第３７卷第１０期 ２ ０ １ １年４月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖ０１．３７ Ｎｏ．１０ Ａｐｒ． ２０１１ ・２１５・ 文章编号：１００９－６８２５（２０１ １）１０・０２１５—０２ 浅谈水泥搅拌桩质量控制 季 君 摘要：结合水泥搅拌桩工作机理，以三亚海棠湾出口景观大道工程为例，介绍了水泥搅拌桩的实际应用，分别阐述了其 配合比设计、施工工艺等内容，并对质量控制措施及检测方法作了具体说明，以确保工程质量。 关键词：水泥搅拌桩，配合比，施工工艺，质量控制 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ｂ １ 概述 钻探资料，其地质主要为：耕植土、中砂、泥炭土、粘土质粉砂、高 水泥搅拌桩方案在经济 水泥搅拌桩处理软土是通过专用机械将固化剂喷出后在地 液层粘土、中粗砂。通过设计方案比选，基深处就地与软土强制搅拌，利用固化剂与软土之间产生的一系 性和环境保护方面比换填片石、砂砾方案具有优越性，因此该道 ｍ或填土高度大于４ ｍ的 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 路设计在泥炭质土层夹层埋深小于３．５ 也使桩周土体性质得以改善，达到桩体与桩问土体形成复合地基 情况下采取了水泥搅拌桩地基处理技术方案。其设计参数为：设 ｍ×１．３ ｍ，呈等腰三角形布置；桩长 共同承担外部荷载的作用。这种地基处理方法在施工过程中无 计桩径为５０ ｃｍ；桩距为１．３水泥喷入量平均为５６．５ ｋｇ／ｍ，掺入量１５％；桩身２８ ｄ 振动、无污染，对周围环境无不良影响。由于水泥搅拌桩加固效 ６ ｍ一９ ｍ；复 果好、速度快，可以最大限度地减少地基工后沉降，特别是在减少 无侧限抗压强度不小于１．３５ ＭＰａ；单桩容许承载力为１３０ ｋＮ；ｋＮ。 桥头跳车现象、减少地基不均匀沉降、防止路堤失稳方面有着其 合地基承载力为２４０ 他软基处理无法比拟的优点，因此近年来在高速公路软基处理工 ２．１配合比设计 程中得以广泛应用。 为了经济、合理地确定水泥搅拌桩加固地基的技术参数，确 定与地基土加固相适应的水泥品种、强度等级和掺入量，在施工 ２水泥搅拌桩在工程中的应用 选取典型地段钻探取样， 三亚海棠湾出口路景观大道位于海棠湾镇，是建设中三亚海 前应该根据设计文件提供的地质资料，棠湾的主要交通要道，依据该项目《工程地质勘察报告》所提供的 现场原状土试验成果见表１。 表１ 现场原状土试验成果表 编号 桩长／ｍ 容重 含水 比重 液限 塑限 塑性指 无侧限抗 颗粒分析／％ １ ２ ６ ９ ｇ／ｃｍ 量／％ ｇ／ｃｍ １．８１ ３２．１ ２．２２ １．８０ ３３．３ ２．２６ ％ ３１．４ ３２．９ ％ ２４．２ ２５．３ 数／％ ８ ９ 压强度／ｋＰａ ０．２５一ｏ．０７５ １ ０．０７５～０．００５ Ｉ＜０．００５ ５１．６ ０ ｆ ８７ ｆ １３ ５０．９ ０ ｌ８４ Ｉ １６ 根据设计，固化剂选用强度等级为３２．５Ｒ级以上的普通硅酸 工条件，最后决定采用深层搅拌法进行施工。 盐水泥，水泥掺入量为１５％，水泥浆水灰比为０．５。本工程土质含 ２．２现场工艺性试桩 水量在３０％～７０％之间，现场原状土每个土样按照设计要求的水泥 根据室内配合比试验结果，考虑到不同的地质情况，施工前 掺入量制备三组标准试件，标准试模规格为７０．７ ｍｍ×７０．７ ｍｍ× 应该按照室内配合比进行工艺性试桩，且每桩机不得少于２根。 ７０．７ ｍｎｌ，试块成型后一天拆模，称重后放入标准养护室进行标 通过试桩，掌握下钻、提升的困难程度；确定钻头进入硬土层电流 养。标准养护条件２０℃±３ ｏＣ，湿度为７５％以上。在制件后７ ｄ， 变化程度；确定水泥浆液密度；确定适合的输浆泵的输浆量；掌握 ２８ ｄ，９０ ｄ分别进行抗压试验，得到其无侧限抗压强度平均值。以 水泥浆泵到达搅拌机喷浆口的时间、搅拌桩机提升速度、复搅下 ２８ ｄ强度平均值与设计值相比较，如果达不到要求，则增加水泥 沉、复搅提升速度等施工参数，通过试验得出的施工参数见表３。 用量重新进行验证，直到符合设计的强度要求后，把修正的配合 ２．３施工工艺控制 比作为施工配合比。试验结果见表２。 ２．３．１ 施工工艺流程 场地平整一测量放线一钻机安装就位一对正桩位、调平机身一 没有达到设计值１．０ ＭＰａ，因此将每延米掺灰量增加到１８％，经 钻进一提升搅拌机同时喷浆一提升至地面以下０．２５ ｍ，停止喷 验证能满足设计要求，故在实施过程中按１８％的喷粉量进行控 浆、搅拌数秒一重复搅拌下沉、喷浆一重复搅拌提升一在离地面 制，换算成每延米用量为６７．５ ｋｓ／ｍ。根据相关规范标准及现场施 ０．２５ ｍ处停钻一打印、输出数据一移机。 