道路深层搅拌桩施工工艺分析

道路深层搅拌桩施工工艺分析
摘要：加强道路深层搅拌桩施工工艺的研究是十分必要的。

本文就施工工艺、施工过程控制以及施工注意事项对路深层搅拌桩施工工艺进行了分析探讨。

关键词：道路；深层搅拌桩；施工工艺
引言
深层搅拌桩是近来在粉喷桩作用原理下改进的一种新型软基处理方法，形成的桩柱体按其强度和刚度是介于刚性桩（钢筋混凝土桩，就地灌注桩等）和柔性桩（砂桩、碎石桩）之间的一种桩型，其承载性能与刚性桩相近，能较好地加固软土地基，控制软土的受压沉降，而且此法施工无震动、无环境污染和工程进度快等优点，具有推广价值，但相关的国家规范和质量检验评定标准较少，有待进一步完善。

一、施工工艺
1、施工准备
1.1做好场地的三通一平，即电、水、路畅通，场地平整。

1.2详细查阅地质资料，包括需加固地基范围内土的成份、分层厚度、软土分布范围、含水量（饱和度）、有机质含量及地下水侵蚀性，以确定工艺参数。

1.3做好水泥、外掺剂、土的配合比的试配工作，为施工提供合理的方案，确定施工工艺。

一般测定7%-15%配合比的加固土在不同龄期的抗压强度。

2、施工机械及配套机具
2.1深层搅拌机型国内有STB系列和GZB—600型。

目前多数采用GZB—600型。

它为单搅拌轴，成桩截面为圆形，直径50─60cm，一次加固面积0.3m2左右，自重下钻、配重下钻或链式强制下钻。

2.2配套机具有：浆液配料装置（含灰浆拌制机、储料桶），灰浆泵，流量仪及深度计，电脑打印机。

3、施工顺序
3.1就位：钻机移至桩位，使电机转轴保持垂直，钻头对准桩位，启动电机。

3.2预搅下沉：待搅拌头转速正常后，使机械沿导向架边旋转搅土边下沉，在下沉至一定深度后开始将按设计配合比拌制的水泥浆，泵入土基，直至设计深度。

3.3搅拌提升：钻至桩底设计标高后，反转提升，直至地面下0.3～0.5m深度。

3.4重复搅拌下沉：为使搅拌更趋均匀，再次边搅拌边下沉，至设计深度。

3.5重复搅拌提升：再次从设计深度边搅拌边提升，直至提出地面成桩。

3.6移动搅拌机重复上述工序，依次逐桩喷搅、制桩。

二、施工过程控制
1、水泥搅拌桩施工过程中，必须设专职施工员全过程旁站监控。

所有施工机械均应编号，并将桩长、桩距、水泥用量等制成标牌悬挂于桩机明显处，操作人员逐桩随时记录下沉时间、压力、喷浆量、钻进速度、提升速度等有关参数。

2、水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个输浆管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

3、泵送浆液前，管道应保持潮湿，以利输浆。

现场拌制浆液，应有专人记录水泥以及外掺剂用量，并记录泵送浆开始及结束时间。

4、现场需配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。

5、搅拌桩供浆必须连续，拌和必须均匀。

一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌桩机钻杆下沉至停浆面以下0.5米，待恢复供浆后再喷浆提升。

6、搅拌桩机自设计桩顶面以下1m喷浆搅拌提升时应采用慢速以保证桩头施工质量，设计停浆面应高出设计高程0.5m，开挖基坑时，应将上部质量较差桩头挖除后再进行后续施工。

7、为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，每台桩机钻架相互垂直的两个面上各设置一个0.5kg重的吊线锤，并画上垂直线，施工中发现不垂直情况及时进行调整保证垂直度。

8、为保证水泥搅拌桩桩端、桩头质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，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30秒。

9、施工中发现喷浆量不足，应按要求整桩复搅复喷，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12小时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1.0m，超过12小时应采取补桩措施。

