论文部分内容阅读
摘要:该文结合苏州吴江区仪塔路、庞东路采用水泥搅拌桩处理软土地基时的施工质量控制与检测
关键词:水泥搅拌桩；施工要求；质量控制；检测
Abstract: This paper combines Suzhou Wujiang instrument, Pang East Road with cement mixing piles in treatment of soft subgrade construction quality control and detection
Keywords: cement mixing pile; construction; quality control; detection
文献标识码：A 文章编号：2095-2104（201中图分类号TQ639.2
前言
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。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。
1、水泥搅拌桩施工方法
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。
2、施工工艺流程
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。
3、施工控制
3.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
3.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
3.4为了确保桩体每米掺合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。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
3.5桩径0.5m，桩长6~10m不等，间距1.5m，桩体水泥掺量15%，约每立方米加固土体水泥用量280kg，所用的水泥（425#普通硅酸盐水泥）应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料，水泥浆液水灰比0.4~0.5。
3.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。
3.7为保证桩底施工质量，当浆液到达出浆口后，应喷浆座底30s，这样使浆液完全到达桩底端。对桩身上端（1/3~1/2）桩长范围，应采取复搅措施，将此范围内的浆液分两次喷入，使搅拌效果更佳。当喷浆口到达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀性密实。
3.8 在搅拌桩施工过程中采用"叶缘喷浆"的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，"叶缘喷浆"搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
3.9 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。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。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
3.10施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
3.11随时检查施工记录，对照施工工艺对每根桩进行质量评定，不合格的桩根据具体情况采取补救措施。
3.12选取一定数量的桩体开挖，检查桩体外观质量、搭接质量和整体性。
4、水泥搅拌桩现场质量检测
检测水泥搅拌桩质量所用的方法与检测其他桩一样，可采用多种手段进行。现场检测具有直观、工效高、代表性强、避免取样运送过程的扰动等优点。但每一种方法都有一定的局限性，因此进行水泥搅拌桩检测时，我们拟采用多种方法综合评价，并辅以一定的室内试验。
针对水泥搅拌桩的需要，施工完成后的全面检查方法有：
（1）人工直接观察
基槽开挖后，组织人力对现场直接进行检查，可以了解桩的成形、桩径、缺桩强度、桩顶质量、桩位偏离等情况。在这些检查项目中除桩顶强度外，其余均用目测检查确定。桩顶强度除观察其搅拌均匀程度进行分析外，还可以采用简易检测法，即用一根长度2m、直径16mm的平头钢筋，竖直立于桩顶，如用人力能压入10cm（龄期28d），表明施工质量有问题。
（2）桩身取样强度检验
施工前应针对现场地基土质进行室内水泥配比实验。桩体强度取90d无侧限抗压强度不小于1.5MPa，在成桩7d内采用轻便触探仪检查桩的質量，触探点应在桩径方向1/4处，抽检频率为2%。成桩28d后，按1%频率或每一工点不少于2根采用钻芯取样法对其进行终检。制桩后7d内可用轻便触探器对桩进行一般性检查。由于轻便触探器的检查结果只能定性而不能定量，因此，经轻便触探器检查后，如对某些桩体强度有怀疑时，则对这些桩身取样，进一步做更精确的检查，即用钻机对桩身取芯样，制成试块进行无侧限抗压强度试验，用以测定桩体强度。钻孔直径不小于108mm，以便保证制成的试块尺寸不小于50mm×50mm×50mm。
（3）静力触探
静力触探是将一点规格的圆锥形探头，按一定的速率压入土层中，量测土对探头的阻力，借以分析土的性质。在水泥搅拌桩检测中，静力触探除用于对桩体进行7d内静探外，还可用于对桩周土进行静探。静力触探测试结果可判定被探体（土层或桩体）的密实性、均匀性、地基处理前后的承载力、不排水的强度、压缩性质等，还可以用来计算出单桩承载力。
5、 结语
（1）水泥搅拌桩在软基处理中是比较常用的方法之一，所以在水泥搅拌桩整体施工时一定要加强管理，并委托监理部门，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量。
（2）对达到龄期成桩28d的水泥搅拌桩采用钻芯取样法、动力解探法等方法进行检测。其中钻芯取样法可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度；动力解探法则是对整桩的一次全面的验收检查，从而保障水泥搅拌桩的施工质量。
