1、浅谈水泥搅拌桩质量控制要点和方法摘 要:在软土地基施工中，水泥搅拌桩施工是常见的处理方法之一。增加软土地基的承载力、减少软土地基的压缩量等指标，重点是控制好水泥搅拌桩的施工质量。本文对水泥搅拌桩质量控制要点和方法作了简要阐述。 关键词:软土地基;水泥搅拌桩; 质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1 引言 水泥搅拌法是通过各种深层搅拌机沿深度方向将软土与固化剂（水泥浆或水泥粉、石灰粉、粉煤灰）外加一定量的掺合剂就地进行强制搅拌，使土体与固化剂发生物理化学反应，形成具有一定整体性和一定强度的水泥土加固体，沿深度方向形成的该加固体称为深层搅拌桩。水泥搅拌桩与天然地基组成深
2、层搅拌桩复合地基。与其他施工方法相比较，水泥搅拌法具有施工工期短、无公害、成本低等特点。这种施工方法在施工过程中无振动、无噪声、无地面隆起、不污染环境，对相邻建筑物不产生有害影响，具有较好的综合经济效益和社会效益。同时，由于水泥搅拌桩有效减少总沉降量、抗侧向变形能力强、可大大缩短施工期等优点，近几年来，水泥搅拌桩技术得到了广泛的应用。 2 工程概况 某泄洪闸位于西非马里 Alatona 工程的现有排水渠下游 300m 左右，水闸为砼整体式结构，共 3 孔，中孔净宽 10m，为溢流式，设计泄洪流量为 73 m3/s。地基土为淤泥质土。采用水泥搅拌桩进行地基加固。 该工程水泥搅拌桩施工采用“四喷四
3、搅”法施工，其施工工艺流程为：桩位放样钻机就位检验、调整钻机按 0.81.2 m/min 的速度正循环钻进并喷水泥浆至设计深度按 0.81.2 m/min 的速度反循环提钻并喷水泥浆至桩顶设计标高以上 0.3 0.5 m 停浆提钻至地表成桩结束施工下一根桩。 3 质量控制要点 该工程采用水泥搅拌桩作为唯一的地基处理形式，搅拌桩的施工质量直接关系到工程的质量和安全。水泥搅拌桩虽然是机械施工，但由于机械的运行主要依靠人工操作，搅拌桩的施工质量在很大程度上受人为因素影响。为确保本工程水泥搅拌桩的施工质量满足设计要求，在施工过程中必须抓住质量控制的关键和要点进行控制。根据相关规范要求并结合本工程实际，
4、该工程水泥搅拌桩（湿法施工）质量控制的关键对象主要有以下几点： a.水泥质量 b.桩位 c.水灰比 d.桩长 e.搅拌速度及每米水泥用量 f.质量检验 4 质量控制具体操作方法 4.1 水泥的质量控制 水泥的质量控制是水泥搅拌桩施工质量控制的关键，故所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须由现场监理见证并抽样做安定性、强度等试验，检验合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求，不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。施工用水应为人畜饮用水，若用自然水源，应做水质分析，检验合格后方可使用。 4.2 桩位质量控制 机械设备进场前，要进行场地规整、清理，施工地
5、面要求比桩顶设计高程高 500 mm。施工单位应按照设计的搅拌桩平面布置图放样并编号，在桩位处地面钉设不易更改的标记（现场一般采用筷子和石灰粉） ，放样成果经监理工程师检验合格后，桩机方可开始施工。 施工中应保持搅拌机底盘的水平和导向架的竖直，在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于 2kg，防止施工时桩机倾斜而导致检测时桩体无法检测到底。搅拌桩的垂直偏差不得超过 1%，桩位的偏差不得大于 50mm。为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，应在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。 4.3 水灰比质量控制 水灰比是水和水泥按重量计算的比例，规范要求的
6、水灰比在 0.45 0.55 之间。水泥宜使用强度等级为 32.5 级以上的普通硅酸盐水泥。施工时按设计或工艺试验确定的水灰比在制浆罐中进行标准拌制，同时在现场用比重计测定标准配制的水泥浆的比重并做好记录。施工过程中监理工程师随时抽查、检验水泥浆比重，以保证水泥浆水灰比满足设计要求。制备好的浆液还应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间过长，超过 2h 的浆液应降低标号使用；浆液倒人集料时应加筛过滤，以免浆内产生结块损坏泵体。 4.4 桩长的质量控制 4.4.1 钻杆标线控制法：施工之前先丈量钻杆长度，可用红色油漆在钻杆上划出桩长长度，并作明显标志（桩长应不小于设计要求） ，以便掌握钻杆
