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【摘 要】本文主要论述了市政道路深层搅拌桩的施工技术, 希望能起到抛砖引玉的作用。
【关键词】深层搅拌桩；施工技术；机理；准备；工艺
深层搅拌桩具有施工方便、无污染等优点，在我国部分地区特别是在市政道路的软土地基加固中应用日益广泛，笔者通过几年来的工程实践，特此探讨了市政道路中的深层搅拌桩施工技术。
1.深层搅拌法加固机理
深层搅拌法利用水泥作为固化剂，通过特殊的深层搅拌机在地基深处就地将软士与水泥浆强制拌和后，首先发生水泥分解，水化反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒离子交换，团粒化作用，以及硬凝反应，形成具有一定强度和稳定性的水泥加固土，从而提高地基承载力及改变地基土物理力学性能，达到加固软土地基效果。
2.施工前准备工作
（1）收集有关技术资料, 重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料, 并认真理解、掌握设计意图及有关要求。
（2）熟习操作规程及搅拌桩的工艺流程( 如四喷四搅或二喷二搅等)，了解选用设备的性能。
（3）平整场地, 清除地上、地下障碍物, 设定场地标高控制点。
（4）检查水泥( 固化剂) 及外掺剂材质是否符合设计要求，是否具备合格证明；检查是否进行过加固土室内试验。如需补做试验，应将其结果及时反馈至设计单位。
（5）备齐必要的现场检测器具(如泥浆比重计、测量仪器、靠尺等) 。
（6）审查施工组织设计，重点检查其施工方案的合理性、可行性以及有无保证施工质量的技术措施和现场安全措施。
（7）根据设计确定的水泥(固化剂) 及外掺剂的掺入比换算出单位桩长(或单桩) 的掺料用量，并在正式施工前确定浆液的配合比、泵送时间、搅拌提升速度和复搅深度等。
3.施工场地及其他准备
（1）施工场地一定要平整，且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境。
（2）对于沟塘回填的路段，回填土每层填厚不得大于50cm，压实度不得小于70%，且不大于85%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。
（3）建好水泥库，水泥库净面积不得小于42平方米，同时最大库存量不得小于80吨，确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。
（4）在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线，在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。
（5）将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个, 并在井架的正面和侧面挂上垂球, 用红油漆标示出垂球的中心位置。
（6）召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议, 主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求及付款方式等，将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员，有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。
4.施工工艺流程
桩位放样—钻机就位—检验、调整钻机—正循环钻进至设计深度—打开高压注浆泵—反循环提钻并喷水泥浆—至工作基准面以下0.3m—重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度—反循环提钻至地表—成桩结束—进行下一根桩的施工。
5.设计参数及要求
（1）水泥掺入比>12％。
（2）室内配合比设计7d无侧限抗压强度：qu≥0．8MPa，28d无侧限抗压强度：qu≥1．6MPa，90d无侧限抗压强度：qu≥2．4MPa。
（3）现场质量检测，28d取芯强度：R28≥0．8MPa，90d取芯强度：R90≥1．2MPa。单桩承载力>210KPa，复合地基承载力>170KPa。
6.施工技术概述
（1）确定持力层必须准确，桩体一般最多以进入持力层50cm为宜，不宜过深，否则将会产生三个方面的危害:
a、由于底部压力过大，水泥浆无法渗入，底部无法成桩，最终导致桩长不足。
b、由于底部一般多为粘土或亚粘土，土质过硬，带浆下钻困难或无法下钻, 土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况，土体与钻头形成一个圆柱体形状，造成积压桩内土体，发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。
c、水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆，如果进入持力层过深，为防止下钻堵管只能一直喷浆，但由于底部下钻速度其慢无比，导致底部水泥浆用量严重过多，造成水泥浆顺着钻杆溢出地面，且直接缩短了桩体的施工时间。
（2）为保证桩体搅拌均匀, 桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接1个～2个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度>5cm，宽度≥2cm。
（3）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg, 防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也没有用了。
（4）为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足, 且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度, 可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2根～3根桩所需的水泥浆, 使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
（5）由于现场施工过程中，施工工人素质相对有限, 拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆，势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆，对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生，必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值，所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。
（6）当施工过程中发现地层某深度出现硬层时, 可根据地质情况进行相应的处理:
a、当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量, 短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重, 并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率，防止窝工；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多， 造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。
b、当此段硬层大于50cm 时，可将此土层作为持力层,无须继续深入。防止此段土层难于拌碎，水泥漿深入困难,最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。
（7）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桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（8）施工中发现喷浆量不足，应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。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12h应采取补桩措施。
（9）根据复合地基承载力计算及受力分析，桩体6m以上的部位基本承受了上部荷载的70%以上，越往下部受力渐渐越来越小，因此施工过程中应特别注意加强上部桩体施工控制工作。
（10）旁站人员每天必须记录所管辖桩机的具体施工情况,其中包括：当值期间桩机施工是否正常、有无机械损坏情况，修理时间，修好后开工时间、有无无故停机的情况，停机时间及开机时间。有了此记录,就能彻底杜绝投机取巧和偷工减料等影响工程质量的行为。
深层搅拌桩施工技术作为软基处理的方法之一，在质量上取得了较好的效果。同时，水泥搅拌桩施工管理需要各管理层的重视才能得到有效的保证，施工人员也要提高认识和业务水平，深层搅拌桩施工工艺才会越来越成熟，效果也才会越来越好。
【参考文献】
［１］JGJ79．2002，建筑地基处理技术规范[S]．
［２］徐至钧，曹名葆．水泥土搅拌法处理地基[M]．北京：机械工业出版社．2004．
