水泥搅拌桩施工总结大全11篇

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篇（1）

随着我国近年来水利施工条件和施工技术的快速发展，水泥搅拌桩在水利施工中的应用范围得到了广泛的拓展。水泥搅拌桩不仅仅能够应用于复合地基的施工中，更是一种经济性较高的基坑围护结构，并得到了广泛的应用。将施工环境、基坑施工与基坑围护结构共同作为一体化的整体施工和设计，在实际施工过程中，对工程施工方法和结构进行严密协调控制，不仅仅能够为基坑以及周围环境的安全提供保证，而且能够大大缩短工程施工周期，降低施工成本，本文对水泥搅拌桩技术在水利施工中的应用优势和方法进行了总结分析，同时总结出了水利施工中水泥搅拌桩技术的应用要点。

一、水泥搅拌桩技术介绍

1.技术概念介绍

水利工程施工过程中，水泥搅拌技术被广泛应用在复合地基的形成中，该技术是一种特殊的地基处理方法，桩间土和桩体之间能够形成复合式的地基，进而有效降低地基变形的发生率，提高地基的承载能力。水泥搅拌桩应用于地基处理过程中，在粉土、粘性土、淤泥质土、加固淤泥和其他软土等方面应用都较为广泛。水泥搅拌桩技术指的是以水泥材料为固化剂（粉煤灰、石灰粉、水泥粉或水泥浆），利用特定的深层搅拌设备，在钻进的同时，向软土中喷射雾状粉体或浆液，就地将固化剂与软土在地基深处强制搅拌，通过土体和固化剂之间的化学反应和物理反应，保证地基土硬结构达到一定强度、水稳定性和整体性的加固体，以提高变形模量和地基强度，从而满足地基加固要求的一种水泥土搅拌方法，该方法的主要适用于粉土和加固饱和粘性土等地基的施工。

2.技术优势介绍

与其他支护体系相比，水泥搅拌桩技术应用于水利施工中，具有下述显著的优势：第一，能够添加各种添加剂以满足各种施工条件的需要，从而有助于提高施工速度，缩短施工周期；第二，类重力式挡墙，开挖基坑无需进行坑外井点降水，且通常不需要支撑拉锚；第三，具有较好的隔水防渗性能，无需处理基坑内外的水位差；第四，能够充分利用地基土的原有自重；第五，同一墙体能够同时设计为隔栅状、壁状和柱状，同时能够设计为变强度、变深度、变截面，对于持力层无过高要求；可设定大小不一的桩间距，并能够插筋，对于横向荷载具有较高的承受力。

二、水泥搅拌桩施工过程

1.施工前准备

（1）施工技术材料，主要包括施工场地水泥搅拌桩桩位设计图、土工实验报告、室内配比试验结果、控制点坐标和位置的测量结果、高程数据表、建筑物平面布局图以及工程地质报告等相关材料。

（2）成桩试验。试桩通常在5根以上。经过试桩，能够对单位时间喷入量、喷气压力、搅拌速度、提升速度和钻进速度等相关的技术参数进行准确确定。

（3）依据施工设计图，设计桩位平面布局图，在施工场地确定每根水泥搅拌桩的具置，并进行标记。

（4）平整场地。将施工场地内阻碍成桩的腐泥、杂草、有机质、树根等软质杂物，以及石块、混凝土块等硬质杂物清除，回填平整凹凸不平的施工地面。如果场地平整度不符合行走机械的要求，则可适当铺设碎石层和砂土层。

2.施工方法

现阶段，在水利施工中应用水泥搅拌桩技术通常使用四搅两喷法施工、跳打法工序，具体施工方法为：第一，定位放线。依据测定的控制点，逐孔向施工方位测定水泥搅拌桩桩位，为了避免施工过程对桩位造成损坏，每次进行20个孔位的测放，以1d的施工量为标准，使用竹签钉入土中进行桩位的定位，桩孔间距的要符合施工设计标准。第二，钻机定位。水泥搅拌机达到设定桩位后，将测放点与中心管垂直对准，垂直偏斜度在1%以下，稳定安放钻机后，保持设备水平，钻机主轴的垂直误差在1%以内。第三，预搅下沉。水泥搅拌机中的冷却水正常循环后，将电机启动，搅拌头正常运转后，将起吊钢丝绳放松，保证搅拌机沿导向下沉的同时进行搅拌，使用电气控制设备的电流监测仪对下沉速度进行监测。第四，灰浆配制输送。水泥搅拌机下沉预搅过程中，依据预定的水灰比进行水泥浆搅拌；灰浆搅拌过程中，首先加水再加添加剂和水泥，灰浆搅拌时间每次在2分钟以上，充分搅拌均匀水泥浆后，过滤水泥浆，将水泥硬块完全剔除，后在集料斗中倒入灰浆进行压浆。第五，提升喷浆搅拌。下沉搅拌机至预定深度后，将灰浆泵打开，在地基中压入水泥，并连续30s在柱底进行搅拌，从而确保柱底部的质量，然后依据试验所设定的速度，在搅拌机提升的同时进行喷浆，保证充分拌合土体和浆液，超过桩顶高度约0.5cm后，喷浆停止，确保桩头密实均匀，同时，全部排空集料斗中的灰浆。第六，重复下沉搅拌和提升。为保证浆液与软土的充分均匀搅拌，再将水泥浆倒入集料斗内，并下沉搅拌机，达到预定深度后，搅拌机在搅拌的同时喷出浆液，并将其提升至地面。操作过程中要连续供应水泥，若因故中断，需下沉搅拌头至停浆面下0.5cm，供浆恢复后继续提升搅拌头，以避免发生断桩。第七，清洗。将适量的清水注入集料斗中，将灰浆泵开启，彻底清除管道中残留的水泥浆，同时洗净搅拌头上附着的软土。

三、技术要点

1.施工前准确计算起吊机提升速度，灰浆经过输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，搅拌机灰浆泵输浆量等相关的参数，按照设计要求进行成桩试验，以计算搅拌机配比参数等。

2.水泥搅拌机使用前应进行调试，观察输料管通畅和桩机运转情况，水泥搅拌机开始运转前，整个管道都应使用清水进行冲洗，以避免发生管道堵塞。

3.使用二喷四搅法进行水泥搅拌桩施工。首次下钻时，为了防止管道堵塞，可以带浆下钻，喷浆量控制在总量的1/2以下，且避免带水下钻。首次提钻和下钻时要进行低档操作，复搅时可高档操作。每个桩的成桩时间应在40min以上，喷浆压力在0.4Mpa以上。

4.为了提高水泥搅拌机桩身、桩顶和桩端质量，首次提钻喷浆时要停留在柱底约30s，余浆上提时将其完全喷入桩体，并停留在柱顶约30s，保证柱身和水泥浆的充分拌合[5]。

5.根据施工工艺的设计要求确定搅拌机喷浆提升的次数和速度，并由专人对搅拌机上提和下沉的时间进行记录，将记录时间误差控制在5s内，深度误差控制在100mm以内[6]。

四、结语

水泥搅拌桩应用于水利施工中，可在软土地基上应用，因而技术方面更加成熟、可行，施工质量有保证且更加可靠。这一施工方法不经能够满足河涌整治和防洪工程的基本要求，有助于软土基础的加固，而且能够极大地节省建设投资。另一方面，因水泥搅拌桩施工时无污染、无噪音、无振动，因而不会对周围的环境和建筑造成较大的影响。所以，水泥搅拌桩在水利工程施工者具有较高的应用价值。

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随着我国近年来水利施工条件和施工技术的快速发展，水泥搅拌桩在水利施工中的应用范围得到了广泛的拓展。水泥搅拌桩不仅仅能够应用于复合地基的施工中，更是一种经济性较高的基坑围护结构，并得到了广泛的应用。将施工环境、基坑施工与基坑围护结构共同作为一体化的整体施工和设计，在实际施工过程中，对工程施工方法和结构进行严密协调控制，不仅仅能够为基坑以及周围环境的安全提供保证，而且能够大大缩短工程施工周期，降低施工成本，本文对水泥搅拌桩技术在水利施工中的应用优势和方法进行了总结分析，同时总结出了水利施工中水泥搅拌桩技术的应用要点。

1水泥搅拌桩技术介绍

1.1技术概念介绍

水利工程施工过程中，水泥搅拌技术被广泛应用在复合地基的形成中，该技术是一种特殊的地基处理方法，桩间土和桩体之间能够形成复合式的地基，进而有效降低地基变形的发生率，提高地基的承载能力。水泥搅拌桩应用于地基处理过程中，在粉土、粘性土、淤泥质土、加固淤泥和其他软土等方面应用都较为广泛。水泥搅拌桩技术指的是以水泥材料为固化剂（粉煤灰、石灰粉、水泥粉或水泥浆），利用特定的深层搅拌设备，在钻进的同时，向软土中喷射雾状粉体或浆液，就地将固化剂与软土在地基深处强制搅拌，通过土体和固化剂之间的化学反应和物理反应，保证地基土硬结构达到一定强度、水稳定性和整体性的加固体，以提高变形模量和地基强度，从而满足地基加固要求的一种水泥土搅拌方法，该方法的主要适用于粉土和加固饱和粘性土等地基的施工。

1.2技术优势介绍

与其他支护体系相比，水泥搅拌桩技术应用于水利施工中，具有下述显著的优势：第一，能够添加各种添加剂以满足各种施工条件的需要，从而有助于提高施工速度，缩短施工周期；第二，类重力式挡墙，开挖基坑无需进行坑外井点降水，且通常不需要支撑拉锚；第三，具有较好的隔水防渗性能，无需处理基坑内外的水位差；第四，能够充分利用地基土的原有自重；第五，同一墙体能够同时设计为隔栅状、壁状和柱状，同时能够设计为变强度、变深度、变截面，对于持力层无过高要求；可设定大小不一的桩间距，并能够插筋，对于横向荷载具有较高的承受力。

2水泥搅拌桩施工过程

2.1施工前准备

2.1.1施工技术材料，主要包括施工场地水泥搅拌桩桩位设计图、土工实验报告、室内配比试验结果、控制点坐标和位置的测量结果、高程数据表、建筑物平面布局图以及工程地质报告等相关材料。

2.1.2成桩试验。试桩通常在5根以上。经过试桩，能够对单位时间喷入量、喷气压力、搅拌速度、提升速度和钻进速度等相关的技术参数进行准确确定。

2.1.3依据施工设计图，设计桩位平面布局图，在施工场地确定每根水泥搅拌桩的具置，并进行标记。

2.1.4平整场地。将施工场地内阻碍成桩的腐泥、杂草、有机质、树根等软质杂物，以及石块、混凝土块等硬质杂物清除，回填平整凹凸不平的施工地面。如果场地平整度不符合行走机械的要求，则可适当铺设碎石层和砂土层。

