第一篇：东营市某楼软弱地基的水泥土搅拌桩加固处理

东营市某楼软弱地基的水泥土搅拌桩加固处理

【摘 要】结合实例，介绍水泥土搅拌桩加固软弱地基施工工艺和技术要点，总结施工中应注意的几个问题及相应的措施。

【关键词】水泥土搅拌桩；地基处理；固化剂

Dongying city the cement soil of some building weak foundation mix blend a stake to reinforce processing

Liu Pei-quan

(Shandong Zhengyuan Construction Engineering Co.，Ltd Ji'nan Shandong 250101)

【Abstract】Combine a solid example，introduction cement soil mix blend the stake reinforce weak foundation construction craft and technique important point，summary under construction should attention of a few problem and correspond of measure.【Key words】The cement soil mix blend a stake；Foundation processing；Solid turn

水泥土搅拌法分为深层搅拌法(湿法)和粉体喷搅法(干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土等软弱地基。它是利用水泥作为固化剂将软弱地基与固化剂强制搅拌，使软弱地基的整体性、强度得到极大的提高。水泥土搅拌法可根据实际需要，采用柱状、壁状、格栅状等。水泥土搅拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本较低等特点，在工程实践中得到了广泛应用。

1.工程概况

拟建场地位于东营市黄河路北侧，为某单位综合商业楼，高4层，地下1层。该楼采用独立柱基，基础埋深-4.0米，采用粉体喷搅法进行加固处理，水泥土搅拌桩共1200颗，有效桩长10米。复合地基承载力特征值不小于160KPa。

地层情况及各地层物理力学参数

①耕土(Q4pd)：黄褐色，松散~稍密，稍湿，主要成分为粉质粘土，为近期人工堆积而成。该层层厚0.50米~0.80米。

②粉质粘土(Q4al)：褐黄色，软塑~可塑，无摇振反应，干强度及韧性中等，土质较均匀，见云母碎片。该层层厚3.30米~4.20米(见表1)。

③粘土(Q4al)：灰色~灰褐色，摇振反应，切面光滑，干强度及韧性较高，该层层厚1.30米~1.50米(见表2)。

④粉土(Q4al)：黑灰色，稍密~中密，很湿，韧性及干强度低，颗粒较均匀。该层厚4.10米~5.00米(见表3)。

⑤粉质粘土(Q4al)：灰色~深灰色，软塑~可塑，干强度及韧性中等。该层厚1.60米~2.10米(见表4)。

⑥粉土(Q4al)：黄褐色，中密，很湿，该层厚2.90米~3.50米。试验结果见表5：

⑦粉质粘土(Q4al)：灰色，可塑，干强度及韧性中等，该层未完全揭露，最大揭露厚度为5.1米。试验结果见表6：

2.地基处理设计参数

本工程采用粉体喷搅法进行施工，桩径500mm，桩长10米，采用正方形布置，面积置换率20%，即桩间距1.0米。每延米掺入水泥50Kg，桩身上部3米增加15Kg进行复喷复搅，地基处理后承载力特征值不小于160KPa。

图1 施工工艺流程图

3.施工工艺及控制要点

3.1 施工工艺。根据施工图要求，本次施工采用复搅复喷二次成桩工艺即：钻进、提升粉喷、再钻进粉喷、提升搅拌。具体工艺流程见图1。

3.2 质量控制要点(见表7)。

3.3 施工机具安排(见表8)。

3.4 关键工序控制。粉喷桩施工关键工序为搅拌与送灰两道工序，为保证施工质量，采取控制措施如下：

3.4.1 搅拌

(1)为使桩体搅拌均匀、保证桩、土强度充分发挥，搅拌过程中，当遇到软粘土层应加大搅拌次数；硬土层时减少搅拌次数。

(2)桩顶1.00~1.50m间提升喷粉时，放慢提升速度；下沉复喷灰时，提高沉入速度，避免出现“冒灰”和“隆土”。制桩结束后，利用桩机自重，压实桩头，以防止出现“软桩头”和“空心桩”。

(3)在制桩过程中，中断喷灰后，重新起动时，应复沉1.00m继续搅拌，然后提升喷粉制桩。

3.4.2 送灰

(1)水泥标号与稳定性必须符合设计要求，没有合格标识的水泥不准使用。

(2)根据设备电子称重控制，送足50Kg/m。

(3)随时注意空压泵压力变化，空压泵压力一般保持0.2~0.3MPa，当喷灰压力低于0.20MPa时，停机检查，若由地层引起的继续施工；属空压机原因，检查维修。当喷粉压力大于0.6MPa，立即停机，查找原因。

4.质量检验

按照规范要求及当地质检部门规定，本工程采用了两种方法进行检测，即复合地基载荷试验和低应变动力检测。

本工程低应变动力检测240颗的桩身质量，其中I类桩200颗，占检测总数的83.3%，II类桩30颗，占检测总数的12.5%，III类桩10颗，占检测总数的4.2%。根据上述检测结果来看，满足规范要求。

