中国建筑第八工程局西南分公司 四川成都 610041
摘要：随着科学化、精细化施工的要求，水泥搅拌桩（施工成本低、加固效果显著）逐渐被应用于高等级公路软基处理中，但由于受地质条件、水文条件的影响，很多水泥搅拌桩成桩效果并不理想，有出现断桩、搅拌不均匀、冒浆严重、桩体强度差等质量问题。本文主要研究饱和粘土层不同型号钻机的成桩质量、施工进度、经济效益，通过对比选择最佳施工设备。
关键词：饱和粘土层、 湿喷法、 SJB-Ⅱ型、PH-5D
1 前言
水泥搅拌桩也称深层搅拌土桩法，是利用水泥等材料作为固化剂，通过专用的深层搅拌机械，在地基深处将地基土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和土体内的矿物成分发生物理化学反应，使地基土凝结成具有一定刚度和水稳性的土桩。
水泥搅拌桩主要用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。
2 工程概况
某公司承建凉山州某高速公路项目，设计速度80公里/小时，路基宽度25.5米，线路途经区域有大量水田、茭瓜、淤泥质土等软弱地基，设计采用水泥搅拌桩进行软基处理，设计桩径50cm，桩间距1.0m~1.3m，梅花形布置，水灰比0.45，桩长6m~8m不等，总共处理桩长29万延米。设计要求水泥土试块28天龄期立方体抗压强度不小于1.2MPa，90天龄期立方体抗压强度不小于1.6MPa。
经工艺性试验确定本工程水泥搅拌桩采用四搅两喷湿喷法施工工艺，要求注浆泵注浆压力达5.0MPa；钻进速度不大于1.0m/min；提升速度不大于0.5m/min；回转速度不小于45.3r/min。
四搅两喷施工流程：原地面处理→测量放样→桩机就位→搅拌下沉至设计深度→边喷浆、边搅拌提升钻头直至预定的停浆面（高于桩顶设计标高50cm）→复搅至桩底深度→提钻、复搅并喷浆至停浆面→成桩结束→施工下一根桩。
3 成桩对比
3.1 PH-5D成桩质量
PH-5D型钻机为单轴钻机，其底架为液压步履式，能纵向、横向移动，对孔就位迅速操作简单，机动性强。钻机动力方式为下置动力，采用下置“磨盘”带动链条，通过链条的循环运动为钻杆的下钻与提升提供行进动力。
PH-5D型钻机钻头为单向4叶片同向旋转钻头，根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012），搅拌桩施工时，搅拌次数越多，则拌拌和越为均匀，水泥土强度也越高。试验证明，当加固范围内土体任一点的水泥土每遍经过20次以上的拌和，其强度即可达到较高值。每遍搅拌次数N由下式计算：
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但由于单向旋转，离心力的存在施工过程中造成水泥浆液不能与被加固土体充分拌和，水泥浆液经常沿着钻杆空隙上冒至地面，形成“冒浆”现象，导致被加固土体水泥含量不足。此外，叶片宽度、角度、间距等同样影响成桩质量。
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3.2 SJB-Ⅱ成桩质量
SJB-Ⅱ型钻机为双轴双向钻机，钻机钻杆旋转和加压系统由各自的动力装置分别驱动，有多档旋转加速，加压装置采用无级调速控制，设过载保护装置，功能较全，操作方便可靠。钻机底架为液压步履式，能纵向、横向移动，对孔就位迅速操作简便，机动性强。钻进进尺有深度计和数码显示，便于操作控制。整机结构紧凑，机动灵活，接地比压小，稳定性能好，对场地狭窄，地面条件较差的工地也能适用。
SJB-Ⅱ型双轴双向水泥搅拌桩钻机在内钻杆上安装正向旋转叶片并设置喷浆口，在外钻杆上安装反向旋转叶片，钻机在工作时通过外杆上反向叶片的旋转作用阻断下部水泥浆上冒，正反叶片同时旋转保证水泥浆在桩体中均匀分布，确保成桩质量。此外通过试桩调整叶片最佳宽度、角度、和间距能更有效保障桩体质量。
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4结论
应用四搅两喷施工工艺，通过取芯和单桩承载力检测报告发现水泥搅拌桩桩身质量大幅提升，故得出如下结论：
1）SJB-Ⅱ型双轴双向水泥搅拌桩钻机更适合处理饱和粘土层地基。
2）SJB-Ⅱ型钻机可同时施工2根桩基，且有效控制冒浆，降低成本增加进度，有利于施工。
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图4.1双轴双向水泥搅拌桩钻机现场施工效果
参考文献：
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