2.2施工方法

现阶段，在水利施工中应用水泥搅拌桩技术通常使用四搅两喷法施工、跳打法工序，具体施工方法为：第一，定位放线。依据测定的控制点，逐孔向施工方位测定水泥搅拌桩桩位，为了避免施工过程对桩位造成损坏，每次进行20个孔位的测放，以1d的施工量为标准，使用竹签钉入土中进行桩位的定位，桩孔间距的要符合施工设计标准。第二，钻机定位。水泥搅拌机达到设定桩位后，将测放点与中心管垂直对准，垂直偏斜度在1%以下，稳定安放钻机后，保持设备水平，钻机主轴的垂直误差在1%以内。第三，预搅下沉。水泥搅拌机中的冷却水正常循环后，将电机启动，搅拌头正常运转后，将起吊钢丝绳放松，保证搅拌机沿导向下沉的同时进行搅拌，使用电气控制设备的电流监测仪对下沉速度进行监测。第四，灰浆配制输送。水泥搅拌机下沉预搅过程中，依据预定的水灰比进行水泥浆搅拌；灰浆搅拌过程中，首先加水再加添加剂和水泥，灰浆搅拌时间每次在2分钟以上，充分搅拌均匀水泥浆后，过滤水泥浆，将水泥硬块完全剔除，后在集料斗中倒入灰浆进行压浆。第五，提升喷浆搅拌。下沉搅拌机至预定深度后，将灰浆泵打开，在地基中压入水泥，并连续30s在柱底进行搅拌，从而确保柱底部的质量，然后依据试验所设定的速度，在搅拌机提升的同时进行喷浆，保证充分拌合土体和浆液，超过桩顶高度约0.5cm后，喷浆停止，确保桩头密实均匀，同时，全部排空集料斗中的灰浆。第六，重复下沉搅拌和提升。为保证浆液与软土的充分均匀搅拌，再将水泥浆倒入集料斗内，并下沉搅拌机，达到预定深度后，搅拌机在搅拌的同时喷出浆液，并将其提升至地面。操作过程中要连续供应水泥，若因故中断，需下沉搅拌头至停浆面下0.5cm，供浆恢复后继续提升搅拌头，以避免发生断桩。第七，清洗。将适量的清水注入集料斗中，将灰浆泵开启，彻底清除管道中残留的水泥浆，同时洗净搅拌头上附着的软土。

3技术要点

3.1，施工前准确计算起吊机提升速度，灰浆经过输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，搅拌机灰浆泵输浆量等相关的参数，按照设计要求进行成桩试验，以计算搅拌机配比参数等。

3.2水泥搅拌机使用前应进行调试，观察输料管通畅和桩机运转情况，水泥搅拌机开始运转前，整个管道都应使用清水进行冲洗，以避免发生管道堵塞。

3.3使用二喷四搅法进行水泥搅拌桩施工。首次下钻时，为了防止管道堵塞，可以带浆下钻，喷浆量控制在总量的1/2以下，且避免带水下钻。首次提钻和下钻时要进行低档操作，复搅时可高档操作。每个桩的成桩时间应在40min以上，喷浆压力在0.4Mpa以上。

3.4为了提高水泥搅拌机桩身、桩顶和桩端质量，首次提钻喷浆时要停留在柱底约30s，余浆上提时将其完全喷入桩体，并停留在柱顶约30s，保证柱身和水泥浆的充分拌合[5]。

3.5根据施工工艺的设计要求确定搅拌机喷浆提升的次数和速度，并由专人对搅拌机上提和下沉的时间进行记录，将记录时间误差控制在5s内，深度误差控制在100mm以内[6]。

4总结

水泥搅拌桩应用于水利施工中，可在软土地基上应用，因而技术方面更加成熟、可行，施工质量有保证且更加可靠。这一施工方法不经能够满足河涌整治和防洪工程的基本要求，有助于软土基础的加固，而且能够极大地节省建设投资。另一方面，因水泥搅拌桩施工时无污染、无噪音、无振动，因而不会对周围的环境和建筑造成较大的影响。所以，水泥搅拌桩在水利工程施工者具有较高的应用价值。

篇（3）

中图分类号：u41 文献标识码：a

通过工程实践表明，水泥深层搅拌桩可有效地加固处理淤泥、淤泥质土和软粘土、地基承载力标准值不大于120kpa的黏性土和粉土地层。在软基处治中必须合理地采取施工技术以有效地确保软基加固质量，现通过实践，笔者对深层水泥搅拌法加固软基处治的施工技术进行了探讨分析。

1 施工准备技术

采用深层水泥搅拌法进行加固软基处治前必须先对场地清理，根据施工图纸和现场踏勘，进场后先清表及平整场地，清除桩位处地上、地下的一切障碍（包括石块、树根和垃圾等），场地低洼时，回填粘性土至整平设计标高以上50cm。施工前应先做好临时排水设施，确保地表无积水。然后采用gps精确放出控制桩位，用全站仪定出中线及边线，根据设计桩位图用钢尺拉出每个水泥搅拌桩桩位，桩位中心打入木桩、竹签等，用白灰标明，防止桩位破坏。依设计要求桩位按正三角形布置，相邻两桩中心间距100cm或110cm。

水泥搅拌桩施工前，应采取工艺性试桩（每处工点的试验桩不少于3根），从而总结出成桩经验及确定了各种操作技术参数，包括喷粉（浆）量、搅拌头的旋转速度、提升速度等施工参数，给大面积进行水泥搅拌桩施工提供了技术保证。通过采取试桩，可确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间；确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度；确定灰浆稠度（水灰比）；根据不同掺入比（58kg/m、59kg/m、60kg/m）确定技术参数；确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据；检验施工设备及选定的施工工艺；根据单桩承载力试验确定施工掺入比。

水泥对于水泥搅拌桩来说其实重要材料之一，这也是确保工程施工质量的重要源头。工程中对于进场水泥必须经过检测合格方能用于本工程施工，水泥堆放场地需平整且有利于排输雨水，水泥堆放还必须做到下垫上盖，地面距地面不小于30cm，防止水泥受潮结块。

2 施工技术

结合实践，对于深层水泥搅拌法进行软基处治加固，其施工流程主要采取如下：定位下沉钻进搅拌喷浆提升喷浆搅拌重复下沉喷浆搅拌重复提升搅拌喷浆清洗喷头移机进行下根搅拌施工。

2.1 桩机定位。根据确定的桩置，调整导轨垂直度，使钻头准确落到桩位上，水平偏差不能超过50mm，并使搅拌轴保持垂直，偏差不得大于1.0%。在桩机定位过程中，必须检查钻杆长度，钻头直径，连接好输浆管路，将桩机移到指定位置对好桩位，由现场质检人员检查确认无误后开始开机作业。

2.2 制浆技术。水泥搅拌桩制浆必须严格控制水灰比，水灰比适宜控制在0.45～0.5范围之间，具体的水泥搅拌桩配合比以试验室下发的配比为准。水泥浆制备时，搅拌时间标定不少于4～5min，连续制备水泥浆时，应当按照水灰比同步进行，配制好的浆液必须过筛，浆液不得有离析现象，泵送必须是连续的。应适当掺入外加剂，掺入的比例根据试验确定。

2.3 送浆技术。泵送浆在泵出口压力应当保持在4～6mpa之间（桩长取高值，桩短取低值），并且使搅拌提升速度和输浆速度保持同步，即水泥浆喷出速度在40～60l/min之间。

2.4 钻杆下沉钻进施工前应当标定搅拌机械的灰浆输送量。启动电机，放松起吊钢丝绳，空压机送风，使钻头沿着导轨下沉钻进到设计深度。钻机正钻速度控制在80r/min-135r/min之间，下钻进尺速度控制在0.8m-1.0m/min注意钻头是否到达持力层，判别是否进入持力层的方法可由钻机钻到最深实时下钻速度和电流表的读数来判别，当遇到硬层时电流标的读数会发生突变。

2.5 钻杆提升，上提喷浆强制搅拌。通过开启灰浆泵等待浆液到达喷浆口，按照规定的提升速度、搅拌速度，边喷、边拌边提升直到设计喷灰标高。一般表层50cm土层侧向约束软弱，成桩不利，因此停灰面应在离地面50cm处。应严格控制搅拌时的下沉和提升速度，同时在提升过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。如有间断应进行处理。同时在输浆管冲水下沉的部位应略停加强搅拌喷浆。

2.6 复搅。到达停灰口后，关闭灰

浆泵，（为保证软土和固化剂搅拌均匀）再次将搅拌机下沉到设计要求深度，再搅拌后提升到地面，即进行整桩三次复搅工艺。

2.7 清洗。通过向排空的集料斗注入适量清水，开启灰浆清洗管道中残留的水泥浆，清洗搅拌钻头粘附的泥团。然后桩机移位，再重复上述施工步骤，进行下一根桩施工。

3 施工质量控制技术

3.1 施工参数控制

对于水泥搅拌桩进行软基加固处理，其加固深度应当不得小于设计桩长，桩体水泥掺入量不15～20%，并在施工中按照设计要求考虑地下水对水泥混凝土的腐蚀性。施工中采用有效的电脑自动记录仪，正确记录各种参数并自动打印输出；桩号、日期、始打和结束时间、设计桩长、实际桩深、每延长米的喷浆量及累计数量、搅拌深度等，确保搅拌桩的质量。按照设计的桩位、桩长、桩数、喷浆量、复搅长度及试桩确定的参数进行施工。桩顶标高高出设计标高不少于0.5m，采用人工凿除桩应头。同时在施工中应当确保其相关施工参数在允许范围内。

3.2 水泥搅拌桩施工中质量控制技术

为了有效地提高水泥深层搅拌桩施工质量，在其施工过程中必须对每个施工环节都采取严格的质量控制技术。

3.2.1 施工前，适宜根据设计要求对搅拌桩进行工艺性试验，确定出各项施工参数，施工过程中严格按设计及工艺要求进行。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。

3.2.2 施工中适宜采用强度等级32.5r的普通硅酸盐水泥，严格控制水泥掺入比（重量比）为15%。每m泥用量为：1800×15%×πr2=76kg/m。水泥浆作为固化剂，浆体拌制后应及时喷浆，防止发生浆液离折。

3.2.3 喷浆的提升或正常速度适宜小于0.8m/min，同时对于灰浆泵送压力控制不得少于0.4mpa，并保证泵送流量恒定。相邻桩喷浆施工时间间隔不得超过24h，施工时应采用四次喷浆四次搅拌工艺，并确保搅拌均匀。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配，确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%，桩位的偏差不大于50mm，成桩直径及桩长满足设计要求。

