软基处理之水泥搅拌桩

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摘要 水泥深层搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式。本文介绍了水泥深层搅拌桩施工中试桩、施工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、施工控制、质量检验等控制环节。

关键词 软基处理；水泥搅拌桩；施工控制

中图分类号：TU74 文献标识码： A

1 工程概况

成都经济区环线高速公路简阳至蒲江段项目是《四川省高速公路路网布局规划》成都平原城市群的城际交通网络“蒲江―彭山―简阳―中江”、“德阳―都江堰―丹棱―青神―井研”组成的环线高速公路中的南段，其中K203+420-K203+950段属于典型的南方稻田区域，软塑、高压缩，表层淤泥质，工程性质差。该段落内的3道涵洞通道基底采用水泥搅拌桩处理，水泥搅拌桩直径为0.5m，桩间距1.2m，桩长6～9m，呈等边三角形排列布置。

2 施工准备

水泥搅拌桩施工前，备齐施工机械机具和材料，接通电力，进行需施作喷浆作业地点的地面表皮清除，查明地下线路管道情况后进行场地平整，桩位放线，一切准备就绪后，进行水搅拌桩作业。

2.1 场地清理

施工前，按技术规范要求进行场地清理。清理后的场地整平，经监理工程师验收合格、签字确认后，进行下道工序施工。

2.2 布桩图

开工前，根据施工设计图画出布桩图。布桩图上标明线路中心、里程、宽度、每个桩编号、设计桩长，布桩图报监理工程师，经过验收确认后，方可施工。

2.3 桩位放样

桩位放样，根据桩位设计平面图进行测量放线，使用小钢筋头（或竹片）定出每一个桩位，误差要求小于5cm。依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。调平钻机底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。

2.4 材料

搅拌桩施工采用的水泥，其质量、规格应符合设计要求，并具有出厂质保单及出厂试验报告，确保在有效期内使用，严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。运到工地的水泥，对水泥质量进行抽样检验，抽样试验频率根据规范要求及监理工程师意见确定。试验结果报监理工程师签认后投入使用。

2.5 水泥土强度试验

施工前详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质与设计的水泥土（搅拌桩）强度能否达到要求。试验结果以书面报告形式提交监理工程师审查核实，如与原地质钻探资料和设计要求不符，通知设计方。

3 试桩

为确保施工方案的经济可行，在软基处理施工前，先进行工艺试桩，以确定施工参数（如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量），用以指导软基处理施工。

3.1 场地平整

在设备进场前平整好场地，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等），场地低洼时应回填黏土料，不得回填杂填土。应使场地具有一定的平整度和硬度，至少要满足能承载住桩机，并开挖临时排水沟，其位置以不影响桩机施工为原则。

3.2 施工位置

试桩由现场监理确定其位置，在工程桩附近与成桩在相同施工工艺和相近地质条件下进行。

3.3 设备布置与安装调试

制浆点离桩机的水平输送距离不宜过远，以保证注浆出口压力保持在0.4-0.6Mpa。机具安装时应注意深层搅拌桩机的组装就位、水泥浆液制备系统安装、用压力胶管连接的灰浆泵出口与搅拌桩机的输浆进口应准确、紧密、稳固、可靠。机械设备试运转时，应注意以下相关事项：①电压保持在额定工作电压范围内，电机工作电流不得超过额定值；②调试搅拌桩轴转动速度，使其达到规定的要求；③调试输送浆的管路和供水水路通畅：④各种监测仪表应能正确显示，监测的数据应准确可靠。

3.4 钻进和提升速度控制

喷浆搅拌提升速度拟定为0.8m/min，并应使搅拌桩机提升速度与输浆速度同步，搅拌桩机下沉速度控制拟定在1.6-2.0m/min。

4 施工工艺过程

4.1工艺流程

桩位放样钻机就位检验、调整钻机钻进至设计深度打开高压注浆泵提钻并喷水泥浆至工作基准面重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度正反循环提钻至地表成桩结束施工下一根桩。

4.2 设计参数及要求

①水泥掺入比15% ；② 90d无侧限抗压强度为1500KPa； ③单桩允许承载力为130KPa；④复合地基承载力为220KPa。

5 施工质量控制

5.1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，待水排尽后方可下钻，指派专人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。所有施工设备均应编号，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。

5.2为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台设备均应配备记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

5.3对每根成型的搅拌桩质量检点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、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。

5.4 水泥搅拌配合比：水灰比0. 45～0.50、水泥掺量15%、每米掺灰量50kg。

5.5水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。

5.6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。

5.7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。

5.8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。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。

5.9现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：①施工桩号、施工日期、天气情况；②喷浆深度、停浆标高；③灰浆泵压力、管道压力；④钻机转速；⑤钻进速度、提升速度；⑥浆液流量；⑦每米喷浆量和外掺剂用量；⑧复搅深度。

6 质量检验

6.1 水泥搅拌桩布置形式和数量应符合设计要求

按间距1.2米，正三角形布置。检查方法为：观察、尺量、计数。

6.2 水泥搅拌桩桩体强度应符合设计要求

检验数量：检查总根数的2‰。检验方法：在桩顶1m以下截取设计规定龄期的试件做无侧限抗压强度实验，桩长范围内垂直钻芯，取3个不同深度的芯样试件做无侧限抗压强度实验。

6.3 搅拌桩单桩承载力或复合地基承载力应符合设计要求

检验数量：总桩数的2‰。检验方法：平板荷载试验。

6.4 取芯检验

在成桩28d后，成桩28天后抽芯，采用地质钻机配108岩芯管，主要检查桩身质量（水泥均匀程度）、水泥土无侧限抗压强度、桩长、持力层地质条件，在不同深度取3个试样，要求无侧限抗压强度不小于设计值1.5Mpa。抽检率为桩数的2%，且每一工点不少于3根，搅拌桩检测合格后方可填筑路基。

6.5 静载荷试验

每一水泥搅拌桩加固区复合地基荷载试验检验承载力，抽检率为桩总数的0.2%，且每一工点不应少于3根。

6.6 开挖检验

根据施工质量情况，经触探检验对桩身质量有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固桩体的外观质量、搭接质量和整体性等。

7 结束语

通过对简蒲高速公路工程水泥搅拌桩处理软基在施工过程中采取合理的技术措施、严谨的管理、科学的组织和严格的质量控制措施，有力的提高了水泥搅拌桩处理软基的施工质量，减小了基底的沉降，保证了软基上涵洞的安全，从而达到满意的施工效果。

参考文献：

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