水泥搅拌桩施工流程

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1、水泥搅拌桩施工水泥搅拌机是用于加固饱和粘性土的地基的一种新方法。它是利 用水泥（或石灰）等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基 深处就地将软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。 根据施工方法的不同，水泥土搅拌法具有无振动、无噪音、无环境污 染和加固费用低廉等优点，在深层软土地基加固工程中得到广泛应 用。我部施工的广西岑兴高速公路在里程K118+750K119+500段就 是采用水泥浆搅拌土成桩的方法进行处理的。1 工程概况及设计情况地基处理为水泥搅拌桩。采用桩径50cm，间距0.9X0.9m的深 层搅拌桩，对两侧桥头地基进行加固。为防止挡土墙基础外地基 土侧挤后剪切滑动破坏，

2、以及加固区柔性路面与顺接刚性水泥路 面的沉降差异与变形协调，地基处理范围在横桥向两边各加宽 1.5m，纵向加固范围至引道缓和终点。并对横向边缘的三排桩进 行了 10cm 桩间咬和加固处理，以提高其地基的承载力，减少地基 的后期沉降。2 施工机械及人员配备2.1 施工机械本工程选用 SJB-2 型搅拌机，搅拌机上有两个输浆管，灰浆 由输浆管传至搅拌轴，再通过搅拌轴间的中心管将水泥浆喷出， 使水泥浆与土体混合均匀。灰浆由后以两个造锅拌制，每个造浆 锅由两台 200L 灰浆拌和机轮流供料。灰浆由灰浆泵通过与之相连 的压力胶管，输送到搅拌机输浆管。这样，每次可打桩两根。2.1 施工人员1 人操作搅拌机

3、平以台，控制上升、下沉速度，并负责记录 成桩桩长；钻头前有 2 人负责清理工作面，对位及更换钻头；后 以两个造浆锅分别配备2 人，负责水泥浆的拌制。3 施工工艺3.1 施工准备为了确保桩的垂直度，缩短搅拌机就位后调平时间，施工前 首先将现场整平，清除地上和地下的一切障碍物。开机前先进行 调试，检查桩机运转和输料畅通情况，一切正常后，开始施工。 首先进行试桩。试桩桩由现场监理和甲方代表指定。3.2 最佳施工方案的确定将桩机移位到指定桩位，使搅拌头中心对准桩位点，试桩开始，次共试桩5根，桩径为0.5m,设计桩长10m,施工长度为10.9。试桩情况一览表表桩号项目试验情况1点喷四搅成桩时间长，桩体搅

4、拌均匀，桩顶及底部水泥掺量大，中 间区段掺量小，出现土段，出现水泥浆结核，无侧限强度 小于0.75MPa。在6.5处钻机行进困难，存在0.5m的石层2两喷四搅3两喷六搅4八喷八搅泵送能力太大，成桩时间短，桩体均匀。强度咼。5三喷六搅泵送能力适中，成桩时间介入于4号桩和1、2、3号桩之 间，桩体搅拌均匀，强度咼。在6.5m处存在约0.5m的石 层。由试桩情况看，在地表以下6.5左右局部有 层厚约0.5m的石层，致使钻机钻进困难。这与甲方所提供的现场地质情况不符， 为此，我们争得监理同意，会同设计部门改变了桩长，桩长由原 设计10m改为2.7m5.7m,并对桩距进行了加密处理（其中东引道 变更为2

5、.7m5.3m；西侧道变更为3.25.7m；达不到2.7m、3.2m 者，要进行补桩处理）。另外，由成桩情况来参数；三喷六搅法是 最经济、最合理的施工方案。并且通过对最初的50 根桩的施工确 定了以下参数；第一次喷浆下沉平均速度为1.11m/min在左右；搅 拌提升平均速度为0.92m/ min左右；重复下沉，重复提升平均速 度分别为 1.29m/min、 1.33m/min 左右；三次下沉、三次提升的平均速度分别分 1.37m/min、0.74m/min 左右。并且超灌 0.5m 就能保 证桩头的强度。3.3 三喷六搅施工工艺1）喷浆下沉：开机前，后台按设计要求计算出水量和灰量，配合 后搅拌

6、均匀，将浆液倒入集料斗中，开启灰浆泵，喷浆管有浆体出现 时，启动搅拌机电机，放松起吊钢丝绳，使搅拌机沿导向架边喷浆边 搅拌下沉，下沉速度控制在l.llm/min左右。下沉速度由电气装置的 电流检测表控制，在钻塔上用记号标出钻具下沉深度。2）搅拌提升：搅拌机下沉到设计深度后，停浆，以 0.92m/min 左右的速度搅拌提升。为保证桩头的强度，搅拌至地面以上50cm处。3） 提升：为使土体和灰浆搅拌均匀，分别以为1.29m/min、1.3m/min 左右的速度值重复上述 1）、2）过程。4）三次下沉、三次提升：为使土体和灰浆更好地搅拌均匀，分 别以为 1.37m/min、0.74m/min 的速度

7、值再一次喷浆下沉，搅拌提升 至设计顶面时，关闭灰浆泵，这时集料斗中的灰浆正好排空。之后， 移动桩机，进行下一根桩的施工。3.4 水泥、外加剂等掺量最佳值 由于本地区地下海水水位较高，并且海水对一般水泥有较强的腐 蚀作用，因此本工程搅拌桩采用 425#矿渣酸盐水泥。并且在施工中， 通过多次试验，确定了在南疆这一特定的地域水泥、粉煤灰、外加剂 和减水剂的最佳掺量，即水泥掺量为 18，粉煤在掺量为 10，水 灰比为0.60.65。外加剂采用拌水石膏，掺量为水泥用量的2%,减 水剂采用本质素磺酸钙，掺量为水泥用量的 0.25。3.5 此工序的优点 本工程改变了以往加水预搅下沉提升喷浆搅拌重复上、下搅

