水泥搅拌桩施工技术总结(第二版).

水泥搅拌桩施工技术总结

（第六项目部李洪方李金）

【摘要】深层水泥搅拌桩是利用水泥与地基深处的软土强制拌合，使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。本文结合公司黄骅港地区实际施工情况，着重介绍水泥搅拌桩施工工艺，为以后类似施工提供借鉴经验。

【关键字】软基处理水泥搅拌桩施工控制

1.工程概况

黄骅港综合港区多用途码头轨道梁基础工程，包括轨道梁基础处理、轨道梁施工、轨道安装、堆场标高恢复施工，其中轨道梁基础总长1917m，共计4条，基础部分已进行真空预压地基处理并投产堆载矿石约1年时间，为提高地基承载力并防止轨道梁沉降影响设备运行，对地基进行水泥土搅拌法加固处理。

本工程共需打设水泥搅拌桩3832根，桩径0.5m，顶标高及长度各异，详见下表：

水泥搅拌桩设计参数：桩径为500mm，最大有效桩长17m，水灰比0.55，采用32.5级普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥掺入量为加固土质量的20%。成桩后复合地基承载力特征值不小于180KPa，桩身水泥土无侧限抗压强度平均值不小于1.5MPa（龄期90天）。

2.水泥搅拌法加固机理及优点

2.1加固机理

水泥搅拌法是适用于加固饱和粘性土和粉土等地基的一种方法，它是利用水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械，就地将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体件、水稳定性和一定强度的水泥加固土—水泥土，从而提高地基土强度和增大变模。

2.2优点

水泥搅拌桩的强度和刚度是介于柔性桩（砂桩、碎石桩等）和刚性桩（钢管桩、混凝土桩等）间的一种半刚性桩，它所形成的桩体在无侧限情况下可保持直立，在轴向力作用下又有一定的压缩性，但其承载性能又与刚性桩相似，因此在设计时可仅在上部结构基础范围内布桩，不必像柔性桩一样需在基础外设置护桩，具有其独特的优势。

水泥搅拌桩施工可最大限度地利用原土；搅拌施工时，对原有建筑物影响很小；根据地基土的不同性质和工程要求，可以合理选择固化剂的类型及其配方，设计灵活；搅拌时无振动、无污染、无噪音，可在市区内和密集建筑群中施工；加固后土体的重度基本不变，不会产生附加沉降；与钢筋混凝土桩基相比，降低成本的幅度较大；可根据上部结构的需要，灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式。

3.施工准备及施工前的质量控制

3.1设备选型

根据设计及施工需要，本工程选用SJB-Ⅱ型深层搅拌桩机及其配套设备进行施工，该机采用中心管喷浆方式，具有移动灵活、成桩质量高、施工速度快、噪音低等优点，适宜本工程施工。主要技术参数见下表：

施工前对各种仪器仪表进行标定，包括压力表、密度计等；打桩机安装就位，试运转正常，完成进场和安装使用验收手续后开始施工。

3.2典型施工

施工前必须进行工艺性试验，并严格按设计及工艺要求进行，用以确定水泥浆比重、搅拌头的转速、贯入与提升速度、着底电流和水泥浆流量等技术参数。

搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。

4.施工工艺流程

本工程采用“三喷六搅”施工工艺，工艺流程及简图如下：

测量定位→预搅下沉→预搅提升→制备水泥浆→下沉喷浆搅拌→提升喷浆搅拌→下沉

喷浆搅拌→重复提升复搅→清洗→移位。

图1.“三喷六搅”工艺简图

4.1测量定位

按设计图纸进行测量定位，用钢筋钉好桩位，并用白灰作标识，桩位误差不超过50mm。搅拌机就位时，应对准桩位，机身垂直，在施工时不发生倾斜。现场用吊线锤来控制钻杆的垂直度，桩位偏差用钢尺等测量检查。

4.2预搅下沉及提升

启动深层搅拌机电机，放松起吊钢丝绳，使搅拌轴沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电器控制装置的电流检测表控制，控制在0.9m/min左右，工作电流不大于额定值。搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉过慢时，方可适量冲水，但应考虑充水成桩对桩身强度的影响。

预搅下沉完成后，以0.9m/min的速度空搅提升，提升至地面后，对钻头进行清理，清除掉土工织物及排水板等杂物。

图2：预搅贯通及清理钻头

4.3制备水泥浆

搅拌机预搅提升的同时，在后台拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒至储浆池中。要求使

用的水泥规格及掺量必须满足设计要求，水灰比取0.55，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。

4.4喷浆搅拌过程

采用中心管喷浆方式，用输浆胶管将贮料罐泥浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0.9m/min左右的速度沉至要求的加固深度，再以0.9m/min的均匀速度提起搅拌机，第三次下沉搅拌的同时开动泥浆泵，将水泥浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片喷出的水泥浆与软土搅拌，边搅拌边喷浆直到下钻至设计底标高，即完成一次搅拌喷浆过程，注意要控制泵送流量约为20L/min。

第一次下沉喷浆完成后，用同样的方法再一次重复搅拌提升喷浆和下沉喷浆搅拌，待搅拌机注浆下沉至设计底标高时，关闭灰浆泵，为使地层和浆液搅拌均匀，再次复拌提升，即完成一根水泥搅拌桩的施工。

4.5清洗

施工完成后，向储存浆池内注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

4.6移位

重复上述施工步骤，再进行下一根桩的施工。

5.施工过程中的质量控制

5.1严把材料质量关，水泥做到按批次按频率检验，并按设计及规范要求进行见证抽样。水泥现场应做好防晒、防潮、防雨淋等，存放时要求下层垫枕木或木板，上层覆盖防水编织布等。

5.2应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于50mm。

5.3制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。

5.4喷浆时，应保证注浆时前后协调一致，确保整个注浆过程的连续性，前后台安装电铃，统一信号。喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求，喷灰量及提升速度等由流量计控制并由专人记录。

5.5注意首次开启灰浆泵后应先注浆30-60s，使浆液顺利自喷浆口喷出，首次下沉喷浆至底面标高后，要求搅拌头在桩底停留喷浆30s左右并桩底1m范围内上下活动一次，再按设计规定的速度提升搅拌头，边持续注浆。