水泥深层搅拌桩.docxVIP

浅谈水泥深层搅拌桩在钻孔灌注桩中的运用魏列平（葛洲坝集团第二工程有限公司汉孝二标项目部）摘要：利用水泥深层搅拌桩加固软土地基的原理和方法，结合我部桥梁桩基地质特性，采用在钻孔灌注桩周围搭接布置水泥深层搅拌桩，来加固软土地基，防止钻孔作业时塌孔。关键词：水泥深层搅拌桩、浆喷桩、搭接、地基、加固在汉孝城际铁路二标府河特大桥197#~205#、217#~219#承台桩基施工中，全部采用旋挖钻机成孔施工工艺，其上层覆盖有0.3~13.6m的淤泥层，成孔过程中极易塌孔。其中197#~203#承台桩基采用10m钢护筒的施工方案，由于护筒打拔机械多，垂直度难以控制，对工作面要求高，速度慢，造价高。为了提高桩基施工效率，抢抓施工黄金季节，加快施工进度。项目部决定在204#、205#、217#~219#承台桩基施工中，采用深层水泥搅拌桩（喷浆法），代替长护筒，对桩基施工平台进行处理。一、浆喷桩的布置204#、205#、217~219#承台桩基为每个承台10根灌注桩，桩径Φ100cm，在每根灌注桩周围打12根Φ50cm的浆喷水泥桩，在灌注桩周围搭接布置，桩长为12m。布置如图所示将喷桩平面布置图二、施工工艺及流程1、原材料和配合比的确定浆喷桩加固材料选用32.5R普通硅酸盐袋装水泥，水灰比根据试桩（5根）结果选取4.5~5.0，每根桩各加0.12kg的石膏和减水剂。每根浆喷桩用600kg水泥。 2、工艺流程场地平整→桩位放样→钻机就位→检验桩基整平机体→钻进至设计深度→反转提钻并喷水泥浆→至回填土面停止喷浆→反转提升至地表→成桩结束→施工下一根桩三、加固原理分析 1、加固原理施工原理：高压缩性的淤泥或淤泥质粘土，呈软塑性，力学强度极差易出现地基土破坏和滑动，在荷载作用下会产生较大沉降以及较大的侧向变形，基本无天然持力层。利用水泥、石膏等活性材料作为固化剂，通过机械作用，将地基深处的软塑土与固化剂强制充分搅拌，结硬成具有整体性，水稳定性和满足一定承载力要求的地基。 2、本工程的加固分析（1）在灌注桩周围搭接而成的环形水泥深层搅拌桩与周围土体充分搅拌，形成的水泥土能有效的阻止水的作用，降低水的渗透，并且在水的作用下，水泥深层搅拌桩的后期强度得到了大幅度提高，能有效的防止灌注桩在成孔过程的塌孔。（2）水泥深层搅拌桩的刚度要比灌注桩周围的淤泥质土刚度大的多，在每个灌注桩周围搭接成一个封闭的圆环，能分散每个承台桩体上产生的应力集中现象，将承台的土体分割成几个部分，每个部分都能限制和约束土体的侧向变形，阻止土体的移动。（3）水泥深层搅拌桩以浆液的形式注入土中，容易搅拌均匀。另外，可以直接把石膏按需要量倒入搅拌池，和水泥浆一起拌和均匀，压入土体中，对提高水泥桩强度有明显作用。四、水泥深层搅拌桩施工难点 1、配合比的确定通过对淤泥质土中有机质含量和含水量的测定，初步确定水泥种类与配合比，通过室内试验确定外加剂含量，在通过现场原位搅拌取样试验结果，来调整配合比。在原位钻孔桩周围进行工艺性试桩，测定其强度。2、搅拌工艺为了能充分将水泥浆与土体搅拌均匀，每根水泥桩在成桩过程中进行二次钻进。第一次钻进，在确认浆液从搅拌叶的出浆口喷出后，启动钻机沿顺时针方向边钻边注浆，直至设计桩长，再继续喷浆5分钟后停泵，改逆时针方向搅拌提升至设计桩顶，第一次搅拌结束。第二次钻进，以同样方式再次顺时针方向钻进注浆，停止注浆的位置以水泥用量达到每根桩设计用量为止，但不能影响搅拌机的继续钻入，直至设计桩长后，改逆时针方向搅拌提升到搅拌头露出地面。两次循环钻进成桩，经过上下两次循环钻进提升，使水泥浆在桩孔内搅拌4次，使之与土体充分搅拌。四、水泥深层搅拌桩施工注意事项 1、搅拌浆液时，应严格按照先加水，水泥，减水剂，石膏的顺序投料，每次搅拌时间不得少于2分钟，必须充分搅拌均匀。在投料时必须把水泥硬块用过滤筛剔出。 2、严格控制送浆压力（0.4~0.6MPa）,桩上部用低压力，下部用高压力，到淤泥质层时，适当增加送浆压力。搅拌提升速度0.5~0.8m/min, 下沉速度控制在1~1.2m/min之间。严格控制喷浆速度和复搅速度，严格尚未喷浆的情况下提升钻杆作业。 3、在确认水泥喷至孔底后，以1.08m/min的速度发转提升，在提升的同时连续喷浆，当提升到设计停灰标高时，应慢速在原地搅拌1~2分钟。 4、施工中出现卡钻时，可以采用复搅时沿钻杆加水减少摩擦阻力，已满足整桩复搅的需要。五、结束语利用水泥深层搅拌桩加固地基的原理，来加固钻孔灌注桩周围地基，代替长护筒施工的承台桩基，采用低应变检测桩基，全部钻孔桩都为一类桩。在钻孔作业时，未出现塌孔现象，每根钻孔桩都顺利完成。六、参考文献 1、莫海鸿杨小平《基础工程》第二版中国建筑工业出版社 2、刘孙玉《粉喷桩复合地基理论与工程应用》中