浅谈水泥搅拌法的施工技术

欧小科

（广东 广州 510000）

0 引言

随着经济发展，越来越多人口往沿海地区发展、就业、生活，伴随着的是沿海地区基础设施的大建设。沿海地区普遍分布有软土层，基础设施建设必须进行地基处理，地基处理技术的发展不仅反映在机械、材料、设计理论、施工工艺、现场监测技术以及地基处理新方法的不断更新和进步等方面，而且反映在多种地基处理方法的综合应用方面。本文主要针对的是深层水泥搅拌法（湿法）在软土地区的应用研究。

1 软土地基加固机理

对于场地内地表水系发育的典型软土地基，如何加固地基是施工中碰到的最大问题。为了解决软土地基加固，许多加固方法被研究出来采用，使用较为广泛的是深层水泥土搅拌法的加固措施。

水泥土搅拌法加固的主要优势是施工工期短，效率高，施工中振动小，噪声低，不排污，不挤土，不污染环境，施工工具简易，费用适宜等。在地基深处将软土固化成为具有足够强度、变形模量和稳定性的水泥土加固体，通过使用特制的深层搅拌机械，在钻进的同时往软土中喷射水泥浆液，这些加固土、柱体与柱体间的土构成了一种复合地基，从而达到地基加固的目的。这就是用水泥做固化剂，水泥土搅拌桩加固机理。

通过福建龙岩某变电站基础施工实践，双头深层水泥土搅拌桩对软土地基加固效果最为理想，达到了工程质量标准要求。水泥土搅拌法使用的固化剂，分为水泥浆液和干水泥粉。水泥浆液又分为双头深层水泥土搅拌和单头水泥土搅拌。

2 水泥搅拌桩的施工

2.1 试桩

（1）地下水具有侵蚀性处理软土时，应通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。

（2）深层搅拌桩施工是借搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也就越高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。

（3）每个标段的试桩不少于5根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7d后直接浅部开挖取出，或至少14d后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

2.2 施工准备

（1）深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍(包括大块石、树根、建筑垃圾和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。

（2）水泥搅拌桩应采用合格的32.5级以上普通硅酸盐袋装水泥，以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送试验室检验。

（3）水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。并且每天收集电脑记录一次。

2.3 施工工艺

施工工艺流程：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0～3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

2.4 控制施工

（1）应该全过程监测水泥搅拌桩的施工全过程，所以要指派专人负责水泥桩的施工。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，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。

（4）为了防止压浆过程中有断浆现象，增加喷浆搅拌时间及复搅次数。要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。

（5）水泥搅拌桩施工中采用二喷四搅工艺。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，复搅时可提高一个挡位。每根桩的正常成桩时间应不少于40min，喷浆压力不小于0.4MPa。

（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部停留30s，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30s。

（7）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。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。

（8）施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。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12h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100cm，超过12h应采取补桩措施。

（9）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。

3 施工中应注意的问题

（1）水泥土搅拌法施工现场事先应予以平整，必须清除地上和地下的障碍物。遇有明浜、池塘及洼地时应抽水和清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。

（2）竖向承载搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计标高300～500mm。在开挖基坑时，应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。

（3）施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%；桩位的偏差不得大于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值。

（4）水泥土搅拌法施工步骤由于湿法和干法的施工设备不同而略有差异。

（5）全桩应采用复喷措施,使搅拌效果最佳。当喷浆口到达桩顶标高时,宜停止提升,搅拌30s，以保证桩头的均匀密实。为保证桩底端施工质量，当浆液到达出浆口后，桩机停留30s，使浆液完全到达底端。

（6）开挖基坑时将上部质量较差桩段挖除，桩顶以上应高出设计桩顶标高0.3m。

4 结语

综上所述，选用合适搅拌桩加固软土地基，可以提高施工进度，控制工程造价，降低地基沉降量。深层水泥土搅拌桩法具有施工工艺简单，快速，振动小等优点，能有效地提高软土地基的承载力，整体稳定性较好，减少和控制沉降量，深层水泥土搅拌法地基处理在沿海软土地区曾因造价低廉、材料省、工期短、加固后建筑物沉降小且均匀而起过积极的作用，在国外早已有广泛应用，大部分工程失败的原因是施工管理不善、质量意识差、措施不当、或者设计不合理所造成,而不是水泥深层搅拌法技术本身的问题。

［1］常士骠，张苏民.工程地质手册[M]．4版．北京：中国建筑工业出版社．

［2］张伯平，党进谦.土力学与地基基础[M].西安:西安地图出版社,2001

［3］GB50202-2002中华人民共和国国家标准．建筑地基基础施工质量验收规范[S]．

［4］汪正荣.建筑地基与基础施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2005:1－50．