水泥砂浆搅拌桩技术及验收标准

水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩技术及验收标准

一、 水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩技术 一）加固原理

相关研究证明，水泥加固土的强度与土的含砂量有关，当含砂量越高，水泥土桩体强度越高，当含砂量在40%～60%时施工效果达到最佳。水泥（砂）浆喷射搅拌桩是用水泥（砂）浆作为主固化剂，即在纯水泥浆中掺入一定比例粒径小于2mm的粉细砂、中砂，由水泥（砂）浆浆液和地基土充分搅拌后，增加地基土中的粗颗粒含量，降低地基土的塑性指数，经水化和化学反应后形成的增强体。

水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩是针对常规水泥土搅拌桩施工中存在的问题，对水泥土搅拌桩的施工工艺技术创新和设备进行改进，充分利用大量现有的PH-5型大扭矩粉喷桩成桩机械作为机架，由位于钻机底部操作台的动力系统，通过外钻杆转递动力，再通过钻杆顶部配备的专用传动箱，同时带动同心多轴钻杆正反向旋转，在内钻杆上设置多层正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装多层反向旋转叶片，通过外杆叶片反向旋转过程中的压浆作用和内杆上多层正向旋转叶片同时搅拌水泥（砂）浆土的作用，阻断水泥砂浆上冒途径，把水泥砂浆基本控制在最上、最下两组叶片之间，保证水泥（砂）浆在桩体中均匀分布和充分搅拌均匀，确保成桩质量和大幅提高桩身强度的施工方法。 二）适用范围

水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥、淤泥

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质土、粉土、饱和黄土、素填土、软塑粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩的加固深度取决于施工机械的动力大小及加固土层情况。现阶段加固深度同常规浆体喷射搅拌桩，目前国内最大加固深度为25m（施工机械能力为30m）。 三）施工机具设备

主要施工机具见下表： 名称 PH-5粉喷桩机改进的水泥（砂）浆多向喷射搅拌桩机 砂浆泵 UB-4 5KW 出浆量1.3～4m3/h，最大工作压力4MPa，输送距离400m。 要求能承受4MPa压力、耐磨损、耐高温、耐冻、柔韧性好的管材 DDJ 45+11+7.5KW 转盘最大扭矩55KN·m，链条进提力≤156KN，接地地压0.03MPa。 型号 额定功率 其他参数 高压输浆管 其它配套设备与常规搅拌桩机相同。

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四）施工工艺

施工工艺流程

水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩在已整平的场地和测放了桩位的地段施钻，采用二喷二搅工艺，喷嘴位于第二层叶片，搅拌下沉喷80%以上的水泥（砂）浆，搅拌提升喷20%以下的水泥（砂）浆。

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五）与浆体喷射搅拌桩技术参数对比

多向搅拌桩与浆体喷射搅拌桩施工机械、工艺、加固效果比较

序号 项目 钻杆轴数 水泥浆喷射搅拌桩 单轴 水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩 内外同心双轴 8片 底部第二层叶片中间 正反双向搅拌 采用无级调速电机，旋转与下钻提升速度分离，可以根据地质土层软硬及时调节，减少换挡次数，保护桩机设备 钻头叶片数 4片 喷嘴位置 搅拌方向 1 机械 底部第一层叶片 单向搅拌 旋转与下钻提升速度联动，速度成正比，地搅拌提升装质土层多变需及时换置 挡否则容易憋钻，对桩机损害较大 单缸柱塞泵喷浆压力浆液输送设柱塞式双缸砂浆泵，工作压力小于1MPa，输送距离小备 1～4MPa，输送距离400米 于100米 2 材料 水泥、水、砂，掺砂后桩身强使用材料、水泥、水，桩身强度低 度大副度提高，并可节约一部桩体强度 分水泥 喷浆搅拌 3 工艺 二喷四搅，需复搅，人仅二喷二搅不需复搅，人为干为干扰多 扰降低 单向切土搅拌土体与正反双向切土搅拌反复揉搅使搅拌均匀性 水泥浆不能充分搅拌得土体与水泥砂浆充分搅拌，均匀 均匀性较高 4 桩身强度低，软硬不加固效强度、桩身桩身强度较高，桩体连续性好，均，有效加固深度一般果 连续性 加固深度可达20m 不超过12m 效能 施工效率 搅拌行程桩长*4，日产搅拌行程桩长*2，节约1倍施量约400米 工时间，日产量可达700米 5

