双向水泥搅拌桩施工技术和检测方法

双向水泥搅拌桩施工技术和检测方法

付西民

伊犁天山水泥有限责任 公司，新疆 伊犁 835300

摘要：传统搅拌桩施工技术采用的是单向旋转搅拌叶片，这种单向水泥旋转搅拌施工技术无法同时展开土体的搅拌切割作业和拌和作业，并且容易使搅拌桩筒体压力突然增加，导致水泥浆液外溢，污染地面及浪费材料。双向水泥搅拌桩的施工原理较为简单，概括来说是借助专业的搅拌机械将水泥等固化剂材料充分拌和，从而形成强度和整体性达到设计要求的水泥稳定土，提升软土地基的承载力，防止软土地基出现沉降。

关键词：双向水泥搅拌桩；施工技术；检测方法

引言：

双向搅拌工艺选择应用DM-2型单轴双向水泥搅拌桩机，使得单轴、双向、多层叶片同时开展搅拌作业，消除了传统水泥土搅拌桩施工中无法同时搅拌施工、浆液外溢等不足，可以协同进行钻进作业和向松软土中喷射浆液施工，在保证成桩质量的基础上提升了软基路段的施工效率。

1施工内容

（1）定位对中将移动水泥搅拌桩机放置在指定桩位的对中位置，在钻孔施工以前，对钻管的垂直度和桩机钻台的水平度进行调校和测量，即在调节桩机支腿高低的同时使用水准尺完成测量工作，确保钻台始终保持在水平的状态下，并使用吊线锤对钻管的侧面和正面进行测量。（2）水泥浆的制备在水泥搅拌桩机开始钻进施工时，严格按照设计的标准拌制水泥浆，在压浆施工以前，使用筛网过滤水泥浆，只有经过过滤的水泥浆方可倒入集料斗中。（3）搅拌喷浆下沉水泥搅拌桩机的冷却水循环达到正常状态以后，将水泥搅拌桩机的电机打开，在搅拌头正常转动后放松起吊钢丝绳，搅拌机顺着导向架实现下沉，电机电流监测表控制下沉速度。使用灰浆泵将水泥浆注入到地基里，在搅拌下沉的同时完成喷水泥浆。（4）喷浆搅拌当水泥搅拌桩机下沉到设计深度时，旋转的同时完成喷浆作业。在提升水泥搅拌桩机时要严格遵循设计要求，确保土体和水泥浆拌和达到桩顶的设计高度。（5）上搅拌、下搅拌和喷浆当水泥搅拌桩机喷浆的高度达到设计标准后，为了使水泥浆和软土均匀搅拌在一起，搅拌机要再一次旋转沉入土中，当搅拌机旋转进入土中的深度达到加固深度后抽出搅拌机。对上搅拌喷浆和下搅拌喷浆重复施工，直到搅拌桩施工结束。

2双向水泥搅拌桩施工技术应用

2.1场地平整及桩位放样

首先，在正式开展桩基施工作业前工作人员应做好准备工作，完成场地的清理和整平工作，将杂物和地基表层的淤泥和软弱层清理干净，利用转运车将其运输到事先确定的地点，再回填夯实地基，布设排水沟和排水坡，防止场地出现积水问题；其次，技术人员和测量队应以布桩图作为参考依据，借助全站仪完成搅拌桩的控制放样工作，并用卷尺定出每一个桩基的桩位，打入竹片桩并在上面涂刷红色油漆，醒目标识桩基位置。

2.2机械设备安装及调试

机械设备的运行情况将会影响桩基施工的质量，因而技术人员应调试搅拌桩，校正检查深层搅拌桩机喷入计量装置和流量仪。在桩机两边垂吊长为3.5m的垂吊，于垂球上方15cm位置划分偏差范围且偏差范围不得超过1%，并用油漆对机架进行刻度标记，刻度线的单位为1m，使刻度线能够准确反映钻进深度，保证桩基垂直度达到设计要求。在完成桩机调试后，技术人员检查钻头的直径、长度和钻机的垂直度等参数，保证各项指标和参数达到技术要求，并将报告递交监理工程师，经批准同意后才能进行后续施工。

