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1、双向水泥搅拌桩双向水泥搅拌桩 处理软土地基技术处理软土地基技术1 1、本项目双向水泥搅拌桩、本项目双向水泥搅拌桩 复合地基处理设计概略复合地基处理设计概略 在本项目，设计上对软土深度在在本项目，设计上对软土深度在22m22m以下以下 的桥头路基段落（台后的桥头路基段落（台后30m30m，台前，台前10m10m） 、涵洞基础采用双向水泥搅拌桩复合地基、涵洞基础采用双向水泥搅拌桩复合地基 处理措施；另外，软土厚度较大，塑料排处理措施；另外，软土厚度较大，塑料排 水板处理难以达到要求的路基段落，也可水板处理难以达到要求的路基段落，也可 考虑双向水泥搅拌桩处理。考虑双向水泥搅拌桩处理。 设计桩径一般为
2、设计桩径一般为0.5m0.5m，正三角形布置，水，正三角形布置，水 泥为泥为32.532.5普通硅酸盐水泥，每延米掺量普通硅酸盐水泥，每延米掺量 55kg55kg，桩顶设置一层，桩顶设置一层0.5m0.5m厚砂砾垫层。同厚砂砾垫层。同 时为了约束土体侧向位移，提高路堤抗滑时为了约束土体侧向位移，提高路堤抗滑 稳定性，减少路基不均匀沉降，砂垫层底稳定性，减少路基不均匀沉降，砂垫层底 部采用土工格栅处理，砂垫层上部满布无部采用土工格栅处理，砂垫层上部满布无 纺土工布。（土工格栅和土工布所要求的纺土工布。（土工格栅和土工布所要求的 材料和各项性能，在塑料排水板处治中已材料和各项性能，在塑料排水板处治
3、中已 经讲过）经讲过）2 2、水泥搅拌桩种类、原理与作用、水泥搅拌桩种类、原理与作用 水泥搅拌桩，也称旋喷水泥搅拌桩，适用水泥搅拌桩，也称旋喷水泥搅拌桩，适用 于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土 质，分为干法和湿法（我们这里只讲湿法质，分为干法和湿法（我们这里只讲湿法 水泥搅拌状）。湿法以水泥浆为搅入料，水泥搅拌状）。湿法以水泥浆为搅入料， 搅拌均匀，易于复搅，只是水泥土硬化时搅拌均匀，易于复搅，只是水泥土硬化时 间较长。湿法搅拌必须采用双向搅拌。间较长。湿法搅拌必须采用双向搅拌。 水泥搅拌桩是软基处理的一种有效形式，水泥搅拌桩是软基处理的一种有效形式，
4、是利用水泥作为固化剂的主剂，搅拌桩机是利用水泥作为固化剂的主剂，搅拌桩机 将水泥浆喷入土体并充分搅拌，使水泥与将水泥浆喷入土体并充分搅拌，使水泥与 土发生一系列物理化学反应，使软土固结土发生一系列物理化学反应，使软土固结 而显著提高基础强度，从而提高软土地基而显著提高基础强度，从而提高软土地基 承载力，达到提高加载速率的作用。承载力，达到提高加载速率的作用。3 3、水泥搅拌桩施工工艺流程、水泥搅拌桩施工工艺流程3.13.1、施工准备、施工准备 3.1.13.1.1搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩 位处地上、地下一切障碍位处地上、地下一切障碍( (包括大块石、树包
5、括大块石、树 根和生活垃圾等根和生活垃圾等) )。场地低洼时应回填粘土。场地低洼时应回填粘土 ，不得回填杂土。，不得回填杂土。 3.1.23.1.2水泥搅拌桩应采用合格等级强度水泥搅拌桩应采用合格等级强度32.532.5 普通硅酸盐袋装水泥，便于计量。使用前普通硅酸盐袋装水泥，便于计量。使用前 ，承包人应提供水泥出厂合格证书、质量，承包人应提供水泥出厂合格证书、质量 检验报告单，自检合格后按照设计要求进检验报告单，自检合格后按照设计要求进 行配合比设计，水泥浆比重测定等，然后行配合比设计，水泥浆比重测定等，然后 将水泥的样品送至驻地办试验室检验，将将水泥的样品送至驻地办试验室检验，将 配合比报
6、送至驻地办试验室进行验证。配合比报送至驻地办试验室进行验证。 3.1.33.1.3水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录 仪、打印设备及水泥浆比重测定仪，以便仪、打印设备及水泥浆比重测定仪，以便 了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。 监理工程师每天收集电脑记录一次。监理工程师每天收集电脑记录一次。 3.1.43.1.4水泥搅拌桩施工机械必须具备良好稳水泥搅拌桩施工机械必须具备良好稳 定性能，所有钻机开钻之前应由监理工程定性能，所有钻机开钻之前应由监理工程 师和项目经理部组织检查验收合格，根据师和项目经理部组织检查验收合格，根据 每延
