摘 要：舟山作为中国重要的海岛城市，在海岛道路建设中，需要解决深厚淤泥层的问题尤为突出。本文以小干岛纬十三路工程为工程背景，介绍了钉型水泥搅拌桩的施工工艺和试验段的总结经验，为舟山特殊地质条件下钉型水泥搅拌桩的推广使用、成桩效果、检测方法等提供参考。
关键词：钉型水泥搅拌桩；高地下水位；高含水率；深厚淤泥质土；成桩检测
0 工程背景
2011年6月30日国务院正式批准设立浙江舟山群岛新区，成为第四个国家级新区。小干岛舟山千岛中央商务区处于舟山群岛的核心区域，是“四岛一城”战略的载体，因此小干岛的开发建设成为新区建设的重要任务。
1 工程概况
纬十三路工程属于舟山千岛中央商务区基础设施重要组成部分，是片区内东西向的重要干路。道路规划全长约2.2公里，红线宽度26米。
经过初步设计阶段的方案优选，软基处理采用钉型水泥土双向搅拌桩复合地基。
2 地质条件
小干岛是60年代通过人工筑堤将小干大山与小干小山连接逐渐促淤而成，后作为晒盐场，因此地质条件有四大特点：①地表标高低，低于高潮位；②地下水位高，地下水埋深0.5~1.0米；③土质含水率高，含水率30%~40%；④软土层厚度大，软土深度25米以上。地基土体压缩性高、灵敏度高，在道路建设中沉降不受控制，易对道路、桥梁后期的使用造成不利影响。
3 地基处理方案
3.1 设计方案
由于工期较为紧张，堆载材料短缺，插打排水板+堆载预压并不适合本工程。经过技术经济比较后，
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图2-1 晒盐场现状
选用水泥搅拌桩+褥垫层的复合地基处理方式。详细设计方案：搅拌桩正三角行布置，间距1.8米，上部扩大头直径1.0米，长度为5.0米，下部桩径0.5米，长度15.0米。水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量18%，拌合水为自来水。褥垫层采用500mm级配碎石+2层土工格栅。
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图3-1 搅拌桩示意图
为验证设计方案的可行性、确定施工参数、探究各项检测指标的有效性，本工程设置试验段k1+700~k1+730，总桩数340根。
3.2 施工工艺
根据工艺性试桩结果，确定了钉型水泥土双向搅拌桩的具体施工参数：水灰比0.45~0.50，上部扩大头采用“四搅两喷”，下部采用“两搅两喷”。钻杆转速50~60 转/min。喷浆压力不小于0.5Mpa，喷浆速率控制在30L/min左右。具体施工工艺流程如下图：
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图3-2 水泥搅拌桩施工工艺流程图
⑴钻机就位
按照设计图利用GPS-RTK逐根进行测量放样，并做好标记，移动桩机使钻杆中心对准标记，偏差控制在5cm以内。
⑵制备水泥浆
制浆设备投入前必须对搅拌桶进行标定，保证每根水泥浆用量和水灰比，现场人员随时利用比重计检验水灰比，制浆拌合点设置防雨棚。
⑶喷浆下沉
桩机钻头通浆后开始搅拌下沉，上部扩大头部分钻进速度0.5~0.6m/min，反转钻杆施工桩下部时0.8~1.0m/min，在桩端喷浆搅拌30s后提升。
⑷停浆提升搅拌
停止送浆，提升搅拌下部桩体时速度1.0~1.2m/min,复搅扩大头部分时速度0.8~1.0m/min。
⑸ 扩大头重复一次
扩大头按照喷浆下沉0.5~0.6m/min，停浆提升0.8~1.0m/min，重复施工一次。
⑹清洗管道
每日施工完毕或因故长时间停工，管道需要用清水冲洗3~5min。
3.3施工质量控制
⑴水泥浆液严格按照设计配合比进行拌制，严禁通过增加水灰比调节送浆速率，拌合设备采用自动计量设备，减少人为因素的误差，因故浆液留置时间超过2h，禁止使用。
⑵测量设备使用前进行检验。测量控制点进行校核，桩机导向架的垂直度采用电动双向控制，一桩一调整，使用吊锤、准针控制垂直度在1.0%之内。
