1工程概况
蕉西泵站位于蕉门河的南端，工作等级为等。防洪闸因穿过外江堤防防洪标准按200年一遇，相应防洪水位为2. 86m，闸内堤防防洪标准按20年一遇，相应防洪水位为0. 8m，因此泵站设计排涝标准按20年一遇24h暴雨不成灾，其抽排流量为39. 2m 3/ s（水闸自排流量为139m3 / s）。安装5台机组，总功率为355kW.
该泵站地质条件极差，设计底高程以下有深达24. 0m的淤泥层，其天然含水率为65，内摩擦角仅为2，基坑的开挖深度达5. 30m.
设计基础处理采用500与400预应力管桩，为保证基础开挖施工安全，施工中采用500深层搅拌桩支护墙基，加固地基土，然后再进行管桩施工。搅拌桩大桩长15m.
本工程项目自2004年元月17日进行试桩，于6月25日共完成搅拌桩5439条，总长度为70358m.通过轻便触探检验和竣工后的抽芯检测结果显示，该项目搅拌桩施工质量符合设计要求，评定质量等级为优良。
2加固原理
深层搅拌法是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。它是利用水泥材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂（浆液）强制拌和，由固化剂和软土向所产生的一系列物理化学反应，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增大变形模量。由于深层搅拌桩具有许多优点，现已被广泛应用于地基处理，并取得良好的加固效果。
3设计中几个技术指标的确定
搅拌桩的设计主要是确定桩长和选择水泥掺入比。
3. 1桩长的确定
本工程项目原地面高程为- 0. 50m，开挖后基础面高程为- 6. 60m，根据地质资料基础下淤泥深度为24m，即- 30. 60m高程，设计基础采用预应力砼管桩，桩长33. 00m，伸入中粗砂持力层。为保证预应力管桩岭石、伊利石，抗渗强度较高。该粘土为非分散性粘土，抗冲刷能力较强，在渗流作用下不易破坏。粘土与粉土及粉砂呈互层状分布，由于粘土相对隔水，粉土和粉砂所受渗透压力比粘土大，在渗透力作用下即使发生破坏，也是粉土和粉砂先破坏，在粉土及粉砂破坏之后，粘土才会出现裂缝（隙） ，才有可能破坏，而且粘性土的渗透破坏类型为流土型。由于主坝后渗流出口处已经做了护坡及反滤保护，防止了细颗粒的流失，所以粘土产生渗透破坏的可能性很小。
在施工中的桩位和垂直度符合设计要求，必须对地层进行固结处理，加固深度国外达60m，而国内限于当前搅拌机械搅拌能力的限制，加固深度大达20m.根据上部结构对地基承载力的要求，按公式求得桩长L：R d k = q v p L+ A p q p式中： R d k单桩竖向承载力标准值， kN，本工程只考虑施工设备荷载；A p桩的截面积， m 2；q s桩间土的平均摩擦力，对淤泥可取5 8kPa；对淤泥质土可取8 12kPa；对粘土可取12 15kPa；vp桩周长， m；L桩长， m；q p桩端天然地基土的承载力标准值， kPa；桩端天然地基土的承载力折减系数，可取0. 4 0. 6.
根据计算结合本工程的具体情况，确定支护墙格栅的桩长为15. 0m，地层固结桩桩长为11. 0m.
3. 2水泥掺入比的确定
可预先通过室内水泥土配合比试验和现场试桩来确定水泥掺入比和施工参数。
取原土样按17. 5、19. 1与20. 7的水泥掺入比和2的石膏粉掺入比进行室内水工土配合比试验，所用水泥为32. 5R三普通硅酸盐水泥，水灰比为0. 5，成型后自然水中养护28d进行无侧限抗压强度试验，掺入比为17. 5的试件组其平均抗压强度为1. 14MPa， 19. 1掺入比为1. 40MPa， 20. 7的掺入比为1. 23MPa.试验建议采用水泥掺入比为19. 1 （即水泥掺入量为60kg/ m）。
根据室内配合比试验，我们又组织了现场试验，水泥掺入比仍按17. 5、19. 1、20. 7各试桩1根，其水灰比按0. 5，提升速度按0. 8m/ min，浆泵出口压力0. 4 0. 6MPa，采用4搅4喷。28d后抽芯检测，其抗压强度代表值分别为0. 7 1. 4M Pa、0. 6 1. 6M Pa、0. 8 1. 3MPa.经综合决定选用水泥掺入比为19. 1，即水泥掺入量为60kg/ m.
另外在内河堤抢险段做了3根试验桩，桩径为55cm，设计桩长为26. 0m，采用42. 5R普通硅酸盐水泥，每延米水泥掺入量为60kg，水泥掺入比16. 0，水灰比0. 5，压力与提升速度同泵站，也采用4搅4喷。
28d后抽芯检测，其抗压强度代表值分别为1. 23 1. 55MPa满足设计1. 0MPa的要求。
从以上两个试验桩结果比较来看，水泥强度等级增加10级，水泥土强度增大20，如要水泥土达到相同强度时，水泥强度等级提高10级可降低水泥掺入比3.
