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摘要：结合工程实例，简述双向搅拌桩施工工艺及控制要点。
关键词：双向水泥搅拌桩；控制要点
双向水泥搅拌桩软土路基处理原理与普通水泥搅拌桩相同，主要是利用水泥与软粘土中的水发生水介和水化反应，使软土中大量的自由水被吸收成结晶水并固定下来，从而生成具有一定强度的柱体，起到加固地基的作用。成桩后与桩间土共同承载形成复合地基，桩的承载力主要依靠桩体自身强度。
一、优点
双向水泥搅拌桩是在单向水泥搅拌桩的基础上改进而来，是一种全新的软基处理技术，从施工艺对比：双向搅拌桩施工时，由于内、外钻杆旋转方向相反，叶片搅拌产生的剪切力基本抵消，能减少搅拌桩施工对周土体的扰动，同时基本消除地面冒浆现象。因此，双向水泥土搅拌桩较常规搅拌桩的桩身质量比较均匀，桩身强度沿深度变化较小。双向搅拌桩质量稳定、节省施工时间，节约成本，有很好的适用性和经济性。
二、适用范围
水泥搅拌桩的加固机理决定了其的强度较混凝土的强度要低得多，软土塑性指数Ip值在25以下，同时有机质含量低于12％，适于采用水泥搅拌桩；不适宜于在高液限软土中使用。
三、双向水泥搅拌桩的施工工艺
1）施工前准备
（1）场地清理与平平整，组织人员、机械设备进场，现场桩位按平面布置图放样，保证搅拌桩的位置、高程及试桩参数正确。报监理工程师验收。
（2）编制实施性施工组织设计、开工报告并经监理审批，给桩基施工队做好技术交底工作，
（3）施工前宜对施工场地进行补充勘察，可以采用静力触探方法加密勘察，查明施工场地软土分布与性质，如果发现地质条件与勘察资料有较大不相符时，及时通知设计单位对设计进行调整。
（4）水泥提前进场，按试验原材料取样要求批次及时取样试验，并报监理工程师抽检、审批。
（5）制作规则泥浆池，并在泥浆池四周标注容积，以便了解和控制水泥浆用量。
（6）钻机就位，钻杆垂直，钻标上用红漆标上刻度，以便控制桩长。
2）施工材料：
水泥强度等级：42.5R级及以上的普通硅酸盐水泥，水灰比：0.5：1～0.6：1，用水应符合施工用水要求。
3）施工机械：
（1）SYB型桩机结构，框架尺寸10.5mx4.5m左右，动力机功率2x45kW，质量1.5t，塔架高度30m，0.5m3的灰浆搅拌机
（2）双向水泥土搅拌桩采用同心双轴钻杆，它通过在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片，通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用，实现正反向同时旋转。
（3）灌浆泵。灌浆泵的输送泵压1500kPa，泵量50L/min，且输浆压力与最大施工深度相匹配，单位输浆流量稳定。
4）施工工艺：
（1）工艺性试桩：在工程桩施工前必须按施工组织设计进行工艺性试桩，以根据设计要求确定施工参数与工艺，公路工程每个施工段的试桩不宜少于10根。试桩成功后方可进行双向水泥搅拌桩的大面积施工。
（2）施工工艺：桩体呈正三角形布置，水泥掺量≥15%，下沉速度为0.5~0.8m/min，提升速度为0.7~1.0m/min，外钻杆转速≥70r/min，喷浆压力为0.3~0.5MPa，采用桩体“一喷两搅”施工工艺。
（3）施工步骤：搅拌机械就位、调平---喷浆搅拌下沉----搅拌提升----关闭搅拌机械---钻机移位。
（4）路堤下水泥土搅拌桩施工时，直接喷搅至地表；构造物基础下停浆面应高于设计标高0.3~0.5m，开挖时应将顶部施工质量差的桩段用人工挖除，严禁采用机械直接开挖至桩顶标高。
（5）施工桩长、桩距、强度等检测项目应满足设计及规范要求。
四、施工控制要点
1）施工中应有专人负责，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程并做好相关纪录。
2）设备就位后，必须桩机平整，钻杆垂直，确保施工过程中不发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度，用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时调整，桩机桩位必须对中。搅拌桩在开钻之前，应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。
3）施工前确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持0.4～0.6mpa，并使搅拌提升速度与输浆速度同步进行。
4）施工中严格控制下钻与提升速度，确保水泥浆用量及喷浆均匀程度等，并做好施工记录，水泥浆必须搅拌均匀，不得离析。制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2h，若停置时间过长，不得使用。
5）为确保每根桩体的水泥用量达到设计要求，制作规则泥浆池，并在泥浆池四周标注容积，每根桩的水泥浆用量为固定值。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
6）为保证搅拌桩28d取芯位置的准确性，在每根搅拌桩施工结束后，水泥浆初凝前，在桩顶中心位置做上明显的标记，以备取芯时参照。
7）为保证桩端、桩顶及桩身质量，提钻喷浆时应在桩底停留不小于30s，进行加固处理，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部停留不小于10s，确保质量。
8）每根搅拌桩应连续作业，如停工1h以上，钻机必须全面清洗以防止水泥在设备管路中结块影响施工。如单桩施工中断，采取如下措施：喷浆中断3h内采取接桩处理，接桩重叠段大于100cm，超过3h应补桩。
9）搅拌桩的质量控制应贯穿施工全过程，在施工过程中应随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。
五、双向水泥搅拌桩的质量检验
1）开挖检查
成桩7d后采用浅部开挖观察桩体成型情况和搅拌均匀程度，并检验桩身直径、桩间距，检查频率为2%，且不小于5点。
2）无侧限抗压强度试验
成桩后28d在桩体的不同部位（桩头、桩身及桩底）取芯，对芯样进行无侧限抗压强度测试，检查频率为随机抽取0.5%，且不少于3根。
3）承载力检测
成桩90d后进行复合地基静载试验和单桩荷载试验，荷载试验必须在桩身强度满足荷载试验条件下进行，检验数量为总桩数的1‰，且单项工程不少于3点。一般复合地基承载力不小于150kPa。
双向水泥搅拌桩检测项目
参考文献：
[1]公路工程质量检验评定标准.人民交通出版社股份有限公司2018.
[2]公路路基施工技术规范.人民交通出版社2006.
[3]广东省某高速公路工程实例2017.
论文作者:黄运华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/9/12
标签：水泥论文; 钻杆论文; 双向论文; 水泥浆论文; 强度论文; 叶片论文; 灰浆论文; 《基层建设》2018年第23期论文;