复合地基静力载荷试验6组，由于工程桩没有做破坏性试验，根据最大加载压力和曲线特征，6组复合地基承载力特征值分别为：157KPa、170 KPa、170 KPa、170 KPa、170 KPa、160 KPa。根据试验结果，满足规范要求。

5.经验总结

5.1 水泥土搅拌桩是介于刚性桩和柔性桩之间具有一定压缩性的桩，经过试验证明，它的力传递特性同刚性桩有很大相同之处，所以水泥土搅拌桩复合地基的承载力主要受桩身强度控制。

5.2 水泥土搅拌桩在软弱地基处理中得到了广泛的应用，但在设计时应该根据地层情况充分考虑复合地基承载力、单桩竖向承载力、桩间土、桩长、桩径的最优匹配，不能盲目加大安全系数，造成浪费。

5.3 结合多个工程的实践，根据受力曲线得知，在正常使用状态情况下水泥土搅拌桩符合地基主要受力部分在桩身上部30%~50%长度范围内，因此在设计过程中对上部桩身要进行复喷复搅处理。

5.4 水泥土搅拌桩的质量控制一定要贯穿在施工的全过程，重点要控制水泥用量、桩长、桩径、搅拌头转数和提升速度、复搅次数、停浆处理方法等。为使桩体搅拌均匀、保证桩、土强度充分发挥，搅拌过程中，当遇到软粘土层应加大搅拌次数；硬土层时减少搅拌次数。

5.5 桩顶1.00~1.50m间提升喷粉时，放慢提升速度；下沉复喷灰时，提高沉入速度，避免出现“冒灰”和“隆土”。制桩结束后，利用桩机自重，压实桩头，以防止出现“软桩头”和“空心桩”。

5.6 当粘土塑性指数大于25时，水泥土拌和效果极差。当地基土含水量小于30%时，由于不能保证水泥的充分水化，不得使用干法。

5.7 从承载力角度提高置换率比增加桩长的效果好。水泥土桩是半刚性桩，桩越长，对桩身强度要求越高，但是过高的桩身强度对提高复合地基承载力是不利的。

5.8 某一地区的水泥土桩，其桩身强度是有一定限度的，单桩承载力在一定程度上不随桩长的增加而增大。

参考文献

[1]《工程地质手册》(第四版 常士骠、张苏民 主编)中国建筑工业出版社

[2]《岩土工程治理手册》 林宗元 主编 中国建筑工业出版社

[3]《建筑地基处理技术规范》(JGJ70-2002)中国建筑工业出版社

[文章编号]1619-2737(2009)04-08-030

第二篇：水泥土搅拌桩

水泥土搅拌桩

水泥土搅拌机是用于加固饱和和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。

目 录

1水泥土搅拌机简介 2搅拌桩施工方法

1.2.1 1）桩机定位、对中、调平2.2.2 2）调整导向架垂直度 3.2.3 3）预先拌制浆液 4.2.4 4）搅拌下沉 5.2.5 5）喷浆搅拌提升 6.2.6 6）重复搅拌下沉 7.2.7 7）喷浆重复搅拌提升 8.2.8 8）桩机移位

3水泥土搅拌桩湿法监理实施细则 1水泥土搅拌机简介

水泥加固土的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，它与混凝土硬化机理不同，由于水泥掺量少，水泥是在具有一定活性 介质--土的围绕下进行反应，硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解 和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及 凝硬反应，使水泥土土体强度大大提高。

2搅拌桩施工方法

1）桩机定位、对中、调平

放好搅拌桩桩位后，移动搅拌桩机到达指定桩位，对中，调平（用水准仪调平）。

2）调整导向架垂直度 采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范要求，垂直度小于1.0%桩长。

3）预先拌制浆液

深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50Kg。

4）搅拌下沉

启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值。

5）喷浆搅拌提升

下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度（0.50～0.8m/min）边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和。6）重复搅拌下沉

搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行。

7）喷浆重复搅拌提升

下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面。

8）桩机移位

施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

3水泥土搅拌桩湿法监理实施细则

为了更好的对工程质量进行有效的控制，充分发挥监理的监督和管理的作用，特制定水泥土搅拌桩湿法监理实施细则。

1、总则

工程监理改建工程项目中，大部分软土地基处理采用湿喷桩进行加固处理。湿喷桩是利用水泥或水泥系材料为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将原位土和固化剂强制搅拌，形成水泥土圆柱体。由于固化剂和土之间产生一系列物理化学反应，使圆柱桩体具有一定的强度，桩体周围的土得到部分改善，组成具有整体性、水稳性和一定强度的复合地基，从而提高地基承载力，减少地基不均匀沉降，达到加固地基的目的。

