浅谈某水利工程水泥土搅拌桩生产性试验

摘要：本文以采用水泥士搅拌桩某水利工程泵室及翼墙基础加固为研究对象，对搅拌桩进行生产性试验，以确保搅拌符合设计要求，为今后类似工程提供借鉴。

关键词：水泥士搅拌桩、复合地基、试验、质量监控

中图分类号：TV文献标识码： A 文章编号：

1、工程概况

本工程由主泵房、副厂房、下下游冀墙、进出口护砌结构组成。泵室及翼墙基础加固主要采用水泥土搅拌桩复合地基。

泵室底板基础搅拌桩顶部高程为19.8~20.1m，有效桩长为8.3~9.1m，泵室边墙墙l基础搅拌桩项部高程为19.3~19.5m，有效桩长为9.3~9.5m，下游翼墙墙2基础搅拌桩顶部高程为I9.5m，有效桩长为9.5m，下游翼墙墙3基础搅拌桩顶部高程为20.8m，有效桩长为9.8m，上游翼墙墙4基础搅拌桩项部高程为20.25m，有效桩长为10.25m，上游翼墙墙墙5 基础搅拌桩项部高程为21.85m，有效桩长为9.85m。副厂房基础搅拌桩项部高程为18.1m，有效桩长为 9.4m，水泥搅拌桩桩径均为500mm。

2.试验桩施工工艺

2.1试桩施工前期准备工作

根据现场实际情况，拟定在泵室底板选定18根桩，分两处(一处干喷，一处湿喷)。每处三排三根（三排的水泥掺量分别为15%、16.5%、18%)工程桩作试验桩。试验前对施工机械进行试运行检查，调整至最佳状态。对仪器、仪表检查，同时对称量设备进行校验。对进场的原材料(水泥、掺合料、外加剂)等进行检验，应满足现行规程规范标准要求。本次试验桩施工采用PH-5型搅拌桩机施工。试验中施工的主要配套设备有喷粉机、制浆机、潜水泵。

2.2施工参数

工艺试验桩施工选用4搅2喷施上工艺。4搅2喷施工工艺如图l:

1、搅拌下沉不喷浆：下沉速度0.2~1.5m/min，转速14.69~107.39r/min。

2、搅拌上行喷浆：提速0.24~1.14m/min，转速17.3~126.4r/min。

4搅2喷试验桩参数见表l。

表1试验桩参数表

图1水泥搅拌桩施工工艺图

3.试验桩布置及试验

3.1试桩布置

根据实验研究目的，安排18个桩进行试验，水灰比为1.0，水泥掺量按15%及18%两种。实验试验桩布置见图2。其中s1,s2,s3,s4,s7,s8,s9,s-13,s14等9根桩按水泥掺量为15%施工，s5,s6,s10, s11,s12,s15,s16,s17, s18等9根桩按水泥掺量18%施工。

图2试验桩布置示意图

3.2试验方法技术

试验要求及质量目标：成桩28天后抽芯取样无侧限抗压强度不小于1.8MPa，复合地基承载力不小于145kPa，单桩承载力不小于110KN。

（1）抽芯及无侧限抗压强度检测

通过比较芯样的含灰量的情况、搅拌的均匀程度、芯样的坚硬程度、完整性、桩身强度等判断桩身质量。如检测结果达不到设计要求时，应另行选桩加倍抽检，如仍有检测结果达不到设计要求，应进行单桩及复合地基载荷试验，并以此结果作为质量评定的最终依据。

（2）轻型触探试验

根据规范，轻型触探试验按桩总数的3%控制，本次试桩施工，按试桩的50%控制，以便取得更详细的施工数据。

（3）单桩复合地基试验

复合地基载荷试验用于测定承压板下应力主要影响范围内复合土层的承载力和变形参数。复合地基载荷试验承压板应具有足够刚度。单桩复合地基载荷试验的承压板可用圆形或方形，面积为一根桩承担的处理面积(桩间距1.1m时，承压板的面积1.05m2，桩间距1.3m时，承压板的面积1.46m2)；桩的中心(或形心)应与承压板中心保持一致，并与荷载作用点相重合。

承压板底面积标高应与桩顶设计标高相适应。承压板底面积下宜铺设粗砂或中砂垫层，垫层厚度取5 0~150mm，桩身强度高时宜取最大值。

4.质量控制

（1）所用水泥必须通过室内试验检验合格后才能使用。

（2）固化剂浆液应严格按设计的配合比搅拌，制备好的浆液不得离析。不得停置过长，超过2h的浆液应降低标号使用；浆液倒入集料斗应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。

（3）泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。泵送必须连续，拌和必须均匀。拌制浆液的数量、水泥的用量以及泵送浆液时间应有专人记录。

（4）保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，导向架的垂直度在现场用吊锤进行控制。

（5）搅拌机搅拌提升和下沉的速度以及次数必须符合施工工艺的要求。

（6）施工过程中随时检查施工记录，对每根桩进行质量评定。搅拌桩允许的施工偏差如表2所示。

表2 搅拌桩施工允许偏差表

5.结论及建议

本文通过对某工程水泥土搅拌桩的生成性试验，以控制搅拌桩的质量，更好的对搅拌桩的施工进行指导。同时还可以达到以下目的：

⑴通过工艺性试验确定采取湿喷或干喷施工方法。本次试验首先采用湿喷施工，若地层地下水位过高或土层含水量过高，则改用干喷法施工。

⑵通过工艺性试验确定施工设备和施工工艺，确定最佳搅拌次数及升降搅拌速度。

⑶通过工艺性试验确定水灰比，水泥掺入率，灰浆泵输浆量及每延米桩体水泥掺量。其次本次试验也存在缺陷：本次试验方法对桩体均会产生不同程度的损伤且费工费时。

参考文献

[1] 冶金部标准，软土地基深层搅拌加固技术规程(YBJ225-91)，北京：冶金工业出版社，1991。

[2] 曾国熙等主编，地基处理手册，北京：中国建筑工业出版社，1988。

[3] 吴其斌、崔霖沛，国外勘查地球物理的若干进展--1995年，物探与化探，1996年，Vol.20，No.6 。