水泥深层搅拌桩施工控制

钟和先

1工程概况

1.1某线提速改造工程K38+000～K39+400段地处海积平原，地形平缓，开阔。地层岩性表层为粘土褐黄色软塑，第二层为淤泥质粉质粘土深灰色流塑，第三层为粉砂、粉土浅灰色稍密饱和，第四层为淤泥质粘土浅灰色流塑，第五层为砂质粉土深灰色中密饱和，第六层为粘土深灰色软塑，层厚分布不均。地下水为孔隙潜水，埋深1.1～1.8m，较发育。

1.2本段路基地基处理设计采用水泥深层搅拌桩，桩径0.5m，桩长11～18.5m，桩间距1.2m，按梅花形布置。

2水泥深层搅拌桩施工原理及其适用性

2.1水泥深层搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。

2.2深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。

3试桩

3.1试桩的目的是为了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。

3.2施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。

3.3施工中可以估算搅拌头提升速度做工艺试桩。

3.3.1估算方法：设计需喷入单桩的浆液体积减去30秒钟桩底的坐浆液体积，除以每分钟泵出浆量，应等于桩长除以每分钟提升速度。

3.3.2根据估算的提升速度做工艺试桩：搅拌头切割土体下沉至设计标高；开动输浆泵，当水泥浆液到达喷浆口后，在桩底坐浆30s；搅拌头按估算的速度边提升边喷浆，到达桩顶标高时，拌制的水泥浆正好喷完；搅拌头重复搅拌下沉到设计标高；以估算的提升速度将搅拌头重复搅拌提升至桩顶标高，一个搅拌桩制作完成。当工艺试桩喷浆搅拌提升到桩顶标高时，如设计规定的喷浆体积不够喷或喷不完，均应重新估算提升速度或改变每分钟水泥浆泵出量，重做工艺试桩，务必使全部浆液均匀地从桩底到桩顶正好喷完。喷不完可调整提升速度采用二喷三搅工艺。

3.3.3一喷二搅工艺：搅拌头切土、粉碎、预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至孔口。

3.3.4二喷三搅工艺：搅拌头切土、粉碎、预搅下沉→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→二次喷浆搅拌提升→三次搅拌下沉→三次搅拌提升。

3.4试桩不少于设计规定根数，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7天后直接开挖取出，或至少14天后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

4施工准备

4.1平整场地，清除地面杂物及地上和地下的一切障碍物，特别是建筑垃圾及建筑物的基础构造。遇明滨、塘及场地低洼时应抽水和清淤，分层夯实回填粘性土料，不得回填杂填土或生活垃圾。

4.2组织技术及有关人员学习设计文件及相关的施工技术规范，技术人员进行技术交底和现场桩位放样，经复核桩位平面位置偏差不得大于20mm。

4.3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。

4.4水泥搅拌桩施工机械必须具备良好而稳定的性能，所有钻机开钻之前必须检查验收合格后方可开钻。

5施工工艺流程

桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→钻进至设计深度→打开高压注浆泵→提钻到停粉标高时停止喷浆→在桩顶保护标高处停止提钻→进行二次搅拌→提钻到地表以上→成桩结束→施工下一根桩。

6施工控制

6.1指派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。

6.2水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。

6.3为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，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。

6.4使用水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。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。

6.5为了保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口后，应喷浆座底30秒钟，使浆液完全到达桩端。

6.6搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到较硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

6.7施工时如因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过三个小时，为防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗。

6.8搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应有专人记录搅拌机每米下沉或提升的时间。深度记录误差不得大于100mm；时间记录误差不得大于5秒。

7质量控制采用标准

7.1水泥宜用425号新普通硅酸盐水泥，按设计规定水灰比施工，设计无规定时，水灰比可选用0.45～0.55（水灰比越大，桩身强度专越差），水泥掺入量一般为湿土重的10%～15%，或每立方米被加固软土掺入水泥180～250kg。

7.2桩完成后，桩位平面偏差不得大于50mm；桩位垂直偏差不得超过1.5%；

7.3加固土强度标准值宜采用90d龄期试块的无侧限抗压强度。围护桩宜取28d强度。

7.4水泥搅拌桩做载荷试验，检验承载力时，应在28d后进行，检验点数按设计要求，按标准进行测试。

8质量检验

8.1施工过程中必须随时检查施工记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：水泥用量、桩长、制桩过程中是否有断桩现象、搅拌提升时间和复搅次数。

8.2水泥搅拌桩应在成桩七天内进行质量跟踪检验。可用轻便触探器中附的勺钻钻取桩身加固土样，观察搅拌均匀程度和判断桩身强度，或用静力触探测试桩身强度沿深度的变化。检验桩的总数应不小于总桩数的2%。

8.3若因工程需要，可在桩头截取试块或钻芯取样作抗压强度试验，必要时可取基础下500mm长的桩段进行现场抗压强度试验。

8.4按设计要求作单桩承载力试验，载荷试验宜在龄期28天后进行。

9结束语

软基处理属于隐蔽工程，水泥深层搅拌桩作为软基处理的一种有效形式如若施工不当极易构成质量隐患。因此，必须紧抓施工环节的控制，严格施工过程的管理才能确保工程质量。

参考文献

1.上海市标准-地基处理技术规范。