水泥搅拌桩处理软土路基技术

水泥搅拌桩处理软土路基技术（2007年第3期总第103期）

更新时间：[2007-11-06] 字体：大中小

■刘皓琨（河北省廊坊市公路工程管理处，廊坊065000）

摘要水泥搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式，在高速公路的建设过程中被广泛应用。本文结合工程实际，介绍了水泥搅拌桩的施工过程和控制要点。

关键词水泥搅拌桩软基处理施工控制

水泥搅拌桩是通过特制的搅拌机沿深度将水泥等固化剂与地基土强制就地搅拌形成水泥土桩,使软土硬结而提高地基强度用以加固软弱地基的方法。这种方法适用于处理软土地基、台背回填等部位，具有处理效果显著，处理后可很快投入使用等优点。但如何有效地控制水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果就成为我们在工程实际施工中需要探索和研究的关键问题。

河北省保定至沧州高速公路C2合同段，在路基设计中对经计算不满足工后沉降或路基稳定要求的段落，采用了水泥搅拌桩进行处理。具体的加固方案为：水泥搅拌桩加固桥头时，大中桥路基高度8m以时处治长度40m，路基高度8m以下时处长度30m，小型构造物两侧处理长度20m，水泥搅拌桩设计桩径为50cm，桩长为6~10m不等。设计参数及指标：水泥掺入量≥12%；桩径D=50cm；28d取芯强度：R28≥1.5MPa；单桩承载力≥300kN；复合地基承载力≥160kPa。

1 水泥搅拌桩的施工

1.1 施工准备

水泥搅拌桩施工场地应事先整平，清除桩位区地上、地下一切杂物，场地低洼时应抽水清淤，并分层回填粘性土填料，予以适当压实，不得回填杂土。水泥搅拌桩施工机械必须提前检查机械工作状况，以保证机械具备良好及稳定的性能。

1.2 工艺性试桩

水泥搅拌桩施工是通过搅拌机械的搅拌钻头将水泥浆和软土强制拌和而成桩。一般来说搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥桩的整体强度也越高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效随之降低。试桩的目的就是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥用量、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

我合同段的试桩数量为5根，水泥采用河北省鹿泉产曲寨牌P.032.5号普通硅酸盐水泥,分别按12%、13%、14%、15%、16%的掺量进行试桩。在试桩完成后28d

将试桩挖出（露出桩头），取芯以进行桩体强度检测；以及单桩承载力检测；复合地基承载力检测，总结施工工艺和控制要素，以指导水泥搅拌桩的施工。

根据工艺性试桩的施工及试桩检测报告，本着既能满足设计要求又不浪费的原则，我合同段确定水泥搅拌桩施工采用四次搅拌二次喷浆的施工工艺；水泥搅拌桩施工配合比：水灰比0.48；水泥掺量14%。

1.3 水泥搅拌桩施工工艺流程

桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→边喷浆反循环搅拌提钻→提至预定的工作面→重复搅拌下钻至设计深度→喷浆并反循环搅拌提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

1.4 施工控制

（1）在水泥搅拌桩开工前，施工现场应储备足量的水泥，同时在施工过程中应根据实际施工进度随时检查水泥的储备量，及时补充，保证施工的连续性。

（2）水泥搅拌桩开钻之前，首先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。

（3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在搅拌机平台机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

（4）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,且应配备打印设备。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备随时检测水泥浆水灰比是否满足设计要求。

（5）第一次下钻和提钻时一律采用低档，以便保证桩体的垂直度及保护钻头，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40min，喷浆压力不小于0. 4MPa。

（6）为保证水泥搅拌桩桩底、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，搅拌头继续旋转且连续喷浆，余浆在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30s。

（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。储浆罐内的储浆量应不小于一根桩的用量另加50kg。

（8）施工中发现喷浆量不足，应进行整桩复搅，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12h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12h应采取补桩措施。

（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。

2 质量检验

2.1 水泥搅拌桩实测项目

水泥搅拌桩质量检测包括如下几项：

（1）桩距（mm）,检查频率为抽查2%；

（2）桩径（mm）,检查频率为抽查2%；

（3）桩长（m）,检查方法为查施工记录；

（4）竖直度（%），检查方法为查施工记录；

（5）单桩喷浆量，检查方法为查施工记录；

（6）强度（MPa），检查频率为抽查5%；

（7）钻芯试验（70mm），检查频率为抽查3‰；

（8）单桩承载力试验，检查频率每施工单元不少于3根或3‰。

2.2 外观鉴定

（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象；

（2）搅拌均匀，桩体无松散；

（3）群桩桩顶平齐，间距均匀。

2.3 水泥搅拌土强度

水泥搅拌桩成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。钻芯取样采用双管单动取样器进行，每根样桩取3处芯样即距桩顶桩底各1m处和桩体中部每处取2个试件3个试件为一组做28d龄期无侧限抗压强度试验钻孔取芯频率为0.3%。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28d龄期的无侧限抗压强度试验，以测定桩身强度。对搅拌桩取芯后留下的空间采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10%小于20%时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。

3 结束语

我合同段水泥搅拌桩在施工完成后经中国地质科学院工程勘察院水泥土搅拌桩单桩、复合地基承载力检测和钻芯（包括芯样无侧限抗压强度试验）桩身结构完整性检测，均能满足设计要求，起到了较好地加固软土路基的作用。水泥搅拌桩处理软土路基施工在高速公路施工中已被广泛应用，但水泥搅拌桩属于隐蔽工程，所以必须严格按预定的方案做好每一个环节的质量控制工作，否则一旦不合格桩体被路基或结构物所覆盖便造成质量隐患很难予以补救。

（2007年第3期总第103期）