深层水泥搅拌桩施工质量控制

・４２・　港工技术　２００７年１２月　Ｎｏ．６　深层水泥搅拌桩施工质量控制　刘永泉　（天津港第一港埠公司，天津３００４５６）　摘要：介绍深层水泥搅拌桩施工过程的各项质量控制措施。　关键词：水泥搅拌桩；质量控制；质量检验　中圈分类号：ＴＵ７１２．３；ＴＵ４７２．３６　文献标识码：Ｂ　天津港第一港埠公司吊车队候工楼工程基础采　用深层水泥搅拌桩处理，桩径０．５　１ＴＩ，桩长７　１ＴＩ，桩　顶高程一２．２　１ＴＩ，采用正方形布置，间距１．３　１ＴＩ，设计　水泥掺人量１４　９／６，采用４２５普通硅酸盐水泥，要求　桩体９０　ｄ无侧限抗压强度大于１．２　ＭＰａ，单桩承载　力不低于１００　ｋＮ。工程施工期间采取了多项质量　控制措施，取得了良好效果，保证了工程质量。　１施工质量控制　１．１施工准备阶段质量控制　为确保施工质量，在施工准备阶段主要采取了　以下措施：　１）进行水泥配合比室内试验，确定水泥掺量；　２）组织施工单位依据设计图纸编制施工方案，　进行现场平面布置，排定施工进度计划；　３）将水泥浆制备系统安装于流动挂车上，方便　水泥浆供应，控制混凝土泵送距离不超过５０　１ＴＩ；　４）作业前将现场障碍物清理干净；因现场土质　坚硬，需注水搅拌，又布设了排水沟和集水井；　５）对控制性轴线和桩位进行测量放线复核；　６）配置了深层搅拌机和起重机等施工机械，以　及导向、量测和固化剂制备等系统。　１．２施工材料质量控制　采用深层搅拌法加固软粘土，一般都选用３２５　或４２５普通硅酸盐水泥或矿渣水泥，水泥掺量根据　加固地基强度要求确定，一般为粘土质量的７　～　１５　。用于搅拌的水泥砂浆，水泥与砂配合比（质　量比）按１：１～１：２控制，水灰比０．４１～Ｏ．５０，稠　度１＿Ｏ～１＿４　ｃｍ，这是本项目采用的主要技术参数。　收稿日期：２ｏｏ７－ｏ９－１２　作者简介：刘永泉（１９７６一），男，助理工程师，主要从事港口施工项目　管理工作。　文章编号：１００４—９５９２（２００７）０６—００４２—０２　对购进水泥，采取承包人自检和监理抽检方式　进行复核验证，并同时出具厂家和出厂试验报告，报　监理工程师查验。监理试验室随机分批对所用水泥　材料进行抽验，以确保质量。　为保证水泥砂浆具有良好和易性，利于泵送，在　水泥砂浆中按水泥用量０．２０　ｏＡ～Ｏ．２５　ｏＡ掺人了木　质素磺酸钙作减水剂，并掺人１　硫酸钠和２　９／６石膏　作速凝剂，达到了速凝早强效果。　１．３机具设备性能控制　深层搅拌机是施工关键。施工中选用了定型产　品，性能良好，这种设备配备了能显示钻杆钻进电流　变化的电流表、显示管道压力的压力表和计量水泥　喷人量的电子秤。所有电流表、压力表和电子秤等　量器、衡器具，均经计量部门标定合格。　１．４施工前进行试桩　深层水泥搅拌桩大面积施工前，先进行施工试　验。试验达到了以下目的。　１）提出了满足设计水泥喷人量的钻机提升速　度、搅拌叶片旋转速度、管道压力和灰罐压力等各种　操作参数；　２）检验、确认水泥搅拌均匀程度和成桩直径；　３）确定符合设计质量要求的合理掺灰量；　４）了解了钻进及提升阻力情况；　５）确定了进入持力层的判别方法。　１．５施工阶段质量控制　施工过程中，监理工程师根据既定施工工艺和　各项施工参数，２４　ｈ现场旁站，确保了监理工作的　全过程、全方位和全天候。　１）施工前，对桩机进行了必要的运转调试，以保　持输浆管道畅通。　２）为确保搅拌桩垂直度满足规范要求，使用线　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年１２月　Ｎｏ．６　港工技术　・　４３　・　锤，对起吊设备平整度和导向架垂直度进行检测。　３）钻进时，通过保证搅拌时间、增加拌和次数、　提高搅拌转数、降低钻进速度、严格控制桩深和复搅　下沉提升速度及泵送压力等措施，确保成桩效果。　３　施工后检测阶段质量控制　施工完成后，按规定频率进行了外观鉴定、取　芯、无侧限抗压强度、单桩及复合地基承载力试验。　检测时，现场监理全过程旁站，对取芯、单桩及复合　地基承载力试验的桩，由监理工程师指定。