约1.5吨）来获得钻进力，如（DJB型）；有的机型装置有齿轮、链条，能通过电动机来获得钻进力和提升力，而且变档、调速方便。经过对比与试搅，本工程主要采用的是后一种的改装机型，单轴、叶片喷浆方式，不同直径的叶片头可调换，施工效率较高。） 


三、主要材料： 

水泥：采用湖南“浯溪”425#普通硅酸盐水泥（旋窑），约350吨。库存量不少于20吨； 

石膏粉：7.0吨； 

木质素磺酸钙：700KG。 

四、劳动力组织 


上述劳动组织为搅拌桩施工班组定员，不包括项目经理部管理人员。 

五、施工进度计划 

　　计划工期：25天，计划开、竣工日期：1999年1月29日～1999年2月25日。按台班定额为60M/台班，施工中基本按每日16小时作业，尽量赶抢工期，以保证整个单位工程工期指标的完成。 

六 施工工艺及质量控制 

（一）、施工参数 

　　施工方法：二喷四搅（特殊情况采用三喷四搅）； 

　　灰浆泵输浆量：6m3/h； 

　　泵浆工作压力：0.5Mpa； 

　　搅拌提升速度：≤0.5m/min。 

　　输浆时间：≤60s 

　　单桩水泥用量：569Kg 

　　单桩石膏掺量：11.4Kg 

　　单桩木质素磺酸钙用量：1.14Kg 


（二）、施工方法 

　　原则上按二喷四搅的方法，但在复杂地下土质状况中，喷浆头很容易被堵塞，故此采用三喷四搅的工艺，即“钻进、搅拌”→“喷浆、提升、搅拌”→“喷浆、钻进、搅拌”→“喷浆、提升、搅拌”的工艺进行，以提高工效。 

1、定桩位 

　　开工前施测出桩位点后，须经甲方或监理工程师复核无误，用竹签作好标记。钻机对位时，作到钻头中心与桩位钻杆一条线，且钻机水平、周正稳固方可开钻，施工中发现钻机倾斜应立即矫正。 

2、预搅下沉 

　　待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌电机，放松钢丝绳，使搅拌机沿导向杆搅拌切土下沉。如果下沉速度太慢，可从输浆系统补给清水以利钻进。 

　　由于场地上层石块较多，注意开始钻进时适当调慢搅拌轴转速，以免叶片折断。当很难钻进时，可重复“提升、钻进”数次，直至顺利下沉；当无法钻进时，可与设计、监理方协调，根据基础布置状况，适当移位，或进行开挖处理。 

　　搅拌时必须保证桩机导向架的垂直度，使搅拌桩的垂直度不超过1.0%，并检查桩位偏差不大于50mm。 

3、制备水泥浆 


　　按设计要求配合比：采用普通硅酸盐425#水泥，水灰比0.45-0.5（外掺石膏粉含量为水泥用量的2%，木质素黄酸钙为水泥用量的2‰），并通过成桩实验调整配比。在预搅下沉到设计深度前，制备好水泥浆。需用量按桩长每米不少于72kg准备。 

4、喷浆搅拌提升 

　　待搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，桩底端喷浆必须保证30秒以上的时间。之后边喷浆、边搅拌、边提升，注意提升速度不大于0.5m/min。到达设计桩顶时，应停止提升，搅拌数秒。 

　　成桩后应进行喷浆量检查，如少于70.2kg/m，则应立即复搅补喷。 

5、重复搅拌下沉、提升 

　　为了防止搅拌头叶片被堵住，在重复搅拌下沉时保持喷浆，这样能有效保护喷头，同时提高工效、保证质量。 

6、清洗 

7、移位 

　　每次搅拌必须有专人负责记录。 

　　考虑桩顶与基础底面接触，受力较大，可以在桩顶1-1.5m范围内再增加一次喷浆，以提高强度。 

（三）、质量保证技术措施 

　　1.加强对水泥等原材料的检验，各种材料应有出厂证明或检验单，并根据规范和技术要求进行检验，合格后方能使用。 

　　2.水泥浆液应严格按设计配合比拌制，制备好的浆液不得离析，泵送必须连贯，同时从输浆管到喷浆口的时间不得大于60S。 

　　3.预搅下沉时不宜冲水，如遇较硬土层方可冲水以利下沉，但必须调整水灰比以防止成桩后强度降低。 


　　4.严格按要求参数成桩。施工中如因故停浆应提起输浆管，待恢复供浆后，应复搅下沉1M后再喷浆提升。 

　　5.施工中派专人负责记录。并应随时检查施工记录，检查水泥用量、桩长、搅拌提升时间、复搅次数、是否有断桩等。对于不合格的桩应请设计院及监理、甲方到场会同解决。 

　　6.按设计及规范要求进行质量检验。 


七、质量检验结果 

　　地基土承载力的检验委托深圳市福田建设工程质量监督检验站检测。试验按行业标准《软土地基深层搅拌加固法技术规程》（YBJ225-91）和《深圳地区地基处理技术规范》（SJG04-96）规定执行。在施工完成的桩中，按成桩总数的0.5%，且不少于3点，选取三个点1#（A/4）、2#（B/3）、3#（B/4），做复合地基承载力试验。试验数据表明：各级荷载下的沉降变化比较稳定、沉降量缓慢递增，P-S曲线无明显的陡降段，总加载量已达设计要求值的2.0倍，累计沉降在7-9mm之间。其检测结论为：复合地基土承载力均能满足250Kpa的要求。 

八、技术经济效果 

　　本工程通过优化设计，排除了不可行的人工挖孔桩方案，采用了水泥深层搅拌桩的方案，避免了采取人工降水、帷幕等较复杂的施工方法，也排除了施工中大量的不安全因素。同时针对场地特征，对各种机型作了优化选择，采取了较科学的施工工艺和控制措施，保证了施工质量和工期。经过测算，采用水泥搅拌桩加柱下独立基础的方案，地下部分工程造价为：90万元，而采用人工挖孔桩加桩承台的方案，由于包含各种措施费用（降水等），造价约为125万元。水泥深层搅拌桩在本工程因地制宜地采用，在技术和经济上均取得了良好的效果。