摘要：本文首先分析深层搅拌桩技术的应用现状，然后再简要介绍深层搅拌桩复合地基的加固机理，最后从设计深层搅拌桩方案、深层搅拌桩复合地基、深层搅拌桩施工工艺流程、深层搅拌桩施工质量控制以及桩基检测等方面详细阐述微型桩在深层搅拌桩复合地基补强加固中的应用，为各大工程的项目人员提供参考。
关键词：微型桩；深层搅拌桩；复合地基；补强加固
引言：项目建设的过程中首先要分析地基土壤的性质和结构，然后才能选择合适的地基建造项目工程，最后才能控制项目工程的施工速度、质量、成本。但是很多项目工程在考察深层土壤时发现其属于软土地基，该种地基不能承载高层建筑的施工，所以必须对软土地基进行补强加固，提高地基的承载能力和稳定性。
1深层搅拌桩技术现状
深层搅拌桩技术当前在软土地基中的补强加固中很常见，该技术可以提高基地的承载能力和稳定性，经过深层搅拌桩技术改造的地基能够支撑起更高的建筑，而且改造后的基地防水能力也会有很大提高。深层搅拌桩技术是在机械搅拌软土地基的同时注入以水泥为主的凝胶材料，最后软土地基与凝胶材料相互结合形成复合地基，该技术通常以搅拌桩的形式注入到软土地基中。当前深层搅拌桩技术在加固补强软土地基时使用较多，该技术的研究人员也在不断开发出新的桩体，经研究人员理论计算与施工现场的测试最终发现桩体的长度不断增加，最终会不断提高软土地基的变形控制能力，当桩体长度达到13m以上时控制变形能力的增强效果不断衰减，所以很多软土地基不强加固往往使用18m长度的深层搅拌桩，该长度的桩体对软土地基的变形控制能力最佳。但是随着时代的发展软土地基加固补强的工程越来越多，研究人员和施工人员在实践和理论中发现使用微型深层搅拌桩技术加固软土基地，依旧可以得到较好的加固效果。微型桩在深层搅拌桩技术中应用开始向行业内部普及，相比长桩来说微型桩的施工更为简单便捷，而且微型桩在保证补强加固效果的同时还可以精准控制成本，微型桩的长度一般在6m左右。
2深层搅拌桩复合地基加固机理
深层搅拌桩技术可以加固补强软土地基，是由于深层搅拌桩施工过程中复合地基出现了多种物理和化学反应，最终在多种反应机制的共同作用下复合地基的承载能力、防水性、稳定性均得到提高。深层搅拌桩复合地基加固机理包括离子交换作用、硬化反应、碳化作用等。离子交换作用机理中软土地基中的水资源比较充分，当深层搅拌桩施工开始后软土地基中的自由水和结合水带动其中的离子进行交换，最终软土地基的物理性能受到影响。硬化反应机理为水泥凝胶在注入到软土地基之后与黏土颗粒发生反应，最后在软土地基中产生了惰性表面物质，提高了软土地基的土壤强度。碳化作用机理为水泥化合物与二氧化碳发生反应，最后产生碳酸钙沉淀图纸，提高了软土地基的强度和稳定性。
3微型桩在深层搅拌桩复合地基补强加固中的应用
3.1设计深层搅拌桩方案
3.1.1工程概况
本文以深圳市某生物科技产业园项目为例，该项目是商用建筑，主体为钢筋混凝土框架结构，地下3层、地上18层，占地面积达7.6万平方米。该工程的周围存在马路，而且周围存在其他商用和民用等类型的建筑。
3.1.2地质特征
工程所在地点为深圳，该市位于珠江三角洲地区，而且属于沿海城市，该工程地势平坦，为平原地区，而且周围没有复杂的山川地势，该地水资源丰富而分布密切，所以土壤中的含水量比较多，本工程土壤类型为软土地基。该项目软土地基中土壤主要分为杂填土层、粉质黏土层、淤泥层、黏土层、强风化岩层[1]。该软土地基的地质剖面图如图1所示：
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图1 该工程地基的地质剖面图
3.1.3基础方案
深层搅拌桩需要结合项目工程的地质特征和要求，尽量选择成本最低且施工比较方便的方案，本工程属于高层建筑，所以地基的承载力要求为2500kPa。为了缩小施工压力，保证施工进度，该工程深层搅拌桩选择长度较短的微型桩。
3.2设计深层搅拌桩复合地基
3.2.1桩形设计
桩形设计的基础条件和计算如表1所示：
表1 微型深层搅拌桩设计条件及公式
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3.2.2复合地基沉降计算
深层搅拌桩复合地基的持力层多为粘土层，而该工程的地基粘土层深度大于5m，所以该复合基地的粘土层的摩擦桩可以承载微型桩。但是考虑到该建筑地上18层、地下3层，根据《建筑地基基础设计规范》中对体型简单的高层建筑规定可以计算出复合地基的沉降量为200mm。
3.3深层搅拌桩施工工艺流程
3.3.1定位
深层搅拌桩选择的类型为微型桩，微型桩施工之前需要必须要对微型桩的定桩位详细了解，然后再根据微型桩的定位孔将水泥凝胶体灌注其中，微型桩的定位工作是整个深层搅拌桩施工工艺的第一步，定位准确可以提高复合地基的整体稳定性。
3.3.2预搅下沉
