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摘 要：随着城市建设的快速发展，新设备、新材料的不断推出,水泥搅拌桩的施工工艺也在不断更新进步,其经济性更加明显,应用范围必将进一步扩大,对提高公路建设质量起到更大的作用。本文针对广州国际生物岛螺旋路水泥搅拌桩施工技术进行了探讨。
关键词：水泥搅拌桩；施工技术；质量管理
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
广州国际生物岛位于广州东南端，珠江后航道仑头水道与官洲水道交汇而形成的官洲岛上，距广州市中心约12公里。东面与长洲岛隔江相望，西北面为海珠区万亩果园，南面是广州大学城。官洲岛是珠江冲积岛屿，全岛除自然村和少数企业建成区外，其它部分均为果园和耕地。
螺旋路为城市交通性次干道，是生物岛内的主要交通通道。本工程道路全长1726.667米，其中东西向的中央大道段长1020米，起止里程为ZY0+080~ZY1+100，规划路宽30米，双向六车道；南北向的岗头路段长706.667米，起止里程为GT0+080~GT0+786.667，规划路宽30米，双向四车道。本工程主要包括上述路段的道路、排水（包含雨水和污水）、供水以及交通和照明预留预埋管道工程。
2 设计要求
本工程软土范围主要集中在中央大道K0+080-K0+210、K0+581-K0+660、K0+730-K0+811路段、岗头路G0+080-G0+166、G0+720-G0+750路段，平均约14米，淤泥层最厚处达19米，采用水泥搅拌桩进行软基处理，根据设计要求，搅拌桩桩径为50cm，桩距1.5m，按正三角形布置。水泥掺入量暂定为55kg/m，42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.55，桩体28天强度大于1.0MPa。采用四搅四喷工艺，桩尖需穿透软弱土层，进入持力层50cm，桩体的最大长度不大于18m，总桩数9136条。
3 搅拌桩施工
3.1 施工工艺
（1）施工工艺流程图（见图1）
图1 施工工艺流程图
（2）施工技术指标（见表1）
表1 施工技术指标
3.2 施工安排
3.2.1施工准备
（1）现场准备：搅拌桩施工场地应事先平整，清除地上的树根和生活垃圾等；当遇到地下障碍（大块石、房屋基础等），则用风炮打碎，并按1：1放坡挖走，回填石粉，不得回填杂土；查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施，作好供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、運输通道等施工准备。
（2）测量准备：放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定位，移动钻机要准确对孔，对孔误差不得大于50mm，并报监理复核。根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。
（3）试桩：目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。试桩数量按照设计要求，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验应取地基原状土作室内配比实验和现场工艺性成桩实验，要求28d桩身无侧限抗压强度不小于设计要求。
3.2.2 水泥搅拌桩的施工布置
为了将工期控制在60天内，本工程计划在高峰期投入15台搅拌桩机，配备施工管理人员4人，施工测量人员2-4人，每台桩机配备4名工人。主要施工机械如表2：
表2 施工机械
3.3 水泥搅拌桩施工过程
（1）定桩位：按甲方提供的现场控制点，用全站仪放线，配合钢尺丈量、竹签定位，并经甲方及监理人员验收后施工。
（2）钻杆长度标定：开工前或因故长度发生变化时，必须用钢尺对钻杆进行标定。
（3）桩垂直度控制：按合理的操作技术要求将钻架调直，确保桩垂直度误差小于1.0%。
