SMW三轴搅拌桩施工工艺.docx
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SMW三轴搅拌桩施工工艺
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围护工程SMW三轴搅拌桩施工工艺
1、SMW三轴水泥土搅拌桩施工工艺
场地布置
设备进场前，场地必须达到“三通一平”，桩机行走路线软弱地面必须加垫
走道板等，防止桩机倾斜。
障碍物清理
因该工法要求连续施工，故在施工前应对围护施工区域地下障碍物进行清理
或移位，以保证施工顺利进行。
测量放线
根据甲方提供坐标基准点，按图放出桩位，设立临时控制桩，做好技术复核
单，提请甲方验收。
开挖沟槽
根据基坑围护边线用挖机开挖搅拌桩沟槽，并清除地下障碍物，沟槽尺寸如
下图，开挖沟槽土体应及时处理，以保证SMW三轴搅拌桩正常施工。
沟槽示意图
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三轴搅拌桩孔位定位
三轴搅拌桩中心间距为850mm，根据这个尺寸在定位H型钢表面划线定位。
桩机就位
由当班班长统一指挥桩机就位，移动前，看清上、下、左、右各方向的情
况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况并及时纠正，桩机应平
稳、平正。
搅拌及注浆速度
三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控制下
沉和提升速度，并做好原始记录。
报表记录
施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。
试块制作及养护
每天每台机械要求做一组7.07×7.07×7.07cm试块，试块要有专业的取样员
取样。
试样宜取自最后一次搅拌头提升出来的附于钻头上的土，试块制作好后进
行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位随机抽取几组送实验室做抗压强度试
验。
2、SMW三轴水泥土搅拌桩施工流程
施工具体流程：
施工准备→测量放线→清除地下障碍物、平整场地→开挖沟槽→
设置导架与定位→多轴搅拌机就位→水泥浆配置→成桩钻进与搅拌→（压浆注
入）弃土处理→钻机移位至下一孔位。
3、SMW三轴水泥土搅拌桩施工技术措施
针对本工程SMW三轴水泥土搅拌桩施工特点、难点、重点抓好桩机就位、
成孔、水泥浆拌制以及提升四大工序，并将各大工序再加以细化。
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测量放线控制
根据图纸中具体尺寸位置，用经纬仪、长卷尺测量定位，标定围护结构的轴
线，提请监理复核认可后才可施工。
定位控制
在开挖的工作沟槽两侧铺设导向定位型钢，按设计要求在导向定位型钢上
划出钻孔位置，操作人员根据确定的位置严格控制钻机桩架的移动，确保钻孔轴心就位不偏。
成孔质量控制
控制钻孔下钻深度的达标，利用钻杆和桩架相对位移原理，在钻管上划出钻
孔深度的标尺线，严格控制下钻的速度和深度，确保垂直度小于1/150。
提升速度控制
三轴水泥搅拌桩在下沉和提升过程中均应注入水泥浆液，同时严格控
制下沉和提升速度。
根据设计要求和有关技术资料规定，下沉速度不
大于1m/min，提升速度不大于2m/min，在桩底部分适当持续搅拌注
浆，做好每次成桩的原始记录。
机械设备沿基坑围护轴线移动，下图所示顺序套钻，二种顺序均安全可靠。
具体选用那种施工顺序，由施工队按自身经验而定
施工顺序1、单侧挤压式连接方式图
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顺序2、跳槽式双孔全套复搅式连接图
