水泥搅拌桩施工总结范文

导语：如何才能写好一篇水泥搅拌桩施工总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

钉形与双向水泥搅拌桩处理。施工时必须通过试桩掌握满足设计桩身强度要求的各种技术参

数，以指导后续施工。

关键词：钉形与双向水泥搅拌桩技术参数后续施工

中图分类号：TQ172文献标识码：A

一、工程概况

在软粘土地基施工中，水泥搅拌桩施工是常见的处理方法之一，它主要特点是：工期比

较合理，施工时低压操作，安全可靠，少污染，无振动，无噪声，对周围环境及建筑物无不

良影响。本工程设计在箱涵及其两侧路段采取钉形与双向水泥搅拌桩处理。

钉形与双向搅拌桩采用湿喷法、双向搅拌。搅拌桩钻头如图1所示，搅拌桩顶部结构设

计如图2所示。主要技术指标为：

（1）钉形与双向水泥搅拌桩直径为0.7m，箱涵基底处理桩间距为1.5m，路基处理区

段桩间距为2m，过渡段桩间距为2.5m，搅拌桩在平面上呈正方形布置，处理段长度为40m，

两侧过度段长度各取20m。

（2）搅拌桩桩径为0.7m，水泥掺量为100kg/m，扩大头深度及桩径均为1.0m，水泥掺

量为200kg/m。

（3）设计要求28天龄期钻孔取芯，检测数量为总桩数的0.5%，取芯时同步做标准贯

入试验。钻芯取样试块（边长70.7mm立方体）在28天龄期的抗压平均值应大于0.8Mpa。

每根检测桩必须在桩身的上部、中部、下部三个点做取芯试验。

图1双向水泥搅拌桩钻头示意图

图2搅拌桩顶部构造设计图

二、典型施工段落选取及目的

根据施工进度安排，选择典型施工段落分别进行了25m和18m桩的试搅，试验以确定满

足设计桩身强度要求的各项技术参数为目的，这些技术参数主要有：水泥浆水灰比、钻杆下

沉和提升速度、喷浆压力、搅拌机转速、进入持力层电流等。确定确实可行的各项技术参数，

以便指导后续大规模施工。

三、施工准备

1、材料

钉形与双向搅拌桩采用普通硅酸盐水泥，强度等级为PO42.5，其质量应符合《硅酸盐

水泥，普通硅酸盐水泥》GB/T175－200标准。

2、原地面处理

原地面清表、碾压并作出路拱，以便雨天作业面不积水。

3、施工放样

首先用极坐标法对控制点放样，再根据控制点用经纬仪配合钢尺对各桩位放样，并做好

标记，桩位放样遵循“一放，二复”原则，确保桩位准确。

4、试验准备

（1）原材料（水泥）送检，所用水泥3天抗压强度≥3.5MPa、抗折强度≥17.0MPa，

28天抗压强度≥6.5MPa、抗折强度≥42.5MPa，且各项化学成分均满足要求。

（2）根据以往类似工程，暂定水泥浆水灰比为0.5，配制出水泥浆密度为1.78g/m3。

5、设备情况

投入主要机械设备：深层搅拌桩机（2台）、水准仪（2台）、全站仪（1台）、深层

搅拌桩监测仪（2台）、压力表（2台）。

四、施工工艺

1、施工流程

桩机就位（设备检查）灰浆制备钻进喷浆到底提升搅拌（扩大头处叶片反压）

重复喷浆搅拌重复提升搅拌记录成桩

2、桩机就位

搅拌机械运至工地后，先行安装调试，待内外钻杆旋转、浆泵及计量设施一切调试正常

后再就位。移机时，由专人指挥，用水平尺和定位测锤校准桩机。当地面起伏不平时，采用

人工平整或填实整平场地，使桩机水平，搅拌机铅直，倾斜率小于0.5%。为了保证桩位准

确，必须使用定位卡，桩位对中误差不大于±50mm。

3、灰浆制备

水泥搅拌桩的浆液，采用强度等级42.5的普通硅酸盐水泥，水泥浆液配制严格按配

比数据控制好水灰比，制备好的水泥浆不得放置过长，浆液在灰浆搅拌机中要不断搅拌，送

浆时将制备好的水泥浆液送入集料斗内。

4、喷浆成桩

（1）将搅拌头中心对准桩位，先启动内钻杆电机并下沉钻杆，当喷浆口至地面下0.3m

时，启动浆泵开始喷浆。

（2）当反向叶片至地面时启动外钻杆电机，待转速正常后，边旋转边切土下沉边喷浆

直至加固深度。

（3）下沉速度控制在0.7-0.8m/min，内钻杆转速≥50r/min；外钻杆转速≥70r/min，

下沉时喷浆压力为0.25～0.4Mpa。

（4）在桩底持续喷浆搅拌10一20秒后关闭浆泵，边旋转搅拌土体边提升钻杆至地面，

提升速度控制在0.9～1m/min。

（5）接近桩顶1.0m范围内，采用叶片反压搅拌，使叶片伸展，以便形成扩大头，并需

进行二次喷浆搅拌，以满足口大头处200Kg/m的水泥参入量，桩体上部0.5m以内反压搅拌

进行捣实。

（6）关闭电源，移动设备，重复以上步骤进行下一根桩的施工。

五、质量保证施工措施

1、水泥浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析、不得放置过长(时间不

超过2h)，浆液倒入时加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。

2、供浆连续，拌和均匀。因故停浆，将喷浆搅拌机下沉至停浆面以下1.0m，待恢复供

浆后再进行喷浆。如因故停机超过3h，先拆卸输浆管路，清洗后备用。

3、搅拌机提升至地面以下2m时宜用慢速，当喷浆口即将达到设计要求标高时，停止

提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。

4、预搅下沉速度由电流监测表控制，工作电流不大于额定值。当钻杆进入淤泥质土层，

电流明显增大时，适当减小下降速度，并增加喷浆量。有时由于深度大，土质粘，造成堵管，

予以疏通。疏通管道后，在上下1m的范围内复喷复搅，以防断桩。为了加强桩顶强度，所

有桩都要在设计桩顶以下1m范围内复搅，在桩底喷浆时间不少于20s，使浆液完全达到桩

端。

5、通过在机架悬挂垂线控制垂直度，并通过千斤顶调整机座支腿确保机架垂直，使搅

拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差小于50mm。

6、施工中，重点检查搅拌头转数、提升速度及水泥浆的配合比是否达到设计要求，施

工记录必需详尽完善，由专人负责，深度记录误差不得大于5cm，时间误差不得大于5s。现

场使用密度仪对每罐浆液进行密度检测。深层探测仪核检打设深度、喷浆量及喷浆连续性，

每根桩完成后，及时查看成桩小票。

7、喷浆搅拌时，搅拌机操作工与送浆工应集中注意力，相互配合。施工中主要控制每

米水泥喷入量，必须由操作熟练的工人控制阀门，保证喷入均匀，才能形成完整的桩体；还

要加强施工中操作手的配合，保证桩底、桩头的质量，下沉喷浆搅拌时一定要用慢档，保证

搅拌均匀。

8、正式施工前，每台桩机确定各种施工参数，深层探测仪、灰罐和搅拌机不能随意变

动。

六、建议及结论

1、每隔三天检修一次压浆泵橡胶垫圈，发现破损时，要及时更换，防止压浆压力不足。

2、遇到较硬地层时，操作人员不得盲目强行下沉，此时要提升钻头，在刀片处焊接

耙齿，并通过加大喷浆量降低下沉速度，慢慢穿透硬层。

3、送浆管不宜过长，且做好防护固定措施，防止爆管。

篇2

关键词：铁路、公路路基；软基处理；水泥搅拌桩技术

Abstract:A common method of reinforcing soft soil subgrade of railway, highway is the cement mixing pile and mixing pile, this paper introduces the cement mixing pile, mortar mixing pile the principle and scope of use, combined with an engineering example, the cement mixing pile, mortar mixing technology points of the pile in the construction process are analyzed, thus the paper summarized the experience in mixing technology foundation treatment of soft base construction.