2、施工前的监理实施细则

湿喷桩施工的场地，事先回填整平到设计高程，清除杂物，查明施工段落上空和地下有无管线。若有，承包人应提前向监理组和指挥部汇报，以便及时妥善解决。

2．1 机械设备监理实施细则

2.1.1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，严禁使用利用自重下沉和无档位直接利用卷扬机进行提升的钻机。输送管长度一般不大于60m，摆放平顺，管道最大长度不得大于80m，接头最多不超过两个。机械动力应大于45kw以上，钻头叶片三层，每层两片，上下间距为30cm 水平刀片与水平夹角为30℃，每片叶片宽10cm：钻头的直径磨损不得大于2cm 2.1.2每台湿喷桩必须配备能够自动记录、打印处理深度，单位长度水泥浆用量，复搅深度、水泥浆比重的电脑记录装置，即能打印每根桩施工过程中钻头每次下钻深度及提高高度的全过程记录和水泥浆浆量、水泥浆用量曲线图和水泥浆比重，所有数据必须实时打印。2.1.3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，关键设备上计量部门的签封应完整，每台设备必须经监理人员现场试桩后由驻地监理组统一发放进场设备准许证方可使用。

2.1.4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。

2.1.5施工前丈量钻杆的长度，并标上显著的标志，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度、保证设计桩长

2.2 进场材料的监理实施细则

2.2.1水泥采用普通硅酸盐水泥PO42.5，应对厂家进行考察、了解。材料应符合设计要求与技术规范的标准，供应量应能满足施工进度要求。外掺剂为生石膏粉，参考掺入量为2%（占水泥重量），生石膏粉中SO4含量不小于40%，0.08mm方孔筛筛余小于15%，该石膏粉与水按1:O.5混合后，在密闭条件下48小时不产生凝结

2.2.2建立进场水泥批次、数量、出厂日期、检验批复文件的编号、现场存放地点以及相应所使用的施工路段的原材料台帐制度，要求现场监理签字确认

2.2.3进场水泥要按规范要求存放和保管，要防潮、防雨，对受潮、结块的严禁使用

2.2.4建立各桩机的施工记录台帐，并随时检查及时签证，其统计数据用以对实际用量进行总量核对。2.3 测量放样监理实施细则

根据事前经监理组批准的桩位布置图，准确放样，并用木桩或竹签标示桩位，杜绝边施工边放样，桩位必须经监理组测量工程师认可。

2.4 现场工艺性试桩监理实施细则

2.4.1为确定各种技术参数，按首件工程认可制要求进行工艺性试桩，施工参数包括输浆走浆的时间、停浆时间、搅拌轴下钻提钻的速度（档位）电流值以及到达硬质层时电流突变的位置等；各项技术参数参考值如下：

下钻速度，参考值V=0.5-1.0m/min 提钻速度，参考值V=0.5-0.8m/min 搅拌速度，参考值V=30-50r/min 喷浆时管道压力，参考值0.2-0.6MPa 2.4.2试桩时必须在监理人员的监督下进行，试桩成功后承包人必须对试桩进行总结，并对质量进行综合评价，监理组对其施工工艺提出复评意见，总监提出终评意见，并形成首件工程总结报告，并将取得的施工工艺参数挂牌标明在施工现场以便执行检查。

3、施工操作监理实施细则

3.1 施工场地要求整平到整平高程，必须清除地面以下的一切障碍物（包括石块、树根、垃圾等），对水塘地段应排水清淤，清淤后再回填粘性土（不得回填杂土）至整平高程 3.2 钻孔前准确测放轴线和桩位，并用竹签或木桩标定，桩位布置与设计图误差不得大于5cm。

3.3严格控制钻孔下钻深度，喷浆高程及停浆面，确保桩长和喷浆量达到规定要求，水泥损耗不得大于1%。

3.4 为确保搅拌桩的垂直度，应注意起吊设备的平整度和导向架对地面的垂直度，一般应使垂直度偏差不超过1.5%。

4、施工过程控制监理实施细则

4.1对承包人自检体系、质保措施的监理实施细则 4.1.1检查施工工艺流程是否满足设计图纸和施工规范的要求，特别是注意打设深度和水泥用量的控制方法是否满足设计要求

4.1.2检查承包人的自检体系，必须保证每台桩机、任何施工时间都至少有一名自检员在场，做好施工质量控制和施工记录

4.1.3检查承包人的质量保证措施的落实，包括对进场材料的检查制度，保证现场施工质量控制，施工记录真实、及时、规范的制度，以及配合现场监理人员实施旁站监理的制度

4.2对承包人施工工艺的监理实施细则 4.2.1定位

桩机到达指定桩位后对中，当地面起伏不平时，应调整桩机身，使设备保持水平搅拌轴呈竖直状态防止桩体倾斜；

4.2.2 搅拌下沉 下钻时，喷浆口到达地面线电脑开始计数，此时操作人员应通知质检人员和现场监理，对起点进行确认。确认后即可下钻，搅拌轴下沉过程中速度可由电流表的电流控制，工作电流不应大于额定的电流值，在正常工作时的电流值几乎为定值，当电流值突变时说明已钻到硬质层，再继续下钻50cm作为最后的桩长；

