论文部分内容阅读
【摘 要】水泥搅拌桩是一种应用较为广泛的地基加固方法，通常应用于加固饱和软粘土，其利用了水泥材料作为固化剂，通过成桩搅拌设备，在地基深处与地基软土进行搅拌，通过其产生的化学物理反应使软土硬结而提高地基强度。
【关键词】水泥搅拌桩；工艺；施工方法
0.前言
水泥搅拌桩在工程中的地基加固过程中得到广泛的应用，本文浅谈了水泥搅拌桩的施工方法中的施工工艺工序、施工要求及施工工程检测，并对在施工过程中主要的质量事故的预防处理进行了浅析。
1.水泥搅拌桩的施工方法
1.1水泥搅拌桩的施工工艺及工序
水泥搅拌桩的施工工艺的步骤大致为：施工准备→桩位放设→桩机对位→加固浆液制备→钻进至设计标高（同时喷浆）→提升喷浆搅拌→复搅（或复喷）→检查核实电脑记录→成桩结束。
水泥搅拌桩的施工工序可分成八步：恢复中线、试桩、桩机就位、拌制固化剂浆液、喷搅下沉、搅拌提升、重复搅拌下沉、移位。恢复中线：为了满足水泥搅拌桩的现场施工要求，首先就要恢复中线，放出施工路段边线桩，清除、平整原地基。试桩就是在水泥搅拌桩正式施工之前做水泥土工艺性试验，通过试桩才能明确满足要求的施工工艺参数、水泥的掺入量等，试桩对施工起到指导作用。桩机就位就是将桩机移动至指定位置对好桩位，垂直度控制在≤1.0%。拌制固化剂浆液则是深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液，水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。喷搅下沉：开启深层搅拌机主电机，桩机垂直下沉，速度为1.0-1.2m/分，在下沉过程中，保证工作电流不大于额定值。搅拌提升：当深层搅拌到达设计深度后，微停后搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。重复搅拌下沉：重复前次作业。每根桩均要进行复搅复喷。移位：成桩结束后，清理完钻杆和压浆管道，进行桩机移位，每班必须认真、真实进行成桩记录；桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。
1.2水泥搅拌桩的施工要求
在施工前必须向监理提供浆喷桩机技术性参数并经监理确认。在桩机开始施工之前，一定要进行几次试桩来确定施工工艺参数和方案，并对施工场地进行清理，出去其杂草杂物，确保地面平整。在施工过程中应严格遵循施工工艺方案。必须按照设计的桩位、桩长、桩数、喷浆量、复搅长度及试桩确定的参数施工，桩位允许偏差为±10cm，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于 1.0%，桩体强度不应低于设计值。水泥土最小水泥掺入量为60～65kg/m。成桩过程中应定时检查搅拌叶片是否变形和磨损，确保直径磨损量不大于10mm，如果超过则应及时更换。当钻头叶片提升至地面以下 0.5 米时应停止喷浆，桩头以下一定范围内应实施复搅。在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，第二喷浆接桩时，其重叠长度不得小于 0.5米，接桩时间不大于 24 小时。部分的施工地域低下有油、气管道等，施工前一定要与有关部门签订相关的施工协议，并让相关部门到现场确定后才可施工，同时在施工过程中应设置警戒标志，保证安全施工。
1.3水泥搅拌桩施工工程控制
施工时应确保工作人员、现场技术人员、现场负责人等都已到位，责任到人。在水泥搅拌桩施工之前应用水清洗管道并检查有无堵塞情况发生，待水排干净后才可下钻。为了确保水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机互垂直两面上分别设置两个 0.5Kg 重的吊线锤，通过调节吊锤与钻杆之间的距离进行控制。水泥浆液配制严格按照水泥掺入比和水灰比进行。为确保桩身质量，应全程复搅。桩身上部1/2～1/3的桩长范围并不小于5m，必须进行重复搅拌。配制好的水泥浆在使用前要不停搅拌，如果因机械或停电等原因2小时内不能使用，不得再继续使用。喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录。现场施工人员认真填写施工原始记录。经常检查搅拌及钻头磨损情况，发现问题及时更换，正确搅拌桩直径为500mm。在成桩28天后，对单桩承载力及复合地基承载力进行检测。检测频率3‰，且每施工单元不少于3根。