对检测　４）均匀搅拌水泥浆，严格控制喷浆、搅拌和提升　速度，保证加固范围每一深度都得到充分搅拌。　５）后台搅拌站挂牌注明桩号、桩长、水泥掺量和　用水量等参数。拌浆时间≥２　ｍｉｎ；以保证单位时间　内注浆量相等，不中断注浆。为防止水泥浆离析，对　发现问题，如未穿透软土层、部分断灰、喷灰不均和　强度不足等，严格进行加密、补桩等处理。　３。１外观鉴定　在成桩７　ｄ内，以２　的检测频率，将桩体开挖　灰浆机不断搅动，压浆前再将砂浆倒入料斗。　６）成桩时如发生停机中断，则将搅拌机下沉至　停浆点以下０．５　ｍ处；为防止断桩，搅拌机重启后，　将深层搅拌叶下沉０．５　ｍ继续成桩。停机时间超　过２　ｈ时，则拆换输浆导管，以防堵塞。　７）为保证桩头质量，喷浆提至桩顶位置，稍作停　滞，使喷浆搅拌高出桩顶约５００　ｍｍ。制桩完成，达　到规定７　ｄ龄期时，进行人工开挖。用小锤、短钎等　轻便工具整理桩头，以桩头略高于基底高程２～３　ｃｍ为宜，小心操作，细心整平，避免损坏。　８）桩间搭接时间不大于２４　ｍｉｎ，对超出时限　的，最后一根空钻留出榫头，以确保桩间搭接质量。　因间隔太长无法搭接，在设计、监理双方认可后，采　取了局部补桩或注浆措施。　９）施工中做好沉降观测工作。　搅拌桩施工中，根据摩擦型搅拌受力特点，还采　用了变掺量施工工艺，即用不同提升速度和注浆速　度，满足水泥浆掺入比要求。　２常见问题分析处理　施工中常见问题发生的原因及所采取的处理方　法列于表１。　表１施工中常见问题原因分析及处理措施　问题　原因分析　处理措施　喷　水泥受潮结块。　改善现场Ｉ临时仓库防雨防潮　条件。　浆　阻　制浆池滤网破损或清渣不及　加强设备器具检查及维修保　塞　时。　养，定期更换易损件。　速　设备自身速度控制系统存在　进场设备必须符合要求，及　度　缺陷。　时更换陈旧设备。　失　稳　机组人员操作不规范、不熟　督促施工单位搞好岗前培　练。　训，建立持证上岗制度。　喷　输浆管有弯折、外压或漏浆　检查理顺管道，发现漏浆及　浆　情况。　时补漏，必要时停机换管。　不　输浆管道过长足　，沿程压力损　调整制浆池位置，若场地条　失大。　件不具备，凋增泵送压力。　进　及时停机移位，排除障碍物，　尺　地下存在尚未清除孤石、树　重新复位开机。障碍物较深　受　根及其他障碍物等。　难以清除时，结合实地情况　阻　妥善处理。　０．５　ｍ～１．０　ｍ，目测检查桩体成型情况。结果为桩　体圆匀，无缩颈和凹陷现象；搅拌均匀，凝结体不松　散；群桩桩顶齐平。外观质量符合设计与规范要求。　３．２钻探取芯和无侧限抗压试验　成桩后２８　ｄ，进行了取芯作业，采用直径８９　ｍｍ～１０８　ｍｍ金刚石合金钻头，冲水循环回转钻　进，每一回次控制在１　ｍ～１．５　ｍ。每取一芯样，都　描述桩号、成桩日期、检测日期、检测位置、设计喷灰　量、岩芯颜色、喷粉均匀程度、胶结程度、有无断桩、　缩颈、岩芯状态（长柱状、短柱状、塑性体或散体碎　块）等内容。取得芯样后及时送回试验室，在室内无　侧限抗压试验仪上进行无侧限抗压强度试验，根据　试验结果推算９０　ｄ无侧限抗压强度。　３．３载荷试验　试验采用压重平台反力装置，慢速维持荷载。　加载值未超过设计值、变形小于０．１　ｍｍ／ｈ，认为沉　降稳定；加载值超过设计值，变形小于０．２　ｍｍ／ｈ，　认为沉降稳定。单桩承载力和单桩复合地基承载力　最终加载均达到２倍设计值。当沉降急剧增大，土　被挤出或压板周围出现明显裂缝，或累计沉降量大　于压板宽度或直径的１／１００时，即终止试验。　３．４检测结果　根据规范和设计要求，在规定龄期对候工楼工　程基础深层水泥搅拌桩进行了钻探取芯、无侧限抗　压强度试验和单桩载荷试验。根据现场取芯和室内　试验结果，可以看出：水泥搅拌桩长度满足设计要　求，由２８　ｄ平均无侧限抗压强度推算的９０　ｄ平均无　侧限抗压强度都大于１．２　ＭＰａ。根据单桩载荷板试　验结果，水泥搅拌桩单桩承载力均达到１００　ｋＮ，满　足设计要求。　［参考文献］　Ｅｌｉ殷宗泽，龚晓南．地基处理工程实例［Ｍ］．北京：中国水　利水电出版社，２０００．　［２］王恩远，吴迈．工程实用地基处理手册［Ｍ］．北京：中国　建材工、ｌ　出版社，２００５．