崔 毅

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司工程实验监测院

1 前言

在水利工程中应用水泥搅拌桩技术的主要原理表现为处于地基深部进行施工期间，将水泥当成一种固化剂来应用，结合性能良好的机械设备搅动地基深层，加深水泥和软土之间的融合程度。当前，在软土处理方面比较适合应用该种方式，而且应用效果极高，发挥的作用良好。可是从作业实际开展情况来看，还有着一些不足之处，那就是该项工作通常是处于地下进行的，可见性不强，所以无法增强成桩质量。

2 对于水泥搅拌桩的论述

水泥搅拌桩是在建筑物地基部分将水泥当成一项固化剂，借助有关的工程机械设备搅动地基深层，将地基深处软土和混凝土结合到一起，增强地基身处软体的稳定性和整体强度，这是强化地基安全性的最佳方式。一般来讲，在处理水泥工程软土地基的过程中经常应用水泥搅拌桩，此种方式有着方便、时间短和成本合理的特征，因此被广泛应用到了水利工程建设环节中。因为水泥搅拌桩在地基中有着非常强的加固优势，因此可以采取增强地基承载力的方式来降低不均匀沉降现象的出现，同时还可以降低地基内的实际含量，以此加快施工周期。另外，水泥搅拌桩施工期间还有着污染性低和噪声不大的情况，有利于将经济效益全面发挥出来。但是从实际情况来看，因为作业是地上实施的，因此有着极差的可见性，数值确定方面不具备准确性，面临着严重的软土质塌陷现象。

3 水利工程水泥搅拌桩施工期间存在的相关问题

3.1 扩孔和缩孔现象

搅拌桩的塌孔以及缩径其实属于两个相反面，从实质上来看，两者产生的原因是一样的，是因为周围地层有着一定的复杂性、护壁泥浆性能不高和成孔以后放置时间比较长，没有灌注硂引起的。在某项工程举例说明，该项工程扩孔非常多见，表局部的孔径是非常大的，处于地下水内呈现出了运动的现象，土质非常的疏松，容易发生扩孔问题，扩孔产生原因和坍孔是一样的，当局部出现了坍塌现象以后，表现为扩孔，钻孔不符合标准设计深度的话，可以不需要进行处理，仅仅是混凝土自身的灌注量逐渐增加。当由于扩孔以后坍塌对钻进进度产生不良影响以后，那么就需要依照坍孔事故加以处理。

缩孔表现为孔径逐渐地缩小，钻机钻进期间出现了卡钻以及提不出钻头的情况。素产生缩孔原因是因为钻锥焊补不到位，受到磨损的钻锥一般是钻出和设计桩径较小的孔。另外一方面则是地层中包含的软塑土，当遇到水就会膨胀，孔径缩小。

3.2 钻孔偏斜

钻孔偏斜问题十分的普遍，使得钻孔垂直度和标准要求不相符的主要原因表现在以下几点：其一，场地密实性以及平整性不高，钻进期间面临着不均匀的沉降情况，从而形成了钻孔偏移。其二，钻杆过于弯曲，钻杆之间的间隙非常大，导致钻头和实际方向相互分离。其三，在钻进期间存在着软硬土层现象和倾斜岩面以后，钻压非常高，导致钻头受力不具备均匀性。

4 水利工程水泥搅拌桩施工质量控制要点

4.1 水泥搅拌桩施工质量事前控制要点

事前控制主要表现为进行水泥搅拌桩施工作业的前期阶段中监督和管理相关的质量，因此，务必加强水泥搅拌桩施工准确工作的监督管理力度，基本要点表现在以下几方面。

其一，施工场地的准确工作；在水利工程水泥搅拌桩实施施工作业的前期阶段中，必须有效处理施工场地，保持整洁性，达到三通一平的目的，也就是说，道路、供电和供水方面的流畅性，场地平整。同时还必须将施工周期遇到的障碍物清除干净，加大地下勘察力度，检验施工场地地下有无复杂的管线以及障碍物，一旦有的话，必须马上制定出完善的处理对策。

其二，水文地质勘察和测量放线要点。要想为设计施工方案提供良好的依据，在施工的前期阶段中，必须严格对水文地质情况进行详细勘察，结合获取的勘察数据对水泥搅拌桩施工方案进行合理设计，在遵循标准要求的基础上使用全站仪等测量仪器实施相关的测量放线，将各项位置清楚的标注出来，比如桩距大小和边线位置以及实际高度等，以此确保水泥搅拌桩施工作业得到更好地开展。

其三，全面检验施工材料和施工机械性能。在水泥搅拌桩施工作业开展期间，水泥是经常使用的一项施工材料，基于此，加大对水泥质量监督控制力度是非常关键的。当对水泥进行采购和应用的前期阶段中，必须提前检验水泥性能，查看是否和标准要求相一致，特别是强度方面，严格控制，避免发生硬化以及受潮现象，只有确保合格以后才可以正式应用。同时水泥搅拌桩施工作业也离不开各种类型施工机械设备的帮助，所以，施工之前全面维护施工机械的性能，将优势体现出来，确保安全性。特别是钻头、钻杆以及桩基机身垂直性等，都应当满足标准的技术参数要求，防止发生误差，影响后期施工作业正常开展。

其四，确保桩机安全安装。等到完成了水泥搅拌桩桩机安装工作以后，还必须加强调整以及检验力度，具体情况从以下几方面要求入手。

第一，对于钻头直径和钻杆长度来讲，应当和基本的设计要求相一致。

第二，查看输送水泥浆导管有没有渗漏以及堵塞问题，水泥制浆罐的性能是否良好，能不能正常进行工作。

第三，将发电机和外界电源与桩机电路相互连接到一起，对桩机机身的竖直程度进行合理调整以及优化。①调整机身周围的拉杆，保持机身数竖直性。②对机身下面的四个液压位置支撑脚进行合理调整，促使机身处于横向竖直状态。③确保纵向以及竖向全部垂直以后，将钻杆中的悬垂线慢慢朝着中心度盘中逐渐的移动。

