摘要：浆体喷射搅拌桩是用于加固饱和粘性土地基的一种新方法。本文以丹东至大连快速铁路前阳至庄河段东边线框构中桥基础施工为例，详尽地论述了浆体喷射搅拌桩的工艺原理、工艺特点、适用范围、操作要点、工艺流程、检验标准及质量保证措施等，可为类似工程起到一定的借鉴作用。
关键词：框构桥,喷射搅拌桩,基础,工艺
工程概况
丹东至大连快速铁路前阳至庄河段东边线框构中桥位于DK121+502.24m处，本桥为双线客货共线铁路，设计速度目标值为200km/h,结构形式为2—12.0m框构桥。桥基础为浆体喷射搅拌桩基础，搅拌桩数量为1132根，桩径为0.6m，桩长为7.0m。
1、工艺原理
浆体喷射搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固、基坑支护止水的方法，它是利用水泥等材料作为固化剂，通过特定的搅拌机械，就地将软土和水泥浆液强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固体，从而提高地基土强度和物理力学性能、增大变形模量。根据工程地质的揭露情况，地层中含有砂层的，在搅拌水泥浆液的同时可放置一定比例的水泥粉，以增加水泥浆液的稠度和止水效果。
2、工艺特点
浆体喷射搅拌桩具有适用范围广、工艺简便、固结体形状易于控制及设备简单等特点。
3、适用范围
它适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、粘性土、素填土及无流动地下水的饱和松散砂土等地基；在基坑支护中深层浆体喷射搅拌桩还作为基坑的超前支护结构。
4、操作要点
（1）材料准备
采用42.5级水泥。提前编制好材料计划，根据材料计划采购，水泥提前进场，并完成各项检验。
水泥棚在施工现场搭设，水泥棚的底部用土填高，使之比周围地面高出30cm～50cm，并铺设一层木板，然后铺设一层彩条布，最后再铺设一层塑料薄膜，以确保水泥不受潮变硬。四周要开挖排水沟，若受潮结块不得使用，做到防水、防风。
（2）机械准备
施工设备的配备要体现出施工中先进的机械设备，配备高效率、低污染的施工设备，以保护环境和改善作业条件，满足工期要求。主要施工机械配置详见表1：表1机械配置
序号机械或设备名称单位数量
1浆液搅拌机台1
2灰浆搅拌机台1
3灰浆泵台1
4150KW柴油发电机组套1
5电缆、电线米若干
6修理设备套1
对进场的机具设备进行组装和调试，确保机具的完好率，保证满足施工要求。计量设备应经有相关资质的单位进行标定，并贴标签才能用于施工。
（2）技术要求
水泥搅拌桩设计桩径0.6m，正方形布置，间距1.0m。桩底进入细圆砺土作为持力层。
（3）施工工艺流程
搅拌桩施工工艺流程图见图1。
图1搅拌桩施工工艺流程
（4）场地平整
施工前，先将施工范围内种植物及障碍物进行清除。场地平整高度为浆体喷射搅拌桩设计桩顶上不小于0.5m，平整后用压路机碾压数遍，使之符合设计及规范要求。
（5）施工放样
根据桩位平面布置图，在施工现场用钢尺定出每根浆体喷射搅拌桩的桩位，用竹签插入土层并在桩位处撒石灰做好标记，每根桩的桩位误差不得大于5cm。同时做好复测工作，在以后的施工中应经常检查桩位标记是否被移动，确保浆体喷射搅拌桩桩位的准确性。
测量场地标高，以便确定钻孔深度及停灰面高度。
（6）钻机就位
利用起重机移动搅拌机到指定桩位对中，为确保桩位正确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于5cm，导向架和搅拌机轴与地面垂直，垂直度的偏差不应超过1.5%。
（7）浆液制作
根据试验室室内试验提供浆液配合比进行现场浆液配制，配制的灰浆应流动性好，不离析，便于泵送、喷搅，灰浆应搅拌均匀，加滤网过筛，现制现用。水泥浆液的配制要严格控制水灰比，加入的水应有定量容器，制拌好的水泥浆不得停置时间过长，超过2小时不得使用。浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，直到送泵前。
存浆容器应按设计投料量，按一次料打一根桩，以确保成桩质量。
（8）预搅下沉
开动灰浆泵，证实浆液从喷嘴喷出时启动桩机向下旋转钻进喷浆搅拌并连续喷入水泥浆液。按照初设参数相关参考值操作。
钻进喷浆成桩到设计桩长或层位后，原地喷浆半分钟，再反转匀速提升，深度误差不得超过5cm。
下沉钻头钻进时，应根据土质软硬，选择合适的档位，并时时注意电流的变化及时换档。
（9）提升搅拌补浆
钻头钻到桩底设计标高后，关闭发送器前的控制阀，反转提升，视地质情况，调整转速，再打开控制阀，按需要逆向被搅动的疏松土体喷射水泥浆，补足剩余浆量，边提升边喷射边搅拌，搅拌一定要均匀，使软土与水泥浆充分混合，直到停浆面（停浆面距地面0.50m）。
