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海堤护岸工程水泥土搅拌桩施工工艺

水泥土搅拌桩采用四轴搅拌桩工艺，桩径850mm，桩间距650mm，水泥掺入比18％，28d抽芯试块无侧限抗压强度≥0.8MPa，垂直前沿线方向桩距0.65m，平行护岸前沿线方向，桩排间距1.4-2.8m。桩底穿透淤泥层进入下卧层1m，桩顶高于淤泥层顶面0.5m。

水泥搅拌桩施工区域

水泥搅拌桩施工区域

图5.2.2-1水泥搅拌桩平面布置图

1、施工工艺流程

施工准备

施工准备

桩位放样

机具就位

检查、调整钻机

钻杆下沉至预定停浆面

开启注浆泵

喷浆搅拌下沉至设计桩底

桩底重复搅拌30s

喷浆搅拌提升至预定停浆面

停浆并继续提升钻杆至地面

按设计配合比配置水泥砂浆

结束成桩

成桩检测

2、施工工艺

(1)施工准备

①机具选型

选用JB170全液压步履式四轴深层搅拌桩机，该机型为机、电、液一体化的重型施工设备，桩架高度50m，钻孔深度可达40m。主、副液压卷扬机采用液压比例控制，实现无级变速，并可锁定任意速度。

数字化控制系统统搅拌及桩架系统

数字化控制系统统

搅拌及桩架系统

自动制浆和供浆系统

图5.2.2-1水泥搅拌桩设备示意图

②技术资料

室内配合比试验报告、搅拌桩平面布孔图、测量资料、覆盖土层调查、地下管线调查等。

③场地平整、清除障碍

施工开始后，软基处理施工范围按+4m标高进行场地整平和土方回填，为后续水泥搅拌桩施工创造条件。

④工艺性试桩

a.试验目的

◆通过试验确定水泥搅拌桩工艺参数：水泥浆的配合比、搅拌桩机提升、下钻的速度及旋转速度。

◆确定水泥掺入量。

◆验证水泥搅拌桩成桩直径、桩长。

◆确定工作压力。

◆验证搅拌桩身的完整性和均匀性及其强度。

◆验证单桩或复合地基承载力。

b.试桩参数

水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，四轴搅拌桩建议水泥掺量20%，水泥浆水灰比宜为1.00-1.15。

四轴搅拌桩以20%为控制条件时，当取土容重为18kN/m3时，则每延米桩身水泥用量=1800×20%×3.14×0.4252=204kg。

拟采用三种水泥掺入量，分别为200kg/m、210kg/m、220kg/m。每种掺入量各试桩3根，试桩总数量9根，并分别进行抽芯试验。

表5.2.2-1试桩拟采用的技术参数

项目

名称

水泥

掺入量

钻进速度

提升速度

转速

喷浆压力

试桩数量

单位

kg/m

m/min

m/min

r/min

MPa

根

数值

200

0.5

1.0

60

0.20~0.30

3

210

0.5

1.0

60

0.20~0.30

3

220

0.5

1.0

60

0.20~0.30

3

根据不同水灰比，计算水泥浆比重和1cm3水泥浆水泥用量。

水灰比1.0：

水泥浆比重3×（1.0+1）/（3×1.0+1）=1.5g/cm3

每升水泥浆水泥用量1.630×1000/（1.0+1）=815g

每升水泥浆水用量1.630×1000×1.0/（1.0+1）=815g

水灰比1.15：

水泥浆比重3×（2.0+1.15）/（3×2.0+1.15）=1.321g/cm3

每升水泥浆水泥用量1.286×1000/（2.0+1.15）=408g

每升水泥浆水用量1.286×1000×2.0/（2.0+1.15）=816g

(2)桩位放样

按照设计的搅拌桩平面布孔图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记（现场一般采用白石灰打点或竹签），方便在施工中迅速确定桩位。

(3)机具定位

将钻机安置在设计的孔位上。使钻杆头对准孔位的中心，桩位对中偏差不超过±50mm；钻机就位后对钻机进行水平校正，使其钻杆轴线垂直对准钻孔中心位置，施工时钻杆的倾斜度不大于1%。

(4)水泥浆制备

机具定位完成后，开始按预定掺入比和水灰比拌制水泥浆，并将水泥浆倒入集料斗备喷。

(5)搅拌下沉

启动电机，放松桩架的钢丝绳，使钻杆沿导向架切土搅拌下沉，使土搅松，下沉速度由电机的电流监测表控制。

当钻杆下沉至预定标高时，开启注浆泵，其出口压力保持0.20~0.30MPa，使水泥浆自动连续喷入土体中，钻杆边喷浆边旋转边严格按已确定的速度下沉，直至设计桩底（长桩必须保证进入持力层100cm）。

(6)喷浆搅拌提升

保持注浆泵开启，桩底重复搅拌30s后，钻杆边喷浆边旋转边严格按已确定的速度提升，直至预定停浆面（管廊底板素砼底以上50cm），关闭注浆泵，钻杆继续提升，直至地面，关闭电机。

(7)机具移位

上一根桩施工完毕，钻机移位，进行下一根桩施工。

(8)清洗

机具停止工作时，向已排空的储浆桶注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管道中残留水泥浆，直至基本干净，同时将粘附于搅拌头的土清洗干净。

3、质量控制

(1)施工要点

①单轴水泥土搅拌桩为850，采用湿喷法。水泥采用普通硅酸盐P.O42.5级水泥，材料用量和水灰比应