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搅拌注浆
根据设计所标深度，钻机在钻孔和提升全过程中，保持螺杆匀速转动，匀
速下钻，匀速提升，并采取高压喷气在孔内使水泥土翻搅拌和，在桩底部分必须
重复搅拌注浆，保证整桩搅拌充分、均匀，确保搅拌桩的质量。
桩身强度和搅拌均匀控制
（1）清除施工场地范围内的地上地下一切障碍物，施工区遇到河浜或暗浜时，必须提前清理淤泥，回填硬土，分层夯实，用推土机推平并碾压密实，满足地基承载力不小于0.8Mpa，坡度不大于1%，场整范围为边桩外3米。
（2）水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶的水泥用量
及液面高度，用水量采取总量控制，并用比重仪随时检查水泥浆的比重。
（3）根据该基坑的技术要求，使用常规的DH508，实行一次钻搅达到设计
深度。
（4）土体应充分搅拌，严格控制下沉速度，使原状土充分破碎以有利于同水泥浆液均匀拌和。
（5）压浆阶段不允许发生断浆现象，输浆管道不能堵塞，全桩须注浆均匀，不得发生夹心层。
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（6）发现管道堵塞，立即停泵进行处理。
待处理结束后立即把搅拌钻具上提或下沉1.0m后方能注浆，等10-20秒后恢复正常搅拌，以防断桩。
（7）对溢出的泥土及时采用内驳车运到施工现场集土坑内，临时集中堆放
外运。
水泥浆质量控制
（1）所有使用的物料，应符合设计规定。
水泥必须具备出厂质量证明书，进货时应对其品种、标号、包装、出厂日期等进行验收，并按有关规定贮存；每供应200吨水泥，必须取样送检。
（2）水泥棚要防雨，水泥板需垫高3CM厚以防底层水泥固结。
（3）制备水泥浆液及浆液注入。
在施工现场搭建拌浆施工平台，平台附近
搭建水泥库，在开机前应进行浆液的拌制，水泥浆液的水灰比按设计要求，水泥掺量20%。
（4）浆液不能发生离析，水泥浆液应严格按设计要求配合比制作，为防止灰浆离析，放浆前必须搅拌30秒再倒入存浆桶。
钻孔灌注桩工程施工工艺
1、钻孔灌注桩施工工艺
施工准备：
工程施工前应做好设备的维修保养工作。
测量放线
根据立柱桩的具体位置进行场地测量放样，放样时应打好钢筋定位桩，做好
标记。
护筒埋设
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根据钢筋桩标志，人工开挖孔洞并埋设护筒，安装时护筒中心标高与桩位应
尽量吻合，护筒的顶面与施工地面基本一致，护筒与坑壁之间用粘性土填实，确
有必要时也可采用水泥砂浆填实，护筒的位置准确及稳定，再次校正护筒中心偏
差，并利用水平尺校核护筒的垂直度，使护筒达到水平牢固。
钻进成孔
成孔开始前应做好充分的准备工作，施工过程做好施工原始记录。
成孔时钻
机定位准确、水平、稳固，钻机定位后，应用钢丝绳将护筒上口挂带在钻架底盘
上。
并及时填写开孔通知单，由质检人员验收后方可成孔。
成孔过程中钻机塔架
头部滑轮组、回转器与钻头应始终保持在同一铅垂线上，保证钻头在吊紧状态下
钻进。
钻进时应根据不同的土质采用不同的钻速，避免桩径扩孔和缩径影响质量，
以确保1/100的垂直度。
清孔应分二次进行。
第一次清孔在成孔完毕后进行；第二次清孔在下放钢筋笼和导管安装完毕后
进行。
孔底沉淤厚度应符合设计及施工规范要求，清孔后的泥浆比重应小于1.2，
沉渣厚度不大于15cm。
清孔结束后，会同监理方对孔深、孔底沉渣等情况进行
检查，并及时填写成孔验收单。
钢筋笼、钢立柱的制作及吊放
在钻机钻孔的同时，钢筋笼及钢立柱应准备就绪。
钢筋的规格和质量应符合
