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1、单轴双向水泥搅拌桩机摘要：本文通过建贵阳至广州铁路肇庆东站工程实践，对多轴、多项水泥搅拌桩的施工工艺进展了初步的争论，对施工预备、机具、材料、工艺掌握、质量检验等逐一进展分析与介绍，以使此项工艺在施工中得到广泛运用。多轴、多向水泥搅拌桩施工工艺争论目前高速铁路的软基处理常用桩型主要有高压旋喷、水泥搅拌、砂、碎石桩以及管桩、CFG 桩等。多轴、多向水泥搅拌桩为近年来拟逐步推广的一种桩型，由于桩体材料中掺入了肯定量的粉细砂，增加了地基土中的粗颗粒含量,降低地基土的塑性指数,改进土的物理力学性质指标,明显提高桩体无侧限抗压强度，因此在处理高有机质腐质等朔性指数高的软基中桩体强度、桩型可得到有效保证，
2、同时由于特别的搅拌工艺，即多轴旋转、多层叶片不同向旋转、喷浆，搅拌效果较一般搅拌桩要均匀、彻底，加之其材料构成简洁、设备投入小，喷浆压力低，施工便利，因而总体本钱低，对处理特定类型的软基投资小、效果好，具有肯定的推广价值。1 工艺原理一般搅拌桩实际上可称作单轴、单向搅拌桩，即单轴旋转、单向搅拌的成桩工艺，而多轴、多向水泥搅拌桩承受 2 根及以上轴独立旋转、2 层及以上叶片多向旋转喷浆的成桩工艺。多轴、多向水泥搅拌桩承受水泥作为固化剂，即在纯水泥浆中掺入肯定比例的粉细砂,增加地基土中的粗颗粒含量,降低地基土的塑性指数,改进土的物理力学性质指标,明显提高桩体无侧限抗压强度。该工艺攻克了常规水泥土搅
3、拌桩在塑性指数高的粘性土层中成桩强度低的难题,可适用于塑性指数大于 25 的粘土(标准规定粘土塑性指数大于 25 时不宜承受水泥土搅拌桩),同时在淤泥质土、淤泥层中成桩强度明显提高。承受由PH-5 型桩机改进的“多向、多轴搅拌水泥桩机”，下钻过程根本完成所需浆材水泥的喷射，多向、多轴、多层叶片同时搅拌，仅需二喷二搅工艺施工。1.1 施工工艺流程工艺流程图(1搅拌桩机就位、调平，钻头对准桩位。(2搅拌、喷浆下沉：启动搅拌机，使其钻杆沿导向架向下搅拌切土， 同时开启送浆泵向土体喷水泥，此时多轴上的叶片同时正反向旋转搅拌直 到设计深度。(3到达预定设计深度后，在桩端就地持续喷浆搅拌 1030 秒以上
4、， 使桩端水泥土充分搅拌均匀下沉喷浆为总浆量的 70%以上。(4搅拌、喷浆提升：此时喷浆目的是为了避开喷浆口被堵塞，同时多向多轴搅拌桩机钻杆上叶片正反向旋转，连续搅拌水泥土。(5搅拌完毕：搅拌、喷浆提升到地表或设计标高，完成单根多向多轴搅拌水泥桩的施工。施工过程中假设觉察到达设计深度时桩端未进入持力层，需要准时调整， 保证桩端进入持力层 0.5 米。根本电流为 40A,进入持力层电流为 60 80A1.2 施工工艺参数下钻钻进速度：钻进速度 0.81.0m/min，转速 50r80r/min。喷浆量不小于 40L/m，下钻喷浆量占总浆量的 60%以上。提升速度 0.81.5m/min，转速 6
5、0r100r/min。喷浆量不大于 10L/m，提钻喷浆量占总浆量的 40%以下。喷浆压力：0.41.5Mpa每米桩身水泥用量：6070kg/m 2 施工预备2.1 人员参与施工的人员主要有：记录员、钻机操作手、水泥制备员及关心人员，单班作业一般需记录员 2 人，钻机操作手 23 人，水泥制备员 23人，关心人员 12 人，单班共需 710 人左右。人员组成及分工如下表： 施工人员组成表2.2 设备投入到搅拌桩的设备相对较简洁，主要有专用搅拌桩机、泵、搅拌机， 发电机，称量设备，比重计等。设备表2.3 材料施工用水承受施工场地就近地表水或地下水，施工前应现场取水样送检，不得直接承受未经检验合格