3.2.4 制备好的浆液不得离析，不得停放时间过长，泵送必须连续。灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。对于施工中因故停浆时，应将搅拌头下沉至停浆点以下500mm，待恢复供浆时再搅拌提升。施工停浆面应高出桩顶设计标高500mm，待桩顶压梁，施工时再将该多余部分凿除。对于停机超过3小时情况，将输浆管拆下，妥为清洗。喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求，喷浆量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。

3.2.5 当搅拌桩桩顶接近设计标高时，应特别注意桩头的施工质量，桩顶1-1.5米范围内增加喷浆搅拌一次。同时搅拌自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时，宜应慢速，当喷浆口至桩顶标高时，宜停止提升，搅拌10秒-20秒，以保证桩头密实均匀。当输浆管有弯折、外压或漏浆情况时要及时检查、理顺管道，清除外压，发现漏浆点应进行补漏，严重时停机换管当输浆管道过长，沿程压力损失增大时可使制浆池布置靠近桩位，以缩短送浆管道。当场地条件不具备时，可适当调增泵送压。

3.2.6 在桩与桩之间的搭接间隔施工不应大于24h，如间隔时间太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施。桩身插筋及插竹不得超过24h，必须做好每一根桩的时间记录，深度记录误差应不于10mm，时间记录误差小于5s。当桩体28天龄期，其强度大于1.0mpa，水灰比不应大于0.5。

结语

本文通过结合工程实践，对软基采取水泥深层搅拌桩来加固处理，总结了水泥深层搅拌桩在软基加固中的施工技术要点进行了总结，通过工程实践表明，水泥深层搅拌桩在确保施工质量的前提下，其处理软基加固是可行，可为同类工程参考借鉴。

篇（4）

中图分类号：TU99 文献标识码：A

水泥搅拌桩可以很好地提高地基的承载能力，减少沉降量，使路堤的稳定性有一定程度的提高，而且施工也较为简单，在一些缺少砂和碎石的地区，也较为适用。

1 施工准备技术

采用水泥搅拌法进行加固软基处治前必须先对场地清理，根据施工图纸和现场踏勘，进场后先清表及平整场地，清除桩位处地上、地下的一切障碍（包括石块、树根和垃圾等），场地低洼时，回填粘性土至整平设计标高以上50cm。施工前应先做好临时排水设施，确保地表无积水。然后采用GPS 精确放出控制桩位，用全站仪定出中线及边线，根据设计桩位图用钢尺拉出每个水泥搅拌桩桩位，桩位中心打入木桩、竹签等，用白灰标明，防止桩位破坏。依设计要求桩位按正三角形布置，相邻两桩中心间距100cm 或110cm。

水泥搅拌桩施工前，应采取工艺性试桩(每处工点的试验桩不少于3 根)，从而总结出成桩经验及确定了各种操作技术参数，包括喷粉(浆)量、搅拌头的旋转速度、提升速度等施工参数，给大面积进行水泥搅拌桩施工提供了技术保证。通过采取试桩，可确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间；确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度；确定灰浆稠度(水灰比)；根据不同掺入比(58kg/m、59kg/m、60kg/m)确定技术参数；确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据；检验施工设备及选定的施工工艺；根据单桩承载力试验确定施工掺入比。

水泥对于水泥搅拌桩来说其实重要材料之一，这也是确保工程施工质量的重要源头。工程中对于进场水泥必须经过检测合格方能用于本工程施工，水泥堆放场地需平整且有利于排输雨水，水泥堆放还必须做到下垫上盖，地面距地面不小于30cm，防止水泥受潮结块。

2施工工艺

2.1 水泥搅拌柱施工程序

水泥搅拌柱施工工序主要包括以下几个方面: ( 1) 将深层搅拌机移动到制定位置对中，确保施工中桩机正确就位; ( 2) 预搅拌下沉，开启搅拌电动机待一切就绪后，将桩机钻头上的钢丝绳放松让钻头向下旋转钻进，直至设计时标高。若实际施工时土质过硬，可利用灰浆泵清水来降低钻进难度; ( 3) 水泥浆的制备，搅拌下沉到距设计标高1in 时需按已设定好的水泥浆配合比进行水泥浆配置并进行压浆; 提升喷浆搅拌。下沉至设计标高后，启动灰浆泵将已拌好的水泥浆压入地基内部，在原地空转几圈后在喷浆同时加快搅拌速度。加快搅拌速度时必须严格按照之前设定好的速度进行，确保料斗内水泥浆能够充分利用同时钻头可以达到规定的桩头位置; ( 5) 重复下沉并提升搅拌速率，搅拌时必须确保水泥浆和土能够搅拌均匀。而要想做到这一点应当先将钻头重复搅拌下沉，当其达到搅拌高标后提升搅拌速率。若桩头部位和建筑物上部有接触，还应当尽量降低钻头的损伤。重复搅拌时可在桩头1m 范围内进行喷浆加固; ( 6) 清洗。成桩工作完成后，注意做好管路的清洗工作。清洗时现在集料斗内加清水，再利用灰浆泵清洗管路，避免实际施工中管路被水泥堵塞; ( 7) 移位，当完成自( 1) 到( 6) 的工作之后，继续移动钻机进行下一步工作。

2.2 深层搅拌桩施工操作关键点

施工时钻头的钻进速度需结合实际施工过程中地层软硬情况来确定，同时施工时还需结合搅拌机的电流值和喷浆情况来判定钻进速度;进行浆液配置时刻可采用32．5 至以下的普通硅酸盐水泥，同时严格控制浆液中的水灰比例; 当机具下搅拌遇到较大的硬土阻力时需边用灰浆泵输入清水边进行搅拌工作; 实际施工时，桩机司机和搅拌工应当保持联系，保证施工的正常进行。保证搅拌机能够连续供浆，若需要停工，继续供浆面以下需先搭接0．5m 喷浆施工。当停工时间超过30 分钟时还需还进行管道清洗; 实际施工时还需配置专人记录搅拌机不同状态下的速度、工作中供浆、停浆具体时间以及钻进深度等参数值。

3 施工质量控制技术

3.1 施工参数控制

对于水泥搅拌桩进行软基加固处理，其加固深度应当不得小于设计桩长，桩体水泥掺入量不15～20%，并在施工中按照设计要求考虑地下水对水泥混凝土的腐蚀性。施工中采用有效的电脑自动记录仪，正确记录各种参数并自动打印输出；桩号、日期、始打和结束时间、设计桩长、实际桩深、每延长米的喷浆量及累计数量、搅拌深度等，确保搅拌桩的质量。按照设计的桩位、桩长、桩数、喷浆量、复搅长度及试桩确定的参数进行施工。桩顶标高高出设计标高不少于0.5m，采用人工凿除桩应头。同时在施工中应当确保其相关施工参数在允许范围内。

3.2 水泥搅拌桩施工中质量控制技术

3.2.1 施工前，适宜根据设计要求对搅拌桩进行工艺性试验，确定出各项施工参数，施工过程中严格按设计及工艺要求进行。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。

3.2.2 喷浆的提升或正常速度适宜小于0.8m/min，同时对于灰浆泵送压力控制不得少于0.4Mpa，并保证泵送流量恒定。相邻桩喷浆施工时间间隔不得超过24h，施工时应采用四次喷浆四次搅拌工艺，并确保搅拌均匀。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度相互匹配，确保加固深度范围内土体的搅拌次数满足规范要求。施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%，桩位的偏差不大于50mm，成桩直径及桩长满足设计要求。

3.2.3 制备好的浆液不得离析，不得停放时间过长，泵送必须连续。灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达喷浆口时间以及钻头起吊提升速度按试验标定参数进行。对于施工中因故停浆时，应将搅拌头下沉至停浆点以下500mm，待恢复供浆时再搅拌提升。施工停浆面应高出桩顶设计标高500mm，待桩顶压梁，施工时再将该多余部分凿除。对于停机超过3 小时情况，将输浆管拆下，妥为清洗。喷浆搅拌提升的速度和搅拌次数符合设计及施工工艺要求，喷浆量及提升速度等由流量计控制并有专人记录。

3.2.4 当搅拌桩桩顶接近设计标高时，应特别注意桩头的施工质量，桩顶1-1.5 米范围内增加喷浆搅拌一次。同时搅拌自地面以下1m 喷浆搅拌提升出地面时，宜应慢速，当喷浆口至桩顶标高时，宜停止提升，搅拌10 秒-20 秒，以保证桩头密实均匀。当输浆管有弯折、外压或漏浆情况时要及时检查、理顺管道，清除外压，发现漏浆点应进行补漏，严重时停机换管当输浆管道过长，沿程压力损失增大时可使制浆池布置靠近桩位，以缩短送浆管道。当场地条件不具备时，可适当调增泵送压。

3.2.5 在桩与桩之间的搭接间隔施工不应大于24h，如间隔时间太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施。桩身插筋及插竹不得超过24h，必须做好每一根桩的时间记录，深度记录误差应不于10mm，时间记录误差小于5S。当桩体28 天龄期，其强度大于1.0Mpa，水灰比不应大于0.5。

4 结语

本文通过结合工程实践，对软基采取水泥深层搅拌桩来加固处理，总结了水泥深层搅拌桩在软基加固中的施工技术要点进行了总结，通过工程实践表明，水泥深层搅拌桩在确保施工质量的前提下，其处理软基加固是可行，可为同类工程参考借鉴。

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关键词:水泥搅拌桩;现场施工;管理控制

随着国内高速公路不断的建设,高速公路工程管理的不断完善,对于工程施工质量的检验标准也不断的提高,水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工工艺已相对成熟和完善,但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识,使得其施工质量越来越令人担心,让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度,但最终大多数收效甚微,本文通过多年的软基施工管理经验,总结出了一些结论,希望能与大家共同探讨。

一、施工前准备工作

1、施工机械的和电脑记录仪的选配

目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种:

一种是武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机,此桩机最大施工深度一般为18米以下,其施工转速与下钻的速度成正比例关系,由于其施工底盘高度的限制,当用于水泥搅拌桩施工时最多只能配置4个搅拌刀片,其行走部分采用液压腿,十分灵活,工作效率相对较高,适用于施工桩长较短,土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落,当土质为纯淤泥时,建议不采用。

一种是上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机,其行走部分采用轴管,移动起来比较困难,每次移动都需要枕木铺垫调平桩机,垂直度控制起来也较麻烦。其下钻速度主要靠卷扬机的转速来控制,当遇到局部硬层时只能靠加大动力头重量和增加竖向破土刀片来穿透它。为增加水泥搅拌桩的均匀程度,当遇到土质较差的段落时可视情况将钻杆上的刀片增加至6~8个。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。