［３］吴建忠．浅谈水泥搅拌桩(湿法)施工与质量检验及验收[J]．山西建筑，2009，35(20)：77－78．
【关键词】深层搅拌桩；施工技术；机理；准备；工艺
深层搅拌桩具有施工方便、无污染等优点，在我国部分地区特别是在市政道路的软土地基加固中应用日益广泛，笔者通过几年来的工程实践，特此探讨了市政道路中的深层搅拌桩施工技术。
1.深层搅拌法加固机理
深层搅拌法利用水泥作为固化剂，通过特殊的深层搅拌机在地基深处就地将软士与水泥浆强制拌和后，首先发生水泥分解，水化反应生成水化物，然后水化物胶结与颗粒离子交换，团粒化作用，以及硬凝反应，形成具有一定强度和稳定性的水泥加固土，从而提高地基承载力及改变地基土物理力学性能，达到加固软土地基效果。
2.施工前准备工作
（1）收集有关技术资料, 重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料, 并认真理解、掌握设计意图及有关要求。
（2）熟习操作规程及搅拌桩的工艺流程( 如四喷四搅或二喷二搅等)，了解选用设备的性能。
（3）平整场地, 清除地上、地下障碍物, 设定场地标高控制点。
（4）检查水泥( 固化剂) 及外掺剂材质是否符合设计要求，是否具备合格证明；检查是否进行过加固土室内试验。如需补做试验，应将其结果及时反馈至设计单位。
（5）备齐必要的现场检测器具(如泥浆比重计、测量仪器、靠尺等) 。
（6）审查施工组织设计，重点检查其施工方案的合理性、可行性以及有无保证施工质量的技术措施和现场安全措施。
（7）根据设计确定的水泥(固化剂) 及外掺剂的掺入比换算出单位桩长(或单桩) 的掺料用量，并在正式施工前确定浆液的配合比、泵送时间、搅拌提升速度和复搅深度等。
3.施工场地及其他准备
（1）施工场地一定要平整，且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境。
（2）对于沟塘回填的路段，回填土每层填厚不得大于50cm，压实度不得小于70%，且不大于85%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。
（3）建好水泥库，水泥库净面积不得小于42平方米，同时最大库存量不得小于80吨，确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。
（4）在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线，在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。
（5）将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个, 并在井架的正面和侧面挂上垂球, 用红油漆标示出垂球的中心位置。
（6）召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议, 主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求及付款方式等，将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员，有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。
4.施工工艺流程
桩位放样—钻机就位—检验、调整钻机—正循环钻进至设计深度—打开高压注浆泵—反循环提钻并喷水泥浆—至工作基准面以下0.3m—重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度—反循环提钻至地表—成桩结束—进行下一根桩的施工。
5.设计参数及要求
（1）水泥掺入比>12％。
（2）室内配合比设计7d无侧限抗压强度：qu≥0．8MPa，28d无侧限抗压强度：qu≥1．6MPa，90d无侧限抗压强度：qu≥2．4MPa。
（3）现场质量检测，28d取芯强度：R28≥0．8MPa，90d取芯强度：R90≥1．2MPa。单桩承载力>210KPa，复合地基承载力>170KPa。
6.施工技术概述
（1）确定持力层必须准确，桩体一般最多以进入持力层50cm为宜，不宜过深，否则将会产生三个方面的危害:
a、由于底部压力过大，水泥浆无法渗入，底部无法成桩，最终导致桩长不足。
b、由于底部一般多为粘土或亚粘土，土质过硬，带浆下钻困难或无法下钻, 土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况，土体与钻头形成一个圆柱体形状，造成积压桩内土体，发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。
c、水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆，如果进入持力层过深，为防止下钻堵管只能一直喷浆，但由于底部下钻速度其慢无比，导致底部水泥浆用量严重过多，造成水泥浆顺着钻杆溢出地面，且直接缩短了桩体的施工时间。
（2）为保证桩体搅拌均匀, 桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接1个～2个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度>5cm，宽度≥2cm。
（3）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg, 防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也没有用了。
（4）为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足, 且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度, 可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2根～3根桩所需的水泥浆, 使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
（5）由于现场施工过程中，施工工人素质相对有限, 拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆，势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆，对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生，必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值，所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。
（6）当施工过程中发现地层某深度出现硬层时, 可根据地质情况进行相应的处理:
a、当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量, 短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重, 并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率，防止窝工；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多， 造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。
b、当此段硬层大于50cm 时，可将此土层作为持力层,无须继续深入。防止此段土层难于拌碎，水泥漿深入困难,最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。
（7）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桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（8）施工中发现喷浆量不足，应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。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12h内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12h应采取补桩措施。
（9）根据复合地基承载力计算及受力分析，桩体6m以上的部位基本承受了上部荷载的70%以上，越往下部受力渐渐越来越小，因此施工过程中应特别注意加强上部桩体施工控制工作。
（10）旁站人员每天必须记录所管辖桩机的具体施工情况,其中包括：当值期间桩机施工是否正常、有无机械损坏情况，修理时间，修好后开工时间、有无无故停机的情况，停机时间及开机时间。有了此记录,就能彻底杜绝投机取巧和偷工减料等影响工程质量的行为。
深层搅拌桩施工技术作为软基处理的方法之一，在质量上取得了较好的效果。同时，水泥搅拌桩施工管理需要各管理层的重视才能得到有效的保证，施工人员也要提高认识和业务水平，深层搅拌桩施工工艺才会越来越成熟，效果也才会越来越好。
【参考文献】
［１］JGJ79．2002，建筑地基处理技术规范[S]．
［２］徐至钧，曹名葆．水泥土搅拌法处理地基[M]．北京：机械工业出版社．2004．
［３］吴建忠．浅谈水泥搅拌桩(湿法)施工与质量检验及验收[J]．山西建筑，2009，35(20)：77－78．