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摘要：随着科学技术的发展，水泥搅拌桩技术得到了广泛的应用。如何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。本文在此从水泥搅拌桩的施工工艺出发，提出了加强水泥搅拌桩施工质量控制的几个要点。
关键词：水利；水泥搅拌桩；施工；质量控制
Abstract: With the development of science and technology, cement mixing pile technology has been widely applied. How to effectively control the pile forming quality of deep mixing cement piles, ensure the effect of soft foundation treatment is a topic that we explore in engineering practice. This article from the cement mixing pile construction technology starting, put forward to strengthen the cement mixing pile construction quality control of several key points.
Key words: water resources; cement mixing pile; construction; quality control
中图分类号：TU74 文献标识码：文章编号:
引言：水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。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，特别是处理水利水电工程加固饱和软黏土地基处理后可很快投入使用。
一、施工准备
1、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(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
2、水泥搅拌桩应采用合格等级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。
3、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。
4、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。
二、施工流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→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→施工下一根桩。
桩位放样：根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。钻进：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中，记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升：采用二喷四搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上述过程细碎机。
三、施工前准备工作的质量控制要点
1、施工准备及场地平整
（1）应修好施工机械进场的便道。
（2）供电设施应齐全。在施工现场，应配备柴油发电机作为备用电源。
（3）查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及地下管线等，空中有无高压电线等。所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开，确保安全生产。
（4）场地平整。在准备施工搅拌桩的地段，首先用推土机将地表粗平，然后回填中粗砂垫层，再用平地机精平。有条件的地方，可用压路机静压1～2遍。
2、施工放样首先用全站仪（或经纬仪）准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用竹签在施工范围内标示出桩位（一般按正三角形布置）。
3、原材料的质量控制
（1）水泥（固化剂）质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验，检验胶砂强度等指标，合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求，不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。
（2）施工用水采用水质良好的水，一般为HCO3－Na•Ca淡水，矿化度小于0.3 g/L。水中的侵蚀CO3含量不超过国家标准，对水泥不具侵蚀性。
4、桩机安装就位水泥搅拌桩桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整，主要有以下5点：①钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求。②输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。③水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。④发电机或外接电源是否和桩机电路接通。⑤粗略调整桩机机身的竖直度，步骤首先，调整机身两边的拉杆，使机身纵向竖直；其次，调整机身下边的四个带液压装置的支撑脚，使机身横向竖直；最后，纵横向都竖直后，钻杆上的悬锤线就会指向中心刻度并紧靠在中心度盘处。四、实施过程中的质量控制要点
1、工艺性试桩在工程位置大面积施工之前，应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5根），汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数：①满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程：场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆搅拌→成桩结束。
2、制浆质量的控制按设计给定的水灰比（水和水泥按重量比严格控制）在制浆罐中进行拌制，备好的浆液还应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间过长，超过2 h的浆液应降低标号使用；浆液倒入集料时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。3、泵送浆液质量的控制泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利于输浆。泵送浆液过程中，泵的压力必须足够和稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管，必须立即拆卸输浆管道，清洗干净。4、桩长的控制采用电子自动记录控制法。要求每台桩机配备电子自动记录仪（电子自动记录仪能准确的记录开钻、终钻时间、浆液流量及钻孔深度），开钻同时打开电脑自动记录仪进行记录，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保桩长不小于设计要求。
5、单桩水泥用量的控制
（1）控制好水灰比。按成桩试验确定的配合比制备水泥浆，以婆氏比重计不定期检测浆液稠度，不得随意乱调水灰比。
（2）控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力，输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配（这点是靠施工经验和试桩技术参数得来的）。
（3）控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。确保单桩施工完毕后，为该桩所配制的水泥浆能全部用完，没有剩余。
6、桩机操作的控制
（1）柱机对位后，精调桩身竖直度，使搅拌轴保持垂直。
（2）启动搅拌钻机，钻头边旋转边向下钻进。同时，启动压力泵工作，边钻进边喷浆。
（3）钻至设计标高后停钻，关闭搅拌钻机，钻进结束。
（4）再次啟动搅拌钻机，钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆，使土体的水泥浆进行初步拌和。
（5）搅拌机提升至地面以下1 m时宜用慢速；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5 m处，待恢复供浆后再喷浆提升。
（6）根据设计要求需要在地面下一定深度范围内进行重复搅拌时，钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后，再反向边旋转、边喷浆、边提升，使受到搅动的土块被充分粉碎，土体和水泥浆能充分拌和均匀。
（7）根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
总结总之，水利工程软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，便构成隐患且难以检查及补救。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理是非常重要的，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。
关键词：水利；水泥搅拌桩；施工；质量控制
Abstract: With the development of science and technology, cement mixing pile technology has been widely applied. How to effectively control the pile forming quality of deep mixing cement piles, ensure the effect of soft foundation treatment is a topic that we explore in engineering practice. This article from the cement mixing pile construction technology starting, put forward to strengthen the cement mixing pile construction quality control of several key points.
