水泥深层搅拌桩施工质量控制

                              (广州临海水务公司，广东 广州 510457)
摘 要：本文结合广州南沙自来水厂水泥深层搅拌桩设计和施工特点，总结了水泥深层搅拌桩施工质量的控制要点。
关键词：软基处理；水泥搅拌桩；施工质量；控制
中图分类号：TU4∶TQ172  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2007)07—0134—02
1 南沙水厂水泥搅拌桩设计的基本情况
      南沙自来水厂工程水处理区构筑物埋深大，场地工程地质条件差，为顺利开挖土方和完成结构施工，保证基坑安全，采用格栅状深层搅拌桩重力式挡墙作为基坑支护结构形式。桩径为
600mm,搭接200mm,墙体宽度为4.4m,深度为进入淤泥层以下1m为准。水泥掺入量为18%，水灰比为0.45∶055，为增加桩体抗拉抗剪能力，临土侧最外排插入8m长16a工字钢＠1.6m。
2 施工准备的质量控制
2.1 施工准备及场地平整
      收集有关技术资料，重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料，并认真理解，掌握设计意图及相关要求；编制详细的施工组织设计，制定合理的施工方案以及施工的质量保证措施和现场安全保证措施；平整场地，清除地上地下障碍物，修好施工机械进场便道,设定场地标高控制点；供电设施应齐全。在没有外接电源的施工现场，应配备柴油发电机。
2.2 施工放样
      首先用全站仪(或经纬仪)准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍在施工范围内标示出桩位。
2.3 原材料的质量控制
      水泥质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。采用32.5级普通硅酸盐水泥作为固化剂，使用前应将水泥样品送中心实验室检测，检测合格方可使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求，不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。施工用水应为人畜饮用水。如为自然水源应做水质分析，检验合格后才准使用。
2．4 施工机械
      水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理组织检查验收，合格后方可开钻。主要检查以下4个方面：钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求；水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作；输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞；桩机机身的竖直度是否符合要求。
3 实施过程中的质量控制
3.1 试桩
      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、搅拌机提升速度等参数和搅拌均匀的必要步骤及程序，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。在进行大面积施工之前，须进行水泥搅拌桩成桩试验，每个基坑试桩不少于5根，且必须试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。
3.2 制浆质量的控制
      按设计并通过试桩确定的水灰比(水和水泥按重量比严格控制)，在制浆罐中进行拌制，备好的浆液还应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间过长，浆液倒入集料时应加筛过滤，以免浆内结块，损坏泵体。
3.3 桩长的控制
      度盘读数控制法：可利用钻机上控制钻杆钻入深度的圆盘,通过指针读数可直接反映出钻桩的长度。(注意开钻之前，将指针读数调整为零)。钻杆标线控制法：施工之前丈量钻杆长度,用红色油漆在钻杆上划桩长的明显标志(桩长应不小于设计要求)，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保设计桩长。
3.4 单桩水泥用量的控制
      控制好水灰比。施工前计算出单桩水泥用量，严格按确定的水灰比进行制浆，不得随意乱调水灰比。南沙水厂搅拌桩的水泥渗量为18％，水灰比为0.45∶0.55。搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配。控制好输浆泵。泵必须有足够的压力和稳定的输浆能力，输浆量必须与桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度相匹配。控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度，喷浆搅拌应慢速提升(0.5m/min)，每台搅拌机每天钻孔深度不应大于350m，确保单桩施工完毕后，为该桩所配制的水泥浆能全部用完，不得有剩余。
3.5 桩机操作的控制
      由专人负责水泥搅拌桩的施工，所有施工机械应编号，将现场技术人员、钻机长，现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等标牌悬挂在钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
      采用四喷四拌工艺。桩机对位后，精调桩身竖直度，使搅拌轴保持垂直；启动搅拌钻机，钻头边旋转边向下钻进。同时，启动压力泵工作，边钻进边喷浆；钻至设计标高后停钻，关闭搅拌钻机，钻进结束；再次启动搅拌钻机，钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆，使土体的水泥浆进行初步拌和；根据设计要求在地面下一定深度范围内进行重复搅拌。钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后，再反向边旋转、边喷浆、边提升。使受到搅动的土块被充分粉碎，土体和水泥浆能充分拌和均匀。
      为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底停留30s，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部进行打磨桩头，停留时间为30s。
      停浆面应高于设计标高500mm，且当喷浆提升至设计桩顶时，应稍有停滞，在开挖时将搅拌
桩桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。
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。
      施工中发现喷浆量不足，应该按监理工程师的要求整桩复搅，复搅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12h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12h应采取补桩措施。
      根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
4 施工后的质量检测
      搅拌桩的质量检测根据设计要求，每根桩的单轴抗压强度fcu，28≥0.8MPa。
4．1 检验方法
4.1.1 水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
      检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取桩芯观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆“结核”或未被搅匀的土团。
      触探试验：按照5%的检测频率，在成桩1～3d内，采用轻型动力触探(N10)检测桩身的强度。根据N10贯入30cm的锤击数来判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大于等于设计给定锤击数，则认为桩的上部强度合格；否则，则认为不合格。轻便触探的深度一般不超过4m。
4.1.2 抽芯取样检测：水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法取样检测，可反映出该搅拌桩整体喷浆均匀情况，桩身的长度、强度和完整性。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天龄期的侧限抗压强度试验，留一组试件做3个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率不少于5％。
4．2 桩的质量评定
4．2．1 如果某段挡土墙的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。
4.2．2 外观鉴定：桩体均匀，无缩颈和回陷现象；搅拌均匀，凝结无松散；群桩桩顶齐，间距均匀。
4.2.3 综合评定：单桩评定均为II类桩以上,其中I类桩占85%以上,且复合地基承载力满足设计要求,其他指标合格时评定为优良；单桩评定均为II类桩以上,其中I类桩应占60%以上,且复合地基承载力满足设计要求,其他指标合格时评定为合格。
5 结束语
      以上是在南沙水厂工程中对水泥搅拌桩施工质量控制总结出来的一些具体措施和方法，对搅拌桩的施工质量得到了较好的控制，为下一部基坑土方开挖和主体结构施工提供了安全保证，如果施工质量不好，一旦挡土墙倒塌，对整个工程进度、经济损失都有不可估量的影响。 因此，紧抓各个环节的质量控制，严格施工过程的质量管理，才能最终确保工程质量。
［参考文献］
［1］ 地基处理技术.中国环境出版社，1996.
［2］ 地基处理手册.中国建筑工业出版社，1994.
［3］ 地基基础工程监理指南.上海科学出版社，1999.
［4］ 土力学地基基础.清华大学出版社，1998.
［5］ 建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)：中国计划出版社出版，
2002.
［6］ 建筑地基处理技术规范(JGJ79—2002)：中国建筑工业出版社，2002. 相关热词搜索： 质量控制 搅拌 水泥 施工