浅谈水泥搅拌桩在海门大桥新村拆迁安置房项目中的施工技术应用

浅谈水泥搅拌桩在海门大桥新村拆迁安置房项目中的施工技术应用

裴陶

上海绿地建筑工程有限公司 上海 200232

摘要：结合具体工程探讨了水泥土搅拌桩技术在实际应用中优、缺点，并提出了针对本工程的施工处理技术要求及建议，有效提高了施工质量性，取得了较好的经济效益，避免了后期渗漏水的安全隐患。

本次项目针对软基处理用了水泥搅拌桩，首先进行水泥的喷入，使用搅拌桩机进行操作，水泥经过搅拌以及计入固化剂，与土体产生一系列的化学物理反应，形成的水泥加固体具有水稳定性、防渗透性，整体性能得到强化。

1 工程概况

本工程为海门大桥新村拆迁安置小区项目，总建筑面积109805.04㎡，本工程±0.000相当于国家高程4.500m，地坪自然地面相对标高为-2.2~-2.0米，主楼地下室底标高为-6.75m；地下车库部分为深基坑，基坑西侧为已建市政主要道路浦江路，基坑边距浦江路边约14.0m，在浦江路与基坑西侧有污水管网及电缆线通过，为了控制已有道路沉降及周边管线成品保护以及确保基坑的安全稳定性，提出对基坑西侧采取支护措施；如图所示：

本工程采用双轴搅拌桩钻机进行施工，地基土以粉质粘土为主，鉴于用深层搅拌法形成竖向水泥土止水帷幕比采用高压喷射注浆法费用低，故能采用深层搅拌形成水泥土止水帷幕的应优先考虑。注浆搅拌时要控制上下均匀搅拌，此施工工艺在土方开挖后直接根据土体状态首先进行止水帷幕验证止水效果。综合考虑后采用单排双向深层水泥搅拌桩止水帷幕对基坑进行围护, 以减小深基坑对已有道路及路边雨污水管道、电力管道的影响。

双向深层搅拌桩设置总长度约103米，搅拌桩桩长为11.5米，桩径为700mm，桩体纵（横）向搭接200（150）mm；施工工序如下图：

图1 双向水泥搅拌桩施工工艺

2 水泥搅拌桩施工中存在的主要问题及处理方法

2.1水泥搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土等软弱地基，施工前充分了解岩土勘察报告，创造安全的施工环境，

2.2水泥搅拌桩施工过程中重点检查水泥用量、桩长、内外钻杆转速、搅拌机提升和下沉速度、停浆处理方法以及单桩施工时间等。

2.3施工前桩位放样偏差控制在±50mm；施工过程中应检查机架的垂直度、机架底盘的水平度、水泥浆比重、搅拌机提升和下沉速度以及钻机下沉最后30s的电流和钻进速度等。

2.4 水泥搅拌桩施工过程中受到施工质量的影响因素较多，如水泥浆质量、施工机械连续性以及人文操作等问题，常见问题主要是喷浆阻塞、喷浆不足、进尺受阻以及速度失稳，针对以上可能出现的问题要求在水泥搅拌桩施工过程中检查制浆池、泵送压力、

例如在桩体中间某段明显变小，可能是由于普通水泥土搅拌桩的较多造成，受到桩位的硬性，施工工艺也需要进行相应的调整，例如标贯基数、软弱层处理等。针对堵灰断桩现象严重的问题，在土体质量较差的前提下，控制好机械设备的性能，如发现有止水帷幕漏水的情况，可以采用提升施工机械性能、软弱层支护等常见的方法，将土体质量的影响降低到最小，如发现搅拌桩的垂直度控制不好，影响了桩位施工工艺顺利进行，需要将水泥浆质量及施工机械性能加以提升基础上，保持施工连续性，防止出现夹泥、止水帷幕漏水现象等。

2.5 搅拌桩的桩身强度主要受水泥搅拌均匀性和固化反应程度控制，为了有效解决成桩质量问题，本工程采用锥形双向水泥搅拌桩（图二）。双向水泥搅拌桩是指在水泥土搅拌桩成桩过程中，由动力系统带动分别安装在内、外嵌套同心钻杆上的两组搅拌叶片同时正、反向旋转搅拌水泥土而形成的水泥土搅拌桩。正、反两个方向的搅拌分别设置了动力，同时为了保证搅拌更加均匀，将磨盘和下钻、提升动力分开，下钻、提升的动力由无极调速电机提供，在施工时，将磨盘置于高转速，将下钻、提升置于低转速，提高单位时间里的搅拌次数，可以充分搅拌土体及阻断泥浆上冒通道，有效改善复合地基的承载特性，充分发挥地基土体与增强体两部分的承担荷载的潜能，同时双向搅拌由于是同心双轴的正反向旋转，使土体对叶片产生的水平旋转力相互抵消，降低了钻杆的左右摇动以及成桩、释放的送料压力时间短，因此对桩周土扰动小。