7、米设计水泥用量和桩的深度，计算每每延米设计水泥用量和桩的深度，计算每 根桩的水泥用量，根据每延米水泥用量和根桩的水泥用量，根据每延米水泥用量和 配合比确定的每延米水泥浆量，进而确定配合比确定的每延米水泥浆量，进而确定 每根桩的水泥浆量。每根桩的水泥浆量。 3.1.53.1.5根据计算确定的数据，进行工艺性试根据计算确定的数据，进行工艺性试 钻不少于钻不少于5 5根桩，确定桩位控制，成桩垂根桩，确定桩位控制，成桩垂 直度，进钻提钻速度和桩长，进钻提钻阻直度，进钻提钻速度和桩长，进钻提钻阻 力情况，以及保证每延米水泥用量、水泥力情况，以及保证每延米水泥用量、水泥 浆量、喷浆均匀性等，提供工艺性试钻
8、报浆量、喷浆均匀性等，提供工艺性试钻报 告，选择合理的技术措施，以此审核施工告，选择合理的技术措施，以此审核施工 方案，方案被审批后，方可开钻。方案，方案被审批后，方可开钻。4 4、施工工艺流程、施工工艺流程 4.14.1桩位放样桩位放样钻机就位钻机就位检验、调整钻机检验、调整钻机 正反循环（双向循环钻进叶片）钻进至正反循环（双向循环钻进叶片）钻进至 设计深度设计深度打开高压注浆泵（一般要求停打开高压注浆泵（一般要求停 留几十秒钟）留几十秒钟）正反循环提钻并喷水泥浆正反循环提钻并喷水泥浆 至工作基准面（一般要求停留几十秒钟，至工作基准面（一般要求停留几十秒钟， 钻机不停）钻机不停）重复搅拌下钻
9、并喷水泥浆至重复搅拌下钻并喷水泥浆至 设计深度（一般要求停留几十秒钟，钻机设计深度（一般要求停留几十秒钟，钻机 不停）不停）正反循环提钻至地表正反循环提钻至地表成桩结束成桩结束 施工下一根桩。施工下一根桩。 4.24.2桩位放样：根据桩位设计平面图进行测桩位放样：根据桩位设计平面图进行测 量放线，定出每一个桩位，误差要求小于量放线，定出每一个桩位，误差要求小于 设计要求。依据放样点使钻机定位，钻头设计要求。依据放样点使钻机定位，钻头 正对桩位中心。调平钻机底盘，用全站仪正对桩位中心。调平钻机底盘，用全站仪 确定层向轨与搅拌轴垂直，保证桩机主轴确定层向轨与搅拌轴垂直，保证桩机主轴 倾斜度不大于倾
10、斜度不大于1%1%。 4 4、3 3钻进：（采用二喷四搅工艺，有钻进钻进：（采用二喷四搅工艺，有钻进 喷浆、提钻喷浆以及钻进提钻喷浆等不同喷浆、提钻喷浆以及钻进提钻喷浆等不同 方法）启动钻机钻至设计深度，在钻进过方法）启动钻机钻至设计深度，在钻进过 程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过通过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过通过 搅拌叶片喷嘴（有的喷嘴不在叶片上）喷搅拌叶片喷嘴（有的喷嘴不在叶片上）喷 入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌 合。在搅拌过程中，记录人应记录读数表合。在搅拌过程中，记录人应记录读数表 变化情况。重复搅拌和提升，待重复搅拌变化情况。重复搅拌
11、和提升，待重复搅拌 提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅 拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上 述过程。述过程。5 5、施工控制、施工控制 5.15.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个 管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排 尽后，水泥浆体注入喷浆管道直达喷嘴，尽后，水泥浆体注入喷浆管道直达喷嘴， 方可下钻。方可下钻。 5.25.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范 要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊要求，在主机上悬挂
