水泥搅拌桩处理软基的施工及质量控制 - 基本理论

水泥搅拌桩处理软基的施工及质量控制-基本理论中图分类号：TQ630文献标识码：A文章编号：水泥深层搅拌桩是软基处理的一种有效形式，利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，应用于根底加固项目，在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理、化学反馈使软土硬结、从而提高地基强度并到达设计要求。>这种办法适用于处理软土地基，投入小、处理效果显著，无振动、无噪音、无环境污染、平安适用，质量可靠，并且能很快投入使用。如何有效地控制水泥深层搅拌桩的质量，硬保软基处理效果，稳定地基的加固强度是我们在项目实践中探索的一个课题。

一、施工准备

1、水泥深层搅拌桩施工前应准备下列列技术资料：施工场地的项目地质报告、土工试验报告、室内配比，设计桩位图，加固深度及测量资料。2、深层水泥搅拌桩施工场地应到达三通一平，即通水、通电、通路和场地平整，此为顺利施工的必要条件。其中场地平整要求为去除桩位周围一定范围内地上、地下一切障碍，场地低洼及局部开挖处应回填粘性土，并碾压夯实，以确保桩机顺利施工和成桩质量。3、水泥深层搅拌桩所采用的水泥应根据地区土质及地下水质所含化学物质的腐蚀性，由试验室进行的试验结果为依据，确定其种类、标号和用量，并且应使用国家免检产品为佳。应以袋装水泥供给施工以便于计量。使用前，承包人应将水泥样品送试验室或监量项目师所指定的试验室检验。4、水泥深层搅拌桩施工机械应配备适用的电脑记录仪及配套打印设备，以便了解和控制水泥用量。喷浆均匀程度及施工深度必须在施工前将电脑记录仪的程序深度与钻杆实际深度校正确，监理项目师每天收集电脑记录一次，电脑记录须与人工记录相符。5、水泥深层搅拌桩施工机械必须具备良好的稳定性能，所有钻机开钻之前应由监理项目师和工程经理组织检查，验收合格前方可开钻。6、水泥搅拌开钻之前应用清水清洗整个管道并适当加压，确保管道无堵漏等问题，施工时应排净水前方可开钻。

二、试桩

1、水泥深层搅拌桩适用于处理淤泥、淤泥土质、泥炭土和粉土含量偏高的黏土质土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性土质时，应通过试验确定其适用性。北方冬季施工时应注意低温冰冻对处理效果的影响，成桩后采用草帘和地膜等保温措施，以保证成桩质量和处理效果，降低负面影响。2、水泥深层搅拌桩是借搅拌头将水泥浆和软土强制搅拌和加强硬化的处理方式，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥强度的离散性越小，但搅拌次数越多，施工时间越长，工效越低。试桩的目的是为了寻求最正确搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力，搅拌机钻进速度，提升速度，复搅深度等参数，以指导下一步搅拌桩的大规模施工，提高项目质量和施工速度。3、建筑地基处理施工中，试桩数量应不少于5根，且必须待试桩成功前方可进行全面的正式施工。试桩检验可采取成桩7天后直接开挖取出或至少14天后取蕊，以及检验水泥搅拌均匀程度和水泥强度。

三、施工工艺

1桩位放样；2钻机就位；3检验、调整钻机；4正循环钻进至设计深度；5翻开高压注浆泵；6反循环提钻机并喷水泥浆；7至工作基准面下列0.3M；8重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度；9反循环提钻至地表；10成桩结束；11施工下一根桩。四、施工控制1、水泥搅拌桩属地下隐蔽项目，施工质量受机具、施工工艺、责任心等多种因素影响，因而质量控制必须贯通于施工的全过程，并坚持全方位的监理。2、工程经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程监督水泥深层搅拌桩的施工过程并记录，所有施工机械均应编号以便于管理。应将现场技术人员钻机长、现场负责人、水泥深层搅拌桩的桩长、桩经、桩距离等内容制成标牌，悬挂于钻机明显处、确保人员到位、责任到人。水泥将水灰比、灰浆比重等制牌挂于后台。3、确保水泥深层搅拌桩垂直度满足标准要求，在钻机主塔上悬挂一吊锤，通过吊锤垂直度来调整控制机身用钻杆的垂直度。垂直度偏差应小于1.5%。4、对每根成型桩质量检查重点是水泥用量，水泥浆拌制的罐数，压浆过程是否有断浆现象，喷浆搅拌时间，复搅次数及深度。5、为确保桩体每米掺和量以及水泥浆用量到达设计要求，每台钻机所配备的电脑记录仪应及时监控施工流程，并打出记录清单，同时现场应配备水泥浆测试仪以备监理项目师和工程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。6、水泥浆搅拌配合比：水灰比0.5--0.6，水泥掺入量12%/m，每米掺灰量46--75kg，高效减水剂0.5%。7、水泥搅拌桩

