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搅拌桩施工技术方案

一、工程概况

根据招标文件，在堤防新建垂直防渗2处，设水泥土搅拌桩防渗墙。

水泥搅拌桩防渗墙，墙体抗压强度宜大于1.0MPa，渗透系数小于1×10-5cm/s。水泥搅拌桩成墙厚度为0.3m。桩间搭接长度不小于5cm。

二、施工工艺流程

本项目搅拌桩拟采用“一喷双搅”湿法施工工艺，一喷为在下钻的过程中，一次性将设计水泥灰量喷完；双搅为正、反两个方向的搅拌和在下钻、提升过程中的搅拌。

“一喷双搅”工艺施工流程如图所示。

水泥搅拌桩施工工艺流程图

三、施工准备

1.施工放样

在搅拌桩施工前，根据桩位置和设计参数在施工平面画布桩图。依布桩图放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样。

2.查明障碍物

地下有无大块石、树根、地下管线等，空中有无高压线。障碍物均应事先消除。

3.施工场地

地面土质较差、承载力较低时，应铺设砂砾石垫层，以满足施工机械场地行走要求。

4.材料要求

固化剂主剂采用42.5号普通硅酸盐水泥，水泥出厂具有质量保证单，并确保在有效期内使用。在水泥使用前按规定进行强度、安定性等材质试验,必须经检验合格后才能进行使用。严禁使用过期、受潮结块变性的劣质水泥。

5.施工机械

钻孔及喷粉机械选用SPM-5Ⅲ18型，配备20m3空压机一台，其他辅助设备按需要配置。

6.试桩

搅拌桩正式施工前要先进行成桩试验，试桩数不少于5根，水泥掺入量一般为7％～20％，实际施工中应根据试验最终确定水泥掺入量。粉喷桩施工前应做好加固土室内试验，根据设计要求的无侧限抗压强度，按7天龄期的试验成果求出合适的掺入比，以确定：①要穿过软土层的实际深度；②了解各软土的阻力，以确定钻进及提升速度和喷粉量。

在实际工作中根据其抽芯质量情况发现，对含水量较大的软土，提升速度要慢，风量要大才能保证成桩质量；对砂层，特别是粗砂层，提升速度应较淤泥层快，风量应较淤泥层的小。

试桩采用的工艺参数为：钻进速度：V=0.6m/min；提升速度：V=0.7m/min;搅拌速度：R=40R/min；气体流量：Q=20L/S；空气压力：P=0.3Mpa。通过试桩取得钻进速度、喷粉压力、提升时的速度等技术参数，并将试桩报告上报监理审批，作为正式施工参数。

四、成桩施工

1.钻机对位

根据设计桩位，确定加固机体的位置，钻机井架上必须设置标准而又显著的深度标志尺。钻机就位时必须调平，用水平尺来测量粉喷机械的水平，用垂球测定钻机井架的垂直，使搅拌轴保持垂直，以确定成桩的垂直度。

桩位误差不应大于5cm，钻机钻杆倾斜度不大于1%。

2.下钻

先启动内钻杆钻头（反向），后启动外钻杆钻头（正向），然后启动加压装置，加压装置中的链条同时对内外钻杆加压，使内外钻杆沿导向架向下，内钻头先切土、入土，外钻头后入土、搅拌；

3.喷灰、搅拌

开启喷灰装置，在内钻头（反向）入土后喷灰，其二层旋转叶片作用为：下面一层是破土，上面一层为搅拌；外钻头（正向）入土后，其二层旋转叶片作用为搅拌、压灰；直到设计深度，停止喷灰。

4.提升、搅拌

在达到设计深度时，对加压装置换向，链条将钻头提升至设计桩顶标高，完成双向搅拌粉喷桩施工。

5.停气移位

提升至停灰面顶旋转1分钟，将钻头提离至地面0.2m，打开阀门，减压放气。钻机移位对孔，施工下一根桩。

五、搅拌桩施工注意事项

（1）影响垂直度的因素

1）主机本身的误差。施工前可量测检查桩架上的吊锤垂直度，若垂直度误差超过0.1%时，应对主机进行调整。

2）操作过程的调平误差、支腿下陷误差。设备应安设测斜装置，若机架倾斜大于0.3%时应及时调平。

3）地层中障碍物阻碍钻进，造成钻杆钻头移位。施工前开挖约0.8m深的导向沟，若有障碍物可挖除。当障碍物埋深大于2m时，经监理、设计同意后可避开障碍物成墙。

（2）输浆量和提升下降速度的协调

1）施工前应先做试验了解地层软硬，适宜的下钻和提升速度，地层吸浆情况和浆量多少等。同一个施工段吸浆情况变化不会太大，但若遇有孔洞或松散土层，吸浆会大大增加，应即时补浆，直至孔口微微翻浆。

2）主机操控和输浆作业应密切配合，在操作时要有约定的信号。

（3）水灰比的影响

1）减小水灰比可提高土层中的水泥掺入量，提高水泥土的抗渗能力。

2）对水泥土搅拌均匀程度的影响：在桩顶施工防渗墙时，由于桩顶土含水量低，若水灰比过小，使得水泥浆和原土搅拌不均匀，甚至水泥浆和土分离，导致无法成墙，达不到截渗效果。

3）输浆管管径较小，过稠的浆液容易堵塞管道。

六、水泥土搅拌桩施工常见问题处理措施及注意事项

水泥土搅拌桩防渗墙施工常见问题处理措施如下：

施工中常见问题和处理方法

常见问题

发生原因

处理方法

预搅下沉困难，电流值大，开关跳闸

电压偏低

调高电压

土质硬，阻力太大

适量冲水或加稀浆下沉

遇大石块、树根等障碍物

挖除障碍物，或移桩