4.2.3 浆液的制备与输送。

按要求配置水泥浆，严格控制水泥浆的比重，对每盘浆体进行抽检，检测合格的水泥浆方可泵送，压力控制在0.4~0.6Mpa；水泥浆拌和时间不得少于3分钟，制备好的水泥浆不得离析、沉淀，水泥浆存放时间不得大于2小时，否则应予废弃。已制备好的水泥浆在倒入浆池时，应加筛过滤，以免浆内结块。

4.2.4 喷浆搅拌提升。

搅拌轴下钻到设计深度后，开启灰浆泵，按先前确定的速度（档位）均匀的边喷浆边提升；为了保证桩的完整性，应严格控制喷浆停浆时间，开钻后要连续作业，严禁在尚未喷浆的情况下进行提钻作业。为了保证桩体浆体的均匀性，湿喷桩下钻时不宜喷浆。

4.2.5 重复搅拌

搅拌轴提升至设计顶标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的水泥浆应正好用完。为使软土和水泥浆搅拌更加均匀，必须再次将搅拌轴边旋转边沉入土中至设计深度后，再将搅拌轴提升出地面；

4.2.6 清理移位

在喷浆结束搅拌轴提出地面后将粘附在搅拌头上的泥土清洗干净，然后移位。当被加固的土质很差，搅拌机一次喷浆不能满足设计要求时，常采用两次喷浆在复搅时补足浆量，然后进行下一根桩的施工；

4.2.7 填写施工记录

施工记录可反映每根桩施工全过程的真实情况，应按照规范规定的内容填写，凡是需要了解的施工问题，都应从施工记录上找到答案。

4.3 施工现场管理监理实施细则

湿喷桩属隐蔽工程，其质量控制应贯穿于施工全过程，故施工过程中，经理部质检员及技术人员要参与各环节的管理，工程监理实行全过程旁站。现场监理人员做好现场监理记录，并检查承包人施工管理人员和施工质检人员是否能跟班管理和及时处理问题，若未能落实质保措施，要责令整改直至下达停止该施工队伍的施工。

4.3.1 为保证桩端施工质量，当浆体到达喷浆口后，应喷浆30s,再均匀搅拌提升，距离地面一米时减慢提升速度，距离地面25cm的位置停止喷浆但应注意停留几秒钟的时间，保证桩头施工质量； 4.3.2 严格控制下钻深度、喷浆高程及停浆面，确保桩长和喷浆量达到规定要求。

4.3.2 湿喷桩要穿透软土层到达强度相对较高的持力层，并深入土层50cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进电流表的读数来确定，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上，则说明已进入持力层。如实际桩长与设计桩长不符时，应遵循以下原则：

a、如达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止

b、如未达到设计桩长在已探明已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层50cm c、凡是施工桩长与设计桩长不符时，分析原因及时汇报，经现场工程监理签任，经工程监理组报总监认可；如出现大面积桩长不符时，应立即停止施工，报指挥部及设计院进行设计变更。

4.3.3 复搅必须达到全桩长

4.3.4 对输浆管要经常检查，不得漏浆，其直径以49~53mm为宜

4.3.5 进场施工的每台钻机都必须试桩，以确认每台钻机的工艺，性能达不到要求的必须清除出场。

4.3.6 水泥浆从拌和机倒入储浆桶时，需过滤、清除杂物。储浆桶容量要适当，既不会造成浆体不足而断桩，又能避免多余浆体留在桶内造成浪费； 4.3.7 施工时因故停浆，要及时记录中断深度，如停机超过3h，为防止浆体结硬堵管，应尽快对输浆管路进行清洗；在12h内采取补喷处理措施，必须将搅拌轴下沉至停浆点以下1.0m，等恢复供浆再喷浆提升。并将补喷情况填报于施工记录内，超过12h的应采取补桩措施

4.3.8 采用湿喷桩处理的小型构造物路段，承包人施工前需将原地面整平至整平高程，整平高程应高于基础底标高50cm，带施工结束后，需经检测达到良好以上才能挖至桩顶标高，然后施工构造物基础。开挖基孔时，基底标高以上50cm,用人工开挖，以防断桩；

4.4 质量检查及验收监理实施细则 4.4.1 质量检查的监理实施细则

a.施工过程中必须随时检查喷浆量、桩长、复搅长度以及是否进入持力层及施工过程中有无异常现象，记录处理方法以及措施。

b.湿喷桩成桩七天后，由承包人（现场监理、驻地监理组、业主质检人员到场）进行开挖自检，观察桩体成型情况及搅拌均匀程度，测量成桩直径，并如实做好记录，并采用轻便触探仪检查桩的质量，根据击数用对比法判定桩身强度，抽检频率2%，如发现凝体不良现象等情况，应及时报废补桩。

c.成桩28天后由现场监理工程师（驻地监理组及指挥部质检人员到场地随机指定，要桩体上部桩顶以下0.5cm，1.0cm，1.5cm）截取整段桩体并分成三段进行桩的无侧限抗压强试验，28天的无侧限抗压强度≥1.0Mpa并推算90天的无侧限抗压强，无侧限抗压强度≥1.2Mpa

d.在以上检查合格的前提下，由指挥部指定的检测单位组织进行全身的钻芯及标贯试验，抽查频率为2‰，主要检查：是否贯穿软土层桩身的长度，喷浆量是否达到设计要求，桩身成型情况，水泥土搅拌均匀程度、桩身的强度。抽查中如出现实际施工长度与设计长度不符的桩，并以此数据作为计量的一个依据。