Keywords：highway subgrade；Treatment of soft soil foundation of railway；cement mixing pile

中图分类号：TU74

水泥搅拌桩搅拌技术大多应用于公路建设施工过程中的软土路基处理上，由于存在施工技术、工程造价等诸多方面原因的限制，一些诸如挖除置换、桩基穿越、人工加固等传统的施工方法，已经不能够满足情况日益复杂的施工需要。对于软土路基进行加固是最佳的处理方法，即最大限度的使用原状土的承载能力及其他的力学性能，利用水泥搅拌等方法进行原位加固。

1.水泥搅拌桩技术概述

水泥搅拌桩是以水泥作为固化剂主剂的一种处理软土路基的有效方法，运用搅拌桩将水泥喷进土体，同时进行充分的搅拌，使水泥与土二者发生一连串的物理化学反应，从而促使软土硬结以提高基础强度。经过处理后的软土基础，有很显著的加固效果，能够快速的使用到工程中去。水泥砂浆搅拌技术广泛使用于淤泥、淤泥质土、泥炭土以及粉土土质的处理上。

这种搅拌桩从材料的喷射状态上可以分成湿法和干法两种搅拌方式，也称“喷浆法”和“喷粉法”。湿法以搅拌水泥浆为主，易于对水泥浆进行均匀搅拌，但是使水泥土硬化的时间比较长；而干法则以搅拌水泥干粉为主，硬化水泥土的时间相对湿法比较短，还能够加强水泥桩之间的强度，但是干法的搅拌均匀性相对湿法欠佳，难以进行全程的重复搅拌。目前，我国的水泥搅拌桩施工大多采用湿法，例如广昆铁路DK1013+770~+850以及DK1014+195~255两端软土路基就是采用水泥搅拌桩加固处理中的湿法工艺。从主要的使用方法上分成单轴搅拌、双轴搅拌以及三轴搅拌三种搅拌方式。

利用水泥搅拌桩对软土路基进行处理能够最大程度的减少总沉降量，还能够最大程度的承受加荷速率、抗侧向变形能力强以及最大程度的缩短施工期等优点，因而这种技术目前广发的应用于公路建设尤其是高速公路建设领域。但是由于技术条件等限制，水机搅拌桩对题软土路基也存在着许多不足，如使用的水泥量难以控制、搅拌出的水泥均匀性以及强度难以控制、水泥的沉降量达不到设计意图中的减少量，从而影响加固效果等等。

2.结合实例浅谈水泥搅拌桩技术

下面结合某工程实例，针对水泥搅拌桩在施工过程中的技术要点进行分析。

2.1工程概况。工程地处广州市某地，地质条件较差，修建路段为软土路基。根据钻孔所得的地质资料，该地段主要受力层由上而下一次为平均层厚为1.3m的耕植土、流塑状且局部夹淤泥图层平均厚度为7.4m~10.4m的灰黑色淤泥、底部夹薄层粉细砂平均厚度为0m~2m的软塑状亚粘土以及含少量黏粒地基承载力为180kPa平均厚度为3m~13.7m的饱和中密砂砾层。该路段由于有呈流软塑状的淤泥和淤泥质土，无法满足地上载荷对于路基的要求，因而需要进行软土路基处理，进行水泥搅拌桩搅拌。

2.2施工准备。首先，对施工场地进行场地平整，清理桩位附近地上、地下如大块石、树根、生活垃圾等一切障碍。在场地低洼处回填粘土。其次，采用合格的R32.5级级普通硅酸盐袋装水泥，且方便计量。由于提供水泥的生产厂家已不生产32.5级水泥，且该地段的地下水呈弱酸性，能够对混凝土造成腐蚀，因而采用R42.5级普通袋装抗侵蚀硅酸盐水泥。另外，使用前，将水泥送到中心实验室检验。再次，将投入使用的水泥搅拌桩配备电脑记录仪和打印设备，便于随时了解和掌握水泥浆使用量和搅拌桩的喷浆均匀状况。工程监理师每天采集电脑记录仪数据进行记录。采用"叶缘喷浆"的搅拌头，从而能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。最后，工程监理师和项目经理检查验收水泥搅拌桩是否具备良好及稳定的性能，钻机是否合格可以开工。

2.3施工流程。原地面处理桩位放样钻机就位检验、调整钻机送风、启动记录仪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。

2.4施工控制。首先，在水泥搅拌桩工作之前，要做好测量放样、平整地面、清除障碍物等工作，并用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可让水泥搅拌桩开始工作。其次，在主机上悬挂吊锤一个，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制，以保证水泥搅拌桩状体垂直程度符合规范要求；重点对每根成型的搅拌桩的水泥用量、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进行检查。再次，施工前要确定水泥搅拌配合比，在施工现场取待加固地基图样，按施工设计要求进行配比试验，确定浆液最优配合比，按照理论要求，水灰比一般控制在0.45～0.50、水泥掺量15％、每米掺灰量53kg、高效减水剂0.5％。现场实际施工配合比根据取样试验结果，按照最优配合比确定。

除此之外，水泥搅拌桩在第一次下钻可待浆下钻，但是喷浆量应小于总量的1/2，且第一次下钻和提钻必须一律采用抵挡操作，以避免堵管。第一次提钻喷浆时要在桩底部停留30秒磨桩端，余浆上提过程中要全部喷入桩体，停留时间30秒在桩顶部位进行磨桩头，以保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量。

最后，严格控制喷浆时间和停浆时间，开钻后应连续作业，不得中断喷浆。 如若在施工中发现喷浆量不足，应按要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；f钻进速度、提升速度；g浆液流量；h每米喷浆量和外掺剂用量；i复搅深度。

2.5 质量检验。7天后采用轻便触探法检验水泥搅拌桩成桩是否合格。用轻便触探器附带的勺钻，从成桩桩身中心钻孔，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。进行触探实验，轻便触探的深度一般不超过4m,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。成桩28天后，利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。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。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。外观鉴定，桩体是否圆匀，是否有无缩颈和回陷现象。搅拌是否均匀，凝体有无松散。群桩桩是否顶齐，间距是否均匀。

3.水泥搅拌桩经验总结

利用水泥搅拌桩处理软基，对软土路基进行加固，在技术上是可行的，且施工质量及效果符合要求，成桩承载力和稳定性得到了较大的提高。利用水泥搅拌桩技术处理软基关键在于水泥的用量及控制、桩端进入持力层，还应采用"叶缘喷浆"的搅拌头，从而能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。利用水泥搅拌桩技术处理软基，搅拌桩的施工技术参数应当通过现场试桩的方式确定。此外，在水泥搅拌桩的工作过程中，做好施工准备，清理施工障碍，使用合格的材料，搅拌桩每次工作前应仔细检查机器性能，严格按照施工要求文明施工，防止水泥造成的环境污染。

结论

篇3

关键词:水泥搅拌桩;现场施工;管理控制

中图分类号： TU721+.2 文献标识码： A 文章编号：

随着国内高速公路不断的建设,高速公路工程管理的不断完善,对于工程施工质量的检验标准也不断的提高,水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工工艺已相对成熟和完善,但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识,使得其施工质量越来越令人担心,让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度,但最终大多数收效甚微,本文通过多年的软基施工管理经验,总结出了一些结论,希望能与大家共同探讨。

一、施工前准备工作

1、施工机械的和电脑记录仪的选配

1、1目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种:一种是武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机,此桩机最大施工深度一般为18米以下,其施工转速与下钻的速度成正比例关系,由于其施工底盘高度的限制,当用于水泥搅拌桩施工时最多只能配置4个搅拌刀片,其行走部分采用液压腿,十分灵活,工作效率相对较高,适用于施工桩长较短,土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落,当土质为纯淤泥时,建议不采用。一种是上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机,其行走部分采用轴管,移动起来比较困难,每次移动都需要枕木铺垫调平桩机,垂直度控制起来也较麻烦。其下钻速度主要靠卷扬机的转速来控制,当遇到局部硬层时只能靠加大动力头重量和增加竖向破土刀片来穿透它。为增加水泥搅拌桩的均匀程度,当遇到土质较差的段落时可视情况将钻杆上的刀片增加至6~8个。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。

1、2 电脑记录仪的选配从施工资料的规范化角度考虑,电脑让每一根桩的施工资料清晰完整,给人一种安全的寄托。但从现场施工控制的角度上来考虑,电脑只不过是一个摆设罢了,它让领导安心,实际上目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外,其他根本是一无是处。但如果真要让电脑起到一部分的控制作用,那就要注意选配电脑了。①首先要求电脑内的时间必须为北京时间,由厂家统一设定,不允许有自行调整的功能;②电脑必须取消存储功能,施工过程中采用实时打印,当下一根开始时上一根的资料自动消失;③深度计经检查准确无误;④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条,不可私动。

2、施工场地及其他准备

2、1 施工场地一定要平整,且在一侧要开挖排水边沟,保证雨季场地不积水,给桩机组创造一个好的施工环境。

2、2 对于沟塘回填的路段,回填土每层填厚不得大于50cm,压实度不得小于70%,且不大于85%,以保证水泥搅拌桩的成桩效果。

2、3 建好水泥库,水泥库净面积不得小于42平方米,同时最大库存量不得小于80吨,确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。

2、4 在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线,在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。

二、施工技术控制

1、确定持力层必须准确,桩体一般最多以进入持力层50cm为宜,不宜过深,否则将会产生三个方面的危害:①由于底部压力过大,水泥浆无法渗入,底部无法成桩,最终导致桩长不足②由于底部一般多为粘土或亚粘土,土质过硬,带浆下钻困难或无法下钻,土体无法拌碎。当不带浆下钻时,土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况,土体与钻头形成一个圆柱体形状,造成积压桩内土体,发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。③水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆,如果进入持力层过深,为防止下钻堵管只能一直喷浆,但由于底部下钻速度其慢无比,导致底部水泥浆用量严重过多,造成水泥浆顺着钻杆溢出地面,且直接缩短了桩体的施工时间。

2、为保证桩体搅拌均匀,桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片,且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片,同时保证桩体的竖向搅拌效果,竖向搅拌刀片长度>5cm,宽度≥2cm。