1、2 电脑记录仪的选配

从施工资料的规范化角度考虑,电脑让每一根桩的施工资料清晰完整,给人一种安全的寄托。但从现场施工控制的角度上来考虑,电脑只不过是一个摆设罢了,它让领导安心,实际上目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外,其他根本是一无是处。但如果真要让电脑起到一部分的控制作用,那就要注意选配电脑了。①首先要求电脑内的时间必须为北京时间,由厂家统一设定,不允许有自行调整的功能;②电脑必须取消存储功能,施工过程中采用实时打印,当下一根开始时上一根的资料自动消失;③深度计经检查准确无误;④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条,不可私动。此目的主要是控制单桩施工时间、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。

2、施工场地及其他准备

2、1 施工场地一定要平整,且在一侧要开挖排水边沟,保证雨季场地不积水,给桩机组创造一个好的施工环境。

2、2 对于沟塘回填的路段,回填土每层填厚不得大于50cm,压实度不得小于70%,且不大于85%,以保证水泥搅拌桩的成桩效果。

2、3 建好水泥库,水泥库净面积不得小于42平方米,同时最大库存量不得小于80吨,确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。

2、4 在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线,在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。

2、5 将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个,并在井架的正面和侧面挂上垂球,用红油漆标示出垂球的中心位置。

2、6 召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议,主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求及付款方式等,将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员,有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。

二、施工技术控制

1、确定持力层必须准确,桩体一般最多以进入持力层50cm为宜,不宜过深,否则将会产生三个方面的危害:①由于底部压力过大,水泥浆无法渗入,底部无法成桩,最终导致桩长不足②由于底部一般多为粘土或亚粘土,土质过硬,带浆下钻困难或无法下钻,土体无法拌碎。当不带浆下钻时,土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况,土体与钻头形成一个圆柱体形状,造成积压桩内土体,发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。③水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆,如果进入持力层过深,为防止下钻堵管只能一直喷浆,但由于底部下钻速度其慢无比,导致底部水泥浆用量严重过多,造成水泥浆顺着钻杆溢出地面,且直接缩短了桩体的施工时间。

2、为保证桩体搅拌均匀,桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片,且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片,同时保证桩体的竖向搅拌效果,竖向搅拌刀片长度>5cm,宽度≥2cm。

3、在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工时桩机倾斜,最终导致检测时桩体无法检测到底,到时候桩体质量固然再好也是惘然。

4、为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足,且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度,可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成;当桩长较短时也可一次拌制2~3根桩所需的水泥浆,使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。

5、由于现场施工过程中,施工工人素质相对有限,拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆,势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆,对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生,必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值,所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。

6、当施工过程中发现地层某深度出现硬层时,可根据地质情况进行相应的处理:

①当此段硬层小于50cm时,若下钻相对比较容易,可稍稍放大回浆量,短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难,不得任其缓慢钻进,一方面要及时增大回浆量,另一方面要在动力头上加大配重,并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片,使其能够迅速穿透此段硬土层。

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中图分类号TU7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0203-03

0引言

水泥搅拌桩是利用专用的水下深层搅拌机，将预先制备好的水泥浆等材料注入水下地基土中，并与地基土就地强制搅拌均匀形成拌和土，利用水泥浆的水化及其与土粒的化学反应获得强度而使地基得到加固的方法。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土含水率高且地基承载力标准值低于120MPa的粘性土等软基加固，水泥搅拌桩加固软土地基，具在在短期内可获取所需要的地基强度，加固后地基变形小，和施工无公害等优点。取得满足设计要求又经济可靠的施工配合比和确定便于现场实施的工艺控制参数，有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量是我们在工艺试桩中探索的一个课题。

1 试桩布置形式及布置情况

在施工现场进行了15根水泥搅拌桩成桩工艺试验，该试验桩已按照既定方案顺利完成。水泥搅拌桩布置形式为正三角形布置，桩间距为1.1m，搅拌桩直径为0.5m，设计桩长为按10m控制，实际桩长根据水泥搅拌桩试桩记录数据均为10m。

2 工程地质情况

该工程地质图自上而下为：1）层素填土；2）层淤泥；3）层细砂；4）层中砂；5）层粉质粘土；6）层淤泥质粘土；7）层中砂；8）层粉质粘土；9）层全风化花岗岩。

3 试桩目的

1）确认每根搅拌桩水泥用量；2）根据不同配合比确定技术参数；3）确定该地质条件下，按室内配合比在现场施工，水泥搅拌28的无侧限抗压强度、单桩承载力、复合地基承载力是否满足设计要求；4）取得经济可靠的、符合设计要求便于现场实施的工艺控制数据，以便指导本段水泥搅拌桩大面积施工。

4 试桩施工工艺参数的确定

4.1掺灰率选定

根据设计要求，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，掺灰量为被加固土湿质量的15%～20%；地下水具有侵蚀性时，采用水泥+粉煤灰，粉煤灰掺量为水泥质量的20%。为选择经济、可靠、合理的水泥浆配比，试桩按水泥浆配比试桩和水泥+粉煤灰试桩，试桩数量如下：

按水泥+粉煤灰配比试桩：水泥+粉煤灰总量掺比为15%、16%、17%、18%、19%的各试桩三根，其中水泥：粉煤灰=5：1，共15根。

在2013年10月19日，15根试桩已顺利完成。

根据设计要求，桩身胶凝剂及采用水泥和粉煤灰，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，粉煤灰为II级或以上强度。再根据配合比室内试验结果，选择掺灰量分别为15%、16%、17%、18%和19%的试桩（共15根）作为检测对象，对其进行取芯观测、无侧限抗压强度检测、单桩承载力检测、复合地基载荷检测，从而确定所需配合比及各项参数。选定掺灰量为15%，每米试桩水泥用量为53.014kg，粉煤灰用量为10.603kg。

室内具体掺量见下表：

现场试桩具体每米搅拌桩掺量见下表：

4.2水胶比

按设计要求，水胶比为0.45～0.55，再结合实际土质的含水率较高，水胶比采用0.50。已知水比重为1，水泥比重为3.1，总重量÷总体积，即浆液比重为（1+0.50）÷（1÷3.1+0.50÷1）=1.824（kg/m3）

4.3喷浆量

每米喷浆量=（每米水泥用量+每米粉煤灰用量）×1.50÷1.842（L）。

试桩过程中喷浆速度为31.0L/min～52.5L/min。

计算各种配比每米喷浆量及实际试桩喷浆量如下表：

5 施工过程质量控制

5.1钻进速度与提升速度及钻头速度的控制

钻进时根据地层条件合理使用档位，提升时宜降低档位，避免提升速度过快。注意控制搅拌机提升到地面以下1m时要减慢提升速度。钻头转速控制在30r/min～200r/min。

5.2桩底打入持力层深度

在每台桩机的钻架画上钻进刻度线，每0.5m一道标号标号，同时以小票的数据来控制桩长。以桩长10m控制为准。停灰面高于桩顶50cm。

6 施工工艺

水泥搅拌桩试桩采用“两喷四搅”施工工艺，详见工艺流程图。

水泥搅拌桩施工工艺流程图

6.1钻机就位

将钻机安置在测设的桩位上，使钻头对准桩位，桩位允许偏差≤50mm，然后调整桩机的平整度和垂直度，垂直度允许偏差≤1%，以保证桩身垂直。

6.2制浆

根据施工前室内配方试验确定的最佳水泥用量、水胶比制浆，要求水要清洁、酸碱适中。浆液配制顺序：先加入规定用水量，然后边搅拌边加入水泥和粉煤灰，并用比重计检浆液比重，设计浆液比重为1.824kg/m3。最后放入二次搅拌桶内进行二次搅拌。

6.3浆液加压

采用高压泵将浆液高压管送至喷嘴。

6.4钻进搅拌至设计深度后提升钻头、喷浆搅拌

钻机就位后，开启钻机搅拌，直至钻进至水泥搅拌桩设计深度。钻进至设计深度后，钻机反转，边提升钻头，边自下而上喷浆、搅拌，直至提升至桩顶。

6.5二次钻进、搅拌至设计深度后提升、搅拌

钻头提升至桩顶后，二次下钻，搅拌，直至钻进至水泥搅拌设计深度。二次钻进至设计深度后，将钻机反转，提升钻头，边提升钻头、边搅拌。提升至地面以下1m时，宜减慢速度，当喷浆口至桩顶标高时，应停止提升搅拌10～20s，以保证桩头密实均匀。

6.6清洗、移位

灌浆完成后，提升钻杆及钻头，向集料斗注入适量水，进行低压射水，清洗管路中残存的水泥浆。

在成桩过程中，因故停浆继续施工时，必须重叠接桩，接桩长度不小于0.5m，若停机超过3h，应在原桩位旁边进行补桩处理。清洗结束后，把钻机等设备移到新孔位上。

7 试桩成果

7.1水泥搅拌桩质量检验

1）成桩7d后，采用浅层开挖1～3根桩头目测检查搅拌桩的均匀性、整体性及外观质量，并用实际周长1.63换算直径的0.52m。开挖深度为停浆面以下0.5m；

2）成桩28d后，在2#、6#、7#、11#、14#桩共5根检测桩径方向1/4处、桩长范围内钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，并对芯样进行无侧限抗压强度试验。检测结果：各桩实测桩长均满足设计要求；桩身水泥土芯样完整性类别均为II类；强度依次为1.56MPa、1.44MPa、1.85MPa、1.80MPa、2.25MPa，均大于设计1.2 MPa，检测结论为合格。钻芯后的空洞采用水泥砂浆灌注封闭。

8 水泥搅拌桩现场检测情况

8.1桩顶1米以下成桩效果检查

2013年11月17日，对水泥搅拌桩成桩情况进行现场外观鉴定。

对试桩桩顶以下1m范围内进行开挖，可见桩体圆匀，无缩径和回陷现象，布置形式、

桩间距以及直径均符合要求，桩体符合设计和施工规范要求。实测桩径0.52m，桩体皆完整连续，无缩颈和回陷现象。

8.2成桩28天复合地基载荷试验

2013年11月21日至23日，对水泥搅拌桩1#，5#、9#、10#、15#试桩进行复合地基载荷试验。经试验5处试验点最大测试荷载下地基沉降量均小于6.6mm，均未达到极限承载状态，因此该试验点的复合地基承载力特征值为150 kPa，复合地基载荷试验符合不小于150 kPa设计要求。复合地基承载力试验结果如下表：

8.3 成桩28天单桩承载力试验

2013年11月21日至24日在现场对水泥搅拌桩3#、4#、8#、12#、13#试桩进行单桩承载力试验。测试加荷方式采用逐级加载法，5个测点的首次加载均为2级加载，每级荷载增量为25kN，最大测试荷载加至200kN。测试进展顺利，未出现异常现象，且没有明显沉降增大现象。5个测试桩累计沉降分别为3.98mm、3.95mm、3.76mm、3.99mm、3.84mm（≤40 mm），均未达到极限承载状态。单桩承载力均符合不小于200kN的设计要求。

