浅析水泥深层搅拌桩施工技术

浅析水泥深层搅拌桩施工技术

黄立武

(广州市市政集团有限公司，广东广州510060)

哺要]水泥搅拌桩是我国在20世纪80年代发展起来的软基处理新技术，它是通过特制的深层搅拌机械在地层深处将软土和水泥强制拌

和．使软土硬结而提高地基强度。

[关键词】散水泥搅拌桩；施工工艺；过程控制

水泥搅拌桩是我国在20世纪80年代发展起来的软基处理新技术，它是通过特制的深层搅拌机械在地层深处将软土和水泥强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是在工程实践中探索的一个课题。

1适用范围

水泥深层搅拌法适用于软弱地基的加固，对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理效果较好，特别对于加固各种成因的饱和软粘土处理效果显著。

2施工前准备工作

2．1袍I机械和电脑记录仪的选用

在广州市地区．普遍选用武汉生产的PH5、PH一7型粉浆两用水

泥搅拌桩机，该桩机最大施工深度约侣～20m，桩机钻头可配置多个

搅拌刀片，施工时可正、反循环钻动，达到施工要求的位置。

根据施工要求，要选用一台符合施工要求的电脑记录仪，要求该记录仪能够控制施工过程的各项数据，包括可以显示施工日期、桩长、制浆的浓度、累计喷浆量、钻机钻进与提升速度，钻进持力层时}L底电流值．送浆时浆罐与管道压力、搅拌的叶片旋转速度、喷浆、停喷时间等。同时，电脑记录仪还必须要有储存功能，可以随时检查每根桩的施工情况。

22选择水泥品种及水泥浆液制作

选用的水泥要经过检验合格才可使用，水泥为P0325级及以上的普通硅酸盐水泥为好，严禁使用矿渣水泥或火山灰水泥。水灰比宜采用G40～050，另可加少量的石膏粉和减水剂，用量分别为水泥用量的Q5％～1％和0．8‰一1‰为合适，以保证搅拌桩的质量。

制浆时，应按每根桩的需要，一次配足浆液，以保证每根桩掺合比的稳定性和浆量充足，如实际用量大于制浆量时，再按原配合比向浆池添加清水和水泥，经充分拌和后，再进行施工，禁止在搅拌桩机用浆过程中，直接向浆池添加水泥和清水。

水灰比的调整：水灰比是影响工程质量的一个重要因素，过浓或浆液不足都会导致部分桩段少浆或缺浆：过稀，浆液冒出地表过多，不但浪费材料，而且影响桩身强度质量。两者都会造成质量下降。因此，合理地掌握浆液的水灰比是十分重要的，水灰比的调整按以下原则处理

1)在桩口有少量冒浆的前提下。应尽量采用浓度较高的水泥浆。2)当水灰比确定下来后，不应随便更改，每槽水混浆液通过体积比计：lS_主Jk清水，添加水泥、外加剂，经充分搅拌后方能使用。

23技术更威

开工前要组织所有参与水泥深层搅拌桩施工的人员进行技术交底，要将施工过程中的要点讲解清楚。如一些技术性指标要求在施工过程中一定要达到标准数据．针对施工过程中可能出现的问题，提出相应的解决办法。

“场地清理、现场布桩

施工前，按技术规范要求进行场地清理，清理后的场地应平整，必须清除地E和地下的障碍物。如遇有池塘及洼地时应抽水和清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填士或生活垃圾。经甲方和监理工程师验收合格签字确认后，可进行施工。

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施工设计图要求，对软基处理的位置画出布桩图，布桩图上

注明道路中心线、边线、里程、路基处理宽线，每个桩应编号，写上设

计桩长及土质。

25水泥深层搅拌桩配合比及工艺l生试桩

．

根据施工现场的实际情况，在现场需要进行软基处理的范围内，在地表、中间和桩底位置各取出若干土质，进行比较，选取土质最差的用作施工配合比材料，一般选取3—5组用作配合比试验。在配合比试验时用各种土质与几种份量的水泥配制成水泥、土混合料，制作成圆柱型试件后进行室内标准养护。待28天后用压力试验机对试件进行无侧限抗压试验，做好记录。对数据情况进行比较，选取一组能满足设计和施工要求的数据作为旋工配合比的数值，施工时根据该数值控制水泥用量和用水量。

