水泥土搅拌桩施工技术应用

摘要：本文通过工程实践，介绍了水泥土搅拌桩作为基坑支护方案的施工工艺、可能出现问题的处理预案、质量控制要点，对采用水泥土搅拌桩作为基坑支护方案有一定的借鉴意义。

关键词：水泥土搅拌桩，土钉

中图分类号：TU74文献标识码：A

1工程概况

全福河为济南市主要防洪河道，南起浆水泉水库，北接小清河，全长5.5km，本工程为小清河～胶济铁路路段工程，北起小清河，南至胶济铁路，全长1476.77m。全福河沿线第四系地貌单元属山前冲洪积平原中下部上发育的冲沟，地形总体趋势自南向北逐渐降低，2008年11月勘探期间钻孔处自然地面标高为25.08～28.27米。河沟深约2.5米。地下水为第四系孔隙潜水，勘探期间地下静止水位埋深3.00～3.70米，相应标高22.08～24.51米，水位标高自南向北逐渐降低。地下水对混凝土无腐蚀。

2地层概况

①填土（Q42ml）:分为杂填土和素填土。层厚2.60～7.00米，层底标高20.71～24.86米。

②粘土（Q4al）:一般层厚0.20～1.40米，层底深度4.40～5.10米，层底标高19.81～21.86米。

③粉质粘土、粉土（Q4al）:层厚0.30～2.40米，层底深度7.50～11.30米，层底标高13.78～19.92米。

⑤粉质粘土（Q4al）：

层底0.50～7.40米，层底深度8.30～18.70米，层底标高6.38～19.13米。

⑥粉质粘土、粘土（Q3al+pl）： 层厚：8.60～16.00米，层底深度：19.00～27.30米，层底标高：-2.22～8.49米。

3方案选择

由于本工程施工地段（河道两侧）附近的建筑物距河道的远近、建筑物的高度和采用基础形式的不同，从经济、安全的角度考虑，挡墙距离水利管理局办公楼10米，采用水泥土搅拌桩做止水帷幕的同时加土钉锚固形式进行支护。桩长设计值为12.5米，根据勘察报告可知桩底进入第六层的粉质粘土层。桩直径为ф500，桩间咬合200mm，排间咬合100mm。水泥采用32.5复合水泥，掺入量按60kg/m。土钉设计长度为9000mm，为Ф48的钢管加12a槽钢做为腰梁。水泥采用32.5复合水泥，土钉竖向间距1米，横向间距1.5米，共做三排。入射角度15o。

4水泥土搅拌桩施工方案

4.1水泥土搅拌桩施工工艺流程

4.2操作工艺

根据设计方案，水泥土搅拌桩采用湿法施工，设计桩径φ500mm，桩长12.00m，止水帷幕桩采取2排设置，每排桩与桩咬合连接为200mm，设计搅拌桩的水泥掺入量为60kg/m，全桩长段复搅一遍，以提高水泥土的均匀性，水泥可采用32.5复合水泥，搅拌桩施工宜两排桩同时施工前进，不宜施工完一排桩后再施工下一排。

