浅谈深层水泥搅拌桩施工技术

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1、浅谈深层水泥搅拌桩施工技术【摘要】深层水泥搅拌桩加固的复合地基处理技术,是一项比较先进和成熟的地基处理技术。适应于深层淤泥、淤泥质土、粉土、含水量较高的粘土和亚粘土等,加固效果明显,施工简便、造价低廉和施工工期短等优点。但是如何有效地控制深层水泥搅拌桩的施工工艺与成桩质量,确保软基处理的效果是在工程实践中探索的一个课题。　　【关键词】软基处理；水泥深层搅拌桩；施工工艺；质量控制　　　　前言　　水泥土搅拌桩是加固软土地基的有效方法之一，它是利用水泥作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械边钻进边往软土中喷射水泥浆液（湿法）或水泥粉（干法），并就地将软土和固化剂强制搅拌，通过固化剂和软土之间一系列

2、物理化学作用，形成强度较高、整体性、水稳性好的水泥土柱体。　　目前，工程应用的水泥土搅拌桩绝大部分为等截面搅拌桩，即单桩的桩体直径是相同的。其中，桩体置换率是搅拌桩复合地基设计的主要内容之一，一般被加固土体性质较差时取大值，土体性质较好时取小值。　　但是对于被加固土层性质相对较大的多层地基，采用传统的等截面搅拌桩即意味着土体性质不同的多层地基选用相同的桩体置换率，从复合地基的加固机理来说，这是不合适的。针对多层软弱地基形式，本文提出了搅拌桩及其施工工艺。　　1工程实例　　本工程拟建包括4层的1#楼，8层的2#楼，8层的配套公寓及1～4层商业用房，地面以下设有一层地下室；基础型式采用桩筏或

3、桩筏承台梁基础，总建筑面积42801m2，其中地下建筑面积9997m2。　　2存在的问题　　由于历史沉积原因，在我国不少地方存在软土层处于中间的多层软弱地基。另外不少软土层的表面在外因如荷载迁移、水分蒸发、化学风化等因素长期作用下，在地表会形成的厚达几米的天然硬壳层，于是形成上部中等或者低压缩性，中间高压缩性，下部中等压缩性，底部为低压缩性的多层软弱地基，如图1。　　对于这类软弱地基，上部、下部的中等压缩性土层，只需要较低桩体面积置，而中间的高压缩性土层则需要较高的面积置换率，如果采用传统的等截面水泥土搅拌桩，由于中间软土是主要压缩层，以此设计必须采用较高的桩体置换率，势必造成工程浪费。

4、　　而且，搅拌桩施工时，由于上部、下部的土性较好，钻杆下降、提升速度较慢，而中间软土层钻杆下降、提升速度较快，往往造成软土层的喷浆量不够、搅拌不充分，即需要重点处理的土层桩身质量差，不需要重点处理的土层桩身质量反而好。　　　　图1搅拌桩结构示意图　　针对上述问题，岩土所研制了一种新型水泥土搅拌桩——变径水泥土搅拌桩，变径搅拌桩的上部、下部的桩体直径较小，中间的直径较大，（形状类似“中”字，又称为“中字形搅拌桩”），见图1。　　从而在中部、下部的中等压缩性土层采用较低的桩体置换率，在中间高压缩性的软土层采用较高桩体置换率，因地制宜，经济、有效地对中间软土的多层地基进行针对性加固。　　3双头

5、搅拌桩施工　　3.1施工组织　　搅拌桩施工参照设计要求及行业标准《软土地基深层搅拌桩加固法技术规程》(YBJ225-91)。本工程约3000根，工程量约22000方，总体工期较紧张，为了确保后序工程能如期进行，拟配备4台双头搅拌桩机进场施工，工期为35天。具体施工流程详见图2。　　　　图2施工流程图　　3.2施工工艺流程　　放线定位→挖槽→铺设枕木→钻机安装调试→第一次下沉预搅→第一次提升喷浆搅拌→第二次下沉搅拌→第二次提升喷浆搅拌→第三次下沉搅拌→第三次提升搅拌→清洗制浆、管道及钻机→移机。　　3.3施工工艺　　3.3.1放线定位、挖槽　　根据基坑开挖边线及设计，确定搅拌桩位置，并放线

6、。然后沿线挖沟槽，同时清除沟槽内障碍物等影响搅拌桩施工的杂物。　　由于工程桩先于坑内加固的深层搅拌桩施工，在定位坑内加固的深层搅拌桩时要根据工程桩施工后的桩位定桩位，以防深层搅拌桩与工程桩相冲突、对工程桩有影响。　　3.3.2搅拌机安装　　根据定位铺设枕木，并组装搅拌机，要求枕木铺设水平，搅拌机定位准确，保证机身垂直，确保搅拌桩偏差在允许误差范围内。　　3.3.3第一次下沉预搅　　待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向搅拌切土下沉，下沉过程中不得采用冲水下沉。　　3.3.4制备水泥浆　　实行配合比挂牌制,标明水泥加水的用量,待搅拌机下沉到一定深度时,

7、开始拌制水泥浆并倒入压浆机。　　3.3.5第一次提升喷浆搅拌　　搅拌机下沉到设计深度时,开启注浆机将水泥浆压入土中，边注浆边旋转，同时提升搅拌机。　　3.3.6第二次下沉搅拌、提升喷浆搅拌　　搅拌机提升到设计高度时,再次下沉进行第二次搅拌；搅拌机下沉到设计深度时，开启注浆机将水泥浆压入土中，边注浆边旋转，同时提升搅拌机。　　3.3.7第三次下沉搅拌、提升搅拌　　搅拌机提升到设计高度时,再次下沉进行第三次搅拌；搅拌机下沉到设计深度时,