1、1建筑施工中水泥搅拌桩的施工技术探析摘要：结合工程实际论述了在建筑施工中水泥搅拌桩的施工技术和施工工艺，并从多个角度论述了施工中的质量控制要点。 关键词：搅拌桩；浆液；钻进 Abstract: combining the engineering practice in building construction discusses the cement mixing pile in construction technology and the construction technology, and from many Angle discusses the key points of qu
2、ality control in the construction. Keywords: mixing pile; Grout; drilling 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 水泥搅拌桩时当前应用较为广泛的地基加固方法，其加固机理是水泥水化化学机理，施工工艺包括湿法和干法两种，湿法是先制成水泥浆，后将其送入地下同地基土拌合，待固化后实现加强地基土的物理力学性能；干法则是用压缩空气将干燥、松散状的水泥粉直接输送到地下与地基土拌合，利用土体内孔隙水和水泥发生水化反应以实现固结达到改良地基的目的。文章结合工程实际介绍湿法水泥搅拌桩施工技术。 1 工程概况 青岛天怡景园
3、 C 区项目工程中为 9 幢 12 层小高层，其中部分带有一2层地下车库，地质勘察报告显示地基土体土质主要为圆砾，中粗砂，基础形式为条形独立基础，基坑开挖时为确保施工质量和安全而采用水泥搅拌桩施工技术。 2 施工工艺 2.1 配比试验 正式施工前在施工现场钻孔取原状土样，取样后用双层塑料袋封存以供拌制试块试验，结合水泥桩所需养护龄期及水泥渗入比确定石块数量，并结合土体天然含水量确定固化剂渗入比，针对土体颗粒组成、PH值以及有机质含量确定外掺剂品种和掺入比，该工程水泥采用 P.o32.5R普通硅酸盐早强水泥1； 2.2 施工准备 因该工程采用湿法施工，因而必须按照设计要求标高进行场地平整，将场地
4、内一切障碍物清除，对低洼地块应回填粘土避免采用杂土；之后可将钻机就位对中，应保证钻头中心与桩位钢筋一致对中，并进行加固以保证施工中不发生倾斜和移动，最终控制钻机架倾斜度不超过 1.5%，桩位偏差不超过 50mm。 2.3 浆液拌制 在搅拌机进行预搅拌调试过程中则应在后台拌制水泥浆液，并在压浆前将浆液送入集料斗内，该工程施工中拌制浆液的水灰比在 0.45-0.55范围内，并应结合设计要求及桩径、桩长确定水泥用量； 2.4 成桩 先将搅拌机施工用钢丝绳吊挂在起重机上，之后用输浆胶管将料斗3内的砂浆泵与搅拌机接通并开动电机，此时搅拌叶片相向旋转并依靠设备自重以一定速度下沉至要求速度，过程中应随时放松
5、起重机钢丝绳，过程中可参照电机电流检测仪表控制钻机下沉速度，若施工中下沉速度过慢则应从输浆系统补给清水以利于钻头钻进；当钻头下沉至桩顶设计标高则可开启灰浆泵以通过管路将浆液输送至出浆口，当水泥浆液到达出浆口时应进行喷浆搅拌 30s 左右以保证水泥浆与桩端土体充分拌合后方可开始提升拌头；此时应应停止钻机钻进而实现钻头反转，此时应启动拉紧链条装置，并按照设计确定的提升速度边提升钻杆边喷浆搅拌以实现浆液和土体充分拌合；钻头提升到设计桩顶标高则又重新开始搅拌下沉至设计深度，下沉过程中仍参照电机电流控制下沉速度；下沉至设计深度则可采用慢速、重复搅拌提升至设计标高以下 1m 左右，后期则应以慢速提升以保证
6、桩头施工质量；整个成桩过程控制下沉、提升三个来回，整个过程中严格控制钻头提升和下沉速度以保证桩身的均一性，同时在第二次和第三次喷浆后将剩余水泥浆液在桩头部位进行第四次下沉和提升以确保桩头强度；成桩后则可将钻头提升到地面以上，并停止主电机和空压机，此时应向集料斗内注入适量清水并开启灰浆泵以清洗管路内残存的水泥浆，同时应将附着在搅拌头上的软土清洗干净；之后则可利用桩机液压系统进行移机2。 2.5 质量检测 搅拌均匀性检验。施工中采用轻便触探器中附带的勺钻在桩身中心部位钻孔，并将桩芯取出，观察其色泽是否一致，是否存在因水泥浆富集导致的“结核”或因搅拌不均匀而形成的土团； 4触探试验。将触探击数同水泥
