浅谈水泥搅拌桩的施工方法

吴阳生

（大成工程建设股份有限公司，福建 厦门 361000）

水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法。该项技术在厦门市高速公路田集连接线软基处理工程中得到了应用，作为该项工程的参与者，本文就水泥搅拌桩的施工工艺、施工要求、施工过程控制、检查频率、主要质量事故的预防及处理进行一些浅析。

一、施工工艺

1、浆喷搅拌桩施工工艺大致为如下步骤：

施工准备→桩位放设→桩机对位→加固浆液制备→钻进至设计标高（同时喷浆）→提升喷浆搅拌→复搅（或复喷）→检查核实电脑记录→成桩结束

2、施工工序：

（1）恢复中线，放出施工路段边线桩，清除、平整原地基使之满足水泥搅拌桩现场施工要求。

（2）试桩：搅拌桩正式施工前做水泥土工艺性试桩，明确水泥或水泥浆水灰比及掺入量、确定满足设计要求的施工工艺参数、操作工序，以指导施工。

（3）桩机就位：检查钻杆长度，钻头直径，将桩机移到指定位置对好桩位，垂直度控制在≤1.0%。

（4）拌制固化剂浆液：深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液，水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。

（5）喷搅下沉：开启深层搅拌机主电机，桩机钻杆垂直下沉，下沉速度1.0-1.2m/分，下沉过程中，工作电流不大于额定值，随时观察设备运行及地层变化情况，钻头下沉至设计深度。

（6）搅拌提升：深层搅拌机下沉到达设计深度，略停后搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。如有间断应进行处理。

（7）重复搅拌下沉：重复前次作业。每根桩均要进行复搅复喷。

（8）移位：桩机移至进行下一桩位，重复进行上述步骤的施工。

二、施工要求

（1）施工前必须向监理提供浆喷桩机技术性参数并经监理确认。浆液计量装置必须经监理检验合格后，方可使用。

（2）桩机正式开始施工前，先进行一定数量工艺性试桩，确定工艺参数和施工方案。正式施工时应严格按监理批准确定的施工工艺方案执行，必须在施工前对施工场地平整，清除积水、表层杂草、植根等杂物、平整碾压施工现场，地面整平高差±10cm，高差不大于25cm 以保证钻机的垂直度及施工安全。

（3）必须按照设计的桩位、桩长、桩数、喷浆量、复搅长度及试桩确定的参数施工，桩位允许偏差为±10cm，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于1.0%，桩体强度不应低于设计值。施打浆喷桩时要控制好钻进深度、停浆面，钻深原则上应穿透整个软土层，至强度相对较高的土层。水泥土最小水泥掺入量为60～65kg/m。

（4）严禁钻到孔底立即反钻提升作业，应原位搅动一定时间，以确保状端浆液量。严禁无计量装置的浆喷机投入使用。严格验收进场水泥，不合格水泥严禁使用。

（5）成桩过程中应定时检查搅拌叶片是否变形和磨损，其直径磨耗量不大于10mm，如超过应及时更换修复。每打一根桩前必须清理喷浆口，并清除钻头叶片凝固的水泥土。严禁出现裹泥抱团现象。

（6）当钻头叶片提升至地面以下0.5米时应停止喷浆，桩头以下一定范围内应实施复搅。在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，第二喷浆接桩时，其重叠长度不得小于0.5米，接桩时间不大于24 小时。

（7）部分施工区域地下布埋有油、气管道，施工前务必与相关管线单位签订相关实施协议，并得到相关管线单位现场认可后方可实施；实施时必须开挖准确探明并设置警戒标志，采取安全保护措施、保持一定的施工安全距离确保管道安全。

（8）搅拌桩施工成桩7天后，应开挖少量桩头检查，观测桩体成型情况和搅拌均匀程度；满足28天龄期后，应进行加固效果检测，检测频率为设计院的设计检验频率：单桩、复合地基静载试验各1‰；桩身钻探取芯试验检测2‰。

三、施工过程控制

（1）所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。

（2）水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

（3）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机互垂直两面上分别设置两个0.5Kg 重的吊线锤，并画上垂直线。通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

（4）对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数，应做详细的施工记录。

（5）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到要求,现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

（6）水泥搅拌配合比：水灰比0.61，每米掺灰量60kg/m～65kg/m，（一般路基及桩身无侧限抗压强度不低于1.2MPa的涵洞基础桩：60kg/m；挡墙基础及要求桩身强度≥1.5MPa的涵洞基础桩65kg/m）。选用的早强42.5 级普通硅酸盐水泥（当地下水具有侵蚀性时，应根据设计要求采取相应措施），原材料应按相关规定进行进场检验。

