论碎石桩和水泥搅拌桩特点

阳妙　姜庆钢　谷力

摘 要：在为了满足施工完成后，道路能通过大型设备，本工程道路采用碎石桩和搅拌桩两种施工工艺，文章将详细介绍碎石桩和搅拌桩优缺点施工。

关键词：碎石桩；搅拌桩；特点

1 工程背景

汕尾市某电子厂房位于广东省汕尾市，主要用于研发、生产及销售AMOLED新型半导体显示器件、模组及相关产品；为了满足300吨以上大型设备通过，道路采用了碎石桩和搅拌桩两种施工工艺。

2 碎石桩施工特点

2.1 施工工艺

（1）根据设计要求采用75KW振冲器及配套工具；（2）根据建设单位提供的轴线，按图纸测放桩位；（3）组装好振冲器后，接通水源﹑电源；（4）调试设备，校核各项技术参数，以确定设备处于良好运行状态；（5）施工机具﹑人员就位，吊车起吊振冲器对准桩位；（6）造孔，开动高压水泵冲水，启动自动控制系统，待振冲器运转正常后，使振冲器徐徐贯入土中，振冲器下降速率控制在0.5-2.0m/min，对桩偏差不大于50mm，造孔深度与设计桩底标高允许偏差±200mm；（7）清孔，造孔结束后，将振冲器提出孔口，再以较快速度从原孔贯入，使桩孔畅通，为了便于填料加密，可将振冲器提升2-3次；（8）填料加密，向孔内倾倒部分石料压底，然后用振冲器反插至设计标高后上提30-50cm，待达到加密电流和留振时间后，可依次向上分段加密，加密段长度应符合设计要求，控制在30-50cm；（9）桩机移位。施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

2.2 质量跟踪检测

（1）材料石材控制，粒径30-100mm，最大粒径不大于150mm，含泥量不大于5%，无风化，有良好级配的新鲜碎石；

（2）根据工程需要在施工过程中同步进行跟踪检测，及时检验已完成碎石桩及桩间土的密实情况。当检测结果表明处理后的复合地基强度达不到设计求时，及时报请设计、监理部门，采取有效的补救措施，确保工程质量达到设计要求，自检数量不少于总桩数的3%。

3 碎石桩施工优缺点

3.1 适用范围

碎石桩的特点是：可提高地基承载力，节省三材，施工简单，加固期短，可因地制宜，就地取材，使用碎石、砂子、卵石、矿渣等填料，费用低廉。本工艺标准适用于工业与民用建筑工程加固粘性土、粉土、饱和黄土、松散砂土和人工填土地基工程。

3.2 振冲造孔顺序方法

表1 振冲造孔方法的选择

造孔方法 步骤 优缺点

排孔法 由一端开始，依次逐步造孔至另一端结束 易于施工，且不易漏掉孔位，但当孔位较密时，后打的桩易发生倾斜和位移。

跳打法 同一排孔采取隔一孔，造一孔 先后造孔影响小，易保证桩的眚度；但要防止漏掉孔位，并应注意桩位准确。

围幕法 先造外围2-3圈（排）孔，然后造内圈（排），采用隔圈（排）造一圈（排）或依次向中心区造孔。 可防止桩向较松一侧偏移；能减少振能量的扩散，振密效果好，可节约桩数10-15%，大面积施工常采用此法，但施工时应注意防止漏掉孔位和保证其位置准确。

4 水泥搅拌桩施工特点

4.1 施工工法

（1）桩机定位、对中、调平。放好搅拌桩桩位后，移动搅拌桩机到达指定樁位，对中，调平（用水准仪调平）；

（2）调整导向架垂直度。采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范要求，垂直度小于1.0%桩长；

（3）预先拌制浆液。深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50Kg；

（4）搅拌下沉。启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控；

（5）喷浆搅拌提升。下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度（0.50～0.8m/min）边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和；

（6）重复搅拌下沉。搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行；

（7）喷浆重复搅拌提升。下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面；

（8）桩机移位。施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

4.2 水泥搅拌桩施工优缺点

4.2.1 适用土质类型广

加固深度大，水泥搅拌桩适用于处理包括淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、泥炭土等各种成因的饱和软粘土、含水量较高且地基承载力标准值不大于120kPa的粘性土等地基。对泥炭土或地下水pH值较低、有机质含量高的粘性土，宜通过试验确定其适用性。加固深度主要取决于使用搅拌机的动力大小及地基反力。

4.2.2 适用工程范围广

（1）建（构）筑物地基如10层以下的民用住宅、办公楼、厂房、水池、油罐等建（构）筑物的地基；大型堆场，如钢铁厂、水泥厂、大型货厂等的地基；

（2）高速公路和机场跑道的基础处理，如应用于高速公路桥台、箱涵（通道）两侧的引道地基以调整路基与桥梁桩基或箱涵（通道）基础之问的不均匀沉降。

（3）形成支护结构。在软土地基中开挖基坑时，常采用水泥搅拌桩形成格栅状的重力式挡土墙进行挡土支护。这种支护结构应用于开挖深度为5～6m左右的浅基坑时显得特别有效、经济。

4.2.3 施工工期短、成本低

与其他施工方法相比较，水泥搅拌桩具有施工工期短、无公害、成本低等特点。这种施工方法在施工过程中无振动、无噪声、无地面隆起，不排污、不污染环境，对相邻建筑物不产生有害影响，具有较好的综合经济效益和社会效益。

4.2.4 施工机械化程度高

水泥搅拌桩机械生产厂家众多，机械型号不断增加，性能不断改进。各类深层搅拌机械均有其各自的优势，适合不同的地质条件和工程用途。在提高了施工效率的同时也大大提高了桩体的承载能力或挡土能力。

4.3 水泥搅拌桩的缺点分析

水泥土搅拌桩是一项具有良好技术经济效益和社会效益的地基加固方法，其理论与施工工艺技术渐趋成熟，但也存在着一些问题：在工程的应用中，由于設计方法比较保守，置换率高达40%～80%，桩体设计强度取值一般不超过0.6mpa，同时由于理论研究投入不够，没有取得完整的应力场和变形场数据，使其设计计算方法不尽人意，应加强桩土应力比及组合水泥土的工作机理研究，完善复合地基的变形计算方法。

5 结语

（1）水泥搅拌桩相对其它桩型有其独特的特点和优势，但若对其适用性研究不够，必将在地基处理过程中暴露各种各样的缺陷。详细探讨了水泥搅拌桩在工程应用中的优缺点，针对某重要工程，阐述了水泥搅拌桩应用中出现的一些问题；

（2）原材料-碎石由岩石或砾石轧制而成，应洁净、干燥，并具有足够的强度和耐靡性，其颗粒形状应具有棱角，不得掺有软质石和其它杂质，粒径为20-50mm，含泥量不大于10%；

（3）投料方法-要尽量做到“多吃少餐”，反插次数要足够，一般土质每1m反插一次，软弱层应增加反插次数7次左右；3>电流值-在施工过程中要严格控制电流，使其大于密实试验桩的电流值对以上三点的控制是整个监控中的重点，总之，碎石桩是处理软基的方法之一，具有速度快，效果好，点多面长的特点，正是由于此特点，使得碎石桩施工监控面加大，因此，在碎石桩施工前应做好详细的施工组织计划。

参考文献

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