浅谈双向水泥搅拌桩在地铁官湖车辆段软基处理中的应用

水泥搅拌桩在软基处理中有十分广泛的应用，同时在很多工程中获得良好的效果，但由于普通水泥搅拌桩具有均匀性差、施工上冒浆液、桩身强度低、经济效益差等弊端，对软基处理施工造成一定的影响，为有效地解决普通水泥搅拌桩在软基处理中的弊端，人们在普通水泥搅拌桩的基础上，研发了双向水泥搅拌桩，下面结合工程实际，就双向水泥搅拌桩在地铁官湖车辆段软基处理中的应用进行分析。

1.双向水泥搅拌桩的概述

双向水泥搅拌桩是软土地基处理的一种新技术，它在普通水泥搅拌桩的基础上，充分利用复合地基应力传递规律，构建一种新的水泥桩型，从而有效地提高软土地基的承载能力。双向水泥搅拌桩施工可以将常规水泥搅拌成桩机械当作机架，然后应用专用双向搅拌动力箱体设备、多功能钻、同心双轴钻杆，在土体主动土压力和被动土压力差作用下，利用钻杆上的叶片同时正反向旋转形成桩体。双向水泥搅拌桩有浆喷和粉喷两种形式，在施工过程中，为有效地提高施工质量，施工单位可以根据实际情况，在固化剂中加入适量砂、石膏等。在实际施工过程中，施工单位要根据工程地质条件、荷载类型、工程性质等，设计合理的施工方案，从而为成桩质量提供保障。

2.工程概况

地铁官湖车辆段施工工程，其占地面积约为420000m2，包括清表挖方159200m2，路堑土方开挖404900m2，土方填填筑906450m2、500mm 搅拌桩加固处理179231.8m2，砂垫层117595m2，土工格栅350900m2，封闭改良土91000m2;出入段U 型槽，改移河涌1021m、新建河涌1015m;各类挡土墙、护坡骨架、排水沟砼圬工方约35000 方。场地地基处理交工面标高为10.9m，场区范围内现状标高为6m-23m，挖方地段先平整至场地平整标高9.9m，再进行搅拌桩施工;填方地段平整现状地面后进行搅拌桩施工，再回填至设计场坪标高10.9m。复合地基垫层铺设500mm 厚中粗砂，设两层TGSG50-50 双向塑料土工格栅，褥垫层中部和顶部各铺设一层土工格栅。

招标设计阶段软土地基处理面积约290000m2，处理的区域为停车列检库、联合检修库及厂前道路区等，搅拌桩累计完成约450000m。根据地勘资料显示，该施工场地范围内土岩层基本稳定，未揭露到明显的岩溶、土洞、古河道、古洞穴、滑坡等不良地质作用，地质分布均匀。

3.双向水泥搅拌桩设计

3.1 设计要求

在本次施工中，设计要求为：

(1)道床区的软土地基采用深层搅拌桩复合地基处理，复合地基设计承载力160KPa。

(2)场前区的软土地基采用深层搅拌桩复合地基处理，复合地基设计承载力130KPa。

(3)上盖建筑区的软土地基采用深层搅拌桩复合地基处理，复合地基承载力特征值不低于200kPa。

(4)搅拌桩直径为500mm;材料采用42.5 号普通硅酸盐水泥作为固化剂，水泥掺入量为15%-17%，水灰比为0.5-0.6 之间。

(5)28 天龄期桩身无侧限抗压强度达到1.2MPa 以上。

(6)工程施工前，选代表性的地段进行成桩工艺试验，试桩数不宜少于5 根，从而取得本路段的水泥土桩施工工艺及施工参数，确定水泥掺入量和外加剂用量。

(7)施工中，应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直度允许偏差为1%，桩位的施工允许偏差为桩径的5cm。

在正式施工前，施工单位对水泥搅拌桩进行了试验，其试验结果表明：单桩复合地基承载力最大沉降量为3.24mm-11.56m，允许最大沉降量为63mm-94.5mm;取芯检测结果水泥与土搅拌充分、成柱状，无侧限抗压强度为2.9MPa-30.03MPa，大于设计强度1.2MPa，符合设计及规范要求。

3.2 水泥搅拌桩施工工艺

在本次施工中，水泥搅拌桩施工工艺。

4.双向水泥搅拌桩施工

在进行水泥搅拌桩施工时，施工人员首先要将桩机就为，确保搅拌机对中指定桩位，然后使搅拌机沿导向架向下切土，同时施工人员要根据事先确定的水泥浆配合比，配制水泥浆，将水泥浆倒入集料斗中，然后将灰浆泵打开，向土体中喷射水泥浆，2 组叶片同时正向、反向旋转，边切割边搅拌土体，并保持搅拌机持续下沉，直至达到设计标高。达到设计标高后，施工人员要保证在桩底持续喷浆搅拌10s，然后提升搅拌机，将送浆泵关闭，并保持2 组叶片同时正反方向旋转搅拌水泥浆和土体，达到设计桩顶标高50cm 后，完成单桩施工。水泥搅拌桩施工结束后，施工人员要注意做好水泥桩养护工作中，从而为水泥桩的施工质量提供保障。

5.总结

和常规水泥土搅拌桩相比较，双向水泥搅拌桩具有桩周围土扰动小、抗压强度高、软土地基处理经济性好、施工操作简单等特点，因此，在实际施工过程中，施工单位要合理的应用双向水泥搅拌桩施工工艺，从而有效地提高软土地基承载力，提高工程的施工质量。