浅谈滨海滩涂区软基处理多向水泥搅拌桩质量控制技术

摘要：在我国沿海铁路、高速公路建设过程中，尤其是一些滨海滩涂区，路基底层大多采取搅拌桩处理方式，路基施工中底层软基处理的质量是路基整体质量的重中之重，路基底层软基的施工质量好坏直接关系到日后运营的安全，地基处理对道路路基的重要性也就不言而喻了，而施工工艺的选定和施工过程的控制又起着关键的作用。水泥搅拌桩是处理软土地基的常用方法之一，利用水泥浆体来固结土体，增加自然土体和改善土体的力学性能和工程性能，因此如何提高路基底层水泥搅拌桩的的施工质量直接影响到路基的使用年限。本文就如如何提高路基底层多向水泥搅拌桩的施工质量进行了分析。

关键词：水泥搅拌桩；施工技术；质量控制理论

引言

多向水泥搅拌桩是用于加固饱和和软黏土的一种方法，它利用水泥及其他固化掺合料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，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、水稳定性和一定强度的优质地基。目前，国内工程建设项目在多向水泥搅拌桩存在一些常见的道路病害，像桩体强度不合格、桩体强度不均匀、桩长不足、桩径不足，桩底端未进入持力层等现象。这些质量病害大多数是由施工工艺和过程控制质量控制引起的，加上处理范围广，地质变化差异大等特点，其施工技术受到外在自然环境的影响较大。因此如何提高水泥搅拌桩施工质量对建设项目都有重大意义。

1、做好多向水泥搅拌桩施工前的准备工作

在多向水泥搅拌桩施工前，施工组应当要仔细阅读施工方案和设计文件，对工程各地段的水文地质情况要详细了解掌握，设计方案应该有具有高素质、实际经验丰富的的科技人员来完成，保证整个方案的科学性、合理性、经济性和环保性。对施工过程中的技术重点和难点要重点勘察，明确各个工序的衔接关系，做好督查工作并及时发现问题、处理问题，根据有关程序提出修改意见和报请变更设计。施工前对施工段落地表水水质复检，核查段落内地下管线以及采集工点土样做室内配比试验并测定各个水泥土块的龄期，不同水泥掺合量，不同外加剂的抗压强度等的施工参数。对施工工序要科学合理衔接，使施工有条不紊地进行。除此之外，对施工的相关技术人员要进行严格的岗前技能培训，组织一批有丰富经验和实践技能的人员进行施工作业，对作业人员也要进行合理地调配，用一套系统的管理方案来管理人员的分配与分工，最大限度地使资源与人员得到合理优化配置。

2、优化多向搅拌桩施T技术

2.1　试桩方案及总结

通过设计文件及验收标准的要求并结合现场实际，便于质量控制和优化施工组织，在正式大范围施工前先进行成桩性工艺试验，其试验结果对大范围路基施工的施工组织设计有重要的指导意义，它可以充分地利用人力、物力、财力，控制施工成本、降低返工率。以达到以下目的：

(1)确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。

(2)确定搅拌下沉、提升速度和重复搅拌下沉、提升速度。

(3)确定工作压力。

(4)确定针对本工程的施工质量检验标准评价依据。

(5)检验施工设备及选定的施工工艺。

(6)桩身质量检测。进行桩身完整性检测、桩身强度检测，确定无侧限抗压强度是否可以达到设计强度，为优化施工参数和水泥掺入量、水灰比提供依据。

(7)进行单桩承载力检测。验算桩侧摩阻力、桩端阻力，了解桩的承载性能。

(8)复合地基承载力试验。获得不同桩长搅拌桩复合地基的承载力和沉降量数据；评价不同方案的加固效果，为确定工程施工方案和质量控制标准提供依据。

2.2　保证施工过程各工序质量

多向水泥桩施工中，依据试桩总结成果，严格落实，“两喷四搅”施工工艺流程：整平原地面一桩位放样一桩机就位一检验桩机调平机体一钻进搅拌并喷浆至设计深度一提钻并搅拌至停灰面一钻进搅拌并喷浆至设计深度一提钻并搅拌至停灰面一桩头复搅一桩机移位；其中钻机就位确保桩位及搅拌轴垂直度复核技术要求，在钻进过程中下钻速度及喷浆速度均严格按照总结要求进行作业，若遇到当遇较硬土质下沉困难时，可采用慢速增加桩机自重的方法处理，在带浆搅拌提升中将加固材料与土体拌和均匀，直至预定的停浆面；第二次喷浆下沉要对桩头进行复搅，保证桩头搅拌的均匀性，单桩施工完成。拌制浆液罐数、水泥和外加剂用量及泵送浆液的时间等应有专人记录，喷浆量及搅拌深度必须采用监测仪器自动记录。当桩周土成层土时，应对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头如被软黏土包裹时，应及时清除。搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于10mm。

