水泥搅拌桩的质量控制分析

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摘要：水泥搅拌桩是建筑工程建设施工中的一个重要施工环节，对增强地基承载力起到很好的效果，在众多建筑工程中得到广泛的应用，但由于它的施工工艺及管理具有一定的特殊性，极易造成质量问题，因此只有完全掌握水泥搅拌桩的加固机理，了解其的施工工艺，并加强施工质量控制，才可以避免质量缺陷，真正确保工程的质量。

关键词：水泥搅拌桩；施工工艺；质量控制；措施

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1前言

水泥搅拌桩法指的是采取搅拌机械把水泥和软土等进行强制拌合，让软土硬结，进而增强地基强度的地基加固处理技术。其多用于加固淤泥质土、含水率高的粘土以及粉土。其具有无污染、无振动以及无噪声，且工期短和费用少等特点，所以在工程施工中较为常见[1]。如下，笔者结合自身多年的工程施工经验，就水泥搅拌桩的加固机理、施工工艺及施工质量控制措施展开相关探讨。

2水泥搅拌桩的加固机理

水泥搅拌桩主要是利用水泥以及土通过系列物理、化学反应，让混合土硬结，形成够强度、够稳定及变形模量的水泥加固土桩体，以加固地基的方法。其的加固机理具体如下：(1) 水泥和土的物化反应表现在水泥颗粒中的矿物和土体内的水产生水化反应，进而形成水化铝酸钙、氢氧化钙、水化铁酸钙以及水化硅酸钙等水化产物，他们可以通过自身的继续硬化不断生成水泥石骨架，或者是和周围的活性粘土颗粒产生反应，进而生成水泥表面的团粒结构，从而达到封闭土团间间隙的目的。(2) 水泥搅拌桩的加固机理对路基、地基工程具有如下几个作用：①桩体作用: 因水泥搅拌桩体比桩边土体的刚度要大，在荷载路堤作用的影响下，复合地基内的应力会按照材料的模量展开分布，进而形成集中应力。绝大部分的填土荷载是由桩体来承担，相应的桩间土所形成的应力会减少。这就可以使复合地基的承载力要比原地基的承载力提高许多，自然沉降量也会有所减小。②挤密作用: 在水泥搅拌桩成体的过程中，由于桩体内的水泥会对四周软土产生吸水、膨胀及发热的作用，对桩周围的软土也可达到挤密的效果，所以加固处理之后的地基比初期的强度要高，对高水量的软土尤其加固显著[2]。

3水泥搅拌桩的施工工艺

3.1定位

借助起重机或者是塔驾将搅拌机悬吊至指定的桩位，并且对中。如果场地起伏不平，则要先将起吊机保持平衡水平。

3.2预搅下沉

在确保搅拌机中的冷却水达到正常循环状态的情况下，再开启搅拌机电机，继而放松起重机的钢丝绳，以让搅拌机顺着导向架进行搅拌切土并下沉，同时要用电机内的电流检测表对下沉速度进行控制。要确保工作的电流不超过70A[3]。若下沉的速度过于缓慢，可由输浆系统来补给清水，这样可利于钻进。

3.3制备水泥浆

在搅拌机下沉至所需深度之后，便可开始按照设计要求的配合比对水泥浆进行搅拌。在进行压浆之前，把水泥浆缓慢倒进集料斗内。

3.4提拉喷浆搅拌

在搅拌机下降至设计要求的深度之后，可启动灰浆泵，把水泥浆逐渐压进地基中，一边边喷浆一边旋转，与此同时还要严格按照相关的设计要求来提拉搅拌机，确保提拉速度合理。

3.5上下反复搅拌

在搅拌机提升到设计要求的加固深度顶面的标高时，搅拌机集料斗内的水泥浆应该以排空。此时要使软土以及水泥充分搅拌均匀，可以将搅拌机再次旋转深入土中，以达到设计要求的加固深度，最后再把搅拌机提出地面。