施工采用二喷四搅或二喷六搅工艺。第一次下钻时为防止喷浆堵漏可带浆下钻，喷浆量应小于总量的1/2，严禁带水下钻。每棵桩第一次钻进和提升时一律采用低档操控，复搅时可适当提高档位。每根桩的成桩时间应根据当地的地质条件，桩身的长度及搅拌次数的限制，以试桩成功的平均时间为基准节。施工时喷浆压力不小于0.4MPa。8、为保证水泥质量搅拌桩桩端、桩顶及桩身的质量。每一棵桩第一次钻时应在桩低部喷浆搅拌30秒左右进行磨桩端，余浆在上提的过程中全部喷入桩体，且应在桩项部位进行磨桩顶30秒左右为宜。9、搅拌机提升的速度和次数必须合乎预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升的时间有专人记录，深度合乎要求，误差不得大于5cm时间误差不得大于5S，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志，以便掌握钻入深度、重搅深度，施工中出现问题作好记录。10、施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每棵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外加50kg。假设储浆量小于上述的重量时不进行下上根桩的施工。11、施工中如发现喷浆量缺乏，必须按监理项目师的要求进行整桩喷复搅。复喷浆量不小设计理。如遇到停电，机械故障等原因喷浆中断时应及时记录中断的深度、时间，在12小时内采取补浆复搅措施，并将喷补情况填报于施工记录内，补喷重叠段应大于100cm，超过12小时的应采取补桩措施。水泥浆在储料缺罐中搅拌12小时以上应降低其使用标号，由现场监理项目师和工程经理部现场质检人员确定补救计划，并写出计划报告并签字。12、现场施工人员认真填写施工原始记录，记录内容应包括：1施工序号、桩号、日期、时间、班次、人员、天气；2喷浆深度、停浆标高；3灰浆泵压力、管道压力；4钻机转速；5钻进速度、提升速度；6浆液流量；7每米喷浆量和外掺剂用量；8复搅次数、深度。13、施工中难免出现误差，应将误差控制在最小范围内。误差值应小于下列参数：桩位误差＜10cm，时间误差＜60--90S，垂直偏差＜１.5%，桩经误差＜10cm，桩深误差＜10cm五、质量检验1触探试验水泥搅拌桩成桩7天内可采用轻便触探法进行桩身质量检验，抽检率为2%。7d龄期击数N10大于30击时，桩身强度到达设计要求。根据触探击数与水泥土强度比照关系有如下表关系(2)检验搅拌均匀性：用轻便触控器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩蕊，察看其颜色是否一致，是否存在水泥浆集的“结核〞或被搅匀的土团。轻便触探检验的深度一般不超过4m。水泥搅拌桩成桩28天后，应进行复合地基静载试验，由有资质的检验队伍进行，提供检验报告，抽检率不大于5‰，同时进行钻孔取芯的办法，检验桩身的完整性，水泥土搅拌的均匀程度及桩体施工长度，每根桩取了出的芯由现场监理项目师指定的相对均匀部位，送实验室做28d龄期的无侧限抗压强度试验留组试件做90d龄期的无侧限抗压强度试验，以测定桩身强度，为保证试件尺寸，取芯钻孔直径不宜小于108m，钻孔取芯率为1%－1.5％。(3〕如果某段或一段桥头水泥深层搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，那么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，那么应在该段同等补桩，如果不合格率大于30%，那么该段水泥搅拌桩不合格。经检测本标段水泥搅拌桩全部合格，合乎设计要求。(4〕对搅拌桩取芯后留下的孔洞应采用同强度的水泥砂浆回灌密实。2、外观鉴定桩体圆匀，无缩径和回