4.4.2湿喷桩质量检验标准的监理实施细则

湿喷桩施工质量允许偏差符合下表要求，质量检验合格后监理工程师应填写湿喷桩现场质量检验报告单 表

检查项目 质量标准 检查方法和频率 桩位偏差（mm）≤50 抽查2% 深度偏差（mm）≤50 抽查2% 桩径（mm）不小于设计 抽查2% 桩长（mm）不小于设计 查施工记录 倾斜度（%）≤1.5 查施工记录 单桩用浆量误差（%）<1 查施工记录 桩体无侧限抗压强度（Mpa）不小于设计 2‰

4.4.3 工程验收段落施工结束后，应对完成的湿喷桩进行检测。检测的内容：外观成型，桩距、桩径桩数。并报指挥部检测中心进行抽查。

5、试验的监理实施细则

5.1 水泥试验、外加剂试验、水泥土配合比试验 5.2 钻芯取样，检测频率为2‰

6、监理日记应记录内容的监理实施细则

施工日期、施工段落、桩距、桩径、桩长、水泥台账的记录等

7.湿喷桩施工及监理用表的监理实施细则

7.1中间检验申请单 7.2工程报验单 7.3浆体搅拌桩现场质量检验报告单 7.4湿喷桩成桩现场开挖目测情况记录表 7.5湿喷桩的强度质量检测结果汇总表 7.6湿喷桩施工原始记录 7.7水泥用量台账 7.8湿喷桩桩位平面图 7.9湿喷桩施工电脑记录资料

[1]

第三篇：浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

浅 析 石 灰 桩 加 固 软 弱 地 基 处 理 方 法

学

专

科

学

姓

校：河南城建学院

业：土木工程 目：地基处理技术

号：011210114

名：罗星

浅析石灰桩加固软弱地基处理方法

摘 要：石灰桩作为一种地基处理手段，其不仅应用于工业与民用建筑地基处理，还大量应用与公路路基，铁路路基以及港口软基处理。本文从桩间土和桩身两个方面详细分析了石灰桩加固软地基的机理，并介绍了该方法适宜的地质条件，结合工程实际，对施工工艺及施工过程中的注意事项进行了具体论述。 关键词：石灰桩、软地基、复合地基、加固、施工工艺、适用范围石灰桩的加固原理

石灰搅拌桩是靠石灰与土之间发生一系列的物理化学反应而形成强度的，不同的土质会产生不同的加固效果。

深层搅拌石灰桩施工时通过机械搅拌，钻进时喷射压缩空气，使准备加固的土在原位受到扰动。钻进到设计标高后，钻机钻头反向旋转，边提升边由压缩空气输送生石灰，向着由钻头搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷入被搅拌的土体中，使土体和石灰进行充分拌和，形成具有整体性、水稳性和一定强度的石灰土桩，加固深度可以达到20m。

生石灰在土壤中与水结合的反应式如下： CaO+H2O→Ca(OH)2+热量 Ca(OH)2＋CO2→CaCO3

由分子式可知，石灰水化吸收了大量水分，并产生大量的热量，引起土中水分蒸发，使土壤含水量降低，有利于土壤的排水固结。

生石灰水化过程中，体积膨胀约为原来的2倍，在这个过程中桩周土颗粒受到挤压而使土壤密实度增大，这就是所谓的膨胀挤密作用，这使得非饱和土挤实，饱和土排水固结。Ca(OH)2与土中的CO2反应生成强度较高的CaCO3，使桩体承载力大大增加。上述化学反应主要发生在生石灰与土壤强制搅拌混合后的数小时内，是石灰对软粘土的早期基本作用。

熟石灰与粘土颗粒中的活性硅铝矿物进一步缓慢的发生化学作用，反应过程中又吸收熟石灰浆中的水分，形成一种复杂的不溶于水的、将土颗粒粘结在一起的硅酸盐及硅酸钙凝胶，改变了粘土的结构。硅酸钙凝胶起到包裹和联络的作用，形成网状结构，在土颗粒间相互穿插，使土颗粒联系得很牢固，大大改善了土的物理力学性质，进一步发挥石灰固化剂的强化作用。这一过程将持续数年，是石灰对软土的后期加固作用。

通过对一些施工过程中的石灰搅拌桩观测发现，施工期间桩体含水量总是很高，直观上表现为桩顶的垫层上有明显的圆形湿痕，表明桩体含水量及渗透系数大于桩间土。由于桩身材料拌和不均匀，以及配合比、掺和料不同，桩体的渗透系数一般在在4.07×10-3～10-5cm/s之间，相当于粉砂、细砂的渗透系数，比粘土、亚粘土的渗透系数大10倍至100倍，因此桩身排水固结作用较好。