2.3配浆

结合施工计划和配备的机械设备，为软基施工安排2台灰浆拌制机分别用于水泥搅拌和储浆池，搭建水泥堆放平台和遮雨棚。按照试验室批复的水泥浆配比进行材料的混合制作，在每罐水泥浆拌制完成后，技术人员要检查验证浆液比重，待检查质量合格后才能用于喷浆施工^[1]。此外，在进行配浆作业时要综合考虑多种因素，保证布袋注浆桩浆液拌制的科学性与合理性，开展工艺性试桩，最后确定水灰比为0.5～0.55，其90d无侧限抗压强度不小于1.5MPa，下沉速度应保持在0.5～0.8m/min范围内，提升速度保持在0.7～1.0m/min范围内，内外钻杆转速均要超过50r/min，下沉时喷浆压力应控制在0.25～0.40MPa内。水泥用量每延米63.5kg，保证正反旋转叶片直径达到设计要求。

2.4钻进

按照施工规范，施工桩应进行双控施工，再根据“先内后外”的原则启动钻杆杆头，接着启动加压装置，利用其链条对内外钻杆进行加压，顺着导向架对方向进行钻进作业，内钻头负责切土和入土，外钻头负责入土和搅拌作业，钻速稳定后边旋转作业边钻进。内钻头的二层旋转叶片分别承担破土和搅拌任务，内钻头入土方可开展喷浆作业，而外钻头的二层旋转叶片分别承担搅拌和压灰的任务，保证入土深度达到设计要求后停止喷浆施工。在钻进深度达到设计要求后，内外钻头和加压装置均要换向，利用加压装置的连接提升钻头，保证钻头高度达到设计桩顶标高，完成双向搅拌桩作业^[2]。为提升项目施工效率和保证桩基施工质量，在地面以下2m时选择用慢速提升，当喷浆口提出地面时中止提升，先搅拌几秒钟后再继续提升。

2.5土工格栅和碎石垫层铺设

桩顶施工完成后铺设碎石，厚度为30cm，并将钢塑格栅铺设在碎石层的上面，最后使用长江口细沙完成填筑施工。钢塑格栅的横向和纵向铺设搭接宽度保持在50cm以上，上层和下层接缝应采取交替错开的施工策略。严格按照技术规范中的要求完成基底碎石铺设施工，含泥量保持在5%以内，粒径的大小保持在5cm以内。

3质量检测

3.1选择检验桩

在搅拌桩施工的过程中，每天标记好当天的施工区域，工程项目部、监理单位和第三方检测机构随机检查施工质量，并做好记录工作，相邻检验桩之间与线路方向平行的投影距离大约为30m^[3]。对于不同的泥浆泵或者搅拌机组来说，要选择具有代表性的桩参与检验，对于地质条件发生巨大改变的地区，要做好桩抽样检验工作，确保施工质量满足设计要求。

3.2检测方法

（1）水泥搅拌桩成桩一周以后使用轻便触探法检验桩身质量。使用轻便触探器的勺钻在桩身中心位置钻孔取芯，确保里外颜色相同。从水泥土强度对比关系和轻便触探击数的角度分析，桩身1d龄期的击数保持在15击以上或者是桩身一周龄期的击数保持在30击以上时，则认定桩身强度达到设计标准^[4]。（2）水泥搅拌桩成桩四周以后，检查桩身施工长度、桩体垂直度、桩体强度、桩土搅拌均匀度以及桩身完整性时，采取钻孔取芯法能够获得良好的效果。监理工程师在施工现场指导钻孔取芯施工，选取芯样均匀部位送至试验室完成无侧限抗压强度试验。使用同等强度的水泥砂浆及时处理水泥搅拌桩钻孔取芯部位，在使用水泥砂浆回灌处理钻孔以后，确保孔洞的密实度与设计值相同。

3.3外观质量

首先桩体达到圆匀的标准，没有回陷的现象发生；其次水泥土搅拌均匀，确保凝体匀称；最后桩体间距一致，桩顶整齐划一。

结束语：

在隐蔽性基础工程中，水泥搅拌桩占据着非常重要的地位，上部结构质量受水泥搅拌桩质量的影响非常明显。如果水泥搅拌桩被构筑物遮挡，会给施工质量验收工作带来严重的影响。因此，必须采取积极的措施高效管理整个施工过程，使施工质量满足设计的要求。

参考文献：

[1]沈正伟.电流控制双向水泥搅拌桩施工技术分析[J].山东交通科技,2019(04):71-73.

[2]沈正伟.电流控制双向水泥搅拌桩施工技术分析[J].山东交通科技,2019(03):98-100.

[3]汪国庆.浅谈水泥双向搅拌桩施工质量控制要点[J].低碳世界,2017(16):203-204.

[4]贾彬.单轴双向水泥搅拌桩施工在高速公路工程中的应用[J].山西建筑,2017,43(08):138-139.