水泥搅拌桩施工总结模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇水泥搅拌桩施工总结，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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数，以指导后续施工。

关键词：钉形与双向水泥搅拌桩技术参数后续施工

中图分类号：TQ172文献标识码：A

一、工程概况

在软粘土地基施工中，水泥搅拌桩施工是常见的处理方法之一，它主要特点是：工期比

较合理，施工时低压操作，安全可靠，少污染，无振动，无噪声，对周围环境及建筑物无不

良影响。本工程设计在箱涵及其两侧路段采取钉形与双向水泥搅拌桩处理。

钉形与双向搅拌桩采用湿喷法、双向搅拌。搅拌桩钻头如图1所示，搅拌桩顶部结构设

计如图2所示。主要技术指标为：

（1）钉形与双向水泥搅拌桩直径为0.7m，箱涵基底处理桩间距为1.5m，路基处理区

段桩间距为2m，过渡段桩间距为2.5m，搅拌桩在平面上呈正方形布置，处理段长度为40m，

两侧过度段长度各取20m。

（2）搅拌桩桩径为0.7m，水泥掺量为100kg/m，扩大头深度及桩径均为1.0m，水泥掺

量为200kg/m。

（3）设计要求28天龄期钻孔取芯，检测数量为总桩数的0.5%，取芯时同步做标准贯

入试验。钻芯取样试块（边长70.7mm立方体）在28天龄期的抗压平均值应大于0.8Mpa。

每根检测桩必须在桩身的上部、中部、下部三个点做取芯试验。

图1双向水泥搅拌桩钻头示意图

图2搅拌桩顶部构造设计图

二、典型施工段落选取及目的

根据施工进度安排，选择典型施工段落分别进行了25m和18m桩的试搅，试验以确定满

足设计桩身强度要求的各项技术参数为目的，这些技术参数主要有：水泥浆水灰比、钻杆下

沉和提升速度、喷浆压力、搅拌机转速、进入持力层电流等。确定确实可行的各项技术参数，

以便指导后续大规模施工。

三、施工准备

1、材料

钉形与双向搅拌桩采用普通硅酸盐水泥，强度等级为PO42.5，其质量应符合《硅酸盐

水泥，普通硅酸盐水泥》GB/T175－200标准。

2、原地面处理

原地面清表、碾压并作出路拱，以便雨天作业面不积水。

3、施工放样

首先用极坐标法对控制点放样，再根据控制点用经纬仪配合钢尺对各桩位放样，并做好

标记，桩位放样遵循“一放，二复”原则，确保桩位准确。

4、试验准备

（1）原材料（水泥）送检，所用水泥3天抗压强度≥3.5MPa、抗折强度≥17.0MPa，

28天抗压强度≥6.5MPa、抗折强度≥42.5MPa，且各项化学成分均满足要求。

（2）根据以往类似工程，暂定水泥浆水灰比为0.5，配制出水泥浆密度为1.78g/m3。

5、设备情况

投入主要机械设备：深层搅拌桩机（2台）、水准仪（2台）、全站仪（1台）、深层

搅拌桩监测仪（2台）、压力表（2台）。

四、施工工艺

1、施工流程

桩机就位（设备检查）灰浆制备钻进喷浆到底提升搅拌（扩大头处叶片反压）

重复喷浆搅拌重复提升搅拌记录成桩

2、桩机就位

搅拌机械运至工地后，先行安装调试，待内外钻杆旋转、浆泵及计量设施一切调试正常

后再就位。移机时，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机。当地面起伏不平时，采用

人工平整或填实整平场地，使桩机水平，搅拌机铅直，倾斜率小于0.5%。为了保证桩位准

确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于±50mm。

3、灰浆制备

水泥搅拌桩的浆液，采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按配

比数据控制好水灰比，制备好的水泥浆不得放置过长，浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，送

浆时将制备好的水泥浆液送入集料斗内。

4、喷浆成桩

（1）将搅拌头中心对准桩位，先启动内钻杆电机并下沉钻杆，当喷浆口至地面下0.3m

时，启动浆泵开始喷浆。

（2）当反向叶片至地面时启动外钻杆电机，待转速正常后，边旋转边切土下沉边喷浆

直至加固深度。

（3）下沉速度控制在0.7-0.8m/min，内钻杆转速≥50r/min；外钻杆转速≥70r/min，

下沉时喷浆压力为0.25～0.4Mpa。

（4）在桩底持续喷浆搅拌10一20秒后关闭浆泵，边旋转搅拌土体边提升钻杆至地面，

提升速度控制在0.9～1m/min。

（5）接近桩顶1.0m范围内，采用叶片反压搅拌，使叶片伸展，以便形成扩大头，并需

进行二次喷浆搅拌，以满足口大头处200Kg/m的水泥参入量，桩体上部0.5m以内反压搅拌

进行捣实。

（6）关闭电源，移动设备，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

五、质量保证施工措施

1、水泥浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析、不得放置过长(时间不

超过2h)，浆液倒入时加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。

2、供浆连续，拌和均匀。因故停浆，将喷浆搅拌机下沉至停浆面以下1.0m，待恢复供

浆后再进行喷浆。如因故停机超过3h，先拆卸输浆管路，清洗后备用。

3、搅拌机提升至地面以下2m时宜用慢速，当喷浆口即将达到设计要求标高时，停止

提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。

4、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，适当减小下降速度，并增加喷浆量。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1m范围内复搅，在桩底喷浆时间不少于20s，使浆液完全达到桩

端。

5、通过在机架悬挂垂线控制垂直度，并通过千斤顶调整机座支腿确保机架垂直，使搅

拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差小于50mm。

6、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，由专人负责，深度记录误差不得大于5cm，时间误差不得大于5s。现

场使用密度仪对每罐浆液进行密度检测。深层探测仪核检打设深度、喷浆量及喷浆连续性，

每根桩完成后，及时查看成桩小票。

7、喷浆搅拌时，搅拌机操作工与送浆工应集中注意力，相互配合。施工中主要控制每

米水泥喷入量，必须由操作熟练的工人控制阀门，保证喷入均匀，才能形成完整的桩体；还

要加强施工中操作手的配合，保证桩底、桩头的质量，下沉喷浆搅拌时一定要用慢档，保证

搅拌均匀。

8、正式施工前，每台桩机确定各种施工参数，深层探测仪、灰罐和搅拌机不能随意变

动。

六、建议及结论

1、每隔三天检修一次压浆泵橡胶垫圈，发现破损时，要及时更换，防止压浆压力不足。

2、遇到较硬地层时，操作人员不得盲目强行下沉，此时要提升钻头，在刀片处焊接

耙齿，并通过加大喷浆量降低下沉速度，慢慢穿透硬层。

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关键词： 水泥搅拌桩；试桩；总结

Key words： cement mixing pile；pile testing；conclusion

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）23-0109-02

0 引言

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。为在搅拌桩施工前取得合理的技术参数，需先进行试桩，现将某工程水闸的搅拌桩试桩情况介绍如下，以便和同行探讨。

1 试桩布置

在大闸基础下游侧进行了6根水泥搅拌桩成桩工艺性试验，试桩按一字形布置，桩间距为1.0m。搅拌桩直径为0.6m，设计桩长8m。

2 试桩施工机具

2.1 钻机：本次试桩选用SP-5型大扭矩钻机，带2根钻杆，2台主电机，每台主电机功率为37Kw，钻进速度有五档：一档为0.1～0.3m/min，转速正转15r/min，反转17r/min；二档为0.3～0.5m/min，转速正转25r/min，反转29r/min；三档为0.5～0.7m/min，转速正转44r/min，反转52r/min；四档为0.7～1.0m/min，转速正转70r/min，反转82r/min；五档为1.2～2.0m/min，转速正转108r/min，反转138r/min。可无机调速。

