｝ 维普资讯 http://www.cqvip.com ＠ 撼｛工程市场 【工程技术】 水泥搅拌桩 在软基处理中的应用 文／张文裕 软土属于特殊土，它是在静水环境沉积，高含水量，大空隙比．高压缩性和 低强度的细粒土。常用的软基处理方法是排水固结法和复合地基处理法。水泥搅 拌桩（粉喷桩）是复合地基处理法的一种，它通过专用搅拌机沿深度将水泥等固 化剂与土体搅拌咸水泥土桩，用以加固软土地基，根据施工方法的湿喷法及干喷 法分别称为水泥搅拌桩和粉喷桩，一般干喷法的处理深度为１０ ｍ～１ ２ｍ，湿喷法 为１ ５ｍ～１ ７ｍ。 按照软土地基填筑的路堤规范要求，一般路段的工后沉降≥ｏ．３０ｍ，涵洞，通 道处≥０．２０ｍ，桥台与路堤相邻处≥０ １０ｍ。结合河北省沿海高速公路沿线软土 的分布特点，对一般桥头和主要构造物两侧进行水泥搅拌桩处理，适用于处理正 常固结的淤泥与淤泥质土，粉土，饱和黄土，素填土，粘性土以及无流地下水的 饱和松散沙土加固处理地基 原理是水泥浆（粉）发生水化反应并渗入桩体周围 土体中形成的水泥土加固体作为竖向承载的复合地基。 施工准备 水泥搅拌桩施工现场事先应予以平整，清除地上和地下的障碍物，遇有池塘、 虾池，盐池及洼地时应抽水和清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂质土 或生活垃圾。备好满足设计要求的水泥，并按规定频率进行抽检试验，做好现场 水泥的防雨、防潮措施。 河北沿海高速公路采用的是３２５ 矿渣水泥，根据被加固土的性质及单桩承载 力的要求，确定水泥掺入比。按图纸要求，水泥掺入量为加固土体质量的１ ５％， 并根据实际土质的湿密度计算出每延米桩体的水泥用量，水泥浆液水灰比为０ ５， 配制时要严格控制水灰比，使水泥浆有较好的流动性、和易性。正式开工前，应 进行不少于５颗的工艺试验桩，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、搅拌钻机提升速度、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。 施工质量控制 通过现场试桩，沿海高速公路水泥搅拌桩采用两喷四搅的工艺流程：钻机就 位；检验调整钻机；钻进前打开注浆泵（预喷持续３０秒），喷浆钻进至设计深度原 地喷浆３０秒；提钻并喷水泥浆ｊ上升至工作基准面以下３０厘米；持搅３０秒，复搅 并喷浆下沉至底部；提钻复搅至地面；成桩结束，清桩头验桩，重复施工下一颗桩。 施工过程的监控和管理是水泥搅拌桩成桩质量的关键，其质量监控要点有以 维普资讯 http://www.cqvip.com 下几个方面： ｏ施工工序 施工放样。由测量人员利用全站仪进行控制点的测设，并按照设计图纸的布 桩要求打线，定点测出桩位。放样完毕后，按监理程序填写施工放样报验单，经 监理工程师检验无误后，方可进行施工。 定位。搅拌钻机到达指定桩位对中。为保证桩位准确，必须严格控制桩位点， 使桩Ｉ＂Ａｘ，１－中误差不大于１Ｏｃｍ，导向架和搅拌轴应与地面垂直，用两个锤球或经纬 仪控制，垂直度的偏差不超过１％，为随时掌握钻进深度，导向架上用油漆进行 深度标识。 预搅下沉。启动电机，放松起吊钢丝绳，使搅拌机沿导轨下钻至设计深度，下 沉深度大于设计值３０ｃｍ。要求软土被完全预搅切碎，以利于同水泥浆均匀搅拌。 制备水泥浆。施工用水水质必须经化验对水泥无腐蚀作用。严格控制水的用 量，符合设计水灰比Ｏ．５，水泥浆比重１．８ｇ／ｃｍ。