（4）桩深度控制：制桩深度除考虑设计及试桩确定深度外，还应视实际地层变化、工作电流高低和下沉速度快慢等具体情况进行施工。必要时应及时报请甲方及现场监理人员共同决定。
（5）座底：搅拌头下沉至桩端时，原位旋转喷浆时间不小于30秒。
（6）淤泥层：为确保水泥土强度满足设计要求，在搅拌速度不变等情况下，通过提高注浆泵电机转速增加水泥浆喷入量。
（7）配浆：按施工配合比计算出每桶加水量（在桶内做出标记）、水泥量及外掺剂量，加料准确、搅拌均匀，时间不小于3分钟，并经过筛后使用，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。
（8）单桩水泥掺入量：根据标定的泵浆量和搅拌次数及桩长长度，计算每喷搅一次的耗浆量，如与设计不符时，则在下次喷搅过程中及时进行调整，直至每米耗浆量符合设计要求的水泥掺入量。
（9）预搅下沉前，先启动压浆泵，检查各管路是否畅通，有无泄漏，如有异常，应及时排除。下沉速度速度控制在1.0～1.2m/min之间。
（10）整个制浆过程确保边喷浆、边搅拌、边提升连续性作业，并经常观察输浆管脉动情况，以及有关仪表和集料斗中浆量变化，以判断管路是否畅通，喷浆是否正常。最后一次提升搅拌时采用慢速提升，提升速度应不大于0.5m/min ，当喷浆口达到桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒。
3.4 水泥搅拌桩施工注意事项
（1）深层搅拌机应基本垂直于地面，要注意平整度和导向垂直度。当地面土质松软、低洼环境下施工时，场地要铺填平整压实。
（2）水泥浆不能离析，要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛。为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。
（3）要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利于水泥浆均匀搅拌。
（4）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉50cm再继续成桩。若停机超过3小时，应先拆除输浆管路，清洗输浆管路。
（5）对于土层加固搅拌桩，相邻两桩施工间隔时间不得超过12小时。
（6）深层搅拌机冷循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。
（7）深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负荷载太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢升降速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启电机。
4 水泥搅拌桩质量保证措施
（1）根据据设计图纸与施工组织设计，做好技术交底，严格按照施工技术指标及施工过程的质量控制措施控制施工质量。
（2）深层搅拌桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比，水泥加固土的掺入比和外加剂的品种掺量，必须符合设计要求。
检验方法：检查出厂证明、合格证试验报告及施工记录。
（3）深层搅拌桩的深度、断面尺寸、桩身强度必须符合设计要求。
检验方法：成桩7天后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停灰面以下0.5米），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%。
荷载试验：达到28天龄期后进行单桩复合地基竖向抗压静载荷试验（即承载版试验），要求复合地基承载力达到100Kpa，检测数量位总桩数的0.5%-1%。
桩身取样强度检验：成桩28天后，采用双管单动取样器钻取芯样，鉴定持力层土性，评价搅拌均匀性，做水泥土无侧限抗压强度试验，要求其推算90天无侧限抗压强度达到1.0MPa。芯样直径不宜小于80mm，钻入持力层深度不应小于3倍桩径。检测数量为总桩数的0.5%。