7、钻人深度、复搅深度，确保达到设计桩长的长度。 4.4.2 度盘读数控制法：采用带有度盘读数器的钻机，利用钻机上控制钻杆钻入深度的圆盘，通过指针读数可直接反映出钻桩的长度。注意开钻之前，指针读数必须为零。 4.4.3 根据实际施工经验，水泥土搅拌法在施工到顶端 0.30.5m 范围时，因上覆压力较小，搅拌质量较差。因此，施工的桩顶标高应比设计确定的基底标高高出约 0.5m待开挖基时，再将上部桩身质量较差的0.5m 桩段凿去。 4.5 搅拌速度及每米水泥用量控制 为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，各监理工程师和项目经理部质
8、检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。严格按设计桩位、桩长、桩数、喷浆量以及实验确定的参数施工。搅拌桩的完整性、均匀性、连续性、无测限抗压强度应满足设计要求。搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。 每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。对每根成型的搅拌桩重点检查水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。施工时因故停浆，应及时记录中断深度。宜将搅拌机下沉至停浆点以下+ 0.5m待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过 3h，为防止浆液硬结堵塞，宜先拆卸输浆
9、管路，予以清洗。在 12h 内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于 l00cm，超过 12h 应采取补桩或注浆措施。喷浆搅拌过程中，如果发生事故停机超过 30min,要拆卸管路，排除灰浆，妥善清洗干净输浆管路，严防水泥浆结块，每日完工后需彻底清洗一次。灰浆泵需要定期拆开清洗，注意保持齿轮减速箱内润滑油的清洁，确保搅拌桩成桩均匀和止水效果良好。 水泥搅拌桩的施工顺序宜采用从中间向外围进行，或由一边推向另一边的方式施工。水泥搅拌桩施工完成 28d 内不得有任何机械在上面行走，28d 以后要按建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)要求进单桩复合地基承载力检测，复合地
10、基承载力不得小于施工地段设计要求的承载力。待检测合格后，方可进行上部基础施工。 4.6 质量检验 水泥土搅拌桩质量控制应贯穿在施工的全过程，并应当坚持施工全程的监理。成桩 7d 后，采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面下 0.5 m)。目测检查水泥搅拌桩的均匀性、成桩直径，检查量为总桩数的 5%。搅拌桩在成桩后 7d 肉用轻便触探器钻取桩身加固土体，观察搅拌均匀程度，同时根据轻便触探击数判断桩身强度。轻便触探试验检验桩的数量为施工总桩数的 2%。在成桩 28d 后，用双管单动取样器钻取水泥搅拌桩桩芯。直观地检验桩体强度和搅拌的均匀性。取芯检验抽取的检验数量为施工总桩数的 0.2%。且不少于 2
11、根。取芯样做无侧限抗压强度。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。 根据施工质量情况，经触探检验对桩身强度有怀疑时。可先取一定数量的桩体进行开挖检验，检查加固柱体的外观质量、搭接质量和整体性等，检验桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。检验表明，搅拌均匀，桩体无松散，群桩桩项齐，间距均匀。复合地基承载力试验，检验数量为桩总数的 0.2%，且每批检验不少于 3 根，单桩复合地基载荷试验按建筑地基处理技术规范要求进行。 5 结束语 从承载力钻芯取样现场开挖水泥搅拌桩剖面可见，软土地基经水泥搅拌桩加固处理后，地基土强度和变形模量提高，地基稳定性增强，复合地基承载力明显提高，达到了控制沉降、稳定地基的目的。这种万法具有投入使用快、施工成本低、工期短等显著优点。但其为隐蔽工程，对施工技术和质量要求较高，故在水泥搅拌桩施工过程中，质量控制十分重要。 参考文献 1翟聚云. 基础工程. 北京：中国电力出版社，2007. 2孙更生软土地基与地下工程北京：中国建筑工业出版社，1984 3赵明华土力学与基础工程M武汉：武汉理工大学出版社， 2003 4建筑工程施工及验收规范M.修订版，北京：中国建筑工业出版社，2003 5龚维明地下结构工程南京：东南大学出版社，2004
