浅谈水泥土搅拌桩在民用建筑地基处理中的应用

【摘 要】 伴随着我国经济腾飞，工程施工技术不断改进，针对民用建筑地基处理方法也越来越多，水泥土搅拌桩就是其中之一。该作为加固饱和和软黏土低地基的一种方法，水泥土搅拌桩相比其他的地下基坑防水设施具有造价低廉，不但成桩效率高、无噪声污染、地基承载力强、还可以有效降低工程造价，确保工程质量进度，且效果明显。本文分析了水泥土搅拌桩的施工特征、成桩原理以及施工技术要求等，希望能在今后民用建筑的应用中带来一定的借鉴意义。

【关键词】 水泥土搅拌桩；民用建筑；地基处理

在我国现行的集中软土就地加固方法中，水泥土深层搅拌桩技术无疑是是一种常用且行之有效的方法。该技术在施工过程中机械振动所产生的噪音小、对社会环境的危害性不大，安全可靠、对工期的把握性强，在软地基加固方面的处理效果尤其显著。由于这些优点，以至于该技术在我国民用建筑领域的应用十分广泛。水泥土搅拌桩是一种软土地基处理新技术，在以往的施工中通常都是用作房建工程地基处理技术，并可以适用于黏土、粉土、粉质黏土、砂土以及淤泥质土等土质环境，不但可以加速土体固结速度，而且还能保证了建筑沉降稳定快、变形小，如今水泥土搅拌桩已被大范围地应用在工程当中。

1 水泥土深层搅拌桩施工工艺

粉喷桩成桩机理是：首先，利用深层搅拌机械在地基中进行钻孔，并对软弱地基中喷射水泥体，然后借助于搅拌轴旋转实施搅拌工作，从而使得喷入软土中的粉体和软土充分搅拌在一起。该技术以水泥作固化剂为主，接着使用专用的深层搅拌机械把固化剂喷入软土地基里面，在地基深部把软土和固化剂强行拌和，使软土结成具有一定强度的水泥土桩体从而形成复合地基，提高地基强度并达到设计要求，一定的压缩性通过控制水泥的掺入量，该桩强度等级通常都在C5-C25之间。具体说来，其施工工艺流程如下：场地平整桩位放样钻机就位检验、调整钻机正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵反循环提钻并喷水泥浆至工作基准面以下0.4m重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提钻至地表成桩结束钻机移位施工下一根桩。采用水泥土搅拌法加固软土，不仅最大程度上地利用了原土条件，对周围环境条件的影响非常小，并且可以在密集建筑群中进行施工；根据上部结构的需要，同钢筋混凝土桩基相比，可节约钢材并降低造价。

2 水泥土搅拌桩在民用建筑地基处理中的应用

2.1 施工机具要求

湿喷桩机必须采用专用湿喷桩机，严禁采用粉喷桩机改装。钻头应为双十字钻头。输送管长度一般不大于60m，接头最多不超过两个。机械动力应大于45kw，钻头叶片三层，每片叶片宽10cm：所有的电流表、电压表合和电脑计量装置以及泥浆泵压力表等装置必须经过计量部门的标定认可，对检查合格的机组进行编号、挂牌，要表明钻机的编号、机长、质检员、技术员等相关内容。施工前丈量钻杆的长度，并标上显著的标志。合理地配置水泥土搅拌桩施工机械，不仅可以大大节约原材料，还避免了人工洗管所带来的麻烦，可以在一定程度上提升施工效率，节省施工作业时间。

2.2 施工材料要求

供喷射的水泥体对制作原料的要求极高，因此从原料进场开始保证水泥的质量就十分重要，水泥采用普通硅酸盐水泥PO32.5，应对厂家进行考察、了解根据不同单桩的承载力的要求和设计强度，水泥的用量也有所不同，同时还要掺入适当的泵送剂，并且按照施工气候变化添加适量的外加剂，外加剂应保证具有产品合格证，其渗入量应该通过试验来进行确定，施工方必须严格依据抗渗等级要求，并根据现场工程实验室科学计算出的配合比，自动设定好计量，才能进行水泥体的搅拌工作。外掺剂为生石膏粉，参考掺入量占水泥重量的2%，生石膏粉中SO4含量不小于40。

