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摘要： 水泥搅拌法是用于加固饱和和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，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。笔者主要针对水泥深层搅拌桩的施工技术与质量控制进行简单的阐述。
关键词： 水泥搅拌桩；施工工艺；质量控制
Abstract: the cement mixing method is used for saturated soft clay reinforcement and low foundation a method of using cement as curing agent, through the special mixing machine, in deep soft soil foundation will be compulsory mixing and curing agent, use of curing agent and soft soil generated between a series of physical and chemical reaction, make soft soil with integrity, hard to form water stability and a certain intensity of high quality foundation. The author mainly for cement deep mixing pile construction technology and the quality control for the simple in this paper.
Keywords: cement mixing pile; The construction technology; Quality control
中图分类号：U215文献标识码：A 文章编号：
一、前言
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体，通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种方法适用于处理深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体，通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，特别是处理桥头跳车、工后沉降、高填土路基的侧向位移等，处理后可很快投入使用。如何根据不同地基成分做到有目的、有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。软土，处理效果显著，特别是处理桥头跳车、工后沉降、高填土路基的侧向位移等，处理后可很快投入使用。如何根据不同地基成分做到有目的、有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
二、施工准备及施工工艺流程
（一）深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍(主要是大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
（二）水泥搅拌桩可采用合格的这P•O32.5R或更高强度普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
（三）水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
（四）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
（五）施工前各种仪器仪表，必须进行标定，包括压力表、密度计等。
（六）施工工艺流程桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机垂直度→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→将钻机移至下一桩位。
三、影响水泥搅拌桩防渗效果的主要原因
深层水泥搅拌桩施工中影响质量的主要因素是强度、窟叉和断桩，而防渗性能的主要影响因素是窟叉（桩体未能连成整体）.窟叉产生原因主要有垂直度偏差、桩径偏小、桩位偏移、浆液冲走等因素。
（一）垂直度偏差的主要原因：1）规范规定的允许偏差值偏大，在防渗桩中设计要求标准需提高；2）场地未平整，引起桩机难垂直；3）桩机钻孔搅拌前未调整到规定垂直度；4）搅拌头动力不足，在搅拌过程中产生偏移；5）钻杆偏细扭动，产生垂直度偏差；6）地表层有块石，迫使钻杆偏移。
（二）桩位偏差的主要原因：规范规定的允许偏差值偏大，在防渗桩中需提高标准；定位时以目测估计，产生误差；表土块石使桩位偏移；相邻桩搭接间隔时间过长。
（三）桩径偏小的主要原因：搅拌头叶片磨损，桩径变小；灌浆泵压力不足，桩径偏小；水泥掺入量不足，使搅拌不匀，桩径偏小水泥结块，浆液不匀，使桩径偏小；钻杆上下速度过快，搅拌不匀使桩径偏小；喷与搅不同步，使桩径变小（缩颈）；未做到“四搅二喷”,搅拌不匀使桩径偏小。
（四）浆液冲走的主要原因：1）地基砂层渗漏大，浆液被带走；2）外江水位高，造成水力梯度大，浆液被带走；3）堤内大量抽取地下水，造成水力梯度大，浆液被带走；4）水泥凝结时间过长，浆液慢慢被冲走；5）水泥及填充料掺入量未能填满砂层中的空隙，在水流的作用下，浆液被带走。
四、水泥深层搅拌桩在施工中的质量控制
水泥搅拌桩施工过程的监控和管理是成桩质量的关键所在。经过工程实践认为施工过程的质量监控主要从以下几个方面实施：
（一）选择合理的位置开挖配制水泥浆用的灰浆池，并用水泥砂浆抹面进行防水处理；测量放线布桩时要重点对控制性轴线、桩位进行复查，满足要求后方可开钻。
（二）桩长、桩位、桩径的控制：桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字，其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影響桩的承载力。最好用吊锤球的方法控制垂直度；桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补。
（三）水泥用量和水灰比的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要
求，每台机械均应配备电脑记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度，水灰比控制在0．4~0．5。做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。另外指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