单桩承载力试验检测结果如下表：

8.4 成桩28天桩身抽芯完整性检查及无侧限抗压强度试验

2013年11月17日，项目部及监理单位在现场对2#、6#、7#、11#、14#桩进行抽芯对芯样进行无侧限抗压强度试验，检测结果如下表：

成桩28天桩身抽芯检查及无侧限抗压强度试验结果。

9 结论

本次试桩采用SP-5型大扭矩打桩钻机；施工工艺为“两喷四搅”；施工参数依照试桩技术交底所列。施工流程为：钻机就位制浆开启钻机、水泥浆泵钻进搅拌边提升钻头、边喷浆搅拌再次钻进、搅拌再次提升、搅拌清洗、移位。通过对水泥搅拌桩试桩的各项记录和检测数据分析得出：按照设计人员提供的基本数据和“两喷四搅”施工工艺进行的水泥搅拌桩施工，其成桩后进行的无侧限抗压强度、单桩承载力、复合地基载荷三项主要指标符合设计要求，达到了试桩目的，所取得的试验数据真实可靠，可用于指导后续的正式施工，但以下几项应做重点控制：

1）喷浆量：喷浆量的控制不仅须控制每米水泥用量和浆液比重，还须控制钻进提升速度与钻头钻速的一致性，以免搅拌喷浆不均匀；

2）搅拌速度：根据本施工区域地质状况，具体施工时，施工单位应保证钻进提升速度均匀，提升速度控制在1.3 m/min～2.0m/min，保证每米喷浆量达到本试桩工艺要求；

3）胶凝材料：水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，粉煤灰采用Ⅱ级粉煤灰；

4）配合比：鉴成于本次试桩成桩后的无侧限抗压强度、单桩承载力、复合地基载荷三项指标均达到设计要求，确定施工浆配比为15%，即配合比为水泥：粉煤灰：水=1：0.20：0.611，每米水泥用量为53.015kg，每米粉煤灰用量为10.603kg；

5）每米喷浆量：后续施工时，施工单位应经常检查试验机每米喷浆量，并与设计每米喷浆量进行对比，偏差不可过大。设计每米喷浆量=（每米水泥用量+每米粉煤灰用量）×（1+0.50）÷1.842=（53.015+10.603）×（1+0.50）÷1.842=52.3L/m。（注：本次试桩的记录表中显示每米喷浆量为53.3L/m〉52.3L/m，符合设计要求）；

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1 工程概况

我公司承建的沪宁高速公路扩建工程位于扬子淮地台区中,属Ⅶ级地震烈度设防区,地层属第四系全新统冲湖积层,软土是沿线主要的不良地质。标段内全部进行软基处理,其中:水泥搅拌桩45万延米,处理深度5-12米,为软基处理的主要方式,水泥搅拌桩的施工技术要求高、难度大。

2 水泥搅拌桩室内配比试验

2-1 材料要求

2-1-1 水泥搅拌桩加固材料采用425#普通硅酸盐水泥,通过室内实验和成桩试验确定施工水泥用量为60kg/m.

2-1-2 所购置水泥应是国家免检产品,严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥.根据工程需要,选择具有早强、缓凝、减水、节约水泥用量等性能的外掺剂,纯净的生石膏粉作为选用的外掺剂,掺入量宜为水泥用量的2%~3%,要求生石膏粉通过0.075mm的方孔筛大于85%。

2-1-3 若采用其他的固化剂,必须对产品的质量进行全面的检测,并作室内配方的比较、试验,确定证明其性能较水泥优越,或性能与水泥相当且成本低,污染程度小时方可使用.

2-2 成桩试验

水泥搅拌桩施工前必须进行成桩试验,成桩试验应达到下列要求并取得以下技术参数:

2-2-1 检验室内实验的水泥土的配合比,是否适用于现场。

2-2-2 满足设计水泥用量的各种技术参数,如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量等.

2-2-3 检验桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求,即28天龄期的强度不低于1.0Mpa.

2-2-4 检验单桩允许承载力和双桩允许符合地基承载力(28天)能否分别达到150Kpa和300Kpa。

2-2-5 检验加固剂分布的均匀性和有效加固长度能否符合设计要求。

2-2-6 掌握下钻和提升的阻力情况,选择合理的技术措施.

2-2-7 根据地层、地质情况确定复喷范围,成桩工艺性试验桩数各施工段落不少于5根.

3 水泥搅拌桩施工工艺及质量控制

3-1准备工作

3-1-1 机械设备:水泥搅拌桩的施工必须配备性能可靠、符合标准、种类齐全的施工机械和设备,在施工前做好机械设备的保养、试机工作,确保在施工期间正常作业。机械和设备如下:深层搅拌机、灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜、自动记录喷浆量设备、其他辅助设备等。

3-1-2场地准备:清除地表的杂草、树根、耕植土等,填前翻松20~30cm,掺石灰5%拌和均匀后整平并压实至87%,并形成不小于2%的外向横坡。在拓宽路基外侧开挖临时排水边沟,保证施工期间的排水。临时排水边沟不能和农田排灌沟渠共用,在施工期间不能长期积水。根据设计文件和施工组织计划的要求,确定合理可行的施工顺序。

3-2水泥搅拌桩复合地基的施工

3-2-1水泥搅拌桩复合地基的施工流程

3-2-2 水泥搅拌桩的施工方法

水泥搅拌桩采用“两喷四搅”法施工:湿喷桩机第一次下钻时喷出总浆量的20-40%,第一次提钻时喷出设计的剩余浆量,即两喷;全过程四次搅拌,即四搅。

3-2-3 水泥搅拌桩的施工技术要求

(1)水泥浆液制备须有充分的时间要求大于4min,以保证搅拌的均匀性和水泥的水化。水泥浆从灰浆拌合机导入集料斗时,必须过滤筛,把水泥硬块剔出。水灰比应根据试桩的参数确定,一般为0.45~0.5。浆液进入储浆罐中必须不停顿搅拌,以保证浆液不离析。

(2)喷浆量控制:设计28d无侧限抗压强度≥1.0Mpa,喷浆量在室内试验基础上,每米提高水泥用量5Kg,并控制最小水泥用量≥50Kg/m,最大水泥用量≤70 Kg/m,水泥用量为两次喷浆量之和。

(3)施工顺序由内侧向外侧,每公里的软土段要求试桩不少于5根,通过试桩确定以下参数:a、满足设计喷入量的各种参数,如:钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷浆压力、单位时间喷入量、两次喷浆量的分配;b、确定搅拌的均匀性,验证预定的工艺流程;c、掌握下钻和提升的阻力,采取相应的技术措施;d、确定软土含水量和喷浆量的关系,求得最佳喷浆量和浆液的水灰比;

(4)湿喷桩机下钻和提钻速度是控制喷浆量的关键因素,由试桩确定,一般钻进速度≤1.0m/min.钻头到达桩底后搅拌喷浆1~2min、间歇后提钻,确保底部有足够的灰量,提钻速度≤0.8m/min,确保搅拌均匀.

(5)喷浆搅拌提升,靠近离整平高程约0.25m处,重复喷搅以提高桩头质量,直至离整平高程约0.25m处停止,然后回填石灰土或砂垫层至整平高程并压实,压实度≥87%。

(6)湿喷桩机钻杆下沉或提升的时间应有专人记录,时间误差不得大于5秒。当复搅发生空洞后意外事故(如停电、灰管堵塞等)而影响桩体质量时,钻机提升后应立即回填素土,进行重新喷浆复搅,在12小时内补救施工,其搭接长度不小于1.0米。

(7)水泥搅拌桩的施工质量及检验要求见下表:

3-2-4砂垫层的施工

水泥搅拌桩施工完成7天并检查合格后,进行砂垫层及土工格栅的铺设,砂垫层总厚度40cm。当填土高小于4.0m时,再砂垫层中部铺设一层土工格栅,当填土高度大于4.0m时,分别在砂垫层底面以上10 cm、30 cm出铺设一层双向土工格栅,土工格栅材料要求:经、纬向抗拉强度≥80KN/m,对应延伸率≤10%的双向土工格栅。

3-3水泥搅拌桩质量控制

3-3-1质量目标为:“把沪宁高速公路扩建工程建成质量一流、环境优美、管理先进、国内领先和国际一流的现代化高速公路”。

3-3-2施工中严格遵守业主和监理的各项要求,并进行各项质量检查和评定,对现场原始资料实行严格管理,要求应及时、真实、准确,资料管理设专职资料管理员进行统一管理。

3-3-3施工前应做首件工程,进行首件认可制度,同时认真总结首件施工工艺,取得相关的技术参数,试验每个施工方案的可行性,为后续施工总结积累相关经验。并成立三级检查制度:自检、互检、交接检。

3-3-4加强现场施工人员的理论学习和思想教育,提高管理人员和质量负责人的责任心及业务素质,将责任落实到个人在施工中严格采用预先控制、过程控制、最终控制的办法,认真执行“三检”制度,对每道工序严格检查把关,层层落实责任到人,消除质量隐患.

3-3-5严格监理程序,尊重监理工作。

3-3-6工地试验室试验人员和试验设备配备完整,能很好地配合施工进展完成各项施工试验,同时严格服从监理试验工程师的各项要求,及时报送各项试验数据,为工程施工质量保驾护航。

3-3-7加强进场原材料质量控制。加强施工现场安全工作,保证文明施工.

