首页理论教育深层搅拌桩施工工艺与机械优化

深层搅拌桩施工工艺与机械优化

2023-06-29 理论教育版权反馈

【摘要】：（二）施工工艺1.湿法施工湿法施工主要的施工机械为深层搅拌机。施工机械主要是钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。目前，深层搅拌桩的桩径大多为500～700mm。如深层搅拌水泥土桩只用做防渗帷幕，水泥土桩宜布置成壁式或格栅式形式，且水泥土桩不宜少于两排。为增大被动土压力、减少水泥挡墙的变位，可在坑内以多种形式的水泥土桩加固。水泥土桩应尽量做成拱形，也可与刚性挡土墙组成连拱形式以节约造价。

（一）浆液制备

水泥系深层搅拌桩的浆液，一般情况下最好采用强度等级为32.5 的普通硅酸盐水泥，水泥必须新鲜且未受潮硬结。水泥浆液的配制要严格控制水灰比，一般为0.45 ～0.50。使用砂浆搅拌机制浆时，每次搅拌不宜少于3min。

为改善水泥的和易性，以提高水泥土的强度和耐久性，在制作水泥浆液时，可掺入适量的外加剂。如用石膏做外加剂时，一般为水泥质量1%～2%。三乙醇胺是一种早强剂，可增加搅拌桩的早期强度。木质素磺酸钙主要起减水作用，能增加水泥浆的稠度，有利于泵送，一般的掺入量为水泥用量的0.2%。

制备好的水泥浆不得停置时间过长，超过2h应降低等级使用。

（二）施工工艺

1.湿法施工湿法施工主要的施工机械为深层搅拌机。深层搅拌法的施工可分为：①定位；②预搅下沉；③喷浆搅拌上升；④重复搅拌下沉；⑤完毕等几个步骤，见图13-22。

pagenumber_ebook=337,pagenumber_book=329

图13-22　深层搅拌法施工工艺流程

2.干法施工

干法施工是采用水泥粉料，由空气输送，通过搅拌叶片旋转产生的空隙部位喷出，并随着搅拌叶片的旋转均匀地分布在整个空隙轨道面内，进而和原位地基土搅拌并混合在一起。施工机械主要是钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等。

干法施工工序主要为：①柱体对位；②下钻；③钻进结束；④提升喷粉；⑤提升结束桩形成体等几个步骤，见图13-23。

（三）技术要点和措施

1.当搅拌柱用于加固地基

（1）搅拌桩按照其强度和刚度是介于刚性桩（如钢筋混凝土预制桩，就地制作的钢筋混凝土灌注桩）和柔性桩（散粒材料桩，如砂桩、碎石桩等）之间的一种桩形，但其承载性能又和刚性桩相近，因此在设计搅拌桩的加固范围时，可只在上部结构的基础范围内布置，不必像柔性桩那样在基础之外设置围护桩。

（2）布桩时摩擦桩必须考虑群桩效应，桩距不宜过小。目前，深层搅拌桩的桩径大多为500～700mm。由于基础宽度的限制，常常会给布桩造成困难，多数工程桩距较小。复合地基中，搅拌桩的桩距不宜小于2d （d 为桩直径）。

（3）端承短桩宜采用大直径的双轴搅拌桩，或做成壁状、格栅状甚至块状，具体采用什么形式应根据工程要求及地质条件确定。

pagenumber_ebook=338,pagenumber_book=330

图13-23　粉体喷射搅拌桩法施工顺序

（4）桩顶标高的确定宜选在承载力较高的土层上，以充分发挥桩间土的承载力，并且要兼顾基础的稳定性，宜低于原地面以下1m左右。

（5）考虑具体情况，可长、短桩混用。

（6）注意基础角柱及长高比大于3 的建筑物中部桩的加强。

（7）根据桩的受力情况，不同深度的喷灰量可以变化，因桩体最大应力一般发生在桩顶以下3～5 倍桩直径的范围内，因此，可根据需要在桩顶以下2～3m 以上增加喷灰量，并采用复喷复搅的施工工艺。

（8）停灰面应高于设计桩顶500mm，即保护桩长最少为500mm，在做褥垫层之前，将这段保护桩长去掉。

（9）复合地基承载力标准值不宜大于200kPa，一般情况下采用120～180kPa，单桩承载力（对直径为500mm）不宜大于150kN。

（10）固化料的掺入比一般为10%～15%，即对直径为500mm 的搅拌桩来说，每延米的喷灰量常采用50～60kg/m （不复喷）。

2.当搅拌桩用于防渗和挡土

（1）宜采用双轴或多轴浆液搅拌，并采用大直径桩。

（2）固化材料掺入比不宜小于15%，以增强抗剪强度和防渗能力。

（3）如深层搅拌水泥土桩只用做防渗帷幕，水泥土桩宜布置成壁式或格栅式形式，且水泥土桩不宜少于两排。

（4）水泥土挡墙厚度为开挖深度的0.6～0.8 倍，可做成格栅式或块式实体，做成格栅式时，置换比不宜小于0.7。

（5）搅拌桩之间的搭接不宜小于100mm。

（6）水泥土桩墙按受力条件的不同，横截面上可以深墙浅墙并用。

（7）为增大被动土压力、减少水泥挡墙的变位，可在坑内以多种形式（如格栅式）的水泥土桩加固。

（8）水泥土桩应尽量做成拱形，也可与刚性挡土墙组成连拱形式以节约造价。

（9）水泥土挡墙的挡土高度不宜大于6m。