深层搅拌桩处理建筑地基的应用研究

刘 晨（兰州交通大学博文学院，甘肃 兰州 730101）

在建筑工程施工过程中，建筑地基稳定性将直接影响到上部结构的稳固性，在建筑地基施工过程中，深层搅拌桩技术属于经常使用到的技术手段，通过梳理该技术在建筑地基处理过程中需要注意的相关内容，不仅可以加快建筑地基工程施工速度，而且能够稳定建筑工程基础，提升建筑工程的作业质量。

1 深层搅拌桩处理技术应用原理

深层搅拌法是利用特制的深层搅拌机械将地基土与水泥、石灰等固化剂，就地强制搅拌在一起，使固化剂和软土之间产生一系列物理化学反应，结成具有整体性、水稳定性和一定强度的复合优质地基。沿深度方向形成的圆柱体，即为深层搅拌桩，因此该法也称为深层搅拌桩加固方法。深层搅拌桩加固软土地基的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，它与混凝土的硬化机理有所不同，混凝土的硬化主要是水泥在粗填充料中进行水解和水化作用，所以凝结速度较快。而在水泥加固土中，由于水泥掺量很小，水泥的水解和水化反应完全是在具有一定活性的介质土的围绕下进行的，所以硬化速度缓慢且作用复杂，因此水泥加固土强度的增长过程也较混凝土缓慢。

2 深层搅拌桩处理建筑地基的应用要点

2.1 桩位的测量放线

在技术应用过程中，该作业环节属于基础的工作环节，但该环节的作业质量将直接影响到后续作业活动推进过程的有序性。在具体作业期间，需要基于施工图纸内容在区域内设置控制点，根据测量控制点进行测量放线，除轴线控制点以外在桩位中心线上每隔25m设置控制点。根据桩位图及现场测量控制点用全站仪测放桩位，误差控制在20mm以内。施工时必须根据桩位图用毛竹片或石灰粉放出桩位，并认真做好施工记录，桩机移位时尽可能准确无误，严防发生漏桩及桩位偏差过大。对于放样点也需要做好桩点编号工作，并且在工作结束后，对于所有布设的桩位进行检查，确定没有遗漏之后，可进入下一作业环节。

2.2 深层搅拌机定位

在深层搅拌桩位置确定后，进入到深层搅拌桩定位环节，在此作业环节中，需要注意以下几点：第一，做好场面平整和补强工作，清理场地内的不平整面，而且在此过程中也需要对桩位周边环境进行补强，如浇筑混凝土临时作业平台，提前利用夯击提升土层压实度，从而避免深层搅拌机在工作过程中出现倾斜问题，影响到作业活动的有序进行；第二，严格按照要求来完成机械设备的安装，而且对于安装精准度进行控制，一般情况下，搅拌机和桩位中线偏差不能超过10mm，初始垂直偏差度控制在1%，满足垂直作业的基础要求；第三，后续作业活动开始时，需要在设备正面与侧面悬挂两组重心锤，根据指示结果来调整搅拌机工作状态，从而确保作业过程的合理性。

2.3 预搅下沉作业

完成前期基础准备工作之后，进入到预搅作业环节，具体作业过程中，需要注意以下几方面内容：第一，在预搅下沉过程中，尽量减少冲水作业，降低搅拌桩中含水量，提升桩结构本身的稳定性。如果下沉过程中，所遇到的土层硬度较大，那么此时则可以通过适当冲水的方式，来软化土层加快下沉速度，同时也需要对浆液水灰比进行调整，从而避免水量过多对桩身强度带来的影响；第二，对于预搅下沉期间的速度进行控制，常规状态下的下沉速度需控制在0.38m/min～0.75m/min，根据搅拌过程中土层硬度来进行调整，使整个作业活动可以按照既定顺序有序展开，确保最终作业结果的可靠性。

2.4 配制水泥浆液

在该环节施工活动开始前，需要着重关注以下内容：第一，做好基础参数的计算工作，在工作前按照要求，需要对搅拌桶的容积进行确定，基于搅拌桶容积，结合规范要求中的参考条件，对于水灰比参数、水泥添加量等参数进行确定。在此过程中，也会在实验室内完成该参数内容的校核与调整，从而获取到合理的水泥浆液拌和比例，满足作业过程的相关要求。同时在搅拌桶计算过程中，需要根据已经明确的搅拌比例，在搅拌桶上对参数内容进行标记，这样可以有效提升水泥用量的合理性，满足相应的应用管理需求。在条件允许的情况下，可以每一台深层搅拌机都配置独立的水泥库，提升工作内容的针对性。期间也需要做好水泥用量的复核工作，保证水泥浆的持续搅拌，避免泥浆出现离析问题，影响后续作业活动的进行。