图二 双向搅拌桩桩头示意图

现场成桩成果

水泥搅拌桩施工技术要求

3.1搅拌桩施工要将施工现场进行清理，具备用水用电施工道路畅通，场地平整，地耐力施工条件，大于15厘米的石块要清理出现场，遇到河道段进行抽水、清淤处理，填素土，使用挖掘机开挖导槽。机械施工平台满足桩机施工要求；做好场地周边建筑、道路、管线、环境等保护措施，确定管线位置符合规范，下方无障碍物。开工前根据已审批的专项施工方案进行安全技术交底，落实施工方案的施工技术和安全保障措施。

3.2测量放样，根据建设单位提供的导线点和水准点，在桩位测放过程中，依据施工点放样要求，使用全站仪、全圆改厕发进行测量，计算坐标控制点和设计坐标值，确定钻孔深度根据设计要求开机前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量，搅拌桩的垂直度是必须调试的部分，检查桩机运转和输料管畅通情况；保持导向架和机底盘垂直，扩大头高度不小于设计值确定搅拌桩的配比偏、到达喷浆口的时间不得大于1%，桩位偏差不得大于5厘米。

3.3按照套接、孔施工、全套复搅链接的施工顺序，最后一次搅拌依据搅拌提升速度和灰浆经输浆管等施工参数，当喷浆口达桩顶标高时，不应使孔内产生负压。搅拌提升速度应控制在0.5~0.7m/min范围内并通过成桩试验，停止提升后检查搅拌桩桩径等各项参数和施工工艺。

3.4桩机就位，移动前看清上下左右的状况，及时清除障碍物，使用线锤进行测量，包括桩机的垂直度，确定搅拌桩的水泥掺入比、水灰比，定位复核搅搅拌实验结果，采用普通硅酸泥。 采用套打的方式施工进行。水泥浆配制好后， 桩中心偏位不得超过 50mm，停滞时间小于两小时。保证基坑围护结构不会渗漏水。

3.5制备水泥浆液及浆液注入相邻桩施工间隔不得超过2小时， 若超过 2 小时，搅拌桩两搅一喷要求：， 如出现施工冷缝采用高压旋喷桩封闭，旋喷桩与轴搅拌桩搭接位置，特别是在外侧或位置旋喷桩外包大于等于4 根， 则须采用高压旋喷桩加固补桩， 确保搅拌桩均匀并应连续施工 桩身垂直度误差不得超过 1/200。

3.6在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近搭建水泥库，在开机前搅制浆液。根据设计要求， 水灰比为 1. 5-2. 0， 水泥采用 P42. 5 普通硅酸盐水泥， 水泥掺入量为 20%， 桩体28d无侧限抗压强度>0. 9Mpa， 墙体抗渗系数小于 10-7 cm/sec。水灰比、 水泥掺入量等施工参数根据施工现场试成桩的实际情况调整后最终确定。坑底以上空搅水泥掺量 6%， 强度及承载力大于原状土。在施工到顶端0.3～0.5m范围时，双轴搅拌机下沉速度与，并保持匀速下沉与匀速提升，且提升宜采用慢速提升，桩制作时仍施工到地面，搅拌提升时为防止搅拌质量较差造成周边地基沉降。水泥搅拌桩下沉时上覆土压力较小，不得采用冲水下沉，以免影响搅拌桩桩身强度，开挖基坑时当遇到较硬土层下沉困难时，挖去上部0.3～0.5m的桩身质量较差的桩段，场地整平标高应比设计确定的基底标高再高出0.3～0.5m方可适量冲水。

　4 结束语

水泥搅拌桩作为软弱地基的常用处理方法，本身就具有适用范围广、施工工期短、施工机械化程度高、经济效益好等特点。本工程又结合自身工程特点使用了双向水泥搅拌桩，由原定四搅两喷改为两搅一喷不仅提高了施工效率，而且节省了原材料消耗、降低了成本。尽管积累了诸多成功经验，但在具体案例施工过程中仍需因地制宜、科学指导、加强过程管理、及时完善施工工艺、加强桩身质量监控。

参考文献：

[1]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012

[2]《水泥土双向搅拌桩复合地基技术规程》苏JGT024-2007

[3]曹志征 浅谈双向水泥搅拌桩与常规水泥搅拌桩的优缺点 工程技术 2017年3月 第29卷 297

[4]陈晋中 刘凤翰 等 双向水泥土搅拌桩技术及常见施工问题处理 建筑技术 2011年9月 第42卷第9期

[5]李长斌 钉形水泥土双向搅拌桩复合地基施工与控制技术 安徽建筑 2013年第4期（总192期）