第一次试验中掺入水泥量为１５％，其２８ ｄ无侧限抗压强度 Ｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｓｈｏｒｔａｇｅ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ＹＡＯ Ｄｏｎｇ・・ｗｅｉ ＬＩ Ｃｈａｎｇ・－ｚｈｕ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｂｅｉｃｈｅｎｇｚｉ Ｂｒｉｄｇｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｎｄ ｐｒｅ—ｃｏｎ— ｔｒｏｌ ｏｖｅｒ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｓｈｏｒｔａｇｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ，ａｎｄ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｑｕＭｉ￣ｏｆ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔｓ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ，ｓｈｏｒｔａｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｑｕＭｉ￣ｃｏｎｔｒｏｌ 收稿日期：２０１０－１２—１６ 作者简介：李君（１９７２一），男，工程师，海南海通公路工程咨询监理有限公司，海南海口５７０１０２ ・２１６・ 第３７卷第１Ｏ期 ２ ０ １ １年４月 表２无侧限抗压强度试验成果表 深度 水泥掺 入量／％ 龄期／ｄ 山 西 建 筑 其直径磨耗量不得大于１ ｃｍ，但也不宜用直径过大的钻头。９）应 注意湿喷桩的桩位施工顺序。在一个区域内，应先打设路基两侧 及该处理段两头的桩，以形成一个封闭的区域，再逐渐往中心打 无侧限抗压强？Ｊｔ／ＭＰａ 试块１ 试块２ 试块３ 平均值 ０．４５ ０．５２ ０．５４ ０．５ ７ ４．４—７ １５ ２８ ９０ ７ ０．９６ １ ３６ ０．８ ｌ ４２ １．７７ ０．９５ １．４３ ０．８４ １．４ｌ １．８３ ０．９８ １．３８ Ｏ．８２ １．３３ １．８６ ０．９７ １．３５ ０．８２ １．４２ １．８６ 设，有利于整体的成桩质量和软基处理效果。１０）浆液储量应不 少于一根桩的用量，否则不得进行下一根桩的施工。 ４．４～７ ｌ８ ２８ ９０ ２．５质量检测 １）对于水泥土无侧限抗压强度检测，考虑到现场足尺桩身无 侧限抗压强度试验本地区应用较少，现场操作较为复杂，试验成 本较高，故采用本地区常用且较成熟的钻芯法进行检测，即成桩 ２８ ｄ后用钻芯机在桩体上部钻取三个水泥土芯样进行室内无侧 限抗压强度试验。其检查频率为２％０，每一工点不得少于２根。 ２）单桩荷载试验、单桩复合地基荷载试验必须在桩身强度满足试 验荷载条件，并宜在成桩２８ ｄ后进行。检验数量为桩总数的 ０．５％～１％，且每项单体工程不得少于３点。本工程最大荷载试 表３试桩试验参数成果表 施工 阶段 预搅 提升 桩机 挡住 五 四 电流袁 显示／Ａ ９０ ７５ 速度 ０．８ ０．６ 搅拌机转速 ￥．￣－／ｍｉｎ ３０ ３０ 管道压力 ＭＰａ ０．３ ０．３ 复搅 五 ９０ Ｏ．８ ３０ ０．３ ２．３．２施工中的工艺要求 １）场地平整：施工前做好“三通一平”，清除地上地下一切障 碍物。２）定位：由技术测量人员按设计梅花形桩位通过轴线控制 点在现场逐个施放，做好标记。３）浆液配制：根据室内土工试验 验为３００ ｋＮ，根据沉降随荷载的变化特征和沉降量确定其极限承 载力。ａ．试验加卸载方式：加载分８级进行，每级加载量为最大 试验荷载的１／８；卸载分４级等量进行。ｂ．试验方法：本次试验采 用慢速维持荷载法，每加一级荷载后，按１０ ｍｉｎ，１０ ｍｉｎ，１０ ｍｉｎ， １５ ｍｉｎ，１５ ｍｉｎ，以后为３０ ｍｉｎ的时间间隔观测承压板沉降，相对 稳定后加下一级荷载。沉降相对稳定的标准为：连续２４ ｈ每小时 强度确定的配合比严格控制水灰比，加水数量应经过事先核准的 定量容器。水泥浆必须充分拌和均匀，使水泥浆搅拌机制浆时， 每次投料后拌和时间不得少于３ ｍｉｎ，检测水泥浆液密度并记录。 ４）钻进送浆：将制备好的水泥浆经筛过滤后，倒人贮浆桶，开动灰 浆泵，将浆液送至搅拌头。在钻进过程中不喷浆，钻进至设计桩 长或硬土层后，根据试桩结果调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量 满足要求。５）复搅：钻头提升至地面２５ ｃｍ，应立即反向钻进复 搅、喷浆，复搅深度原则上应为桩身全长；在复搅过程中，应对局 部喷浆不足的桩身部位进行补浆，并防止喷口堵塞。重复搅拌提 升，直至离地面２５ ｅｍ。６）资料打印：成桩后，在钻机移动前打印 的沉降量不大于０．１ ｍｍ。ｃ．终止加载条件：出现下列情况之一终 止加载：承压板周围明显隆起或出现破坏性裂纹；荷载不变，连续 ２４ ｈ沉降呈等速或加速发展；加载量已达到最大试验荷载。