1、对大直径深层水泥搅拌桩施工质量分析摘 要：近几年，在处理淤泥、淤泥质土、粉土、厚砂层、粉质粘土等软弱地基时，经常采用深层搅拌桩进行复合地基加固处理。大直径深层搅拌桩是一种加固软土地基的新方法，是用水泥及少量添加剂就地与地基土体充分混合而成的“水泥搅拌支护桩” ，其对施工工艺要求较高，掌握不好容易出现质量问题。由于大直径深层搅拌桩成桩工艺的特殊性，其施工质量及处理效果受到人们的普遍关注。据此，主要论述了大直径深层水泥搅拌桩的正确施工工艺，同时还阐述了相关的质量控制措施。 关键词：大直径深层搅拌桩；施工；控制；措施 中图分类号：TU7 文献标识码： A 大直径深层水泥搅拌桩是利用水泥浆作为固化剂的
2、主剂,通过特制的大直径（桩径为 1 米）深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和,使软土硬结而提高地基强度，起到止水帷幕的效果。这种施工方法操作方便可行，经济合理，止水效果非常显著,施工完后可马上投入使用。如何有效地控制大直径深层水泥搅拌桩的成桩质量,确保止水的效果,是我们在工程实践中探索的一个课题。下面笔者就原来施工过的大直径深层搅拌桩的一点经验谈一些粗浅的看法。 1.试桩 1.1 深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、厚砂层、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。雨季地下水会升高，因此，基坑在雨季施工时，建议在基坑内设集水井或降水井，将地下水
3、降至基坑底面即可。场地基岩风化残积层具遇水易软化特征，应采用素砼对管桩中空段进行封底，防止因积水泡软地基土而降低其天然承载力，施工时应引起注意。 1.2 大直径深层搅拌桩施工是用搅拌头将水泥浆和软土强制拌和,搅拌次数越多,拌和越均匀,水泥土的硬度也较高。但是搅拌次数越多,施工时间也越长,工效也越低。大直径深层水泥搅拌桩通常采用 4 喷 4 搅工艺，处理粗砂层时宜增加搅拌次数。试桩的目的就是确定水泥浆的泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数,以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。 1.3 每个标段的试桩不少于 5 根,且必须待试桩成功后方可进行大直径水泥搅拌桩的正式施工。试
4、桩检验可采取 7 天后直接开挖取出,或至少14 天后取芯,以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。 2.施工准备 2.1 施工前应作场地查勘工作，如有架空电线、地下电缆、通讯电缆、给排水管道、煤气管道等设施，妨碍施工或对安全操作有影响的，应先作清除、移位或妥善处理后方能开工。 2.2 平整场地，清除基坑范围内障碍物、构筑物，做好基坑位移观察点和地下水位观察点。 2.3 做好基坑周围的排水沟、集水井和沉淀池，使基坑支护施工和土方开挖时抽出的积水经排水沟、沉淀池沉淀后，才排至市政管网。 2.4 待基坑支护工程桩完成并经专业检测单位检测合格后，才能进行地下室土方开挖及其他工序的施工。 2.5 在
5、施工现场建立统一的施工测量控制网。施工测量控制网分为施工平面控制网和施工高程控制网，然后，以施工控制网为基础，测设出每个施工部位的轴线、高程和控制点。 3.施工工艺流程 桩位放样桩机就位检验、调整桩机定位对中正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵反循环提钻并喷水泥浆至工作基准面以下0.3m重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提钻至地表成桩结束施工下一根桩。 4.大直径搅拌桩施工要点 4.1 为了使水泥浆具有较好的和易性和较好的加固土效果，必须严格根据现场情况控制水灰比约 0.5。针对含水量较多的土层，应采用较低的水灰比。 4.2 送浆压力：0.50.6MPa。针对工程项目的土质特点，通常桩上部采
6、用较低的送浆压力，桩下部采用较高的送浆压力。 4.3 搅拌提升速度：根据设计要求为1.2m /min，下沉速度控制在1.0m/min 左右。 4.4 复搅次数：2 次。按照通常的设计要求，采用“四搅四喷”工艺，上、下各搅拌两次（即来回四次） ，以保证水泥粘土混合浆与土充分搅拌均匀和大直径搅拌桩成桩质量。 4.5 严格控制大直径搅拌桩垂直度和桩搭接长度，要求垂直度小于0.5%，大直径搅拌桩径向搭接长度为 250mm。 5.大直径深层搅拌桩的施工控制措施 5.1 深层大直径搅拌桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比，水泥加固土的掺入比和外加剂的品种掺量，必须符合设计要求。 5.2 在施工前要标定深
