水泥搅拌桩的施工方法

5.13水泥搅拌桩

木工程中闸室段及倒虹管段基础设有深层水泥搅拌桩进行地基

解决及防渗，搅拌桩桩长8m,间距1m,按梅花型布置，桩身直径为

0500,采用湿喷工艺施工。水泥搅拌桩总量为11860m。

5.13.1工料机配置

（1）机械设备

根据搅拌桩机的工作效率，综合考虑各种因素，每台桩机24小

时生产效率暂按150m计算，按照工期和工作量需要，需安排S1J-1

型深层搅拌机50台，双搅拌轴、中心管喷浆式，叶片直径根据孔径

选定：HB6-3型灰浆泵50台：

（2）材料规定

材料按设计规定选定。水泥采用强度等级为42.5级的普通硅酸

盐水泥，水采用饮用水，不使用过期、受潮、结块、变质的劣质水泥。

水泥掺入比按不小于18%,水泥浆水灰比0.45~0.55。固化剂浆液严

格按预定的配合比拌制，制备好的浆液不离析，不断置时间过长，超

过2小时的浆液不得使用，浆液倒入集料斗时加筛过滤，以免浆内结

块，损坏泵体。现场拌制设专人记录固化剂、外加剂用量。

（3）劳动组织

每机组配备施工人员7人，其中：现场指挥1人，负责现场安全、

质量及深层拌制施工指挥、协调各工序间操作关系；司机2人，按指

挥发出的信号，操纵搅拌机下沉、提高、喷浆、停浆，观测和检查打

桩机械运转情况；司泵工1人，负责灰浆制备、运转泵送系统，清洗

输浆管路；记录1人，负责测定搅拌桩每米的灌浆量，发现断浆及时

报告，记录各种数据，复查桩位、水泥配合比等；起重工1人，负责

移动起重设备，清除搅拌头附着的泥团；钳工1人，负责全套深层搅

拌机械的修理、维护。进度指标：55—70川/台班。

5.13.2施工方法

（1）工艺流程

施工准备一成桩实验一拟定工艺参数f搅拌机定位一预搅下沉

一提高一喷浆搅拌一反复上下搅拌一清洗一移位一质量检查一加固

效果评价

本工程搅拌桩设计为两喷四搅，图5-7为施工过程图及图5-8流

程图：

图5-7水泥搅拌桩过程图

图5-7水泥搅拌桩施工流程图

（2）重要施工方法

1＞准备工作：清理地下、地面及空中障碍物，在检测合格的场

地内，测定搅拌桩桩位。布置现场，布置水泥浆制备及泵送系统，现

场安装施工机具，调试到运转正常。进行水泥加固土的室内实验，根

据被加固土的性质及单桩承载力规定，拟定水泥掺入比。

2＞成桩实验：实验桩不少于5根，经实验拟定技术参数，如每

米下沉时间，提高时间、送浆时间、停浆时间、搅拌速度、喷气压力、

单位时间喷入量等。根据地层、地质情况拟定覆喷范围、掌握下钻、

提高的阻力等情况，拟定搅拌均匀性，选择合理的技术措施。实验桩

达成设计规定标准。

本工程面积较大，根据设计图纸，拟按搅拌桩长度分区及面积进

行分区段成桩实验，原则上按照500m2实验区，桩长共分为：5米、8

米两种类型，划分按照闸室段、涵洞段及进口段分为三个实验区。具

体区段划分根据设计图纸和地质勘查资料•，会同监理、设计单位现场

查勘后拟定。

(3)施工过程

1＞按照试桩拟定的配合比制备水泥浆，并存放在集料中，水泥

浆水灰比宜为0.45-0.55；

2＞吊机就位后，悬吊深层搅拌机到指定位置，对正桩位，保持

起吊架垂直。设备就位后必须平整，保证施工过程中不发生倾斜和移

动，机架和钻杆的垂直度偏差不大于1%,桩位对中偏差不得大于

20mm。施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，必须及

时调整。

3＞待深层搅拌机冷却水循环正常后，启动搅拌机，缓慢放松起

吊钢丝绳，使深层搅拌机沿导向架边搅拌边切土下沉。

4＞下沉速度由电机电流监测表控制，搅拌头预搅下沉时电机的

工作电流不得超过60A,假如下沉速度太慢，阻力太大，可通过输浆

管适当送水稀释土体，减少摩擦力以利钻进。

5＞下沉到一定深度时将按设计配合比拌制水泥浆，倒入集料斗

中。深层搅拌机下沉至设计深度，启动灰浆泵将水泥浆压入地基中，

边喷浆、边旋转，按设计规定的提高速度均匀提高深层搅拌机。施工

中采用流量泵控制喷浆速度，注浆泵出口压力保持在0.4~0.6MPao

6＞施工中要严格控制搅拌机的上升和下沉速度，提高和下沉速

度不得超过提高至地面以下1m时，放慢提高和旋转速度，

将出地面时，停止提高，搅拌30s,以保证桩头密实。如因故障短时

间停浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5m以下，待回复供浆后再喷浆

搅拌。如停浆40分钟以上，必须对输浆管路全面清洗，防止水泥浆

在管路中凝结影响施工。

7＞为使软土与水泥浆搅拌均匀，在旋喷完毕后，关闭灰浆泵，

再次将深层搅拌机下沉至设计规定深度，边搅拌边提高至地面，进行

反复搅拌。

8＞施工中因地下障碍物等因素使钻杆无法钻进时应及时告知监

理和设计人员，以便及时采用补桩措施。

9＞再次提高出来以后向集料斗中注入清水，启动灰浆泵，将管

道中残存的水泥浆清洗干净，钻机移位于下一个桩位施工。

(4)土方开挖

搅拌桩完毕后，进行养护，强度达成设计规定后，开始设计桩顶

标高上层的土方开挖，先采用机械开挖，最后30cm采用人工挖土，

防止机械施工对已完桩体的扰动和破坏。

(5)桩头解决

土方清理到桩顶位置后，开始人工进行多余部分的桩头凿除，采