因此，为保证工程质量，在采用水泥强度等级时可借以参考。
3. 3外掺剂
根据深层搅拌桩的施工经验，在水泥中掺入2的石膏粉，其优点：
（ 1）提高水泥土的固结强度；（ 2）降低淤泥质中的有机酸性度含量；（ 3）增加水泥浆的和易性。
3. 4复搅范围的确定
根据计算与实际经验，搅拌次数越多，则拌和越均匀，水泥土强度越高。为提高搅拌桩的成桩质量，我们在以下范围内除4搅4喷外，还进行了一次复搅，以保证水泥土的充分均匀，在其主要桩段借以增加水泥土的强度。
（ 1）支护墙支护桩设计桩顶以下1. 0m处以下4. 5m范围内；（ 2）承重桩从设计桩顶以下3 5倍桩径范围内。
4施工方法
施工工艺流程见1.
（ 1）放样定位。采用起重机或开动绞车移动深层搅拌机到达指定桩位对中。为保证桩位准确，使用定位卡。要求桩位对中误差不大于10cm，设备保持水平，确保垂直度的偏离小于1. 5.
（ 2）预搅下沉。启动搅拌机电机，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉；（ 3）制备水泥浆。按设计水灰比拌制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入设有滤网的集料斗中。
（ 4）提升喷浆搅拌。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，要求在桩底处驻浆1min后边喷浆边旋转边提升，提升速度不得大于0. 8m/ min.
（ 5）重复上、下搅拌。搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。不允许出现搅拌头未到桩顶，料斗中水泥浆已排完的现象。若料斗中水泥浆有剩余，可在桩身上部再次搅拌，而后再次搅拌机下沉至设计深度重新提升搅拌，以保证桩身质量。
（ 6）清洗。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在钻头上的软土清洗干净。
（ 7）移位。重复上述（ 1） （ 6）步骤，再进行下一根桩的施工。
5施工控制要点
（ 1）桩位。定位偏差不应超出2cm，成桩误差不超过5cm.施工前在桩中心插桩位标；施工后将桩位标复原，以便验收。
（ 2）桩顶、桩底高程均不应低于设计值。桩底一般应超深10 20cm，桩顶应超过50cm.
（ 3）桩身垂直度。每根桩施工时间均应用水准尺或其他方法检查导向架和搅拌轴的垂直度，间接测定桩身垂直度。垂直度误差不应超过1.
（ 4）桩身水泥掺量。按设计要求检查每根桩的水泥用量。按整包水泥计量，每根桩的水泥用量在 25kg（半包水泥）范围内调整。
（ 5）水泥标号。32. 5R普通硅酸盐水泥。应先做试块强度试验，试验合格后方可使用。
6加固质量检验
在搅拌桩施工完成后，采取了以下方法进行检验：（1）轻便触探检验：抽取施工总桩数的1进行轻便触探（ N10）试验，要求成桩后1d龄期的击数大于15击或7d内的N10击数大于天然地基的击数的1倍以上。
根据触探检测，深层搅拌桩桩体水泥土匀质性良好较差，搅拌质量较好；各桩N10轻型动力触控检测击数平均为35. 70；标准差平均值为12. 80；变异系数平均值为0. 35.符合设计成桩后1d龄期的N 10击数大于15或7d内的击数大于天然基土的N10击数的1倍以上的要求。
（ 2）开挖检验：选取不少于总桩数5的桩体进行开挖检验，检查加固桩的外观质量、搭接质量和整体性等。主要检查项目：
桩、墙的垂直和整齐度情况；桩体的裂缝、缺损情况；桩体强度和均匀情况；桩顶水平位移量；（坑底隆起情况。
（ 3）抽芯检验：搅拌桩完工后，对承重桩与支护桩进行了抽芯检测，按总桩数的5 ）进行抽取12根，根据抽芯检测，深层搅拌桩桩体胶结连续完整，搅拌质量较好，匀质性稍差良好；检测各桩水泥土试样抗压强度值RC= 0. 87 3. 10，符合设计要求。
7施工过程中应注意的几个问题
（ 1）开机前必须调试，检查桩机运转和输料管畅通情况。
（ 2）施工时设计停浆面一般高出基础底面标高0. 50m，在开挖基坑时应将上部0. 5m挖去。
（ 3）搅拌桩底垂直偏差不得超过1，桩位布置偏差不得大于2. 0cm，桩径偏差不得大于桩径的4.
（ 4）施工前应确定搅拌机的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数；并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0. 4 0. 6M Pa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。
（ 5）制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、泵送浆液的时间等应有专人记录。
（ 6）为保证桩端质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆坐底30s，使浆液完成至桩端。
（ 7）预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。
（ 8）可通过复喷的方法达到桩身强度为变参数的目的。搅拌次数以1次喷浆2次搅拌或2次喷浆3次搅拌为宜，且后1次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。
（ 9）施工时因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0. 5m，待恢复供浆时再喷浆提升。若停止超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。
（ 10）壁状加固时，桩与桩的搭接时间不宜大于24h，如因特殊原因超过上述时间，应对后一根桩先进行空钻留出桩头以待下一批桩搭接；如间歇时间大长（如停电等） ，与第二根无法搭接，应在设计和建设单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。
（ 11）搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌机每料下沉和提升的时间。
深度记录误差不得大于10cm；时间记录不得大于5s.
（ 12）当搅拌桩作为承重桩开挖基坑时，基底标高以上80cm宜采用人工开挖，以防发生断桩现象。
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