对水泥搅拌桩在建筑工程软基处理的应用探讨

摘 要：深层水泥搅拌桩是一项软基处理的新技术，水泥搅拌桩在软基工程施工中分别对准备阶段，施工阶段，检测阶段的质量控制措施做了一点探讨。

关键词：水泥搅拌桩；软基处理；设计；施工质量

近年来水泥搅拌桩被广泛应用于地基处理工程，它利用水泥作为固化剂，用专用的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂与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、水稳定性和一定强度的优质地基。这种方法适用于软弱地基的处理，对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理效果显著，处理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中无噪音、无振动，对环境无污染；投资省。为确保水泥搅拌桩的施工质量符合设计要求，认真分析影响施工质量的相关因素，并采取有效技术措施，全面控制其的施工过程，这是非常有必要的。水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效，从而进一步关系到上部主体结构的稳定性，因此，对搅拌桩施工质量必须作到事前控制、事中控制和事后检测，进行严格监理控制。

1 准备阶段的控制措施

1.1合理设计参数

在运用水泥搅拌桩技术之前，主要要先将水泥掺入量确定好，水泥掺入量为拟加固土体重量的15%。桩径直径采用500mm为宜，桩长的长度宜穿透软弱土层道道承载力相对较高的土层。工程水泥搅拌桩有效桩长不小于9m，加固范围为条形基础宽度范围内布桩。褥垫层厚度取 300mm，其材料选用中粗砂。

1.2 原材料的质量

保证原材料的质量，特别是优质水泥的质量，严禁使用过期变质的水泥。水泥搅拌桩所用的水泥应经过自检及监理抽检，合格才可用。建议采用强度等级为32.5 级及以上的普通硅酸盐水泥。

1.3机械设备的检查

目前我国使用的搅拌机械，可以提供输送水泥材料的输送设备和搅拌钻进的机械。搅拌机械应能够将水泥和土充分搅拌均匀，输送水泥系统应能按照设计要求的掺入量将水泥均匀送到土中，所以开机前要检查验收合格后方可开钻。尤其要检查水泥搅拌桩管道是否有堵塞现象；输浆泵的压力表、转速表、电流表必须经过标定，不合格的仪表必须更换。以免不能随时了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度，导致地基质量不合要格。

1.4施工场地的选择及工艺试桩

水泥搅拌桩技术主要适合处理正常固结的淤泥与淤泥质土，有机质土和含水较高地基承载力标准值不大于120kpa的粘性土、粉土等软土地基。试桩的目的是为了寻找最佳的水泥浆的水灰比、搅拌次数以及泵送时间与压力，搅拌机提升速度和下钻速度等参数，验证搅拌均匀程度及成桩直径，制定合理的工艺流程，为大规模水泥搅拌桩的施工。试做实验时试桩根数不少于5根，一定要等试桩成功才能进行水泥搅拌桩的正式施工。

2施工阶段的质量控制措施

2.1机械设备运行控制

施工中应经常检查机械设备的状况,吊钻机对准位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜、移动。确保机架和钻杆的垂直度，保证其良好运转,其倾斜度小于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，及时采取对策,进行校正、优化施工工艺参数。

2.2喷浆量控制措施

施工时派专人负责检查水泥用量、水泥搅拌机压浆过程中是否有断浆现象，控制喷浆时间和停浆时间，每根桩开钻后，不得断喷浆应连续作业。浆液应严格按预定的配比拌制,制备好的浆液不得离析、不得停置过长(时间不超过2 h);浆液倒入时应加筛过滤,以免浆内结块,损坏泵体。严禁在无喷浆的情况下钻杆提升作业。如发现喷浆量不足，应按要求整桩复搅。复喷的浆量不小于设计用量，同时注意喷浆搅拌时间以及复搅次数是否正常。

3检测阶段质量控制措施

在水泥搅拌桩质量检测阶段，运用各种检测手段，严格控制各项指标参数要求,以保证水泥搅拌桩的成桩质量。

3.1 触探开挖检验

制桩完成3 d后，采用轻便触探法进行开挖，清理桩头时不得使用重锤，宜用小锤、短钎等轻便工具操作以免损伤桩头。用轻便触探器中附带的勺钻,在搅拌桩身中心钻孔,取桩芯,观察其颜色是否一致,是否存在没有被搅匀的土团，轻便触探的深度一般不超过4m。根据 N10贯入30cm 的锤击数来判定桩上部强度是否合格。

3.2 钻芯检验

水泥搅拌桩成桩28 d后,需要检查桩土搅拌均匀程度、桩的完整性和施工长度，可用钻芯检验的方法进行质量控制。对水泥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。芯样要按0.5%的频率随机选取,且分布均匀。通过钻孔取出芯样，对芯样进行无侧限抗压强度试验，以此来判断桩身各部位搅拌的均匀性及状态；桩身割断的水泥含量情况通过对芯样进行水泥滴定实验来检查；通过对桩身各段水泥土原状土样的室内无侧限抗压强度试验, 配合取芯过程各段采用的标准贯入试验的标贯击数, 桩各段的桩身强度可以根据上述检测准确可靠地判断出来,并且能同时测定出桩身土样的变形指标；通过在取芯过程中观测水泥率,能够检验出该段水泥搅拌桩整体是否符合质量要求；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%,则判断该段水泥搅拌桩整体满足要求；如果不合格率介于10%与20%之间时,则采取在该段同等补桩措施；如果不合格率大于30%,则该段水泥搅拌桩须重新施工。

3.3沉降观测

通过对采用水泥搅拌桩加固的地基路段定期进行沉降观测、侧向位移观测,观测评定地基变形是否满足设计及规范要求,是直观检查加固效果的理想方法。同时沉降量还是预测路面铺筑时间的基础资料,也是填料计量的重要依据。

3.4 其他检测

根据设计要求，最好还要对成桩进行单桩及符合承载力的检测，检测合格方可认为水泥搅拌桩全部完成。

4 结束语

水泥搅拌桩加固处理软土地基后, 不仅能够提高地基承载力, 而且可以减少沉降变形。水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，一旦被路堤等构筑物所覆盖后，如果工程质量不好，所构成隐患不好检查且很难补救。因此，在施工中我们必须分清工艺流程中的控制重点，严格施工过程各个环节的质量管理，并做好各个质量控制点的控制，水泥搅拌桩的成桩质量才会得到充分保障。

参考文献

[1]舒鄂南.水泥粉喷桩在京珠高速公路湖北段软基处理中的应用研究 [D]. 武汉理工大学;2003 年.

[2]JTJ 017- 96, 公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].