表1 水泥搅拌桩检验项目
2.水泥搅拌桩施工时主要的质量事故的预防及处理
2.1桩机预搅下沉困难
当发生桩机预搅下沉困难时，可能由三种原因造成：一土层变化大，遇到硬土层，钻头阻力太大、二遇到块石、树根等不明障碍物时、三土质过粘、自重轻，难以下钻。如果是因为土层变化大，这时可以适当的冲水，但一定要控制好冲水量，因为冲水对成桩有一定的影响。如果是遇到块石、树根等不明障碍物时，钻头无法通过，这时可以采用人工挖孔来排除障碍物。挖的孔要用土分层回填夯实后，方可继续施工，以此确保挖孔不影响周围的桩。如果是因为土质过粘、自重轻，难以下钻。此时可增加配重。
2.2水泥浆和土拌合不均匀
水泥浆和土拌合不均匀的情况如果是桩中心水泥浆多，四周水泥浆少，这种情况的主要原因是注浆泵压力过小或是喷浆孔发生堵塞，水泥浆喷射不出，也可能是钻头喷浆孔的大小不正确。预防措施就是定期冲洗管路，防止发生堵塞。水泥浆和土拌合不均匀的情况如果是成桩后某一段水泥浆少，出现断桩现象。其主要原因是提升速度太快，但喷射量少，提升速度与喷浆量不协调而致使某一段水泥浆少，出现断桩现象。也可能是因为中途水泥浆不够或喷浆孔堵塞水泥浆喷射不出。当中途断浆或堵塞后，重新施工时应向下叠合 50cm 左右。
2.3电流过高致使跳闸
电流过高致使跳闸这种情况大多发生在第二次下沉过程中，这种情况的主要原因是由于第一次的喷射后，水泥土粘性变大，但再第二次下沉搅拌时钻翅被粘泥和水泥浆包围抱成一团，使得阻力变大，电流升高，电机发生跳闸。当发生这种状况是，应及时停止下沉，适量喷浆原地空转，再向上提升一段，待电流恢复正常后，再继续下沉。
2.4钻杆不转动拔不出来
发生钻杆不转动拔不出来这种状况的原因是钻头抱死，中途处理时间过长，延迟了时间，水泥浆强度增长和土层压力增大而使钻杆拔不出来。此时不能用卷扬机往上拉，以免出现意外。若埋置较浅时，用洛阳铲沿钻杆向下挖土。钻杆抱死后应及时处理以免无法拔出。
3.结语
软土地基处理不当，易造成路基的不均匀沉降，对工程施工危害较大。水泥搅拌桩是一种应用较为广泛的处理方法，，其施工方法的合理与否直接影响到成桩质量，所以在水泥搅拌桩施工时应做到严谨周密，保证路基地承载力满足设计要求。
【参考文献】
[1]杜永昌.高速与客运专线铁路施工工艺手册.科学技术文献出版社，2006，10.
[2]李开明.浅谈水泥搅拌桩试.桩试方法[J].江西建材，2009，（01）.
[3]南昌枢纽新建西环线工程.水泥搅拌桩加固地基设计图.
【关键词】水泥搅拌桩；工艺；施工方法
0.前言
水泥搅拌桩在工程中的地基加固过程中得到广泛的应用，本文浅谈了水泥搅拌桩的施工方法中的施工工艺工序、施工要求及施工工程检测，并对在施工过程中主要的质量事故的预防处理进行了浅析。
1.水泥搅拌桩的施工方法
1.1水泥搅拌桩的施工工艺及工序
水泥搅拌桩的施工工艺的步骤大致为：施工准备→桩位放设→桩机对位→加固浆液制备→钻进至设计标高（同时喷浆）→提升喷浆搅拌→复搅（或复喷）→检查核实电脑记录→成桩结束。
水泥搅拌桩的施工工序可分成八步：恢复中线、试桩、桩机就位、拌制固化剂浆液、喷搅下沉、搅拌提升、重复搅拌下沉、移位。恢复中线：为了满足水泥搅拌桩的现场施工要求，首先就要恢复中线，放出施工路段边线桩，清除、平整原地基。试桩就是在水泥搅拌桩正式施工之前做水泥土工艺性试验，通过试桩才能明确满足要求的施工工艺参数、水泥的掺入量等，试桩对施工起到指导作用。桩机就位就是将桩机移动至指定位置对好桩位，垂直度控制在≤1.0%。拌制固化剂浆液则是深层搅拌机搅拌下沉的同时，后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液，水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。喷搅下沉：开启深层搅拌机主电机，桩机垂直下沉，速度为1.0-1.2m/分，在下沉过程中，保证工作电流不大于额定值。搅拌提升：当深层搅拌到达设计深度后，微停后搅拌提升。提升过程中始终保持送浆连续，中间不得间断。重复搅拌下沉：重复前次作业。每根桩均要进行复搅复喷。移位：成桩结束后，清理完钻杆和压浆管道，进行桩机移位，每班必须认真、真实进行成桩记录；桩机移至下一桩位，重复进行上述步骤的施工。
1.2水泥搅拌桩的施工要求
