深层搅拌桩工法

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1、深深 层层 搅搅 拌拌 桩桩 施施 工工 工工 法法目录一.软土地基深层搅拌法的特点.2二.适用范围及其基本性能.2三.施工工艺.3四.质量与效果的检验.7五.技术经济分析.7六.工程应用实例.7深层搅拌桩是利用水泥作固化剂，通过深层搅拌，就地将软 土与水泥强制拌和，利用固化剂与软土之间发生的一系列物理、化 学反应，使软土与水泥硬结成具有一定强度的水泥加固土体，即深 层搅拌桩。深层搅拌法是日本在 70 年代中期首创和开始采用，简称 CMC 工法。我国于 1977 年末才进行深层搅拌机研制和室内外试验， 并在工程中正式开始使用。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、 粉土与含水量较高且地基承载力标

2、准值不大于 120Kpa 粘性土等地基。 当地下水具有侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应 注意负温对处理效果的影响。 一一. .软土地基深层搅拌法的特点软土地基深层搅拌法的特点 1 深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而 最大限度地利用了原土。 2 搅拌时不会使地基土侧向挤出，所以对周围建筑物的影响很 小。 3 施工时无震动、无噪音、无污染，可在市区内和密集建筑群 中进行施工。 4 土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。5 按照不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及 其配方，设计比较灵活。 6 与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量钢材，并降低了造

3、价。 二二. .适用范围及其基本性能适用范围及其基本性能深层搅拌桩能增加软土地基的承载力，减少沉降量，提高 边坡的稳定性，可作为构筑物的地基、高填方路基下的基层、大 面积的地基加固等。另外，由于良好的抗渗性能，可作为防渗墙 或深基坑结构中的隔水帷幕，以防止地下渗透水流。水泥加固土的强度取决于加固土的性质和所使用的水泥品种、 标号、掺入量及外加剂等。加固土的抗压强度随着水泥掺入量的增 加而增大，工程常用的水泥掺入比为 7%15%，其强度标准值宜取 试块 90 天龄期的无侧限抗压强度，一般可达 500-3000Kpa。 三三. .施工工艺施工工艺 （一） 施工机械及性能国内目前的搅拌机有中心管喷浆

4、方式和叶片喷浆方式，前者是 水泥浆从搅拌轴间的另一中心管输出，不易堵塞，可适用多种固化 剂。后者是使水泥浆从叶片上若干小孔喷出，但因喷浆孔小，易堵 塞，只能使用纯水泥浆。 1SJB 型系列深层搅拌机SJB 系列深层搅拌机是由江苏江阴市振冲器厂生产的双搅 拌轴中心管输浆的水泥搅拌专用机械。该系列目前有 SJB-30 型（即 原来的 SJB-1 型）和 SJB-40 型（即原来的 SJB-2 型） 。 2DJB-14D 型单轴深层搅拌机该机是在北京 800 型转盘钻机基础上改制而成。DJB-14D 型单轴深层搅拌机的主机系统包括动力头、搅拌轴和搅拌头。搅拌 头上有一对搅拌叶片，下部为与搅拌叶片互成

5、 900、径 500mm 的切削 叶片，叶片的背后安有 2 个直径 8-12 mm 喷嘴。DJB-14D 型单轴深 层搅拌机示意图如图 11 所示。 3配套机械及控制仪表深层搅拌法施工时，除使用深层搅拌机外，还需要配备灰 浆搅拌机、集料斗、灰浆泵、起吊装置、导向架等配套机械及各种 控制仪表。上述主要机械设备性能及技术参数见表 1。深层搅拌机械技术参数汇总深层搅拌机械技术参数汇总表 1水泥系深层搅拌机类 型SJB -30SJB-40 DJB-14D搅拌轴数量（根） 2（129 ）2（129 ）1搅拌叶片外径 （mm）700 700 500搅拌轴转速 （r/min）43 43 60深 层 搅拌 机

6、电机功率（KW）230 24022 提升能力（KN）100 10050 提升高度（m）14 14195 提升速度 （m/min）021.0 021.00951.2起吊 设备接地压力（kPa） 60 60 40 灰浆拌制台数容 量（L）2200 2200 2200固化 剂 制备灰浆泵量 （L/min）50 50 33灰浆泵工作压力 （kPa）1500 1500 1500系统集料斗容量（L） 400 400 一次加固面积 （m2）071 071 0196最大加固深度 （m）1012 1518 190效率（m/台班） 4050 4050 100技术 指标总重量（t） 45 47 4（二） 施工顺序深

7、层搅拌桩根据其具体使用特点，能对软土地基进行柱状、 壁状、格栅状等不同形式的加固，柱状加固的“二喷四搅”施工工 艺如图 12 所示。图 1-1 DJB-14D 型深层单轴搅拌机及配套机械5重复上、下喷浆搅拌为使软土和水泥搅拌均匀，可再次将搅拌头边旋转过沉入土中， 至设计深度后，再将搅拌头边喷浆边旋转提升出地面。6清洗向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的水泥浆， 直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。7移位重复上述 16 步骤，再进行下一根桩的施工。（三）劳动组织每个深层搅拌工班由 1014 人组成。其中班长 1 名，负责施工指挥及协调组织力量：操机工 1-2 名，负贡搅拌