4.2 水泥搅拌桩施工质量事中控制要点

事中控制表现为水泥搅拌桩实施施工作业期间的质量控制，这是水泥搅拌桩施工质量控制的重点环节，处于该项阶段内，应当掌握好各项施工质量控制要点。

其一，工艺性试桩。在开展大面积工程施工作业的前期阶段中，相关人员必须遵循标准要求开展有关的水泥搅拌成桩实验工作，成桩的根数控制在五根以上，整合试桩以后获取的数据，得出准确的技术参数。①和设计水泥用量期间的各项技术参数相一致，具体涉及了钻进速度、搅拌速度等方面的控制。②制定规范性的施工工艺流程，分别是对场地进行合理的平整，开展测量放样操作，保持桩机就位，制作水泥浆，进行合理的搅拌，下沉搅拌以后的喷浆，完成成桩操作环节。

其二，提升水泥浆的配置效果。水泥制浆质量高低决定了水泥搅拌桩的成桩质量。基于此，就要求施工管理人员强化对水泥浆配置的监督管理力度，采取实验方式对水泥浆配合比进行有关的优化，配置期间遵循设计要求展开配置工作，降低误差现象的出现概率。同时还必须均匀和适量的搅拌水泥浆液，处于2h之内将配置完成的水泥浆用完，当水泥浆出现了严重的离析以及结块问题以后，禁止将其再次应用到水泥搅拌桩施工环节中。

其三，对泵送浆液的质量进行有效控制和监督。当对浆液进行泵送的前期阶段中，必须确保管路一直处于湿润的状态，为输送浆液提供一定的方便。当泵送浆液期间，提升泵内压力的充足性以及稳定性，保持供浆环节的连续性，确保均匀搅拌。当管道中因为浆液出现了硬结而堵塞以后，可以应用将输浆管道拆除的方式清理管道，确保流畅性。

其四，控制桩的长度。首先，使用电子电动记录控制的方式有效地控制桩自身的长度，为每一台钻机都配置相关的电子电动记录仪，在开钻的过程中，开启电子电动记录仪，详细记录下来，全面掌握转入的深度以及复搅拌的实际深度，以免桩长不符合设计方面提出的各项要求。

其五，控制成桩质量。第一，在钻机对位的过程中，有效地调整和优化竖直程度，使搅拌桩一直位于垂直现象。第二，开启搅拌钻机以后，桩基的运行应当位于一边旋转一边下钻的状态，启动压力泵，让其处于一边进行钻进一边进行喷浆的现象。第三，钻入的深度达到了相关设计标准以后，关上搅拌钻机，停止钻进工作继续开展。第四，再次开启搅拌钻机以后，保障钻头处于相反的状态，而且旋转期间还必须开展提升机喷浆工作，促使土体内部水泥浆一直处于初步拌和现象。第五，将搅拌机提升到地面1m 的位置以后，需要逐渐地放缓提升速度，喷浆口露出地面后，停止提升操作，合理搅拌，了解到桩头是不是处于均匀密实的状态。施工期间，受某些因素的影响，引起了一定程度的停浆现象以后，就需要借助搅拌机慢慢沉降到江面以下的0.5m位置处，完成供浆以后实施喷浆提升工作，从一定程度上避免发生断桩以及缺浆情况。

4.3 水泥搅拌桩施工质量的事后控制

在进行水泥搅拌桩事后质量控制操作的时候，可以应用抽芯取样检测的方式检验水泥搅拌桩的质量。一般情况下，抽芯取样是成桩以后的28d加以检测的，可以将搅拌桩的喷浆均匀现象、桩身长度、强度和完整性等清楚的体现出来。本文以单桩质量时候控制检测为主，进行了详细论述。

单桩包含了三种类型，分别是优良桩、合格桩以及不符合要求的桩。

其一，优良桩。无论是桩身还是桩径等，都必须和标准的设计要求相一致，均匀的进行喷浆处理，以免产生不良的断浆问题。并且复搅拌段的桩型必须完整并且连续，以此维护复搅段之下取出柱状芯样的完整程度。同时增强桩身上中下环节的强度，确保和标准要求相符合。

其二，合格桩的体现。桩长满足基本的设计需求，在桩体喷浆局部存在着不均匀情况以后，当不存在着断浆问题。并且相关的复搅锻芯样非常完善，本身为柱形状，能够有效地制作无侧限抗压强度内的等高试件，局部芯样为片状分布状态。从复搅段中将芯样取出，结构不完成，为可塑状。

其三，不合格桩。比如桩自身的长度根本不符合基本的设计要求，而且桩体喷浆不具备均匀性，普遍存在着相关的断浆问题。再加上复搅段十分松散，无法粘聚到一起，大多数发生了片状，难以有效地制作高试件。同时复搅拌段中普遍存在着流塑以及难以将样芯取出的情况。

5 结语

水利工程基础处理有着一定的隐蔽性特征，其被上部建筑物进行覆盖以后，难以再进行有效地处理，当出现了质量控制不到位情况以后，必定对上部结构性能产生不良的影响。基于此，在水泥搅拌桩施工作业开展期间，务必强化质量方面的监督控制力度，全面掌握各个环节的要点，在提升施工水平的基础上增强桩基施工质量，确保复合地基满足标准的设计要求，从而为后期水利工程建设工作全面开展奠定坚实的基础。