预搅下沉工艺是整个深层搅拌桩施工流程的第二步，确定微型桩定位孔之后可以启动搅拌机，然后再启动钻机向定位孔下方进行钻进，最后再将搅拌机沿搅拌切土下沉，方便后续通过钻孔注入水泥凝胶体。施工人员可以通过输浆系统注入清水，提高搅拌机的预搅下沉速度。
3.3.3制备水泥浆
深层搅拌桩施工工艺流程的第三步是制备水泥浆，水泥浆的制备应该与深层搅拌机预搅下沉同时进行，而且还要提前计算好水泥浆的制备量。水泥浆的制备必须按照规定比例进行配制，防止水泥浆的功效降低，最后再将制备好的水泥浆运送到集料斗中。
3.3.4喷浆搅拌提升
深层搅拌桩施工的第四步是喷浆搅拌提升，该项工艺流程主要通过灰浆泵完成。当深层搅拌机下沉到设计深度之后，施工人员需要启动灰浆泵，然后让灰浆泵将水泥浆抽到指定位置之后启动深层搅拌机，在深层搅拌机旋转搅拌的同时向外喷浆，最后提升深层搅拌机保证灰浆泵喷浆量符合设计要求。
3.3.5重复搅拌
重复搅拌的目的是将水泥浆灌注成桩，该项施工工艺需要重复深层搅拌机的搅拌和喷浆工序，深层搅拌机在指定下沉深度开始喷浆，当深层搅拌机上升到指定位置时灰浆泵的水泥浆量应该正好排空，此时关闭灰浆泵重新进行预搅下沉、制备水泥浆和喷浆搅拌提升的过程，重复4次。
3.3.6清洗
灰浆泵重复搅拌最后一次完成后，应该在排空水泥浆之后对其进行清洗，保证灰浆泵内部不存在水泥浆。灰浆泵的清洗应该使用清水，将灰浆泵内部和管路中存在水泥浆全部排净，防止微型桩的性能影响复合地基的承载能力、强度、稳定性等参数。
3.3.7移位
微型桩深层搅拌施工完成之后，应该将搅拌机和灰浆泵等机器移位，在下一个微型桩位重复深层搅拌桩施工的各项施工工艺，保证所有微型桩的深层搅拌施工质量一致。
3.4深层搅拌桩施工质量控制
3.4.1地基预处理
深层搅拌桩施工开始之前，必须对工程软土地基上的垃圾和杂质进行清理，防止外界因素干扰到深层搅拌桩的施工质量，最后地基地表的杂物清理干净之后应该按照《建筑地基处理技术规范》进行检验[2]。
3.4.2试桩及桩位误差
为了保证深层搅拌桩施工质量，施工人员可以通过试桩的方式检验桩位的误差，防止微型桩的桩位影响复合地基的性能。深层搅拌桩可以随机挑选3根微型桩进行试桩，查看其成桩误差和垂直度偏斜情况，成桩超过50mm、垂直度偏斜超过60mm则误差较大。
3.4.3施工准备工作
深层搅拌桩的施工质量可以通过加强施工准备工作来提高，成桩施工准备需要保证深层搅拌桩施工场地干净平整、深层搅拌机的下沉和上升速度和工作电流符合要求、灰浆泵的水泥浆输入量和速度与深层搅拌机上升速度保持一致。
3.4.4调整水泥掺入比
深层搅拌桩施工在输入灰浆泵之前需要制备水泥浆，而水泥浆的制备需要符合设计的配置比例，施工现场中配置水泥量的量比较庞大，所以施工人员一般通过整袋水泥的量以及加水量调整水泥掺入比。
3.4.5控制固化剂添加配比
深层搅拌桩施工时同样要对固化剂的添加配比情况进行控制，施工现场应该按照实验室测得的最佳配置比例制备固化剂浆液，然后还要保证固化剂在使用的同时不能离析，所以固化剂的配置时间和灰泥泵的输浆效率必须按照时间进行控制。
3.4.6控制搅拌机
搅拌机的施工速度和效率同样可以影响深层搅拌桩的施工质量，如果深层搅拌机的上升和下沉速度不能保持一致，最后的喷浆量同样会出现较大差距，所以搅拌机的控制一般通过加入清水调整其工作速度[3]。
3.5深层搅拌桩桩基检测
3.5.1钻孔抽芯检测
深层搅拌桩的施工完成之后可以对其微型桩进行钻孔抽芯检测，一般检测时间在施工完成后的24~40小时之内，主要检测微型桩的桩长、垂直偏斜、抗压强度等参数。该工程的钻孔抽芯检测结果如表2所示：
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由表2可得桩体的长度、垂直偏斜、抗压强度都在规定范围内。
3.5.2沉降观测
本工程设置了5个沉降观测点，最终观测到的沉降结果分别为120mm、118mm、115mm、117mm、117mm，均未超过该工程要求的200mm沉降值，所以该工程建筑的沉降值符合设计要求。
结论：综上所述，微型桩在深层搅拌桩复合地基补强加固中很常见，微型桩应用到软土地基中，深层搅拌桩的施工工艺分为定位、预搅下沉、制备水泥浆、喷浆搅拌提升、重复搅拌、清洗、移位等工序，施工质量可以通过地基预处理、试桩及桩位误差、施工准备工作、调整水泥掺入比、控制固化剂添加配比、控制搅拌机等措施提高复合地基的强度和稳定性，防止建筑沉降数值超出规定范围。
参考文献：
[1]陈丽.深厚软基刚柔组合桩复合地基变形特性研究[J].水利与建筑工程学报,2019,17(02):79-82+183.
[2]张校刚.深层搅拌桩复合地基加固实施分析[J].中国公路,2018(10):100-101.
[3]冯翔.深层搅拌桩复合地基在高层建筑中的应用[J].住宅与房地产,2017(03):211.