ｄ．分 级卸荷，观测回弹，分级卸荷增量一般为分级加荷增量的２倍。３） 为了确保水泥搅拌桩工程质量，在成桩７ ｄ后，采用浅部开挖桩头， 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％。 三亚海棠湾出口路景观大道工程通过对施工工艺的严格控 制以及对现场质量控制要点的严格实施，施工质量控制良好。从 检测成果分析，桩身基本完整，拌和也较均匀，无侧限抗压强度均 大于１．３５ ＭＰａ；处理后水泥搅拌桩经单桩荷载及单桩复合地基承 施工过程资料和成桩资料，严禁移机后补打资料。７）清理：搅拌 叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移机至另一桩位施工。 ２．４质量控制手段 １）为保证浆喷桩的垂直度，应保证起吊设备的平整度和导向 载力静载试验，其竖向承载力均能满足设计要求。从桩体完成施 架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过１．０％，桩位偏差不得 工到通车一年以来，路基没有明显的沉降，实践证明运用水泥搅 大于５ ｃｍ。２）严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，确保 拌桩处理软基段是成功的，达到加固软土地基的作用。 浆喷桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求，桩长不得短于设计 ３结语 桩长，每米用浆量误差不得大于５％。３）水泥浆液应按预定的配 比拌制，加入缓凝剂防止初凝现象，保证每根桩所需浆液一次单 独拌制完成，应有专人记录每根桩的水泥用量，并与采用经国家 计量部门认证的监测仪电脑自动记录系统对照，以验证其准确 性。４）搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录，时间误差 不得大于５ ｓ。５）当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌３０ ｓ，在 水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。６）一般情况 下，应在全桩长范围内重复搅拌一次，以增加水泥土的均匀性并 水泥搅拌桩属地下隐蔽工程，其施工质量不好，会造成极大 的安全隐患和不可估算的损失，因而其质量控制贯穿于施工的全 过程。作为监理人员应坚持全过程的施工监理。施工过程中必 须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根 桩进行质量评定，确保工程质量。 参考文献： ［１］ＪＧＪ ７９－２００２，建筑地基处理技术规范［ｓ］． ［２］ 刘玉卓．公路工程软基处理［Ｍ］．北京：人民交通出版社， ２０ｏ２：１７７－２０１． 且复搅宜一次完成。７）供浆必须连续，拌和必须均匀，一旦因故 停浆，应使搅拌钻头下沉至浆面以下０．５ ｍ，待恢复供浆后再喷浆 提升，如因故停机超过３ ｈ，应先拆卸输浆管清洗后备用，此根未 ［３］ＴＢ １０１１３－９６，粉体喷搅法加固软弱土层技术规范［Ｓ１． 完成桩应采取补喷措施或重新打设。８）对输浆管要经常检查，不 得泄漏及堵塞，管道长度不大于６０ ｍ，对使用的钻头要定期检查， ［４］ 郭讨论．水泥深层搅拌桩施工技术［Ｊ］．山西建筑，２０１０，３６ （１６）：１００—１０１． Ｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅｓ ＬＩ Ｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅｓ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｈａｉｔａｎｇｗａｎ ｅｘｉｔ ｌａｎｄｓｃａｐｅ ａｖｅｎｕｅ ｉｎ Ｓａｎｙａ， ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｍｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅｓ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔ，ａｎｄ ｉｌ— ｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｏ ａｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｅｍｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅ，ｍｉｘｉｎｇ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｒａｆｔ，ｑｕａｌｉｙ ｃｏｎｔｔｒｏｌ
