浅谈如何控制深层水泥搅拌桩成桩质量

徐立志

身份证号 320123198109173230

浅谈如何控制深层水泥搅拌桩成桩质量

徐立志

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水泥搅拌桩在软基处理中得到越来越多的广泛应用，且工艺也日趋成熟，然而在施工过程中发现水泥搅拌桩深层成桩质量较差、施工中可变因素较多，控制难度较大，因此如何有效提高深层水泥搅拌桩成桩技术便成为普遍关注的课题。本文介绍了深层水泥搅拌桩成桩技术，以期能为今后的深层搅拌桩施工提供帮助。

深层水泥搅拌桩；提升喷浆；喷浆口设置

1 工程概况

浦口新城临江路工程沿线场地处于长江漫滩地貌，施工范围内有多处明塘、低洼地段。路基段软土厚度达21m，为淤泥质粉质粘土。为控制桥头路基沉降和满足稳定性要求，临江路全线桥头过渡段采用水泥土搅拌桩处理软基。水泥土搅拌桩桩径500mm，桩长15m，桩间距1.1m,正三角形布置，采用42.5复合硅酸盐水泥，水泥掺量18%，全线工程量76.54万延米。施工设备为两台SJB-Ⅱ双轴搅拌桩机(2×45kw),采用四搅两喷施工工艺。

2 现状调查

（1）地面涌浆现象严重，深层桩芯样较松散不完整。经现场检查，发现实际施工喷浆顺序为先下沉喷浆，发现地面涌浆现象严重，出现概率达到10.2%，详见表1。同时对前期施工的桩进行28天抽取芯样，深层桩芯样较松散不完整。

表1 深层搅拌桩施工涌浆情况统计表

（2）钻进过程中喷浆口易堵塞，抱钻现象严重。经现场检查发现，抱钻的概率达到11%（见表2）,且绝大部分出现在深层10m～15m较硬的土层中。

表2 深层搅拌桩施工涌浆情况统计表

3 原因分析

3.1 喷浆方式不合理

经专家论证，现场首次下沉切土搅拌时喷浆，土未完全搅碎，浆液不易扩散，浆液沿搅拌轴溢出地面。另外随深度加深，浆液分配不合理，土愈硬，下沉愈慢，水泥浆愈多；土愈软，下沉愈快，水泥浆愈少。

3.2 叶片与喷浆口设置不合理

经专家论证，发现两台桩机钻头均只采用一层叶片，导致切土不够充分，造成桩身均匀性差；喷浆口均位于钻杆上，钻进喷浆过程中水泥浆多集中在喷浆口的桩轴附近，且喷浆口位于叶片下方，钻进中造成堵塞。

4 解决措施

4.1 优化喷浆顺序

（1）改首次下沉喷浆为提升喷浆。首次下沉喷浆易引起地面涌浆现象严重，从而导致成桩质量较差，相较以往普遍使用的首次下沉喷浆，采用提升喷浆能有效减少地面涌浆，且本工程地下水位较高，切土能力也足够保证切碎下层土。

（2）控制第一次下沉搅拌头采用低速，第一次提升及以后的复搅根据电流的变化情况采用中速或高速档位成桩。

（3）为确保水泥在桩身中的各段含量均匀，采用变量方法供浆，即供浆速度与桩机的搅拌成桩速度相匹配。

4.2 改进钻头

现场指导桩机操作人员将下层叶片平状改为35°斜状；其上36cm处加焊一层叶片，叶片厚度3cm，搅拌叶片宽度6cm；喷浆口设置置于叶片中部，且设置于叶片旋进方向后侧。按照此方法改进的钻头能够避免浆液集中在喷浆口的桩轴附近，造成叶片外缘缺浆，形成水泥浆富集。

5 效果验证

（1）通过分时段统计泥浆计小票，压降速率较均匀，供浆速度与桩机的搅拌成桩速度相匹配，在成桩过程中均匀给浆。

（2）地面翻浆现象明显减少，根据与前期要因确认时统计的出现率对比，涌浆现象由10.2%下降到3.1%。

（3）经过钻头改进调整后现场搅拌桩试桩，电机电流对比能看出钻进过程中明显切土顺畅，无卡钻和顿挫现象。抱钻现象由11%减少至2.1%。

（4）为较确切的对实施效果进行验证，对桩施工完成后28d和90d后分别进行取样检测，深层桩芯样较连续、完整，桩身均匀性较好，90天无侧限抗压强度均达到了1.4MPa以上。

6 总结

目前，浦口新城临江路软基处理工程已经顺利竣工，我公司赢得良好质量信誉同时得到了设计、业主、监理、质监等相关单位的一致好评，为工程创优打下了坚实的基础，取得良好的社会经济效益。本次改进的机头和优化的工艺，为类似工程的施工积累了积极宝贵的技术经验。同时，在浦口新城临江路软基处理工程中成功应用，说明其能够被推广。

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.148