浅谈水泥搅拌桩的施工质量控制要点

2015-07-29刘玉生

科技创新导报 2015年16期

刘玉生

摘要：20世纪初，水泥搅拌桩在我国迅速发展起来，它是利用水泥做加固剂，使用特制的深层搅拌机械，对地基深处的软土、软弱土原地进行搅拌使之与加固剂混合后起化学物理反应，对软土或软弱土加固的一种方法，从而提高地基承载力，减少地基沉降。因其具有适用土质类型广、施工速度快，成本低，无噪音、无振动、无污染等特点，广泛应用在建筑物地基、高速公路桥台等部位。笔者结合沿海高速公路沧州歧口至海丰段某合同水泥搅拌桩施工管理的一些经验，就搅拌桩施工环节的质量控制要点、易出现的质量问题及原因进行了简要论述。

关键词：水泥搅拌桩质量要点控制

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0185-01

1 工程概况

沿海高速公路沧州歧口至海丰段位于渤海新区东部，北接天津市海滨大道，南接山东省拟建的沿海公路，是河北省“十一五”高速公路发展规划“五纵六横七条线”中“纵一”的重要组成部分，北起黄骅市歧口村，终于海兴县海丰村北的海防公路，途经南大港、中捷、黄骅市、中盐沧盐集团，海兴县。项目全长51.64 km，按双向四车道高速公路设计，路基宽28.5 m。计算行车速度120 km/h。某合同段水泥搅拌桩共29204根，按正三角形布置，桩径0.5 m，桩间距1.2～1.5 m，桩间距由密到疏进行渐变。水泥掺入量为固土体质量的15%，水灰比为0.5，水泥浆比重为1.77 g/m3，每延米用浆量为48.22 L/85.35 kg，水泥用量为56.8 kg。

2 施工前准备工作

2.1 清理场地

施工前，用人工配合推土机清除施工范围内大块石、树根、生活垃圾等，低洼处及时回填粘土并整平。

2.2 原材料

水泥采用P.C32.5复合硅酸盐水泥，产地为山东滨州。进场前，以200 t为一批，按照试验检测规程做胶砂强度、安定性、强度、凝结时间等项目试验，对试验不合格的、过期受潮或结块变质的水泥一律不准使用。水采用当地的饮用水。

2.3 选择桩机

选用ST—1型、PS—5型两种深层搅拌机5台，每台搅拌机配备注浆自动记录设备，并能打印出相关数据，避免人为因素影响。灰浆制备采用灰浆拌和机拌和，以确定输浆量和到达搅拌机喷浆口的时间。

2.4 测放桩位

根据桩位平面图，用全站仪定出轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定桩位，桩位用白灰圈上作出标记，以免遭破坏。绘制桩位平面布置图并编号，注明桩长、桩径。

2.5 试桩

试桩5根。寻求最佳的搅拌次数、确定水灰比、泵送时间和压力、搅拌机提升速度、下钻速度、复搅深度、单位时间注浆量、每延米注浆量、无侧限抗压强度等参数。试桩后，写出试桩总结，报监理工程师批准后开工，各项数据作为施工的控制依据。

3 施工工艺流程

桩机定位调平→下沉至设计深度→水泥浆配制→边喷浆边搅拌提升至预定的停浆面→重复搅拌下沉至设计加固深度→提升搅拌（或喷浆）至预定的停浆面→再重复搅拌下沉至设计加固深度→提升搅拌至预定的停浆面→关闭搅拌机，清洗→移至下一根桩。

4 施工质量控制要求

（1）开钻前，为防止出现堵塞现象，用水清洗整个管道，待水排尽后下钻。

（2）搅拌桩的桩位和垂直度很重要，为防止桩体倾斜，用水平尺检验钻机底座水平，在主机上悬挂一吊锤检查垂直度。按桩位偏差不大于5 cm、桩身垂直度偏差不超过1.5%进行控制。

（3）水泥浆拌和时间不少于3 min，现场用比重计测其比重，并检测稠度，如与制备试件时不一致要进行调整。为防水泥硬块堵塞管道，在输送灰口处设置网筛进行过滤。水泥浆不得产生离析，停放时间超过2小时就不能再用，泵送必须连续。

（4）为避免堵管，第一次下钻时可带浆下钻，严禁带水下钻。施工时严格控制提升速度不大于0.8 m/min，工作电流不大于额定值，喷浆压力不小于0.4 MPa。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。一旦因停电、机械故障等原因停浆，及时记录喷浆中断时间和深度，同时将搅拌头下沉至停浆位置1 m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停浆时间在12 h内，要采取补喷处理措施，补喷重叠段应大于100 cm，超过12 h应采取补桩措施。

（5）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，当钻至设计深度时，水泥浆到达喷浆口后，应喷浆搅拌30 s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再提升搅拌头，边喷浆、边提升、边旋转搅拌。水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，搅拌头自地面以下1 m喷浆搅拌提升出地面，要采用慢速搅拌并增加喷浆量，以保证桩头质量，在桩顶范围内至少复搅一遍，以确保搅拌均匀。

（6）每天安排专人盯在施工现场，详细记录搅拌桩施工过程中的每一个环节，如实填写施工原始记录表，记录表内容一般包括：桩号、日期、天气、喷浆深度、停浆标高、灰浆泵压力、钻机转速、钻进速度、提升速度、浆液流量、每米喷浆量和外掺剂用量、复搅深度等。

（7）施工完成后，要将钻机移走，但要保护好桩头，待检测完成合格后才可以进行下道工序施工。

5 搅拌桩质量检验

（1）成桩3天，用轻便动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检查频率为每工点施工总桩数的1%，且不少于3根。

（2）成桩7 d，在停浆面以下1.5 m处进行浅层开挖，检查桩头整体性和均匀性，测量成桩直径。检查频率为工点总桩数的5%。

（3）成桩28 d，钻芯取样，进行无侧限抗压强度试验，分别在距桩顶1 m、桩底1 m和桩中间3个位置取芯，每处取2个试件，检验频率为每工点总桩数0.5%，且不少于1根桩。

（4）成桩28 d，对单桩承载力及复合地基承载力进行检测，检测频率为每工点桩总数的0.5%，且不少于1根。

根据试验，桩体28 d无侧限抗压强度不低于1.5 MP，90 d单桩承载力不小于150 KN，单桩复合地基承载力不小于130 kPa。

（5）外观质量鉴定：群桩间距均匀，单桩桩体圆匀，凝体无松散。

结束语：水泥搅拌桩质量的好坏，直接影响到路基的稳定性、整体工程的运营质量及工程的经济性，因此控制好水泥搅拌桩施工质量的意义非常重大。在施工过程中，管理人员、技术人员和监理人员要根据各自职责范围，严格按照施工工艺要求，一丝不苟地控制好每个环节的施工质量，确保搅拌桩质量不出问题。

参考文献

[1] 陈秀兰.水泥搅拌桩工程施工管理控制[J].科技创新导报，2010（12）：210.