2.2 其他设备：PJ-5A泥浆泵2台、泥浆搅拌机1台、二次搅拌机1台。

2.3 试桩前所有用于试桩的机械都完成以下工作：①桩机配置了可以控制桩身每米喷浆量的记录器。②桩机上的压力表、转速表、电流表、电子称都经过标定，达到合格。③每台桩机钻架相互垂直两面上分别设置两个0.5kg重的吊线锤，并画上垂直线。④在每台桩机的钻架画上钻进刻度线，标写醒目的深度。

3 试桩目的

①确认每根搅拌桩水泥用量。②确定搅拌下沉、提升的速度和重复搅拌下沉、提升速度。③根据不同掺和比确定技术参数。④确定该地质条件下，按室内配合比在现场施工，水泥搅拌桩28d的无侧限抗压强度不小于1.2MPa、单桩承载力、复合地基承载力是否满足设计要求。⑤根据单桩承载力试验确定施工掺和比，取得经济可靠的、符合设计要求便于现场实施的工艺控制数据，以便指导大闸水泥搅拌桩大面积施工。

4 试桩施工工艺参数的确定

4.1 钻进速度与提升速度 水泥搅拌桩为两喷四搅，根据以往水泥搅拌施工经验，钻机搅拌速度和提升搅拌速度如下：第一次钻进搅拌速度：1.0m/min，转速44r/min；第一次提升搅拌速度：1.2m/min，转速82r/min；第二次钻进搅拌速度：1.0m/min，转速44r/min；第二次提升搅拌速度：1.2m/min，转速82r/min。

4.2 水泥掺量选定 根据设计要求，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量宜为被加固土湿质量的12～20%。按水泥浆体配比试桩：水泥掺量比为16%、18%、20%的各试桩2根，共6根。

4.3 水灰比 根据以往经验及相关规程，水灰比宜为 0.45～0.55，根据再按室内试验测定的再结合室内试验测定实际土质的含水率，确定水灰比采用0.50。

4.4 喷浆量（以掺灰量为16%为例） 每米喷浆量=每米水泥用量×1.5÷1.8=82.3×1.5÷1.8=68.5L。喷浆速度为30～40L/min。试桩过程中选取了，30L/min、35L/min和40L/min。浆液比重为（1+0.5）÷（1÷3.0+0.5÷1）=1.8。

4.5 喷浆压力 水泥搅拌桩实际喷浆压力应控制在掺灰量为16%为0.3MPa、掺灰量18%为0.4MPa、掺灰量20%为0.5MPa。

5 施工工艺

水泥搅拌桩试桩采用“二喷四搅”施工工艺。

①钻机就位。桩位允许偏差≤50mm，垂直度允许偏差≤1%，保证桩身垂直。②制浆。浆液配制顺序：先加入规定用水量，然后边搅拌边加入水泥，并用比重计检浆液比重，设计浆液比重为1.8g/cm3。最后放入二次搅拌桶内进行二次搅拌。③浆液加压。采用高压泵将浆液经高压管送至喷嘴。④边钻进、边喷浆搅拌。钻机就位后，开启钻机和水泥浆泵，将水泥浆压入地基中，边钻进、边自上而下喷浆、边搅拌，直至钻进至水泥搅拌桩设计深度。⑤提升钻头、搅拌。钻进至设计深度后，钻机反转，提升钻头，自下而上、边提升、边搅拌。直至提升至桩顶。⑥再次钻进、喷浆搅拌。钻头提升至桩顶后，再次下钻，边自上而下喷浆、边搅拌。直至钻进至水泥搅拌桩设计深度。⑦再次提升、搅拌。再次钻进至设计深度后，再次将钻机反转，提升钻头，自下而上、边提升、边搅拌。提升至桩顶面以下1m时，宜减慢速度，以保证桩头密实均匀，直至搅拌提升至地面。⑧清洗、移位。灌浆完成后，提升钻杆及钻头，向集料斗中注入适量清水，进行低压射水，清洗管路中残存的水泥浆。

清洗结束后，把钻机等设备移到新孔位上。

6 试桩成果

①成桩7d后，采用浅层开挖1～3根桩头目测检查搅拌桩的均匀性、整体性及外观质量，并用实际周长1.95换算得直径0.62m。②成桩28d后，在1～3根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，取SZ-1、SZ-7、SZ-5共3个试样做桩身无侧限抗压强度。检测结论：各桩强度分别为1.4MPa、1.5MPa、1.4MPa，均大于设计1.2MPa。钻芯后的空洞采用水泥砂浆灌注封闭。

7 试桩总结

通过水泥搅拌桩试桩记录和各项检测数据得出试验数据，在该地质条件下，采用SP-5型大扭矩钻机施工。按“二喷四搅”施工工艺及试桩施工参数施工的水泥搅拌桩，无侧限抗压强度、单桩桩径、桩长均满足设计及规范要求，可按如下的施工机具、施工工艺及参数、水泥掺量进行的搅拌桩施工：①水泥搅拌桩施工机具采用SP-5型大扭矩打桩钻机，转速44r/min；②施工工艺为“二喷四搅”；③通过记录，我们可以得出：第一次钻进搅拌速度：1.0m/min、转速44r/min，第一次提升搅拌速度：1.25m/min、转速82r/min，再次钻进搅拌速度：1.0m/min、转速44r/min，再次提升搅拌速度1.25m/min、转速82r/min。即控制钻进速度为三档，提升速度为四档。④加固料：水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥。⑤配合比：浆配比采用水泥掺量为16%，即配合比为水泥：水=1：0.50，每米水泥用量为82kg。⑥喷浆量：通过试桩，可以发现，喷浆量的控制不仅须控制每米水泥用量和浆液比重，还须控制钻进提升速度与钻头转速的一致性，以免搅拌喷浆不均匀。⑦每米喷浆量：水泥掺量为16%的喷浆量计算：设计每米喷浆量=设计每米水泥用量×（1+0.5）/1.8=82×（1+0.5）/1.8=68L/m，8.5m长桩每桩水泥用量为计算记录表中实际平均每米喷浆量为74L/m>68L/m，符合试验要求。⑧喷浆压力：试桩发现，将配比为16%的桩采用喷浆压力为0.4MPa。

参考文献：

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随着我国近年来水利施工条件和施工技术的快速发展，水泥搅拌桩在水利施工中的应用范围得到了广泛的拓展。水泥搅拌桩不仅仅能够应用于复合地基的施工中，更是一种经济性较高的基坑围护结构，并得到了广泛的应用。将施工环境、基坑施工与基坑围护结构共同作为一体化的整体施工和设计，在实际施工过程中，对工程施工方法和结构进行严密协调控制，不仅仅能够为基坑以及周围环境的安全提供保证，而且能够大大缩短工程施工周期，降低施工成本，本文对水泥搅拌桩技术在水利施工中的应用优势和方法进行了总结分析，同时总结出了水利施工中水泥搅拌桩技术的应用要点。

1水泥搅拌桩技术介绍

1.1技术概念介绍

水利工程施工过程中，水泥搅拌技术被广泛应用在复合地基的形成中，该技术是一种特殊的地基处理方法，桩间土和桩体之间能够形成复合式的地基，进而有效降低地基变形的发生率，提高地基的承载能力。水泥搅拌桩应用于地基处理过程中，在粉土、粘性土、淤泥质土、加固淤泥和其他软土等方面应用都较为广泛。水泥搅拌桩技术指的是以水泥材料为固化剂（粉煤灰、石灰粉、水泥粉或水泥浆），利用特定的深层搅拌设备，在钻进的同时，向软土中喷射雾状粉体或浆液，就地将固化剂与软土在地基深处强制搅拌，通过土体和固化剂之间的化学反应和物理反应，保证地基土硬结构达到一定强度、水稳定性和整体性的加固体，以提高变形模量和地基强度，从而满足地基加固要求的一种水泥土搅拌方法，该方法的主要适用于粉土和加固饱和粘性土等地基的施工。

