双向钉型深层搅拌桩施工工艺及质量控制

靳林健

(身份证号：320381198603088298)

双向钉型深层搅拌桩施工工艺及质量控制

靳林健

(身份证号：320381198603088298)

工程施工中遇见软土地基很普遍，处理的方法也很多样，浅的软土可以直接换填，但对于较深的软土采取换填方法不够经济，在现场施工条件受限的情况下，采取深层搅拌桩无疑是比较理想的方案。下面结合本人在安徽省芜湖循环经济产业园市政道路、桥梁工程纬五路道路中的具体工程案例浅谈双向钉型深层搅拌桩施工工艺及质量控制。

深层搅拌桩施工工艺；质量控制；地基处理；

一、工程概况

根据勘探报告纬五路K1+372～K1+504段为软弱土层，埋置较深。原图纸设计为高压旋喷桩，水泥用量为200kg/m,水灰比1:1.5,经过对14根桩试验检测，承载力无法满足设计要求。为控制路基沉降，结合现场土质情况，设计变更为钉形双向水泥土搅拌桩。搅拌桩采用梅花形布置，桩间距1.8米，下部桩径0.5米，上部扩大头桩径1米。水泥搅拌桩采用PO42.5水泥湿喷，水泥掺入比为18%，水泥用量为333kg/m3。桩分两种类型，主线及挡墙下采用Ⅰ型，桩总长平均为21米，扩大头为7米，两侧地面道路采用Ⅱ型，桩长10米，扩大头5米。

二、施工准备

1、清表后，开挖土方至桩顶高程+0.5m，现场四周应设置排水沟。

2、施工放样后，定出桩位置，在桩最外侧放出桩中心线，护桩并固桩；

3、施工现场便道保持畅通。

4、水泥原材料检测，选取土样进行水泥土配合比试验，检测7天无侧限抗压强度，验证软土的性质和设计的水泥土搅拌桩强度能否达到要求。

三、设备选型

根据桩径、桩深、设计要求选取相应的施工机械型号。施工机械选定后应核实现场地基承载力是否满足桩机施工要求，如不满足应采取相应工程措施。本工程钉形双向水泥搅拌桩长最长为24米，桩径0.5-1.0m，故选用DM-3型两喷四搅钻机。

四、试桩

每个作业点不少于7根工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数，如单桩喷浆量、钻进和提升速度、喷浆压力、搅拌机转速。

本工程工艺参数：喷浆压力0.50MPa，水泥掺入比为18%，水泥用量为333kg/m3。机械参数：钻机下沉速度0.5～0.6m/min；提升速度0.7～0.8m/min；内钻杆转速50r/min；外钻杆转速70r/min;

水泥搅拌桩成型28天后进行取芯，无侧限抗压强度大于 0.6 mpa，复合地基承载力大于150Kpa。

五、深层搅拌桩施工工艺

1、搅拌机就位：搅拌机到指定桩位并对中；

2、喷浆下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转(外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转)切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头达到设计深度；

3、施工下部桩体：改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径；喷浆切土下沉：两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度,在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上；

4、提升搅拌：搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面标高；

5、伸展叶片：改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头径；提升搅拌：提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm;

6、切土下沉：搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵，向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到扩大头设计深度；

7、提升搅拌：关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工。

8、搅拌桩成型。

六、施工过程质量控制

1、绘制搅拌桩平面图并编号，指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站施工过程。对进场的施工机械进行编号，将钻机操作员、现场负责人、桩长、桩距等信息标注在标牌并悬挂于钻机明显处。

2、水泥浆必须按照预定的配合比进行拌制，保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成，使用前过筛并在3小时内用完。浆液储存量不少于1根桩用量，否则不得进行下根桩施工。输液管不得泄漏和堵塞，管道长度不得大于60m 。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。

3、为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，先在主机上悬挂一吊锤，通过量测吊锤与钻杆距离来进行控制垂直度，垂直度偏差应小于1.0%。根据最外侧的护桩恢复要施工的桩轴线，桩位偏差应小于50mm 。

4、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。如果意外原因断浆，必须在最快时间内补浆，重叠复喷50cm，超过3小时必须重新补打一根桩，水泥用量不得少于设计规定，每米水泥浆用量误差不得大于5%。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均配备电脑记录仪。

5、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应大于40分钟，喷浆压力大于0.5MPa。

6、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停留30秒，进行桩端加强，余浆上提过程中全部搅拌喷入桩体，且在桩顶部位进行加强，停留时间也为30秒。

七、成桩的检验

搅拌桩全部完成后，会同监理单位、建设单位、设计单位、检测单位共同选桩进行取芯和复合地基检测，取芯检测不少于总桩数的1%，钻孔直径不小于108mm ，每根桩取不少于3处做无侧限抗压强度试验，复合地基承载力检测不少于总桩数0.5%并不少于3点，确定后报质量监督站备案。

水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、水泥土搅拌均匀程度及桩长，芯样做28天无侧限抗压强度试验应大于0.6Mpa，复合地基承载力应大于150Kpa ,取出桩芯后留下的孔洞应用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

八、结语

水泥搅拌桩通过将水泥、外加剂和土强制搅拌拌和，使水泥与土发生水解、水化反应，生成水泥水化物并形成凝胶体，凝胶体将土颗粒凝结在一起形成稳定整体，使软土硬结而提高地基强度。水泥搅拌桩适用于处理软土地基，处理效果比高压旋喷桩显著，在工期紧、投资紧张、不宜进行放坡开挖的情况下，考虑使用双向钉型深层搅拌桩进行基础处理应该是比较经济、科学的施工方案。

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1007-6344（2015）04-0301-01