（四）水泥搅拌桩桩头复搅的控制：当钻机反循环提钻并喷浆升至工作基准面以下30～50厘米时，持喷30秒水泥浆，目的是保证桩的上部密实度和强度，根据荷载的扩散及传递原理，有必要加强水泥桩上部的密度和强度。
（五）喷浆时间的控制：每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，提升及下沉速度应该保持在0.5~0.8m/min。
（六）检测成桩的质量手段：制桩完成后，须达到要求的龄期后方可进行开挖，清理桩头时不得使用重锤或重型机械，宜用小锤、短钎等轻便工具操作以免损伤桩头。群桩桩顶应平齐，间距应均匀；桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。水泥搅拌桩成桩28天后，用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察均匀程度，同时根据轻便触探器的击数用对比法判断桩身强度，再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。钻芯时不应在桩中心，应偏外侧些。取出的芯样搅拌应均匀，凝体无松散，其颜色应深浅一致，不应存在水泥浆聚集的“结核”。每根桩取出的芯样取相对均匀部位，送试验室做28天龄期的无侧限抗压强度试验，取出桩芯后留下的空洞应用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
五、质量检测方法
（一）施工完成后3d 内的N10 轻便触探试验，主要是目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性，轻便触探深度一般不大于4m，检测频率为施工总桩数的1%，且不少于三根。
（二）施工完成28d 后进行的水泥搅拌桩承载力（静载）试验，可采用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后地基的承载力是否得到提高，检验桩身否达到设计和规范要求，检验数量为施工总桩数的0.5%~1.0%。且每项单体工程不应少于3 根。
（三）经轻便触探和静载试验后对桩身质量有怀疑时，在成桩28d 后，用抽芯机对桩体进行抽取芯杨，主要目的是检验桩身的强度、完整性桩土搅拌均匀度及桩身长度。检验桩身强度是要求抽取芯样送检测机构进行28d 无侧限抗压强度试验。检验数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3 根。
结束语
水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成
隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工的各环节，严格施工过程的管理是非常重要。施工质量的控制更是一项细致的技术工作。最好建立施工班组自检互检，技术负责人抽检和配合监理旁站监督的质量保证体系。由于桩身质量主要受施工过程影响，因此，做好施工过程的工艺控制是保证成桩质量的主要条件。通过上述我们可知，钻杆的提升速度及现场浆液的配浆质量是较为重要的两大环节，在施工中我们必须分清工艺流程中的控制重点，并做好这些质量控制点的控制，水泥搅拌桩的成桩质量才会得到充分保障。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词： 水泥搅拌桩；施工工艺；质量控制
Abstract: the cement mixing method is used for saturated soft clay reinforcement and low foundation a method of using cement as curing agent, through the special mixing machine, in deep soft soil foundation will be compulsory mixing and curing agent, use of curing agent and soft soil generated between a series of physical and chemical reaction, make soft soil with integrity, hard to form water stability and a certain intensity of high quality foundation. The author mainly for cement deep mixing pile construction technology and the quality control for the simple in this paper.
Keywords: cement mixing pile; The construction technology; Quality control
中图分类号：U215文献标识码：A 文章编号：
一、前言
深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体，通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种方法适用于处理深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的桩体，通过配有专用钻头的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使一定范围的软土硬结而提高整体地基的复合强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，特别是处理桥头跳车、工后沉降、高填土路基的侧向位移等，处理后可很快投入使用。如何根据不同地基成分做到有目的、有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。软土，处理效果显著，特别是处理桥头跳车、工后沉降、高填土路基的侧向位移等，处理后可很快投入使用。如何根据不同地基成分做到有目的、有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
二、施工准备及施工工艺流程
（一）深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍(主要是大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