1.2技术优势介绍

与其他支护体系相比，水泥搅拌桩技术应用于水利施工中，具有下述显著的优势：第一，能够添加各种添加剂以满足各种施工条件的需要，从而有助于提高施工速度，缩短施工周期；第二，类重力式挡墙，开挖基坑无需进行坑外井点降水，且通常不需要支撑拉锚；第三，具有较好的隔水防渗性能，无需处理基坑内外的水位差；第四，能够充分利用地基土的原有自重；第五，同一墙体能够同时设计为隔栅状、壁状和柱状，同时能够设计为变强度、变深度、变截面，对于持力层无过高要求；可设定大小不一的桩间距，并能够插筋，对于横向荷载具有较高的承受力。

2水泥搅拌桩施工过程

2.1施工前准备

2.1.1施工技术材料，主要包括施工场地水泥搅拌桩桩位设计图、土工实验报告、室内配比试验结果、控制点坐标和位置的测量结果、高程数据表、建筑物平面布局图以及工程地质报告等相关材料。

2.1.2成桩试验。试桩通常在5根以上。经过试桩，能够对单位时间喷入量、喷气压力、搅拌速度、提升速度和钻进速度等相关的技术参数进行准确确定。

2.1.3依据施工设计图，设计桩位平面布局图，在施工场地确定每根水泥搅拌桩的具置，并进行标记。

2.1.4平整场地。将施工场地内阻碍成桩的腐泥、杂草、有机质、树根等软质杂物，以及石块、混凝土块等硬质杂物清除，回填平整凹凸不平的施工地面。如果场地平整度不符合行走机械的要求，则可适当铺设碎石层和砂土层。

2.2施工方法

现阶段，在水利施工中应用水泥搅拌桩技术通常使用四搅两喷法施工、跳打法工序，具体施工方法为：第一，定位放线。依据测定的控制点，逐孔向施工方位测定水泥搅拌桩桩位，为了避免施工过程对桩位造成损坏，每次进行20个孔位的测放，以1d的施工量为标准，使用竹签钉入土中进行桩位的定位，桩孔间距的要符合施工设计标准。第二，钻机定位。水泥搅拌机达到设定桩位后，将测放点与中心管垂直对准，垂直偏斜度在1%以下，稳定安放钻机后，保持设备水平，钻机主轴的垂直误差在1%以内。第三，预搅下沉。水泥搅拌机中的冷却水正常循环后，将电机启动，搅拌头正常运转后，将起吊钢丝绳放松，保证搅拌机沿导向下沉的同时进行搅拌，使用电气控制设备的电流监测仪对下沉速度进行监测。第四，灰浆配制输送。水泥搅拌机下沉预搅过程中，依据预定的水灰比进行水泥浆搅拌；灰浆搅拌过程中，首先加水再加添加剂和水泥，灰浆搅拌时间每次在2分钟以上，充分搅拌均匀水泥浆后，过滤水泥浆，将水泥硬块完全剔除，后在集料斗中倒入灰浆进行压浆。第五，提升喷浆搅拌。下沉搅拌机至预定深度后，将灰浆泵打开，在地基中压入水泥，并连续30s在柱底进行搅拌，从而确保柱底部的质量，然后依据试验所设定的速度，在搅拌机提升的同时进行喷浆，保证充分拌合土体和浆液，超过桩顶高度约0.5cm后，喷浆停止，确保桩头密实均匀，同时，全部排空集料斗中的灰浆。第六，重复下沉搅拌和提升。为保证浆液与软土的充分均匀搅拌，再将水泥浆倒入集料斗内，并下沉搅拌机，达到预定深度后，搅拌机在搅拌的同时喷出浆液，并将其提升至地面。操作过程中要连续供应水泥，若因故中断，需下沉搅拌头至停浆面下0.5cm，供浆恢复后继续提升搅拌头，以避免发生断桩。第七，清洗。将适量的清水注入集料斗中，将灰浆泵开启，彻底清除管道中残留的水泥浆，同时洗净搅拌头上附着的软土。

3技术要点

3.1，施工前准确计算起吊机提升速度，灰浆经过输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，搅拌机灰浆泵输浆量等相关的参数，按照设计要求进行成桩试验，以计算搅拌机配比参数等。

3.2水泥搅拌机使用前应进行调试，观察输料管通畅和桩机运转情况，水泥搅拌机开始运转前，整个管道都应使用清水进行冲洗，以避免发生管道堵塞。

3.3使用二喷四搅法进行水泥搅拌桩施工。首次下钻时，为了防止管道堵塞，可以带浆下钻，喷浆量控制在总量的1/2以下，且避免带水下钻。首次提钻和下钻时要进行低档操作，复搅时可高档操作。每个桩的成桩时间应在40min以上，喷浆压力在0.4Mpa以上。

3.4为了提高水泥搅拌机桩身、桩顶和桩端质量，首次提钻喷浆时要停留在柱底约30s，余浆上提时将其完全喷入桩体，并停留在柱顶约30s，保证柱身和水泥浆的充分拌合[5]。

3.5根据施工工艺的设计要求确定搅拌机喷浆提升的次数和速度，并由专人对搅拌机上提和下沉的时间进行记录，将记录时间误差控制在5s内，深度误差控制在100mm以内[6]。

4总结

水泥搅拌桩应用于水利施工中，可在软土地基上应用，因而技术方面更加成熟、可行，施工质量有保证且更加可靠。这一施工方法不经能够满足河涌整治和防洪工程的基本要求，有助于软土基础的加固，而且能够极大地节省建设投资。另一方面，因水泥搅拌桩施工时无污染、无噪音、无振动，因而不会对周围的环境和建筑造成较大的影响。所以，水泥搅拌桩在水利工程施工者具有较高的应用价值。

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Abstract:A common method of reinforcing soft soil subgrade of railway, highway is the cement mixing pile and mixing pile, this paper introduces the cement mixing pile, mortar mixing pile the principle and scope of use, combined with an engineering example, the cement mixing pile, mortar mixing technology points of the pile in the construction process are analyzed, thus the paper summarized the experience in mixing technology foundation treatment of soft base construction.

Keywords：highway subgrade；Treatment of soft soil foundation of railway；cement mixing pile

中图分类号：TU74

水泥搅拌桩搅拌技术大多应用于公路建设施工过程中的软土路基处理上，由于存在施工技术、工程造价等诸多方面原因的限制，一些诸如挖除置换、桩基穿越、人工加固等传统的施工方法，已经不能够满足情况日益复杂的施工需要。对于软土路基进行加固是最佳的处理方法，即最大限度的使用原状土的承载能力及其他的力学性能，利用水泥搅拌等方法进行原位加固。

1.水泥搅拌桩技术概述

水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂主剂的一种处理软土路基的有效方法，运用搅拌桩将水泥喷进土体，同时进行充分的搅拌，使水泥与土二者发生一连串的物理化学反应，从而促使软土硬结以提高基础强度。经过处理后的软土基础，有很显著的加固效果，能够快速的使用到工程中去。水泥砂浆搅拌技术广泛使用于淤泥、淤泥质土、泥炭土以及粉土土质的处理上。

这种搅拌桩从材料的喷射状态上可以分成湿法和干法两种搅拌方式，也称“喷浆法”和“喷粉法”。湿法以搅拌水泥浆为主，易于对水泥浆进行均匀搅拌，但是使水泥土硬化的时间比较长；而干法则以搅拌水泥干粉为主，硬化水泥土的时间相对湿法比较短，还能够加强水泥桩之间的强度，但是干法的搅拌均匀性相对湿法欠佳，难以进行全程的重复搅拌。目前，我国的水泥搅拌桩施工大多采用湿法，例如广昆铁路DK1013+770~+850以及DK1014+195~255两端软土路基就是采用水泥搅拌桩加固处理中的湿法工艺。从主要的使用方法上分成单轴搅拌、双轴搅拌以及三轴搅拌三种搅拌方式。