要求，钢筋笼及钢立柱的制作偏差应严格控制在允许偏差范围内，并应按照设计
图纸进行制作。
钢筋笼及钢立柱经检验合格后，方能放入孔内，钢筋笼及立柱桩
用吊车分节吊入桩孔。
孔口焊接，应确保焊接长度长度达到10d，焊接段的强度
应大于原材料强度。
吊筋长度必须精确计算，并须经技术负责人复验，吊筋应牢
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固稳定。
水下混凝土的灌注
灌注水下混凝土前应认真检查孔深及沉渣厚度，导管应离孔底30～50cm，
初始灌注时要有一定的初灌量，防止泥浆回流入导管。
混凝土灌注时应确保导管
埋入混凝土4～6米提拔导管前必须测定混凝土液面高度，以免拔空。
泥浆循环系统
设立泥浆池、循环槽、沉淀池、排浆池多级处理系统。
泥浆循环池就地挖设，
每台套钻机配备一个循环池及泥浆沟槽，泥浆循环池距各桩孔间的距离不宜大于
30m。
浓浆废浆采用大体积泥浆车外运到指定地点排放废浆。
报表记录
施工过程中由专人负责记录，记录要求详细、真实、准确。
试块制作及养护
每台机械每根桩要求做一组10×10×10cm试块，试块要有专业的取样员取
样。
试样宜随机性，试块制作好后进行编号、记录、养护，到龄期后由监理单位
做证明并一道送实验室做抗压强度试验。
2、钻孔灌注桩施工流程
施工具体流程：
施工准备→测量放线→护筒埋设→桩位复核→钻机就位→钻
进成孔→一次清孔→吊放钢筋笼→（吊入钢立柱）→导管安装→二次清孔→沉渣
测量→灌注水下混凝土→钻机移位至下一孔位。
3、钻孔灌注桩施工技术措施
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针对本工程钻孔灌注桩施工特点、难点、重点抓好成孔保径、钢筋笼吊装以
及水下砼灌注三大工序，并将各大工序再加以细化。
→桩位准确性
→桩孔保径
成孔质量控制→桩孔垂直度
→桩深控制
→清孔及孔底沉渣控制
→材料验收、保管
成桩质量钢筋笼制作及吊装→钢筋笼吊装
→偏差及垂直度控制
→商品砼验收
水下砼施工→水下砼灌注
→试块制作及养护
具体保证施工质量技术措施叙述如下：
3.1成孔质量控制
3.1.1桩位准确
（1）轴线控制布设：
轴线控制用主轴线法布设，图形沿主轴线位置布设成
矩形或日字形形式，边长用J2级经纬仪进行测量边长，测量误差应不超过±5mm。
用测边或测角检查其图形几何条件，必要时可进行简易平差和实地点调整。
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（2）桩位定位：
在轴线控制点基础上用J2型经纬仪配50m钢尺进行测量定位，定位误差不超过规范要求。
铺垫枕木、铺设轨道后，用卡尺测量使轨道中心与桩位重合，这样保证了钻机就位快速、平稳。
（3）挖埋护筒前，由施工员复核桩位，采用十字交叉法定位，校正护筒。
挖埋时，以桩位为中心，以大于桩径20cm为直径，划一圆作边界，以此边界往下挖至素土；并且应注意如有揭露下水道，还应用素土严密封堵，防止泥浆泄漏。
护筒的埋深不小于1.5m，护筒与周边土间隙用素土填实，并用钢钎捣实，使护
筒稳固周正。
护筒应比自然地坪高出10cm，防止清孔返出泥块回落孔内。
（4）钻机就位后应认真校对桩位中心，务必使天车中心、转盘中心与桩位中心同为一垂线，保证偏差符合设计要求。
钻机安装、定位、校正完毕，由质检员复验并通过安全检查后，开具《开孔令》，方可开钻施工。
钻机底座前、后必
须用枕木垫起，安装稳固，钻进时不能有大幅度的晃动。
3.1.2桩孔保径
（1）在设备选择时，应采用同心度好、双腰带笼式钻头和平直度高的钻杆，并固定好钻机平台，以减少因钻头晃动而产生的超径。
（2）在钻进过程中针对不同的地层，根据试成孔施工情况及井径曲线分析，制定不同的钻进技术参数。