桩体达到60天龄期，并完成桩径、桩长和布桩原则检查后方可进行路堤填土施工。
5 消防及施工安全保证措施
5.1 消防安全
（1）责任制和资料：落实治安防火责任人，防火领导小组要每天进行有针对性的消防安全检查；避免发生山林火灾。
（2）制度：必须对职工进行上岗前和日常的法纪及防火安全教育，严格执行防火检查登记。
（3）消防器材：必须按规范设立临时消防供水系统，配备足够的灭火器材，器材挂置符合规范并应经常保养。
（4）油类等易燃物资应设专人管理
（5）现场保卫24h值班，工人下班后，保卫应每隔1小时巡查一次。
5.2施工安全
本工程文明安全管理，将在项目经理部的领导下，树立“三不伤害”观念，健全各项劳动保护规章制度，按照GB/T19001-2003、GB/T24001-2004、GB/T28001-2001版标准，实行标准化、科学化管理，对参加这项工程的每个施工人员进行安全生产意识的教育，达到以标准规范人，以标准规范物，将人和物各种行为与状态存入微机，加以监督，控制，协调，来消除施工现场的不安全行为和不安全状态。
（1）分项工程及施工工序开工前必须逐级进行安全技术交底。安全技术交底应有书面资料（作业指导书或操作细则）。技术交底必须针对性强，并履行签字手续，保存资料，并按交底规定进行作业。
（2）特种作业人员必须进行专业培训，持证上岗。并登记造册，作为安全检查资料件。
（3）机械安全管理和安装验收制度。（各种施工机械、机具和电器设备，在安装前当按照规定的安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装；在投入使用前，应按规定进行验收；经验收合格才准投入使用；在不使用时，应当指定专人负责维护，保养，确保机械安全运作、特种设备要经劳动部门验收，发准用证。
（4）施工现场临时用电要有施工设计或方案，按规定检查验收。并健全安全用电管理制度和安全技术档案。临时用电应落实四项措施：第一，防止触电措施；第二，防止汛电措施 ；第三，实行安全电压措施；第四，实行三相五线制。
（5）做好围蔽、盖板、护栏等。各种安全装置都必须齐全有效，并不得擅自拆除或移动。
6 结束语
综上所述， 水泥搅拌桩的施工质量控制对软基处理的质量以及道路路基的质量有着直接的影响，因此在施工当中，现场施工管理者必须对水泥搅拌桩施工有很深的认识和管理方向，这样才能做好水泥搅拌桩的现场质量控制工作。
参考文献
[1] 陈振山，浅谈水泥搅拌桩公路软土路基施工技术[J].中国城市经济,2011年第20期
[2] 郭一敏, 水泥搅拌桩施工技术在软土路基中的应用[J].工程機械与维修,2009年03期
关键词：水泥搅拌桩；施工技术；质量管理
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
1 工程概况
广州国际生物岛位于广州东南端，珠江后航道仑头水道与官洲水道交汇而形成的官洲岛上，距广州市中心约12公里。东面与长洲岛隔江相望，西北面为海珠区万亩果园，南面是广州大学城。官洲岛是珠江冲积岛屿，全岛除自然村和少数企业建成区外，其它部分均为果园和耕地。
螺旋路为城市交通性次干道，是生物岛内的主要交通通道。本工程道路全长1726.667米，其中东西向的中央大道段长1020米，起止里程为ZY0+080~ZY1+100，规划路宽30米，双向六车道；南北向的岗头路段长706.667米，起止里程为GT0+080~GT0+786.667，规划路宽30米，双向四车道。本工程主要包括上述路段的道路、排水（包含雨水和污水）、供水以及交通和照明预留预埋管道工程。
2 设计要求
本工程软土范围主要集中在中央大道K0+080-K0+210、K0+581-K0+660、K0+730-K0+811路段、岗头路G0+080-G0+166、G0+720-G0+750路段，平均约14米，淤泥层最厚处达19米，采用水泥搅拌桩进行软基处理，根据设计要求，搅拌桩桩径为50cm，桩距1.5m，按正三角形布置。水泥掺入量暂定为55kg/m，42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.55，桩体28天强度大于1.0MPa。采用四搅四喷工艺，桩尖需穿透软弱土层，进入持力层50cm，桩体的最大长度不大于18m，总桩数9136条。