3、做好过程中各个工序的质量控制工作

施工中搅拌桩各个工序的技术参数控制直接影响到整体施工质量，施工前严格控制原材料的检验检测并仔细检查机械设备、电气设备、阀门的密封性和可靠性。钻机必须配有计量装置及深度检测标尺。浆液严格按预定的配比拌制，浆液拌制好后加筛过滤，以免浆液内结块，损坏压浆泵，阻塞管道。浆体拌制完毕后，按照技术标准要求，检查浆体密度，要求浆体密度不小于1.65g／cm3。泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录水泥用量，并记录泵送开始及结束时间。控制搅拌机钻进和提升速度、供浆与停浆时间，控制下钻速度、喷浆高程和停浆面。开始喷浆后，通过自动喷浆记录仪精密控制喷浆数量，两次喷浆之和不少于设计用浆量。每根桩施工完毕，及时打印喷浆量等记录，并由现场旁站人员签认。连续供浆，拌和均匀，一旦因故停浆，为防止断桩，使搅拌机下沉至停浆面以下1.0m，待恢复供浆后再喷浆提升。如因故超过3h，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路，清洗后备用。并在排除故障后，在原桩位旁边补桩处理。钻头提升至地面以下1m后宜用慢速；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，喷浆搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。钻进过程中，遇有阻力过大、钻进太慢时，应增加搅拌机自重，或启动加压装置加压、边输入浆液边搅拌钻进。

4、充分利用现代先进监测手段进行跟踪控制

现代施工质量检验检测方法是水泥搅拌桩施工质量管理工作的关键环节，各项检验监测数据直接反应施工的质量成败关键，从而明确检验手段，监测标准。并在施工过程中按预定的质量控制点进行质量控制与管理，从而达到预防质量问题发生的目的，多向水泥搅拌桩加固效果检验在试桩后进行，对桩位、尺寸、无侧限抗压强度、复合地基承载力等采用取芯、开挖等方法进行检验。成桩后3d，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％，且不少于3根。成桩7d后，采用浅部开挖桩头(深度宜超过停浆面下0.5m)目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5％。成桩28d后用双管单动取样器钻全桩取芯样作无侧限抗压强度试验，取芯从桩顶下1.0m开始，检测桩身无侧限抗压强度，无侧限抗压强度不小于1.13MPa。搅拌桩在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.8MPa。根据施工质量情况，经触探检验对桩身强度有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固柱体的外观质量、搭接质量和整体性。桩体的无侧限抗压强度应不小于设计值，桩长、桩身均匀性良好。复合地基承载力试验。采用承重梁加配重反力装置，用千斤顶配合高压油泵施加反力的方法加载。试验后获得复合地基的承载力和沉降量数据。

如通过对泉州某铁路工程项目进行考察和分析，了解在施工建设时采用了哪些质量控制方法。该铁路支线是港口铁路重点建设项目，是泉州港“三纵一横”港口铁路支线布局中“三纵”的重要组成。根据试桩检测情况，采用水泥用量为50kg/m，粉煤灰用量10kg／m，浆体比重不小于1.65g/cm3，水灰比0.58的配比参数进行DK33+293-DK33+530段多向水泥搅拌桩的施工。后续施工中拟采取的各项施q-q-艺参数如下：第一次搅拌钻进速度：V≤0.8m／min，提升速度V≤0.8m／min；复搅下钻V≤0.8m／min；提升速度v≤O.8m／min；搅拌钻进喷浆时管道压力：P≥0.8MPa；复搅提升喷浆时泵送压力以保证不被土体堵塞喷浆管道即可，一般控制在0.2MPa≤P≤0.4MPa；并要求到达设计的持力层时电流量不小于60A。

5、结束语

多向水泥搅拌桩属于隐蔽工程，质量影响有外在的自然条件等客观因素，也有内在的施工人员或现有的施工条件技术的原因，一旦上部工程施工覆盖后，出现问题日后不好监测和补救，因此在施工时严格按照施工设计方案和相关规范操作，并充分利用质量控制理论，这样在工程建设施工过程中，才能最大限度地提高工程施工的质量，从而保证工程建设的，促进项目向节约、环保、经济型发展。