由于④层为淤泥质、流塑性土层，必须用3PNL水泵回水以减少泵量钻进，防止泥浆冲刷孔壁而造成塌孔扩径。
同时，由于其含有腐
植质，粘性差，造浆能力不强，要求使用具有护壁好、易形成泥皮、粘度在26
秒以上的浓泥浆，必要时还应添加膨润土或提粘化学处理剂。
3.1.3桩孔垂直度
（1）严格把好“护筒埋设垂直关，开孔慢速钻进关和软硬互层控制进尺关”。
使用双腰带笼式多翼钻头，保证钻头有足够的长径比，使钻头起扶正和锥体稳定作用。
（2）在开孔钻进和软硬地层换层钻进时，钻机的转速不应大于40转／分。
尤其在地层软硬交替时，应减少钻压，防止孔斜和出现台阶；每次加接钻杆，必
须检查主动钻杆是否对中转盘中心，并及时调整钻机平台。
每打完一根钻杆后应
上下活动，检查垂直度。
全孔段垂直度达到1/100。
垂直度达不到上述要求，需立即下钻扫孔纠斜。
3.1.4桩深控制
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做好各机台开钻前钻具的丈量、复检工作，量准机高，按设计桩深计算、标
明机上余尺，除钻杆、钻头进行必须的更换以外，各机台钻具必须定长。
终孔时，
由质量员复检机上余尺并与《开孔令》中计算余尺对照；同时定期丈量钻具。
3.1.5清孔及孔底沉渣控制
（1）成孔后进行一次清孔，一次清孔应以孔口没有泥屑返出及沉淤小于
15cm为终止标准。
砼灌前须进行二次清孔替浆，二次清孔替浆结束后，由质检
员对沉淤进行测量，达标后方可开具《浇灌令》，进行砼灌注。
沉淤指标测量达
到设计要求三十分钟内必须进行砼浇灌，否则需再次测渣或清孔。
清孔效果与泥浆性能有很大关系，必须在泥浆循环系统中设置沉淀池，以利沉淀泥块及改善泥浆性能。
桩终孔一次清孔时，用3PNL泵正循环清孔，同时，还应将钻具上下活动并慢速转动约5分钟，破碎泥块，并可不断改变泥浆循环上返通道，确保各断面的泥块返出，排出泥屑，时间不少于1.0小时，结束时，孔口应无泥块返出，泥浆密度应控制在1.30左右，粘度控制在22－25秒。
二次清孔利用3PNL泵正循环、导管反复活动替浆，逐渐替换掉浓泥浆，砼灌注前的泥浆密度控制在1.20～1.25左右，粘度控制在19－21秒之间，保证沉渣小于150mm。
3.2、钢筋笼制作及安放
3.2.1材料验收、保管
进场钢筋必须有出厂质保书，并经过原材料抽检及焊接检验合格后方能使
用，进料时应有专人负责验收。
对不同规格、品种的钢筋，应标明分别堆放，不
得混杂；严禁使用损伤或锈蚀严重的钢筋。
钢筋堆放下垫枕木，以免被地面油污
污染。
3.2.2钢筋笼吊装
钢筋笼制作必须按照图纸加工成型，对配筋的种类、规格、根数、间距
不得任意变更。
钢筋笼按设计图纸设置扶正块，每一组扶正块不少于3块，保证钢筋笼与钻孔的同心度和砼保护层厚度。
钢筋笼制作场地须平整，场地高差不大于１％。
钢筋笼必须在制作台架上制作成型，以保持钢筋笼的平直度，防止局部弯曲和永久性变型。
在制作台架上，应先将主筋按设计错开，然后量好加强箍筋、螺旋筋间距并画线。
加强箍筋焊完成型后，再盘绕螺旋筋。
由于笼径小，为防止
刮笼，一要选用小直径导管，二是钢筋笼下节笼的底端，主筋不外伸，与箍筋平，这样不易刮导管。
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3.2.3偏差及垂直度控制
在孔深、孔径、垂直度、孔底沉渣等成孔质量检查合格，办理钢筋笼验
收手续后，即行吊放。
搬运中应平起、平放，防止弯曲、变形。
孔口用2台焊机
同时焊接，减少焊接时间。
主筋对接时，在自然状态下，上、下节笼子必须垂直，主筋平行排列，用卡尺卡牢主筋，使主筋沿弧线平行并排，并先全部点焊固定，保证垂直度，然后再逐一满焊。
焊缝长度、宽度、厚度及焊缝质量严格按规范及
设计要求进行检查。