3、在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工时桩机倾斜,最终导致检测时桩体无法检测到底,到时候桩体质量固然再好也是惘然。

4、为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足,且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度,可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成;当桩长较短时也可一次拌制2~3根桩所需的水泥浆,使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。

5、当施工过程中发现地层某深度出现硬层时,可根据地质情况进行相应的处理:①当此段硬层小于50cm时,若下钻相对比较容易,可稍稍放大回浆量,短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难,不得任其缓慢钻进,一方面要及时增大回浆量,另一方面要在动力头上加大配重,并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片,使其能够迅速穿透此段硬土层。②当此段硬层大于50cm时,可将此土层作为持力层,无须继续深入。防止此段土层难于拌碎,水泥浆深入困难,最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

6、为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性,针对上海和宜兴产的STB-1类形的桩机施工时必须限定每延米的施工时间,一般每延米的施工时间控制在≥4分钟/每米,此施工时间是指在正常施工情况下,当地质较复杂时,应适当增加施工时间。

篇4

摘要：水泥搅拌桩工程常用于公路、机场、高层建筑基础的处理加固工程中。本文介绍了水泥搅拌桩工程中的施工场地和其他准备工作，分析了施工过程中的质量控制，探讨了施工后的质量检测控制要点。

关键词：水泥搅拌桩；施工；质量控制

随着国内高速公路的不断建设，公路工程管理的持续改进，工程的施工质量检验标准也在不断的提高，水泥搅拌桩工程常见的用于公路，机场，高层建筑基础的处理加固工程中。虽然建设过程和施工工艺已相对成熟和完善，但管理者对水泥搅拌桩的进一步了解，使施工质量越来越令人担心，总觉得让人很难控制施工质量。因此如何有效地控制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重要的目标。

一、施工场地和其他准备工作

（1）施工场地必须平整，以及对侧开挖排水沟，保证雨季场地上没有雨水滞留，给桩机的施工提供一个良好的建设环境。

（2）沟塘回填的路段，每层回填填土厚度不能超过五十厘米，压实度不得低于70%，且不超过85%，以保证水泥搅拌桩的成桩的效果影响。

（3）建立好水泥仓库，仓库水泥的净面积不少于42平方米，并在同一时间，最大的库存不低于80吨水泥，确保库存水泥的检验周期，防止雨季的情况下由于水泥的进场困难而导致的工程才停工。

（4）在桩机井架上准确地画出每米深度的标记线，在钻头落地的情况下，准确地确定出“零”位置的起点。

（5）将桩机钻头的横向搅拌叶片增加到6个，并在前方的井架和侧面上挂上垂直球，用红油漆标记出垂直球的中心位置。

（6）召集所有连续施工人员和桩机队长举行工程施工前技术交底会议，主要是落实施工技术交底，落实施工技术和施工过程管理系统，数据要是统一的，检测测试要求和付款方式等，将项目部的管理方式和指导思想落实到每一个施工人员，有效地提高他们的认识和警戒能力。为进一步确保工程质量工作奠定良好的基础。

二、施工过程中的质量控制

1、工艺性试桩

在项目工程大面积的施工位置之前，我们必须做出必要的水泥搅拌桩试桩试验（一般不应少于5根），总结试桩结果应该有以下要求及相关技术参数：（1）满足设计水泥用量的各类技术参数，如钻井速度，搅拌速度，搅拌的提升速度等等；（2）搅拌均匀，确定必要的步骤和程序；（3）了解地质变化，采取合理的技术措施。

2、制浆的质量控制

本设计根据给定水灰比（水和水泥的重量比严格控制）在制浆过程中混合均匀，制成的浆液也应保持连续的搅拌，使其均匀稳定，不应离析或停止搅拌的时间太长，超过2小时的泥浆应降低标号使用；浆液掺入到集料后要加过滤网进行过滤，以避免浆内结块，损坏输送泵体。

3、抽浆质量控制

浆料泵送前，应保持水分，这样能够充分进行泥浆的输送。浆料泵送过程中，泵的压力必须足够稳定的保证泥浆输送必须是连续的，拌合料保证均匀混合。

4、桩长控制

（1）钻杆施工标线的控制：施工前应测量钻杆长度，用红色油漆在管桩的钻杆上划出桩长的明显标志（桩长不应小于设计要求），以便掌握复杂的搅拌钻杆的钻进深度和复搅深度，确保设计桩的长度；（2）度盘读数控制法：钻机上还有一个控制钻杆的钻入深度的圆盘，通过指针读数可以直接反映钻头桩长。

5、单桩水泥用量控制

（1）控制水灰比。根据单桩长度和设计提供使用的水泥量，每米计算单桩水泥用量，严格依照设计的水灰比进行浆液的制浆，不得随意乱调水灰比；（2）控制好泥浆输送泵。泵必须有足够的压力和持久稳定的输浆量能力，必须与桩机钻井速度，搅拌速度和钻杆提升的速度相匹配；（3）控制好桩机钻井速度，搅拌速度、钻杆提升的速度。确保完成后的单桩的施工，为制备的水泥浆都可以全部使用完，不可以有剩余。总之，只有控制好单桩水泥用量，才能够保证桩身应有的强度。

6、桩机操作控制

（1）柱机安放到适当的位置上之后，精细调整桩身垂直度，使搅拌桩轴保持垂直；（2）启动搅拌钻机，施工中保持钻头边旋转边向井下钻进。同时启动压力泵工作，施工时边向下钻进边喷浆。（3）钻井下钻到设计水平标高后，停止钻进，停止搅拌钻机。（4）重新启动搅拌机，钻头反向边旋转边提升，边喷浆，使土壤水泥浆得到初步的混合；（5）搅拌机提升到地面1米以下的时候时间要慢；当喷浆嘴出地面时，应停止钻杆的提升，搅拌几秒钟，保证桩尖均匀致密。建设施工中停止供浆的，为了防止断桩和缺乏浆应使搅拌机的钻头下沉到离地表面低于0.5米的地方，恢复后在喷浆提升钻头；（6）根据设计要求在地面下一定深度范围内反复搅拌。边旋转边钻进，边喷混凝土到设计要求深度后，然后反侧旋转，施工中边喷浆边旋转。使土块和水泥浆搅拌充分破碎，水泥浆和土体能充分混合均匀。

三、施工后的质量检测控制要点

1、桩的质量检测

（1）轻型动力触探检测

施工单位按5%的测试频率。在桩制成2 天内，使用轻型动力触探（N 10）测试桩体自身强度。根据灌入30厘米的锤击数确定桩顶强度是否合格。测试结果的锤击数大于等于设计的锤击数，认为桩顶强度合格：否则认为桩身不合格。

（2）抽芯取样检测

在水泥搅拌桩制成后的28天使用抽芯取样的检测方法，可以反映出该搅拌桩整体喷浆均匀的情况，反映出桩身的长度、强度和完整性。

2、桩的质量评定

1）单桩评定

第一种：（1）桩的桩长，桩径满足设计要求，整体喷浆均匀，无断浆碎浆现象。（2）复搅段的桩芯完整和连续。复搅段桩以下的部分，可以取出完整的柱状岩芯样本。（3）由桩身的上、中、下段强度能够满足设计要求。（4）所取芯样的柱状加快片状取芯率大于80%。第二种：（1）桩的桩长满足设计的要求，整个桩的混凝土局部不均匀，无断浆的现象。（2）复搅段的强度满足要求。大部分完整，呈柱状，可以制成登高时间做无侧限抗压强度试验。桩中部分松散程块片状。复搅段下面可以取出芯样。芯样样品不完整。呈塑性形状。（3）复搅拌段后截面强度满足设计要求，复搅拌段后部分低于一定的强度。第三种桩型：（1）桩小于设计要求。（2）桩体喷浆不均匀。有断浆现象出现。（3）复搅拌段的岩芯样品松散无凝聚力。大多数呈现出片状。不能制成登高试件。（4）复搅拌段为刘塑性或核心样本无法取出。（5）核心类去芯率小于65%；标准贯击数小于设计要求。第一种是好桩：第二种合格桩：第三级为不合格桩。

2）综合评定

工程中要求的成桩都为第二类或者是第二类桩以上的标准，要保证第一类桩达到85%以上的标准。同时成桩要符合地基承载力的要求，其他相应的标准合格的才可以评定为优良桩。如果第一类桩占60%以上，符合地基承载力的要求，其他相关的指标符合要求的为合格的桩。

结语

水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械在地基底部将软土和水泥进行强制搅拌，在软土和固化剂强制搅拌之后凝结后达到一定的强度要求。水泥搅拌桩可以对淤泥进行很好的处理，如淤泥质土、泥炭土、粉性土都可以使用水泥搅拌桩的方法进行加固处理，并且效果相当的显著。

参考文献

[1]《土力学与基础工程》[M]，武汉工业大学出版社.1998.

[2]《水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程》（JTJ/T259―2004）.

[3]王泽学， 赵芝君， 水泥搅拌桩施工质量的控制[J]， 四川建筑，2009（29）.