地基的强度包括搅拌桩桩体的强度和桩周上粘聚力增强后的强度，搅拌桩与周围地基相比具有更高的抗剪强度。与搅拌桩相邻的桩周上，由于拌和时产生的高温和凝聚反应形成厚度达数厘米的高度硬壳，此硬壳的存在会阻碍搅拌桩的吸水和排水，尤其是后期排水，但在施工期内该硬壳尚未形成，排水作用可以发挥的。

石灰搅拌桩加固后的地基，桩体强度高于桩间土。因此，在工程结构载荷和车辆载荷作用下，土体被压缩，承载力主要靠桩体承担。由于土相对于桩有向下滑动的趋势，桩面对桩周土产生一向上的摩擦阻力，故靠近桩周土的压力值为向下的施工载荷值与向上的摩擦力两部分之和。因此，靠近桩边的土承担的压力最小，桩间地基土应力下降，而搅拌桩桩体产生应力集中现象。 施工工艺及注意事项

由于石灰桩的膨胀挤密效应和排水固结作用，石灰桩在设计过程中应采用小桩径、密布桩的原则。石灰桩常用桩径为250~400mm，最常用的桩径为300mm，石灰桩的加固深度、桩间距应经稳定验算、沉降验算确定，并满足工后沉降要求。相邻桩的净距应≤4.0倍桩径。用石灰桩处理软地基时，应进行稳定验算和沉降计算。

石灰桩施工工艺分管内成桩和管外成桩两种工艺，一般多采用管内成桩，在此简述管内成桩工艺。管内成桩是指用人工或机械成孔后，再填料夯实、封顶、自上而下成孔、自下而上填夯成桩。它包括人工挖孔成桩、冲击法成桩、螺旋钻成桩、沉管法成桩、爆扩法成桩等施工方法。工艺流程为：桩机就位－成孔至设计深度－填料－夯压实－封顶－完成－根桩的施工。石灰桩施工的要点主要有以下几个方面：

(1)桩体材料的选择。构成桩体的主材是生石灰和粉煤灰，生石灰的活性CaO应大于85%，灰块直径以5cm左右为宜，粉灰含量应小于20%，矸石含量小于5%；粉煤灰为SiO2、Al2O3活性元素含量较高的新鲜粉煤灰，含水量应小于40%。

(2)按合适的比例对桩体材料进行配比。在孔底有余水残浆时，桩端0.5m灰 比为1：1，0.5m以上桩体为1：2，桩端增加灰比解决了桩身密实度和施工安全，但留下了人为的软弱桩段，因此，在桩端0.5m掺入5%~7%的水泥，亦可消除人为膏化段。

(3)注意防止施工中地表水和临近水源渗透进入石灰桩身。

(4)打桩顺序应该“先外排后内排，先周边后中间”的原则，对单排桩应采用

“先两端后中间”的施工方式。桩机行驶路线宜采用前进式，并采用两遍跳打方式。(5)对填料和桩身密实应注意：①填料量宜为桩孔体积的1.5～2.0倍，算料时按米计算；②如有掺合料时，应按设计配合比与生石灰拌匀；③填料前应消除桩孔内的杂物和积水，在软土中施工宜在孔中先灌入50cm厚的砂；④采用夯击时，应分段夯填，每段高度50～100cm，由成桩试验决定。

(6)石灰桩填夯后必须立即用粘土等材料压实封顶，以增加上覆压力，防止地表水流入桩身和防止石灰桩因水化过分激烈而引起桩孔喷料现象。封顶长度一般≥1.0m，且必须夯实或压实。

(7)实践表明，为避免生石灰在地下水比较丰富的地区产生弱心点，掺入适量(石灰用量的10%)的粗砂及少量(石灰用量的3%)的水泥可以避免这种问题。原因是掺入粗砂，可有效的填充生石灰块间空隙，增强生石灰体积膨胀对土体的挤密作用。

(8)为了防止生石灰在地下水丰富地区消化速度过快，导致在施工成桩过程中冲出孔外，可选用过火生石灰。另外，施工时桩头应预留200mm左右的长度，填充烂泥，防止生石灰膨胀挤出桩孔。

(9)浇灌基础应在石灰桩达到一定强度后进行，一般为一月。 桩体强度的影响因素

3.1 生石灰的剂量

不同的生石灰剂量对各种土的单轴抗压强度均有影响。在同一生石灰含量的条件下，不同的土类具有明显不同的抗压强度。室内试验表明：①当生石灰含量在6%～18%的范围内变化时，石灰搅拌桩仍保持原来土壤的特性；②不同土性的石灰粉渗入量各有最佳渗入量区间，大于或小于这一区间的渗入量，都得不到经济的加固效果。

生石灰的膨胀力与生石灰的含量成正比，但膨胀应力的大小，则与生石灰有效含钙量、约束力的大小和方向、熟化的快慢有关，如采用有效氧化钙含量为85%～89%的生石灰，让其在近似完全约束的条件下熟化，测得其轴向膨胀力最高可达11.6Mpa，随着周围约束的放松，轴向膨胀力急剧减小，膨胀力所做的功转化为周围土变形位能而趋于平衡。总之，对于一般的地基，特别是软土，当生石灰用量超过一定界限时，其约束能力绝对不可能阻止生石灰搅拌桩的膨胀，巨大的膨胀力必将在相当范围内传布，这就是石灰搅拌桩真经增大的原因。 3.2 软粘土的含水量