下入孔内时，对准钻孔中心，扶正保持垂直，然后徐徐放入。
避免钢筋笼碰撞孔壁，下至设计桩顶标高时，用吊筋将钢筋笼固定在机架或钢轨
上。
吊筋采用2根与主筋等径钢筋，吊环采用16mm钢筋，环径25cm。
3.3、水下砼施工
3.3.1商品砼验收
首先必须审核商品砼配合比，其试配强度必须比设计桩身砼强度提高一级，初凝时间不小于8小时，坍落度18－20cm。
3.3.2水下砼灌注
水下砼灌注时，虽然使用商品砼，但对商品砼的质量要求不能放松，不仅对来料的坍落度、配合比进行检查，而且对商品砼所用的原材料必须有复试报告及级配单，否则严禁使用。
砼灌注所用导管直径为258mm，事先认真检查导管的圆度、平
直度和密封性能。
控制导管底部离孔底200－400mm左右，使隔水球能够顺利排出，隔水球应具有良好的隔水性能，并顺利通过导管。
为保证导管第一次埋深
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1.2m以上，第一车必须是满车砼（6m），待2m的料斗装满时揭开导管口盖板，
而且下料不能间断，保持料斗不空斗（加大砼车油门），对桩尖部位的沉渣形成
更好冲击，使沉渣返出。
砼灌注要求连续进行，中途不得停顿；灌注过程中要及
时测量混凝土面上升高度，导管埋深不少于3m。
为提高桩顶部分的砼强度，在
灌注至距桩顶2～3m时，应采用导管反复插捣砼。
桩顶应充分返浆，确保桩头砼
强度。
由于商品砼灌注时间短，砼的密实性要通过捣插来提高，因此随着砼面上
升，捣插次数愈多，拔最后一根管还应左右摆动。
最后一次加大导管埋深，目的
是为了在提管抖动砼时，可尽量提高导管，增大压力差，使砼能顺利下落，而避
免导管拔出砼面。
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3.3.3试块制作及养护
每根工程桩应做1组试块，经标准养护至龄期后送检测单位试压。
并做好
块的记录。
试块要有专业的取样员取样。
3.4、桩位跳打、防漏措施
本工程施工为单机连续作业形式，邻桩中心距达不到4d以上安全距离时，
必须跳孔施工，防止穿（串）孔事故发生。
已完工桩号应及时在图上标出，并经
常对照桩位布置图进行校核，避免错号和漏桩的发生。
4、施工应急纠正措施
成孔事故的处理
在成孔中如发生钻杆中断、钻杆脱扣或由于操作员不小心把各种铁件工具
掉入孔内等事故发生，可使用特制的单臂打捞钩处理断、脱事故，采用“成孔落
物法或钢丝绳钻头打捞法”处理孔内事故。
由于钻机安装不水平，钻具刚度小，地层软硬不均匀、钻头形状不对称、操
作时易斜地层不适当加压等原因造成孔斜，一般在钻进过程中应能及时察觉。
若
已造成孔斜，可用钻具“扫扩孔纠斜”。
成桩事故处理
下导管时，如发生导管脱落掉入孔内，可用特制的卡式或倒刺式打捞套打捞。
（1）导管堵塞
一是由于导管变形或内壁粘有硬块，使砼预制球塞通不过；
二是砼品质差，混有大块石、卷曲的铁丝或碎布片、水泥袋等造成堵球事故
发生；
三是管底距孔底过近；
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发生上述堵球事故时，可把导管全部拔出，清除管内砼，再根据孔内情况重
新扫孔，采用水灰比0.5的水泥浆替浆后，重新进行冲球灌注砼。
（2）凝管事故
在水下砼灌注桩时，如出现导管凝死在混凝土内无法起拔事故时，其补救办
法是用特制的金刚石刀具割断导管，清除砼面浮浆，再下导管进行二次冲球，继
续灌注到自然地坪，或把导管留在桩内，在管外填碎石压水泥浆的二元砼补浇法
把桩浇到自然地坪。
养护15天后，进行低应变预测，如测试后为Ⅲ类桩，应在
施工过程请示设计院后进行补桩。
深层搅拌桩施工
1、施工准备
（1）施工设备进场、调试；搭建水泥棚；施工人员进行技术、安全交底。