8、机的操纵；司泵工 l 名，负责灰浆制备和泵送水泥浆液；记录员 l 名，负责施工中的 各种原始记录：拌浆工 4-7 名，具体制备水泥浆液和负责各种生产 用料的运输物供应；机械工 2 名，负责机械的维修；电工 1 名，负 贡电器设备的控装和安全使用。（四）施工注意事项1施工现场应予平整，彻底清除地上和地下一切障碍物。当其 作为重力式挡土墙或成为连续搭接的防渗墙时，应考虑其隆土效应 而开挖一定深度和宽度的沟槽。2搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1，桩位布置偏差不得大于 50mm。桩径偏差不得大于 4。 4制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、 “二喷四搅”具体施工工艺如下：1定位起重机（或

9、塔架）悬吊搅拌机到达指定位置，对中，当地 面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。 2预搅下沉起动搅拌机电机，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 流不应大于 70A。 3制备水泥浆待搅拌头下沉到一定深度时，即开始按设计确定的陪合比 拌制泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。 4提升喷水泥浆搅拌头下沉到设计深度后，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 头。提升速度一般不超过 0.5m/min。 5重复上、下喷浆搅拌为使软土和水泥搅拌均匀，可再次将搅拌头边旋转边沉入 土中，至设计深度后，再将搅拌头边

10、喷浆边旋转提升出地面。 6清洗向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的 水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。 7移位重复上述 16 步骤，再进行下一根桩的施工。 （三） 劳动组织每个深层搅拌工班由 1014 人组成。其中班长 1 名，负责施工 指挥及协调组织力量；操机工 12 名，负责搅拌机的操纵；司泵工 1 名，负责灰浆制备和泵送水泥浆液；记录员 1 名，负责施工中的 各种原始记录；拌浆工 47 名，具体制备水泥浆液和负责各种生产 用料的运输物供应；机械工 2 名，负责机械的维修；电工 1 名，负 责电器设备的安装和安全使用。 （四） 施工注意事项1.施工现场应予

11、平整，彻底清除地上和地下一切障碍物。当其 作为重力式挡土墙或成为连续搭接的防渗墙时，应考虑其隆土效应 而开挖一定深度和宽度的沟槽。 2.搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1%，桩位布置偏差不得大于 50mm，桩径偏差不得大于 4%。 3.制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、固 化剂和外掺剂的用量等应有专人记录。 4.为保正桩端施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆座底 30 秒，使浆液完全达到桩端。 5.预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可 适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。 6.施工时因故停浆，宜将搅拌头下沉至停浆点以下 0.5m，待 恢复供浆时再喷浆提升。若

12、停机超过 3h，为防止浆液硬结堵管，宜 先拆卸输浆管路并清洗。7.壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于 24h，如因特殊原因 超过 24h，应对最后一根桩先进行空钻留出榫头，以待下一批桩搭 接；如间歇时间太长（如停电等） ，可采取局部补桩或注浆措施。8.施工时应有专人记录搅拌头下沉深度和提升的时间，深度记录 误差不得大于 100mm，时间录误差不得大于 5s。四四. .质量与效果的检验质量与效果的检验1.轻便钎探：一般在成桩 7 天后，使用轻便钎探器钻取桩身土 样，观察桩身搅拌均匀程度，同时根据钎探击数（N10）用对比法判 断桩身强度。 2.开挖、取样：开挖搅拌桩实体，观察桩体直径、外形或搭接

13、情 况；切开桩体断面，观察桩身搅拌均匀程度，凿取一段桩体，在室 内加工成立方试块，进行抗压强度试验。 3.载荷试验：对搅拌桩和加固后的复合地基要进行载荷试验和承 载力检验。 4.小应变动测检验：当搅拌桩达到龄期 28 天，宜采用小应变动 测方法随机抽查不少于 10%的桩数进行桩身质量检验，以确定是否 出现断桩、蜂窝状结构及夹泥等搅拌不均匀缺陷。 五五. .技术经济分析技术经济分析 1.水泥用量：用深层搅拌法进行软土地基处理，每制作一延米长 （相当于 0.71m3） ，需用水泥 80140Kg。 2.施工效率：通过工程应用，实测 SJB 型深层搅拌机施工速率每 台班（实际工作按 7 小时计） ，

14、可加固 3050 m3。 3.单价：包括材料费、机械费、人工费等，制作每延米长水泥桩 约需 6080 元。 六六. .工程应用实例工程应用实例 1上海海兴广场配套公寓 31 层，基坑深度 6m，基坑围护结构 选择的是深层搅拌桩重力式挡土墙。本工程中深层搅拌桩桩 长 1114 m，桩径 700，墙宽度为 4.2 m，中间为格形布置， 格形间距为 3.0 m。从基坑开挖的情况来看，距基坑外边线 为 13 m 左右的 22 万伏变电站结构的整体性和刚性较好，主 体结构未发现异常情况。由此可见，采用深层搅拌桩重力式 挡土墙作为挡土结构，不仅节约了工程造价，还方便了施工。 故针对 6 m 以下的基坑来说，这是一个较为合理的方案。 2.上海通贸大厦基坑开挖深度 10.2 m，围护止水结构采用 15 m 长 700 双排深层搅拌桩，两排之间搭接 20cm。基坑开挖到底后， 从现场施工情况来看，搅拌桩止水效果显著，无渗漏现象发生。 3.南京国际金融中心位于南京市中心新街口地段，基坑开挖深度 10m，围护止水结构采用 7 至 10 m 长 700 单排或双排深层搅拌桩， 两排之间搭接 20cm。基坑开挖过程中，无渗漏现象发生，对周围环 境无明显影响。