3-3-8现场施工中根据省扩指要求,我项目部配备了足够的施工和技术人员,保证了“一机一人”,并且全过程旁站,每个拌浆后台全都配置了泥浆比重仪,以保证现场旁站人员及时、准确的控制水泥浆的比重。由项目总工、工程部长、质检工程师不定期进行巡查,严格控制软基处理质量。

4水泥搅拌桩的施工注意事项

4-1根据施工实际情况对水泥搅拌桩施工进行双控:

(1)水泥搅拌桩施工达到设计桩长但电机电流小于60A时应继续下钻;

(2)水泥搅拌桩施工达到设计桩长的85%且电机电流大于120A时可以停止搅拌;

(3)试桩(不少于5根)中50%桩出现桩长小于设计值的85%、电流大于120A时应在补勘地质资料后调整处理方案;

(4)由于不同的施工机械标定电流不同,上述控制值是根据常见设备制定的,特殊设备由监理现场判断。

4-2桩机必须配置喷入计量装置,须定期标定(每生产1万米搅拌桩后重新标定),严禁无喷入计量装置的桩机投入使用,并记录瞬时喷浆量和累计喷浆量。浆液罐容量应不小于一根桩的用灰量加50kg,保证每根桩的连续施工,当上述重量不足时,不得开始下一根桩的施工。

4-3严格控制喷浆标高和停浆标高,不得中断喷浆,确保桩体长度;两喷过程中严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升和下钻作业。

4-4施工中若发现喷浆量不足,由监理选择在该桩位的附近位置进行补桩。

4-5 桩体复搅施工时,应采用中~底速档钻进和提升,切勿采用高速档快速钻进和提升。

5、水泥搅拌桩的检测

5-1检测桩的确定:

5-1-1检测桩的成桩龄期一般应达到28天。在特殊情况下,可申请进行14天龄期的检测.龄期小于28天的桩,所测强度值不换算为28天龄期强度,直接采用实测强度进行桩体质量判定;龄期超过28天的强度须折算成28天强度,每超过一天实测强度折减1%,最多折减50%。

5-1-2检测单位根据施工单位及监理单位提供的桩位图和施工纪录等资料,随机选定检测桩。

5-2芯样描述

现场技术人员要通过钻进过程和标准贯入试验判断桩身强度及桩体连续性,同时观察标贯器中水泥土搅拌的均匀程度、成桩状态以及端承情况,并判断桩长。描述内容包括:

芯样性质:土/水泥土/水泥

颜色:灰色/灰黑色/黄色等

状态:流塑/软塑/可塑/硬塑/坚硬

搅拌均匀性5-3评分标准

总体评价:

上部应达到75分以上,下部应达到60分以上,否则判为不合格桩。

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中图分类号U21 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0167-02

1 工程概况

郑徐铁路客运专线永城北站路基工程，路基长度1455.31米，占线路全长3%，工点类型主要有路基边坡防护、边坡支挡结构工程、路桥以及路涵过渡段工程、路基基底地基加固处理工程等。其中地基处理采用清淤回填夯填土、回填细粒改良路土、盐渍地隔断层、基底褥垫层、双向水泥搅拌桩、螺杆桩、C45钢筋混凝土钻孔灌注桩、C45钢筋混凝土钻孔灌注桩结合CFG桩加固、素混凝土桩结合CFG桩组合+筏板加固、素混凝土桩+筏板加固、预应力管桩+筏板加固、预应力管桩、CFG桩、堆载预压等。

本路基段双向水泥搅拌桩加固区域主要分布在DK281+432.62-757.51段（含横向）站坪外缘基底，桩径0.5m，桩长至硬底以下2.0m，等边三角形布置，桩间距1.5m。

2 双向水泥搅拌桩试桩方案

2.1试桩目的

1）通过试桩确定钻进速度、提升速度、喷浆压力等施工参数。

2）通过试桩复核地质情况，验证预定的施工工艺的可行性。

3）通过试桩掌握人员、机械的配置。

2.2双向水泥搅拌桩试桩技术要求

1）双向水泥搅拌桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，掺入量一般不少于15%，根据室内配方试验，采用的水灰比为1.0。要求28天水泥土无侧线抗压强度不小于1.2MPa，桩体压缩模量不小于50MPa；

2）根据规范要求，双向水泥搅拌桩应试桩三根，试桩桩长及采用的钻进速度、提升速度、喷浆压力参数拟定如下；

参数 S1 S2 S3

桩长（m） 15.1 15.3 15.7

水灰比 1 1 1

钻速（m/min） 1.2 1.2 1.3

提速（m/min） 1.2 1.2 1.3

喷浆压力（MPa） 0.3 0.4 0.4

3）试桩完成7天后，浅部开挖桩头，检查桩身质量，对桩身质量合格的试桩进行对比，确定施工时的钻进速度、提升速度、喷浆压力值，并通过单根试桩水泥浆的总用量计算每米水泥用量，以指导施工。若3根试桩桩身质量均不合格，则调整参数重新试桩；

4）试桩桩机采用DSM-5B18型桩机进行施工，采用搅拌机进行水泥浆的制备，施工现场设置0.7m3的储浆罐。

2.3试桩施工工艺

2.3.1施工工艺流程

双向水泥搅拌桩施工工艺流程见图1。

图1 双向水泥搅拌桩施工工艺流程图

2.3.2施工步骤

1）施工准备

双向水泥搅拌桩施工场地应事先平整，清除地上的树根和生活垃圾等，压实场地至K30≥30MPa；做好临时截、排水设施，做好供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等施工准备。

2）测量放样

放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出双向水泥搅拌桩的位置，桩位应采用插入竹签并撒白灰定位。

3）移机对位

将双向搅拌桩机安置在测设的桩位上，使钻头对准桩位，对准偏差不得大于5cm。双向搅拌桩机就位后必须做水平校正，使搅拌头轴线垂直对准桩位位中心，通过吊线锤校正机架垂直度（见图2），使垂直度偏差不大于1%。

图2 钻头对中 图3 制备水泥浆

4）制浆

水泥浆严格按照设计配比配置。配置水泥浆时，水要清洁，酸、碱适中。首先将水加入桶内，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌均匀（见图3），搅拌时间不小于3分钟，并经过筛后放入灰浆池备用。制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。

5）喷浆搅拌、下沉

双向搅拌桩机开启正、反向旋转叶片下沉至设计桩顶高程后，停止下沉。开启压浆泵，原位喷浆30s，待喷浆压力达到拟定的参数及水泥浆与土体充分搅拌后继续下沉。严格按照设计下沉速度边下沉，边由正、反向旋转叶片将水泥浆与土体搅拌，直到设计桩底高程。完成第一次二喷二搅过程。

6）喷浆搅拌、提升

搅拌头下沉到设计桩底高程后，停止下沉，原位喷浆30s后，保持开启正、反向旋转叶片，按拟定的提升速度边提升，边由正、反向旋转叶片将水泥浆与土体再次搅拌，直到设计桩顶高程。完成第二次二喷二搅过程，从而达到四喷四搅的工艺要求。水泥浆用量及桩长通过电子记录仪确定，施工前应对电子记录仪进行标定，合格后方能使用。

7）钻机移位

把钻机等机具设备移动到新的桩位上，进行下一根桩的施工。

8）管路清洗

双向水泥搅拌桩终止施工或因故停止施工时间大于水泥浆凝固时间时，应对双向搅拌桩机的管路进行清洗。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，管内、机内不留残存浆液，将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

9）桩基检测

双向水泥搅拌桩的质量检验包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩或复合地基承载力等。桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度可采用7天后浅部开挖桩头和成桩28天后钻孔取芯方法，单桩或复合地基承载力采用载荷试验方法检测。要求芯样强度不小于1.2MPa，单桩承载力值不小于71KN。

3 双向水泥搅拌桩试桩总结

1） 试桩结束7天后，开挖桩头检查，三根试桩桩头外观良好。桩径分别为S1：0.50m，S2：0.51m，S3：0.51m，符合设计要求；

2）试桩结束28天后，进行钻芯取样及单桩承载力试验，芯样完整性、均匀性及无侧限抗压强度满足设计及规范要求，三根试桩的单桩承载力特征值均满足设计要求；

3） 根据以上试桩工艺及拟定的参数，结合7天后桩头质量检验、芯样检验报告及单桩承载力检测报告分析，考虑施工经济性，节约施工成本，确定采用S1桩施工参数指导双向水泥搅拌桩施工，施工工艺、参数及设备人员配置如下：

（1）试桩采用的施工工艺成桩质量合格，符合施工要求；

（2）水泥浆水灰比为1.0，水泥浆比重为：1.512；

（3）搅拌机下钻速度为1.2m/min，提升速度为1.2m/min；

（4）喷浆压力控制在0.3MPa；

（5）每米水泥用量控制为60.025kg/m；

（6）每台DSM-5B18型桩机需配置压降泵1台、储浆桶1个；

（7）每台DSM-5B18型桩机需配置7人，其中指挥人员1人、桩机操作1人、制浆2人、普工3人。

4 双向水泥搅拌桩施工质量控制措施

1） 双向水泥搅拌桩所用水泥的品种、规格及质量应符合设计要求，合格证等质量证明文件必须齐全；

2） 严格控制双向搅拌桩机钻进和提升速度、供浆和停浆时间，确保成桩质量；

3）所使用的电子记录仪必须标定合格后才能使用，根据电子显示的钻进深度来确定桩长和桩底标高。桩端必须原位喷浆搅拌不少于30s；

4） 成桩过程中，当因故停浆继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m。若停机超过3h，应在原桩位旁边补桩处理；

5）配置好的浆液应均匀，不得离析，供应应连续，泵送浆液时间必须有专人记录；

6） 设置专人进行施工记录，记录及时，内容详尽。记录的内容主要有拌制浆液的罐数、水泥用量、泵送时间、钻杆每米下沉及提升时间、桩深度、垂直度、电流变化值和此处的钻进深度，记录地质变化情况。随时检查施工记录，评估成桩质量，如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其他处理措施；

7） 喷浆下沉前，先启动压浆泵，检查各管路是否畅通，有无泄漏，如有异常，应及时排除。

5 双向水泥搅拌桩应用价值

双向搅拌桩机内、外钻杆旋转方向相反，阻隔水泥浆上冒途径，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保了成桩质量；搅拌产生的剪切力基本抵消，减小了施工对桩周土体的扰动，受力合理，能将上部荷载传到地基深处，减小复合地基沉降，与常规水泥搅拌桩相比复合效果更佳。

双向水泥搅拌桩将常规搅拌桩的四搅两喷改变为两搅一喷，使工效提高了1倍，搅拌效率明显提高；施工工艺先进，减少了施工噪音的排放，对施工产生的固废、粉尘、污水排放能够有效控制，施工过程中无环境污染，环境效益明显。

6 结论

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【摘要】本文介绍了江北高速公路水泥搅拌桩施工过程，对施工过程中的施工组织、施工机械配置进行了总结，提高了生产效率，加快了施工进度，满足了建设方对软基处理优质高效的建设要求。

关键词 高速公路；软基处理；施工

1　工程概况

江北高速公路三标水泥搅拌桩段落总长7551.2m。地处江汉河湖冲洪积平原区，区内属长江以及阶地河湖冲洪积平原区地貌单元，主要是经过河湖长期堆积形成的平缓开阔地形，线路区软土成因体可按河流、沟渠底部及其附近和长江一级阶地冲湖积平原两种类型。

2　方案比选

由于该项目途经区域沿线人口较为密集。项目所在区域为江汉河湖冲洪积平原区，区内地势平坦，地面起伏较小，根据沿线地貌成因、形态特征，区内属长江以及阶地河湖冲洪积平原区地貌单元，主要是经过河湖长期堆积形成的平缓开阔地形，地势总体为北西略高，东南略低，沿线地势较平坦开阔，海拔高度22～30m不等。且区域内水泥产量较丰富。