12、一吊锤，通过控制吊 锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行 控制。控制。 5.35.3制浆前检查每根桩水泥质量、用量是否制浆前检查每根桩水泥质量、用量是否 满足要求，进钻前检查每根桩的制浆量是满足要求，进钻前检查每根桩的制浆量是 否满足要求。进钻提钻压浆过程中检查电否满足要求。进钻提钻压浆过程中检查电 脑读数稳定情况，是否有断浆现象，进钻脑读数稳定情况，是否有断浆现象，进钻 提钻喷浆搅拌速度是否稳定以及时间是否提钻喷浆搅拌速度是否稳定以及时间是否 满足要求，进钻提钻次数。满足要求，进钻提钻次数。 5.45.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用为了确保桩体每米掺
13、合量以及水泥浆用 量达到设计要求，每台机械均应配备电脑量达到设计要求，每台机械均应配备电脑 记录仪。同时现场必须配备水泥浆比重测记录仪。同时现场必须配备水泥浆比重测 定仪，以备监理工程师和项目经理部质检定仪，以备监理工程师和项目经理部质检 人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足 设计要求，水泥浆均匀性是否保持一致。设计要求，水泥浆均匀性是否保持一致。 5.55.5水泥搅拌配合比：水灰比水泥搅拌配合比：水灰比0.450.450.550.55、水泥、水泥 掺量掺量12%12%、每米掺灰量、每米掺灰量55kg55kg、高效减水剂、高效减水剂0.5%0.5% （需要根
14、据试验确定）。（需要根据试验确定）。 5.65.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次 下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总 量的量的1/21/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时 一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每 根桩的正常成桩时间应不少于根桩的正常成桩时间应不少于4040分钟，喷浆压分钟，喷浆压 力不小于力不小于0.4MPa0.4MPa。 5.75.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩
15、身质量， 第一次提钻喷浆时应在桩底部停留第一次提钻喷浆时应在桩底部停留3030秒，进行秒，进行 磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩 顶部位进行磨桩头，停留时间为顶部位进行磨桩头，停留时间为3030秒。秒。 5.8 5.8 在搅拌桩施工过程中采用在搅拌桩施工过程中采用“ “叶缘喷浆叶缘喷浆“ “的的 搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶 片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心 环状空间运移时，随着叶片的转动和切削环状空间运移时，随着叶片的转动和切削 ，浆液能较均匀地散布在桩体中
16、的土中，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中， 能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。 5.9 5.9 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时施工时应严格控制喷浆时间和停浆时 间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断间。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喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆 提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根 桩的用量加桩的用量加50kg50kg。若储浆量小于上述重量。若储浆量小于上述重量 时，不得进行下一根桩的施工。时，不得进行下一根桩的施工。 5.105.10施工中发现喷浆量不足，必须按监理工程师施工中发现喷浆量不足，必须按监理工程师 要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。要求整桩复搅，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如遇停电、机
