浅谈钉形水泥搅拌桩施工技术 刘勇

浅谈钉形水泥搅拌桩施工技术刘勇

发表时间：2018-03-21T16:32:53.717Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：刘勇1，2

[导读] 摘要：文章主要从钉形水泥搅拌桩的基本原理、主要施工工艺流程两个方面介绍了钉形水泥搅拌桩施工技术，并就如何保证钉形水泥搅拌桩施工质量进行了总结，便于工程技术人员理解并准确把握钉形水泥搅拌桩基本原理、施工技术及质量控制要点。

1.南京市市政管理处南京 210000；

2.南京市市政工程质量安全监督站南京 210000

摘要：文章主要从钉形水泥搅拌桩的基本原理、主要施工工艺流程两个方面介绍了钉形水泥搅拌桩施工技术，并就如何保证钉形水泥搅拌桩施工质量进行了总结，便于工程技术人员理解并准确把握钉形水泥搅拌桩基本原理、施工技术及质量控制要点。

关键词：钉形搅拌桩；软基处理；喷浆搅拌；施工技术

1 钉形水泥搅拌桩简介

钉形水泥搅拌桩最早由东南大学刘松玉教授研发，它是指在分析水泥土搅拌桩复合地基应力传递规律和土拱效应的基础上，改装固定平刀头为可自动伸缩的平刀头。通过平刀头的自动伸缩使桩身上部截面扩大而形成的类似钉子形状的水泥土搅拌桩（如图1所示）。

图1 钉型水泥搅拌桩示意图

2 钉形水泥搅拌桩施工技术

钉形水泥搅拌桩施工工艺流程为：施工准备→桩机就位→扩径喷浆下沉→缩径喷浆下沉→提升搅拌→扩径提升→扩位下沉→提升搅拌→移机。

2.1施工准备

（1）施工准备工作

施工场地清表30cm后，确保施工场地无树根、砖块、杂物等影响桩机施工，压实度不小于85%。

钻机进场组装调试完毕，水泥浆搅拌设备安装完成，各种计量设备（压力表、水泥电脑喷浆自动记录仪、波美比重计）标定合格，并调试。成桩深度、垂直度在机架上标记或设置完成。施工现场直接临时用电由柴油发电机接入，各种用电设备线路连接规范。

试桩现场设立标志标牌，明确施工段落、施工单位、机长姓名、桩长、桩距、原材料产地、进场时间、数量等方面内容。

为规范水泥浆配制，项目部为每台桩机配备一个地磅、一个制浆桶、一个下浆桶，将地磅水平安放在制浆桶下方，称重出制浆桶重量（或制浆桶安放后去皮）然后计算出每个搅拌桩水及水泥用量，水称重后在桶内划出明显刻度，再按照水灰比添加水泥，均匀搅拌后再在桶内划水泥浆刻度线。

2.2技术准备

（1）熟悉施工图纸及设计说明和其他设计文件。

（2）施工方案审核、批准已经完成。

（3）根据施工技术交底、安全交底进行各项施工准备。

（4）施工前应检查水泥的质量、桩位、水泥搅拌桩机工作性能，各种计量设备（主要是水泥流量计及其他计量设备）完好程度。

（5）放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出工艺性试桩的位置；测量施工平台的高程，桩位放样；水泥搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定位，移动钻机要准确对孔，对孔误差不得大于50mm，并报监理复核。

2.3测量放线

现场按桩位平面布置图布设试桩桩位，根据测量员放出的控制点带线，用钢尺量距定出每根桩位，插上竹片桩并撒白灰点作为标记；现场桩位布设完后及时报请现场监理工程师检查，桩位检验合格后方可进行试桩施工。

2.4搅拌桩施工

（1）搅拌机就位：放样、定位，搅拌机到指定桩位并对中；

（2）喷浆下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转（外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转）切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；

（3）施工下部桩体：改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径；喷浆切土下沉：两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度，在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上；

（4）提升搅拌：搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面标高；

（5）伸展叶片：改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头径；提升搅拌：提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm；钉形水泥搅拌桩钻头、叶片示意见图10.6.2-2。

（6）切土喷浆下沉：搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵，向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；

（7）提升搅拌：关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工。该部分桩头日后需凿除，露出下部合格水泥搅拌桩。

2.5定型搅拌桩质量保证措施

（1）根据掺量设计配比进行施工，成桩采用两搅一喷的施工工艺，下降速度控制在0.8m/min 以下，提升速度控制在0.6 m/min 以下，以确保桩身搅拌均匀，桩身无夹层、断层，若遇硬塑土可作为桩端持力层时，终止搅拌电流值控制在80A。

（2）施工中采用水平靠尺、吊锤或经纬仪校正桩架平整度和导向架的垂直度，确保双向搅拌桩施工中的垂直度。

（3）采用流量仪控制输浆速度。使注浆泵出口压力和试桩时所得压力差不多。

（4）为保证桩端施工质量，施工完毕后，要进行桩顶整形，并养护。

（5）水泥浆液应严格按设计要求配置，制备浆液不得离析，不得停止时间过长，浆液倒入集料斗时加以筛滤，以防止浆内结块损坏泵体，堵塞输浆管。

（6）施工时因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下1m待恢复供浆时再喷浆提升，若停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。

（7）钉形搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间。

（8）施工时各班长，机长必须严格按设计要求把好机架定位，下沉速度、灰浆配比、喷浆搅拌提升速度，单桩喷浆量等质量控制点。

（9）定位放线需经现场监理验收、签证，才可进行下道工序施工。

（10）施工中如发生卡钻或遇到地下障碍物，应立即切断电源，将钻具提升出地面，将障碍物排除后，再开始施工。

（11）材料员应认真收发材料，发现不合格材料不得使用，水泥堆放场地需要垫高，临时堆放要搭设雨蓬。

（12）自觉服从业主（监理）监督，确保工程质量符合要求。

（13）计量保证措施

①对到期的记录器具，必须送有关部门重新测定后方可使用，对损坏的计量器具，能修复的，修复后需测定后方可使用，不能修复的则做报废处理。

②建立计量器具台帐，做到有帐可查，保证计量器具在有效期内使用，杜绝使用损坏或超过有效期的计量器具。

③使用量具时，要先用干净棉纱擦去表明油污，按量具使用要求操作，用毕擦净量具，上防锈剂，妥善放入盒内。

3 结语

与常规水泥搅拌桩相比，钉形水泥搅拌桩因为有水平力和竖向力的支持，比常规搅拌桩成桩效果更好，能够保证下部水泥浆液均匀，深部和上部强度一致。其端头有扩大头锚固，使得桩身不变形，而且地基沉降和水平位移也相应减少。此外，钉形水泥搅拌桩在费用消耗上也相对较少，经济性较高。作为技术人员，只有准确掌握钉形水泥搅拌桩施工技术要点，控制好水泥搅拌桩的施工质量，才能保证钉形水泥搅拌桩的优势得以充分发挥。

参考文献：

[1]黄信志.浅析钉形搅拌桩与常规搅拌桩加固软土地基的对比情况[J].自然科学与工程技术，2017，17（5）：156-158.

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2012）[S].中国建筑工业出版社，2012.

[3]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）[S].中国建筑工业出版社，2002.

[4]林宗元.岩土工程治理手册[M].北京：中国建筑出版社，2005.