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1、深 层 搅 拌 桩 施 工 工 法目录一.软土地基深层搅拌法的特点2二.适用范围及其基本性能2三.施工工艺3四.质量与效果的检验7五.技术经济分析7六.工程应用实例7 深层搅拌桩是利用水泥作固化剂，通过深层搅拌，就地将软土与水泥强制拌和，利用固化剂与软土之间发生的一系列物理、化学反应，使软土与水泥硬结成具有一定强度的水泥加固土体，即深层搅拌桩。 深层搅拌法是日本在70年代中期首创和开始采用，简称CMC工法。我国于1977年末才进行深层搅拌机研制和室内外试验，并在工程中正式开始使用。深层搅拌法适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土与含水量较高且地基承载力标准值不大于120Kpa粘性土等地基。当地下水具有
2、侵蚀性时，宜通过试验确定其适用性，冬季施工时应注意负温对处理效果的影响。一.软土地基深层搅拌法的特点1 深层搅拌法由于将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，因而最大限度地利用了原土。2 搅拌时不会使地基土侧向挤出，所以对周围建筑物的影响很小。3 施工时无震动、无噪音、无污染，可在市区内和密集建筑群中进行施工。4 土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致产生附加沉降。5 按照不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活。6 与钢筋混凝土桩基相比，节省了大量钢材，并降低了造价。二.适用范围及其基本性能 深层搅拌桩能增加软土地基的承载力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，可作为构筑物
3、的地基、高填方路基下的基层、大面积的地基加固等。另外，由于良好的抗渗性能，可作为防渗墙或深基坑结构中的隔水帷幕，以防止地下渗透水流。 水泥加固土的强度取决于加固土的性质和所使用的水泥品种、标号、掺入量及外加剂等。加固土的抗压强度随着水泥掺入量的增加而增大，工程常用的水泥掺入比为7%15%，其强度标准值宜取试块90天龄期的无侧限抗压强度，一般可达500-3000Kpa。三.施工工艺（一） 施工机械及性能 国内目前的搅拌机有中心管喷浆方式和叶片喷浆方式，前者是水泥浆从搅拌轴间的另一中心管输出，不易堵塞，可适用多种固化剂。后者是使水泥浆从叶片上若干小孔喷出，但因喷浆孔小，易堵塞，只能使用纯水泥浆。1
4、 SJB型系列深层搅拌机SJB系列深层搅拌机是由江苏江阴市振冲器厂生产的双搅拌轴中心管输浆的水泥搅拌专用机械。该系列目前有SJB-30型（即原来的SJB-1型）和SJB-40型（即原来的SJB-2型）。2 DJB-14D型单轴深层搅拌机 该机是在北京800型转盘钻机基础上改制而成。DJB-14D型单轴深层搅拌机的主机系统包括动力头、搅拌轴和搅拌头。搅拌头上有一对搅拌叶片，下部为与搅拌叶片互成900、径500mm的切削叶片，叶片的背后安有2个直径8-12 mm喷嘴。DJB-14D型单轴深层搅拌机示意图如图11所示。3 配套机械及控制仪表 深层搅拌法施工时，除使用深层搅拌机外，还需要配备灰浆搅拌机
5、、集料斗、灰浆泵、起吊装置、导向架等配套机械及各种控制仪表。 上述主要机械设备性能及技术参数见表1。 深层搅拌机械技术参数汇总 表1 水泥系深层搅拌机类型 SJB -30 SJB-40 DJB-14D 深层搅拌机搅拌轴数量（根） 2（129） 2（129） 1搅拌叶片外径（mm） 700 700 500搅拌轴转速（r/min） 43 43 60电机功率（KW） 230 240 22起吊设备提升能力（KN） 100 100 50提升高度（m） 14 14 195提升速度（m/min） 021.0 021.0 0951.2接地压力（kPa） 60 60 40固化剂制备系统灰浆拌制台数容量 （L）
6、2200 2200 2200灰浆泵量（L/min） 50 50 33灰浆泵工作压力（kPa） 1500 1500 1500集料斗容量（L） 400 400技术指标一次加固面积（m2） 071 071 0196最大加固深度（m） 1012 1518 190效率（m/台班） 4050 4050 100总重量（t） 45 47 4（二） 施工顺序 深层搅拌桩根据其具体使用特点，能对软土地基进行柱状、壁状、格栅状等不同形式的加固，柱状加固的“二喷四搅”施工工艺如图12所示。 图1-1 DJB-14D型深层单轴搅拌机及配套机械 5重复上、下喷浆搅拌 为使软土和水泥搅拌均匀，可再次将搅拌头边旋转过沉入土中
7、，至设计深度后，再将搅拌头边喷浆边旋转提升出地面。 6清洗 向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。 7移位 重复上述16步骤，再进行下一根桩的施工。 （三）劳动组织 每个深层搅拌工班由1014人组成。其中班长1名，负责施工指挥及协调组织力量：操机工1-2名，负贡搅拌机的操纵；司泵工l名，负责灰浆制备和泵送水泥浆液；记录员l名，负责施工中的各种原始记录：拌浆工4-7名，具体制备水泥浆液和负责各种生产用料的运输物供应；机械工2名，负责机械的维修；电工1名，负贡电器设备的控装和安全使用。 （四）施工注意事项 1施工现场应予平整，彻底清
