浅谈水泥搅拌桩的施工质量控制

　　摘要：本文从施工工艺的各个环节入手，如介绍了水泥深层搅拌桩施工中试桩、施工准备、施工工艺流程、设计参数及要求、施工控制、质量检验等控制环节，确保这种有效的软基处理方式满足质量技术要求。
　　关键词：水泥搅拌桩；施工控制，质量检验
　　1施工准备
　　1.1搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍(主要是大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
　　1.2水泥搅拌桩可采用合格的这P•O32.5R或更高强度普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
　　1.3水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
　　1.4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监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
　　1.5施工前各种仪器仪表，必须进行标定，包括压力表、密度计等。
　　2在水泥搅拌桩施工过程中的注意事项
　　2.1派专人负责水泥搅拌桩的施工，对水泥搅拌桩实施全程监控。
　　2.2相关负责人重点检查水泥用量、水泥搅拌机压浆过程中是否有断浆现象，注意喷浆搅拌时间以及复搅次数是否正常。
　　2.3施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间，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。
　　2.4施工过程中如果发现喷浆量不足，应按照监理工程师要求整桩复搅。复喷的浆量不小于设计用量。
　　2.5现场施工处应配备施工记录人员，对施工桩日期，天气、喷浆深度、停浆标高、钻机转速，浆液流量、复搅深度等进行详细记录。
　　3施工
　　3.1施工工艺流程桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→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。
　　3.2钻机就位
　　钻机运至到施工现场前把场地平整到位，钻机定位才可能水平不倾斜。钻机就位后应进行加固处理，确保钻机稳定不会滑动或倾斜，然后检查钻头是否垂直并在钻头上吊一垂球便于随时控制垂直度，防止桩倾斜。
　　3.3开钻
　　开钻前检查钻机是否运转正常，待一切准备就绪方可开钻。开钻时采用正循环钻至设计深度，开钻过程中实行全过程监督，专人负责随时检查垂直度，如果发现倾斜大于1％，马上停钻整改直到满足要求方可继续开钻。
　　3.4注浆
　　打开高压注浆泵反循环提钻并开始注浆。注浆时应严格控制水泥浆的质量，水泥的用量、水灰比必须满足设计及规范的要求。边注浆边搅拌，搅拌时应充分搅拌到位，搅拌均匀。关键部位还应停顿搅拌，至工作面以下O.3m时进行反复搅拌。注浆的过程中时间不得停歇过长，如果出现断桩现象应及时进行处理，处理长度不应少于100cm。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施工技术控制
　　4.1确定持力层必须准确，桩体一般最多以进入持力层50cm为宜，不宜过深，否则将会产生三个方面的危害：
　　4.1.1由于底部压力过大，水泥浆无法渗入，底部无法成桩，最终导致桩长不足；
　　4.1.2由于底部一般多为粘土或亚粘土，土质过硬，带浆下钻困难或无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况，土体与钻头形成一个圆柱体形状，造成积压桩内土体，发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。
　　4.1.3水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆，如果进入持力层过深，为防止下钻堵管只能一直喷浆，但由于底部下钻速度其慢无比，导致底部水泥浆用量严重过多，造成水泥浆顺着钻杆溢出地面，且直接缩短了桩体的施工时间。
　　4.2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，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也是惘然。
　　4.3为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2～3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
　　4.4由于现场施工过程中，施工工人素质相对有限，拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆，势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆，对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生，必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值，所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。
　　4.5当施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：
　　4.5.1当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率，防止窝工；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多，造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。
　　4.5.2当此段硬层大于50cm时，可将此土层作为持力层，无须继续深入。防止此段土层难于拌碎，水泥浆深入困难，最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。
　　4.6为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，针对上海和宜兴产的STB-1类形的桩机施工时必须限定每延米的施工时间，一般每延米的施工时间控制在≥4分钟/每米，此施工时间是指在正常施工情况下，当地质较复杂时，应适当增加施工时间。
　　4.7旁站人员每天必须记录所管辖桩机的具体施工情况，其中包括：当值期间桩机施工是否正常、有无机械损坏情况，修理时间，修好后开工时间、有无无故停机的情况，停机时间及开机时间。有了此记录，那些企图投机取巧之徒便无计可施了。给他们的只有两条路，一是走人，二是老老实实施工。
　　5质量检验
　　5.1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。(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。(2)静力触探试验：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过4m。
　　5.2水泥搅拌桩施工质量检验按照相关规范执行。
　　5.3水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩身搅拌均匀程度及桩的无侧限抗压强度。在每根检测桩桩径方向1／4处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，取不同深度的3个试样做无侧限抗压强度试验。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。
　　5.4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。
　　6结语
　　对水泥搅拌桩的研究，必须根据不同的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。通过对同一地区的总结和不同地区的对比，来不断的积累和总结施工经验，那样才能在以后的施工过程中快速运用起来，从而达到有效的应用、推广。

《浅谈水泥搅拌桩的施工质量控制》

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