浅谈水泥搅拌桩施工及质量控制

经营与管理　ＴＥＣＨＮｏＬ０ＧＹ　ＡＮＤ　ＭＡＲＫＥＴ　浅谈水泥搅拌桩施工及质量控制　周志雄　（中国葛洲坝集团第二工程有限公司，四川成都６１００９１）　摘要：水泥搅拌桩施工速度快，在施工中无噪音、无振动，对环境无污染，投资省。工期比较合理，施工时低压操作，安　全可靠，少污染，无振动，对周围环境及建筑物无不良影响，它对提高软土地基承载力，减ｐ－ｍ基的沉降量有明显效果。　关键词：水泥搅拌桩；质量控制；安全可靠　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１７．０５．１５９　１　工程概况　本段水泥搅拌桩处理属于新建汉宜高速铁路荆州段，桩号　为ＤＫ２１７＋２６２．９～ＤＫ２１７＋３１５。水泥搅拌桩桩径０．５　Ｉ１＂１，桩　长至硬底以下０．５　ｍ，且最小桩长不小于４　ｍ，桩间距１，１　ｉｎ，　按等边三角形布置，单桩及复合地基承载力分别为５８．９　ｋＮ、　１７３　ｋＰａ。　２施工质量控制　２．１施工准备　平整施工场地，该段原为稻田，地势较平，清除桩位以上的　杂草、种植土即可，四周做好排水沟，并挖一蓄水池及沉淀池。　建水泥库，将平整场地的弃土整理成平台，压实并硬化，水　泥用彩条布覆盖，能保证库存量，确保水泥的检验周期及防止　雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。　在钻头落地的情况下准确标示出钻杆“零”起点的位置，然　后在桩机的钻杆上准确画出每米的深度标示线，并在设计桩长　处做了醒目标志。　水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻　机开钻之前应由组织检查验收。电脑记录仪、压力表、密度计　等各种仪器仪表必须进行标定。　试桩是寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、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。　２．２施工技术　２．２．１工艺流程　桩位放样一钻机就位一检验、调整钻机一正循环钻进至设　计深度一打开高压注浆泵一反循环提钻并喷水泥浆一至工作　基准面以下０．３ｍ一重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度一反　循环提钻至地表一成桩结束一施工下一根桩。　２．２．１施工方法　１）桩位放样：测量放出桩位轴线和高程，基础的轴线和高　程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保　护。根据桩位布置图布桩。　２）钻机就位：打桩机就位时，应对准桩位，机身垂直，在施　工时不发生倾斜。　３）正循环钻进至设计深度。为防止堵管，可带浆下钻，喷　２６８　浆量应小于总量的１／２，严禁带水下钻。　４）第一次提钻喷浆：到达设计高程后，开启浆泵将水泥浆　压入地基内，先原地空转几圈后，再边喷浆边提升搅拌，提升速　度严格按试桩确定的速度提升。　５）重复搅拌下沉和提升：为保证水泥浆和土搅拌均匀，将　钻机重复搅拌下沉，至设计高程后再提升搅拌。为保证桩头受　力后不损坏，在重复搅拌的过程中，可在桩头１　ｉｎ范围内二次　喷浆加固。　６）成桩结束，移至下一桩位重复②至⑤步骤。　３现场控制　安排专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩　的施工过程。现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩　长、桩距等制成了标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任　到人。水泥搅拌桩开钻之前，用水清洗整个管道并检验管道中　有无堵塞现象，待水排尽后才下钻。　为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足要求，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。　对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、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。为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计　要求，机械配备了电脑记录仪。同时现场配备了水泥浆比重测　定仪，以供监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水　泥浆水灰比是否满足设计要求。　水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时带　浆下钻，以避免堵管，喷浆量小于总量的１／２。第一次下钻和　提钻时一律采用低档操作，复搅时视情况提高档位。每根桩　的正常成桩时间控制在不少于４０　ｍｉｎ，喷浆压力不小于　０．４　ＭＰａ。为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次　提钻喷浆时在桩底部停留３０　ｓ，进行磨桩端，余浆上提过程　中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为　３０　ｓ。　施工时严格控制喷浆时间和停浆时问。每根桩开钻后应　连续作业。储浆罐内的储浆不小于一根桩的用量加５０　ｋｇ。当　施工中发现喷浆量不足，要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于　设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时及时记录中　技术与市场　２０１７年第２４卷第５期　经营与管理　断深度。