用小锤、短钎进行施工，不得用机械进行挖掘。

(6)桩顶垫层

桩头解决完毕后，开始进行桩顶位置以上60公分厚的碎石垫层

填筑工作，碎石填筑分两层进行，每层厚度30cm；垫层应采用级配

良好的碎石及砂砾石，最大粒径不得超过30mm,不含植物残体、垃

圾等杂质。垫层的碾压方式和密实度规定，设计文献无明确规定，待

施时根据设计单位规定进行，避免振动过大，破坏搅拌桩体。

5.13.3质量检查

(1)施工原始记录：详尽、完善、如实记录并及时汇总分析，

发现不符合规定的立即纠正。

(2)开挖检查：可根据设计规定，选取一定数量的桩体进行开

挖、检查加固柱体的外观质量、搭接质量、整体性等。

(3)取样检查：水泥搅拌桩在成桩7天内用轻型动力触探器钻

取桩身水泥试样，观测搅拌均匀限度，判断桩身强度，检查的数量不

小于总桩数的1.2%,经触探检核对桩身强度有怀疑的，在桩头截取

试块或钻心取样做无侧限抗压强度实验，检查数量不小于总桩数的

0.8%,其中0.4%施工中跟踪检测,此外0.4%用于28天龄期检测。

(4)水泥桩搅拌的质量检查用单桩或夏合地基承载实验检查其

承载力，载荷实验在成桩28后进行，检查点数不小于3处。

5.13.4施工中问题分析及解决措施：

问题因素分析解决措施

⑴改善现场临时仓库的防

雨防潮条件。

⑴水泥受潮结块。

喷浆阻塞⑵加强设备器具的检查及

⑵制浆池滤网破损以及清渣不及时

维修保养工作，定期更换易

损件。

⑴不符合技术规定的设备

机具不得进场，陈旧的设备

⑴设备自身速度控制系统存在缺陷。

速度失稳应及时更换。

⑵机组人员噪作不规范、不纯熟C

⑵督促施工单位搞好岗前

培训工作，建立持证上岗制

度。

⑴及时检查、理顺管道，清

除外压，发现漏浆点应进行

⑴输浆管有普折、外压或漏浆情况。

补漏，严重时可停机换管。

喷浆局限性⑵输浆管道过长，沿程压力损失增

⑵制浆池尺量布置靠

大。

近桩位，以缩短送浆管道。

当场地条件不具有时，可适

当调增泵送压力。

⑴及时停机移位，排除障碍

物后重新复位开机。

地下存在尚未清除的孤石、树根及其

进尺受阻⑵当障碍物较深又难以清

它障碍物等。

除时，应及时与设计及有关

方联系，结合实地情况共同

协商解决措施。

5.13.5质量保证措施

（1）施工过程中的质量控制措施：

1＞测量放线复核，重点对控制性轴线、桩位进行复查，满足规

定后方可就位开机。开机前检查导向架的垂直度，开机后随时观测控

制其垂直度满足规范规定（搅拌桩垂直度偏差不得超过1.5%,桩位偏

差不大于4%）。

2＞水泥浆液须按设计（或试桩拟定）配比拌制，搅拌均匀、输送

连续，不得离析。水灰必须认真控制，可采用泥浆比重计对各台班进

行随机抽样测试。喷浆时要注意控制喷浆量，保证桩体的均匀性，喷

浆量重要用电流表来进行控制。

3＞在水泥搅拌桩开工前，施工现场应储备足量的水泥，同时在

施工过程中应根据实际施工进度随时检查水泥的储备量，及时补充，

保证施工的连续性。

4＞水泥搅拌桩开钻之前，一方面用水清洗整个管道并检查管道

中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

5＞为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范规定，在搅拌机平台

机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进

行控制。

6＞第一次下钻和提钻时一律采用低档，以便保证桩体的垂直度

及保护钻头，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少

于40min,喷浆压力不小于0.4MPao

7＞为保证水泥搅拌桩桩底、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆

时应在桩底部停留30s,搅拌头继续旋转且连续喷浆，余浆在上提过

程中所有喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30s。

8＞施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间口每根桩开钻后应连

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高作业。

储浆罐内的储浆量应不小于一根桩的用量另加50kgo施工中发现喷

浆量局限性，应进行整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。

9＞如遇停电、机械故障因素，喷浆中断时应及时记录中断深度。

在12h内采用补喷解决措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷

重叠段应大于100cm,超过12h应采用补桩措施。

10＞为保证桩头质量，喷浆搅拌应高于设计桩基顶500mm,且当

喷浆提高至设计桩顶时，应稍有停滞。

11＞制桩完毕后，须达成规定的龄期后方可进行开挖，清理桩头

时不得使用重锤或重型机械，宜用小锤、短钎等轻便工具操作，以免

损坏桩头。