8、拌，清洗钻头的繁杂工序，采用三喷六搅法施工，其特点如下所述： 第一，搅拌机上不必再带清水管，也无须再垒蓄水池；第二，防止预 搅下沉到桩基底时，由于底部含水量大而影响桩基的强度。第三，喷 浆下沉的过程中，喷浆也起到了注水作用。避免了干搅时的钻进困难。第四，使水泥和土能更好的均匀拌和。3.6 桩头质量控制施工时，使设计停浆高出桩头顶面50cm,在进行上部结构层时， 将这部分质量较差段挖去，保证了桩头的强度。3.7 施工记录 在搅拌桩施工期间，我们设专人负责施工原始记录，详细地记录 了每根桩下沉、提升的时间，以桩长和桩机移位情况，并随时和标定 的工艺参数进行了对照，监控了成桩质量。4 搅拌桩施工应注

9、意事项(1) 施工前首先要平整场地，必须清除地上和地下一切障碍物。 场地低洼有集水时，应抽水、清淤，之后分层夯实回填粘性土料，不 得回填杂填土或生活垃圾。开机前必须调试，检查桩机运转和输料管 畅通情况。(2) 施工时设计停浆(灰)面要高出桩顶0.5m，在进行下一道 工序时该部分质量较差段挖去。当搅拌桩作为承重桩开挖集坑时，基 底标高以上30cm采用人工开挖，以防止断桩现象发生。(3) 施工中桩机要放平，机位布置偏差不得大于50mm，成桩后 桩的重直度偏差不得超过1，桩径偏差不得大于4。( 4)施工前应确定搅拌桩机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管 到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数

10、，并根据设 计要求通过成桩实验，确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜 用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.40.6MPa,并 应使搅拌机下沉、提升速度与输浆速度同步。(5) 制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。(6) 施工时因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点0.5m，待恢复 供时再喷提升。若停机超过3t,为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆 管路，然而清洗。(7) 应有专人记录搅拌每米下沉和提升的时间。深度记录误差不 得大于100mm；时间记录误差不得大于5s。5 桩基加固效果检测本工程西引道部分由天津港弯工程研究所负责检验；工引道部部 分由天津大学水运水利勘察设计研究所负责检验。东

11、引道单桩允许承 载力标准值5.3m桩为35Kn; 2.73.5m桩为2830KN;西引道单桩允 许承载力标准值5.7m桩为37Kn；单桩复合承载力标准值为90kPa, 多桩复合地基承载力标准值为112.5kPa,桩体抽芯无侧限抗压强度不 小于 850kPa。检测数量表如下：东（西）引道检测项目一览表表 2检验项目数量抽芯检验8根室内无侧限抗压强度试验3个试块/延米单桩静载试验2根单桩复合地基承载力试验2块多桩复合地基承载力试验3块1.西引道部分通过对以上工作量的检测，结果说明：1）通过对 8 根桩抽芯检验现场记录和室内试验表明,大部分桩和 芯样较好,搅拌均匀,岩芯表面光滑,部分地段出现水泥富浆

12、现象。 有2根桩桩体下部存在软弱夹层,强度较低。但总体抗压强度平均值 达2.267MPa，超过了设计要求；2）经过单桩静载试验、单桩复合地基、多桩复合地基的载荷试验, 由下表要知,受检验桩桩身质量均满足设计要求。单桩承载力表 3编号桩号桩长（米）龄期（天）取终何载（kN）设计何载（kN）1K33.52866.1332V215.3287035编号桩号龄期(天)取终何载Q (kPa)设计何载Qa(kPa)1N328180.27902U2028180.2790多桩复合地基承载力表5编号桩号龄期(天)取终何载Q (kPa)设计何载Qa(kPa)1U118 12228238112.52B32 36282

13、25112.53W52 5628225112.52、东引道部分通过对以上工作量的检测，结果表明：1)抽芯试验桩芯采用率平均达到90以上，结果表明，桩芯芯 样成柱状，搅拌均匀，成型好。桩体上部水泥富浆，下部芯样成型， 灰量较少，抗压强度的平均值为1.496MPa，超过设计要求。2)从下表最终的荷载分析可知，单桩承载力、单桩复合地基、 多桩复合地基承载力均满足设计要求，这表明地基处理均匀性较好。单桩承载力表6编号桩号 桩长(米)龄期(天)取终何载(kN)设计何载(kN)1V163.53366332H185.728367435单桩复合地基承载力表7编号桩号龄期(天)最终荷载Q(kPa)设计何载Qa(

14、kPa)1H1841180902N1436180908多桩复合地基承载力表编号桩号龄期(天)最终何载Q (kPa)设计何载Qa(kPa)1A112116422252B131 135442253C35 3940225112.5112.56 结束语水泥搅拌桩在南疆地区使用较少，我单位根据实际情况和以往的 施工经验，积极会同设计单位、科研单位共同寻找到了最佳的设计和 施工方案，经过多次的试验论证，取得了第一手的试验资料，确定了 水泥、粉煤灰以及早强剂最佳配比；确定了三喷六搅的施工工艺；并 经过抽芯、单桩和多桩复合地基检测，所有的指数都达到了设计要求。 本次搅拌桩工程共引进 4 台钻机，历时 15 天，打桩 4131 根，总计 22958 延米，取得了圆满成功。为今后港区进行类似工程的施工取得 了宝贵的经验。