在施工前必须向监理提供浆喷桩机技术性参数并经监理确认。在桩机开始施工之前，一定要进行几次试桩来确定施工工艺参数和方案，并对施工场地进行清理，出去其杂草杂物，确保地面平整。在施工过程中应严格遵循施工工艺方案。必须按照设计的桩位、桩长、桩数、喷浆量、复搅长度及试桩确定的参数施工，桩位允许偏差为±10cm，桩长不应小于设计值，垂直度偏差不应大于 1.0%，桩体强度不应低于设计值。水泥土最小水泥掺入量为60～65kg/m。成桩过程中应定时检查搅拌叶片是否变形和磨损，确保直径磨损量不大于10mm，如果超过则应及时更换。当钻头叶片提升至地面以下 0.5 米时应停止喷浆，桩头以下一定范围内应实施复搅。在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，第二喷浆接桩时，其重叠长度不得小于 0.5米，接桩时间不大于 24 小时。部分的施工地域低下有油、气管道等，施工前一定要与有关部门签订相关的施工协议，并让相关部门到现场确定后才可施工，同时在施工过程中应设置警戒标志，保证安全施工。
1.3水泥搅拌桩施工工程控制
施工时应确保工作人员、现场技术人员、现场负责人等都已到位，责任到人。在水泥搅拌桩施工之前应用水清洗管道并检查有无堵塞情况发生，待水排干净后才可下钻。为了确保水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机互垂直两面上分别设置两个 0.5Kg 重的吊线锤，通过调节吊锤与钻杆之间的距离进行控制。水泥浆液配制严格按照水泥掺入比和水灰比进行。为确保桩身质量，应全程复搅。桩身上部1/2～1/3的桩长范围并不小于5m，必须进行重复搅拌。配制好的水泥浆在使用前要不停搅拌，如果因机械或停电等原因2小时内不能使用，不得再继续使用。喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录。现场施工人员认真填写施工原始记录。经常检查搅拌及钻头磨损情况，发现问题及时更换，正确搅拌桩直径为500mm。在成桩28天后，对单桩承载力及复合地基承载力进行检测。检测频率3‰，且每施工单元不少于3根。
表1 水泥搅拌桩检验项目
2.水泥搅拌桩施工时主要的质量事故的预防及处理
2.1桩机预搅下沉困难
当发生桩机预搅下沉困难时，可能由三种原因造成：一土层变化大，遇到硬土层，钻头阻力太大、二遇到块石、树根等不明障碍物时、三土质过粘、自重轻，难以下钻。如果是因为土层变化大，这时可以适当的冲水，但一定要控制好冲水量，因为冲水对成桩有一定的影响。如果是遇到块石、树根等不明障碍物时，钻头无法通过，这时可以采用人工挖孔来排除障碍物。挖的孔要用土分层回填夯实后，方可继续施工，以此确保挖孔不影响周围的桩。如果是因为土质过粘、自重轻，难以下钻。此时可增加配重。
2.2水泥浆和土拌合不均匀
水泥浆和土拌合不均匀的情况如果是桩中心水泥浆多，四周水泥浆少，这种情况的主要原因是注浆泵压力过小或是喷浆孔发生堵塞，水泥浆喷射不出，也可能是钻头喷浆孔的大小不正确。预防措施就是定期冲洗管路，防止发生堵塞。水泥浆和土拌合不均匀的情况如果是成桩后某一段水泥浆少，出现断桩现象。其主要原因是提升速度太快，但喷射量少，提升速度与喷浆量不协调而致使某一段水泥浆少，出现断桩现象。也可能是因为中途水泥浆不够或喷浆孔堵塞水泥浆喷射不出。当中途断浆或堵塞后，重新施工时应向下叠合 50cm 左右。
2.3电流过高致使跳闸
电流过高致使跳闸这种情况大多发生在第二次下沉过程中，这种情况的主要原因是由于第一次的喷射后，水泥土粘性变大，但再第二次下沉搅拌时钻翅被粘泥和水泥浆包围抱成一团，使得阻力变大，电流升高，电机发生跳闸。当发生这种状况是，应及时停止下沉，适量喷浆原地空转，再向上提升一段，待电流恢复正常后，再继续下沉。
2.4钻杆不转动拔不出来
发生钻杆不转动拔不出来这种状况的原因是钻头抱死，中途处理时间过长，延迟了时间，水泥浆强度增长和土层压力增大而使钻杆拔不出来。此时不能用卷扬机往上拉，以免出现意外。若埋置较浅时，用洛阳铲沿钻杆向下挖土。钻杆抱死后应及时处理以免无法拔出。
3.结语
软土地基处理不当，易造成路基的不均匀沉降，对工程施工危害较大。水泥搅拌桩是一种应用较为广泛的处理方法，，其施工方法的合理与否直接影响到成桩质量，所以在水泥搅拌桩施工时应做到严谨周密，保证路基地承载力满足设计要求。
【参考文献】
[1]杜永昌.高速与客运专线铁路施工工艺手册.科学技术文献出版社，2006，10.
[2]李开明.浅谈水泥搅拌桩试.桩试方法[J].江西建材，2009，（01）.
[3]南昌枢纽新建西环线工程.水泥搅拌桩加固地基设计图.