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【关键词】水泥搅拌桩；防渗墙技术；施工设备；质量控制

随着我国社会经济建设的快速发展，政府加大了对城市基础设施的建设。水利堤防工程作为基础设施的重要部分，担负着防洪的重任。水泥搅拌桩防渗墙施工技术作为近年来发展速度较快的一项新兴技术，能够有效地改善闸、坝基础防渗能力，在水利堤防加固工程中有着广泛的应用。在防渗墙施工过程中，搅拌时间约占总工期的2/3以上，是影响施工工期的重要环节，同时制浆作业作为工程施工的重要组成部分，一旦处理不但，很可能导致断浆情况的发生，致使工程施工中断，对整个水泥土防渗墙的质量安全构成极大的威胁。因此，施工技术人员有必要加强水泥搅拌桩防渗墙施工技术的研究，并严格按规程进行操作，控制进度和质量，以确保防渗墙施工的质量。

1、工程概况

某堤防位于河流下游左岸，全长27.82km。一标垂直防渗墙采用深层搅拌法建造防渗墙，共施工水泥土防渗墙58534m2，堤外防渗墙C15混凝土盖帽2539m3。

2、施工技术

2.1 深搅防渗墙施工流程

施工流程见图1。

图1 深搅防渗墙施工流程图

2.2 施工前期工作

（1）先导孔的钻勘，在防渗墙轴线每间隔50m布设一个先导孔，确定防渗墙底线高程，地质条件变化较严重的部位，适当加密钻进先导孔。

（2）进行水泥土防渗墙的生产性试验，确定水泥土防渗墙施工的各项技术参数，按监理机构批复的参数进行施工。

（3）测量放线和桩位定测。全站仪测定软基处理范围控制点（线），再用此全站仪和50m钢尺配合测定该范围内的每根桩的中心点位。监理工程师复核无误后进行下步工序。

2.3 施工设备及施工工艺

2.3.1 设备选择

本工程选用ZJ-400L型深层搅拌桩机，它扭矩大，动力储备充足，并配灰浆搅拌机、高压灌浆泵、自动记录仪。机体移位采用液压步履式，操作自如。

2.3.2 防渗墙施工工艺流程

搅拌设备定位安装预搅下沉喷浆搅拌上升重复预搅下沉重复搅拌上升清洗移位。

（1）定位。根据现场所放的防渗墙轴线控制点，确定具体施工桩位，搅拌机在自身的步履系统的辅助下，行走至将要施工的桩位处，再通过力轴的操作系统和步履系统复合操作，在对中员的指挥下，采用两条平行轴线四点对位方法来控制对位准确度。对位前首先平行墙轴线引两条基准线，在基准线上同时用竹签标记对位点，同时在桩机靠近操作台边缘相应位置加焊尖端朝下的细铁棒，要求每次桩机移位时细铁棒尖端与基准线上标记对齐。

（2）桩身垂直度控制。为保证桩体垂直，首先根据现场施工条件将桩机支稳，底座垫平。堤段堤面较窄、防渗墙轴线距堤外侧较近部分，施工中采用外侧加垫机台木，在保证对位准确的同时确保桩机平稳。桩机支稳后，采用水平尺检测，通过调整液压支腿使桩机底座水平。各机台均在塔架侧面和后面悬挂重锤，重锤线长度大于5.0m，在5.0m长处划一条横线，用经纬仪监控，通过调整四个液压支腿，使各钻杆均垂直后，在横线上划一条长竖线，使其与垂线重合。同时在竖线两侧2.5cm处，各划一条短竖线。钻机调平时，使两条重锤线均在短竖线间摆动，并尽量使其与长竖线重合为准，确保桩体倾斜率不大于5%。

（3）预搅下沉。桩机就位对中完成后，对照设计施工图纸查明该桩设计长度，并做好记录。然后启动深层搅拌机电机、放松起吊系统，使搅拌机力轴沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电气控制装置的电流监测表控制，工作电流不应大于额定值。下沉速度应控制在1.0～1.2m/min之间，一般情况下，淤泥层工作电流正常值在25～30A之间；粘土层工作电流的正常值在50～70A之间，下沉速度明显降低，而且桩机还会有振动的现象产生。

（4）制备水泥浆。在深层搅拌机预搅下沉的同时，后台拌制水泥浆液。采用42.5普通硅酸盐水泥按设计水灰比制浆，水泥进场有出厂合格证、新鲜无结块，抽检合格方能使用。拌制好的水泥浆液应在泵送压浆前倒入集料斗中。拌浆设备用300L的水泥浆拌和机，用400L的集料斗盛装制备好的水泥浆液。

（5）提升喷浆搅拌。当搅拌桩的桩长达到设计要求时，迅速通知司泵员开启灰浆泵，泵送浆液，当水泥浆液到达喷浆口后，再按设计要求和工艺试桩总结的技术参数开始喷浆搅拌提升。

（6）重复搅拌下沉。深层搅拌机喷浆提升至设计桩顶标高时，关闭灰浆泵，停止喷浆，再次将深层搅拌机搅拌下沉，下沉至预搅下沉深度时（通过深度计或搭架标尺来判断），迅速通知后台司泵工开启灰浆泵，泵送浆液，中止下沉。

（7）二次喷浆搅拌提升。当水泥浆液到喷浆口后，再次按设计要求和试桩总结的技术参数开始喷浆搅拌提升。提升速度仍控制在0.8～1.0m/min之内。其工艺特点仍是一边喷浆，一边提升，一边搅拌。喷浆必须连续均匀。当深层搅拌机喷浆搅拌提升至设计桩顶标高时，集料斗中按桩长和设计配合比配制的水泥浆液应该正好全部用完，此时应停止提升，再在此标高处继续搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。最后慢速搅拌提升，使搅拌头慢慢地提升出地面。

（8）施工记录。在深层搅拌桩的施工过程中，应有专人负责填写施工记录表，填写《深层搅拌桩施工记录表》时，必须详细地记录搅拌机每米下沉或提升的时间，记录来浆与停浆的时间，记录深度误差不得大于5cm，时间误差不得大于10s。司泵工负责填写《深层搅拌桩供灰记录》时，应认真填写拌灰罐数，每罐用量，水泥总用量和外加剂的总用量，还应认真填写泵送浆液的时间，开、停泵时间，总喷浆时间等。

（9）清洗。向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管路中残余浆液，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。

（10）移位。完成前述工艺过程后，该桩施工完毕，即可移动深层搅拌桩机到另一条桩位上，重复前述桩的施工工艺过程，进行下一根桩的施工。

2.3.3 盖帽混凝土施工

位于桩号0+000～6+650堤外脚防渗墙封顶采用C15盖帽混凝土，断面类型为90mm×70mm的倒“U”形。盖帽混凝土浇筑在相应水泥防渗墙施工完成后进行。

3、质量控制

3.1 施工过程中的控制

（1）深层搅拌桩固化剂为水泥，水泥在使用前以及使用过程中要按比例、分批号按时送检，合格方予使用。

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关键词 水泥搅拌桩 软基处理 加固机理 影响因素 施工控制

中图分类号：TQ172 文献标识码： A

1、工程概况

文化路与连霍高速公路互通式立交是郑州市拟新增出入口之一，是郑州市实现“畅通郑州”交通枢纽工程的重要组成部分。本互通采用单喇叭+直线式T型立交。连霍高速改扩建范围LHK101+550～LHK102+670，总长1120米，设计速度120km/h，路基宽42米；文化路互通区域设计范围WHL0+150～WHL1+100，总长950米，设计速度60km/h；新建A、G、I匝道桥三座，全长578 米，上跨连霍高速公路的A匝道桥宽15.5米，跨文化路的G、I匝道桥和其他（B、C、D、E、F、G、H、I）匝道路基宽8.5米，设计速度40km/h；设置辅道FA、FB，辅道宽6米。新建及接长涵洞共计13道。

连霍加宽对地基沉降的要求较高，但其加宽宽度较小，附加荷载不是很大，经沉降计算分析，采用水泥搅拌桩即可满足路基加宽对沉降的要求，连霍主线路基加宽时，填方较高路段采用水泥搅拌桩处理，桩径50cm，桩长7-8米，总长13368米。A、G、I匝道上跨连霍主线及被交道文化路时，桥头路段工后沉降不满足规范规定的10cm要求，需进行地基处理，地基处理也采用水泥搅拌桩处理，桩径50cm，桩长6-10米，总长39083米。

2、水泥搅拌桩的现状和原理

水泥搅拌桩通过特制的深层搅拌机械就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。水泥搅拌桩处理软基效果显著，处理后可很快投入使用，属于隐蔽工程，因此水泥搅拌桩在软弱地基处理中得到了广泛的应用。水泥搅拌桩能够提高软弱地基的承载力和减小软弱地基的沉降量，具有施工工期短、工效高、无污染和成本低等优点。水泥土搅拌桩的基本原理是利用水泥作固化剂，通过专用机械设备将水泥喷入处理的软土地基内，在喷注过程中使土与水泥发生水解和水化反应，生成水泥水化物并形成凝胶体，形成一种稳定的水泥骨架整体结构，同时，在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交换，生成稳定的钙离子，从而进一步提高土体的强度，达到加固地基承载力的目的。

