技术与市场 ２０１３年第∞卷第６期 技术研发 深层水泥搅拌桩施工工艺 李 艳，焦泽昌 （黑龙江林业职业技术学院，黑龙江牡丹江摘１５７０１１） 要：深层搅拌法可用于加固软土地基，提高软土地基的承载能力和边坡的稳定性，减少沉降量。文章探讨深层搅拌 桩的施工工艺。 关键词：深层；水泥；搅拌桩；施工；工艺 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１３．０６．１０４ １概述 ． 通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂 （浆液）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理化 学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的加 固体，从而提高地基强度和增大变形模量。 ２施工工艺 ２．１施工前的水泥土配合比试验 ２．１．１施工前应取得的资料 工程地质资料：查明填土层的厚度和组成，软土层的分布 范围和厚度以及各土层的物理、力学性能；土质分析资料：了 解土的主要成分及有机质含量，判断水泥加固地基土的效果。 水质资料：对拟加固场地地下水的ｐＨ值、硫酸盐含量、侵蚀性 二氧化碳等进行分析，以判断对水泥的侵蚀性。 ２．１．２水泥土的室内配比试验 在施工前必须进行室内配比试验，选择合适的固化剂及 外掺剂制备水泥土，进行强度试验，了解水泥掺人量、水灰比、 水泥的品种及外掺剂掺量对水泥土强度的影响。 ２．１．３水泥土搅拌桩的野外试验 １）试验目的：①根据室内配比结果求得的最佳配方进行 现场试验，在相同的水泥掺入比情况下，由现场试验得到的结 果，推出室内试块与现场桩身强度之间的关系。②确定施工 工艺参数，如泵送时间、搅拌机提升速度、复搅次数、深度等。 对喷液施工，确定水泥浆的水灰比。③比较不同桩长与不同 桩身强度时的单桩承载力，确定水泥土搅拌桩复合地基承载 力。 ２．２施工技术参数选择 ２．２．１桩长 根据工程要求的置换率和承载力确定桩长。一般湿法的 加固深度不宜＞２０ ｍ，干法的加固深度不宜＞１５ ｉｎ。 ２．２．２加固形式选择 １）柱状加固形式：这种加固形式适用于处理局部饱和软 粘土夹层和表层与桩端土质较好的建筑物地基。一般工业厂 房的独立柱基础、设备基础、构筑物基础、多层住宅条形基础 下的地基加固以及用来防治滑坡的抗滑桩等常采用这种加固 形式。 ２）壁状和格栅加固形式：在深厚软土层或土层分布不均 匀的场地，对于上部建筑长高比大、刚度小、易产生不均匀沉 降的长条状住宅楼，采用壁状与格栅状加固形式可以减少产 生不均匀沉降的可能性。 ３）块状加固形式：这种形式适用于上部结构单位面积荷 载大，不均匀沉降控制严格的构筑物地基。在软土地区开挖 深基坑时，为防止基坑隆起或增大坑底土的被动土压力及对 基坑进行封底隔渗处理等也常采用块状加固形式。 ２．２．３桩径和褥垫层 深层搅拌桩的桩径一般为５００～７００ ｎｌｎｌ。竖向承载的脚板 装复合地基应在基础和桩之间设置１５０～３００ ｍｍ厚褥垫层。其 材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径宽不＞２０ ｉ／ｌｌｎ。 ２．３水泥浆搅拌法施工 ２．３．１施工工艺流程 １）定位：铺设走管与桩机平台，然后装塔架、再装导向架 及搅拌轴、输浆管。电器系统必须装接地装置，供浆系统应在 离搅拌机５０ ｍ范围内。用起重机或塔架悬吊深层搅拌机到达 指定桩位，桩位对中误差不＞５０ ｎⅡｎ，搅拌轴和导向架的垂直 度偏差不得超过１％。 ２）预搅下沉：待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机 电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下 沉的速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应＞７０ Ａ。 ３）制备水泥浆：待搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设 计确定的配合比拌制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒人集料斗 中。 ４）提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆 泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时严格按照设计确 定的提升速度提升搅拌机。 ５）重复上、下搅拌：搅拌机提升至设计加固深度的顶面标 高时，集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅 拌均匀，可再次将搅拌机下入孔内设计深度旋转提升出地面。 待完毕后，将搅拌机提升出地面。 ６）清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全 部管路中残存的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头上 的软土清洗干净。重复上述１）～６）步骤，再进行下一根桩的 施工。通常还可对桩顶１．０～１．５ １３３范围内再增加一次输浆， 以提高其强度。 ２．３．２施工要点 １）施工前应标定灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌 机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等参数。宜用流量泵控 制输速度，一般为３０ Ｌ／ｍｉｎ，喷口压力保持在０．４～０．６ ＭＰａ，并 应使搅拌提升速度与输浆速度同步。 ２）应有专人记录搅拌机每米下沉或提升时间，深度记录 误差不得＞５０ ｎ－ｉａｒ，时间记录误差不得＞５ ｓ，施工中发现的问 题及处理情况均应注明。 ３）为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆 ３０ ｓ，使浆液完全到达桩端。在成桩过程中，由于电压过低或 其他原因造成停机，使成桩工艺中断时，为防止断桩，当搅拌 机重新启动时，均应将搅拌机下沉０．５ ｍ再继续制桩。停机超 过３ ｈ，为防止浆液硬结堵管，应拆卸输浆管彻底清洗管路。 ３施工期质量检验 每根桩施工时均应用水准尺成其他方法检查导向架和搅 拌轴的垂直度，间接测定桩身垂直度。通常垂直度误差不应 超过１％。水泥品种按设计要求选用。对无质保书或有质保 书的小水泥厂的产品，应先作试块强度试验。对有质保书的 水泥产品，可在搅拌施工时，进行抽查试验。 ７７３