⑶压浆泵安装检验合格的压力表，正式施工前必须经过试桩掌握压浆泵各项使用性能，保证输浆速率稳定，且钻杆处于桩底位置时正常工作。每日工作结束后全管道进行清洗。
⑷定时检查钻杆搅拌齿的磨损程度，超过规范要求及时更换。
⑸按照设计的速度进行下沉和提升，不得超速进行施工，保证将土体搅拌均匀，真实填写施工记录并每日完成整理。
⑹成桩3d内用N10轻型触探检查桩身的均匀性，检验频率超过总桩数的10%，发现质量有怀疑的桩记录备注，钻芯取样检验该桩身质量。
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图3-2 N10轻便触探检测
⑺针对场地内高地下水、高含水率的特点，四周采取开挖排水沟持续排水，降低地下水位，减少高含水率造成的涌浆现象。
3.4 成桩检测
为较为准确的掌握成桩质量和了解各种检测方法的适用性，试验段制定了如下监测项目。
检测项目及检测标准如下
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轻便触探N（10）试验局限于桩身上部4米范围，但实际检测时上部桩身局部较为坚硬，第一个30cm锤击数往往超过120次（10cm超过50次），为保证桩头不被破坏而终止试验，检测深度只有0.3~0.7米之间。及时能够贯入至4米深度，也不具有对全桩身的质量代表性。
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水泥土钻芯法适用于检测水泥土搅拌桩的桩长、桩身强度和均匀性，从而判断复合地基承载力。但
本工程水泥搅拌桩长度20米，受施工垂直度、钻芯垂直度和桩位偏差的影响，本工程桩长20米，三个误差因素相加45cm，下部半径25cm，所以多根取芯偏离桩体。检测效果不尽能反映桩的情况，钻芯取样每孔截取三组芯样，一组三块，取三块平均指数作为该组代表值，钻芯结果见表 。
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本工程取芯结果显示水泥搅拌桩随着深度的增加，由于受地下水侵蚀和地下水的流动性影响，水泥对土的固化效果差，对深层取芯不理想的桩全部进行了单桩复合地基承载力检测，检测结果全部合格。
试验段共进行24处(包括增加几处)单桩复合地基成载力试验，实验结果全部＞110kpa.荷试验是模仿道路工程建成后的受力和变形特性而进行的，但是试验条件和未来实际使用条件并不完全一致，荷载作用周期不同，试验周期24内完成，实际使用周期是长期的。试验周期内荷载的变化相对剧烈的，道路工程一旦建成，荷载基本是稳定的。
4 结语
⑴试验段水泥搅拌桩施工时，虽然采取了严格控制水灰比和排水沟排水等措施，但仍然多次出现沿钻杆的涌浆现象，且涌浆量较大。因此地下水和高含水率是影响水泥搅拌桩施工质量不可忽视的因素。
⑵经过试验段成桩的检测得出，N（10）轻便触探检测桩身的强度、均匀性相对钻芯检验方法，代表性不足，对于较长水泥搅拌桩适用性差。钻芯法检验对于考察桩的均匀性较好，但是对于20米长度的桩取芯时容易偏离中心而失败，因此取芯率作为检验指标是不合适的,可作为检测结果的参考。载荷试验虽然也存在一定局限性，但是仍是最原始、最直接、最准确的检验成桩质量的原为测试方法。
⑶道路工程软土复合地基处理属于隐蔽工程，如果选择处理方式不当或施工质量不过关，后期很难维护和补救。本工程通过试验段的施工、成桩的检测、对于在沿海超软基地区推广水泥搅拌桩复合地基有很好的借鉴意义，该工法具有可以缩短施工工期，有效控制工后沉降，减少石料的开采，减少施工噪音，保护自然资源等一系列的优势。
参 考 文 献
［1］JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范，中国建筑工业出版社，2012
［2］JGJ106-2014，建筑基桩检测技术规范，中国建筑工业出版社，2014
［3］JGJ340-2015，建筑地基检测技术规范，中国建筑工业出版社，2015
［4］王集荣，隆威，杨家九，水泥土搅拌桩质量检验方法的探讨，2008
［5］YBJ225-91，软土地基深层搅拌加固法技术规程，冶金工业部建筑研究总院，1991