利用水泥搅拌桩对软土路基进行处理能够最大程度的减少总沉降量，还能够最大程度的承受加荷速率、抗侧向变形能力强以及最大程度的缩短施工期等优点，因而这种技术目前广发的应用于公路建设尤其是高速公路建设领域。但是由于技术条件等限制，水机搅拌桩对题软土路基也存在着许多不足，如使用的水泥量难以控制、搅拌出的水泥均匀性以及强度难以控制、水泥的沉降量达不到设计意图中的减少量，从而影响加固效果等等。

2.结合实例浅谈水泥搅拌桩技术

下面结合某工程实例，针对水泥搅拌桩在施工过程中的技术要点进行分析。

2.1工程概况。工程地处广州市某地，地质条件较差，修建路段为软土路基。根据钻孔所得的地质资料，该地段主要受力层由上而下一次为平均层厚为1.3m的耕植土、流塑状且局部夹淤泥图层平均厚度为7.4m~10.4m的灰黑色淤泥、底部夹薄层粉细砂平均厚度为0m~2m的软塑状亚粘土以及含少量黏粒地基承载力为180kPa平均厚度为3m~13.7m的饱和中密砂砾层。该路段由于有呈流软塑状的淤泥和淤泥质土，无法满足地上载荷对于路基的要求，因而需要进行软土路基处理，进行水泥搅拌桩搅拌。

2.2施工准备。首先，对施工场地进行场地平整，清理桩位附近地上、地下如大块石、树根、生活垃圾等一切障碍。在场地低洼处回填粘土。其次，采用合格的R32.5级级普通硅酸盐袋装水泥，且方便计量。由于提供水泥的生产厂家已不生产32.5级水泥，且该地段的地下水呈弱酸性，能够对混凝土造成腐蚀，因而采用R42.5级普通袋装抗侵蚀硅酸盐水泥。另外，使用前，将水泥送到中心实验室检验。再次，将投入使用的水泥搅拌桩配备电脑记录仪和打印设备，便于随时了解和掌握水泥浆使用量和搅拌桩的喷浆均匀状况。工程监理师每天采集电脑记录仪数据进行记录。采用"叶缘喷浆"的搅拌头，从而能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。最后，工程监理师和项目经理检查验收水泥搅拌桩是否具备良好及稳定的性能，钻机是否合格可以开工。

2.3施工流程。原地面处理桩位放样钻机就位检验、调整钻机送风、启动记录仪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施工下一根桩。

2.4施工控制。首先，在水泥搅拌桩工作之前，要做好测量放样、平整地面、清除障碍物等工作，并用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可让水泥搅拌桩开始工作。其次，在主机上悬挂吊锤一个，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制，以保证水泥搅拌桩状体垂直程度符合规范要求；重点对每根成型的搅拌桩的水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数进行检查。再次，施工前要确定水泥搅拌配合比，在施工现场取待加固地基图样，按施工设计要求进行配比试验，确定浆液最优配合比，按照理论要求，水灰比一般控制在0.45～0.50、水泥掺量15％、每米掺灰量53kg、高效减水剂0.5％。现场实际施工配合比根据取样试验结果，按照最优配合比确定。

除此之外，水泥搅拌桩在第一次下钻可待浆下钻，但是喷浆量应小于总量的1/2，且第一次下钻和提钻必须一律采用抵挡操作，以避免堵管。第一次提钻喷浆时要在桩底部停留30秒磨桩端，余浆上提过程中要全部喷入桩体，停留时间30秒在桩顶部位进行磨桩头，以保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量。

最后，严格控制喷浆时间和停浆时间，开钻后应连续作业，不得中断喷浆。 如若在施工中发现喷浆量不足，应按要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；f钻进速度、提升速度；g浆液流量；h每米喷浆量和外掺剂用量；i复搅深度。

2.5 质量检验。7天后采用轻便触探法检验水泥搅拌桩成桩是否合格。用轻便触探器附带的勺钻，从成桩桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核“或未被搅匀的土团。进行触探实验，轻便触探的深度一般不超过4m,根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数N10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7d龄期的击数N10大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。成桩28天后，利用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。如果某段水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10％，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率大于10％小于20％时，则应在该段同等补桩；如果不合格率大于30％，则该段水泥搅拌桩为不合格。对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。外观鉴定，桩体是否圆匀，是否有无缩颈和回陷现象。搅拌是否均匀，凝体有无松散。群桩桩是否顶齐，间距是否均匀。

3.水泥搅拌桩经验总结

利用水泥搅拌桩处理软基，对软土路基进行加固，在技术上是可行的，且施工质量及效果符合要求，成桩承载力和稳定性得到了较大的提高。利用水泥搅拌桩技术处理软基关键在于水泥的用量及控制、桩端进入持力层，还应采用"叶缘喷浆"的搅拌头，从而能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。利用水泥搅拌桩技术处理软基，搅拌桩的施工技术参数应当通过现场试桩的方式确定。此外，在水泥搅拌桩的工作过程中，做好施工准备，清理施工障碍，使用合格的材料，搅拌桩每次工作前应仔细检查机器性能，严格按照施工要求文明施工，防止水泥造成的环境污染。

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软土地基加固可采用水泥土搅拌桩技术，利用水泥搅拌桩固化原理使地基软土硬结，强化地基结构，确保地基的稳定性和稳固性。水泥搅拌桩的实质是指利用水泥、石灰共同制作而成的一种固化桩基，具有较强的固化作用，应用于软土地基施工时能有效提升地基承载力，保证地基及地基上部分建筑的质量。下面，笔者结合软土地基加固原理，对地基加固施工中应用到的水泥搅拌桩技术进行详细分析。

一、软土地基加固施工原理

基础施工中，如果施工场地地表水发育较好，该场地即属于典型的软土地基。在建筑施工中，软土地基施工始终是一大技术难题，若施工处理不当，建筑基础极容易发生不均匀沉降，甚至影响到后期基础上部分建筑的施工。因此，参与建筑工程施工的工作人员必须在施工期间做好软土地基加固，严格控制软土地基加固质量，以免基础结构出现质量问题。鉴于水泥土搅拌桩具有一定的固化作用，因此建议利用该套施工技术加固软土地基，以解决软土地基加固施工难题。

二、水泥土搅拌桩在软土地基加固中的应用

1、水泥土搅拌桩的优势

与其他桩型不同，水泥搅拌桩这一桩基制作采用了水泥、石灰等材料作固化剂，同时借助搅拌机械对材料进行搅拌，突出了搅拌桩的固化作用。将水泥搅拌桩应用于软土地基施工，可概括总结出以下几种施工优势：加固效率高；施工噪声小，几乎无振动；基础表面不会出现隆起；作业面没有污水排出，不会对环境造成污染和破坏；施工简便、快捷；施工费用低廉，造价成本相对较低。

2、水泥土搅拌桩的施工工艺分析

应用水泥土搅拌桩来加固软土地基时，操作施工方法可采用双头深层水泥土搅拌桩施工法，图1为双头深层水泥土搅拌桩的施工工艺流程，实际施工时必须按照该套流程顺序实施。

由图1可知，水泥土搅拌桩施工时，第一步骤仍然是对施工现场进行测量定位，确定下搅拌桩的安装位置；接着钻孔，并注意地表面调平；再次，配置水泥砂浆，配置时要控制好各类原材料的配合比；第四，材料搅拌，喷浆并下沉；第五，计算出搅拌桩下沉深度；第六 ，喷浆提升；第七，水泥砂浆材料复搅；第八，清洗管道，保持管道的干净；最后，移开桩机，即水泥搅拌桩施工完成。

