浅析沿海高速铁路软土地基水泥搅拌桩的施工

1、浅析沿海高速铁路软土地基水泥搅拌桩的施工工艺 摘要：在沿海地区广泛分布着海相沉积、湖相沉积和河相沉积的软弱淤泥粘土层。这种土的特点是含水量高、压缩性大、强度低、透水性差，因此在此种地基上修筑铁路必须采取加固处理措施才能满足工程要求。本文主要结合厦深铁路（福建段）标的水泥搅拌桩施工现场管理、施工工艺、质量控制等进行了阐述，并针对施工中出现的问题及施工中控制难点提出较为实用的处理措施。关键词：水泥搅拌桩、质量控制、施工工艺本文以厦深铁路（福建段）标目前正在施工的水泥搅拌桩为例，介绍了水泥搅拌桩施工工艺、质量控制等。1 工程概况水泥搅拌桩施工范围在角美车站站场范围，施工里程为D1K21+697D1K

2、21+780段以及D1K23+310D1K23+500段。水泥搅拌桩设计为：桩径0.5m，桩长5.5m12.2m，桩间距分0.95m、1.05m两种类型，采用正三角形布置，搅拌桩打穿软土层伸入下部W4层（闪长花岗岩）中不小于1.0m。加固处的地质情况为：表层土为淤泥质粉质黏土，厚35.5米；下卧层土为松软土，厚35米，局部段埋深较大达7.8m；下层为173层（强风化闪长花岗岩）。地下水发育，工程地质条件较差。2 施工情况2.1工艺流程施工准备桩位放样桩机对位加固浆液制备钻进至设计标高（同时喷浆并搅拌）提升复搅（同时喷浆)下沉复搅复搅提升至桩顶检查核实电脑记录成桩结束。2.2工艺要点与技术措施施

3、工场地平整：清除地面和地下障碍物。场地低洼处先抽水和清淤，分层夯实回填粘性土料。桩位放样：由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位，桩位平面偏差不大于5cm。桩机就位：采用卷扬机移动搅拌桩机到达作业位置，并调整井架垂直度；当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。备制水泥浆：开始按监理工程师批复的配合比拌制水泥浆，并将配制好的水泥浆倒入集料池中。同时开启集料池中的搅拌电动机，以防止浆液沉淀，造成浆液比重不足。预搅下沉：调试，检查桩机运转和输浆管畅通情况。启动搅拌机电动机，根据土质情况控制速率，控制在0.81.2m/min，放松起重机（或卷扬机）钢丝绳，使搅拌机沿导向架自上而下搅拌切土下沉，下

4、沉的速度可由电动机的电流监测表控制，约在4860A之间。若电流大于60A，则表明进入持力层。开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，使水泥浆和原地基土充分拌和，直到钻头下沉钻进至桩底标高。喷浆压力大于0.4MPa。应喷浆座底30秒钟，使浆液完全到达桩端。钻进深度由桩机上的电脑记录仪记录并打印。提升搅拌喷浆：搅拌机下沉到达设计深度后，严格按照试桩确定的提升速度提升搅拌机，同时喷浆，一直提升至桩顶设计标高。重复钻进搅拌、提升搅拌：这样，使水泥浆与土搅拌更加均匀。清洗：集料池中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的残存的水泥浆，直至清洗水不在浑浊，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。移位：重复

5、上述步骤，再进行下一根桩的施工。3 施工质量控制3.1 进场原材料的检测水泥搅拌桩用的材料为水、水泥和粉煤灰，在使用前，对水、水泥及粉煤灰抽样送检，检查合格后使用。3.2 桩位偏差的控制桩位放样控制：因深层搅拌桩桩位是规则、均匀分布，桩位间成行、成列，且距离相等，所以测量班放样时只须测出各行、列外围控制点，之后由现场技术人员依据已测控制点以钢尺放样桩位，放好的桩位先以竹签标记，再在竹签位置洒石灰以使桩位明显，方便钻机就位，并加强保护。钻机就位控制：钻机就位必须准确，在保证钻杆垂直的情况下慢速下落钻头，当钻头处于放样好的桩位正上方时表明桩位准确可以开钻，否则重新就位。垂直度控制：为保证桩体垂直度

