吕锦龙

【摘要】钉形水泥双向搅拌桩近年来在软弱地基处理中已得到广泛应用，但由于项目所在地不同、处理地基土物理性能的不同，所以其施工技术及方法也越发显得重要。

【关键词】钉形；双向搅拌桩；施工技术

1、施工工艺

钉形水泥搅拌桩是用于加固饱和软粘土地基的一种技术，它利用水泥作为固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处将原状软土和水泥强制搅拌，经过物理化学作用生成一种特殊的、具有较高强度、较好变形控制值和水稳定性的混合柱体，它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果。

2、钉形双向水泥搅拌桩施工技术要点

2.1施工准备

A、清理现场，组织人员、机械设备进场，桩位定测，测出临时高程控制点，给桩基施工队做好技术交底工作，保证搅拌桩的准确位置及高程。

B、施工前标定搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆输送管到达搅拌机喷射口的时间和起吊设备提升速度等施工工艺参数，同时检查自动化控制系统，电脑流量计运行是否正常，通过试验确定搅拌桩的配合比。桩机就位，调整钻杆垂直度，把偏差控制在设计规范限制范围之内。

2.2施工方法

水泥土搅拌桩采用湿喷法双向搅拌，具体施工工序为详见后附流程图。

A、第一次预搅下沉，施工时将深层搅拌机用钢丝绳挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，搅拌机钻头借设备自重以0.5-0.8m/min速度沿导向架搅拌切土下沉。

B、按配合比要求制备水泥浆，待深层搅拌机钻头下沉到一定深度时，将水泥浆倒入集料斗中，准备压浆。

C、喷浆搅拌提升。深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆从搅拌机钻头中心管不断压入地基中，边喷浆边搅拌，直至提升到设计标高完成一次搅拌。严格控制提升速度，一般为0.7-1.0m/min的均匀速度提升。重复上下搅拌。深层搅拌机钻头提升到设计标高时，集料斗中的水泥浆应用完一半。最后将深层搅拌机钻头边旋转边下沉土中，至设计标高后再将搅拌机钻头边喷浆边提升到桩顶设计标高上50cm ，把一块与桩径大小相似，中心有一个φ50mm孔的圆形钢板置于桩顶，用搅拌机钻头向下挤压，直至压不动为止，即完成一根水泥搅拌桩的施工。

2.3扩大头及桩体下部施工

A、喷浆下沉：启动搅拌机，使搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转（外钻杆逆时针旋转，内钻杆顺时针旋转）切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到。

B、施工下部桩体：改变内、外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片收缩到下部桩体直径；喷浆切土下沉：两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持续下沉，直到设计深度，在桩端应就地持续喷浆搅拌10秒以上；

C、提升搅拌：搅拌机提升、关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直至扩大头底面标高；

D、伸展叶片：改变内外钻杆的旋转方向，将搅拌叶片伸展至扩大头径；提升搅拌：提升钻杆，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm；

E、切土下沉：搅拌机沿导向架向下切土，同时开启送浆泵，向土体喷水泥浆，两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体，搅拌机持。

F、提升搅拌：关闭送浆泵，两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土，直到地表或设计桩顶标高以上50cm，完成单桩施工。移动桩机，重复上面程序，进行下一根桩的施工。

2.4铺设土工格栅、碎石垫层

桩顶施工完毕后，先铺设50cm厚碎石，然后在碎石上铺设一层复合钢塑格栅。铺设格栅时纵横向搭接应≥50cm，并且上下层接缝应交替错开，错开长度应大于0.5m，钢塑格栅的径、纬向抗拉强度≥80KN/m，伸长率≤3%，节点极限剥离力≥200KN。基地碎石应满足《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）表6.2.4中2号级配的规定，压碎值不大于26%，含泥量不大于5%，粒径不大于5cm。

2.5施工控制要点

A、预搅下沉速度由电流监测表控制，工作电流不大于额定值。当钻杆进入淤泥质土层，电流明显增大时，开始慢慢提钻喷浆。有时由于深度大，土质粘，造成堵管，予以疏通。疏通管道后，在上下1m的范围内复喷复搅，以防断桩。为了加强桩顶强度，所有桩都要在设计桩顶以下2m范围内复搅，喷浆时间持续在10s以上，使浆液完全达到桩端，然后喷浆搅拌提升。

B、搅拌机预搅下沉时不宜冲水。当遇到较硬土层下沉太慢时可适量加水下沉。凡经输浆管冲水下沉的桩，喷浆提升前必须将管内的水排干净。试验表明，在水泥掺量相同的情况下，随着土层的含水量增加，水泥土的强度会明显下降，因此，严格控制冲水量，而且在将要穿过表层硬土时立即停止冲水

C、搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差小于5cm。

D、施工中，重点检查搅拌头转数、提升速度及水泥浆的配合比是否达到设计要求，施工记录必需详尽完善，要有专人负责，深度记录误差不得大于5cm，时间误差不得大于5S，施工中发生的问题和处理情况均须如实记录，以便汇总分析。

E、搅拌桩成桩质量检测标准，随机选择2～4处做单桩载荷和复合地基静载荷试验，龄期为28d；单桩容许承载力满足240KN。

F、正式施工前，每台桩机必须根据设计要求的水灰比进行深层提升速度及施工工艺试验，一旦确定提升速度，空压机、灰罐和搅拌机不能随意变动。

G、施工时，应按照设计规定的施工工艺认真操作；设计规定的施工工艺是：放样定位---安装调试平钻机平台--预搅下钻 ，先启动内钻杆电机并下沉钻杆喷浆口至地面30cm启动浆泵开始喷浆；反向叶片至地面启动外钻杆电机，转速正常后，边旋转边切土下沉边喷浆到加固深度--桩底持续喷浆搅拌10-20秒后关闭浆泵边旋转搅拌土体边提升钻杆至地面--地面下2.0m范围因压力小，应进行二次叶片反压喷浆搅拌，桩体上部0.5m内进行捣实，关闭电源移动设备，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

2.6工艺参数

水泥搅拌桩施工前应进行工艺试桩，数量不少于5根；参考参数：下沉速度0.5～0.8m/min ；提升速度0.7～1.0m/min；内钻杆转速≥50r/min；下沉时喷浆力0.25～0.40Mpa。

2.7质量检测

搅拌桩检测的标准是：桩位偏差：±50mm，检测频率为2%；垂直度1%，检测频率为5%，；桩顶标高±50mm，检测频率为2%，；桩径≥设计值，检测频率为2%，；桩长≥设计值，检测频率为100%；扩大头高度≥设计值，检测频率为≥0.5%；桩身强度≥设计值，检测频率为≥0.5%；且不少于3根，承载力试验≥设计值，检測频率为0.1%（成桩后28天进行）。水泥搅拌桩施工完成28d后同一地质条件试桩数不少于2根桩，进行桩身无侧限抗压强度及桩基承载力测试。成桩28天后可开始基槽开挖，破除桩头松散层50cm。水泥搅拌桩单桩承载力不应小于设计、规范要求。