3、主要施工方法

（1）水泥浆配制。本项目水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水、灰质量比为（0.5～0.55）：1.水泥用量严格计量，加水用专用定量器。浆液每次搅拌时间不得少于3min，浆液搅拌均匀，不得离析、沉淀，停置1h以上的浆液应清理。

（2）搅拌桩钻机就位。搅拌桩钻机在配制浆液的同时，在指定的桩位就位，让搅拌轴对中，用水平尺调平机座，导向架对地面的垂直偏差不超过1%，对位偏差不大于5cm，且必须保证搅拌桩相互搭接200mm。

（3）预搅拌浆下沉。搅拌浆下沉过程中，距离设计桩顶标高0.5m发出信号通知后台，喷浆钻进，直至设计桩底标高。

（4）喷浆提升。预搅下沉至设计深度时并保持原地搅拌，待浆液送至30S后再提升，为保证搅拌桩桩顶质量，停浆面在设计桩顶标高以上500mm.根据试成桩工艺参数确定的钻机转速，提升速度，注浆泵压力和泵量等注浆，保证注浆量。

三、水泥土搅拌桩施工质量标准及要求

（1）桩位的标准及要求。桩机移架就位后，应根据总承包方提供的控制点测设桩位，测量误差小于1cm，搅拌头对准竹签误差小于1cm，累计误差小于2cm，在桩区处必须设置一定数量的控制检查桩，打桩前核对竹签有无变化，若有变化应及时更正。

（2）垂直度的标准及要求。设计要求桩身垂直度≤1.0%，按照此要求在桩架上两个方向设置水平尺及2m高的线砣，使垂直线球保持在刻度范围内，每根桩打桩前检查一次，每钻进提升一次，必须检查一次，使打桩全过程保持在允许的垂直度范围内。每根桩确保钻进，提升上下各两次。

（3）送浆控制的标准及要求。在灰浆挤压泵上安装挤压表或自动记录仪，防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过程中应专人观察与记录，发现问题及时与前台取得联系，并进行补喷，补搅。

四、施工过程中的质量控制要点

软土地基施工中，如果施工人员选择采用水泥搅拌桩技术进行软土地基加固，则为了确保地基施工质量，施工时必须严格控制水泥搅拌桩的施工工艺，做好每一道工序、每一个环节的施工控制，强化施工管理，防止因施工不当或施工管理不慎而导致质量缺陷。下面介绍几点关于水泥搅拌桩施工的质量控制措施。

（1）严格控制好水泥搅拌桩的下沉工艺，保证其垂直度。施工时要按照相关的质量控制要求，对水泥搅拌桩下沉垂直度加以严格控制，方法为在桩架上下两个方向都设置上水平尺，附带设置一个2米高的线砣。施工人员每敲打一次水泥搅拌桩，就要对搅拌桩进行一次检查，确保垂直线砣一直处于规定的刻度范围中。该方法可实现对搅拌桩垂直度的有效控制。

（2）控制好搅拌桩的强度。其质量控制要求是对入场的施工材料及时抽查、送验，对不符合技术要求的施工材料杜绝使用；随机检查水泥灰与水的配合比是否符合要求，达到标准。

（3）控制好桩长。其质量控制要求是计算好施工桩长，成桩前量好钻杆长度，并在桩架上做好标记，保证深度误差小于5cm，严格掌握好喷浆位置。

五、结束语

综上所述，水泥土搅拌桩适用于软土地基施工，并且能有效提升软土地基基础的结构稳定性和承载能力，能基本确保软土地基工程的施工质量。本篇文章通过对水泥搅拌桩施工工艺及施工质量控制措施的分析，得出了一系列相关结论，并指出水泥搅拌桩施工只需按照项目设计标准严格执行，地基加固就一定能够实现。

参考文献

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关键词:水泥搅拌桩;现场施工;管理控制

随着国内高速公路不断的建设,高速公路工程管理的不断完善,对于工程施工质量的检验标准也不断的提高,水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工工艺已相对成熟和完善,但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识,使得其施工质量越来越令人担心,让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度,但最终大多数收效甚微,本文通过多年的软基施工管理经验,总结出了一些结论,希望能与大家共同探讨。

一、施工前准备工作

1、施工机械的和电脑记录仪的选配

目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种:

一种是武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机,此桩机最大施工深度一般为18米以下,其施工转速与下钻的速度成正比例关系,由于其施工底盘高度的限制,当用于水泥搅拌桩施工时最多只能配置4个搅拌刀片,其行走部分采用液压腿,十分灵活,工作效率相对较高,适用于施工桩长较短,土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落,当土质为纯淤泥时,建议不采用。

一种是上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机,其行走部分采用轴管,移动起来比较困难,每次移动都需要枕木铺垫调平桩机,垂直度控制起来也较麻烦。其下钻速度主要靠卷扬机的转速来控制,当遇到局部硬层时只能靠加大动力头重量和增加竖向破土刀片来穿透它。为增加水泥搅拌桩的均匀程度,当遇到土质较差的段落时可视情况将钻杆上的刀片增加至6~8个。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。

1、2 电脑记录仪的选配

从施工资料的规范化角度考虑,电脑让每一根桩的施工资料清晰完整,给人一种安全的寄托。但从现场施工控制的角度上来考虑,电脑只不过是一个摆设罢了,它让领导安心,实际上目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外,其他根本是一无是处。但如果真要让电脑起到一部分的控制作用,那就要注意选配电脑了。①首先要求电脑内的时间必须为北京时间,由厂家统一设定,不允许有自行调整的功能;②电脑必须取消存储功能,施工过程中采用实时打印,当下一根开始时上一根的资料自动消失;③深度计经检查准确无误;④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条,不可私动。此目的主要是控制单桩施工时间、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。

2、施工场地及其他准备

2、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、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。

2、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。

2、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。

2、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。

2、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。

二、施工技术控制

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:①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②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。③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1~2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是惘然。

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2~3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:

①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。

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中图分类号： TU721+.2 文献标识码： A 文章编号：

随着国内高速公路不断的建设,高速公路工程管理的不断完善,对于工程施工质量的检验标准也不断的提高,水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工工艺已相对成熟和完善,但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识,使得其施工质量越来越令人担心,让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度,但最终大多数收效甚微,本文通过多年的软基施工管理经验,总结出了一些结论,希望能与大家共同探讨。

一、施工前准备工作

1、施工机械的和电脑记录仪的选配

1、1目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种:一种是武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机,此桩机最大施工深度一般为18米以下,其施工转速与下钻的速度成正比例关系,由于其施工底盘高度的限制,当用于水泥搅拌桩施工时最多只能配置4个搅拌刀片,其行走部分采用液压腿,十分灵活,工作效率相对较高,适用于施工桩长较短,土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落,当土质为纯淤泥时,建议不采用。一种是上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机,其行走部分采用轴管,移动起来比较困难,每次移动都需要枕木铺垫调平桩机,垂直度控制起来也较麻烦。其下钻速度主要靠卷扬机的转速来控制,当遇到局部硬层时只能靠加大动力头重量和增加竖向破土刀片来穿透它。为增加水泥搅拌桩的均匀程度,当遇到土质较差的段落时可视情况将钻杆上的刀片增加至6~8个。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。

1、2 电脑记录仪的选配从施工资料的规范化角度考虑,电脑让每一根桩的施工资料清晰完整,给人一种安全的寄托。但从现场施工控制的角度上来考虑,电脑只不过是一个摆设罢了,它让领导安心,实际上目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外,其他根本是一无是处。但如果真要让电脑起到一部分的控制作用,那就要注意选配电脑了。①首先要求电脑内的时间必须为北京时间,由厂家统一设定,不允许有自行调整的功能;②电脑必须取消存储功能,施工过程中采用实时打印,当下一根开始时上一根的资料自动消失;③深度计经检查准确无误;④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条,不可私动。

