深层水泥搅拌桩施工工艺

　　摘要：深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和，使软基硬结而提高地基强度。该方法适用于软基处理，效果显著，处理后可成桩、墙等。介绍了水泥深层搅拌桩施工中施工准备、试桩、施工工艺流程、施工控制、质量检验等控制环节。

　　关键词：软基处理;深层水泥搅拌桩;施工工艺;质量控制

　　1 施工准备

　　施工场地应事先平整，清除桩位处一切障碍，主要是大孤石、树根和生活垃圾等可能影响搅拌的障碍。场地低洼时应回填粘土或砂土。确保三通（路通、水通、电通）并查清地下管线的位置及确定架空电线的位置、高度。

　　按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置和高程;搅拌桩桩位应每隔5根桩采用竹片等进行现场定位（注意搭接尺寸）。根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。
　　水泥应采用合格的32.5级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中心试验室或监理工程师指定的试验室检验，检验合格后方可使用。

　　水泥搅拌桩施工机械最好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。监理工程师每天收集电脑记录1次。

　　水泥搅拌桩施工机械主要包括:1台37kW立式摆线针轮式行星减速机;搅拌轴和输浆管各1套;搅拌头（钻头）1个（应该备用1～2个）;灰浆搅拌机1台，功率为3kW，容积200L;集料斗1个，容积300L;灰浆泵1台，功率为12.5kW，工作压力为0.5～1.0MPa;动力控制箱1个。所有设备必须具备稳定的良好的性能，所有钻机开钻之前应进行检查维修和必要的保养。

　　所有水泥搅拌桩应编号，以便于资料统计和质量检查控制。

　　2 试桩

　　深层水泥搅拌桩适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，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。

　　深层搅拌桩施工是藉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，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数太多，施工时间太长，工效也可能降低。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。

　　每个标段的试桩不少于5根（2%），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。

　　3 施工工艺流程

　　施工工艺流程如图1（略）。

　　4 施工控制

　　水泥搅拌桩的施工中应有专人负责，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程并做好相关纪录。

　　水泥搅拌桩开钻之前，应先调试设备并保证整个管道无堵塞现象。

　　保证垂直度。设备就位后，必须平整，确保施工过程中不发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时调整。桩机桩位必须对中，对中偏差不得大于2cm，桩径偏差不得大于4%。

　　水泥浆不得离析。制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2h，若停置时间过长，不得使用。 [Page]

　　施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持0.4～0.6MPa，并使搅拌提升速度与输浆速度同步进行。

　　施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量。

　　为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第1次提钻喷浆时应在桩底部停留50s，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。

　　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1根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。

　　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。

　　现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括:施工桩编号、施工时间、天气情况;设计喷浆深度、实际喷浆深度、停浆标高及原因;灰浆泵压力、管道压力;钻机转速;钻进速度、提升速度;浆液流量;每米喷浆量和外掺剂用量;复搅深度和次数。

　　5 质量检验

　　水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验。

　　搅拌均匀性检验:用轻型触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。

　　触探试验:根据现有的轻型触探击数（N10）与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数N10>15击时，桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10>30击时，桩身强度也能达到设计要求。

　　水泥搅拌桩成桩28d后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28d龄期的无侧限抗压强度试验，留1组试件做3个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。

　　如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率为10%～20%时，则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。

　　对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

　　外观鉴定:桩体均匀圆顺，搅拌均匀，凝体无松散，群桩桩顶齐，间距均匀。