深层水泥搅拌桩在地基处理中的应用研究

周瑞军

摘要：深层水泥搅拌桩是近几年在建筑行业中逐渐流行起来的地基建造技术，这项技术施工周期短，安全性高而且施工过程无污染，该技术改善了软土地基的缺点，增强了地基的承载能力。本文对深层水泥搅拌桩的优势、作用、适用范围及其施工流程的应用进行了介绍，并对其在应用中可能出现的问题及应对措施进行分析。

关键词：水泥搅拌桩地基处理应用

一般来说，仅由砂土和淤泥组成的软性材质的地基是无法满足建筑需要的，一方面这种地基硬度不高，稳定性差，另一方面，该地基承载能力不强，无法支撑楼房的主体架构，深层水泥搅拌桩在这两方面有所改变，利用砂土和水泥混合后的特性对软土地基进行了改善，使地基变得更牢固，这种技术在地基建造上的应用也就越来越广泛。

一、深层水泥搅拌桩概述

深层水泥搅拌桩将水泥作为一种固化剂，利用搅拌机、灰浆泵等设备将水泥强制注入沙土或淤泥中，并使两种材料充分混合，从而提高地基强度，下文主要对其概况进行介绍。

（一）特点及优势

1.工程造价低周期短

由于这种深层水泥搅拌桩的原材料主要是固化剂水泥以及软土，材料的成本较低，在设备正常的情况下，一根搅拌桩大概要喷四次水泥浆，两次复搅，单根成桩时间大概在五十分钟左右，成本较低且节约时间。

2.施工无噪音方法简单

制作深层水泥搅拌桩主要用到的设备是搅拌桩机和灰浆泵，在搅拌桩制造过程中不会产生嘈杂的声音，没有噪音污染的困扰，设备对原材料的操作主要包括喷浆和复搅，虽然对操作过程的严谨性要求比较高，但整个操作过程并不复杂，制桩方法也比较简单。

3.施工过程无污染

制桩用到的最主要的材料就是砂土、淤泥和固化剂，主要固化剂是水泥，制桩过程中最关键的环节就是将水泥与软性材料充分混合，材料本身不具有污染性，在制作搅拌桩的过程中也不会产生污染环境的产物，整个过程较为环保[1]。

（二）工作原理

水泥的主要成分是氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝等，当借助外力使水泥与砂土或淤泥充分混合时，水泥具有很好的流动性，掺杂在软土之中，水泥的矿物成分会很快发生水化与水解，生成氢氧化钙，含水三氧化二铝等其他含水化合物，这些成分会在水中形成悬浮的溶液，能够使软土发生一定程度的凝结，从而使得水泥与砂土的混合物具有更大的硬度。

（三）适用对象及范围

深层水泥搅拌桩主要制作方法包括浆液搅拌和干粉搅拌，两者的目的都是加强软土的硬度，提高地基的承载能力，但制桩方式不同，均在软性地基的施工中比较常见，适合处理强度不高的淤泥和砂土等软性材料，土体本身含水量在30％至70％之间时应该使用干粉搅拌，其余情况采用喷浆搅拌，主要固化剂是水泥，在制桩之前还应考虑到土壤的酸碱性，选择最适合的制桩方式。

（四）作用

1.提高自身强度

深层水泥搅拌桩在地基一定深度处采用水泥作为固化剂，利用设备将水泥与软性土混合，这种操作可以使软土凝结起来成桩或成墙，在一定程度上增加了软土本身的强度，使桩体整体性更强。

2.增强地基承载能力

桩体本身强度发生了变化，在同样的压力作用下，桩体的形变程度会减小，达到建筑施工的要求，该方法加固软土的效果非常明显，能够使上部作用力有效分散，使地基承载能力增强。

3.阻止渗透

水泥作为一种有效的固化剂，它本身有很好的流动性，在与软土混合的过程中，水泥会充分流动，减少桩体出现的裂缝数量，这样可以有效防止桩体发生湿气渗透情况，在防渗透墙体的加工上起到了一定的作用[2]。

二、深层水泥搅拌桩施工流程

（一）施工前准备工作

深层水泥搅拌桩在制作过程中对设备的准确度要求很高，应尽可能保持设备与地面的垂直，所以在制作桩体之前应该保持地面相对平整，控制坡度，对设备也要进行检查，确保充足的浆液和畅通的输浆管道。

（二）搅拌配置水泥砂土混合液

调整设备角度，使桩机尽量垂直于地面，在桩机下沉过程中搅拌水泥浆，控制好水泥和软土的各自用量以及混合比例，规定每根桩体的水泥用量应大于50千克。

（三）喷浆下钻搅拌

水泥浆制作完毕后应启动搅拌机进行喷浆工作，强制将水泥与软土混合，待设备正常启动后，调整钻杆下沉速度，使钻杆以适中的速度下沉，同时转盘进行搅拌工作。

（四）喷浆搅拌提升

当桩机设备下沉达到规定深度后，及时开启灰浆泵，使钻头上升，控制好上升速度，尽量保证水泥与软土充分混合。

（五）重复上述步骤

仅仅两次喷浆并不能满足建筑工程对桩体的要求，所以需要重复上述步骤大约三至四次，使桩体达到建筑需要的要求。

三、深层水泥搅拌桩在应用中的问题及对策

（一）在施工过程中出现断浆

如果设备中浆液过少或者浆液的浓度达不到标准很容易出现断浆的情况，断浆容易使得混合过程出现比例混乱的情况，使得最后成形的桩体达不到标准。在制桩之前应该对浆液的含量进行检查，保证浆液含量达到设备工作标准，同时在搅拌过程中也要准备足够含量的备用水泥浆液，在制桩过程中严密监控浆液含量的变化，以便在浆液不足时及时进行补充。

（二）输浆管发生封堵

在施工过程中，如果输浆管出现堵塞的情况，水泥浆液就不能及时混入软土中，使得水泥与软土的比例发生变化，这会造成二者混合不充分，对混合后的桩体硬度也会造成影响，降低了桩体的质量，为避免这种情况，施工人员应该在制桩前保证输浆管畅通，材料的准备上也要注意，水泥与软土的比例应该进行严格把控，一般比例在1:1的情况下混合液的浓度刚好，不仅桩体硬度适中，还不容易出现输浆管封堵的情况[3]。

（三）桩机角度不够准确

搅拌桩桩机在施工开始之前就应该调整好设备角度，如果角度出现偏差会造成浆液和软土混合不够均匀，桩体受力情况也不够均匀，有可能会使某些部位被重复喷浆搅拌，有些部位并没有被喷浆，使得水泥与软土的混合效果并不好，间接造成了桩体硬度分布不均匀，有些部位硬度过大，有些部位硬度不够标准。所以在施工前应当对设备进行反复调整，保证角度符合标准，并做好标记，不断检查桩机角度。

四、结语

通过上述分析可知，深层水泥搅拌桩在施工过程中有很重要的作用，尤其是在地基的建设方面，能够有效增强地基的承载能力，而且这种桩体造价低，施工周期短，没有噪音污染，材料环保，是地基建设过程中的一个飞跃。

参考文献

[1]宫晋太.水泥深层搅拌桩在处理软地基施工中的应用[J].山西建筑,2016(32):87-87.

[2]杨钦涛.深层搅拌桩在水利工程地基处理中的应用分析[J].科技风，2018(7):169-169.

[3]赵沈滨.浅谈水泥深层搅拌桩在复合地基中的应用[J].工程科技,2014(5):229-229.