3、分析水泥搅拌桩的影响因素

（1）水泥掺入量及水泥强度等级。水泥土的强度随着水泥掺入量的增加而增大，水泥土的强度随水泥强度等级的提高而增加。一般，水泥强度等级提高1级，水泥土的强度增加45%～95%。

（2）龄期。水泥土的强度随着龄期的增长而提高，一般在龄期超过28d后仍有明显增长。当龄期超过3个月，水泥土的强度增长才缓慢。

（3）土的含水量对强度的影响也是非常显著的。水泥土的无侧限抗压强度随土样含水量的增加而降低，试验证明当土的含水量从45%增大到155%时，无侧限抗压强度则从2320kPa降至260kPa。一般情况下，土样含水量降低10%，则制成的水泥土的强度可增加10%～50%。

（4）有机物质对强度的影响。水泥土中的有机物质使土样具有较大的水溶性和塑性及膨胀性低的渗透性，并使土的酸性增加，抑制了水泥的水化反应。

4、一般桩身存在的问题

（1）水泥搅拌桩中水泥掺入量达不到设计要求，主要是因为土压力、喷浆压力、孔隙水压力的相互制约作用，使水泥浆沿钻杆上升，冒出地面，形成冒浆，影响水泥拌桩桩体中的水泥掺入量。

（2）水泥浆沿桩体垂直分布不均匀，由于土压力、孔隙水压力沿桩体的垂直变化，以及土压力、喷浆压力、孔隙水压力的相互制约作用，造成水泥浆沿钻杆上升，冒出地面。时常存在桩体上部水泥含量较高，越往下水泥含量越少。使水泥搅拌桩的有效桩长和有效处理深度达不到设计要求。

（3） 大量工程实例表明搅拌不够均匀，施工中只能控制总的水泥用量和平均掺入量，不能定量控制单位长度的水泥掺入量。水泥搅拌桩的取芯试验结果也同样表明：水泥掺入量沿桩身深度分布不均匀，存在薄弱面。由于搅拌叶片的同向旋转，很难把水泥土充分搅拌均匀。造成水泥中有大量成块的土体和成块的水泥凝固体。

5、试桩的目的

根据本互通式立交桥头水泥搅拌处理要求（土体含水量偏小），采用湿喷法进行施工。固化剂材料采用32.5普通硅酸盐水泥。水泥用量55kg/m左右。水泥掺量在13～15%左右。为保证试验更接近实际，我标段和监理工程师现场一起确定在G匝道桥头0号桥台路段进行试桩工作。将桥头水泥搅拌桩场地整平，清除桩位处一切障碍物，准备好满足设计要求的水泥，根据设计图纸和单桩抗压强度要求，通过试验确定水、水泥、木质素、纤维掺入量。并进行不少于5根试验桩，桩径Φ500mm，钻孔直径不得小于108mm，试桩拟定桩长7m，待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的全面施工。本次试桩成桩28天后进行全桩长中心钻孔取芯试验，将桩体三等分段各取芯样一个，抽检频率为3%，其中上部取芯深度3米进行抗压试验，强度不低于0.6Mpa；下部取芯检查桩的连续性，水泥含量及搅拌是否均匀，对强度不做要求。试桩的目的是为了收集钻进速度、提升速度、搅拌速度、水灰比、单位时间喷浆量、验证成桩直径、掌握下钻和提升的阻力情况，选择合理的技术措施，确定搅拌的均匀性，以便更好的指导水泥搅拌桩的全面施工。同时，对水泥要采取防雨、防潮措施。

6、施工工艺

地面整平、路基压实桩位放样钻机就位制备水泥浆检验、调整钻机正循环钻进至设计深度打开高压注浆泵（喷浆持搅20s磨桩端）反循环提钻并喷水泥浆（提升速度一般控制在0.8m/min左右）上升至地面以下30cm（持搅20s磨桩头） 重复正循环复搅下沉到底部、打开高压注浆泵（喷浆持搅20s磨桩端）反循环提钻并喷水泥浆（提升速度一般控制在1.0m/min左右）上升至地面以下30cm（持搅20s磨桩头） 成桩结束施工下一根桩清桩头验桩。

7、施工控制要点

（1）在开钻前严格检查钻机、灰浆搅拌机和输送泵等设备的机械性能，确保运转良好，同时应用清水冲洗整个管道，一方面管道，减少水泥浆水份流失，另一方面检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可试钻。

（2）施工中始终保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，等吊锤稳定后通过用卷尺测吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。并在施工过程中，要不定时进行垂直度检查校正，确保搅拌桩的垂直偏差不得超过1%，桩位的偏差不大于50mm，成桩直径及桩长满足设计要求。

（3）对每根成型的搅拌桩质量检查的重点是水泥用量、拌制的水泥浆用量、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆时间、搅拌提升时间以及复搅次数。

（4）为了保证桩体每米掺入量以及水泥浆用量达到设计图纸和规范要求，现场专人负责控制并做好记录，同时配备水泥浆比重测定仪，以备随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计图纸和规范要求。

（5）水泥搅拌桩施工采用成熟的四搅二喷（复拌复喷）工艺。是水泥与地基土均匀拌和，第一次下钻时为防止堵管可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/3，严禁带水下钻。一律采用低档下钻和提钻，复搅时可使用高一档位。通过试验7米桩的正常成桩时间为20分钟左右，喷浆压力不小于0.4MPa。

（6）施工时应严格控制单位时间喷浆量和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆器内的储浆应不小于一根桩的用量加20kg。如果储浆器量小于一根桩时，不得进行下一根桩的施工。

（7）施工中发现喷浆量不足，应整桩重复搅拌，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和时间。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表内。补喷重叠段应大于1m，超过12小时应采取补桩措施。

（8）现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：a施工桩号、施工日期、天气情况；b喷浆深度、停浆标高；c灰浆泵压力、管道压力；d钻机转速；e钻进速度、提升速度；f浆液流量；g每米喷浆量和外掺剂用量；h复搅深度。

8、质量检验

（1）水泥搅拌桩成桩7天后可采用轻便触探法进行桩身质量检验。在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆块或未被搅拌均匀的土团现象。

（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）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，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。

（4）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%。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。

（5）如果某段或某一桥头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。

9、结论

根据水泥土搅拌桩加固机理，分析水泥土搅拌桩强度的影响因素，得到水泥土搅拌桩的无侧限抗压强度随着水泥掺入量的增加而增大，当水泥掺入比aw≥5%时，水泥土的无侧限抗压强度fcu与水泥掺入量aw更接近线性关系。同时随着水泥强度等级的升高而增大；在90d龄期内，龄期越长，水泥效率越高，即强度越高。此外，天然土中含水量要明显高于加固后水泥土的含水量，且含水量越高，强度越低。在建筑工程施工中确保工程质量的前提下能够降低施工成本、缩短了基础处理施工工期，是经济、科学的，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，紧抓施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。

参考文献：

1、《公路路基施工技术规范》JTG F10-2006

2、《建筑地基处理技术设计规范》（JGJ79-2002）

3、《土力学与基础工程》武汉工业大学出版社 1998

4、《建筑桩基础技术规范》中国建筑工业出版社GB50007-2002

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【关键词】水泥；搅拌桩；施工技术

1、概述

（1）地址概况。大呼高速公路起自山西大同终止于右玉杀虎口，山西远方路桥集团有限公司所施工的第三合同段起讫桩号为K31+300―K51+150,全线长19.85KM。经设计院初勘、详勘两个阶段的勘察，查明了路线穿越区的软土地基分布规律及分布特点，为连续分布及不连续分布的透镜体状的软弱土，地面埋深为0-8.0米，厚度为1.2-5.1米，大多成软塑状，颜色呈灰黑、黄灰色，空隙比较大，容许承载力为60-100kpa。工程性质较差。

（2）设计要求。桩径要求为50cm。桩长要求打穿软土层，进入持力层100cm，参照地质资料并通过逐段试桩确定。桩距为1.2-1.4m按等边三角形布置。水泥掺入量要求是每延米加水泥50kg，为加固土的15%，水灰比0.5-0.7。桩体28天无侧限抗压强度不低于1500kpa。7d单桩容许承载力为150kpa。复合地基承载力不小于150kpa。

2、水泥搅拌桩的施工及关键技术

水泥搅拌桩处理软基是通过专门的机械将水泥浆喷出后在地基深处就地与软土强制搅拌，利用水泥和软土之间所发生的一系列物理、化学反应，在原地基中形成强度、刚度较大的桩体，同时也使桩周土体性质得到改善，桩体与桩间土体形成复合地基共同承阻外荷载。