石灰搅拌桩的强度能否形成和强度高低，与软粘土的含水量有关。生石灰转变为熟石灰以及继续水化，都要吸收和蒸发软粘土中的水分。因此，必须要有足够的水供生石灰水化，否则无法形成强度。另一方面，水又不能太多，以使处于饱和状态的软粘土能因脱水而转变成三相状态，软土中的空气才能为碳酸化反应提供足够的二氧化碳，从而形成使灰土反应生成有一定强度的胶结物质条件，形成较高的强度。由于石灰搅拌桩中的水分在强度形成中得到消耗，灰土含水量会大幅度减少，甚至由流动状态转变为硬塑乃至坚硬状态，从而提高石灰土的强度。

3.3 施工方法

另外值得注意的是，施工过程中所采用的施工方法对桩体的强度也有很大的影响。实践表明，施工中采用复搅和不复搅方法相比，复搅的桩体强度比不复搅的桩体强度提高60％以上，而空搅不喷灰测试结果与原地基土区别不大。 石灰桩的适用范围

石灰桩法师用于处理板和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基。用于地下水位以上的土层时，以增加掺合料的含水量并减少生石灰的用量，或采取土层浸水等措施。加固深度从数米到十几米。但此法不适用于有地下水的砂类土。

石灰桩法可用于提高软土低级的承载力、减少沉降量、提高稳定性，适用于以下工程：

(1)深厚软土地区7层以下，一般软土地区8层以下的住宅楼或相当的其他多层工业与民用建筑物。

(2)如配合箱基、筏基，在某些情况下，也可用于12层左右的高层建筑物。(3)有工程经验时，也可用于软土地区大面积堆载场地或大跨度工业与民用建筑独立柱基下的软弱地基加固。

(4)石灰桩法也可用于机器基础和高层建筑深基开挖的主动区和被动区加固。

(5)适用于公路、铁路桥涵后填土，涵洞及路基软土加固。(6)使用与潍坊地基加固。

结束语

通过理论分析和工程实践，可见石灰搅拌桩处理软土地基的作用是十分明显的。用石灰搅拌桩处理后的软地基，渗透性增大，石灰搅拌桩有助于排水固结，经处理后复合地基降低了软土含水量，增大了凝聚力，复合地基的强度得到提高，可以取得良好的经济效益，适宜于公路的挡土结构、桥涵、通道的软土地基处理。

目前，石灰桩的研究工作仍在进一步深入，研究重点是各种施工工艺的完善和实测总结设计所需的各种参数，式设计施工更加科学化，规范化。与此同时，各地正在努力扩大石灰桩的应用范围，以取得更好的经济效益和社会效益。

第四篇：水泥土搅拌桩施工工艺

水泥土搅拌桩施工工艺

1.1适用范围

适用于变电站工程软弱地基处理。

1.2施工流程

施工流程图见图2-1。

1.3工艺流程说明及主要质量控制要点

1.3.1 施工准备

（1）技术准备。

1）图纸会检：严格按照国家电网公司《电力建设工程施工技术管理 导则》（简称导则）的要求做好图纸会检工作。

2）技术交底：应按照导则规定，每个分项工程必须分级进行施工技 术交底。技术交底内容要充实，具有针对性和指导性，全体参加施工的 人员都要参加交底并签名，形成书面交底记录。

（2）水泥进场时，应检查出厂检验报告，并按规范规定取样复检。搅 伴的水泥土进行配合比试验，确定所用水泥的掺人量、水灰比和外掺剂，水泥的外掺剂应通过试验确定。

（3）场地应先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍物（包括块石、树根和生活垃圾等）。遇有水沟、池塘及洼地时应抽水或清歡，回填薪性土料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。

（4）机械设备进场，检查机械设备性能是否完好。搅拌机必须有深度和固化剂用量的计测装置，搅拌头翼片的枚数、长度、高度、倾斜角度、搅拌头的转数、提升速度应互相匹配，必须保证加固深度范围内任何一点的土体能经过翼片20次的有效搅拌。搅拌头的直径应定期检査，其磨耗量不得大于10mm。（5）施工过程中固化剂应严格按照设计提供的配合比拌制，现场设专人负责水泥桨的拌制工作，在使用水泥架过程中要保持不停地搅动，并控制搅拌时间和间隔时间，以防止水泥浆离析。

1.3.2测量定位

按照桩位布置图布置进行测量放线，设置标高控制点和轴线控制网。

1.3.3湿法施工（深层撞拌法）

（1）深层搅伴机就位。将搅拌机停于已测放好的桩位上，再调整使搅拌头与桩位标志物几乎在同一直线上。（2）预搅下沉。

1）施丁时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将r：料罐水泥浆泵与深层搅伴机联通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以一定的速度沉至设计要求加固深度。深层搅拌机要做到基本垂直于地面，要保证平整度和导向架垂直度。