7、层搅拌机械的灰浆泵输送量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷口的时间和钻杆提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定大直径搅拌桩的配比和施工工艺。 5.3 在施工过程中要注意调整桩架底盘的平整度和导向架的垂直度，保证大直径搅拌桩的垂直度偏差不得超过 1%桩长，桩位偏差不得大于50mm。 5.4 水泥浆不能离析，水泥浆要严格按照设计的配合比配置，为防止水泥离析，灰浆机应不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。 5.5 大直径深层搅拌桩施工过程中，输浆应保持连续，同时控制好重复搅拌时的下沉和提升速度，以保证加每一深度内，得到充分搅拌及设计水泥用量。 5.6 在成桩过程中，由于电压过低或其它原因造成
8、停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌钻头下沉到停浆点以下 0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。 5.7 在施工过程中，若发现大直径搅拌桩垂直度超过规范要求时，视该桩为废桩，需调整导向架的垂直度，符合设计要求后重新施工。 5.8 确保桩的连续性，桩体施工中出现停浆时应保证搭接长度不少于 1m，相邻桩体施工间隔时间不得超过 24 小时，否则应采取局部补浆或注浆措施。 5.9 搅拌机喷浆提升的速度和次数要符合施工工艺的要求，要有专人对每根桩的水泥用量、成桩过程（下沉、喷浆提升、复搅时间）进行详细记录，深度记录误差不得大于 50mm，时间记录误差不得大于 5s，施工中发现的
9、问题及处理情况要注明。 5.10 如遇障碍物（旧基础、孤石等）及地层较硬时，造成设备无法钻进，常用处理方法是：1、如障碍物埋深3m，采用挖掘机挖除回填后施工；2、无法挖除时采用旋喷桩连接，旋喷桩与大直径搅拌桩接驳高度不少于 1.5 米，成孔深度穿过砂层进入粘性土层不小于 1.5m。 6.质量检验 6.1 通常大直径深层水泥搅拌桩是基坑止水帷幕，起到土体立面稳定的作用。施工过程中必须随时检查施工记录，并按照规定的施工工艺对每根桩进行质量检查，检查的重点是：水泥、桩距、桩机垂直度、桩长、制桩过程中有否断桩现象，搅拌提升时间和复搅次数。对于不合格的工程桩应根据其位置、数量等具体情况，分别采取补桩或加
10、强邻桩等措施。 6.2 应在桩养护到一定龄期后选取数根桩身进行开挖，检查桩顶部分外观质量。 6.3 水泥搅拌桩成桩 7 天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。 6.3.1 检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取出桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。 6.3.2 触探试验：根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看,当桩身 1d 龄期的击数 N10 大于 15 击时,桩身强度已能满足设计要求；或者 7d 龄期的击数 N10 大于 30 击时,桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超 4m。 6.4 水泥搅拌桩成桩
11、28 天后,用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位,送实验室做(3 个一组)28 天龄期的无侧限抗压强度试验,留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验,以测定桩身强度。钻孔取芯频率为 11.5。 6.5 对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。 7.结束语 基坑支护及止水帷幕属于地下隐蔽工程，如施工质量不好，一旦形成基坑内多处渗水漏水，将导致周围地面出现不均匀沉降，严重时，造成基坑变形，冲跨支护结构，同时影响基坑周边行车及居民居住安全。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。 参考文献： 孔祥国，深层水泥搅拌的审计与应用J；山西建筑；2005. 邢志兴；左学兵；张鲁辉。深层水泥搅拌应用的若干问题A；河南建筑业行业优秀论文集，2009.