2.1施工方法

（1）选择机型：根据工程要求，选用SJB-1型深层搅拌机，附属设备HB50/15-C型输浆泵，120kw发电机。

（2）工程施工工艺流程：整平原地面钻机定位钻杆下沉钻进上提喷浆强制搅拌复拌提杆出孔钻机移位。

a.桩机就位：利用液压移动搅拌机到达指定桩位对中，桩位对中误差不大于5cm，导向架和搅拌轴应与地面垂直，垂直度的偏离不应超过1.5%。

b.预搅下沉：钻机就位后，开动钻机，钻进速度应为1.0m/min左右，转速达60r/min左右。

c.喷浆搅拌提升：钻进到设计桩长后，开动灰浆泵，原地喷浆半分钟，喷浆压力控制在1.0-1.4Mpa，喷浆量控制在30L/min，再反转匀速提升，深度记录误差不大于5.0cm。搅拌头自桩底反转匀速搅拌提升，直至设计高度，搅拌头如被软土粘包裹时应及时清除。

d.重复钻进搅拌：按上b、c操作进行，如喷浆量已达到设计要求时，只需要重复搅拌，不再送浆。

e.成桩完毕：连用a、b进行复搅，即可完成一根搅拌桩的作业，开动灰浆泵清洗管路中残存的水泥浆，桩机移至另一桩位进行施工。

2.2 影响加固质量及桩身强度的主要因素

（1）影响加固质量的关键因素：承受垂直荷载的搅拌桩一般应使土对桩的支承力与桩身强度所确定的承载力相近，并使后者略大于前者为最经济。因此要求桩身必须到达一定强度的硬土层。保证搅拌桩的长度和桩身强度达到设计要求是保证加固质量的关键。

（2）影响桩身强度的主要因素：a）水泥掺入比。水泥搅拌桩的强度随水泥掺入比的增大而增大。b）龄期。桩身强度随着龄期增长而增大；c）水灰比。水灰比过大直接影响到桩的强度。因此土样含水量的检测是非常重要的；d）搅拌的均匀性：水泥与软土之间强制搅拌越均匀，桩身强度也越高。

3、水泥搅拌桩的质量控制

水泥搅拌桩属隐蔽工程，且通常是昼夜连续施工，为了在施工过程中加强对施工工艺，水泥用量、桩长、施工速度的控制，专门配了质检员昼夜24h跟班旁站监督，做到每桩都有完整记录。主要监督内容有：检查桩距、桩位是否符合设计要求；逐桩控制水泥用量。根据每桩桩长，按50kg/m计量入搅拌机，成桩后看水泥浆是否用完，若未用完，再复喷，每桩一罐，逐桩控制；桩长控制。按设计桩长及试桩确定的长度，并根据钻进时桩机负载电流数据突变点（突变处表明已穿透软土层）现场丈量，测定桩长是否满足设计要求。

4、加载与沉降测量

4.1加载装置及方法。本次试验采用锚桩反力装置，荷载装置由两根主梁、两根副梁、八根锚桩提供，试验荷载由电动液压油泵通过液压千斤顶施加于试验桩桩顶，荷载大小由荷载传感器通过JGQ-503型桩基静载测试分析系统控制。本次试验最大荷载300KN，加载分10级，首级加载60KN以后每级加载30KN。

4.2沉降测量装置。试桩沉降测量采用对称布置桩顶的2只电子数显百分表测读，百分表由磁性表座固定在基准横梁上，沉降测定平面离桩顶距离不小于0.5倍桩径，磁性表座、基准梁在构造上不受气温、振动及其他外界因素影响而发生竖向变位。

4.3采样测读时间。每级加载后，间隔5、10、15min各测读1次试桩的沉降量，以后每隔30min测读一次，累计1h后隔30min测读1次，当沉降达到相对标准，即每小时的沉降不超过0.1min，并连续出现两次，可加下一级荷载。

5、施工总结及建议

5.1 注意施工过程的控制

（1）总喷浆时间和每米喷浆提升时间与预定工艺误差不超过3%。

（2）前台施工记录与后台拱灰记录的总喷浆时间是否一致，一般两者误差小于10秒。

（2）施工中应根据地层地质条件变化及时调整参数,如增加搅拌次数,增加水泥含量等。

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Abstract： Through the analysis of the basic principle， design， construction and applicable condition of cement mixing pile， this paper introduces the application of cement mixing pile in soft foundation treatment engineering.

关键词： 水泥搅拌桩；软土地基；应用

Key words： cement mixing pile；soft soil foundation；application

中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）02-0116-02

0 引言

随着我国公路的迅猛发展，各种软土地基处理技术在公路工程中被广泛运用。特别是在公路的软土地基路段加固、桥头和通道等结构物衔接段的地基处理工程中，水泥搅拌桩软基处理技术已经广泛运用。水泥搅拌桩处理软基的作用机制是，利用特制机械设备把水泥浆打入地下，通过强制搅拌混合地基土从而发生一系列物理、化学反应，形成具有整体性、一定强度的以及水稳定性的固态柱体，将软土地基的承载力大大提高。

1 公路软土地基介绍

在我国沿海地区及内陆平原或山间盆地都广泛地分布着不同类型的软土，软土地基土孔隙比较大，天然含水量高，腐殖质、有机质较多，强度低，透水性差，压缩性高，所以它的承载能力远远无法满足工程设计要求，对我国沿江、沿湖以及沿海等处的公路都带来不同程度的危害。常常因为地基变形而形成梯次，不仅不利于安全行车，而且给公路修建带来了诸多工程问题。所以，对软地基进行处理来提高路堤的稳定性以及确保行车安全是很必要的。现阶段软土地基处理方法各式各样，水泥搅拌桩是众多方法中的一种有效形式。

2 水泥搅拌桩的基本原理

水泥搅拌桩的基本原理是水泥加固土的一系列物理化学反应过程。首先，可以利用特制机械设备将水泥喷入需要处理的软土地基内，并在喷注过程中上下搅拌均匀，使水泥与土充分发生水解和水化反应，生成水泥水化物的凝胶体。由于凝胶体具有吸附性，可以将土颗粒或小土团凝结在一起从而形成一种稳定的结构整体。同时，土颗粒表面的钠离子与水泥在水化过程中生成的钙离子可以进行离子交换，在其表面生成稳定的钙离子，从而进一步提高土基的强度，大大提高软土地基的承载力。

3 水泥搅拌桩在公路软土地基中的应用

3.1 水泥搅拌桩的设计

3.1.1 水泥搅拌桩的平面布置 通过对施工场地及场地土层钻探研究分析，得到水泥搅拌桩最适宜的规格：在平面上呈六边形，直径采用0.5m，间距采用1.6m左右，桩身设计无侧限抗压强度大于1.2MPa。

3.1.2 水泥搅拌桩的材料设计要求 水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰比控制在0.45左右。由于施工现场软土地基天然含水量比较高，为了增加水泥搅拌桩水泥浆液的和易性、稳定性，提高早期强度，制备水泥浆时需要掺加高效减水剂和经过室内配合比试验确定的2%TMS的早强剂。

3.1.3 水泥掺量 通过室内配合比试验，确定水泥搅拌桩的水泥掺量。水泥掺入量应该根据土壤天然含水量、孔隙比的不同，而作出相应变化。

3.2 水泥搅拌桩的施工

3.2.1 施工前的准备 ①场地准备。平整场地需要清除桩位所在地的地表、地下所有的障碍，包括路面破除、树根和生活垃圾等；当场地低洼时需要用中粗砂填满至水位以上50cm。②放样。施工人员要在施工段打上起点和中桩，边界区域用灰线标出，在监理工程师认可后才能施工。四周多放出两排桩位作为下次放样依据，局部放出小样段落记清桩号。③机械准备。经过相关计量部门检验标定，为了方便在施工过程中随时观察水泥搅拌桩的深度，钻机导向架内外两侧由上至下必须每隔0.5m标注一个刻度，同时为了检查水泥搅拌桩垂直度，钻机导向架中间挂有能检查钻机垂直度标线。为了确保专职质检人员可以随时检查施工过程中各项参数指标，每台钻机必须悬挂标示标牌，标明水泥搅拌桩各项技术指标、施工配合比等，施工现场还要配备能测量泥浆比重的比重计。④原材料的准备。水泥浆液搅拌桩固化材料：42.5号普通硅酸盐水泥；材料储存量：满足两天的施工用量；储存要求：水泥库四周要挖排水沟，地坪高出原地面50cm以上。为了防雨四周及顶部要用防雨布覆盖，下垫油毛毡和彩条布。

3.2.2 试桩 ①水泥搅拌桩施工是使用搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，拌和的均匀性和水泥土的强度随着搅拌次数的增加而提高。但是搅拌次数过多，施工时问将会延长，工效也会降低。所以，试桩就显得很有必要，它的目的就是为了寻求最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、确定水泥浆的水灰比、搅拌机的提升速度、下钻速度以及复搅深度等各项参数指标，以投放到下一步的大规模施工中。②试桩的主要方法：每个标段的试桩不少于五根，试桩检验可采取七天后直接开挖取出，或者二十八天后取芯两种方法来检验水泥搅拌桩的搅拌均匀性和水泥土强度。