2）搅拌机下沉时，不宜冲水；当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应严格控制冲水量，以免影响桩身强度。

（3）喷浆搅拌、提升。再以一定速度提起搅拌机，与此同时开动水泥桨菜将水泥桨从深层搅拌中心管不断压人土中，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直至提至地面，即完成一次搅拌过程，见图2-2。搅拌机起吊时要保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，成桩要控制搅伴机的提升速度和次数，保证连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。

图2-2喷桨搅拌、提升

（4）重复搅拌下沉、喷浆搅拌、提升：用（1）〜（3）再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体。每天施工完毕，应用水清洗储料罐、水泥浆菜、深层搅拌机及相应管道，以备再用。（5）湿法施工注意事项： 1）水泥莱不能离析，严格按照配合比配置。为防止水泥架离析，可在灰架机中不断搅动，待压莱前才将水泥桨倒人料斗中。

2）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管不能发生堵塞。

3）严格按照设计确定的数据，控制喷浆、搅拌和提升速度。控制重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加固范围每一深度内，得到充分搅拌。

4）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其他原因造成的停机，使沉桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶500mm再继续成桩。5）相邻两桩施工间隔时间不得超过12h。

6）考虑到搅拌桩与上部结构的基础或承台部分受力较大，对桩顶1〜1.5m范围内再增加一次输莱，以提高其强度。

7）施丁时因故停莱，应将搅拌头下沉至停架点以下0.5 m处，待恢复供浆时在喷浆搅拌提升。若停机超过3h,宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。

1.3.4干法施工（粉喷撞拌法）

（1）深层搅伴机就位。将搅拌机停于已测放好的桩位上，再调整使搅拌头与桩位标志物几乎在同一直线上。（2）预搅下沉。施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将r：料罐水泥莱泵与深层搅伴机联通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以一定的速度沉至设计要求加固深度。深层搅拌机要做到基本垂直于地面，要保证平整度和导向架垂直度。

（3）当搅拌头达到设计桩底以上1.5m时，即应开启喷粉机进行喷粉作业。搅拌机的提升速度与搅伴头的转速应保持每提升15mm搅拌一圏的关系。当搅拌头提升至地面下500mm时，粉喷机应停止喷粉。（4）粉喷、搅拌、提升的成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下Im处，待恢复喷粉时再喷粉搅祥提升。

1.3.5主要质量控制点

（1）保证搅伴机的水平度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长的偏差不得小于设计值。每延米的固化剂用量偏差不得超过设计值的±5%。

（2）在施工过程中，应及时做好施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对工程桩进行质量验收，检查的重点是：固化剂的用量、桩长、桩径、制桩过程中有无断桩现象、搅拌提升的时间、复搅的次数和复搅的深度等。

（3）水泥土搅拌桩成桩后应进行质量跟踪检验，可采用浅部开挖桩头，其深度宜大于500mm，目测检査搅拌的均匀性，量测成桩直径。

（4）基槽开挖后，应检验桩位、桩数与桩顶质量情况，应符合设计要求。

1.3.6质量验收 按照《电力建设施工质量验收及评定规程第1部分：土建工程》DL/T5210.1-2005的第5.4.9（1）地基承载力。（2）桩体强度。

（3）桩顶标偏差：-50～+100mm。（4）桩位偏差：＜50mm。（5）桩径D偏差＜0.04Dmm。

图2-3深层搅拌桩承载力试验

1.4示例图片

深搅桩单桩成品（破桩头后）见图2-4。

图2-4深层搅拌桩桩头

第五篇：水泥土搅拌桩检查标准

主控项目：

1．灌砂量。≥95%。测量实际用砂量与设计体积比。不少于95%。2．地基强度。按设计指定方法检测，强度达到设计要求。

3．地基承载力。由设计提出要求，在施工结束一定时间后，进行砂桩地基的承载力检验。其检验方法因各地设计单位的经验等不同，选用标贯、静力触探及十字板剪切强度或承载力检验等方法。

按设计指定方法检验。其结果必须达到设计要求的标准。

每个单位工程不少于3点，1000m2以上，每100m2抽查1点；3000m2以上，每300m2抽查1点；独立柱每柱1点，基槽每20延长米1 点。一般项目：

1．砂料的含泥量。≤3%。取样，进行检验。检查检验报告。

2．砂料的有机质含量。≤5%。取样，用焙烧法试验。检查试验报告。3．桩位。≤50mm。尺量检查，根据桩孔放线检查。4．砂桩标高。±150mm。用水准仪检查。

5．垂直度。≤1.5%。用经纬仪检查桩管垂直度。控制在1.5%内。

施工前应检查砂料的含泥量及有机质含量、样桩的位置。施工中检查桩位、灌砂量、标高、垂直度。

施工结束后检验地基强度或承载力。检查后形成施工记录或检验报告。检查施工记录和检验报告。