浅谈水泥搅拌桩施工

【摘要】本文以临淮岗北副坝第八标工程二郎沟涵地基防渗处理为例阐述了水泥搅拌桩在软基中的施工工艺及质量控制措施。

【关键词】软基处理；水泥搅拌桩；就位；钻进；提升；循环；质量控制

1. 工程概况

临淮岗北副坝第八标工程二郎沟涵防渗地基长38.5m，宽0.6m，设计采用水泥搅拌桩进行地基防渗处理，水泥搅拌桩的直径为0.6m，桩距300mm，一字形布置，共129根，最大桩深19.7m。桩顶与基础之间铺设200mm厚粘土料垫层并要求碾压密实。

2. 施工工艺流程

施工准备土方回填桩位放样钻机就位检验调整钻机正常循环至设计深度打开高压注浆泵反复循环提钻并喷水泥浆至设计桩顶以上0.3m重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度反循环提升钻至地表成桩结束

临淮岗北副坝第八标工程二郎沟涵地基防渗处理施工顺序：从涵的左侧向右侧依次进行。施工时由于工期紧迫，采用不间断施工，最大间歇时间2小时。工程从2011年4月13日开始，2011年4月16日结束，共计7个班。

2.1施工准备。

由于二郎沟涵承建在原河道上，首先采用1m3反铲配合15t自卸汽车运土对原河岸进行回填处理，HP220推土机进行整平，要求其填土顶部宽度大于4 m，纵向坡比控制在1%，以利于施工期间的排水。并修筑排水沟，将施工废水按环保要求进行处理后集中进行排放。其次采用18t自行式振动碾对回填土顶部进行碾压6遍，以保证施工期间地基不下沉。

2.2定位桩。

开工前按照施工图纸，采用全站仪对桩位进行放样，用竹签作好标记。钻机对桩位时，应保持钻头中心与桩位钻杆成一条直线，且钻机水平稳固时方可开钻，施工时随时检查，发现钻机倾斜、下沉，立即进行矫正。

2.3预搅下沉（一搅）。

在搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机，放松钢丝绳，使搅拌机沿导向杆以0.38～0.75m∕min的速度搅拌切土下沉，下沉速度由电机的电流检测表控制。

搅拌时必须保证桩机导向架的垂直度，使搅拌机的垂直度误差不超过1﹪，同时应检查桩位，保证桩位偏差不大于30mm。

定时检查搅拌桩的桩径，并对钻头定期复检，直径磨耗量不大于2mm。

2.4搅拌进升（二搅）。

当搅拌机下沉到设计深度后，为了使桩孔内土层疏松均匀，二次将钻头边旋转边提升，提升时严格控制提升速度，使其不大于0.5m∕min。

2.5制备水泥浆液。

按设计要求将水泥、水量称量后在灰浆搅拌机内拌和，水泥掺量18﹪，在搅拌机提升到桩顶前，制备好水泥浆，需要量按桩长不少于试验桩所取参数准备。

2.6喷浆搅拌下沉（一喷三搅）。

当搅拌机下沉进入土层后，开启灰浆泵将水泥浆液加压（0.4～0.6MPa），喷嘴进入地基土中之后边喷浆、边搅拌、边下沉，严格控制下沉速度，专人记录下沉时间、深度，误差不大于50mm，时间记录误差不大于5S。

2.7喷浆搅拌提升（二喷四搅）。

当搅拌机喷浆下沉到设计深度后，桩底端喷浆必须保证30S以上；之后边喷浆、边搅拌、边提升、上升速度不大于0.5m∕min，到达设计桩顶时停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。

成桩后应进行喷浆量检查，如少于实验值则应立即复搅拌补喷，对桩顶1.0～1.5m范围内再增加一次喷浆以提高强度。

2.8清洗。

向集料斗中注入清水，开启灰浆泵，清洗全部管中的水泥浆，直至基本干净并将附在搅拌头上的软土清洗干净，最后移动钻机进行下一根桩的施工。

3. 故障处理及施工注意事项

3.1施工因故停浆。

施工因故停浆，应将搅拌桩下沉至停浆点0.5m处，待恢复供浆时，再搅拌提升。

3.2施工注意事项。

A. 施工应加强观测，保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直。

B. 所使用的水泥均应过筛。

C 在出浆口应喷浆搅拌30～40s后才能提升搅拌头。

D 在黄土中预搅下沉时不宜冲水。

4. 质量检验

4.1检验方法。

水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。

（1）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。

（2）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。

（3）水泥搅拌桩成桩28天后，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（3个一组）28天龄期的无侧限抗压强度试验，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）如果某段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%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。

（5）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。

4.2外观鉴定。

（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。

（2）搅拌均匀，凝体无松散。

（3）群桩桩顶齐，间距均匀。

5. 结束语

（1）通过采用水泥搅拌桩对原地基进行防渗处理，使原地基不需要进行混凝土截渗墙施工，就能满足设计要求。

（2）通过该项工程的施工，可以得出该项技术具有工程量小，施工工艺简单，易于控制的优点。同时节约了资金，缩短了工期。在地基防渗能力不能满足设计要求时，采用该项技术处理地基使其符合设计要求是一个比较好的施工方法。