浅析水泥搅拌桩加固软土地基的施工方法

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　　摘要：水泥土搅拌桩具有施工方便、费用低廉的优点，在我国也得到了广泛的应用。尤其是软土地基上施工时，一旦软土路基处治不当，将会造成沉降过大，甚至路基破坏的严重后果。而水泥土搅拌桩加固软土路基是一种常见的方法，具有施工方便、费用低廉、加固软弱土厚度大的优点，在我国得到了广泛的应用。下面本文对水泥搅拌桩加固软土地基的施工方法进行了探讨。
　　关键词：水泥搅拌桩；软土地基；
　　一、水泥搅拌桩的施工原理
　　水泥搅拌桩是处理软土地基的一种施工方法,它利用特殊的搅拌机,将带搅拌头的轴旋转进入地基深层,经由输送管向软土中注入水泥粉或者水泥浆的同时,搅拌头旋转切割软土并将软土与水泥浆(粉)搅拌均匀,使固化材料与软土之间发生物理化反应,形成抗压强度比天然软土强度高得多。特点有：1、施工时无振动、无噪声、无污染，可在市区内和密集建筑群中进行施工;2、土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降;3、与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量的钢材，并降低了造价;4、根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式。5、施工速度快。大量工程实践证明,对于深度在12m左右,含水量在30～60%的软土,水泥搅拌桩的效果是明显的。
　　二、水泥搅拌桩加固软土地基的施工方法
　　 水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种，湿法常称为浆喷搅拌法，干法常称为粉体喷射搅拌法。
　　1、湿法搅拌桩施工
　　 湿法搅拌桩施工工艺流程为：1）定位：使用起重机（或塔架）悬吊深层搅拌机到达指定桩位，对中。2）预搅下沉：待深层搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。3）制备水泥浆：待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。4）提升喷浆搅拌：待深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。5）重复上、下搅拌：深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时，集料斗中水泥浆应正好排空。为使水泥浆和软土充分搅拌，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。6）清洗：向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残留的水泥浆，直至基本干净。同时将粘附在搅拌头的软土清洗干净。7）移位：重复上述操作，进行下一根桩的施工。施工中应注意的问题：施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌头喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数。起吊设备要保持水平，在地面较为起伏时，一定要保持设备的水平，这样才能保证施工的顺利进行和桩身的质量。要保证施工安全，冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水回水的温度，回水温度不应过高。保证施工电压。施工时应保证连续性，因故停浆时，宜将搅拌头下沉至停浆点以下一定深度（一般为0.5m），待恢复供浆后再喷浆提升；若停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩，含水量的增加对桩身强度的影响。搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4%。搅拌头喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌头每次下沉的深度和提升的时间。深度记录误差不得大于100mm，时间误差不得大于5s。制备好的水泥浆液不得离析，泵送要连续，搅拌浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。
　　2、干法搅拌桩施工
　　 干法搅拌桩施工工艺流程为：1）钻机就位对中：根据设计，首先确定加固机体的位置，使搅拌轴保持垂直。2）下钻：启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进。为了防止堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气，可使钻进顺利，负载扭矩。随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。3）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5 m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1～2min。4）提升喷射搅拌：在确认加固料已喷至孔底时，按0.5 m/min的速度反转提升。当提升到设计停灰标高时，应慢速原地搅拌1～2min。5）下沉重复搅拌：为保证粉体搅拌均匀，须再次将搅拌头下降到设计深度，提升搅拌时，速度应控制在0.5～0.8m/min左右。6）钻具提升到地面后，钻机移位对孔，按上列步骤进行下一根桩的施工。施工中应注意的问题：施工前应检查施工机械、电气设备、仪表仪器及机具等，确认完好后方准使用。设计上要求搭接的桩体，须连续施工，一般相邻的施工间隔时间不超过8h。若因停电、机械故障而超过允许时间，应征得设计部门的同意，采取适宜的补救措施。对于土体含水量很高、强度很底的软弱土或可能出现液化的粉土，可在向下钻进搅拌的同时，喷射水泥粉，从而达到改善土的稠度，防止应压缩空气的脉动致使粉土的液化。喷粉时要求灰罐内的气压比管道内的气压高0.02～0.05MPa，以确保正常的送粉。桩体施工的过程中，应注意观察钻机的状况，如发现钻机不正常的振动、晃动、倾斜、移位等现象，应及时停钻检查，必要时应提钻重打。
　　三、结语
　　 总之，水泥深层搅拌桩是进行软基加固的一种有效形式，是国内、外目前进行地基处理的主流技术之一，在我国也得到了迅速的发展和推广应用，具有经济、施工方便等优点，在施工过程中，必须加强管理认识、紧抓施工环节、严格质量要求，唯有如此，才能严格控制工程质量。
　　
　　参考文献：
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　　[3]徐至均.水泥土搅拌法处理地基[M].北京:机械工业出版社,2004.
　　
　　
　　
　　
　　

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