1、水泥搅拌桩加固软土地基应用技术解析【摘要】水泥搅拌桩是用于加固饱和软粘土地基的一种技术,通过专业的搅拌钻机将水泥浆喷入软土地基中,并与软土强制搅拌,使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。水泥搅拌桩作为常用的软土地基处理方法,近年来在南方地区得到广泛应用,并取得良好效果。本文首先对水泥搅拌桩的施工技术进行了分析,并对其施工质量控制方法及质量检验要点进行研究分析,为搅拌桩处理软基施工提供了指南。 【关键词】水泥搅拌桩施工技术;质量控制;质量检验 1、水泥土搅拌桩适用条件和优点 适用于淤泥、淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土; 对周边建筑物无影响(或很小) ; 搅拌时无
2、振动、无污染、无噪音、可在市区密集建筑群中施工; 不会产生附加沉降; 成本造价低。 2、水泥土搅拌桩施工场地布置 为清理素土层中砖块和水泥块对水泥土搅拌桩的影响,确保桩的平面位置和垂直度,将素土层再刨低 1 米,清理土中的块状物; 清理素土层操作面要保证施工机械的操作和回转所需要的场地; 设置连续封闭式围挡,进行封闭式施工。 3、搅拌桩施工流程 搅拌桩施工采用专用搅拌头钻机钻孔,搅拌钻进至基底加固范围后进行喷浆搅拌土体。其施工主要工序工艺流程如下: 3.1 定位:根据测量放线搭设稳定支架将钻机移到指定桩位,双向垂直度控制对中。调整机身,使设备保持水平,搅拌轴呈垂直状态,一般对中误差不超过 2.
3、0cm,搅拌轴向偏差不超过 1.0%。 3.2 浆液配制:采用普通硅酸盐水泥 P.O42.5,每米掺入量 55kg/m,相当于每立方米土掺加水泥量 280kg/m3,按水泥掺加量 3%掺入木质素磺酸钙减水早强剂,水灰比 0.450.50;如场地地下水丰富地质又以砂层为主,水泥掺入值取得比较大确保凝结效果。 3.3 施工方法 (1)水泥搅拌桩桩机的就位调整:桩机在施工之前应该保证其机械处在水平和平稳的工作状态。 (2)喷浆钻进搅拌下沉:按照掺入比和水灰比进行水泥浆的拌制工作,将水泥浆倒入集料斗中,在浆液从喷嘴喷出时,开启深层搅拌机的电机,放松桩架的钢丝绳,链条随传力轴将搅拌机沿着导向架的方向送下
4、,可以使搅拌头下沉与土相切,再向下旋转钻进喷浆到设计标高的位置,这就完成了设计喷浆量的一半。 (3)提升喷浆搅拌:搅拌头在桩底反转,边旋转边匀速搅拌提升,直到设计桩顶标高时为止,此过程还要保证提升的速度和钻杆的转速。 (4)重复喷浆钻进搅拌:水泥浆随着搅拌头再次旋转搅拌,逐渐下沉喷入到地基中,直至桩底的设计标高位置,喷完剩余的水泥浆。 (5)重复搅拌提升:确保搅拌机边旋转边提升,直到再次回到设计桩顶标高的位置,此制桩完成之后,再进行下一个操作循环过程,同时还要根据施工的实际需要,取样养护送检,检查 28d 无侧限抗压强度为合格。 (6)关闭搅拌机,清洗:成桩完毕,清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆
5、口。另外,若暂不施工,需及时在贮料罐中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直到基本干净。 4、水泥土搅拌桩施工质量控制 4.1 施工前宜先做工艺性试桩,以确定各项施工技术参数,如钻进深度、输浆量、水灰比、掺入量、搅拌轴转速和提升速度等。 4.2 浆液的配制用料为 32.5R 普通硅酸盐水泥,水灰比 0.40.5,拌和时间不得少于 3 分钟,防止离析。 4.3 水泥浆从拌和机倒入贮浆桶或贮浆坑时,需过滤、清除杂物,贮浆坑容量要适当,不会造成因浆液不足而断桩,又能避免多余浆液在桶内沉淀浪费材料。 4.4 成桩要控制搅拌桩机的提升速度和搅拌次数,钻进下沉时可用快档,提升时必须用慢档
6、:其提升速度为 0.8m/min;并控制注浆量,保证搅拌均匀,同时泵送必须连续,确保每米水泥掺入量为 15%。 4.5 用线锤随时检查搅拌机的垂直度,倾斜度不得超过 1.0%;严格控制放线和桩机对中等误差,保证桩位偏差不大于 5cm; 4.6 为保证桩端施工质量,应桩座底喷浆 30 秒以上,使浆液完成到达桩底,然后再均匀搅拌提升,到达桩顶设计标高时,搅拌数秒,保证桩头均匀密实。 4.7 施工时因故停浆,宜将搅拌轴下沉至停浆点以下 0.5m,等恢复供浆时间再喷浆提升,若停机超过 1h,为防止浆液结硬堵管,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗。 4.8 尽量采用沿搅拌桩轴线纵向走机,各桩之间的搭接时间不应超
7、过24h,如因故超过上述时间,与第二根无法搭接,应在设计单位认可后,采取中间补桩及注浆等措施。 4.9 所有的施工参数都派专人记录,其中深度记录误差不应大于10mm,时间记录允许误差 5s。 5、水泥土搅拌桩施工中常见问题和处理措施 6、水泥土搅拌桩质量检验 6.1 在已经完成的工程桩中应抽 2%的桩进行成桩质量检验。一般在搅拌桩成桩后 7d 内,用轻便触探器钻取桩身加固土样,观察搅拌均匀程度,同时根据轻便触探击数用对比法判断桩身强度。 6.2 搅拌桩施工完成后,不允许在其附近随意堆放重物以防桩体变形。必要时,对桩身进行钻孔抽样检验。 6.3 施工过程中随时检查施工记录,并对每根桩进行质量评定
8、。对于不合格的桩,将根据其位置和数量等具体情况,分别采取补桩或加强邻桩等措施。 6.4 基坑开挖后,检验桩位、桩数与桩顶质量。如不符合规定要求,采取有效补救措施。 7、结束语 水泥搅拌桩能有效地加固软土地基,但也存在一些问题,如成桩质量难以保证、处理深度偏浅、桩土共同作用难以协调等。因此,在实际工程施工中,必须要对施工中的各个环节进行严格把控, ,确保每一道施工程序都能够在技术规范的指导下进行操作,控制好每一道工序的质量,全面把握水泥搅拌桩的施工质量。 参考文献 1 颜恩锋,孙友宏,许振华等.深层水泥土搅拌桩在基坑支护中的应用J.岩土力学,2003(S1). 2中化人民共和国行业标准建筑桩基技术规程JGJ94-2008,中国建筑工业出版社,2008