三、施工注意事项
1、钻机垂直度及电流控制
钻机移位对中，应尽量对中及检查钻机的垂直度。

根据试桩确定的技术参数钻进时，应注意电流表的变化，以控制实际桩长。

正常土层钻进时，电流在30～50A之间，硬土层60～70A，若钻至桩设计深度，电流仍偏小，说明未穿透软土层，仍需下钻，钻透软土层，进入硬土持力层。

当浆喷桩打入硬土层0.5m～1.0m 可充分发挥桩尖的支撑作用，提高桩基承载力，复合地基沉降量较小。

反之如果未钻穿软弱层，而成为“悬浮桩”时地基沉降量相应加大。

因此在施工中应根据地质情况，以穿透软基土层为限而不应固定桩长。

2、水泥浆质量控制
施工时严格按设计确定提供的配合比制备水泥浆液。

对已拌制的浆液不得离析，停留时间不得过长，一般不超过2小时，否则，浆液应降低标号使用。

浆液倒入储料桶时必须过筛。

第一根桩施工时应加拌2～3包水泥制浆；拌浆人员严格按搅拌桶上水的刻度线，用铅丝做的标尺测定桶内水位高度，并且应严格按计量要求搅制水泥浆。

喷浆提升过程中拌浆人员密切注意机器操作人员的指挥、压浆泵的工作情况。

前台机械操作和后台供浆必须密切配合，联络信号明确，前台搅拌喷浆提升的次数和速度必须符合以定的施工工艺参数，后台供浆必须连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台，防止缺浆断桩，并应将搅拌头再下沉50cm。

待恢复供浆时，再喷浆搅拌提升，确保成桩质量。

由于电压低或其它原因造成停机亦应如此。

3、成桩施工
深层搅拌法成桩施工是藉以搅拌头将水泥浆液和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥与软土离析性越小，水泥土的强度也越高，为寻求最佳的搅拌次数和泵送浆液时间，搅拌头提升速度确定有关参数，达到保证质量、快速施工的目的，所以应做成桩工艺试验。

由于每个施工现场、土质有差异，因此应按土质情况确定水泥浆的水灰比、泵送时间、搅拌机提升速度、补浆深度。

4、成桩质量控制
成桩质量优劣的一个关键是固化剂的质量和灌浆的数量。

因此，施工中要严格遵照预定的施工配合比配制浆液，水泥浆的水灰比应适中，一般取0.4—0.6。

水泥浆水灰比越小对桩体强度的形成越有利。

但由于水灰比过小，会使压浆泵压力加大，特别是在地基较深处由于水隙水压力的增大，压浆泵压力要求也越高，很多时候易造成压浆管爆裂。

同时较小的水灰比也不易使水泥浆搅拌均匀；反之水过大则影响桩身成型质量，因此一般规定W/C=0.4～0.6。

实践证明：在压浆泵能正常工作的情况下，较小的水灰比有利于提高桩身成型质量，特别是对桩长较深的加固土桩。

当搅拌头喷浆口提升到地面时关闭浆泵，此时储料桶中按单桩
体积计算的所需浆液正好排空，说明水泥浆达到设计要求。

当喷浆口出地面时，应停止提升，再搅拌数秒钟，使水泥与软土搅拌尽量均匀。

据以往工程实例和行业技术规程规定地面下50厘米的桩，因表层覆土压力小，搅拌不匀，不能作为工程桩，该段桩应截除。

5、原材料控制
水泥必须具备合格证和化验报告单，满足要求的水泥才允许投入工程使用。

结束语
综上所述，在深层搅拌桩施工的过程中，施工人员在施工的过程，一定要对工程中经常出现的问题采取有效的措施，尽量减少不良状况的出现。

同时施工的过程中应加强质量的控制。

参考文献
[1]郭寿宽，张金龙，曾少如.对深层搅拌桩复合地基承载力问题的探讨[J].西部探矿工程，2005（06）.
[2]郭寿宽，张金龙，曾少如.对深层搅拌桩复合地基承载力问题的探讨[J].西部探矿工程，2005（06）.
[3]胡勇刚.水泥土搅拌法（MIP）加固斜坡软弱土地基的工程特性试验研究[D].西南交通大学.2009.。