（7）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根据桩长不同而定，喷浆压力不小于0.4～0.6MPa。

（8）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。

（9）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。

（10）如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在3 小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于50cm，超过3 小时应采取补桩措施。

（11）现场施工人员认真填写施工原始记录。记录内容应包括：1 施工桩号、施工日期、天气情况；2 喷浆深度、停浆标高；3 灰浆泵压力、管道压力；4 钻机转速；5 钻进速度、提升速度；6 浆液流量；7 每米喷浆量和外掺剂用量；8 复搅深度。

四、检查频率：

?

成桩7天后，应开挖少量桩头检查，观测桩体成型情况和搅拌均匀程度；成桩28天后应进行钻探取芯做无侧限抗压检测以及单桩、复合地基载荷试验。

五、主要质量事故的预防及处理

（1）、桩机预搅下沉困难 1.土层变化大，遇到硬土层，钻头阻力太大。此时可适量冲水，但考虑冲水对成桩质量有一定的影响，所以必须严格控制冲水量，而且在将要穿过硬土层时，应立即停止冲水。也可改换钻孔钻头，待穿过硬土层后，再用水泥搅拌桩钻头施工。 2.遇到块石、树根等不明障碍物时，钻头无法通过，这时可以采用人工挖孔排除障碍物。但挖孔尽量不要影响周围的桩，挖的孔要用土分层回填夯实后，方可继续施工。 3.土质过粘、自重轻，难以下钻。此时可增加配重。

（2）、输浆管爆裂或堵塞 主要原因是水泥浆中有硬块等杂物，堵塞注浆孔。预防的最主要方法是水泥浆入集料池前要用细筛过滤，水泥浆在集料池里也要经常搅拌，防止水泥浆沉淀离析。当停机时间较长时，一定要拆卸输浆管路进行清洗，以防水泥凝结堵塞管路。

（3）、喷浆提升到设计标高时水泥浆不足或过剩太多 主要原因是注浆泵喷浆量控制不准，试桩时喷浆参数确定不准确。也可能是后台计量不准，水灰比控制不严。这时应该重新标定喷浆参数，对后台计量应定期复查核定。

（4）、水泥浆和土拌合不均匀1.桩中心水泥浆多，四周水泥浆少。这主要是因为注浆泵压力较小或者喷浆孔堵塞，水泥浆喷射不出，也可能是钻头喷浆孔的大小不正确。预防方法是输送管路要定期冲洗，防止堵塞喷浆孔；喷浆孔不应太大。2.成桩后某一段水泥浆少，出现断桩现象。这主要是提升速度太快，提升速度与喷浆量不协调，提升快而喷浆量少，致使该区段水泥浆少而出现断桩。也可能是中途水泥浆不够或喷浆孔堵塞水泥浆喷射不出。当中途断浆或堵塞后，重新施工时应向下叠合 50cm 左右。

（5）、电流量过高使电机跳闸 这种情况多发生在二次下沉过程中，其主要是由于第一次喷浆后，水泥土粘性增大，这次再下沉搅拌时，钻翅被粘泥和水泥浆包围抱成一团，阻力过大，电流量过高，电机跳闸。此时，应停止下沉，适量喷浆原地空转，再向上提升一段，待电流恢复正常后，再继续下沉。

（6）、钻杆不能转动拔不出来 主要是因为钻头抱死，中途处理延误时间过长，水泥浆强度增长和土层压力增大而使钻杆拔不出来。此时不可用卷扬机往上拉，以免出现意外。若埋置较浅时，用洛阳铲沿钻杆向下挖土。或在钻杆上焊两块铁板，两侧同时用千斤顶慢慢向上顶，再用卷扬机慢慢往上拉出。钻杆抱死后要马上处理否则无法拔出。

根据厦门高速公路田集连接线水泥搅拌桩的施工效果看，这种方法处理淤泥质土地基效果显著，软基处理后可以较快投入使用，施工速度快，在施工中无噪音、无振动，对环境无污染，投资省，见效快，能保证水泥搅拌桩作为软基处理的加固效果，保证路基地承载力满足设计要求，值得推广。

[1] 李开明.浅谈水泥搅拌桩试.桩试方法[J].江西建材，2009（01）