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1、铁路软基处理中水泥深层搅拌桩的施工要点1前言水泥深层搅拌桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。水泥深层搅拌桩是以水泥浆体作为固化剂的主剂，通过搅拌头强制将软土和水泥浆拌合在一起，形成复合地基。使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层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课题。2水泥深层搅拌桩技术的特点2.1适用范围广。水泥深层搅拌桩技术适用于淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土等软土地基，目前在粉砂土地基中最大施工深度达19米。2.2处理可靠，渗透系数小。采用双排梅花型的布置形式，处理更加可
2、靠，水泥土28天龄期的抗渗系数小于a*10-7cm/s。2.3施工机具简单。所用的施工机具比较简单，目前市场上有生产。2.4充分利用软土。由于利用深层搅拌机就地将土体和水泥固化剂强制进行搅拌，充分的利用软土，避免了大量挖掘和弃土。2.5对周围环境无污染。在加固过程中对周围土体无扰动，施工时无振动、无噪间，对周围环境无污染。2.6节约资金。与目前常用的混凝土地下连续墙、地下喷浆等防渗技术相比，处理费用低廉。3水泥深层搅拌桩技术原理与基本性能。3.1深基坑开挖以后，地下水形成一定的水位差，使地水由高处向低处渗流，在渗流的作用下，基坑底部出现渗透不稳定时，往往会发生基底隆起或产生流砂。在饱和软粘土中
3、会产生流土，在砾石土层中则由于其中的细颗粒流走而产生管涌现象。这些渗透不稳定现象的出现，会危及基坑的安全。3.2水泥土搅拌桩工艺是采用深搅桩机械钻进、喷水泥浆并强制与土搅拌而形成柱状固体，通过水泥水解、水化反应所略.4材料要求水泥宜采用普通水泥或矿渣水泥，应是国家免检产品。严禁使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。对非免检厂生产的水泥，应分批提供有关标号、安定性等实验报告。有条件地区可采用石膏粉作为掺加剂，有利于强度的提高。施工实际使用的固化剂和外掺剂，必须通过室内试验的检验，符合设计要求后、方可使用。5采用的施工机械主机为深层搅拌机，有双搅拌轴中心管输浆方式和单搅拌轴叶片喷浆方式两种；配套机
4、械主要有灰浆拌制机、集料斗、灰浆泵、控制柜及计量装置。6劳动力组织每台班深层搅拌机械由810人组成：班长：1名，负责深层搅拌施工指挥，协调各工序间的操作联系；司机：1名，按照班长发出的信号，正确操纵搅拌机的下沉、提升、喷浆、停浆等；观察和检查搅拌机运转情况，做好维修保养工作；司泵工：1名，负责指挥灰浆制备，泵送系统的正常运转，做好水泥浆制备设备保养，负责输浆管路的清洗；记录：1名，依据设计要求，测定搅拌桩每延米的灌浆量；发现停浆时立即通知班长，采取补救措施；同时记录施工中的各种数据，复查桩位、水泥浆配比等；拌浆工：2名，按设计配合比制备水泥浆固化剂，并按照司泵工的指挥，将水泥浆倒入集料斗；供料
5、工：2名，负责搬运水泥及外掺剂；负责散装水泥的过磅秤量，并装入临时备用的水泥袋；另外每台套机械应配备一名机修工和一名电工，保证整套机械和现场施工的正常进行。7试桩7.1水泥深层搅拌桩施工前必须进行成桩试验，应达到下列要求并取得以下技术参数：满足设计喷入量的各种技术参数，如钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷入量等。确定搅拌的均匀性。掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施。根据地层、地质情况确定覆喷范围，成桩工艺性试验桩数不宜少于5根。7.2水泥深层搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温
6、对处理效果的影响。7.3深层搅拌桩施工是藉搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。7.4每个标段的试桩不少于5根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7天后直接开挖取出，或至少14天后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。8施工准备依据工程地质勘察资料，进行室内配合比试验，结合设计要求，选择最佳水泥掺入比，确定搅拌施工工艺
7、参数。编制水泥深层搅拌桩施工方案，做好现场平面布置，安排好打桩施工流水。布置水泥浆制备系统和泵送系统，且考虑泵送距离不宜大于lOOm。清理施工现场的地下、地面及空中障碍，以利安全施工。按设计要求，进行现场测量放线，定出每一个桩位，并打入小木桩。9施工工艺流程桩位放样钻机就位检验、调整钻机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。10设计参数及要求(1)水泥掺入比12；(2)室内配合比设计7d无侧限抗压强度：qu08MPa，28d无侧限抗压强度：qu16MPa，90d无侧限抗压强度：qu24
8、MPa；(3)现场质量检测28d取芯强度：R2808MPa，90d取芯强度：R9012MPa，单桩承载力210KPa，复合地基承载力170KPa。11施工控制11.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。11.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。11.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、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。11.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆
9、比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。工程监理11.5水泥搅拌配合比：水灰比0.450.50、水泥掺量12、每米掺灰量46.25kg、高效减水剂0.5。11.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。11.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。11.8施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。11.9施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。监理工程师论坛http:/