水泥搅拌桩施工工艺工法

水泥搅拌桩施工工艺工法

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第四工程有限公司徐立彬

1.前言

1.1工艺工法概况

我国搅拌桩研究始于1977年10月，由冶金部建筑研究总院和交通部水利规划设计院开始进行搅拌桩施工机械和室内外试验研究工作。1980年11月由冶金部基建局主持，通过了“饱和软粘土深层搅拌加固”技术鉴定,认为该技术逐步推广应用。

搅拌桩在我国应用头十年，主要用于加固软土，构成复合地基以支撑建筑物或结构物。经过各级科研、设计、施工、生产等部门的共同努力，已研发了多种适合国情，具有不同特色并互相配套的多种专用搅拌机械，并形成了庞大的专业施工队伍，每年各种搅拌桩达数千万延米，施工地点遍步沿海和内陆软土地基。

1.2工艺原理

水泥搅拌桩是利用水泥材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之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优质地基土。

2.工艺工法特点

2.1施工中无振动、无噪音、无污染，对周围地基土无扰动、无挤压。

2.2施工机具简单，操作方便，造价低，尤其在施工场地较小的地方，采用更为合理。

3.适用范围

适宜于加固各种成因的软粘土，加固深度一般在20m以内。

4.主要引用标准

《公路工程质量检验评定标准》JTGF801；

《公路路基施工技术规范》JTG_F10；

《铁路路基施工规范》TB10202；

《建筑桩基础技术规范》GB50007；

《地基处理技术规范》JGJ79；

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202；

图2 水泥搅拌桩施工工艺流程图6.2操作要点

6.2.1施工准备

1测量放样定出桩位，同时采用或全站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。

2施工现场进行平整、碾压或夯实，以保证桩机定位移动，钻孔垂直。搅拌桩机就位。

3制备水泥浆：按设计确定的配合比拌制水泥浆，压浆前将水泥浆倒入集料斗。

6.2.2 试桩

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。必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验应取地基原状土作室内配比实验和现场工艺性成桩实验，水泥搅拌桩的抗压强度不小于设计。

6.2.3成桩

1 先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐输送泵与深层搅拌机接通，开动电动机，以0.38～0.75m/min的速度沉至要求的加固深度；再以0.3-0.5m/min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动输送泵，将水泥浆从搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面（近地面开挖部位可不喷浆，便于挖土），即完成一次搅拌过程。用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体。

2 施工中固化剂应严格按预定的配比拌制，并应有防离析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。

3 搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉过慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

4 所有使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录；喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录。

5 当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，

再开始提升搅拌头。

6.2.4检测

水泥土搅拌桩地基质量检验标准应符合表1规定

表1 水泥土搅拌桩地基质量检验标准

按四台钻机八小时为一作业工班配备，其中技术人员、安全员、工班长由所属单位职工担任。每班人员组织分工见表2。

表2 单机作业每班人员组织分工表

主要机具设备见表3。

表3 主要机具设备表

9.质量控制

9.1易出现的质量问题

9.1.1 桩机的提升速度过快；

9.1.2 水泥浆压力不足；

9.1.3 浆液搅拌注入深度不够；

9.2质量保证措施

9.2.1 搅拌提升速度与输浆速度同步，制备的浆液不得离析，泵送要连续；

9.2.2 为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口时，喷浆座底30s，使浆液完全达到桩端；

9.2.3 通过复喷的方法达到提高桩身强度的目的，搅拌次数1次喷浆2次搅拌或2次喷浆3次搅拌为宜，且最后1次提升搅拌宜采用慢速提升。

10.安全措施

10．1主要安全风险分析

水泥搅拌桩施工是主要风险源有：机械设备操作安全、高压设备机械伤害。10．2安全保证措施

10.2.1每个桩孔由一个固定的小组施工，机械操作人员严格执行安全操作规程，专人负责安全防护，防止高压设备机械伤害，保证安全施工。

10.2.2搅拌机周边必须设置安全防护围栏，高度不低于1.2 m。所有施工活动均应在防护围栏内作业。严禁非施工人员进入桩基施工区域。已搅拌好的成桩，必须设置防护，并设置明显警戒标志。

10.2.3施工现场设有安全标志。危险地区悬挂“危险”等警告标志，夜间设红灯示警。场地狭小时，设临时交通指挥。

10.2.4对各种机具设备和劳动保护用品定期进行检查和必要的试验，保证其处于良好状态。

10.2.5进入施工现场必须佩带安全帽，机械操作人员穿工作服，严禁任何人穿拖鞋进入施工现场。

11.环保措施

11.1在运输、储存水泥类易飞扬物时，采取覆盖、密封、洒水等措施防止和减少扬尘。

11.2运输车辆进出工地不得超限运输，防止沿途撒漏。