浅析水泥搅拌桩施工措施

王亮 杨晶 牛玲艳

摘 要：水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法，主要应用在加固各种饱和软粘土，利用成桩搅拌设备，将固化剂（水泥等）在地基深处与地基软土进行搅拌，利用其产生的物理化学反应，使软土硬结而提高地基强度。水泥搅拌桩大面积施工前，应进行试桩试验，确定满足设计要求的施工工艺和各项施工参数，以便指导下一步水泥搅拌桩的正式施工。

关键词：水泥搅拌桩；施工工艺；技术措施

1 工程概况

本工程位于某湖大堤西侧，地势有起伏最大高差有3m左右。该工程施工内容为水泥搅拌法及换填垫层法做地基处理，水泥搅拌桩直径为500mm，在加固的范围内成等边三角形布置边长为1m和1.2m两种。每根搅拌桩的桩尖必须进入持力层1m，换填1：1.5的砂石垫层300mm，压实系数≥0.97。

经勘察查明，拟建场地地坪下深20.45米之内，自上而下分为7个工程地质层，2个工程地质亚层。

2 施工工艺的特殊要求

2.1 施工前将场地整平，并使地平高于桩顶500mm，清除地上石块、树根、垃圾等物，地平局部低洼处应回填粘性土，不得回填杂土。

2.2 搅拌桩直径为500mm，在加固的范围内成等边三角形布置，边长为1m（1.2m）。采用32.5复合硅酸盐水泥，预估水泥掺量为15%～20%；水泥浆水灰比为0.5。

2.3 施工水泥搅拌桩水泥掺入量设计要求不少于60kg/m。桩身水泥土28天强度无极限抗压强度大于等于2.0Mpa。

3 施工过程整体部署

3.1 准备工作阶段。在施工前期工程项目部所需要做的准备工作，如：搭建临设，建立场内供电、供水系统，做好材料的订购、复试，组织机械设备的进场、安装、调试和图纸会审、测放桩样等工作。

3.2 施工阶段。本阶段为桩基施工和砂石垫层阶段，是本工程最重要的阶段。

3.3 施工结束后阶段。设备撤场后，需配合甲方做好桩的测试工作，做好资料的整理工作，通过质检验收合格后一个星期之内提交完整的竣工资料给甲方，并和运行管理单位做好交接工作。

4 施工方法及工艺

4.1 施工准备

4.1.1 先是布置现场的区域设施，进场搭建生活设施、办公室、仓库，做好水泥罐的基础，机械设备进场。

4.1.2 进一步完善施工区域的供水、供电系统。（1）施工用水。主要是施工搅浆用水，根据现场实际情况，拟采用地表积水和地下水源来满足施工用水。（2）施工用电。根据现场条件配置多个分电箱，严格按照当地的施工用电要求设置。

4.1.3 机械设备做好组装和调试的工作，并报监理。

4.1.4 组织施工材料（水泥）进场并复试，同时向甲方、监理提交施工组织设计建议书供审批。参加图纸会审并组织施工人员进行技术交底和安全交底，测放轴线、桩位并报监理复核。

4.1.5 向甲方、监理等有关部门提交开工报告，召开施工前动员会。在开工前对施工人员进行技术交底时，必须让施工人员（尤其是操作钻机的班长）充分了解本工程的土层状况，水灰比及相关技术要求，并做好书面记录。

4.2 施工工艺。根据本工程地层的特点，本工程施工采用SJB—Ⅱ型单轴深层搅拌机械，现场制备水泥浆液，施工工艺流程如右图。

4.3 施工顺序。根据本工程招标工期要求，结合具体工作量、土层特点和钻机性能，共采用20台桩机来完成施工任务。施工顺序总体上分段分区域施工。各桩机分片施工以减少互相干扰，每台桩机均从同一侧向另一侧施工。

5 重点工序施工技术措施

5.1 桩位测放。本工程基本是地平桩，道路四周最边桩的桩位显得尤为重要，边桩用经纬仪测放，误差不得大于2cm，其它的桩位用钢卷尺测设定位即可，误差控制小于5cm，每根桩位用20cm长1～1.5cm宽的竹签打入地下顶部涂红漆，并和地表面平，以免人员走动时破坏或移位。

5.2 水泥浆液的配制。根据以往的施工经验，并结合本工程的土层特点，水泥浆的水灰比亦严格控制在0.5。水灰比大小的测定用比重计测定。进场后通过将10×20m的试验块分为四块，水泥掺量一区为16%，二区为18%，三区为20%，四区为25%。根据检测报告确定结果配合比，一旦确定不得随意更改。

5.3 施工过程中的技术措施。（1）在施工中随时检查水泥用量、桩长。搅拌头转数和提升速度，复搅次数和复搅速度。（2）钻机的提升速度：钻机的提升速度直接影响桩身质量，控制钻机提升速度十分重要，根据以往经验及本工程特点，钻机提升速度控制在0.7m/min范围内。（3）钻机垂直度控制：钻机就位后，必须保证钻机的水平，在机架上设一线锤，线长不小于2m，垂直度偏差控制在1%以内。（4）钻杆下沉钻进：速度≤1.0m/min。（5）送浆的连续性：若中途出现断浆需重新下沉至断浆面以下50㎝，再喷浆提升施工，确保不断浆。（6）桩头质量：在机架上设一标志，以确定停浆位置，确保桩头质量。（7）施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。

A对钻头的要求：根据施工经验及本工程的土层情况，为确保桩的搅拌均匀和喷浆均匀，对钻头作如下要求：（1）十字钻头的刀片要有2～3cm厚，并在刀片两端焊合金，钻头不易磨损而确保桩径。（2）每把刀片下焊2～3个钉耙，尽量使土体切割搅拌均匀。（3）喷浆口位于刀片下面距轴7～8cm外，保证桩身及桩周围均有浆。

B对水泥浆量的要求：施工过程中采用SJB型水泥土搅拌桩施工自动监测记录仪，记录每段深度注入水泥量，保证各加固段浆量充足并随时打印整理，搅拌均匀。

6 结语

水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土结硬，从而提高地基强度，这种方法适用于软土地基，效果显著，处理后可很快投入使用，降低了施工成本，缩短了基础处理施工工期，在工期紧，出于成本考虑不宜进行基坑大开挖或者基础土质换填的情况下，选择适用水泥搅拌桩进行基础处理是有效的施工方案。

参考文献

[1] 张东清.铁路路基软基处理水泥搅拌桩的施工控制[J].企业科技与发展，2009年.

[2] 高建利.水泥搅拌桩在双林车辆段岔区软土地基处理中的应用[J].铁道建筑，2006年07期04期.

[3] 陶晓倩.水泥搅拌桩在铁路软土路基处理中的计算分析及应用[J].铁道勘察，2007年02期.

[4] 姚元康.浅谈水泥搅拌桩在铁路软土地基中的应用[J].山西建筑， 2007年36期.

[5] 宋秀清.浅析水泥搅拌桩施工工艺与检测[J].黑龙江科技信息，2009年25期.