水泥搅拌桩施工工艺技术应用研究

水泥搅拌桩施工工艺技术应用研究

秦洪胜赵兵兵

台州市公路水运工程监理咨询有限公司浙江省台州市317000

摘要：随着我国经济的不断发展，科学水平也跟着不断的提高，水泥搅拌桩的应用越来越广泛，在好多的行业中都有涉及。必须重点研究其在工程施工中的应用细节和注意事项，保障水泥搅拌机的正常工作，一定要在施工过程中对其进行样的控制，只有这样做，才能保证工程的安全性。本文分析了水泥搅拌桩施工工艺技术应用。

关键词：水泥搅拌桩；施工工艺技术；应用

水泥搅拌桩是利用水泥作加固剂,使用特制的深层搅拌机械,对地基深层的软土原地进行搅拌,使之与加固剂混合后起化学、物理反应。它的使用能提高地基的承载能力,减少地基沉降。

一、水泥搅拌桩施工工艺技术应用

1.施工前准备工作。一是清理场地,将施工地界内原地面上的淤泥、树根、草皮、腐植土等不适用材料全部挖除，进行场地整平，并在边侧开挖排水沟，保证雨季施工场地没有积水。二是对于沟塘回填的路段，应先抽干沟塘内的积水，挖除淤泥后进行回填工作。回填土的每层填厚不得大于50cm，厚实度不得小于70％，且不大于85％，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。三是对于含有杂填土的路段，应进行换填工作，如若发现杂填土的实际深度与设计图纸不符，应告知设计院的现场代表，确认是否进行额外处理或设计变更。

2.现场施工工艺技术

（1）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。

（2）搅拌均匀程度控制。一是深层搅拌钻机施工时搅拌的次数越多则拌和越均匀,水泥土强度也越高。试验证明,当加固范围内任一点水泥土拌和20次强度可达到规定的强度。二是每遍搅拌次数N由下式计算：

，式中:h—搅拌叶片的宽度,m;β—搅拌叶片与搅拌轴的垂直夹角;ΣZ—搅拌叶片的总根数;n—搅拌头的回转数,r/min。每延米注浆量等数据,试桩地点应根据地质情况选取代表性工点,且数量应不少于5根。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40min，喷浆压力不小于0.4MPa。

（3）桩机下钻和提钻速度是控制喷浆量的关键因素，由试桩确定，一般钻进速度小于1.0m/min。钻头到达桩底后搅拌喷浆1min～2min，确保底部有足够的灰量，提钻速度小于0.8m/min,确保搅拌均匀。

（4）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也是惘然。

（5）当施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：一是当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率，防止窝工；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多，造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。二是当此段硬层大于50cm时，可将此土层作为持力层，无须继续深入。防止此段土层难于拌碎，水泥浆深入困难，最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

3.质量检测。水泥搅拌桩的质量控制贯穿在施工的全过程。施工过程随时检查施工记录和计量记录，并对照批准的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查的重点是：水泥用量、桩长、搅拌钻头转数和提升速度、复搅次数和深度、停浆处理方法等。质量检验内容如下：一是桩位。通常定位偏差不应超过50mm。施工前在桩中心插桩位标，施工后将桩位标复原，以便验收。二是施工的桩顶面标高应高出设计规定值0.5m。三是水泥浆液均匀性。应对储浆筒内浆液不断的搅拌，保证其均匀性。四是检验搅拌桩体均匀性。成桩3d后，用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅均匀的土团。五是成桩7d后，开挖桩头（深度宜超过停浆面下0.5m），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径，检查量为总数的5％。成桩28d后，按规定的频率抽检，钻机取芯，做无侧限抗压强度试验。取出芯后留下的孔洞用同等强度水泥砂浆回灌密实。水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工的各环节，严格施工过程的管理非常重要。施工质量的控制更是一项细致的技术工作。最好建立施工班组组自检互检，技术负责人抽检和配合监理旁站监督的质量保证体系。只有质量上的全面保证，才能使得工程能够顺利开展并且投入运行。

二、水泥搅拌桩施工质量控制

1.施工过程中的质量控制。一是工艺性试桩。正式大面积开工前，应进行工艺实验桩，试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及喷浆时间等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。二是泵送浆液质量的控制。泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。泵送浆液过程中，泵的压力必须足够且稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管，必须立即拆卸输浆管道，清洗干净。三是桩长的控制。施工前应对该地段的地表标高进行测量，根据地表实测标高和搅拌桩的设计桩底标高计算出钻杆下钻的深度。在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线，在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。

2.水泥搅拌桩常见问题分析及处理。一是喷浆阻塞。原因可能是由于水泥受潮结块或制浆池滤网破损或者清浆不彻底。处理措施应改善现存水泥存储环境，及时清渣并时常检查滤网的破损情况。二是喷浆不足。原因可能是输浆管道弯折、外压、泄漏或输浆管道过长，沿程压力损失大。处理措施应及时检查、维护管道并选择适当的位置开挖制浆池。当场地条件不具备时，可适当调增泵送压力。三是进尺受阻。原因可能是地下存有尚未清除的孤石、树根或其它。处理措施应停机挖除障碍或移位。

3.水泥搅拌桩加固地基应注意的问题。一是搅拌机预挖下沉时不宜冲水,当遇到硬土层搅拌下沉太慢时,可适量加水,但冲水对桩身强度有较大影响,应加大喷浆量,增加复搅遍数;二是土的含水量:水泥土配比相同时,其强度随土样的天然含水量的降低而增大,经试验表明,当土的含水量在50%～85%范围内变化时,含水量每降低10%,水泥土强度可提高30%;三是施工时必须使搅拌桩穿透软弱层,打至相对硬的土层为桩长的控制指标。若设计桩长没穿透软弱层,要根据实际地质状况而定。

水泥搅拌桩作为基础工程，其质量好坏直接影响到上部结构物的质量，因此，加强水泥搅拌桩的施工技术和质量控制。提高水泥搅拌桩施工人员、管理人员的质量意识，严格执行规范及施工方案要求，是水泥搅拌桩施工成败的关键。

参考文献：

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