4.3施工准备

4.3.1测量放线：根据设计的施工图和坐标网点测量放出施工轴线。

4.3.2将主机移到待钻孔位，找平并垫稳机身，确保立轴铅垂，对正桩中心误差不大于±20㎜。

4.3.3采用适合本工程地层的钻头钻进，孔径500㎜，严格控制钻孔进尺，确保孔斜率不大于1％；在不同地层，不同深度控制好高压水、气的流量和压力。

4.3.4钻进过程中随时注意地层变化，若出现大块孤石无法钻进等情况要详细记录。

4.3.5搅拌施工时采用复搅复喷方法施工，以保证成桩质量。

4.3.6搅拌制浆：搅拌机的转速和能力应分别与所搅拌浆液类型和灌浆泵的排浆量相适应，并应能保证均匀、连续地拌制浆液。水泥用量宜通过过磅称重确定。

4.3.7泥浆的搅拌时间，使用普通搅拌机不少于180s。

4.3.8水纯水泥浆的搅拌存放时间，自制备至用完的时间应少于2h。

4.3.9浆液应过筛后使用，固化剂颗粒最大不应超过0.2㎝，不得有纸屑、塑料袋、石块等杂物，以免造成喷浆系统阻塞，加水要用带刻度的水桶进行定量。

4.3.10浆液密度保持在1.35～1.50g/cm3，每半小时检测一次，并做好记录，确保浆液密度不低于设计值。

4.4成桩：搅拌桩形成圆柱状。

4.4.1搅拌桩施工时预搅应缓慢,向上提升旋喷时速度应一致,以使得水泥与土充分搅拌均匀.

4.4.2清洗结束：当搅拌桩机械施工完成后，应及时清洗灌浆泵和输浆管路，防止清洗不及时不彻底浆液在输浆管路中沉淀结块，堵塞输浆管路和喷嘴，影响下一阶段的施工。

4.5可能出现问题的处理预案：

4.5.1预搅下沉困难，电流值高，电机跳闸。

处理方法：调高电压、适量冲水或浆液下沉、挖除障碍物。

4.5.2喷浆未到设计桩顶面或底部桩端标高，集料斗浆液已排空。

处理方法：重新标定投料量、检修灰浆泵、重新标定灰浆输浆量。

4.5.3输浆管堵塞爆裂。

处理方法：拆洗输浆管、使喷浆口球阀间隙适当。

5锚杆施工方案

5.1锚杆施工工艺流程

锚孔定位锚杆机就位击入钢管成孔淸孔放入止浆塞注浆固定锚体养护安装腰梁链接槽钢锚头防护

5.2操作工艺

5.2.1 锚孔定位：修整基坑壁，按设计要求的标高和水平间距，用水准仪和钢尺定出孔位，做好标记。

5.2.2钻进成孔：用锚杆机进行成孔作业，将钢管击入成孔，入射角度15o，成孔深度不小于设计孔深（9.00米），偏斜尺寸不大于锚杆长度的3%。

5.2.3淸孔：清除干净孔底残留物，以保障水泥浆灌入到底。

5.2.4杆体采用ф48钢管。杆体安放，由监理进行隐蔽验收；安放杆体时避免杆体扭曲变形，杆体放入角度与钻孔角度一致。

5.2.5注浆：采取二次注浆工艺，采用纯水泥浆，一次灌浆压力为0.3-0.5Mpa，二次灌浆压力为0.5-0.8 Mpa，二次灌浆停止后，恒压稳定2分钟后拆管。

5.2.6腰梁制作：腰梁采用12a槽钢制作，腰梁通长设置，保证受力的连续性。型钢的连接用型板焊接，焊缝高度不小于8mm，焊缝均满焊。

5.2.7锚头防护：对锚杆锚头部位采用素砼浇注，进行防锈保护。腰梁应刷防锈漆进行防锈处理。

6质量控制要点

6.1测量放线：根据设计的施工图测量放出的施工轴线，允许偏差为10㎜，当长度大于60m时，允许偏差为15㎜。

6.2确定孔位：测量孔口地面高程允许偏差不超过1㎝，定孔位允许偏差不超过2㎝。

6.3搅拌制浆：使用普通搅拌机不少于180s。

6.3.1制浆材料称量误差应不大于5％，称量密度偏差不超过±0.1 g/㎝3。

6.3.2纯水泥浆的搅拌存放时间不超过2.5h，浆液温度应保持在5～40oC。

6.3.3所进水泥每200t取样化验1次，检测水泥安定性和强度指标。

6.3.4水泥的使用按出厂日期和批号，依次使用，不合格的水泥严禁使用。

6.4成桩：成桩的几何尺寸满足设计要求。

6.5清洗结束：当施工完毕暂不继续打桩时，用清水将灌浆泵和输浆管路彻底冲洗干净。

6.6机器就位时要调平、旋片钻具达到孔深要求后必须先送浆后再提钻，以保证桩底充浆符合要求。