（二）水泥搅拌桩可采用合格的这P•O32.5R或更高强度普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
（三）水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
（四）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
（五）施工前各种仪器仪表，必须进行标定，包括压力表、密度计等。
（六）施工工艺流程桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机垂直度→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→将钻机移至下一桩位。
三、影响水泥搅拌桩防渗效果的主要原因
深层水泥搅拌桩施工中影响质量的主要因素是强度、窟叉和断桩，而防渗性能的主要影响因素是窟叉（桩体未能连成整体）.窟叉产生原因主要有垂直度偏差、桩径偏小、桩位偏移、浆液冲走等因素。
（一）垂直度偏差的主要原因：1）规范规定的允许偏差值偏大，在防渗桩中设计要求标准需提高；2）场地未平整，引起桩机难垂直；3）桩机钻孔搅拌前未调整到规定垂直度；4）搅拌头动力不足，在搅拌过程中产生偏移；5）钻杆偏细扭动，产生垂直度偏差；6）地表层有块石，迫使钻杆偏移。
（二）桩位偏差的主要原因：规范规定的允许偏差值偏大，在防渗桩中需提高标准；定位时以目测估计，产生误差；表土块石使桩位偏移；相邻桩搭接间隔时间过长。
（三）桩径偏小的主要原因：搅拌头叶片磨损，桩径变小；灌浆泵压力不足，桩径偏小；水泥掺入量不足，使搅拌不匀，桩径偏小水泥结块，浆液不匀，使桩径偏小；钻杆上下速度过快，搅拌不匀使桩径偏小；喷与搅不同步，使桩径变小（缩颈）；未做到“四搅二喷”,搅拌不匀使桩径偏小。
（四）浆液冲走的主要原因：1）地基砂层渗漏大，浆液被带走；2）外江水位高，造成水力梯度大，浆液被带走；3）堤内大量抽取地下水，造成水力梯度大，浆液被带走；4）水泥凝结时间过长，浆液慢慢被冲走；5）水泥及填充料掺入量未能填满砂层中的空隙，在水流的作用下，浆液被带走。
四、水泥深层搅拌桩在施工中的质量控制
水泥搅拌桩施工过程的监控和管理是成桩质量的关键所在。经过工程实践认为施工过程的质量监控主要从以下几个方面实施：
（一）选择合理的位置开挖配制水泥浆用的灰浆池，并用水泥砂浆抹面进行防水处理；测量放线布桩时要重点对控制性轴线、桩位进行复查，满足要求后方可开钻。
（二）桩长、桩位、桩径的控制：桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上（划上）明显标记并写上数字，其它刻度用较小的标记；桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影響桩的承载力。最好用吊锤球的方法控制垂直度；桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补。
（三）水泥用量和水灰比的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要
求，每台机械均应配备电脑记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度，水灰比控制在0．4~0．5。做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。另外指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
（四）水泥搅拌桩桩头复搅的控制：当钻机反循环提钻并喷浆升至工作基准面以下30～50厘米时，持喷30秒水泥浆，目的是保证桩的上部密实度和强度，根据荷载的扩散及传递原理，有必要加强水泥桩上部的密度和强度。
（五）喷浆时间的控制：每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，提升及下沉速度应该保持在0.5~0.8m/min。
（六）检测成桩的质量手段：制桩完成后，须达到要求的龄期后方可进行开挖，清理桩头时不得使用重锤或重型机械，宜用小锤、短钎等轻便工具操作以免损伤桩头。群桩桩顶应平齐，间距应均匀；桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。水泥搅拌桩成桩28天后，用轻便触探器钻取桩身加固土样，观察均匀程度，同时根据轻便触探器的击数用对比法判断桩身强度，再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。钻芯时不应在桩中心，应偏外侧些。取出的芯样搅拌应均匀，凝体无松散，其颜色应深浅一致，不应存在水泥浆聚集的“结核”。每根桩取出的芯样取相对均匀部位，送试验室做28天龄期的无侧限抗压强度试验，取出桩芯后留下的空洞应用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
五、质量检测方法
（一）施工完成后3d 内的N10 轻便触探试验，主要是目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性，轻便触探深度一般不大于4m，检测频率为施工总桩数的1%，且不少于三根。
（二）施工完成28d 后进行的水泥搅拌桩承载力（静载）试验，可采用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后地基的承载力是否得到提高，检验桩身否达到设计和规范要求，检验数量为施工总桩数的0.5%~1.0%。且每项单体工程不应少于3 根。
（三）经轻便触探和静载试验后对桩身质量有怀疑时，在成桩28d 后，用抽芯机对桩体进行抽取芯杨，主要目的是检验桩身的强度、完整性桩土搅拌均匀度及桩身长度。检验桩身强度是要求抽取芯样送检测机构进行28d 无侧限抗压强度试验。检验数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3 根。
结束语
水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成
隐患且不好检查及补救。因此，紧抓施工的各环节，严格施工过程的管理是非常重要。施工质量的控制更是一项细致的技术工作。最好建立施工班组自检互检，技术负责人抽检和配合监理旁站监督的质量保证体系。由于桩身质量主要受施工过程影响，因此，做好施工过程的工艺控制是保证成桩质量的主要条件。通过上述我们可知，钻杆的提升速度及现场浆液的配浆质量是较为重要的两大环节，在施工中我们必须分清工艺流程中的控制重点，并做好这些质量控制点的控制，水泥搅拌桩的成桩质量才会得到充分保障。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。