（2）材料采购：
选用有供货能力的单位进行工料，确保能连续施工；采用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥，要求无结块。
（3）测量定位：
工程施工前由总包单位建立测量控制网，测放基轴线。
我司负
责保护并依据场地基轴线进行放样定位，桩位放样允许偏差不大于10mm，测放好的桩位应进行标识；会同总包、监理共同复核，报监理验收合格后才能进行施工。
（4）施工前应标定搅拌机的灰浆输送量、设备提升速度等施工工艺参数。
（5）沟槽开挖：
沟槽开挖的深度应考虑深层搅拌桩拱土的影响，尽量减少后期
废土处理。
开挖沟槽的同时将地下障碍物清理完毕。
2、深层搅拌桩施工：
（1）桩机就位：
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桩位经复核无误后桩机就位，并采用水平尺校正基座，并保持基座水平，保
证桩机做到“平稳、周正”，桩位定位偏差不大于50mm，桩身垂直度偏差＜1％
桩长。
（2）灰浆制备
在搅拌头预搅下沉同时，严格按设计配合比制作灰浆，水泥掺入量13％，
水灰比应严格控制在0.50~0.55，灰浆搅拌时间不得小于2分钟，以使浆液充分
拌合。
（3）预搅下沉：
桩机就位准备工作就绪，经检查符合要求后，启动动力电机，利用钻具
自重缓慢平稳预搅下沉，严格控制下沉速度以充分破碎土体，直至设计桩底标高，
预搅下沉速度控制在0.5～1.0m/min。
A．第一次搅拌下沉至桩底，如果下沉速度太慢，可补给少量稀泥浆以利于
钻进。
B．严格按设计要求拌制水泥浆液，灰浆搅拌时间不少于2分钟，以便浆液
充分拌和。
（4）第一次喷浆搅拌提升
搅拌头至桩底设计标高后，开启压浆泵送浆，搅拌头在桩底原位搅20～30
秒后，以0.5m/min左右提升速度边搅拌边提升，直至设计桩顶标高，并检查注
浆量。
（5）第二次搅拌下沉
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注浆搅拌提升至设计桩顶标高后停浆，即刻搅拌下沉至设计桩底标高位置，
并控制好下沉速度，一般为1m/min左右。
（6）第二次喷浆搅拌提升
下沉搅拌至设计桩底标高后，原位搅拌20～30秒后，开启压浆泵送浆，以
0.5～0.6m/min左右提升速度搅拌提升，直至设计桩顶标高，此时浆液应基本用
完。
（7）清洗
冲洗管道，以免造成堵塞，并清除钻头上粘附的软土，检查钻头有无磨损，
如有磨损，及时更换或修补。
（8）移位
移至下一桩位，重复上述工艺进行下一根桩的施工。
（9）深层搅拌桩质量保证措施
严格控制下沉速度及提升速度，以使土体充分破碎，有利于水泥浆土体
均匀拌和。
（2）、严格监督浆液的制备，防止浆液发生离析。
（3）、搅拌注浆提升阶段，不允许有断浆发生。
若发生断浆现象，即
刻停止提升，待处理完毕后，搅拌下沉断浆处以下1m，再注浆搅拌提升，
防止断桩。
（4）、严格控制桩与桩搭接，及时检查，确保桩与桩搭接20cm。
（5）、经常检查搅拌头及钻头磨损情况，发现问题及时更换或修补，以确保搅拌桩直径≥Φ700。
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（6）、在搅拌桩施工过程中，严格实施工序管理，按照本公司制订的
工序管理表运行，确保施工质量。
（7）、施工中严格按有关规范、规定执行，实行质检跟踪质量管理。
（8）、严格控制喷浆提升速度的均匀性，保证搅拌均匀。
确保桩身垂直度，其偏差小于1%。
（9）、施工所用的水泥浆液必须严格按设计配合比配制。
（10）、水泥32.5级，要求新鲜、干燥、无结
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