3 搅拌桩施工
3.1 施工工艺
（1）施工工艺流程图（见图1）
图1 施工工艺流程图
（2）施工技术指标（见表1）
表1 施工技术指标
3.2 施工安排
3.2.1施工准备
（1）现场准备：搅拌桩施工场地应事先平整，清除地上的树根和生活垃圾等；当遇到地下障碍（大块石、房屋基础等），则用风炮打碎，并按1：1放坡挖走，回填石粉，不得回填杂土；查清地下管线的位置及确定架空电线的位置高度，做好临时截、排水设施，作好供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、運输通道等施工准备。
（2）测量准备：放线前对各控制点进行复核后，按设计图纸放线，准确定出各搅拌桩的位置；搅拌桩桩位应采用竹片或板条进行现场定位，点白灰定位，移动钻机要准确对孔，对孔误差不得大于50mm，并报监理复核。根据需要改动原设计位置的，需取得设计、监理等的同意后，方可执行。
（3）试桩：目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。试桩数量按照设计要求，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验应取地基原状土作室内配比实验和现场工艺性成桩实验，要求28d桩身无侧限抗压强度不小于设计要求。
3.2.2 水泥搅拌桩的施工布置
为了将工期控制在60天内，本工程计划在高峰期投入15台搅拌桩机，配备施工管理人员4人，施工测量人员2-4人，每台桩机配备4名工人。主要施工机械如表2：
表2 施工机械
3.3 水泥搅拌桩施工过程
（1）定桩位：按甲方提供的现场控制点，用全站仪放线，配合钢尺丈量、竹签定位，并经甲方及监理人员验收后施工。
（2）钻杆长度标定：开工前或因故长度发生变化时，必须用钢尺对钻杆进行标定。
（3）桩垂直度控制：按合理的操作技术要求将钻架调直，确保桩垂直度误差小于1.0%。
（4）桩深度控制：制桩深度除考虑设计及试桩确定深度外，还应视实际地层变化、工作电流高低和下沉速度快慢等具体情况进行施工。必要时应及时报请甲方及现场监理人员共同决定。
（5）座底：搅拌头下沉至桩端时，原位旋转喷浆时间不小于30秒。
（6）淤泥层：为确保水泥土强度满足设计要求，在搅拌速度不变等情况下，通过提高注浆泵电机转速增加水泥浆喷入量。
（7）配浆：按施工配合比计算出每桶加水量（在桶内做出标记）、水泥量及外掺剂量，加料准确、搅拌均匀，时间不小于3分钟，并经过筛后使用，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。
（8）单桩水泥掺入量：根据标定的泵浆量和搅拌次数及桩长长度，计算每喷搅一次的耗浆量，如与设计不符时，则在下次喷搅过程中及时进行调整，直至每米耗浆量符合设计要求的水泥掺入量。
（9）预搅下沉前，先启动压浆泵，检查各管路是否畅通，有无泄漏，如有异常，应及时排除。下沉速度速度控制在1.0～1.2m/min之间。
（10）整个制浆过程确保边喷浆、边搅拌、边提升连续性作业，并经常观察输浆管脉动情况，以及有关仪表和集料斗中浆量变化，以判断管路是否畅通，喷浆是否正常。最后一次提升搅拌时采用慢速提升，提升速度应不大于0.5m/min ，当喷浆口达到桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒。
3.4 水泥搅拌桩施工注意事项
（1）深层搅拌机应基本垂直于地面，要注意平整度和导向垂直度。当地面土质松软、低洼环境下施工时，场地要铺填平整压实。
（2）水泥浆不能离析，要严格按照设计的配合比配置，水泥要过筛。为防止水泥浆离析，可在灰浆机中不断搅动，待压浆前才将水泥浆倒入料斗中。
（3）要根据加固强度和均匀性预搅，软土应完全预搅切碎，以利于水泥浆均匀搅拌。
（4）在成桩过程中，凡是由于电压过低或其它原因造成停机，使成桩工艺中断的，为防止断桩，在搅拌机重新启动后，将深层搅拌叶下沉50cm再继续成桩。若停机超过3小时，应先拆除输浆管路，清洗输浆管路。
（5）对于土层加固搅拌桩，相邻两桩施工间隔时间不得超过12小时。
