深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工工法
1.前言
随着我国国民经济的迅猛发展，基础设施建设逐步推进，对交通设施建设提出了新需求.同时，由于建设用地短缺、建设规划等原因，在公路工程建设路线中，不可避免地遇到特殊土（岩）路段、不良地质路段.泥浆池路段就是其中一种较为少见的人为不良地质路段，尤其是跨越深厚大型泥浆池，在该路段修建公路，路基的全部断面有可能全部位于泥浆池内，必须对其进行处理，使其达到地基承载要求.作为泥浆池处理工程中临时的围护挡水建筑物，传统围堰的主要类型有土石围堰、水泥砂浆围堰、木板桩围堰、钢板桩围堰、砂袋围堰等.
目前，常见的泥浆软质地基处置方法有换填法、强夯法、排水固结法、浅层固化法，但对深厚泥浆池来说仍存在以下缺点：（1）管袋围堰施工时，泥浆软质地基强度无法达标，呈现软弱状，容易引起围堰大面积沉降，造成围堰的滑动破坏：（2）换填法处理虽然最为简单直接，直接将泥浆软质土层置换为硬质土，但如果需要处理的地基深度超过3米，工作量、生产成本会非常高，施工工期也会很长：（3）强夯法施工需要大型强夯机，施工成本较高，同时对于含水量较高的泥浆施工效果也不够理想：（4）采用排水固结法可以将软质土层中的水分排出，但过程非常缓慢.对工期要求比较紧的工程不宜采用.
本工法申报单位针对目前存在的问题展开相关研究，对常用的方法进行比较、分析和改进，结合具体工程应用案例，以工程为对象、工艺为核心，开发了一种深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工工法.本工法具有施工效率高、工程造价低、地基承载力好等优点，特别适合深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工.经国家一级科技查新机构查新，本工法在国内外尚未见有相同的施工方法及相同研究成果的公开报道，此工法部分核心技术内容，填补了国内相关领域的空白.
2.特点
2.0.1采用网状式限位管袋围堰体系.通过网状式松木桩加固，能够有效对镀塑钢丝加筋网进行加固，可以有效确保施工质量安全.通过限位钢板限位，可以将管袋进行准确布设，便于管袋充填施工，可以有效提高施工效率，便于施工.通过膜袋轻质芯体以及预制板压顶可以有效的实现挡水的目的，确保施工顺利进行.
2.0.2采用深厚泥浆池全深度就地固化处理技术.首先采用就地固化法对表层泥浆进行固化，然后打设水泥搅拌桩至持力层，通过浅层就地固化与深层水泥搅拌桩相结合的方法，实现
了全深度的地基处理.
2.0.3采用垂直固化平行推进技术.在进行浅层固化时，通过固化搅拌设备对原位土进行垂直上下均匀揽拌，达到固化要求后设备平行推进，可有效保证固化质量，避免产生局部固化不达标的情况，提升了施工效率，缩短了施工工期.
2.0.4采用水泥搅拌桩与就地固化组合地基处理技术.水泥搅拌桩施工至距固化层底面标高一定高度时就开始喷浆，确保桩位固化项面至固化层底面具有一定的厚度，实现了水泥搅拌桩与固化层的垂直搭接，从而保证了证固化层和水泥搅拌桩的整体性.
3.适用范围
本工法适用于高含水软土地区围堰及地基施工，尤其适用于深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工.
4.工艺原理
本工法提出了一种泥浆池围堰，包括：镀塑钢丝加筋网、定网松木桩、钢管脚手架立杆、钢管脚手架横杆、管袋限位框板、钢管脚手架斜撑、坡面控制脚手架网架、气泡混凝土、抗浮网架、预制板和挡水管袋侧堰.将钢管脚手架斜撑一端通过螺栓安装在钢管脚手架立杆上，钢管脚手架斜撑另一端通过撑杆连板统一连接，在每一根钢管脚手架斜撑与撑杆连板连接处设置连板搭接防滑槽固定，将撑杆连板通过松木桩带孔钢项托以及固定钢钉连接在固撑松本桩上.管袋限位框板通过固定螺栓固定于桩项框格式连杆架上，管袋限位框板上平铺混凝土膜袋，抗浮网架通过螺栓固定于钢管脚手架立杆上，预制板两侧与钢管脚手架立杆连接进行压项，围堰顶部两侧堆放挡水管袋侧堰.
