水泥搅拌桩施工技术总结

　　1适用范围。

　　长江中下游平原地区沿线地势起伏小，工程地质水文地质条件简单，不良地质主要表现为软地基。软土主要为流塑状淤泥和软塑状淤泥质土，具有含水量高、孔隙率高、压缩性高、渗透性低、抗剪强度低、触变性明显、蠕变性等不良特征。不同深度软基处理的主要方法如下:

　　软基处理深度H≤3.0m，采用清淤交换处理

　　软基处理深度3.0m软基处理深度H>15.0m，用CFG桩处理

　　软基础的深层基本上是跨越桥梁。

　　水泥搅拌桩处理可有效提高软土地基承载力、承载速率，减少路基总承载力。

　　2施工前的准备工作。

　　(一)准备技术资料。

　　软土地基础工程地质调查报告书、土工试验报告书、水泥搅拌桩设计桩的配置图原地面高度、加固深度测量资料:包括平面控制桩、水平点测量记录在内的设计交底会议记录。特殊施工方案经总监理工程师批准。

　　(2)学习和交底。

　　软基处理工程施工前，组织各级管理人员和技术人员学习施工图纸、施工规范、合同文件及相关规范要求，对项目部施工人员和技术人员、现场施工人员进行阶段性技术基础和安全基础。

　　(3)施工机械设备的组织。

　　选择合格的产品，水泥搅拌桩施工的主要机械设备有步行式PH-5D双向搅拌桩、灰罐、压缩机、发电机。施工前检查机械、设备，试运行，确保设备处于良好状态。水泥搅拌桩施工必须配备喷粉记录仪，由国家计量部门标定。

　　步履式PH-5D双向搅拌桩机施工。

　　(4)准备材料。

　　水泥搅拌桩施工原材料主要为水泥，入场前必须按规范进行质量检查，合格后方可使用。

　　(五)施工现场的准备。

　　①建设施工通道，材料运输车辆和机械设备入场容易。②设置电力线路，配备备用发电机，防止突然断电。③平整场所，去除耕作土和垃圾(树根、垃圾等)，在低洼抽水清淤，分层回填粘性土填充剂，压实平整。需要根据现场的实际情况挖沟，引进原来的沟。④水泥搅拌桩施工场所应事先进行水泥罐的基础处理，固定放置水泥罐，以免在大风气候下倾倒。⑤现场安全文明施工。施工前制作现场标志，注明工程名称、施工部位、施工时间、数量、桩径、桩长、桩距、施工队伍、施工人员、技术人员、质量检查人员及相应负责人等。

　　工地平面布置图。

　　工地安全文明施工标志。

　　3水泥搅拌桩的施工技术和操作要点。

　　水泥搅拌桩以水泥为固化剂，利用深层搅拌机和原位软土强制搅拌，通过物理化学作用生成具有特殊强度、变形特性和水稳定性的混合柱状体。它对提升软土地基承载能力、减少地基沉降量有明显的功效。其工艺分为粉喷涂、浆喷涂工艺，在进行大规模施工前，进行试验段施工，确定水泥搅拌桩粉喷涂工艺更适合长江中下游平原地区的软基处理。

　　双向水泥搅拌桩施工工艺的关键一部分是钻头，它设有与外钻头连接的外钻头和与内钻头连接的内钻头，外钻头设有与外钻头连接的套管，套管的外壁固定有搅拌叶片，套管的内壁设有与内钻头连接的轴承和密封装置，内钻头设有与内钻头连接的芯管，芯管的外壁设有上下两层翼片，下层翼片的下部为钻头，两层翼片之间的距离为20-30cm，两层翼片之间靠近上层翼片的芯片上开有喷灰口。外钻与外钻之间、内钻与内钻之间均用螺纹连接。钻头内外层的叶片是两种反向搅拌方式，由同轴的内外钻头构成整个钻头，可以确保内外钻头之间不会进入泥粉。施工前，必须检查双向搅拌钻头的性能，搅拌叶片必须保证50cm以上。

　　双向水泥搅拌钻机钻头。

　　3.1施工工艺流程图。

　　3.2操作要点。

　　(1)测量放线。

　　根据施工设计图、设计院技术交底和调查机构提供的坐标控制点和水平点，进行桩放样，用全站仪放置轴线和桩，用桩和石灰逐点放样搅拌桩，辅助钢尺。测量定位、放线、复核工作由专职测量人员负责，定期检查仪器，制作测量定位方向的原始资料。形成的定位、放线测量成果资料书面报告监理审查，确认后可施工。

　　①施工前，首先根据轴线交叉点坐标用全站仪确定轴线。

　　②根据桩的平面配置图和主要轴线，用全站仪定位，用尺量距离，确定桩的位置，用桩和筷子现场标记。

　　③测量现场地面的高度，确定桩顶的高度。对桩的位置进行编号，有利于施工管理和资料整理。

　　(2)钻头的位置平整。

　　将桩机移动到指定的桩位置，对中。在桩机上制作深度控制线。地面不平时，边调节桩机支撑脚的高度，边用水平尺测量钻头处于水平状态，同时用吊锤测量钻头的正面和侧面，调整到垂直状态后再钻头。

　　(3)加入粉末搅拌。

　　启动主电机准备钻头，搅拌桩机钻头接近地面时启动压缩机进气。首先启动内钻头(反向)，然后启动外钻头(正向)，然后启动加压装置，加压装置中的链条同时加压内外钻头，使内外钻头沿导向架向下，内钻头先切土，入土，外钻后入土，搅拌。打开送粉阀，关闭送粉阀，打开送粉装置，将内钻(反向)放入土中喷灰。其二层旋转叶的作用是，下层是破土，上层是搅拌的外钻(正向)进入土后，其二层旋转叶的作用是搅拌、压灰。