2、施工场地及其他准备

2、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、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。

2、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。

2、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。

二、施工技术控制

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:①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②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。③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1~2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是惘然。

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2~3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、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:①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。②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,水泥浆深入困难,最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

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1软土工程的特点

软土主要指承载力低、压缩性高、天然含水量大的一种软塑到流塑状态的饱和粘土。软土工程的性质主要以下几点：（1）触变性。软土没有遭受破坏时，它具有固态的特征，如果软土受到破坏或扰动，就会转变稀释流动状态。（2）高压缩性。软土的压缩系数很大，当垂直压力达到0.1兆帕时，大部分软土会发生压缩变形，从而导致房屋建筑的沉降量较大。（3）低透水性。由于软土的透水能力很差，可以认为软土是不透水的，所以软土排水固结通常需要耗费很长的时间，有些房屋建筑工程的沉降延续时间甚至超过十年。（4）不均匀性。高分散的与微细的颗粒组成软土，使得软土的土质不均匀，如果平面上的房屋建筑荷载不均匀，就会导致房屋建筑产生很大的差异沉降，使房屋建筑出现裂缝。

2常用的房屋建筑工程软土地基的处理

在房屋建筑工程中，对软土地基进行加固处理应尽早采用堆载预压的方法，这样能够使自然沉降慢慢达到平衡，该方法既经济合理，又操作简单，但是由于工期进度的限制，自然沉降法很难被应用。如果工程进度紧迫，在施工中还经常采用深层石灰搅拌桩等方法，对软土地基进行加固处理。

2.1深层石灰搅拌桩

对塑性指标高的软土地基进行加固处理，可以采用深层石灰搅拌桩这一方法。在同等条件下，用石灰充当固化剂对软土地基进行加固处理，所起到的临时加固效果通常要超过水泥。在房屋建筑工程中的软土地基中，深层石灰搅拌桩通过把地基土和石灰强制搅拌混合，使石灰和地基土发生化学反应，从而使起到稳定地基土的作用，同时还能提高软土地基的强度。该方法具有经济合理、技术简单等特点，可以减少房屋建筑整体工程的工后沉降与软土层沉降，同时还能使软土承载力得以提高，能够有效加固房屋建筑工程的软土地基。

（1）深层石灰搅拌桩的材料要求。

用于加固软土地基的石灰必须是细磨的，在整个搅拌过程中，石灰的最大粒径应小于2毫米，这样可以防止桩体中的石灰聚集。选取石灰应尽量挑选纯净无杂质的石灰，而且石灰中的氧化镁与氧化钙含量不应低于8.5%，氧化钙的含量最好在80%以上。石灰储存期最好不要超过90天，石灰液性指数应在70%以上（含70%）。

（2）深层石灰搅拌桩的施工准备。

当工作场地的表层硬壳比较薄时，应先铺填砂石垫层，这样施工机械在场内就可以顺利移动与施钻。配置钻机、搅拌钻头、空气压缩机以及粉体发送器等。通过室内试验与原位测试获取地基土与灰土的化学指标和物理力学性能指标，然后以最佳含灰量充当设计掺灰量。对搅拌范围进行确定与设置，然后选择桩长、根数及截面。

（3）深层石灰搅拌桩的施工要点。

粉体搅拌法的施工顺序为：桩体对位下钻钻进提升提升结束。按照房屋建筑结构所要求的承载力，对桩的间距进行初步选定，然后确定出加固范围内搅拌桩数量与每平方米内的搅拌桩的所占面积。通常，搅拌桩的排列呈等边三角形，有时也可以布置成四方形，桩距约为1米，桩径在0.5米到1.5米之间。空压机压力不必过高，风量适宜即可，不必过大。桅杆与钻机安装在载体上，这样可以有效防止飞粉污染，同时还能防止与雨水相遇发生化学反应而溅伤施工人员的眼睛与皮肤，在施工过程中，施工人员必须配戴防护眼镜。

2.2砂垫层与砂石垫层换填

目前，在房屋建筑工程的软土地基处理措施中，砂垫层与砂石垫层换填这一方法应用的比较广泛。砂垫层与砂石垫层通过用压实的砂垫层或石垫层来替换地基基础下部的部分软土层，从而使地基强度与承载力得到大幅提升，有效减少沉降量，能够使软土层加速排水固结。

（1）砂垫层与砂石垫层换填的材料要求。

砂垫层与砂石垫层最好采用质地坚硬、级配良好的粗砂、中砂、碎石、石屑或是其他的工业废料粒来作为换填材料。有些地区可能缺少粗砂、中砂，这时可以采用细砂，同时还要掺入一定量的卵石或碎石，其掺量按照设计规定要求进行（含量小于等于50%）。使用的砂石材料不能含有垃圾、草根等有机物质。勇于排水固结软土地基的材料、其含泥量最好不要超过30%，卵石与碎石的最大粒径最好不要超过50毫米。

（2）砂垫层与砂石垫层换填的施工准备。

在施工前应进行验槽，把浮土清除干净，基槽的边坡要确保稳定，草地与两侧如果有沟、井、孔洞等必须加以填实。

（3）砂垫层与砂石垫层换填的施工要点。

最好将砂垫层与砂石垫层底面铺设在同一标高上，若深度存在不同，施工程序为先深后浅。上面应挖成斜坡或台阶搭接，注意对搭接处进行捣实。在分段施工时，接头处必须作成斜坡，且每层斜坡都要错开0.5米到1米之间，然后进行充分捣实。当采用碎石垫层进行换填时，为了确保基坑底面表层软土不会发生局部破坏，必须在基坑地步与四侧铺设一层砂，待砂层铺设完毕后在铺设碎石垫层。砂垫层与砂石垫层必须分层铺垫，并分层压实，其铺设方法主要有以下几种：插振法、碾压法、压实法。

2.3深层水泥搅拌桩

深层水泥搅拌桩以水泥来充当固化剂的主剂，利用深层搅拌机械把软土与固化剂在地基深部就进行强制拌和，从而提高房屋建筑工程的软土地基强度，使软土硬结。深层水泥搅拌桩在处理淤泥质土、淤泥、粉土和泥炭土效果明显，是一种软土地基处理的有效方法。

（1）深层水泥搅拌桩的试桩。

在房屋建筑工程的施工过程中，采用深层水泥搅拌桩对软土地基进行处理，首先要进行试桩，这样能够找到最佳的搅拌次数，同时还能确定出泵送时间、搅拌机的提升速度、泵送压力、水泥浆的配合比以及下钻速度等参数，这对水泥搅拌桩进行下一步大规模施工起到一定的指导作用。试桩在每个标段中必须要超过5根，而且在试桩成功之后水泥搅拌桩才可以正式施工。对试桩进行检验时，可在7天之后将试桩直接开挖取出或在两周后取芯，看水泥搅拌桩是否搅拌均匀以及水泥土强度是否满足设计要求。

（2）深层水泥搅拌桩的施工准备。

事先将深层水泥搅拌桩的施工场地整平，将桩位处的地下、地上障碍物全部清除。若场地低洼可以回天粘土，注意不能回填杂土。另外，水泥搅拌桩必须采用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥，这样计量方便，不易出错。水泥搅拌桩的施工机械应具备较高的稳定性能，项目部经理与监理工程师应在钻机开钻之前对其进行检查验收。

（3）深层水泥搅拌桩的施工施工要点。

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中图分类号U21 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2014）123-0167-02