施工方案必选：根据软土地基的生成原因和地基的厚度及其所处的位置，可采用表层处理法、置换法、加载法、竖向排水法四种方法进行软基处理。在有些特殊情况下还可采用粉喷桩处理软基及塑料排水板处理软基等方法。结合项目所处地域、地质情况、地面附着物、工期质量要求、材料供应等综合考虑，决定整个项目采用水泥搅拌桩施工。

3　水泥搅拌桩施工技术

本项目水泥搅拌桩采用喷浆法，采用双向搅拌机，施工机械：搅拌桩施工机械动力应大于45kW 以上。

水泥搅拌桩施工工艺流程：桩位放样钻机就位、对位检查钻杆垂直度及对位偏差钻杆下沉钻进慢速上提喷浆复搅上提关闭搅拌机械钻机移位进行下个桩位施工。

3.1　施工准备

进行搅拌桩施工的便道开拓和场地整平，高程控制严格按设计执行，清除地面以下的一切障碍物(包括树根和垃圾等)，准确地进行桩位放样，场地低洼或水塘地段要先排水清淤后再回填砂(不得回填杂填土)至整平高程。必要时可用压路机对场地进行压实处理。

3.2　浆液的配置与输送

3.2.1　配合比

必须经过试桩确定,储备足量满足设计要求的水泥，并按规定频率进行抽检试验，一般选用的是p.o32.5#水泥。根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比。水泥浆液的配制要严格控制水灰比，一般为0.45～0.55，比重一般为1.65～1.7，要求调制出的水泥浆有较好的流动性、和易性。施工中可用泥浆比重计控制水泥浆稠度来确保最佳的水灰比。

3.2.2　配制与输送

搅拌灰浆时，应先加水，然后按水泥顺序投料，每次灰浆搅拌时间不得少于4min，应将水泥浆充分拌匀。

水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时，必须过滤筛，把水泥硬块剔出。集料斗的容量一般为0.2m3，就可以保证一定的余量，不会因浆液供应不足而断桩，也不会因浆液过多产生沉淀而引起浆液浓度不足。

3.3　施工操作步骤如下

3.3.1　钻机定位

用全站仪准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍加白灰点在施工范围内标示出桩位（一般按正三角形布置）。

3.3.2　钻杆下沉钻进

钻进速度0.8～1.5m/min；到达硬层后提前喷浆间歇一定时间，再提升钻具，速度≤0.8m/min，确保底部有足够的灰量。

3.3.3　上提喷浆，提升至地面以下1m 时，宜用慢速，当喷浆口即将出地面时，停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。

3.3.4　重复搅拌下沉、喷浆

3.3.5　重复搅拌提升，直至离地面0.3～0.5m；全桩进行复搅，复搅及提升速度<0.8m/分钟，将剩余水泥浆喷完。检查浆桶中水泥浆是否喷完，如没喷完，重复以上步骤直至水泥浆喷完。

3.3.6　关闭搅拌机械

当上述工作完成之后，关闭钻机，移至下一桩位施工。若要停止施工，应关闭机械，并向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵清洗全部管路中的残留水泥浆，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。

3.3.7　填筑砂垫层，并压实

3.4　搅拌桩质量标准及工程质量检验

桩身配方试验强度为1.4MPa，在工程施工前必须通过室内配方试验的检验，并且进行成桩工艺试验以掌握对该场地的成桩工艺及多种技术参数，成桩工艺性试验桩数不宜小于5 根。

（1）水泥用量的误差不得小于设计值。

（2）为保证搅拌桩的垂直度，应注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，垂直度偏差不得大于1.5%。

（3）桩位偏差不得大于10cm，桩径、桩长不得小于设计值。

（4）搅拌机下沉或提升的时间应有专人记录，时间误差不得大于5 秒。

（5）成桩7 天后，应进行开挖检查，观测桩体成型情况及搅拌均匀程度，成桩28 天后应进行钻孔取芯检测桩身无侧限抗压强度试验，抽检频率为总桩数的1%～2%，取芯位置宜在桩径2/5 处，芯样28天龄期无侧限抗压强度不低于MPa，90天龄期无侧限抗压强度不低于1.4MPa。

（6）成桩28 天后进行载荷试验，检验单桩承载力和复合地基承载力，为总桩数的0.2%～0.5%，且不少于3 处，测定承载力应满足设计要求。

（7）采用轻型动力触探仪、静力触探以及物探等勘探方法，对桩的均匀性和完整性进行检查。

3.5　注意事项

（1）选择合理的位置开挖配制水泥浆用的灰浆池，并用水泥砂浆抹面进行防水处理；测量放线布桩时要重点对控制性轴线、桩位进行复查，满足要求后方可开钻。

（2）水泥浆液应严格按照预定的配比拌制。准备好的浆液不得离析，不得停置过长，超过2 小时的浆液应废弃；浆液倒入集料时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。水泥浆液应加添加剂木质素磺铵钙0.2%（水泥重），生石膏2%（水泥重）。施工中对软土层应掌握多喷浆液的原则。

（3）泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录水泥用量，并记录泵送浆开始、结束时间。发现喷浆量不足时，应整桩复打。

（4）注浆必须连续，拌和必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌头下沉至停浆面以下0.5m，待恢复供浆后，再喷浆提升。因故停机超过3 小时，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。

（5）水泥剂量的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪，现场用一定容积的水掺入一定数量的水泥进行配置水泥浆，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。最好做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。另外项目经理部最好指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。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。

（6）桩长、桩位、桩径的控制：桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字，其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩的承载力。最好用吊锤球的方法控制垂直度；桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补。

（7）水泥搅拌桩桩头复搅的控制：当钻机反循环提钻并喷浆升至工作基准面以下50厘米时，持喷30秒水泥浆，目的是保证桩的上部密实度和强度，根据荷载的扩散及传递原理，有必要加强水泥桩上部的密度和强度。

（8）喷浆时间的控制：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。

4　施工组织

江北高速公路三标水泥搅拌桩先施工涵洞通道结构物的水泥搅拌桩，以加快水泥搅拌桩的施工速度，为路基大面积施工创造条件。

水泥搅拌桩以两个进场便道为中心，向两端施工。先施工主线再施工支线，先施工小型结构的地基处理水泥搅拌桩，再施工软基处理水泥搅拌桩。

水泥搅拌桩大面积开工前首先组织试桩施工，试桩施工段落选择分别位于五岔河大桥桥头小里程和颜北渠桥头小里程位置。试桩对于工艺和参数进行复核。

项目配置水泥搅拌桩施工队伍7个，水泥搅拌桩钻机50台。水泥搅拌桩工期验证：水泥搅拌桩钻机日生产能力为600～1000m，我部配置钻机30台。每天完成施工量为：600×30=18000m；每月按照25天计算，每月完成施工量为：18000×25=450000m；计划工期4个月：450000×4=1800000 m >1523927m满足施工计划要求。

同时项目部成立了以副经理为首的值班小组，技术、质量管理参与监控，严格过程，严格交接班制度，详细记录每道工序作业时间，及时分析异常原因并进行改进和落实。

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在工程施工中遇到软土地基时，对地基的处理非常重要，因为软土地基本身的承载能力较差，不仅要受到工工艺；施工效应

上部结构本身的荷载，同时还要承受行车动荷载。一般情况下在施工中遇到软土地基绝大部分不能满足承载要求，需采取处理措施。以下将就湖南岳阳至常德高速公路软土地基处理中的水泥搅拌桩加固技术应用加以阐述。

1.工程概况及地质条件

湖南岳阳至常德高速公路位于湖南省洞庭湖区境内，属典型软土地基类型，线下综合A-21标段，全长8.894Km，共有桥涵结构物32座，沿线地层为第四系全新统人工堆积层、第四系全新统冲海积层、海相沉积层、第四系全新统冲积层和第四系上更新统冲积层。第四系上更新统冲积层为本线主要地层，断续分布厚度不等、埋深0.6～14.8m的滨海相沉积软土层，软土层厚度变化较大，最厚处可达9.7m，含腐殖质，有机物含量一般为5.3～7.7%，土质疏松，多为淤泥质粉质黏土夹粉土层，具有天然含水率高、有机质含量多、孔隙比大、压缩性高、透水性差和承载力低等特性，工程性质较差。

因基底持力层软弱，天然地基难以满足结构设计要求，每个结构物基础下均设水泥搅拌桩，桩径60cm，桩长5m～7m不等，桩间距均为1.0m，正方形布置，结构物基础轮廓线以外设计有一排水泥搅拌桩，以形成复合地基承载，满足结构物持力要求。

2.水泥搅拌桩加固软土地基技术原理

水泥搅拌桩加固软土地基技术的基本原理是：以水泥作为软弱地基土壤固化剂，采用深层搅拌机将水泥浆送到需加固的地基中，与欲加固土壤搅拌均匀，形成具有一定强度的水泥土桩，通过桩体与周边土壤共同作用，使水泥搅拌桩桩群区域形成具有整体性和具备足够强度的复合地基，以达到提高地基承载能力的目的。

3.水泥搅拌桩的施工及技术要求

3.1水泥搅拌桩施工

①试验：选择几个有代表性的结构物工点现场取土样，连同施工实际所用的水泥、拌合水一并送至试验室，按拟订的配方操作程序制作试块（边长为70.7mm的立方体），试块成型后1～2天拆模，称重后进行标准养生，达到规定龄期后，称重进行无侧限抗压强度试验，其无侧限抗压强度不得小于1.0Mpa（28d）。

水泥搅拌桩施工的水泥浆液配制采用P.O42.5（普通硅酸盐水泥），并按设计要求加入外加剂。水泥掺量为被加固湿土质量的12～20%，且每延米桩长不少于60Kg，水灰比为1：0.45～1：0.55。经过室内配比试验，研究确定最佳配比，验证设计参数的合理性，试验技术方法与施工工艺。

②钻机就位施工：移动钻机到指定桩位对中，钻机就位要求对位偏差量不大于2cm，钻杆保持与地面垂直，采用吊线锤检查，偏差量控制在1%范围内。待钻机精确对位后，开动钻机钻进距离原地面1m高度内，速度应慢，防止钻孔偏斜，待一切正常后，可按正常速度钻进，控制在1.0m/分钟之内，同时开动送灰泵进行送浆，钻进达到设计深度，停止正钻进及喷浆，然后进行反转并提升钻杆，以使土体和水泥浆进行充分的拌和。二次提升结束，钻头提升至设计停灰面时，关闭送灰泵，慢速原位转动2～3分钟左右，排空钻杆内的灰，压桩成型。为保证桩头质量，要求提升至设计桩顶高程位置时，料斗内按设计用量拌制的水泥浆刚好用完。如发生故障停浆或钻机停机情况时，应马上进行复搅复喷，搅拌头下沉到停浆点以下1m，以防断桩或缺浆。

