市政道路深层水泥搅拌桩施工分析

王洪伟

（中土集团南方建设发展有限公司，广东珠海519000）

1 引言

江门人才岛市政工程振兴大道（F 片区）位于广东省江门市蓬江区潮连岛岛尾片区，北起潮连大道，南至F 片区环岛公园机耕路，道路等级为城市次干路，红线宽度50m，道路设计全长368.311m，属新建道路。项目建设工期紧，根据地勘报告反映的地质情况，深层水泥搅拌桩采用圆形桩，桩径为800mm，桩长根据软土埋置深度和沉降及稳定性计算确定最长桩为27.5m，按正三角形布置，桩间距S 为1.6m。

2 超深水泥搅拌桩施工方案

2.1 单轴大扭矩搅拌桩机具工艺施工的主要机具

单轴大扭矩搅拌桩机具工艺施工的主要机具包括：（1）PH-5D 型大扭矩搅拌桩机，钻机塔架高度大于28m，钻机功率55kW；（2）配套设备有：水泥浆搅拌机，功率2.2kW；LMCJA 智能压浆机，最大工作压力1.5MPa，压降流量3m3/h；100kV·A 发电机，用于现场施工照明及机械设备供电；PC200挖掘机，用于施工现场场地平整、土方工程及桩头开挖工作。

2.2 施工流程

施工流程为：测量放线→场地平整→桩位定位→钻机就位→桩机施工→填写施工记录→桩机移位→施工完毕→试验检测。

2.3 施工要点

该项目水泥搅拌桩的施工要点包括：（1）施工前平整场地，清除桩位处地上、地下一切障碍，按照软基处理平面图并结合实际已施工完成桩的桩位做好每一根桩的放位工作；（2）保证水泥质量，对每批进场水泥均收取出厂化验单；（3）注意水泥存放，存放处预搭平台，下垫木板，上盖棚条布，避免水浸受潮；（4）水泥浆搅拌机倒入贮浆池前，严格过滤，将水泥块、纸片等杂物滤掉，贮浆容量适中，保证有一定灰浆泵输浆、灰浆经输浆管到达搅拌机钻头喷浆口的时间、钻进及提升速度等工艺参数；（6）桩机预先用水平尺调平，使钻杆垂直水平地面，然后在钻塔上悬挂铅垂，将锥尖对准点标记好，以后每次施工1个桩位，升降4 个液压支腿，使铅垂对准标记点。施工中保持搅拌桩底盘和导向架的竖直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%，桩位的偏差不得大于50mm；成桩直径和桩长不得小于设计值；（7）施工中应严格控制喷浆量及搅拌提升速度，以保证加固范围内每一深度得以充分搅拌；确保桩身强度和均匀性。要求提升速度不大于0.8m/min。桩体经检查合格后，方可进行下一道施工工序；（8）停浆面应高于桩顶设计标高300mm，在施工褥垫层时，应将桩顶施工质量较差的桩段用人工挖除；（9）做好施工记录，准确记录各班施工的桩号、桩长、浆量、下沉或提升时间，施工中发现问题及时处理，现场随时抽检记录，下班后，及时整理当天施工报表；（10）成桩过程中，由于停电、设备故障等原因造成停机，使成桩工艺中断，当搅拌机重新起动时，均应将搅拌机下沉至断桩处下面0.5m，再继续往上制桩。若停机3h，应拆卸输浆管彻底清洗管路，以防止浆液硬结堵管；（11）经常检查钻头直径，发现小于800mm，则立即更换[1]；（12）搅拌桩机械搅拌头必须为厂家原装，严禁采用改装搅拌头；（13）施工所用水泥应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送浆应连续进行；（14）搅拌桩处理宽度应保证路基下坡脚外侧至少两排，桩顶设置50cm 级配碎石垫层，最大粒径不超过20mm，夯填度不大于0.90；（15）施工中应采用流量泵控制喷浆速度，施工配备注浆泵的额定压力不小于5MPa。

3 施工中遇见的问题及处理方法

3.1 施工中遇见的问题

施工前，应先试桩，按照设计图纸要求，试桩参数如下：水泥搅拌桩的施工设计要求直径为800mm，采用湿法施工，暂定固化剂采用425 普通硅酸盐水泥，水泥参入量为15%～18%，800mm 搅拌桩水泥掺量不少于115kg/m，水泥浆水灰比0.45～0.55，桩身28d 无侧限抗压强度≥0.8MPa，90d 无侧限抗压强度≥1.8MPa。采用单向搅拌桩机，钻进速度0.5～0.8m/min，提升速度0.4～0.7m/min，复搅时提升速度0.8m/min，搅拌转速r=30～50 转/min，钻进、复搅、提升时管道压力0.1～0.2MPa，喷浆时管道压力为0.25～0.40MPa。按照设计图纸要求的参数进行试桩，28d 抽芯取样芯样不完整，10m 以下桩身不成型。

3.2 处理方法

因试桩效果不满足设计要求，为保证施工质量满足规范设计及使用功能的要求，根据深层桩施工特点，对振兴大道（F 片区）水泥搅拌桩参数进行调整，主要调整注浆压力值及水泥参量，调整后详细参数：水泥搅拌桩的施工设计要求直径为800mm，采用湿法施工，暂定固化剂采用42.5 普通硅酸盐水泥，水泥参入量为18%，800mm 搅拌桩水泥掺量不少于115kg/m，水泥浆水灰比0.45～0.55，桩身28d 无侧限抗压强度≥0.8MPa，90d 无侧限抗压强度≥1.8MPa。采用单向搅拌桩机，钻进速度0.5～0.8m/min，提升速度0.4～0.7m/min，复搅时提升速度0.8m/min，搅拌转速r=30～50r/min，钻进、复搅、提升时管道压力0.1～0.2MPa，喷浆时管道压力为1.2～1.40MPa，详见表1。

表1 参数调整表

调整后，按要求对水泥搅拌桩进行抽芯、单桩及复合地基检测，28d 抽芯芯样完整，单桩及复合地基检测均满足设计要求。

4 结语

深层水泥搅拌桩处理过程较快，可以快速投入使用。但深层水泥搅拌软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不满足设计及规范要求，则很难进行补救且在构成隐患。因此，在施工中需要紧抓施工环节，严格控制施工过程中的施工管理。根据现场实际地质情况对工艺等做出必要的调整，有利于保证工程质量。

深层搅拌桩经调整参数后在振兴大道（F 片区）工程的施工中是成功的，适合在其他地质情况类似地区的地基加固处理工程中进行使用推广。