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二、 水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩验收标准

水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩与常规浆体喷射搅拌桩相比，除机械设备及施工工艺改进外，其加固原理基本相同。水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩是浆体喷射搅拌桩的一种类型，验收标准按铁道部《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）中的4.11条浆体喷射搅拌桩的相关规定执行。 一）一般规定

1、施工前应进行成桩工艺性试验(不少于2根)，确定各项工艺参数并报监理单位确认后，方可进行施工。

2、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩施工开始后应及时进行复合地基承载力试验，以确认设计参数。

3、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩施工应符合下列规定:

（1）施工机具设备性能及工艺应满足喷浆均匀性、桩的连续完整性及加固深度的要求。

（2）严格控制搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间，控制下钻深度、喷浆高程及停浆面。单桩喷浆量应符合设计要求。桩端必须原位喷浆搅拌一定时间，确保成桩质量。

（3）成桩过程中，如因故停浆.继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于0.5m。若停机超过3h，应拆卸输浆管路，清洗干净，在原桩位旁边补桩。

（4）搅拌机械应配置自动记录仪，且处于检定有效期内。 （5）配制好的浆液不得离析，供浆必须连续，固化剂与外掺剂的用

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量、泵送浆液时间必须有专人记录。

（6）随时检查施工记录，如有不合格桩或异常情况，应及时采取补桩或其他处理措施。

（7）施工中溢出的浆液应回收处理，防止污染环境。 二）主控项目

1、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩所用的固化料和外加剂品种、规格及质量应符合设计。

检验数量：同一产地、品种、规格、批号的固化剂和外加剂，每200t为一批，当不足200t时也按一批计。施工单位每批抽样检验1组。监理单位按施工单位抽样数量的20﹪见证检验。

检验方法：检查产品质量证明文件及抽样检验。

2、浆液应严格按设计配方和试验确定的配合比拌制，制备好的浆液应均匀，不得离析。

检验数量：施工单位每根桩施工过程中抽样检验2次。监理单位每工班平行检验2次。

检验方法:观察并用浆液比重计检测浆液密度。

3、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩的数量、布桩形式应符合设计。

检验数量:施工单位、监理单位全部检验。 检验方法:观察、现场清点。

4、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩单桩喷浆量应符合设计要求。

检验数量:施工单位、监理单位每根桩检验。 检验方法:检查自动记录仪打印记录。

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5、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩成桩长度应符合设计要求。因故停浆时，恢复供浆后的喷浆重叠长度不得小于0.5m。

检验数量:施工单位每根桩检验。监理单位按施工单位检验数量的20%平行检验。

检验方法:测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志。检查施工记录。

6、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩完整性、均匀性、桩身无侧限抗压强度应满足设计要求。

检验数量:施工单位抽样检验总桩数的2‰，且不少于3根。监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验。

检验方法:水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩完工后28d，在每根检测桩桩径方向1/4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度的3个试样作无侧限抗压强度试验。钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。

7、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。

检验数量:总桩数的2‰，且每检验批不少于3根。监理单位见证检验，勘察设计单位现场确认。

检验方法:平板载荷试验。

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三）一般项目

1、水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法应符合下表的规定。

水泥（砂）浆喷射多向搅拌桩施工允许偏差、检验数量及检验方法 序检验项目 号 允许偏差 施工单位检验数量 按成桩总数的检验方法 经纬仪或钢尺丈量 1 2 3 桩位(纵横向) 桩身垂直度 5cm 10%抽样检验，且经纬仪或吊线测钻杆倾斜度 1% 每检验批不少于5桩体有效直径 不小于设计值 根 开挖50～100cm后，钢尺丈量

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