1 工程概况

郑徐铁路客运专线永城北站路基工程，路基长度1455.31米，占线路全长3%，工点类型主要有路基边坡防护、边坡支挡结构工程、路桥以及路涵过渡段工程、路基基底地基加固处理工程等。其中地基处理采用清淤回填夯填土、回填细粒改良路土、盐渍地隔断层、基底褥垫层、双向水泥搅拌桩、螺杆桩、C45钢筋混凝土钻孔灌注桩、C45钢筋混凝土钻孔灌注桩结合CFG桩加固、素混凝土桩结合CFG桩组合+筏板加固、素混凝土桩+筏板加固、预应力管桩+筏板加固、预应力管桩、CFG桩、堆载预压等。

本路基段双向水泥搅拌桩加固区域主要分布在DK281+432.62-757.51段（含横向）站坪外缘基底，桩径0.5m，桩长至硬底以下2.0m，等边三角形布置，桩间距1.5m。

2 双向水泥搅拌桩试桩方案

2.1试桩目的

1）通过试桩确定钻进速度、提升速度、喷浆压力等施工参数。

2）通过试桩复核地质情况，验证预定的施工工艺的可行性。

3）通过试桩掌握人员、机械的配置。

2.2双向水泥搅拌桩试桩技术要求

1）双向水泥搅拌桩采用P.O42.5级普通硅酸盐水泥，掺入量一般不少于15%，根据室内配方试验，采用的水灰比为1.0。要求28天水泥土无侧线抗压强度不小于1.2MPa，桩体压缩模量不小于50MPa；

2）根据规范要求，双向水泥搅拌桩应试桩三根，试桩桩长及采用的钻进速度、提升速度、喷浆压力参数拟定如下；

参数 S1 S2 S3

桩长（m） 15.1 15.3 15.7

水灰比 1 1 1

钻速（m/min） 1.2 1.2 1.3

提速（m/min） 1.2 1.2 1.3

喷浆压力（MPa） 0.3 0.4 0.4

3）试桩完成7天后，浅部开挖桩头，检查桩身质量，对桩身质量合格的试桩进行对比，确定施工时的钻进速度、提升速度、喷浆压力值，并通过单根试桩水泥浆的总用量计算每米水泥用量，以指导施工。若3根试桩桩身质量均不合格，则调整参数重新试桩；

4）试桩桩机采用DSM-5B18型桩机进行施工，采用搅拌机进行水泥浆的制备，施工现场设置0.7m3的储浆罐。

2.3试桩施工工艺

2.3.1施工工艺流程

双向水泥搅拌桩施工工艺流程见图1。

图1 双向水泥搅拌桩施工工艺流程图

2.3.2施工步骤

1）施工准备

双向水泥搅拌桩施工场地应事先平整，清除地上的树根和生活垃圾等，压实场地至K30≥30MPa；做好临时截、排水设施，做好供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、运输通道等施工准备。

2）测量放样

放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出双向水泥搅拌桩的位置，桩位应采用插入竹签并撒白灰定位。

3）移机对位

将双向搅拌桩机安置在测设的桩位上，使钻头对准桩位，对准偏差不得大于5cm。双向搅拌桩机就位后必须做水平校正，使搅拌头轴线垂直对准桩位位中心，通过吊线锤校正机架垂直度（见图2），使垂直度偏差不大于1%。

图2 钻头对中 图3 制备水泥浆

4）制浆

水泥浆严格按照设计配比配置。配置水泥浆时，水要清洁，酸、碱适中。首先将水加入桶内，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌均匀（见图3），搅拌时间不小于3分钟，并经过筛后放入灰浆池备用。制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。

5）喷浆搅拌、下沉

双向搅拌桩机开启正、反向旋转叶片下沉至设计桩顶高程后，停止下沉。开启压浆泵，原位喷浆30s，待喷浆压力达到拟定的参数及水泥浆与土体充分搅拌后继续下沉。严格按照设计下沉速度边下沉，边由正、反向旋转叶片将水泥浆与土体搅拌，直到设计桩底高程。完成第一次二喷二搅过程。

6）喷浆搅拌、提升

搅拌头下沉到设计桩底高程后，停止下沉，原位喷浆30s后，保持开启正、反向旋转叶片，按拟定的提升速度边提升，边由正、反向旋转叶片将水泥浆与土体再次搅拌，直到设计桩顶高程。完成第二次二喷二搅过程，从而达到四喷四搅的工艺要求。水泥浆用量及桩长通过电子记录仪确定，施工前应对电子记录仪进行标定，合格后方能使用。

7）钻机移位

把钻机等机具设备移动到新的桩位上，进行下一根桩的施工。

8）管路清洗

双向水泥搅拌桩终止施工或因故停止施工时间大于水泥浆凝固时间时，应对双向搅拌桩机的管路进行清洗。向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，管内、机内不留残存浆液，将粘附在搅拌头的软土清洗干净。

9）桩基检测

双向水泥搅拌桩的质量检验包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩或复合地基承载力等。桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度可采用7天后浅部开挖桩头和成桩28天后钻孔取芯方法，单桩或复合地基承载力采用载荷试验方法检测。要求芯样强度不小于1.2MPa，单桩承载力值不小于71KN。

3 双向水泥搅拌桩试桩总结

1） 试桩结束7天后，开挖桩头检查，三根试桩桩头外观良好。桩径分别为S1：0.50m，S2：0.51m，S3：0.51m，符合设计要求；

2）试桩结束28天后，进行钻芯取样及单桩承载力试验，芯样完整性、均匀性及无侧限抗压强度满足设计及规范要求，三根试桩的单桩承载力特征值均满足设计要求；

3） 根据以上试桩工艺及拟定的参数，结合7天后桩头质量检验、芯样检验报告及单桩承载力检测报告分析，考虑施工经济性，节约施工成本，确定采用S1桩施工参数指导双向水泥搅拌桩施工，施工工艺、参数及设备人员配置如下：

（1）试桩采用的施工工艺成桩质量合格，符合施工要求；

（2）水泥浆水灰比为1.0，水泥浆比重为：1.512；

（3）搅拌机下钻速度为1.2m/min，提升速度为1.2m/min；

（4）喷浆压力控制在0.3MPa；

（5）每米水泥用量控制为60.025kg/m；

（6）每台DSM-5B18型桩机需配置压降泵1台、储浆桶1个；

（7）每台DSM-5B18型桩机需配置7人，其中指挥人员1人、桩机操作1人、制浆2人、普工3人。

4 双向水泥搅拌桩施工质量控制措施

1） 双向水泥搅拌桩所用水泥的品种、规格及质量应符合设计要求，合格证等质量证明文件必须齐全；

2） 严格控制双向搅拌桩机钻进和提升速度、供浆和停浆时间，确保成桩质量；

3）所使用的电子记录仪必须标定合格后才能使用，根据电子显示的钻进深度来确定桩长和桩底标高。桩端必须原位喷浆搅拌不少于30s；

4） 成桩过程中，当因故停浆继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m。若停机超过3h，应在原桩位旁边补桩处理；

5）配置好的浆液应均匀，不得离析，供应应连续，泵送浆液时间必须有专人记录；

6） 设置专人进行施工记录，记录及时，内容详尽。记录的内容主要有拌制浆液的罐数、水泥用量、泵送时间、钻杆每米下沉及提升时间、桩深度、垂直度、电流变化值和此处的钻进深度，记录地质变化情况。随时检查施工记录，评估成桩质量，如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其他处理措施；

7） 喷浆下沉前，先启动压浆泵，检查各管路是否畅通，有无泄漏，如有异常，应及时排除。

5 双向水泥搅拌桩应用价值

双向搅拌桩机内、外钻杆旋转方向相反，阻隔水泥浆上冒途径，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保了成桩质量；搅拌产生的剪切力基本抵消，减小了施工对桩周土体的扰动，受力合理，能将上部荷载传到地基深处，减小复合地基沉降，与常规水泥搅拌桩相比复合效果更佳。

