4.10 水泥土搅拌桩地基

    水泥土搅拌桩基可采用单轴、双轴或三轴水泥土搅拌法施工。水泥土搅拌法的特点是：在地基加固过程中无振动、无噪音，对环境无污染，对土无侧向挤压，对邻近建筑物影响很小。可按建筑物要求做成柱状、壁状、格栅状和块状等加固形状，可有效地提高地基强度，同时施工期较短，造价低廉，效益显著，多用于墙下条形基础、大面积堆料厂房地基等。

4.10.1  对地质条件复杂或重要工程，应通过试成桩确定实际成桩步骤、水泥浆液的水灰比、注浆泵工作流量、搅拌机头下沉或提升速度及复搅速度、测定水泥浆从输送管到达搅拌机喷浆口的时间等工艺参数及成桩工艺。

4.10.2  目前搅拌机械良莠不齐，对搅拌机械进行市场管理是确保施工技术质量的一个重要方法。

    1  搅拌机施工质量很难保证，因此搅拌机施工深度不宜大于18m；

    2  根据室内试块试验和现场取桩芯资料，采取较小的水灰比对提高水泥土强度的作用很明显，但水泥浆输送会发生困难，规定水灰比上限是为了防止因贪图方便而随意冲水稀释浆液。当气温较高浆液输送有困难时，可掺加相应外掺剂。

    3  两喷三搅施工工艺流程是：桩机就位→预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复喷浆搅拌提升→停浆→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口→停搅→移位。在临近建筑物或地下管线施工时，应尽可能采用最低的提升速度(0.33m/min)施工，必要时采用间隔和间歇施工工序。

    单轴及双轴搅拌机一般在提升时喷浆。目前生产的搅拌机的提升速度调节是分档式的，与之相配合的喷浆泵的输浆量却是不可调的，而水泥掺和量是既定的，这种不完善的配置使得浆液常常难以在桩身长度内均匀分布。因此，应尽量采用提升速度可连续调节的和控制输送流量的喷浆泵。搅拌桩施工应控制地面泛浆，确保在软弱土层中有足够的掺合量。

4.10.3  对于相同性能的三轴搅拌机，降低下沉速度或提升速度能增加水泥土的搅拌次数和提高水泥土的强度，但延长了施工时间，降低了施工功效。在实际操作过程中，应根据不同的土性来确定搅拌下沉与提升速度。

    水泥土搅拌墙施工顺序的三种方式，具体如下：

    (1)跳打方式。

    一般适用于N值30以下的土层。施工顺序如图1所示，先施工第一单元，然后施工第二单元。第三单元的A轴和C轴插入到第一单元的C轴及第二单元的A轴孔中，两端完全重叠。依此类推，施工完成水泥土搅拌墙，这是常用的施工顺序。

图1  跳打方式施工顺厅

1-第一单元；2-第二单元；3-第三单元；4-第四单元；5-第五单元

    (2)单侧挤压方式。

    一般适用于N值30以下的土层。受施工条件的限制，搅拌桩机无法来回行走时或搅拌墙转角处常用这类施工顺序，具体施工顺序如图2所示，先施工第一单元，第二单元的A轴插入第一单元的C轴中，边孔重叠施工，依此类推，施工完成水泥土搅拌墙。

图2  单侧挤压方式施工顺序

1-第一单元；2-第二单元；3-第三单元；4-第四单元；5-第五单元

    (3)先行钻孔套打方式。

    适用于N值30以上的硬质土层，在水泥土搅拌墙施工时，用装备有大功率减速机的钻孔机先行钻孔，局部松散硬土层，然后用三轴搅拌机用跳打或单侧挤压方式施工完成水泥土搅拌墙。搅拌桩直径与先行钻孔直径关系见表5。先行施工时，可加入膨润土等外加剂便于松动土层。

表5  搅拌桩直径与先行钻孔直径关系表(mm)

    螺旋式和螺旋叶片式搅拌机头在施工过程中能通过螺旋效应排土，因此挤土量较小。与双轴水泥土搅拌桩和高压旋喷桩相比，三轴水泥土搅拌桩施工过程中的挤土效应相对较小，对周边环境的影响较小。

    条文中推荐的参数是根据试成桩时的实测结果提出的，一些环境保护要求高的工程宜通过试验来确定相应参数。

4.10.4  根据实际施工经验，水泥土搅拌法在施工到顶端300mm～500mm范围时，因上覆土压力较小，搅拌质量较差，因此要求停浆面高于桩顶设计标高300mm～500mm，待基坑(槽)开挖时，再将施工质量较差的桩段挖去。为防止桩顶与挖土机械相碰导致桩体断裂，应采用人工挖除。