8、除地上和地下一切障碍物。当其作为重力式挡土墙或成为连续搭接的防渗墙时，应考虑其隆土效应而开挖一定深度和宽度的沟槽。 2搅拌桩的垂直度偏差不得超过1，桩位布置偏差不得大于50mm。桩径偏差不得大于4。4 制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、二喷四搅”具体施工工艺如下：1 定位 起重机（或塔架）悬吊搅拌机到达指定位置，对中，当地面起伏不平时，应使起吊设备保持水平。2 预搅下沉 起动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制。工作电流不应大于70A。3 制备水泥浆 待搅拌头下沉到一定深度时，即开始按设计确定的陪合比拌制泥浆，待压浆前
9、将水泥浆倒入集料斗中。4 提升喷水泥浆 搅拌头下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，边喷浆边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌头。提升速度一般不超过0.5m/min。5 重复上、下喷浆搅拌 为使软土和水泥搅拌均匀，可再次将搅拌头边旋转边沉入土中，至设计深度后，再将搅拌头边喷浆边旋转提升出地面。6 清洗 向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中的水泥浆，直至基本干净，并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。7 移位 重复上述16步骤，再进行下一根桩的施工。（三） 劳动组织 每个深层搅拌工班由1014人组成。其中班长1名，负责施工指挥及协调组织力量；操机工12名，负责搅拌机的操
10、纵；司泵工1名，负责灰浆制备和泵送水泥浆液；记录员1名，负责施工中的各种原始记录；拌浆工47名，具体制备水泥浆液和负责各种生产用料的运输物供应；机械工2名，负责机械的维修；电工1名，负责电器设备的安装和安全使用。（四） 施工注意事项 1.施工现场应予平整，彻底清除地上和地下一切障碍物。当其作为重力式挡土墙或成为连续搭接的防渗墙时，应考虑其隆土效应而开挖一定深度和宽度的沟槽。2.搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%，桩位布置偏差不得大于50mm，桩径偏差不得大于4%。3.制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制浆液的罐数、固化剂和外掺剂的用量等应有专人记录。4.为保正桩端施工质量，当浆液达到出浆口后，
11、应喷浆座底30秒，使浆液完全达到桩端。5.预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。6.施工时因故停浆，宜将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路并清洗。 7.壁状加固时，桩与桩的搭接时间不应大于24h，如因特殊原因超过24h，应对最后一根桩先进行空钻留出榫头，以待下一批桩搭接；如间歇时间太长（如停电等），可采取局部补桩或注浆措施。 8.施工时应有专人记录搅拌头下沉深度和提升的时间，深度记录误差不得大于100mm，时间录误差不得大于5s。四.质量与效果的检验 1.轻便钎探：
12、一般在成桩7天后，使用轻便钎探器钻取桩身土样，观察桩身搅拌均匀程度，同时根据钎探击数（N10）用对比法判断桩身强度。2.开挖、取样：开挖搅拌桩实体，观察桩体直径、外形或搭接情况；切开桩体断面，观察桩身搅拌均匀程度，凿取一段桩体，在室内加工成立方试块，进行抗压强度试验。3.载荷试验：对搅拌桩和加固后的复合地基要进行载荷试验和承载力检验。4.小应变动测检验：当搅拌桩达到龄期28天，宜采用小应变动测方法随机抽查不少于10%的桩数进行桩身质量检验，以确定是否出现断桩、蜂窝状结构及夹泥等搅拌不均匀缺陷。五.技术经济分析1.水泥用量：用深层搅拌法进行软土地基处理，每制作一延米长（相当于0.71m3），需用
13、水泥80140Kg。2.施工效率：通过工程应用，实测SJB型深层搅拌机施工速率每台班（实际工作按7小时计），可加固3050 m3。3.单价：包括材料费、机械费、人工费等，制作每延米长水泥桩约需6080元。六.工程应用实例1 上海海兴广场配套公寓31层，基坑深度6m，基坑围护结构选择的是深层搅拌桩重力式挡土墙。本工程中深层搅拌桩桩长1114 m，桩径700，墙宽度为4.2 m，中间为格形布置，格形间距为3.0 m。从基坑开挖的情况来看，距基坑外边线为13 m左右的22万伏变电站结构的整体性和刚性较好，主体结构未发现异常情况。由此可见，采用深层搅拌桩重力式挡土墙作为挡土结构，不仅节约了工程造价，还方便了施工。故针对6 m以下的基坑来说，这是一个较为合理的方案。2.上海通贸大厦基坑开挖深度10.2 m，围护止水结构采用15 m 长700双排深层搅拌桩，两排之间搭接20cm。基坑开挖到底后，从现场施工情况来看，搅拌桩止水效果显著，无渗漏现象发生。3.南京国际金融中心位于南京市中心新街口地段，基坑开挖深度10m，围护止水结构采用7至10 m长700单排或双排深层搅拌桩，两排之间搭接20cm。基坑开挖过程中，无渗漏现象发生，对周围环境无明显影响。