2.5 喷浆搅拌、提升

在该环节作业过程中，保持持续搅拌的情况，确保土体完全破碎，这样也有利于土体和水泥浆进行充分混合，形成稳定的建筑桩结构。搅拌机搅拌速度基本控制在0.32m/min～0.50m/min，确保水泥浆液能够和周围土体充分混合在一起。该区域搅拌工作结束后，开始向上提升，搅拌机提升速度保持0.3m/min～0.5m/min，保持连续搅拌、匀速提升的状态，直到搅拌机重新回到地面，完成整个作业过程施工。如果在作业过程中出现了故障问题，作业过程暂停，那么搅拌机需要在原液面位置基础上下沉0.5m，等待故障问题解决后重新恢复作业。需要注意的是，如果故障问题超过3h没有得到解决，此时需要将管道拆卸下来进行清洗，防止泥浆固结造成管道堵塞，等待故障排查完之后重新连接管道展开作业。

2.6 移位和设备清洗

在此过程中，需要提前规划好移位线路，在建筑地基布设过程中，多采用梅花型进行桩位布设，移位需要根据该规律进行布置，期间也需要兼顾安装质量、垂直度等参数的控制，从而确保移位后各项参数内容的合理性。在所有工作内容结束后，进入到设备清洗环节，在此过程中需要明确相应的清洗顺序，搅拌机叶片直接暴露在空气中，短时间内容易凝结，因此需在第一时间对其进行清洗，同时拆卸管道，清洗管道内部，待管道内部清洗干净，流出水体为清水之后，进入到下一环节的作业活动[1]。

3 深层搅拌桩处理过程的质量控制要点

3.1 施工材料质量控制

深层搅拌桩技术在应用过程中，会使用到许多施工原材料，这些施工原材料的参数需要根据建筑工程地层情况进行调整。这也要求在前期做好基础资料的采集和整理工作，根据综合分析结果，来确定施工过程中所使用施工材料参数，制定合理的材料采购计划，和供应商之间建立稳定合作关系，确保材料供给过程的连续性。而且材料进场前应开展质量检查、应用期间质量抽检等工作，避免材料混用、变质材料混入等问题，进而提升技术作业效果[2]。

3.2 施工记录质量控制

深层搅拌桩技术在应用过程中，需要全过程融入记录工作，对于区域地质资料、作业情况等内容进行记录，每天对资料内容进行汇总，校核记录内容的准确性，确定没有问题后以电子记录的形式录入到电脑中进行存储。在出现施工问题后，利用先前存储的施工记录，确认施工问题的具体原因，据此来拟定相关的处理措施，从而营造良好的施工作业环境，加快工程作业活动的推进速度[3]。

3.3 施工设备质量控制

在前期施工设备采购过程中，需要根据具体情况来拟定相应的采购计划和租赁计划，在确保施工活动顺利进行的基础上减少施工成本支出。同时也需要拟定合理的设备养护计划，在养护计划中需要明确养护周期、养护要求、养护记录、养护人员安排等内容，严格按照养护计划中的内容对施工设备进行检修。另外，还需要拟定应急养护计划，在搅拌机出现问题后可以及时做出处理，从而加快故障排查速度，营造良好的工程作业环境[4]。

3.4 人员作业质量控制

做好人员作业质量控制，能够减少人为操作失误带来的负面影响，确保工程作业结果的可靠性。施工单位需要做好作业人员安全操作意识培训、施工技术培训，使其可以养成良好的操作习惯。搭配现场监督管理制度和责任管理制度的实施，可以对施工人员操作行为起到很好的约束性，优化建筑地基工程作业环境[5]。

4 结语

做好施工材料质量控制，有利于后续作业活动的有序进行，加强施工记录质量控制，可以为问题整理提供参考，做好施工设备质量控制，可以加快建筑地基工程作业速度，做好人员作业质量控制，能够减少人为操作失误带来的负面影响。通过采取合理措施加强深层搅拌桩技术施工管理，对于加快建筑地基工程作业速度有着积极的意义。