③严格控制水泥浆的用量与质量：严格控制施工灰浆用量和水灰比，施工过程中，需时刻注意送灰泵表及压力表，并作详细的记录，以做到经济合理的用灰量。水泥在运输和储藏过程中，要注意防潮，在投入使用前，须经过2.5mm筛，除去杂物及硬块，以防堵管。水泥浆要现制现用，不得停放过久。

④施工过程中，设专人实施全程跟踪记录，包括所打的每根桩的编号、深度、喷浆量、二次喷浆的用量及完成各工序的时间，并及时汇总，交工程部分析总结后，及时反馈给施工队，进行参数改正和事故处理，做到信息化施工。

⑤控制搅拌均匀度和送灰量：严格按设计要求控制喷浆量及提升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分拌和。在送灰过程中不允许有断灰的现象，应有专人监视送浆设备，防止集料斗中无灰，或管道堵塞。

⑥质量控制：由于桩头部分直接接触上部构筑物，会产生应力集中，故在桩顶以下2.5m范围内应降低提升速度，并按设计的要求在桩顶处原位搅拌1分钟，以利提高桩顶强度。成桩过程中因故停工，第二次喷浆必须重叠接桩，且搭接长度不得小于1m，并做相应记录。若停机超过半小时以上，必须先清洗管道。水泥搅拌桩头50cm范围内由于施工时覆盖力小，搅拌质量差，应予以凿除。设计桩长为凿除桩头后的实际长度。

⑦质量检验：水泥搅拌桩成桩7天须采用轻型动力触探（N10）方法检查桩身强度。触探点的位置一般取桩径1/4处，当贯入100mm击数N10小于10击时，视为不合格，抽检频率100%。每座结构物都要进行1处复合地基荷载试验，试验位置随机选定，应在成桩28天后的桩体上进行。复合地基承载力不小于150Kpa，安全系数K≥2。质量检测及验收严格按YBT225-91《软土地基深层搅拌加固法技术规程》及设计要求执行。

对应着水泥搅拌桩的施工的质量调控的控制，对于桩位主要是针对其中的尺量进行调控的，对于允许的偏差主要在2cm-5cm，而且确定了桩位的垂直度进行整体性的调整与控制，有效地桩长主要是依据施工前钻杆的长度进行控制的。桩身的强度主要是在设计上桩径的1/4处。若是符合地基的承受的荷载主要也是在桩体上进行的。

3.2主要技术要求

①水泥搅拌桩采用“二喷四搅”工艺施工；②严格控制钻头下沉和提升速度，保证加固范围内每一深度都得到充分搅拌。③结合施工当地土质，反复试验，确定最佳水灰比。④严格按成桩流程施工，避免漏打漏喷。

3.3施工效应

①提高地基承载力：经检测水泥搅拌桩及上覆碎石形成的复合地基克服了软基病害，提高了地基承载力，满足结构物基础设计承载要求；②将软土地基结构物基础施工湿施工变为干施工，改善施工了施工条件，减少施工难度，提高施工效率，加快了施工进度，从而减少成本投入，降低了工程造价。

4.结语

水泥搅拌桩加固技术在软土地基施工中普遍使用，是一种技术日趋成熟的工艺，此法既可保证工程质量，减少投资，缩短工期，又简化了施工难度，优化施工条件。在黄万铁路线下A-21标工程施工中，水泥搅拌桩成桩检测合格率100％，后经测量验证，结构物沉降稳定，取得了预期加固效果。

【参考文献】

［1］徐至钧,曹铭葆.水泥搅拌法处理地基[M]北京:机械工业出版社.2004.

［2］曾国熙，地基处理手册[M]北京：中国建筑工业出版社.1998.

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Abstract: from the 90 s to the present day, cement mixing pile because of the low prices, mature technology advantages, such as in water conservancy, construction, municipal fields a wide range of applications. It can use a wide range of silt layer rich soft base area, the better to improve the bearing capacity of soft foundation. But the cement mixing pile construction management has a strong particularity, once bad management, also very easy to cause the construction quality defects, must want to strengthen its construction process. This paper of modern architecture of cement mixing piles construction requirements and its construction process to a simple analysis of the paper.

Keyword: cement mixing pile, construction, construction technology

中图分类号：TU525文献标识码：A 文章编号：

水泥搅拌桩技术在我国已经有了几十年的发展历史，通过在我国很多的大型桥梁、河堤、公路等多样的工程中的成功使用，积累了丰富的施工和检测经验，其技术和工艺已经相当成熟。但是尽管施工工艺相对的完善和成熟，但是由于现代建筑对其施工的要求越来越高，其施工技术和工艺也越来越受到了人们的重视，一旦出现问题，很容易导致短桩、断桩。

现代建筑对水泥搅拌桩施工的要求

现代建筑对水泥搅拌桩施工的要求即在施工过程中对其的质量等方面控制，主要有以下几方面：

（1）施工前，从事喷桩施工的人员必须是经过技术交底，并且桩机的操作员和送灰工必须有专业证，开工前，必须进行及时较低，并有书面记录，还要制定岗位职责和桩机的操作规范；

（2）所有进入到施工现场的桩机等设备都要有出厂合格证，并且配有电子记录仪器，禁止无记录仪的桩机投入使用；

（3）水泥搅拌桩施工前，以桩基布置图为依据测量放样，得到的测量结果汇总后上报监理单位，确认后才可进行施工；

（4）水泥搅拌桩所用的水泥等材料要符合设计要求，进场的材料都需要提前送检，检测合格后才能够投入施工，并且每根桩的水泥只能使用同种品牌，不能够混用；

（5）施工中，在压浆阶段不能够出现断浆现象，保持输浆管路的畅通，禁止发生堵塞，严格按照设计数据操作，控制喷浆和搅拌的速度，保证其加固的强度及连续；

（6）要保证每寸加固范围都要充分搅拌，控制好重复搅拌的速度；要保证起重机的平稳性，保证搅拌桩垂直于地面。支护和各税结构为水泥土搅拌桩的，要保证加固体的连续，相邻的加固体施工间隔小于24小时；

（7）在施工时，如果桩的长度都是统一的数值，可以根据单根桩所需要的水泥浆分一次或者两次进行拌制，保证所用水泥浆的准确配合比，每根桩的水泥浆都充足且均匀。当桩的长度比较短时，可以根据单根桩所需要的水泥浆一次拌制2到3根桩所用的水泥浆，并且在水泥浆罐壁上可以标记单根桩所用的水泥浆的用量刻度线；

（8）对于施工过程中的桩机的具体施工情况，必须要求分台分责管理，要有专门的工作人员进行记录：在值班期间每台桩机的运行是否正常、是否发生机械损坏现象、维修保养时间、维修后的开工时间、是否发生无故停机现象、停机时间、开机时间等。

（9）施工中要避免污染环境，禁止造成施工范围以外的其他建筑物的稳定性的破坏；保护施工现场四周的植物等；做好排水工作，对周边的河水、水田等保持清洁；禁止将施工产生的废水、废料随意倾倒或者直接倒入水塘等；完工后要及时清理施工场地，废渣、废料倾倒在规定的垃圾场；

二、水泥搅拌桩的施工工艺

水泥搅拌桩的施工原理是当桩机深入到设计规定深度，利用桩机的钻头将水泥浆喷入到已经搅动松软的土中，然后利用钻头的高速旋转，将水泥浆和土搅拌均匀，最后形成具有一定加固度的立柱水泥桩，以提高软土基的承载力。

水泥搅拌桩施工工艺流程为清障整理――放线确定桩位――搅拌桩机定位找平――搅拌桩头下沉至施工设计深度――搅拌喷浆并提升钻头――到桩顶即地下0.5m处停止搅拌和喷浆――重复搅拌下沉至施工设计加固深度――提升钻头至预定的位置――关闭搅拌桩机、清理、清洗――进行下一根桩位，重复上述工艺流程。

（1）清障整理：将施工现场清理并压实，清除桩位的地上及地下的障碍例如石块、树根。现场低洼呀填实，现场有水塘等要抽水、清淤；

（2）确定桩位：利用起重机将搅拌桩机吊至指定的桩位对中，如果地面不平，则需要挑整平台基座，使搅拌轴保持垂直，对中的误差要小于1cm，垂直度偏差小于1%；

（3）搅拌桩头下沉：首先启动桩机，松动起吊锁链，待搅拌的钻头运转正常后，将搅拌机沿着做好的导向架搅拌的同时下沉，并达到设计好的位置即水泥搅拌桩必须穿透软土层深入至强度较高的持力层和硬土层。搅拌机下沉和提升的时间要进行书面记录，相差不能超过5秒，需要注意的是，提升前要留出等待送浆至桩底的试件，避免出现提升桩体但却未出浆的现象。

（4）提升钻头：当水泥浆经钻杆喷射搅拌后，要按规定的速度提升钻头，喷浆同时搅拌和提升。当距土层表面0.5m处土层约束较弱，就要停止提升；

（5）重复搅拌下沉：为了保证软土基和固化剂、水泥等搅拌具有，关闭水泥浆泵后，搅拌过程必须要全程复搅即将再次将钻体下沉至设计深度，搅拌提升。只有遇到比较特殊的土质，上报至监理工程师同意后，可以根据实际情况适当减少复搅的长度，但是要将复搅长度、减少原因等作书面记录并要有建立工程师签证认可；

（6）检验：成桩后，必须要对桩进行质量检验，看其是否符合设计要求。根据工程的设计规范，对一定数量的桩体进行开挖检测，包括对其外观的直接观察、水泥浆与土层的搅拌状态、均匀性、强度等，判断其是否符合设计要求。

在上述工艺流程中，需要注意的是：钻体提升会造成管道压力，要防止其压力过大，导致钻孔的淤泥挤压孔壁四周形成空洞；搅拌桩施工中发生意外导致喷浆停止，必须进行补喷，重叠的长度最小不能少于1m；输浆管路要保持通畅，喷湿管要保持湿润，停机三小时以上就要清洗输浆管；桩机的钻头要定期进行检查，其直径的磨损不能大于1cm，最好不要使用超过53cm的钻头等；

总结：现代建筑中，水泥搅拌桩施工尽管技术成熟，但是其工艺性较为复杂，管理较难，包括工艺试验、设备操作人员的技术培训等工作开展不够广泛，设计上考虑不全面等多方面的原因，都会导致某些工程结束后，出现搅拌桩的复合地基出现大的沉降量。只有对于水泥搅拌桩施工严加管理和控制，提高顺搅拌桩施工人员的质量意识，严格遵循设计规范和操作规范等，才能够保证在现代建筑中其施工的高质、经济、合理。

参考文献：

李贵、任福松，水泥搅拌桩施工工艺及操作要点 【J】，油气田地面工程 ，2005（10）；