水泥搅拌桩的质量控制及其施工应用技术

邢全义

江苏燕宁工程咨询有限公司监理工程师，江苏南京 211112

水泥搅拌桩是利用水泥浆作为固化剂，以特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥浆强制搅拌，利用水泥浆和软土之间所产生的一系列物理、化学反应使软土硬结成具有整体性、稳定性和具有一定强度的地基。本工程桩体固化剂采用强度等级为C42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于被加固湿土质量的12%，湿法的水灰比可采用0.45～0.55；在原路基坡脚外平面上按等边三角、桩间距为1.3m梅花形布置，桩径为0.5m，桩长为6.0m。

1 水泥搅拌桩的施工准备与工艺

1）实验准备，对设计要求的状体固化剂P.O.42.5普通硅酸盐水泥按照规定进行抽检，根据工程地质勘查资料进行室内配合比实验确定；进行不少于5根的实验桩，以试验桩确定钻机钻进与提升速度，搅拌叶片旋转速度，喷浆和搅拌的均匀性，送浆时的管道压力等参数；要求将与机器连接的电脑送至专门的检测部门对电脑进行标定，确保使用合格电脑以便将来所打印的小票数据属实。

2）施工现场准备，施工现场场地应事先平整好，对路基范围和附近坑、穴回填夯实及按照设计清表30cm后进行桩体施工；以设计单位移交的导线点、水准点确认无误后，按照设计图纸要求，在原老路基坡脚外平面上按照设计要求布置；由监理工程师检查现场技术交底书、质量保证体系、质量责任人、安全与环保等。

3）水泥搅拌桩施工工艺：（1）搅拌机械就位、调平；（2）预搅拌下沉至设计加固深度；（3）搅拌、喷浆并提升至预定的停浆面；（4）重复搅拌下沉至设计加固深度；（5）根据设计要求搅拌、喷浆提升至预定的停浆面；（6）关闭搅拌机械；（7）清洗水泥浆输送管；（8）移位进行下根桩施工。

2 水泥搅拌桩的施工质量控制及检测方法

1）桩长、桩位、桩径、桩数的控制：桩长的控制主要在现场施工过程中控制，应该在钻机塔架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻顶的位置标明设计尺寸6.0m；桩位控制时应在开始施工前测量放样并定上小木桩，然后洒上白灰点，保证孔位偏差不得大于50mm，垂直度也是桩位控制的关键，因为垂直度直接影响桩体的承载力，因此最好在钻机塔架上吊一锤球来控制每一根桩体的垂直度，保证垂直偏差不大于15%；桩径控制要求不小于设计值，开工前检查钻头尺寸，并在施工过程中由现场监理和项目部质检人员要经常检查钻头，发现磨损超限时及时补焊；桩数量的控制也就是要保证现场施工数量与设计数量相吻合，可以通过对现场排数和根数进行编号，通过旁站记录，电脑记录仪所打小票来统计，要保证符合设计要求的延米数量。

2）桩体每米掺合量及水泥浆用量的控制：要求每台机械配备电脑记录仪，施工现场配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目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；充分发挥现场监理旁站作用，做到对每一根桩所使用的水泥量进行记录登记，对现场每一池水泥浆所加入的水泥量进行标定并在池内预定位置做出明显标记，保证水灰比在0.45～0.55，保证每一根桩所使用水泥浆的量达到设计要求并做好旁站记录，并且现场经常使用比重仪测定水泥浆的水灰比。

3）水泥搅拌桩的施工质量检验方法：（1）桩体施工完毕一周后，利用轻便触探的钻头按照3%～5%比例提取桩身水泥土样观察搅拌均匀程度，同时利用轻便触探击数判断各桩段水泥土强度，并与室内试验结果进行对比；对于搅拌桩的均匀性，可采用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩中心钻孔，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，对于不合格的工程桩要根据具体情况进行补桩或者加桩；（2）成桩3天内，可用轻型动力触探检查每米桩身的均匀性。检验数量为施工总桩数的1%，并且不少于3根；（3）成桩的检验：施工完成后，须达到要求的龄期后方可开挖，清理桩头时不得用重锤或重型机械，宜用小锤、短钎等轻便工具操作以免损伤桩头。群桩桩顶应平齐，间距应均匀；桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法在桩的中心偏外侧些，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当均匀部位，送实验室做28天龄期的无侧限抗压强度试验，取出桩芯后留下的空洞应用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

3 水泥搅拌桩施工过程中常见问题及处理

1）喷浆阻塞：原因可能是水泥受潮结块、制浆池滤网破损或清浆不彻底。处理措施为改善现场水泥存储环境及时清理制浆池内残渣并时常检查滤网有无破损情况。

2）喷浆不足：原因可能是输浆管弯折、外压、泄露或输浆管道过长，沿程压力损失大。处理措施为及时检查、维护管道并选择适当的位置开挖制浆池。当上述条件不能满足时可适当增加泵送压力。

3）进尺受阻：原因可能是地下存在尚未清楚的孤石、树根或者其他残留物。处理措施为停机排出障碍或者移位在旁边施工。

4）速度失稳：原因可能是设备自身控制系统问题或机组人员操作不规范、不熟练，处理措施做到不符合要求的设备不得进场，完善明确的责任制、搞好岗前培训和技术交底。

4 结论

水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，如施工过程中没有对质量进行严格把关，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查和补救。因此，抓紧施工环节，严格施工过程的质量管理非常重要。最好建立施工班组自检互检，技术负责人抽检和配合监理旁站监督质量保证体系，做好旁站记录，落实责任到人，发现问题及时处理，各个部门相互配合齐抓共管保证创建优良工程。

[1]国家高速公路连霍高速（G30）潼关-西安高速公路改扩建工程《两阶段施工图设计》华阴-渭南段.陕西公路勘察设计院，2008，12.

[2]国家高速公路连霍高速（G30）潼关-西安高速公路改扩建项目施工作业指导书.西潼改扩建项目管理处、总监办，2009，8.