（10）复搅（喷）
提升搅拌补喷浆到停浆面时，为了加强搅拌的均匀性，对全桩上下复搅不少于一次，对软弱土层可增加复搅次数。
同时，为提高上部桩身强度，对于位于建筑地基范围内的浆喷桩，搅拌桩头以下4m范围内，除复搅外，还要进行复喷。
（11）移位
每一根桩施工完成后，可移位进行下一根桩的施工。
5、检测验收标准及试桩结果整理
（1）检测验收标准
成桩7天内应采取轻型动力触探仪检查桩体的质量，触探点应在桩径方向1/4处。
检测合格并上报批准后即可按照试桩参数进行大面积施工。
在成桩28天后选取桩在桩体上部（桩顶以下1.0m）现场截取桩体进行无侧限抗压强度试验（90天无侧限抗压强度不小于1.8MPa）。
按设计要求选取桩进行单桩复合地基承载力和单桩承载力荷载试验（单桩承载力不小于135KN，复合地基承载力不小于150KPa）。
施工质量偏差表如表2：
表2施工质量允许偏差表
项次检查项目规定值或允许偏差
1桩体间距(mm)±100
2桩位(mm)±50
3桩径不小于设计值
4桩长不小于设计值
5竖直度（%）1.５%
6单桩喷浆量符合设计
7桩体强度不小于设计
8复合地基承载力不小于设计
（2）资料整理
试桩完成后，对取得的数据进行整理并按程序上报，待批准后作为以后指导浆体喷射搅拌桩大面积施工的依据。
6、质量保证措施
为确保工程质量，符合设计要求及有关规范的规定，实行过程控制为主，工后检测为辅的方法，从人员、设备、材料、施工前的准备、工程施工过程等方面对工程质量进行预控。
（1）设备
浆体喷射搅拌桩机必须采用专用浆体喷射搅拌桩机，严禁采用粉喷桩机改装。钻头应为双十字钻头，严禁使用利用自重下沉和无位直接利用卷扬机进行提升的钻机。输送管长度一般不大于60ｍ，摆放平顺，管道最大长度不得大于80ｍ，接头最多不超过2个。每台湿喷桩必须配备能够自动记录，打印处理深度，单位长度水泥浆用量，复搅深度、水泥浆比重的电脑记录装置，即能打印每根桩施工中钻头各次下钻深度及提高高度的全过程记录和水泥浆段浆量、水泥浆用量曲线图和水泥浆比重，所有数据必须实时打印。
所有的电流表、压力表和电脑计量装置等必须经过计量部门的标定认可，每台设备必须经监理人员现场试桩后，由驻地监理组统一发放进场设备准许证后方可使用。
（2）材料
只有合格的材料才能保证合格的工程，施工中建立健全材料管理台帐，施工中使用的水泥应经过自检后方可进场，进场后的水泥应按批进行报检，报请监理工程师抽检合格后方可投入使用。
用水泥库保管水泥，水泥库四周设排水沟，防止水泥受雨淋导致受潮、结块。
（3）施工过程质量控制
施工前应绘制浆体喷射搅拌桩平面布置图，对全体浆体喷射搅拌桩进行统一编号，按编号进行施工，防止漏桩。
建立的水泥台帐审核签认制度，台帐中应注明水泥的领料日期、数量及施工桩点号等。水泥必须由机长领取并编号，同时必须由旁站人员现场核实后签认，施工人员在原始记录上应注明每根浆体喷射搅拌桩的施工桩号。
每天认真校核桩机的领料数量及施工桩位，检查桩机的每批领料数量与该机完成的浆体喷射搅拌桩延米数量是否相符，并复核打印资料的准确性。每日的施工原始记录应交现场施工负责人核查，正确无误后，交现场监理人员检查签认。
严格控制钻孔下钻深度、喷浆高程及停浆面，确保湿喷桩长度和喷浆量达到规定要求。
浆喷桩要穿透软透土层到达强度相对较高的持力层深入土层50cm，持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进电流表的读数值来确定，当钻杆钻进时电流表的读数明显上升，说明已进入硬土层，如能持续50cm以上则说明已进入持力层。如软土层厚度与设计桩长不符时，应遵循以下原则：
①如达到设计桩长软土层仍未穿透时，应继续钻进，直至深入持力层50cm为止；
②如未达到设计桩长在已探明确已钻至硬土层的情况下，至少应深入持力层1.0ｍ。
钻机提升时管道压力不宜过大。
在成桩过程中，如发生断电、卡钻等外在因素影响桩身质量时，应在12h内采取补喷措施，补喷重叠长度不宜小于1.0ｍ。
对输浆管要经常检查，不得泄漏，不得采用受潮成块的水泥，其直径以49～53毫米为宜。
在边坡附近施工时，应采取措施确保边坡的稳定。
7、结束语
施工中严格执行《新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建部[2004]8号、《客货共线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》《铁路工程基桩检测技术规程》TB10218-2008，《客货共线铁路路基工程施工技术指南》等相关法规，在整个搅拌桩基础施工中，安全质量全过程始终处于有序可控状态之中。