　　(4)进入设计深度。

　　进入搅拌直到设计深度，当场喷雾搅拌30s后停止喷雾。

　　(5)提高搅拌。

　　停止粉末喷射后，将外钻头更换为(反向)，将内钻头更换为(正向)，同时更换加压装置。在桩顶1m~3m范围内，应适当降低风压，防止灰粉流失影响桩基质量。将钻头升至设计桩顶标高，完成双向搅拌桩施工。

　　双向水泥土搅拌桩粉喷涂工程流程图。

　　3.3成桩质量控制要点。

　　(1)桩的控制。

　　采用全站仪正确放线，在各桩位置设置桩标定中心。钻头对中:钻头以标定的测量监理工程师认可的棋盘式桩中心为基准对中位置的旁站监理在研究与相邻纵向和横向桩之间的间隔后允许钻头。

　　(2)成桩的垂直度控制。

　　用水平尺调平钻头操作平台，在钻头架上悬挂垂直线的方法控制桩的垂直度。用转盘水平保证钻头的垂直度，用垂直线检查、校正钻头的垂直度。

　　(3)桩的长度控制。

　　桩长控制有两种方法。一是在钻头上用油漆涂深度标记，二是在记录器上有钻深度。

　　(4)技术参数控制。

　　水泥搅拌桩施工前，必须进行技术试验桩，大面积普及。水泥配合量控制在每延米60公斤，具体技术参数控制如下表

　　水泥搅拌桩施工控制参数。

　　(5)喷雾量和喷雾均匀性控制。

　　喷砂量和喷砂均匀性能否达到设计要求是保证水泥搅拌桩承载力的重要因素，是质量控制中最重要的问题。

　　喷雾量控制:①入场水泥总量控制。②单桩喷粉量控制:配备标定的计算机计量装置，可正确实施定量控制。③供灰应连续，混合均匀。发生停机或机械故障时，必须立即补充喷雾。第二次接桩时，其重叠长度应大于1m。④桩端处理:进入设计深度时，喷粉(浆)搅拌30s，开始提高搅拌钻头，确保桩端桩的质量。⑤每根水泥搅拌桩施工时，电脑应同时记录该桩施工过程。各水泥搅拌桩施工完成后，在下根桩施工前印刷该桩施工记录发票。

　　喷灰均匀性控制:①严格控制钻孔速度、管道压力、搅拌速度等施工参数，钻孔时尽量保证均匀速度钻孔。②通过计量装置，正确控制每延米水泥的使用量。

　　(6)其他控制措施。

　　①水泥土搅拌桩机施工在钻孔过程中喷粉，一次均匀喷雾，钻孔过程中不喷雾或不喷雾，钻孔时不喷雾。要求施工管理人员、操作人员具有高度的责任感和质量意识。

　　②搅拌机每次钻头或上升的时间必须有负责人记录，时间误差不得超过5s，深度误差不得超过5cm，预约送粉到钻头喷嘴的时间。派负责人观察计量装置，根据读取数及时调整送粉、送气阀的控制，控制每米内的喷粉量、搅拌均匀性。

　　③粉喷桩施工时，搅拌轴应垂直，搅拌钻头对准桩后，启动粉喷机，内钻杆进入加固土层后开始粉喷，直至加固深度。反转上升时，为了不堵塞喷嘴，必须连续喷出压缩空气。

　　④水泥进入罐子前必须通过筛子筛子，以免结块进入罐子堵塞管道。

　　⑤经常检查输灰管，不得泄漏或堵塞管道。长度不得超过60m。定期检查使用的钻头，直径磨损不得超过10mm，但直径过大的钻头也不得使用(桩直径不得超过30mm)。

　　3.4水泥土搅拌桩成桩质量检测。

　　水泥搅拌桩处理软基，其最终质量控制参数是保证复合基的整体承载力。因此，水泥搅拌桩的检查包括桩体质量检查(完整性、连续性、垂直度等)、强度检查(抗压强度、单桩和复合基础承载力)。水泥搅拌桩检查项目见下表。

　　水泥土搅拌桩检查项目。

　　(一)施工记录、原始报告检查。

　　施工资料应详细、完善、如实记录施工参数和工艺参数，完整反应施工全过程。根据施工记录检查单桩每延米的喷粉量和桩体的垂直度等。

　　水泥搅拌桩施工记录表。

　　(2)人工挖桩检查。

　　堆积7天后，浅部挖掘(深度1.5m)检查桩体的均匀性，检查桩体搅拌的均匀性、桩体的垂直度、桩位、桩距。桩体要求圆，无收缩直径和陷落现象，混合均匀的群桩顶部整齐，间隔均匀。

　　水泥搅拌桩施工7d后浅部开挖。

　　水泥搅拌桩施工7d后成桩效果检测。

　　(3)钻孔取芯的强度。

　　成桩28d后进行钻芯，检查频率为总桩数的1%-2%，取芯位置应在桩径的2/5处。将代表性芯样加工成圆柱体试件(φ×h=50mm×100mm)，进行无侧限抗压强度试验。芯样28d年龄无侧限抗压强度在1MPa以上，90d年龄无侧限抗压强度在1.4MPa以上。

　　水泥搅拌桩施工28d后，钻头取样。

　　(4)载荷试验。

　　成桩28d后进行负荷试验，检查单桩负荷力和复合地基负荷力，检查频率为总桩数的0.2%-0.5%，每个项目不少于3处。复合地基的承载力必须满足设计要求。

　　水泥搅拌桩施工28d后现场负荷试验。

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