作者简介：吕伟明(1979.02-)，男，江苏吴江人，工程师，学士，研究方向：项目管理。
关键词:水泥搅拌桩；施工要求；质量控制；检测
Abstract: This paper combines Suzhou Wujiang instrument, Pang East Road with cement mixing piles in treatment of soft subgrade construction quality control and detection
Keywords: cement mixing pile; construction; quality control; detection
文献标识码：A 文章编号：2095-2104（201中图分类号TQ639.2
前言
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。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。
1、水泥搅拌桩施工方法
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度。但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。
2、施工工艺流程
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。
3、施工控制
3.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
3.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
3.4为了确保桩体每米掺合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。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
3.5桩径0.5m，桩长6~10m不等，间距1.5m，桩体水泥掺量15%，约每立方米加固土体水泥用量280kg，所用的水泥（425#普通硅酸盐水泥）应符合设计要求，并有产品合格证，并经室内检验合格才能使用，严禁使用受潮、结块变质的加固料，水泥浆液水灰比0.4~0.5。
3.6水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟，喷浆压力不小于0.4MPa。
3.7为保证桩底施工质量，当浆液到达出浆口后，应喷浆座底30s，这样使浆液完全到达桩底端。对桩身上端（1/3~1/2）桩长范围，应采取复搅措施，将此范围内的浆液分两次喷入，使搅拌效果更佳。当喷浆口到达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀性密实。
3.8 在搅拌桩施工过程中采用"叶缘喷浆"的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中。长期使用证明，"叶缘喷浆"搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
3.9 施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。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。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
3.10施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
3.11随时检查施工记录，对照施工工艺对每根桩进行质量评定，不合格的桩根据具体情况采取补救措施。
3.12选取一定数量的桩体开挖，检查桩体外观质量、搭接质量和整体性。
4、水泥搅拌桩现场质量检测
检测水泥搅拌桩质量所用的方法与检测其他桩一样，可采用多种手段进行。现场检测具有直观、工效高、代表性强、避免取样运送过程的扰动等优点。但每一种方法都有一定的局限性，因此进行水泥搅拌桩检测时，我们拟采用多种方法综合评价，并辅以一定的室内试验。
针对水泥搅拌桩的需要，施工完成后的全面检查方法有：
（1）人工直接观察
基槽开挖后，组织人力对现场直接进行检查，可以了解桩的成形、桩径、缺桩强度、桩顶质量、桩位偏离等情况。在这些检查项目中除桩顶强度外，其余均用目测检查确定。桩顶强度除观察其搅拌均匀程度进行分析外，还可以采用简易检测法，即用一根长度2m、直径16mm的平头钢筋，竖直立于桩顶，如用人力能压入10cm（龄期28d），表明施工质量有问题。
（2）桩身取样强度检验
施工前应针对现场地基土质进行室内水泥配比实验。桩体强度取90d无侧限抗压强度不小于1.5MPa，在成桩7d内采用轻便触探仪检查桩的質量，触探点应在桩径方向1/4处，抽检频率为2%。成桩28d后，按1%频率或每一工点不少于2根采用钻芯取样法对其进行终检。制桩后7d内可用轻便触探器对桩进行一般性检查。由于轻便触探器的检查结果只能定性而不能定量，因此，经轻便触探器检查后，如对某些桩体强度有怀疑时，则对这些桩身取样，进一步做更精确的检查，即用钻机对桩身取芯样，制成试块进行无侧限抗压强度试验，用以测定桩体强度。钻孔直径不小于108mm，以便保证制成的试块尺寸不小于50mm×50mm×50mm。
（3）静力触探
静力触探是将一点规格的圆锥形探头，按一定的速率压入土层中，量测土对探头的阻力，借以分析土的性质。在水泥搅拌桩检测中，静力触探除用于对桩体进行7d内静探外，还可用于对桩周土进行静探。静力触探测试结果可判定被探体（土层或桩体）的密实性、均匀性、地基处理前后的承载力、不排水的强度、压缩性质等，还可以用来计算出单桩承载力。
5、 结语
（1）水泥搅拌桩在软基处理中是比较常用的方法之一，所以在水泥搅拌桩整体施工时一定要加强管理，并委托监理部门，实行全天候、全方位旁站，以确保施工质量。
（2）对达到龄期成桩28d的水泥搅拌桩采用钻芯取样法、动力解探法等方法进行检测。其中钻芯取样法可以通过芯样的抗压强度试验掌握桩体的强度；动力解探法则是对整桩的一次全面的验收检查，从而保障水泥搅拌桩的施工质量。
作者简介：吕伟明(1979.02-)，男，江苏吴江人，工程师，学士，研究方向：项目管理。