丘伟鑫

(广州市地下铁道总公司，广东 广州 510335)

双向水泥搅拌桩在地铁官湖车辆段软基处理中的应用

丘伟鑫

(广州市地下铁道总公司，广东 广州 510335)

水泥搅拌桩具有施工速度快、施工操作简单、施工振动小等特点，在软土地基处理中有十分广泛的应用，双向水泥搅拌桩是在单向水泥搅拌桩的基础上研发出的一种施工技术，能有效地提高水泥桩强度，提高施工的经济效益。文章结合工程实例，分析了双向水泥搅拌桩在地铁官湖车辆段软基处理中的应用，从而为同类研究提供参考。

双向水泥搅拌桩；软基处理；应用

前言

水泥搅拌桩在软基处理中有十分广泛的应用，同时在很多工程中获得良好的效果，但由于普通水泥搅拌桩具有均匀性差、施工上冒浆液、桩身强度低、经济效益差等弊端，对软基处理施工造成一定的影响，为有效地解决普通水泥搅拌桩在软基处理中的弊端，人们在普通水泥搅拌桩的基础上，研发了双向水泥搅拌桩，下面结合工程实际，就双向水泥搅拌桩在地铁官湖车辆段软基处理中的应用进行分析。

1.双向水泥搅拌桩的概述

双向水泥搅拌桩是软土地基处理的一种新技术，它在普通水泥搅拌桩的基础上，充分利用复合地基应力传递规律，构建一种新的水泥桩型，从而有效地提高软土地基的承载能力。双向水泥搅拌桩施工可以将常规水泥搅拌成桩机械当作机架，然后应用专用双向搅拌动力箱体设备、多功能钻、同心双轴钻杆，在土体主动土压力和被动土压力差作用下，利用钻杆上的叶片同时正反向旋转形成桩体。双向水泥搅拌桩有浆喷和粉喷两种形式，在施工过程中，为有效地提高施工质量，施工单位可以根据实际情况，在固化剂中加入适量砂、石膏等。在实际施工过程中，施工单位要根据工程地质条件、荷载类型、工程性质等，设计合理的施工方案，从而为成桩质量提供保障。

2.工程概况

地铁官湖车辆段施工工程，其占地面积约为420000m2，包括清表挖方159200m2，路堑土方开挖404900m2，土方填填筑906450m2、φ500mm搅拌桩加固处理179231.8m2，砂垫层117595m2，土工格栅350900m2，封闭改良土91000m2；出入段U型槽，改移河涌1021m、新建河涌1015m；各类挡土墙、护坡骨架、排水沟砼圬工方约35000方。场地地基处理交工面标高为10.9m，场区范围内现状标高为6m-23m，挖方地段先平整至场地平整标高9.9m，再进行搅拌桩施工；填方地段平整现状地面后进行搅拌桩施工，再回填至设计场坪标高10.9m。复合地基垫层铺设500mm厚中粗砂，设两层TGSG50-50双向塑料土工格栅，褥垫层中部和顶部各铺设一层土工格栅。

招标设计阶段软土地基处理面积约290000m2，处理的区域为停车列检库、联合检修库及厂前道路区等，搅拌桩累计完成约450000m。根据地勘资料显示，该施工场地范围内土岩层基本稳定，未揭露到明显的岩溶、土洞、古河道、古洞穴、滑坡等不良地质作用，地质分布均匀。

3.双向水泥搅拌桩设计

3.1 设计要求

在本次施工中，设计要求为：

（1）道床区的软土地基采用深层搅拌桩复合地基处理，复合地基设计承载力160 KPa。

（2）场前区的软土地基采用深层搅拌桩复合地基处理，复合地基设计承载力130 KPa。

（3）上盖建筑区的软土地基采用深层搅拌桩复合地基处理，复合地基承载力特征值不低于200kPa。

（4）搅拌桩直径为500mm；材料采用42.5号普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥掺入量为15%-17%，水灰比为0.5-0.6之间。

（5）28天龄期桩身无侧限抗压强度达到1.2MPa以上。

（6）工程施工前，选代表性的地段进行成桩工艺试验，试桩数不宜少于5根，从而取得本路段的水泥土桩施工工艺及施工参数，确定水泥掺入量和外加剂用量。

（7）施工中，应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直度允许偏差为±1%，桩位的施工允许偏差为桩径的±5cm。

在正式施工前，施工单位对水泥搅拌桩进行了试验，其试验结果表明：单桩复合地基承载力最大沉降量为3.24mm-11.56m，允许最大沉降量为63mm-94.5mm；取芯检测结果水泥与土搅拌充分、成柱状，无侧限抗压强度为2.9MPa-30.03MPa，大于设计强度1.2MPa，符合设计及规范要求。

3.2 水泥搅拌桩施工工艺

在本次施工中，水泥搅拌桩施工工艺如下表所示：

序号 工序1 场地平整2 桩位放样3 桩机就位4 泥浆配制第一、二次下钻速度第一、二次提升速度输浆压力表土层对应土层电流表示范围目标层淤泥质土中粗砂5粉质粘土桩顶与桩底6 打印小票作业控制要点场地平整后的场地标高高于设计桩顶标高50cm桩位偏差不超过5cm双向垂直度偏差不超过桩长1%水灰比0.5-0.6，水泥掺量16%，掺粉煤灰区粉煤灰掺入量为水泥掺量的10%0.5-1.6m/min二档-四档1-1.2m/min三档0.4-0.8MPa桩机喷浆泵30-40A10-12A30-40A桩机电流表30-40A70-80A（在桩机电流表值达到70-80A时，钻机继续掘进30CM,若电流表值仍为70-80A则到达持力层，若电流表值降低则继续钻进，直至电流表值达到70-80A并继续掘进30cm）搅拌头下沉至桩底时，带浆正反转复钻确保进入持力层30cm；当提升至桩顶时，桩顶标高处定喷30s，停浆面高于设计桩顶标高50cm。在移机至下一根桩，打印出上一根桩的电脑小票

4.双向水泥搅拌桩施工

在进行水泥搅拌桩施工时，施工人员首先要将桩机就为，确保搅拌机对中指定桩位，然后使搅拌机沿导向架向下切土，同时施工人员要根据事先确定的水泥浆配合比，配制水泥浆，将水泥浆倒入集料斗中，然后将灰浆泵打开，向土体中喷射水泥浆，2组叶片同时正向、反向旋转，边切割边搅拌土体，并保持搅拌机持续下沉，直至达到设计标高。达到设计标高后，施工人员要保证在桩底持续喷浆搅拌10s，然后提升搅拌机，将送浆泵关闭，并保持2组叶片同时正反方向旋转搅拌水泥浆和土体，达到设计桩顶标高50cm后，完成单桩施工。水泥搅拌桩施工结束后，施工人员要注意做好水泥桩养护工作中，从而为水泥桩的施工质量提供保障。

5.总结

和常规水泥土搅拌桩相比较，双向水泥搅拌桩具有桩周围土扰动小、抗压强度高、软土地基处理经济性好、施工操作简单等特点，因此，在实际施工过程中，施工单位要合理的应用双向水泥搅拌桩施工工艺，从而有效地提高软土地基承载力，提高工程的施工质量。

[1]汤梅芳.双向水泥搅拌桩在地铁车辆段软基处理中的应用[J].山西建筑，2015，41（01）：82.

[2]陈耕.浅谈双向水泥搅拌桩在软基处理中的应用[J].科技视界，2015, (03)：111-112.

[3]严晔.双向水泥土搅拌桩在软基处理中的应用[J].市政技术，2010，（04）：126-128.

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1007-6344（2015）06-0033-01