叶先寨
(上海协恒工程管理有限公司,中国 上海 200093)
水泥搅拌桩是利用搅拌机械将水泥浆和软土进行拌和,利用水泥作为固化剂和软土发生一系列的物理化学反应,使其凝结成具有整体性好、水密性好并有一定强度的水泥加固体,形成良好的止水帷幕。在深基坑开挖时,防止坑外地下水的渗漏、防止坑壁及边坡坍塌。在施工过程中,有的施工单位对水泥搅拌桩的作用和重要性认识不够,施工过程中的质量控制把关不严甚至有“偷工减料”的现象。下面就水泥搅拌桩施工监理质量控制作如下论述。
认真阅读设计文件,对基坑围护设计图纸应熟悉掌握。对水泥搅拌桩的设计要求、技术指标和参数等应充分理解。深入了解设计方案,发现问题及时与设计人员进行沟通和探讨,开工前做好图纸设计交底和图纸会审工作。
认真审查水泥搅拌桩的专项施工方案。为保证搅拌桩的施工质量和进度,对方案中搅拌桩的施工工艺、流程以及设备和人员的配备提出意见或建议。
根据设计图纸和经审批的专项施工方案,认真编制监理实施细则,明确监理的质量控制目标,监理的工作方法和措施,严格按照细则要求开展监理工作。
水泥搅拌桩的主要使用材料为水泥,严格把握原材料进场质量关是确保工程质量的关键。首先,对所有进场的水泥,必须随车提供出厂合格证和试验报告,同时按规范要求进行见证取样,送有资质的检测单位进行复试,合格后方可使用;二是,对本工程所使用的水泥进行严格的材料台帐登记制度,对每批进场水泥的生产厂家、品种规格、进货日期、数量、合格证、抽检复试情况及该批水泥使用部位进行登记,保证材料进场情况和使用情况明确可查。
对进场的水泥搅拌桩机进行检查验收,确保桩机性能良好、运转正常。
对桩机机架垂直度进行检查,机架的垂直度决定了成桩的垂直度,应在每根桩开钻前用经伟仪在垂直90°的两个方面进行检查,确保机架垂直,垂直度偏差要控制在0.5%的桩长以内。
对搅拌桩机的钻头和搅拌叶进行经常性、制度性的检查,当发现过大磨损,影响搅拌桩的施工质量时,要求及时更换钻头。
测量深搅钻机钻杆的长度和钻头的直径,根据设计桩长和场地标高进行换算并在机架上做好标记,确保施工作业中水泥搅拌桩的长度和直径。
对桩机的钢丝绳等易磨损件进行安全检查,如有磨损应按规定进行更换。对桩机临时用电的电缆、电箱进行安全检查,确保电缆无破损,电箱漏电保护装置灵敏、有效。
对用于本工程的测量仪器进行检查,所用仪器必须有相应检测和校核报告,精度符合要求并在有效期内。
搅拌桩的成桩质量直接影响止水帷幕的止水效果,对基坑开控至关重要,因此搅拌桩施工过程中的质量控制是并键。桩机安装完成并验收后首先进行试运转,检查桩机运转是否正常,各电器部件工作是否正常,灰浆管路是否畅通,搅拌头的转动方向及提升是否正常。检查完毕后方可进行工艺试桩,通过试桩了解施工区域的土质状况是否与地质报告相符并确定施工工艺参数,如:灰浆配合比、喷浆速度和压力、下沉及提升速度以及钻进状况等。
搅拌桩的施工工艺通常为“一喷二搅”和“二喷三搅”的工艺流程,设计人员一般会根据工程和土质情况明确选用。目前上海地区水泥搅拌桩采用“二次喷浆、三次搅拌”的工艺较为普通,该工艺的施工步骤和控制要求如下:
桩机开行至指定桩位进行对中。检查要点是桩机的对中误差和桩机的垂直度,要求对中误差不大于2cm,垂直度偏差不大于0.5%桩长,用经伟仪测量并校正搅拌轴二个不同方向的垂直度。
搅拌机搅拌切土下沉过程中,检查下沉速度是否符合施工方案及工艺要求,一般下沉速度应控制在每分钟0.7~0.8米。下沉速度可由电机的电流监测表控制。
搅拌浆液应选用复合水泥,待深层搅拌机下沉到一定深度时,即开始按设计水灰比拌制水泥浆,待压浆前浆水泥浆倒入集料斗中搅拌均匀。水泥浆制备必须严格控制水灰比,水泥、水计量必须准确,浆液要连续搅拌。灰浆的泵送水平距离不宜过长,以确保注浆压力,一般控制在50米以内。
深层搅拌机下层到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基土中,边喷边搅拌。原地喷浆约1分钟后开始匀连提升,提升过程中边喷浆边搅拌。喷浆压力控制在0.5Mpa左右,搅拌提升速度每分钟0.5米左右 (具体参数以各工程工艺参数设计为准)。
为使软土和水泥浆搅拌均匀,再次将搅拌机在原位复搅,边旋转边下沉至设计加固土体深度。二次下沉复搅的速度控制在0.5~0.8米每分钟。
二次提升注浆同一次提升注浆工艺基本相同,现场质量重点是按照工艺参数控制搅拌提升速度和喷浆压力。
本道工序是确保水泥土搅拌均匀,有效保证成桩质量,工艺重复只是提升过程无须注浆。
施工过程中土体应充分搅拌,严格控制钻头的下沉和提升速度。要使原状土充分破碎,有利于水泥浆和土均匀拌和,保证成桩质量。
制作水泥浆时浆液不能发生离析,水泥浆应严格按预定配合比制作,不得擅自更改水泥的掺入量。为防止灰浆离析,应把握好制浆时间,注浆前必须搅拌10秒再倒入存浆桶。
压浆阶段输浆管道不能堵塞,不允许发生断浆现象。全桩须注浆均匀,不得发生土浆夹心层。施工工程中如发生管道堵塞应立即停泵处理,处理结束后可将搅拌具下沉1.0米后继续注浆,等10~20秒后恢复向上提升注浆,以防断桩发生。
深层搅拌水泥桩必须连续施工,相邻桩施工的时间间隔一般不超过24小时,超过24小时的施工冷缝应采取加固措施。如补桩加固或在后施工的桩中增加水泥掺量等。加固方案需报监理审查批准后方可执行。
场地布置应综合考虑各方面因素,避免设备多次搬迁、移位、减少搅拌的间隔时间,尽量保证施工连续性。
严禁使用过期水泥、受潮水泥,对每批水泥进行复试合格后方可使用。
施工过程中应及时真实的做好成桩记录,并随时检查施工方的记录。要求施工单位严格按照施工实际情况填写记录不允许后补或事先填写。成桩记录的主要内容应包括:桩号、施工日期、成桩时间、设计桩长、入土深度、每次下沉及提升的速度、每次注浆的压力、水泥用量以及施工过程中的其他情况。
总之,作为基坑的围护体系,水泥搅拌桩在施工过程中往往得不到足够的重视,给后续工程带来极大的隐患甚至会造成基坑渗水坍塌的风险。因此作为现场监理人员必须高度重视,严格做好事前、事中、事后的质量控制,确保水泥搅拌桩的施工质量。