2.3 施工工艺要求

2.3.1 实验桩施工

在水泥土搅拌桩开始施工之前，为工程施工的安全经济考虑，应该进行5根以上的实验桩施工，实验装施工完成后两周开始对施工结果进行检测，借以确定日后水泥土搅拌桩施工的各种施工工艺参数，比如说设计文件中的地质报告是否属实，施工中是否存在易窜孔土层，混合料各性能是否能满足要求等，并以此确定泵送混合料操作时泵量、泵压以及钻杆提升速度。

2.3.2 平整场地

为保证搅拌桩的施工质量，即便长螺旋钻机有着较强的场地适应性，但我们还应该对场地实施简单的平整处理。通常由于钻机的自重性能要求，施工作业对原状土强度不能小于50kPa，并保证施工场地平整性良好，场地表面坡度不会超过2°，针对承载力不符合规定要求的地段要采取换填素土处理。在搅拌桩开始施工以前，我们可以使用装载机或推土机对场地实施清理、平整和碾压工作，以满足如后搅拌桩的施工需要。

2.3.3 测量放样

场地平整以后，测量人员根据设计要求开始测量放样工作，通过使用白灰或木桩等标志物，在施工场地上标明各个施工段的所有桩位，以确保水搅拌桩施工连续不间断。

2.3.4 钻机钻孔与水泥喷射

施工阶段还要对桩机喷浆的提升速度进行严格的控制，灌入地基中的水泥量在施工中不可以随意变动，在水泥土深层混凝土搅拌桩钻孔下沉的同时开始准备浆液的制备，因为深层水泥土搅拌桩的形成过程是钻孔后倾倒浆液的过程，施工方法是在钻机达到设计深度之后，将灰浆泵口打开，使浆液能顺利按照设定的速度从灰浆口喷射而出，然后控制搅拌机械缓慢上升以形成均匀的搅拌桩。在搅拌机预搅下沉时，如果碰到了较坚硬的表土层导致搅拌桩下沉速度达不到预期要求是，我们可以适当地加水下沉。桩端持续喷浆搅拌30秒可以使桩端阻力得到更好的发挥。水泥土土浆液一次喷射的过程并不能与周围土壤形成紧密的结合，深层混凝土搅拌桩的形成需要经过二次喷射搅拌才能达到预期的效果，重复搅拌的具体操作如下：当搅拌机械第一次到达设定桩顶标高停止操作后，关闭泵口，此时的泵中应该正好清空，而后搅拌机下沉，重复灌浆边喷射边提升的过程，依照设计规范保证四次搅拌。

2.4 成桩检测

检测工作中较为常用的方法并非直接对复合地基的承载力实施检测，而是对桩阻极限承载力进行检测，因为检测桩阻极限承载力较为安全；小应变检测虽然一贯作为桩身完整性的评价依据，但我们知道水泥土搅拌桩身由素混凝土构成，在施工中很容易受到碰裂，一次即便小应变检测结果判定桩身存在裂隙，但这也不影响复合地基的荷载性能。通常，成桩检测频率占单桩静载检测总数的5‰-1%，而且所用的试验点不应小于5个；每单位工程桩数按总数的十分之一进行小应变检测，以确保搅拌桩身的完整性。

3 结论

作为民用建筑地基处理的新技术，水泥土搅拌桩桩不但施工工艺简单、挤密效果好、承载力提高幅度大等优点，还能够很好地通过搅拌法施工制成桩，共同构成复合地基，经过处理以后的软土路基，不但承载力有力很大程度的提高，而且能很好地对软土路基的沉降实施控制，给工程的施工质量带来诸多便利。可见，在我国民用建筑工程中，涉及到水泥土搅拌基施工问题已逐步趋于扩大推广的阶段，相信在不久的将来随着各种新技术的研发，水泥土搅拌桩施工技术在软土地基中的应用与发展将前景无限。

参考文献

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