6、满足规范要求，在桩机井架的正面和侧面各吊挂一个垂球，垂球重量不小于 2kg，通过控制锤球与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制，保证钻杆垂直，进而保证桩体垂直。3.3 桩长控制若电流大于60A且保持稳定增长趋势，则表明进入持力层。到持力层后再下钻一米就是该桩的桩底。3.4 桩径控制桩径主要由钻机钻头上的搅拌刀片直径确定，保证刀片直径略大于桩径 12cm，因搅拌刀片磨损较快，必须对刀片做经常性检查，一般每天检查一至两次。优化钻头形式，即在第一道刀片上设置喷浆孔，并在刀片下焊接34个竖向搅拌刀片，竖向搅拌刀片长度5cm，宽度2cm，以保证桩体的竖向搅拌效果，确保桩径。3.5 水泥用量控制水泥用量是

7、否达到设计要求决定着水泥搅拌桩施工质量。严格水泥出入库台帐及成桩统计，及时核对每延米桩水泥用量。3.6 水泥浆控制由于现场施工过程中，容易出现水泥浆拌制和使用的混淆，对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生，现场水泥浆搅拌罐与使用罐单独设置，每台桩机配备一个水泥浆搅拌罐与使用罐。在每台桩机施工第一根桩时，根据试桩的配合比参数称重，一般按8包水泥、2包粉煤灰（粉煤灰掺量为水泥重量的1/4），按试桩的水灰比称好重量后倒入搅拌罐，用木棍或竹棍量其深度，并在木棍或竹棍在水面位置订一铁钉作记号。因为每次拌制水泥浆所需的水是个定值，所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。搅拌灰浆时，应先加

8、水，然后按水泥、粉煤灰顺序投料，每次灰浆搅拌时间不得少于 2min，应将水泥浆充分拌匀。水泥浆从搅拌罐倒入使用罐时，必须过滤筛，把水泥硬块剔出。现场应配备水泥浆比重测定仪，便于监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。将水泥浆从搅拌罐倒入使用罐后，用竹棍或木棍测出其浆液高度，然后4等分，在每一等分处钉一铁钉，表示每一包水泥所配制的浆液。施工员在记录每根桩的水泥用量时，比如总共做了三灌浆液，使用灌中还剩下两刻度左右未使用，那么本根桩使用了10包水泥，查看桩长，可以马上知道本根桩水泥用量情况。按测出的水泥用量与电脑喷灌自动记录仪打印出来的电脑小票的水泥浆用量相核对。3

9、.7 钻进、提升速度控制为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，施工时必须依据试桩确定的参数限定每延米的施工时间。控制喷浆量、搅拌提升速度。钻头的下沉速度可以快一点，考虑到初次下搅时易堵管的现象，可在保证不堵管的前提下适量喷浆，但尽量少喷，钻头提升的速度不能过快，应控制在0.8m0.9m/min之内，以保证有充分的时间搅拌浆和土。控制喷浆压力。喷浆压力要求控制在0.7MPa1.0Mpa范围，压力过大、喷浆时钻头转速又过快，水泥浆在离心力的作用下会甩出水泥浆，使桩体中部水泥含量偏少。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留 30 秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在

10、桩顶部位进行磨桩头，停留时间为 30 秒。施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时，第二次接桩时，其重叠长度不得小于0.5m。停机时间超过3小时应采取补桩措施。3.8 加强现场记录为了确保桩体每米粉煤灰掺量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场施工人员必须认真填写施工原始记录，记录内容应包括桩号、日期、天气情况、起止时间、设计桩长、施工桩长、喷浆深度、停浆标高、灰浆泵压力、钻进速度、提升速度、复搅深度等。4 结束语以上是厦深铁路（福建段）I标在对水泥搅拌桩施工中总结出来的一些具体措施和方法，水泥搅拌桩属于隐蔽工程，关键在于施工质量，若施工质量不好，一旦被铁路路基所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，掌控地质情况及控制好水泥搅拌桩施工过程是非常重要的，只有在施工过程中因地制宜选择施工方法并严格加以过程控制