，进行拌和，时间不少于３ｍ＿ｎｌ 保证水泥浆无硬块、无杂质。待压浆前将水泥浆倒入集料桶中，水泥浆不离析， 储浆量应满足一桩～桶的要求。 钻进提升喷浆搅拌。开启灰浆泵，将水泥浆压入地基中，并且边喷浆边旋转 搅拌，输浆管道不能发生堵塞。钻进速度为Ｏ．８ｍ／ｍｉｎ～１ Ｏｍ／ｍ＿ｎ，转速６５ｒ／ｍ＿ｎ， 喷浆压力控制在１．ＯＭｐａ～１ ４Ｍｐａ，喷浆量控制在３０Ｌ／ｍｉｎ，钻进喷浆成桩到 设计桩长后，原地喷浆３Ｏ秒，再反向均匀速度提升，严格按照设计确定的提升速度 提升搅拌，其误差不得大于１Ｏｃｍ／ｍ＿ｎ。搅拌钻头如被软黏土包裹时应及时清除。 下沉喷浆搅拌。同上步骤参数下沉喷浆搅拌至设计加固深度，提升喷浆搅拌 至地面，集料桶中的水泥浆正好排空。 重复上下搅拌。为使软土和水泥浆搅拌均匀，将搅拌机边旋转沉入土中，至 设计深度后再将搅拌机提升地面。 清洗。向集料桶中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥 浆，直至干净为止，同时将黏附在搅拌头上的软土清洗干净。霉责任编辑：孙颖美术编辑：叶影 ｏ水泥浆制备及水灰比控制 按照设计给出的水灰比Ｏ．５，在搅拌桶内放入计算后的用水量，再倒入计算 后的水泥用量进行搅拌，搅拌时间≥３ｍｉｎ后放入浆桶内搅拌待用，根据工程进度 适时进行下一根桩的水泥浆制备，以保证施工的连续性。 ｏ搅拌均匀程度控制 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。实 验证明．当加固范围内任一点水泥土拌和２０次，均可达到规定的强度。 试桩采用的两喷四搅工艺其理论计算搅拌次数达到２６．８次 满足规范和设计要求。 ｏ质量控制及检验重点 水泥搅拌桩的质量控制应贯穿在施工的全过程，并应坚持施工全过程监理 旁站。施工过程必须随时检查施工纪录和计量纪录，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，复搅次数和复搅深度，停浆处理 方法等。 施工质量检验 成桩７天后，采用浅部开挖桩头，目 测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径， 检查量为总数的５％。 经过抽检沿海高速公路Ｔ５，Ｔ６两个 合同中三段共７Ｏｍ长的软基处理成桩７ 天后情况，检测结果：ｘ，ｌ－桩体上部１ ５ｍ范 围开挖检测，桩身成型良好，水泥搅拌均 匀，水泥土密实，桩径达到设计要求。 成桩２８天时，按规定的频率抽检， 钻机取芯，做无侧限抗压强度试验、承 载力试验，复合地基载荷试验和单桩荷 载试验，均符合设计要求。 加固软土地基应注意的问题 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，当土的含水量在５０％～８５％范围内 变化时，含水量每降低１Ｏ％，水泥土强 度可提高３Ｏ％。 土中有机质含量较高会阻碍水泥的 水化反应，影响水泥土的强度增长 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 桩长未穿透软弱层，要根据实际地质状 况调整施工 当软土地基为液化土、塑性指数大 于２５的粘土、地下水具有腐蚀性且无工 程经验的地区时，必须通过现场试验确 定其适用，Ｉ＇ｄＥ 桥头地段的搅拌桩施工 时．要注意桥头灌注桩桩位，当两者相 遇时，要避开灌注桩桩位。 ２００ ７｛§Ｉ 酶ｌ 躺 ｉ释 秘 ０８７