在施工配合比完成后可进行工艺性试桩，工艺性试桩可采用“二喷四搅”搅拌施工工艺，即第一次正循环钻进至设计深度后打开高压注浆泵，接着反循环提钻并喷水泥浆液，直至提升到工作基准面以下05m，第二次重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度，最后反循环提钻至地表面。复搅的目的是使水泥浆和土体充分搅拌均匀。具体试桩施工

工艺如下

1)在软基处理范围内选取有代表性、相对分散的几点作为试桩点．现场用小木桩标示，桩编号为：试桩A一1、试桩A一2、试桩A一3、试桩B一1、试桩B一2、试桩B一3、试桩C1、试桩C一2、试桩c一3(A、B、c表示水泥用量)：

2)调平钻机，保证钻杆垂直度偏差≤1％：3)调整钻杆，对准要选取的试桩桩位：

4)启动搅拌钻机，钻进速度不应大于12米／分钟，针对穿越亚粘土层时，钻进速度不应大于0B米／分钟。钻进50cm后，开动空压机喷压缩空气，以防止钻进时堵塞喷浆口，同时可以借助压缩空气减少负载扭矩，使钻进顺利。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟。喷浆压力不小于05MPa：

5)钻到接近设计深度后，启动送浆系统；

6)钻到设计加固深度且电流表读数出现突变时，将水泥浆送到桩底，进行喷浆、搅拌、提升，待提升到设计桩顶后，停止送浆、送气，如果设计深度与地质情况有较大出入时，则应将情况报告甲方、监理，记录必须属实：

7)当钻头提升至离施工地面50cm时，改为慢速提升、停止送浆：

8)桩顶及桩底采用复搅工艺：

9)施IiE录采用施工一桩，记录一桩的原则。不许提前记录或补记。记录需真实的反映实际情况。在桩身成型7天后，采取开挖的方法，将试桩的桩身开挖出来，检查桩身的成型情况，目测桩身的搅拌均匀性、量测成桩直径等。联系检测机构对水泥深层搅拌桩进行N10轻便触探、抽芯、静载试验。最后。根据钻机操作参数和质量检测报告等作为工艺性试桩成果报告，并作为该搅拌桩施工的依据。

3施工过程控制

1)项目经理部指派技术人员负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。

2)水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后

可下钻。

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3)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤．通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。

4)重点检查每根成型的搅拌桩的水泥用量、水泥浆拌制的稠度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。

5)为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

6)为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。

7)施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

8)钻头的直径磨损量不得大于2cm。

9)施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大干1OOcm，超过12小时应采取补桩措施。

10)现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：施工桩号、施工日期、天气情况：喷浆深度、停浆标高：灰浆泵压力、管道压力：钻机转速：钻进速度、提升速度：浆液流量；每米喷浆量和外掺剂用量：复搅深度。

4质量检测

水泥深层搅拌桩施工完成后，要对其施工质量是否达到设计要求而进行质量检测，质量检测要由有检测资质的机构进行检测，质量检测方法主要有三种：

1)施工完成后三天内的N10轻便触探试验，主要目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性，轻便触探深度一般不大干4m，检测频率为施工总桩数的1％，且不少于3根。2)旌工完成28天后进行的水泥搅拌桩承载力(静载)试验，可采用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后对地基的承载力是否得到提高，检验桩身是否达到设计和规范要求，检验数量为施工总桩数的0．5％～1．0％。且每项单体工程不应少于3根。3)经轻便触探和静载试验后对桩身质量有怀疑时，在成桩28天后，用抽芯机对桩体进行抽取芯样，主要目的是检验桩身的强度、完整性、桩身搅拌均匀度及桩身长度。检验桩身强度是要求抽取芯样送检测机构进行28天和90天的无侧限抗压强度试验。检验数量为施工总桩数的O．5％，且不少于3根。

5结语

水泥深层搅拌法施工方法简单，对软土地基的处理效果显著，可不需要降低地下水措施，对地基土无较大的振动，机械噪音较小，对环境无污染，处理后可以很快投入使用，施工速度快，是一种值得推广的桩型。

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(上接第48页)

3小结

根据曲线趋势的分析，得到如下结论：

1)在各种因素的影响中，长细比对钢骨混凝土各种截面长柱的稳定性影响最显著，随着长细比的增加，临界荷载变小，呈现较为复杂的非线性关系，随着长细比的增大，柱的极限承载力下降逐渐缓慢。应严格控制柱的长细比。

2)混凝土强度等级对钢骨混凝土柱稳定性能影响不显著。

3)含刚率对临界荷载的影响曲线基本呈规律的线性，可知钢骨的增加有效提高了截面刚度，使临界荷载值增大。

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2009年6月(上)