7、土强度对比，并通过对比发现桩身龄期超过 1d 且击数 N10 超过 15 时桩身强度则可满足设计要求，或龄期超过 7d 时击数 N10 大于 30 击桩身强度也可达到设计强度，工程中轻便触探的深度控制在 4m 以内； 强度检验。成桩 28d 后应用钻孔取芯的方法检查成桩的完整性、桩土搅拌均匀程度及桩体施工长度，取芯后应服从监理进行现场指定均匀部位进行 28d 龄期无侧限抗压强度试验以检测桩身强度，该工程取芯频率为 10%，对取芯留下的空间工程中采用与桩身等强度水泥砂浆回填密实；3 施工质量控制要点 3.1 提升搅拌与送灰时间匹配性控制 在钻机钻进过程中应结合每米定量实现送灰与钻进相配合，并应在
8、钻进前进行沟通训练以保证钻进同送灰时间的匹配性，并结合规定的提升搅拌速度边提升边喷浆； 3.2 垂直度控制 当前一桩施工完毕转移到下一桩时应调整桩基的平整度，一般应先调整枕木后调整机架，最后固定，控制垂直度在 1.5%范围内，若工程施工中会由于地层土质不同而易导致钻机振动情况，或钻机在受力不均匀的情况下会偏向一侧导致桩身偏斜，为避免该类现象除钻机移位后固定好外，在钻进过程中应及时起吊钻具并放慢钻进速度以减轻或避免钻机振动，同时应随时用吊锤观察钻杆垂直度，以控制垂直度在设计要求范围内3； 53.3 桩头处理 桩头部位位于地表以上，该部位为承载力集中部位，因而构成薄弱环节，施工中应对该部位进行特殊
9、处理，施工中在第二、第三搅拌喷浆后可剩余少量泥浆，以在后期搅拌喷浆时全部注入桩头部位以充分提高桩头强度； 3.4 浆液控制 施工用水泥浆液应按照预定水灰比控制，施工中每配制完一次浆液则应在现场用比重计和稠度检测仪检测水泥浆液的比重和稠度，同时应记录以保证其符合要求；浆液配制时应确保其有足够的搅拌时间以保证拌合均匀并实现水泥的活化，经检测合格的浆液应通过滤筛泵入喷浆池内，注入过程中应随时搅拌以保证浆液不发生离析，待压浆前应将其缓慢倒入集料斗内；配制好的浆液应及时采用，避免停留时间过长，若停留时间超过 2h 则应按废液处理； 3.5 桩用材检查 每根成桩后应及时检查其水泥用量、水泥浆拌制罐数以及压
10、浆过程中是否存在段浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅拌次数，一般情况下桩体下钻速度控制在 1mmin 左右，并应重点控制钻头提升速度，由于提升过程中提升速度可影响水泥与软基土间的拌合效果； 3.6 钻速调整 水泥搅拌桩施工过程中往往由于土层土质区别出现钻进困难现象，其主要表现为电流骤增、钻头转速降低以及钻机出现跳动现象，在该种情况下应放慢进尺速度，主要依靠钻具和电机自重钻进，即改为半吊式6钻进，过程中尚应严格控制加水量，当钻进速度放慢后则可实现控制电机电流并保证钻进； 3.7 管路畅通控制 施工过程中应经常清洗管道以免由于管路清洗不到位或水泥浆配合比不正确及喷浆口球阀间隙过小导致喷浆口堵死致使水
11、泥浆无法喷出，或由于管路内水泥浆出现结块现象而堵塞管路或导致管路爆裂。因此施工中应确保喷浆口球阀间隙适当，施工中应经常检查球阀间隙是否出现石子等杂物堵死现象，并应经常清洗输浆管路，一般在成桩 20 根左右则应清洗一次，若施工水泥浆睡会比较小或地基土粘性较大则应增加管道清洗次数；如施工中选用外掺剂则应保证其和易性，以免由于外掺剂和易性差或沉淀速度过快导致堵管；一旦发生堵管或爆裂现象时处于快速提升阶段则应及时复搅下沉至爆管深度以下 2m 部位重新喷浆提升，若处于慢速提升阶段则应复搅下沉至爆管深度以下 1m 部位重新喷浆提升。 4 结语 建筑基坑施工中水泥搅拌桩被广泛应用，其是将水泥作为固化剂后与软土进行强制搅拌后加入一定量水泥，最终实现土体固结以降低孔隙率及原土含水量，并可提高土体的抗压强度，在施工中应从施工用材，施工工艺等进行全方位、全过程控制，并加强施工管理方可确保施工质量。 参考文献： 1赵映珍水泥浆搅拌桩加固软土地基处理技术J湖南交通科技，2006，32(4) 72杨克已,等实用桩基工程M北京：人民交通出版社2004 3丁玲浅议水泥搅拌桩在软土地基中的应用J山西建筑2010(25)