采用全深度固化处理技术.首先向浅层泥浆添加固化固化材料使淤泥中饱和的游离水变成结晶水或与土颗粒结合的水离子.采用水泥类固化剂，该类固化剂和水发生作用.产生Ca（OH）2产物，这些产物与粘土颗粒发生离子交换作用，并吸附在颗粒间形成固化物，最终使淤泥中的自由水减少，轻度增加.固化后泥浆透水系数很小，使得有害物质很难再次淋滤和溶解形成的二次污染，是一种环保的施工技术.在固化完成后，采用双向揽拌施工工艺打设水泥搅拌桩至固化层底面标高以上5～30cm时开始喷浆，即水泥搅拌桩与固化层的垂直搭接为5～30cm，或桩位固化顶面至固化层底面5～30cm的厚度范围，以此保证固化层和水泥搅拌桩的整体性.
深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工示意图如图4.1所示.
图4.1深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工示意图5.工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
深厚泥浆池围堰-全深度固化地基施工工艺流程如图5.1所示.
图5.1深厚泥浆池素土回填固化钻孔灌注桩施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1 管袋围堰施工
1.桩项托板安装与固定：在加固松木桩、定网松木桩以及连架松木桩上均安装桩项托板，并将其用U型固定钉固定在各松木桩上：将定位整理好的镀塑钢丝加筋网下放到指定位置，在其四周打设定网松木桩对其进行固定：
2.加固松木桩打设：在镀塑钢丝加筋网中间位置打设提前准备的加固松木桩：桩顶框格式连杆架安装完成后与连架松木桩连接固定，固定好后将两者同步沉放下到指定位置：
3.主承钢管安装：通过吊车吊运主承竖向钢管并安装，之后安装主承水平钢管用来加固主承竖向钢管：安装钢管脚手架立杆和钢管脚手架横杆，并通过较轴问定于桩顶框格式连杆架上：
4.管袋限位框板安装：将管袋限位框板安装在指定位置并固定：将钢管脚手架斜撑一端安装在钢管脚手架立杆上，另一端通过撑杆连板统一连接，在每一根钢管脚手架斜撑与撑杆连板连接处设置连板搭接防滑槽，将撑杆连板通过松木桩带孔钢顶托以及固定钢钉连接在固撑松木桩上，最后一同沉放；以预先搭设在建筑物脚手架上作为搭设平台，进行坡面控制脚手架网架安装：
5.充泥管袋施工：将充泥管袋布设到已经安装好的管袋限位框板中，未填满区域充填固化土：将设计好的膜袋进行整平，场地进行测量并整平后进行膜袋铺设安装：在铺设好的混凝土膜袋灌注泡沫混凝土：
6.安放抗浮网架：在混凝土膜袋安装抗浮网架：泡沫混凝土浇筑完毕后在其上铺设麻袋，定时洒水对其进行养护：提前将预制板制作好，并在其底面安装防滑嵌合肋，将其安放在围堰顶进行压顶：
7.挡水管袋侧堰施工：在围堰项部两侧用挡水管袋作为侧堰进行挡水施工.
5.2.2固化区域划分
对路基两侧坡脚外围15m宽度范国进行固化，将固化区域放样划分为5m×6m左右的处理单元.
1-泥浆、2-加固松木桩、3-定网松木桩、4-连架松木桩、5-固撑松木桩、6-桩顶托板、7-撑杆连板、8-连板搭接防滑槽、9-桩顶枢格式连杆架、10-镀塑钢丝加筋网、11-U型固定钉、12-主承竖向钢管、13-主承水平钢管、14-钢管脚手架立杆、15-钢管脚手架横杆、16-管袋限位框板、17-钢管脚手架斜撑、18-松木桩带孔钢顶托、19-固定钢钉、20-较轴、21-坡面控制脚手架网架、22-充泥管袋、23-固化土、24-混凝土膜袋、25-泡沫混凝土、26-抗浮网架、27-预制板、28-防滑嵌合肋、29-挡水管袋侧堰
图5.2管袋围堰结构图
5.2.3浅层固化
1.就地固化厚度为6.5m，固化宽度为52m，采用粉剂固化剂，固化剂含量为9%，主要成分为水泥、矿渣微粉以及少量稳定剂，具体配比根据试验室试验与现场试验确定.
2.采用ALLU强力揽拌头对原位土进行均匀搅拌，采用垂直上下搅拌固化的方式，揽拌设备直插式对原位土进行搅拌，搅拌设备正向运行逐渐深入搅拌并喷射固化剂，直至达到固化设