Key words: water resources; cement mixing pile; construction; quality control
中图分类号：TU74 文献标识码：文章编号:
引言：水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。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，特别是处理水利水电工程加固饱和软黏土地基处理后可很快投入使用。
一、施工准备
1、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(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
2、水泥搅拌桩应采用合格等级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。
3、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。
4、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。
二、施工流程
桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→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→施工下一根桩。
桩位放样：根据桩位设计平面图进行测量放线，定出每一个桩位，误差要求小于钻机定位：依据放样点使钻机定位，钻头正对桩位中心。用经纬仪确定层向轨与搅拌轴垂直，调平底盘，保证桩机主轴倾斜度不大于1%。钻进：启动钻机钻至设计深度，在钻进过程中同时启动喷浆泵，使水泥浆通过喷浆泵喷入被搅动的土中，使水泥和土进行充分拌合。在搅拌过程中，记录人应记读数表变化情况。重复搅拌和提升：采用二喷四搅工艺，待重复搅拌提升到桩体顶部时，关闭喷浆泵，停止搅拌，桩体完成，桩机移至下一桩位重复上述过程细碎机。
三、施工前准备工作的质量控制要点
1、施工准备及场地平整
（1）应修好施工机械进场的便道。
（2）供电设施应齐全。在施工现场，应配备柴油发电机作为备用电源。
（3）查明施工范围内的障碍物。地下有无大块石及地下管线等，空中有无高压电线等。所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开，确保安全生产。
（4）场地平整。在准备施工搅拌桩的地段，首先用推土机将地表粗平，然后回填中粗砂垫层，再用平地机精平。有条件的地方，可用压路机静压1～2遍。
2、施工放样首先用全站仪（或经纬仪）准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用竹签在施工范围内标示出桩位（一般按正三角形布置）。
3、原材料的质量控制
（1）水泥（固化剂）质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验，检验胶砂强度等指标，合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求，不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。
（2）施工用水采用水质良好的水，一般为HCO3－Na•Ca淡水，矿化度小于0.3 g/L。水中的侵蚀CO3含量不超过国家标准，对水泥不具侵蚀性。
4、桩机安装就位水泥搅拌桩桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整，主要有以下5点：①钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求。②输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞。③水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作。④发电机或外接电源是否和桩机电路接通。⑤粗略调整桩机机身的竖直度，步骤首先，调整机身两边的拉杆，使机身纵向竖直；其次，调整机身下边的四个带液压装置的支撑脚，使机身横向竖直；最后，纵横向都竖直后，钻杆上的悬锤线就会指向中心刻度并紧靠在中心度盘处。四、实施过程中的质量控制要点
1、工艺性试桩在工程位置大面积施工之前，应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5根），汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数：①满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。②确定“四搅四喷”施工工艺流程：场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆搅拌→成桩结束。
2、制浆质量的控制按设计给定的水灰比（水和水泥按重量比严格控制）在制浆罐中进行拌制，备好的浆液还应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间过长，超过2 h的浆液应降低标号使用；浆液倒入集料时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。3、泵送浆液质量的控制泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利于输浆。泵送浆液过程中，泵的压力必须足够和稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管，必须立即拆卸输浆管道，清洗干净。4、桩长的控制采用电子自动记录控制法。要求每台桩机配备电子自动记录仪（电子自动记录仪能准确的记录开钻、终钻时间、浆液流量及钻孔深度），开钻同时打开电脑自动记录仪进行记录，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保桩长不小于设计要求。
5、单桩水泥用量的控制
（1）控制好水灰比。按成桩试验确定的配合比制备水泥浆，以婆氏比重计不定期检测浆液稠度，不得随意乱调水灰比。
（2）控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆能力，输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配（这点是靠施工经验和试桩技术参数得来的）。
（3）控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。确保单桩施工完毕后，为该桩所配制的水泥浆能全部用完，没有剩余。
6、桩机操作的控制
（1）柱机对位后，精调桩身竖直度，使搅拌轴保持垂直。
（2）启动搅拌钻机，钻头边旋转边向下钻进。同时，启动压力泵工作，边钻进边喷浆。
（3）钻至设计标高后停钻，关闭搅拌钻机，钻进结束。
（4）再次啟动搅拌钻机，钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆，使土体的水泥浆进行初步拌和。
（5）搅拌机提升至地面以下1 m时宜用慢速；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5 m处，待恢复供浆后再喷浆提升。
（6）根据设计要求需要在地面下一定深度范围内进行重复搅拌时，钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后，再反向边旋转、边喷浆、边提升，使受到搅动的土块被充分粉碎，土体和水泥浆能充分拌和均匀。
（7）根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
总结总之，水利工程软基处理属于隐蔽工程，如施工质量不好，便构成隐患且难以检查及补救。因此，紧抓施工环节，严格施工过程的管理是非常重要的，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。