3.2.3 施工工艺 ①工艺选择。水泥搅拌桩有喷浆法和喷粉法，两者都是通过深层搅拌机械强制搅拌软土和固化剂。两者的不同之处是：湿法或者水泥浆搅拌桩法是固化剂采用水泥浆液；干法或者粉体搅拌桩法是固化剂采用水泥粉。②工艺顺序。干法：平整场地、测量放样、钻机就位、对中调平、喷粉搅拌下沉、喷粉搅拌上升、重复搅拌下沉、重复搅拌上升、停钻移位、下一根桩施工。湿法：平整场地、测量放样、钻机就位、对中调平、喷浆搅拌下沉、喷浆搅拌上升、重复喷浆搅拌下沉、重复喷浆搅拌上升、停钻移位、下一根桩施工。

3.2.4 质量控制 ①材料质量。根据原设计要求选用水泥的种类，采购的数量，并按照要求储存，先到的水泥先用，避免水泥因放置时间长使质量下降。②施工质量。根据施工图要求，加强对桩体复搅，拌制水泥浆时要严格按照配合比拌制水泥，保持桩体持续喷浆及保证桩体长度。水泥浆浆液，进入管道前要用筛过滤，管路应先通水，防止结浆液块损坏搅拌机械，保持管道湿润有利输浆。根据试桩确定技术参数进行施工：搅拌机提升至地面以下2m时减小转杆转速；喷浆口即将提出地面时停止提升转机。现场拌制浆液时，应该安排工作人员记录固化剂、外掺剂用量以及施工的开始、结束时间。③施工管理。制定具体的施工管理措施、合理的工作安排以及适用的施工方法；对施工人员进行技术培训、技术交底、使作业人员有能力胜任相关工作。同时为确保施工全过程规范化的状态，最好安排精通地基加固知识的技术人员作为技术指导，对现场工作负责。

3.2.5 施工的各项技术指标 ①技术指标。无侧限抗压强度方面：七天大于0.8MPa，28天大于1.6Mpa。取芯强度方面：28天R28不小于0.8Mpa，90天R90不小于1.2MPa。同时，28天的单桩承载力大于210KPa，复合地基承载力大于160KPa。②竖直度。在每段水泥浆搅拌桩施工过程中，随机用吊锤对钻杆倾斜度进行现场检测，每根桩的竖直度偏差不得高于1.5%，已经已成桩七天的水泥土搅拌桩竖直偏差率不高于2%。③均匀性。成桩七天的水泥浆搅拌桩，按1%频率随机挖出桩头，开挖深度大于1.5m，成桩28天的钻孔取芯进行桩体成型情况检查。主要通过观察外观的圆顺度，水泥土搅拌的均匀性，色差大小。如果出现凝体不良等状况，应报废补桩。④地基承载力。采用静荷载试验来检验水泥搅拌桩单桩承载力是否满足设计要求。根据实验数据做出相应的p-s曲线、s-t曲线，求出其承载力和变形模量。

3.2.6 注意事项 ①搅拌桩施工有个自动计量装置，可以记录桩身长度、单位桩长水泥用量，还能监测水泥是否到达喷浆孔底。在施工前要对这个自动计量装置进行仔细校核，正式施工过程中要不定期对其检查。②环保及安全：采取有效的措施，防止搅拌桩施工过程中产生的粉尘、污水、噪音等对环境的污染；尽量避免干扰道路上的车辆正常行驶。

4 总结

水泥搅拌桩处理软土地基，施工操作较为便捷、环境污染低、施工工期较短。在施工过程中可以采取科学有效的监控手段，大范围的监控施工的质量，抓好每一个施工环节，从而提高软土地基处理效果。

参考文献：

[1]李瑞.路基软土地基处理施工技术[J].山西建筑，2007（13）.

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关键词水泥搅拌桩、河堤、加固、施工

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

在工程施工之前，一旦施工对象地基不够坚固的现象，为了防止投入使用后地基出现下沉拉裂进而造成建筑物不稳定等事故，需要对软地基进行处理，使其沉降变得足够坚固，提高软地基的固结度和稳定性至设计的要求，这个过程叫做软基处理，又叫软地基处理，最常用工法就是水泥搅拌桩。水泥搅拌桩是用于加固饱和和软黏土地基的一种方法，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。

1. 水泥搅拌桩

水泥搅拌桩主要应用于软土地基加固工程中，较其他工法，有其一定的优越性。其固化剂主要选择水泥作为主剂，在地基深部，利用深层搅拌机械等搅拌固化剂和软土，目的在于通过软土硬结，进而提升地基的强度。其作为进行软土地基处理的一种有效形式和方法，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分拌合，进而发生相应的物理化学反应，地基基础强度得到提升，经过相关处理后，强化加固效果，方便工程顺利投入使用，一定程度上可以避免出现经济损失。水泥搅拌桩主要适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉质土等。依据材料的喷射状态主要又分为两种工法：湿法、干法。其中，湿法材料主要以水泥浆为主，均匀拌和，较容易进行复搅；此外，干法材料主要是利用水泥干粉，水泥土硬结时间较短，能提高桩间的强度。

2. 水泥搅拌桩河堤加固工程施工

2.1 水泥搅拌桩河堤加固工程施工前的准备工作

A.确保水泥搅拌桩施工的场地需平整无杂物。对于桩位附近地表以及地下的一切可造成施工困难的障碍物进行清理。施工场地若是处于低洼地带，可回填粘土，注意避免杂土回填。

B.水泥搅拌桩施工材料的选择。进行水泥搅拌桩施工所利用的材料可选择盐袋装水泥，等级合格、强度普通即可，这样可方便计量。在材料投入使用前，施工承包人需将相应的材料样品送至相关的试验室进行材料检验，确保材料合格。

C.水泥搅拌桩的施工记录。进行水泥搅拌桩的施工设备配备相应的计算机及打印仪器，方便随时了解水泥搅拌过程，此外，作为工程的监理单位可定期汇总施工记录，进而工程进度不受到影响。

D.水泥搅拌桩的施工设备。施工设备是否具备良好性能一定程度上影响着工程的施工质量是否受到影响，因此，在钻机进行开钻施工前，对施工设备进行相应的检验，待合格后可开钻施工。

2.2 水泥搅拌桩河堤加固工程的施工过程

首先，在正式开钻前进行桩位放样，参照相应的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。

2.3 水泥搅拌桩工程的施工质量控制

A.开始进行水泥搅拌桩开钻施工前，需对整个管道进行清洁工作，同时还应检查管道是否有堵塞状况，做好管道清理工作后可着手进行开钻作业。

B.水泥搅拌桩的桩体垂直度要符合相关的施工规范要求，可将吊锤悬挂于施工主设备上方，保持吊锤和钻杆相平行的状态来保证桩体的垂直度。

C.施工中要考虑到成型的水泥搅拌桩的质量控制，其关键在于水泥用量的计量、压浆过程中是否出现断浆状况，还包括复搅次数的计算等等。

D.在施工过程中，为确保桩体的水泥浆用量和单位米掺和量达到相应的规范要求，每一施工设备都应配备计算机等技术设备，随时进行施工记录。为施工质量检查提供方便。

E.在进行水泥搅拌作业的过程中，应注意水泥搅拌的配合比，例如：水灰比在0.45～0.50、水泥掺量12％、每米掺灰量46.25kg 等等。

F.水泥搅拌桩施工工艺主要是二喷四搅。当完成初次下钻施工时，可能存在堵管现象，可带浆下钻，同时，喷浆量不应超过总量的一半，同时，在施工过程中禁止带水下钻作业。此外，低档操控进行初次的开钻作业，在进行复搅施工时，可相应地提高档位。正常的成桩时间需高于四十分钟，喷浆压力大于0.4MPa。

G.为保证水泥搅拌桩的整体质量，初次进行提钻喷浆时，需在搅拌桩底部以及桩顶部位停留三十秒，分别进行磨桩端以及磨桩头作业。

H.在水泥搅拌桩施工过程中，通常会利用到的搅拌头是叶缘喷浆。该搅拌头的搅拌叶片的最外沿就是喷浆口，在作业过程中，浆液可均匀地喷落在水泥桩桩体范围内。经过不断的实践证明和经验总结，能够有效做到喷浆中的搅拌均匀的搅拌头就是叶缘喷浆。

I.严格把关喷浆以及停浆时间，做好施工质量控制。每根桩进行开钻作业后不得中断施工，需连续喷浆。钻杆提升作业需在喷浆状态下进行。此外，储浆罐内的储浆量需高于每根桩体喷浆用量五十千克。一旦出现储浆量不足的情况，严禁进行下一根桩的作业。

J.在施工过程中也会经常遇到喷浆量不足的情况，一旦出现该状况，需依照监理工程师的要求，进行整桩复搅，同时密切注意，进行复喷的喷浆量应大于预期用量。此外，还会出现断电、设备故障等问题导致喷浆中断，此时须及时将中断深度做出记录。在12 小时内进行补喷并随时记录补喷情况。超过12小时的情况下，可采取补桩措施。

K.在施工现场的工作人员认真做好施工记录，其包括的内容有：a.施工桩号、施工日期、施工现场的环境条件；b.喷浆深度、停浆标高；c.钻进速度、提升速度以及喷浆量等。