双向水泥搅拌桩将常规搅拌桩的四搅两喷改变为两搅一喷，使工效提高了1倍，搅拌效率明显提高；施工工艺先进，减少了施工噪音的排放，对施工产生的固废、粉尘、污水排放能够有效控制，施工过程中无环境污染，环境效益明显。

6 结论

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关键词：水泥搅拌桩；施工；质量控制

随着国内高速公路的不断建设，公路工程管理的持续改进，工程的施工质量检验标准也在不断的提高，水泥搅拌桩工程常见的用于公路，机场，高层建筑基础的处理加固工程中。虽然建设过程和施工工艺已相对成熟和完善，但管理者对水泥搅拌桩的进一步了解，使施工质量越来越令人担心，总觉得让人很难控制施工质量。因此如何有效地控制水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个重要的目标。

一、施工场地和其他准备工作

（1）施工场地必须平整，以及对侧开挖排水沟，保证雨季场地上没有雨水滞留，给桩机的施工提供一个良好的建设环境。

（2）沟塘回填的路段，每层回填填土厚度不能超过五十厘米，压实度不得低于70%，且不超过85%，以保证水泥搅拌桩的成桩的效果影响。

（3）建立好水泥仓库，仓库水泥的净面积不少于42平方米，并在同一时间，最大的库存不低于80吨水泥，确保库存水泥的检验周期，防止雨季的情况下由于水泥的进场困难而导致的工程才停工。

（4）在桩机井架上准确地画出每米深度的标记线，在钻头落地的情况下，准确地确定出“零”位置的起点。

（5）将桩机钻头的横向搅拌叶片增加到6个，并在前方的井架和侧面上挂上垂直球，用红油漆标记出垂直球的中心位置。

（6）召集所有连续施工人员和桩机队长举行工程施工前技术交底会议，主要是落实施工技术交底，落实施工技术和施工过程管理系统，数据要是统一的，检测测试要求和付款方式等，将项目部的管理方式和指导思想落实到每一个施工人员，有效地提高他们的认识和警戒能力。为进一步确保工程质量工作奠定良好的基础。

二、施工过程中的质量控制

1、工艺性试桩

在项目工程大面积的施工位置之前，我们必须做出必要的水泥搅拌桩试桩试验（一般不应少于5根），总结试桩结果应该有以下要求及相关技术参数：（1）满足设计水泥用量的各类技术参数，如钻井速度，搅拌速度，搅拌的提升速度等等；（2）搅拌均匀，确定必要的步骤和程序；（3）了解地质变化，采取合理的技术措施。

2、制浆的质量控制

本设计根据给定水灰比（水和水泥的重量比严格控制）在制浆过程中混合均匀，制成的浆液也应保持连续的搅拌，使其均匀稳定，不应离析或停止搅拌的时间太长，超过2小时的泥浆应降低标号使用；浆液掺入到集料后要加过滤网进行过滤，以避免浆内结块，损坏输送泵体。

3、抽浆质量控制

浆料泵送前，应保持水分，这样能够充分进行泥浆的输送。浆料泵送过程中，泵的压力必须足够稳定的保证泥浆输送必须是连续的，拌合料保证均匀混合。

4、桩长控制

（1）钻杆施工标线的控制：施工前应测量钻杆长度，用红色油漆在管桩的钻杆上划出桩长的明显标志（桩长不应小于设计要求），以便掌握复杂的搅拌钻杆的钻进深度和复搅深度，确保设计桩的长度；（2）度盘读数控制法：钻机上还有一个控制钻杆的钻入深度的圆盘，通过指针读数可以直接反映钻头桩长。

5、单桩水泥用量控制

（1）控制水灰比。根据单桩长度和设计提供使用的水泥量，每米计算单桩水泥用量，严格依照设计的水灰比进行浆液的制浆，不得随意乱调水灰比；（2）控制好泥浆输送泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆量能力，必须与桩机钻井速度，搅拌速度和钻杆提升的速度相匹配；（3）控制好桩机钻井速度，搅拌速度、钻杆提升的速度。确保完成后的单桩的施工，为制备的水泥浆都可以全部使用完，不可以有剩余。总之，只有控制好单桩水泥用量，才能够保证桩身应有的强度。

6、桩机操作控制

（1）柱机安放到适当的位置上之后，精细调整桩身垂直度，使搅拌桩轴保持垂直；（2）启动搅拌钻机，施工中保持钻头边旋转边向井下钻进。同时启动压力泵工作，施工时边向下钻进边喷浆。（3）钻井下钻到设计水平标高后，停止钻进，停止搅拌钻机。（4）重新启动搅拌机，钻头反向边旋转边提升，边喷浆，使土壤水泥浆得到初步的混合；（5）搅拌机提升到地面1米以下的时候时间要慢；当喷浆嘴出地面时，应停止钻杆的提升，搅拌几秒钟，保证桩尖均匀致密。建设施工中停止供浆的，为了防止断桩和缺乏浆应使搅拌机的钻头下沉到离地表面低于0.5米的地方，恢复后在喷浆提升钻头；（6）根据设计要求在地面下一定深度范围内反复搅拌。边旋转边钻进，边喷混凝土到设计要求深度后，然后反侧旋转，施工中边喷浆边旋转。使土块和水泥浆搅拌充分破碎，水泥浆和土体能充分混合均匀。

三、施工后的质量检测控制要点

1、桩的质量检测

（1）轻型动力触探检测

施工单位按5%的测试频率。在桩制成2 天内，使用轻型动力触探（N 10）测试桩体自身强度。根据灌入30厘米的锤击数确定桩顶强度是否合格。测试结果的锤击数大于等于设计的锤击数，认为桩顶强度合格：否则认为桩身不合格。

（2）抽芯取样检测

在水泥搅拌桩制成后的28天使用抽芯取样的检测方法，可以反映出该搅拌桩整体喷浆均匀的情况，反映出桩身的长度、强度和完整性。

2、桩的质量评定

1）单桩评定

第一种：（1）桩的桩长，桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆碎浆现象。（2）复搅段的桩芯完整和连续。复搅段桩以下的部分，可以取出完整的柱状岩芯样本。（3）由桩身的上、中、下段强度能够满足设计要求。（4）所取芯样的柱状加快片状取芯率大于80%。第二种：（1）桩的桩长满足设计的要求，整个桩的混凝土局部不均匀，无断浆的现象。（2）复搅段的强度满足要求。大部分完整，呈柱状，可以制成登高时间做无侧限抗压强度试验。桩中部分松散程块片状。复搅段下面可以取出芯样。芯样样品不完整。呈塑性形状。（3）复搅拌段后截面强度满足设计要求，复搅拌段后部分低于一定的强度。第三种桩型：（1）桩小于设计要求。（2）桩体喷浆不均匀。有断浆现象出现。（3）复搅拌段的岩芯样品松散无凝聚力。大多数呈现出片状。不能制成登高试件。（4）复搅拌段为刘塑性或核心样本无法取出。（5）核心类去芯率小于65%；标准贯击数小于设计要求。第一种是好桩：第二种合格桩：第三级为不合格桩。

2）综合评定

工程中要求的成桩都为第二类或者是第二类桩以上的标准，要保证第一类桩达到85%以上的标准。同时成桩要符合地基承载力的要求，其他相应的标准合格的才可以评定为优良桩。如果第一类桩占60%以上，符合地基承载力的要求，其他相关的指标符合要求的为合格的桩。

结语

水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械在地基底部将软土和水泥进行强制搅拌，在软土和固化剂强制搅拌之后凝结后达到一定的强度要求。水泥搅拌桩可以对淤泥进行很好的处理，如淤泥质土、泥炭土、粉性土都可以使用水泥搅拌桩的方法进行加固处理，并且效果相当的显著。

参考文献

[1]《土力学与基础工程》[M]，武汉工业大学出版社.1998.

[2]《水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程》（JTJ/T259―2004）.