（6）深层搅拌机冷循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水和回水温度，回水温度不应过高。
（7）深层搅拌机的入土切削和提升搅拌，负荷载太大及电机工作电流超过额定值时，应减慢升降速度或补给清水，一旦发生卡钻或停钻现象，应切断电源，将搅拌机强制提起之后，才能重启电机。
4 水泥搅拌桩质量保证措施
（1）根据据设计图纸与施工组织设计，做好技术交底，严格按照施工技术指标及施工过程的质量控制措施控制施工质量。
（2）深层搅拌桩使用的水泥品种、标号、水泥浆的水灰比，水泥加固土的掺入比和外加剂的品种掺量，必须符合设计要求。
检验方法：检查出厂证明、合格证试验报告及施工记录。
（3）深层搅拌桩的深度、断面尺寸、桩身强度必须符合设计要求。
检验方法：成桩7天后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停灰面以下0.5米），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%。
荷载试验：达到28天龄期后进行单桩复合地基竖向抗压静载荷试验（即承载版试验），要求复合地基承载力达到100Kpa，检测数量位总桩数的0.5%-1%。
桩身取样强度检验：成桩28天后，采用双管单动取样器钻取芯样，鉴定持力层土性，评价搅拌均匀性，做水泥土无侧限抗压强度试验，要求其推算90天无侧限抗压强度达到1.0MPa。芯样直径不宜小于80mm，钻入持力层深度不应小于3倍桩径。检测数量为总桩数的0.5%。
桩体达到60天龄期，并完成桩径、桩长和布桩原则检查后方可进行路堤填土施工。
5 消防及施工安全保证措施
5.1 消防安全
（1）责任制和资料：落实治安防火责任人，防火领导小组要每天进行有针对性的消防安全检查；避免发生山林火灾。
（2）制度：必须对职工进行上岗前和日常的法纪及防火安全教育，严格执行防火检查登记。
（3）消防器材：必须按规范设立临时消防供水系统，配备足够的灭火器材，器材挂置符合规范并应经常保养。
（4）油类等易燃物资应设专人管理
（5）现场保卫24h值班，工人下班后，保卫应每隔1小时巡查一次。
5.2施工安全
本工程文明安全管理，将在项目经理部的领导下，树立“三不伤害”观念，健全各项劳动保护规章制度，按照GB/T19001-2003、GB/T24001-2004、GB/T28001-2001版标准，实行标准化、科学化管理，对参加这项工程的每个施工人员进行安全生产意识的教育，达到以标准规范人，以标准规范物，将人和物各种行为与状态存入微机，加以监督，控制，协调，来消除施工现场的不安全行为和不安全状态。
（1）分项工程及施工工序开工前必须逐级进行安全技术交底。安全技术交底应有书面资料（作业指导书或操作细则）。技术交底必须针对性强，并履行签字手续，保存资料，并按交底规定进行作业。
（2）特种作业人员必须进行专业培训，持证上岗。并登记造册，作为安全检查资料件。
（3）机械安全管理和安装验收制度。（各种施工机械、机具和电器设备，在安装前当按照规定的安全技术标准进行检测，经检测合格后方可安装；在投入使用前，应按规定进行验收；经验收合格才准投入使用；在不使用时，应当指定专人负责维护，保养，确保机械安全运作、特种设备要经劳动部门验收，发准用证。
（4）施工现场临时用电要有施工设计或方案，按规定检查验收。并健全安全用电管理制度和安全技术档案。临时用电应落实四项措施：第一，防止触电措施；第二，防止汛电措施 ；第三，实行安全电压措施；第四，实行三相五线制。
（5）做好围蔽、盖板、护栏等。各种安全装置都必须齐全有效，并不得擅自拆除或移动。
6 结束语
综上所述， 水泥搅拌桩的施工质量控制对软基处理的质量以及道路路基的质量有着直接的影响，因此在施工当中，现场施工管理者必须对水泥搅拌桩施工有很深的认识和管理方向，这样才能做好水泥搅拌桩的现场质量控制工作。
参考文献
[1] 陈振山，浅谈水泥搅拌桩公路软土路基施工技术[J].中国城市经济,2011年第20期
[2] 郭一敏, 水泥搅拌桩施工技术在软土路基中的应用[J].工程機械与维修,2009年03期