水泥搅拌桩施工质量控制及管理

王 鑫

（石家庄市公路工程质量监督站，河北 石家庄 050081）

0 引言

目前，水泥搅拌桩作为高速公路软地基处理加固工程中的主要形式之一，它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合，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是工程实践中探索的一个课题。

1 试桩

试桩需注意如下事项：

a）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；

b）深层搅拌桩施工是藉搅拌头将水泥浆和软土强制拌合，搅拌次数越多，拌合越均匀，水泥土的强度也超高，但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低，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；

c）每个标段的试桩不少于5根，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7d后直接开挖取出，或至少14d后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

2 施工前准备工作

施工前，需做如下准备工作：

a）施工场地一定要平整，且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境；

b）对于沟塘回填的路段，回填土每层填厚不得大于50cm，压实度不得小于70%，且不大于85%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果；

c）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；

d）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；

e）建好水泥库，水泥库要有防雨防潮等措施，并有一定的储存量，以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；

f）在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线，在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置；

g）召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议，主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度及检测要求等，将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员，有效提高他们的认识和警惕程度，为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础；

h）旁站人员到工地后首先要被集中培训，从理论上先了解水泥搅拌桩的施工原理、施工方法、施工控制要点等；旁站人员一般2个人最多按管理5台桩机分配，无论在任何情况下，旁站人员必须坚守岗位；制定详细的旁站管理制度，组织学习并下发至每个旁站人员，严格按此执行。

3 施工技术控制

施工中，对有关技术须加以控制：

a）项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站施工过程，所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人；

b）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；

c）为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，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；

d）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；

e）为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备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；

f）水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺，第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻，第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位，每根桩的正常成桩时间应不少于40min，喷浆压力不小于0.4MPa；

g）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30s，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30s；

h）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；储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg，若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工；

i）施工中发现喷浆量不足时，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度，在12h内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内，补喷重叠段应大于100cm，超过12h应采取补桩措施；

j）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括施工桩号、施工日期、天气情况，喷浆深度、停浆标高，灰浆泵压力、管道压力，钻机转速，钻进速度、提升速度，浆液流量，每米喷浆量和外掺剂用量，复搅深度。

4 检验方法

4.1 水泥搅拌桩成桩7d可采用轻便触探法进行桩身质量检验，具体包括：

a）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；

b）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。

4.2 水泥搅拌桩成桩28d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28d龄期的无侧限抗压强度试验（每3个一组），留一组试件做三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%。

4.3 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%且小于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。

4.4 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。

4.5 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28d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0.2%，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2倍。

5 质量标准

搅拌桩的质量合格标准如下：

a）桩位中心偏差小于5cm；

b）桩顶、桩底标高与设计标高差小于5cm；

c）桩垂直偏差不超过1%；

d）喷灰量（每延米误差）2～5kg；

e）桩身强度不小于设计要求。

6 结语

公路软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，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，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。

［1］JGJ 94—2008，建筑桩基技术规范［S］.

［2］李彦彦.水泥搅拌桩施工技术及管理［J］.北方交通，2008，（3）：162-163.

［3］傅强，解军，徐显利.软基处理水泥深层搅拌桩施工控制［J］.华东公路，2003，（1）：55-56.