6、的地表水或地下水。水泥承受42.5 级及以上的一般硅酸盐水泥或矿渣水泥。现场设防雨、防潮水泥棚，堆砂场与地面间放置隔离布，砂不得直接堆放于地面上。2.3 开工前的其它预备工作（1） 设备进场清点、验收重点清点DDJ 专用钻杆、动力箱以及相关配套工具，泵及其配套工具压力表及标定书、泵使用说明书、泵的专用扳手、吸浆软管和吸浆头、输送管。清点验收完成后逐一造册登记、保管。（2） 技术预备1对施工人员进展技能培训，主要为内容：搅拌桩机、泵的操作、保养及故障排解，成桩质量掌握，水泥制备的技术要求等。3） 认真研读设计图纸，绘制施工桩位布置图，确定钻杆配置长度； 依据设计图确定是否需要外加剂，并确定外加剂
7、种类、规格和数量。4） 检查特种作业上岗证打桩工操作证，每台机需要 2 个操作证。5） 预备施工记录本、记录纸和现场测量放线用工具。6） 原材料预备重落实施工用水泥、粉细砂的厂家、材质及相关证明材料是否符合要求，并按要求做好开工前的材料试验、检验工作。7） 做好各种文明施工标识牌和施工协作比标识牌。3 质量保证措施（1） 钻机就位前须将作业场地根本整平，鱼塘、凹地等施工场地回填时填料不得含块石，回填时承受C 组料最正确。钻机对位必需依据测放的桩点位置对准确，其孔位偏差不得大于 50mm，钻杆垂直度偏差不得大于1%。钻机开钻前，现场施工员必需进展检查确认及验收，偏差超标时准时进展调整，搅拌桩搅拌
8、喷浆全过程实行旁站制。（2） 施工前应专人认真检查相关设备及管路系统。设备的性能应满足设计要求，管路系统的密封必需良好，管道保证畅通。（3） 浆液的拌制严格按设计协作比掌握，严格监视浆液的制作质量， 搅拌时间必需严格掌握，浆液的密度承受浆液比重计检测，不得承受一只桶边拌边抽的方式施工，在喷浆过程中搅浆机应连续搅动，防止浆液发生离析，确保浆液质量。浆液制作的整个过程实行旁站制。（4） 搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间，下钻深度、喷浆高程及停浆面、单桩喷浆量应符合施工工艺的要求，并应有专人记录。多向多轴搅拌机钻头到达桩端时，应原位喷浆搅拌 1030 以上，桩底水泥与土体充分搅拌均匀，再开头
9、提升搅拌头，确保成桩质量。单桩搅拌成桩后要依据吃浆量反算每米喷浆量，到达要求后桩机方可移到下一根桩， 否则要复搅、复喷。（5） 成桩过程中，如因故停浆，连续施工时必需重叠接桩，接桩长度在停浆面以下不小于 0.5m。假设停机时间超过 3 小时，应在原桩位旁作补桩处理。（6） 做好现场各项原始记录，做到真实、准确、齐全。4 成桩质量检验质量检验必需由具有相应资质的第三方检测单位进展现场检测试验并出具相关检测报告，检测单位由建设单位指定的第三方检测单位或施工单位托付的检测单位当业主没指定第三方检测单位时，具体检测内容如下：（1） 桩头质量检查成桩 3天内，浅部开挖桩头 0.51 米深，目测检查搅拌的
10、均匀性，量测成桩直径。（2） 完整性、均匀性、无侧限抗压强度水泥搅拌桩施工完成 28 天以后，用勘察钻机于桩径 1/4 处、桩长范围内垂直取芯，观看其完整性、均匀性并拍摄照片，推断成桩效果，每根桩在不同深度处取 3 组试验样品送试验室作无侧限抗压强度试验，依据试验结果推算 90 天桩体强度，要求桩体水泥土 90 天无侧限抗压强度1.5Mpa。（3） 单桩承载力检测或复合地基承载力检测水泥搅拌桩施工完成 28 天以后，进展单桩载荷试验或复合地基载荷试验确定单桩承载力或复合地基承载力。要求复合地基承载力不小于150Kpa,单桩承载力不小于 180KN，载荷试验为桩总数的 0.2%，且每个工点不少于 3 根。5 结语水泥搅拌桩承受水泥作为固化剂，即在纯水泥浆中掺入肯定比例的粉细砂,增加地基土中的粗颗粒含量,降低地基土的塑性指数,改进土的物理力学性质指标,明显提高桩体无侧限抗压强度。该工艺抑制了常规水泥土搅拌桩在塑性指数高的粘性土层中成桩强度低的难题,可适用于塑性指数大于 25 的粘土，同时在淤泥质土、淤泥层中桩体强度较其它搅拌桩有明显效果，加之工艺掌握难度低，设备投入简洁、本钱小，是软基处理具推广价值的一种工艺。