在１２　ｈ内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于　施工记录内。补喷重叠段大于１００　ｃｍ，若超过１２　ｈ采取补桩　措施。　５．２单桩评定Ⅱ类桩　１）桩长达到设计要求，整桩喷浆局部不均匀，但无断浆　现象。　２）复搅段的芯样大部分完整，呈现柱状，可制成等高试件　做无侧限抗压强度试验，局部松散呈块片状；复搅段以下，能取　出芯样，芯样不完整，呈可塑状。　现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：　１）施工桩号、施工日期、天气情况。　２）喷浆深度、停浆标高。　３）灰浆泵压力、管道压力。　４）钻机转速。　５）钻进速度、提升速度。　６）浆液流量。　３）复搅段强度满足设计要求，复搅段以下有一定的强度；　所取芯样的柱状加块片状取芯率大于６５％；当取芯率小于　６５％时，标贯击数须大于设计要求。　５．３单桩评定Ⅲ类桩　７）每米喷浆量和外掺剂用量。　８）复搅深度。　４质量检验　水泥搅拌桩成桩７　ｄ可采用轻便触探法进行桩身质量检　验。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。　触探试验是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１　ｄ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７　ｄ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　过４　ｍ。　水泥搅拌桩成桩２８　ｄ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　ｄ　龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做３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１％～１．５％。　如果某段或某一桥头水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率　小于１０％，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合　格率大于１０％小于２０％时，则应在该段同等补桩；如果不合格　率大于３０％，则该段水泥搅拌桩为不合格。　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。　在特大桥桥台或软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑　时，可在成桩２８　ｄ后，由监理工程师随机指定抽检单桩或复合　地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的２％，且不得少　于３根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的　两倍。　５施工质量分析　桩的质量评定。　５．１单桩评定Ｉ类桩　１）桩长、桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆现象。　２）复搅段的桩芯完整且连续，呈柱状，复搅段以下，能取出　完整的柱状芯样。　３）桩身上、中、下段强度均满足设计要求。所取芯样的柱　状加块片状取芯率大于８０％。　１）桩长达不到设计要求。　２）桩体喷浆不均匀，有断浆现象复搅段的芯样松散无粘　聚，大部分呈块片状，不能制成等高试件。　３）复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样。所取芯样的柱　状加块片状取芯率小于６５％；且标贯击数小于设计要求。　其中：Ｉ类为优良桩，Ⅱ类为合格桩，Ⅲ类为不合格桩。　复合地基承载力评定是复合地基承载力必须满足设计　要求。　综合评定的单桩评定均为ＩＩ类桩以上，其中Ｉ类桩占　８５％以上，且复合地基承载力满足设计要求，其它指标合格时　评定为优良；单桩评定均为ＩＩ类桩以上，其中Ｉ类桩应占６０％　以上，且复合地基承载力满足设计要求，其它指标合格时评定　为合格。　６外观鉴定　桩体圆匀，无缩颈和回陷现象，搅拌均匀，凝体无松散。群　桩桩顶齐，间距均匀。　７结语　水泥搅拌桩适应于软弱地基的处理，对于淤泥质土、粉质　粘土即饱和性土等软土地基的处理效果显著，处理以后可以尽　快投入使用，工期比较合理，施工时低压操作，安全可靠，少污　染，无振动，无噪声，对周围环境及建筑物无不良影响。如增加　软土地基的承载力、减少软土地基的压缩量等指标，重点就是　控制好水泥搅拌桩的施工质量，水泥搅拌桩属于隐蔽工程一旦　被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救，因此　要加强现场施工过程控制。　虽然施工工艺已相对成熟和完善，但随着对水泥搅拌桩不　断深入的认识，使得其施工质量越来越令人担心，让人总觉得　其施工质量十分难于控制。软基处理属于隐蔽工程一旦被路　堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救，所以必须　根据不同地区的地质条件和土质成份，通过试验的办法来确定　不同的配合比。对同一地区的总结和不同地区的对比，来不断　积累和总结施工经验，建立有效的施工及其质量监控体系，才　能保证工程质量。　作者简介　周志雄（１９６８一），男，湖北仙桃人，高级工程师，质量总　监，主要从事质量安全管理工作。