2020年11月25日，市政分院岩土专业一行人由主任工程师唐昌意带队，参观了由谦诚智桩技术责任有限公司自主研发的一种新型搅拌桩搅拌钻头的施工工艺流程及成桩效果，同时听取了关于此新型钻头工艺的优点介绍分析。

目前珠海地区搅拌桩施工技术工艺的实际应用中，主要分为常规单向钻头和常规双向钻头，其中单向钻头由一根传动轴及轴上对侧焊接的两片叶片组成，搅拌过程中水泥浆由叶片内部的开口处泵出，经由钻头及叶片的上下搅拌最终形成桩体，但该工艺最终的搅拌均匀性差，桩体内存在水泥浆结核、包壳及桩体夹泥等不利于桩体整体强度的缺陷结构；而双向钻头既是为了解决上面的技术问题应运而生的一共技术工艺，双向搅拌钻头由两组向相反方向转动的钻头及一根主传动轴构成，其中两组叶片的正、逆双向同时搅拌可以在一定程度上改善搅拌不均匀的问题，从而使得结核、包壳及夹泥现象有所减少，对桩体成桩后的强度及完整度有一定提高，但同时因为钻头内部逆向叶片的运动需要额外的分动齿轮及差分机构从主传动轴分流动力，同时受限于钻头体积及桩径要求，使得钻头内部无法使用大体积高强的的差分结构，所以该种钻头在搅拌动能上有一定限制，且与单向搅拌钻头原理同为单平面搅拌作业，很难从根本上解决搅拌桩搅拌不均匀的技术问题。

图1 常规单向钻头&图2 常规双向钻头

为了进一步解决搅拌桩均匀性的问题，出现了自剪切搅拌桩钻头，其原理是在常规双向钻头的基础上，随着地层变化可以增加一组或多组得固定剪切板，在多叶片双向搅拌的基础上增加了不随主轴转动的固定剪切板，剪切板的作用在于将可能对叶片一同转动的不均匀水泥土阻挡并在升降过程中由其他叶片对其进行剪切搅拌，在常规双向钻头得基础上进一步降低了搅拌桩桩体中的结核、包壳等不均匀体，对桩体的均匀性有着较大的提高，但同常规双向钻头一样，这种剪切搅拌钻头同样属于单一平面的搅拌作业，仍旧会出现局部搅拌不均匀的想象。

图3 自剪切搅拌桩钻头

本次参观的由谦诚智桩公司设计制造的新型搅拌钻头，则是在普通单平面搅拌钻头的基础上，增加了两到四组的竖向搅拌钻头，上部位两层传统的水平搅拌叶片，叶片布局与下部相同，因叶轮的搅拌方向是竖向垂直的，叶片会在块状体90°的上下面来回搅拌，使块状体继续打散，与水泥充分搅拌参合，上部的水平搅拌叶片进入竖向搅拌后的土体中，对搅拌参合后的土体再一次进行水平搅拌，使水泥土搅拌桩成桩效果大幅度提升。其中双轮双铣钻头适用于直径500mm左右的小直径搅拌桩施工，而四轮四铣钻头则适用于直径1000mm左右的大直径搅拌桩施工，且得益于该钻头专利技术的应用，其他常规直径的搅拌桩均可由此两种原型钻头加工改装而实现。

经介绍了解，这一新工艺的搅拌桩施工机械在造价及工期方面都有不错的实用性。得益于三维搅拌的均匀性大幅提高，原有的四搅四喷工序在这种新型钻头的施工中可以简化为两搅两喷，同时搅拌速度的提高使得项目工期可以大幅缩短，经介绍此种搅拌桩施工工艺相较于传统施工可以减少约一半的工期，进而使得此种新工艺的搅拌桩每米单价相较于原有工艺基本持平，同桩径下的每米造价几乎与传统搅拌桩施工造价相同。根据施工方介绍，此种新工艺钻头施工下的搅拌桩桩体强度与桩体完整度都较原有工艺有着较大的提高，特便是针对搅拌桩深层桩底的完整性相较于传统施工技术更有明显提高，基本可以保持全桩长的桩体完整度。

此次参观的新型钻头在国内其他省市地区已有实际工程应用，本次珠海斗门地区正在进行试验段试桩，具体试桩及抽芯工作将在2020年12月底得到相应成果，届时可对这一技术在珠海地区的可行性进行更加系统具体的分析。

图4 双轮双铣三维搅拌钻头

图5 四轮四铣三维搅拌钻头

本次参观学习，了解到一种全新技术的搅拌桩钻头及其配套施工技术的应用，同时也了解了相应施工方式下的工期、造价及施工效果的优点，相比于现有的搅拌桩施工工艺，此种新型钻头在实际应用后在各个方面都有着长足的进步，对未来珠海地区的深厚软土区域搅拌桩复合地基的处理效果会起到重要影响。