2.4 水泥搅拌桩的质量检查措施

A.采用轻便触探法检查桩体强度。在成桩7 天后可便采用轻便触探法检验桩体质量。用轻便触探器所带勺钻，在桩体中心钻孔取样，观察颜色是否一致，检查小型土搅拌均匀程度、根据轻便触探击数与水泥土强度的关系，检查桩体强度是否满足施工设计以及相关规范要求的规定。同时还应注意，利用轻便触探法进行桩体强度检查，其深度通常小于4 米。

B.利用钻芯取样的方法对桩体的完整性进行检查。通常情况下，在水泥搅拌桩成桩28 天后，利用钻芯取样的方法可检查其桩体的完整性是否达到施工设计的要求，还包括水泥搅拌的均匀程度、桩体强度是否达标以及桩体的垂直度都要进行检查。此外，还需补充的是，利用钻芯取样方法进行检查的频率一般不超过1.6%。

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1.施工前准备工作的质量控制：主要包括桩底高程的确定、桩机性能的检查、后台供浆位置的合理选择、施工场地的平整加固措施、桩位的测定。

2.施工过程中的质量控制：主要包括确定技术参数和施工工艺，做好试验桩、桩位及桩高程的控制、水泥掺量及浆液控制、搅拌和喷浆时间控制。

关键词：水泥搅拌桩施工质量控制 检测

中图分类号：TE42 文献标识码：A

1 引言

水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。水泥搅拌桩在国外已有60年历史，在我国也有30年的历史。虽然施工工艺已相对成熟和完善，但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识，使得其施工质量越来越令人担心，让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度，但最终大多数收效甚微，检测出的桩体实际施工质量不得不令人捏一把冷汗，更谈不上什么优良率了。虽然经过一番大费周折的后方工作最终达到了自己的目的，但到大规模的水泥搅拌桩施工时仍然心有余悸。那么怎样才能做到心中有数呢？是不是有更好的方法去控制它呢？通过这些年的软基施工管理，我总结出了一些经验，希望能与大家共同探讨。

2 施工前准备工作的质量控制

2.1施工机械的的选择

目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种：一种是武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机，此桩机最大施工深度一般为18米以下，其施工转速与下钻的速度成正比例关系，由于其施工底盘高度的限制，当用于水泥搅拌桩施工时最多只能配置4个搅拌刀片，其行走部分采用液压腿，十分灵活，工作效率相对较高，适用于施工桩长较短，土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落，当土质为纯淤泥时，建议不采用。一种是上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机，其行走部分采用轴管，移动起来比较困难，每次移动都需要枕木铺垫调平桩机，垂直度控制起来也较麻烦。其下钻速度主要靠卷扬机的转速来控制，当遇到局部硬层时只能靠加大动力头重量和增加竖向破土刀片来穿透它。为增加水泥搅拌桩的均匀程度，当遇到土质较差的段落时可视情况将钻杆上的刀片增加至6~8个。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。

2.2施工场地的整理

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），且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。对于沟塘回填的路段，回填土每层填厚不得大于50cm，压实度不得小于70%，且不大于85%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。

2.3建筑材料的准备

建好水泥库，水泥库净面积不得太小，同时最大库存量不得小于80吨，确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。水泥搅拌桩应采用合格的R32.5级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。

2.4施工人员管理

软基施工管理人员众多为了确保工地能够按照项目部的思路正常有序的施工，开工前务必召开一次全体施工人员大会。若条件不允许，可只要求各施工队负责人、桩机组老板和机组机长必须到场。会议主题一是说明施工完成后结算办法及措施，让他们觉得有所依靠，稳定军心。二要介绍当前检测评定办法、检测频率及不合格桩的处理办法。三要进行施工技术交底。召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议，对整个施工过程进行详细透彻的分析，为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。

3 施工过程中的质量控制

3.1 工艺性试桩

深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。另外在工程位置大面积施工之前，必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验。每个标段的试桩不少于7根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。

深层搅拌桩施工是通过搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的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。汇总试桩结果应得到下列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。水泥掺量的选择多少往往直接影响水泥搅拌桩的质量和单价。水泥掺量由现场试验结果确定。 2）确定搅拌均匀的必要步骤及程序。 3）了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况，采取合理的技术措施。

试验桩方案包括室内取土试验和成桩试验，在各试验点现场，按照不同的水泥掺入量及搅喷次数施工试验桩，在成桩7天后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度，并进行抽芯，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。或者采取14天后取芯，通过试块的无侧限抗压强度，以及现场的轻型动力触探试验来确定搅拌桩及桩间土的承载力，以检验水泥搅拌桩是否能够达到设计要求。

3.2 水泥搅拌桩施工要点和施工技术控制

我们以某一水泥搅拌桩软基加固工程为例来加以说明，在该工程中，水泥搅拌桩单桩承载力设计标准值取140KN，水泥土的无侧限抗压强度为1.5Mpa。搅拌桩直径采用D550，间距为1.1米，梅花形布置。地基处理交工面为条形基础素混凝土垫层的底部。

3.2.1水泥搅拌桩施工要点1）施工顺序 挖土方至搅拌桩工作面施工搅拌桩挖土方至碎石垫层底部人工清桩头及铺碎石垫层。2）搅拌工艺 采用二喷四搅：预搅下沉喷浆提升搅拌下沉喷浆提升 实际操作时，为了防止喷浆口堵住，搅拌头下沉时，可少量喷浆，但总浆量不变。注浆泵出口压力保持在0.4～0.6Mpa，输浆速度应保持在6m/h左右。3）浆液配方 水泥掺入比：14% 水泥：425#普通硅酸盐水泥 水灰比：0.4～0.45 外加剂：FDN-5，水泥用量的0.6%4）定位 桩位偏差小于50mm，搅拌桩垂直度偏差小于1.5%。5）桩径与桩长 搅拌桩设计直径550，采用单头转盘式搅拌机具，搅拌头直径D550±20mm。搅拌桩的设计桩长为11.0米，要求搅拌桩桩底入冲洪积砂层不小于0.5米。在实际操作中，必须保证设计桩长的长度，且根据预搅下沉作业时的电机工作电流变化对搅拌入砂层的情况作出判别。如果设计桩长与实际土层情况不符，须及时通知设计部门，对搅拌桩的桩长作相应的调整。6）停浆处理 搅拌提升时，必须保证供浆连续，一旦因故停浆，必须立即通知前台操作员，为防止断桩和缺浆，应将搅拌头下沉至停点以下0.5米，待恢复供浆时再喷浆提升。7）桩底及桩头处理 当浆液达到出浆口时，桩底喷浆应不小于30秒，使浆液完全到达桩端。搅拌提升至设计桩顶标高时，应停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。8）水泥土强度试验 在搅拌桩施工前，应进行水泥土强度试验。按设计要求的掺入比和外加剂做水泥土抗强度试验。可根据水泥土7天龄期的强度推算其90天的强度。如果试验强度达不到设计要求，应立即通知设计部门调整有关的参数。 3.2.2施工技术控制

1）确定持力层必须准确，桩体一般最多以进入持力层50cm为宜，不宜过深，否则将会产生三个方面的危害：①由于底部压力过大，水泥浆无法渗入，底部无法成桩，最终导致桩长不足；②由于底部一般多为粘土或亚粘土，土质过硬，带浆下钻困难或无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况，土体与钻头形成一个圆柱体形状，造成积压桩内土体，发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。③水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆，如果进入持力层过深，为防止下钻堵管只能一直喷浆，但由于底部下钻速度其慢无比，导致底部水泥浆用量严重过多，造成水泥浆顺着钻杆溢出地面，且直接缩短了桩体的施工时间。

2）为保证桩体搅拌均匀，桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度>5cm，宽度≥2cm。

3）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底，到时候桩体质量固然再好也是惘然。

4）为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2～3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。

5）由于现场施工过程中，必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值，所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。

6）当施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：①当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率，防止窝工；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多，造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。②当此段硬层大于50cm时，可将此土层作为持力层，无须继续深入。防止此段土层难于拌碎，水泥浆深入困难，最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。

7）为确保桩体喷浆和搅拌的均匀性，如果使用上海和宜兴产的STB-1类形的桩机施工，须限定每延米的施工时间，一般每延米的施工时间控制在≥4分钟/每米，此施工时间是指在正常施工情况下，当地质较复杂时，应适当增加施工时间。

8）根据复合地基承载力计算及受力分析，桩体6m以上的部位基本承受了上部荷载的70%以上，越往下部受力渐渐越来越小，因此施工过程中应特别注意加强上部桩体施工控制工作。

5.结论

1）水泥搅拌桩最终管理的成败取决于管理者对水泥搅拌桩的认识深度、管理方向和能否能建立一个处于受控状态下系统的管理网络。

2）只要加大管理控制力度，严格按施工组织设计方案、技术规范及技术规程要求施工，并逐步进行质量检测监控，桩身质量是能够得到有效保证的。

参考文献：

[1] 王保田，张福海.《土力学与地基处理》，南京：河海大学出版社，2005.

[2] 张贵良, 牛季收.《施工项目管理》,科学出版社,2004.

[3] 于凤河，张永明，宋金华.《道路改扩建工程设计与施工技术》 北京：人民交通出版社，2004.

[4] JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》第一册 《土建工程》 北京：人民交通出版社，2004.