3.6冲洗

将搅拌机提出地面后，需要向集料斗内放入适量的清水，进而启动灰浆泵，将所有管路中残留的水泥浆冲洗干净，并且要把粘附在搅拌机头上的软土全部冲洗干净。

3.7移位

因搅拌桩的顶部结构和上部结构的承台接触，受力比较大，所以通常还应该对桩顶1.5m 左右的范围再增加一次输浆，这样可以有效提高搅拌桩的强度。

4水泥搅拌桩的施工质量控制措施

4.1确定工艺、设备选型、拟定施工方案

为了避免或者减少搅拌桩断桩、桩体破碎、短桩这类质量缺陷的出现，在施工之前，必须成立专门的质量控制部门，部门主要由施工技术人员、操作员、机长以及设备管理人员组成，进而确定具体的施工工艺以及施工装备选型，确定具体的施工质量控制策略，并有针对性的选择适合桩机型号的设备及配套灰罐、空压机以及浆泵等设备，且通过搅拌机的工艺性进行试桩施工，同时将试桩获取到的技术参数进行收集和整理，最后编订《搅拌桩作业指导书》和《搅拌桩施工方案》[4]。

4.2具体的施工质量控制策略

4.2.1做好技术交底工作

粉喷桩施工员必须通过岗前的技术交底，所有桩机设备的操作手以及送灰工一定要持证上岗。在施工之前，技术人员需要组成各班组展开技术交底，而且要编写书面记录。要明确各个施工岗位的责任制度、各个桩机的具体操作规程等等。

4.2.2严格管理桩机设备的进出场工作

全部进场的粉喷桩机、搅拌机等设备必须有相关的出场合格证，同时能按照要求配备电子记录仪，要严格禁止没有电子记录仪的有关桩机设备投入施工中，以确保施工过程中的喷粉量符合要求。

4.2.3做好测量放样工作

在进行搅拌桩的施工之前，需以桩基的布置图为根据进行测量放样，同时把测量的成果进行整理，再上报建设单位审核，通过审核之后才可开始施工。

4.2.4加强水泥品种的送检工作

搅拌桩所用的水泥品种及其的掺入量均要符合相关的设计规范，进场的水泥必须按照以批准的试验计划进行送检，待送检结果合格之后才可投入使用。需强调每根桩体的施工仅可使用同种品牌水泥，切忌混用多种品牌水泥。

4.2.5确保搅拌机就位场地平整

搅拌桩机在就位之前，必须要确保就位场地的平整和稳固，这样才能保证施工过程中不出现倾斜及移动。如果地表层无法承载桩机，则应该先铺设100cm左右的砂垫层，以此作为工作面。再通过塔架上的测锤指针对机钻杆的垂直度进行严格控制。如果有连体围封桩的，则可以利用拉绳来控制桩机的移动范围，这样可有确保桩的平整度。

4.2.6避免断桩，确保桩头密实

在搅拌桩的施工中，如是由于送灰送浆的管路堵塞或者是机械故障之类的原因导致喷粉喷浆中止的，第二次继续喷粉喷浆时，要确保搭接的长度不可小于1m，这样可以避免断桩。当喷搅达到桩顶或者桩底的标设计标高时，不可以立即停止，仍需继续搅拌和续喷粉喷浆数秒，这样才可确保桩头或者桩底的密实度和均匀度[5]。

4.2.7搅拌钻进速度要符合要求

搅拌钻进时，操作手应该要仔细观察桩机上的电流表，查看其的波动情况，在钻进的过程中，如果遇到坚硬地层而且电流表的读数大于70时，应该及时调到二挡钻进。送灰工需要注意电子记录仪上的数据显示，根据情况随时调整气压，这样才可确保送灰(浆)量准确和均匀。除此之外，机械操作手和送灰工之间要密切配合，这样才可以确保喷灰量符合设计的规范要求。

4.2.8做好现场监控工作

施工记录主要是电子记录仪来完成，此外还要有专门的机械技术人员及质检人员来负责全场施工的监控，以确保在施工中及时发现和处理问题，同时要将记录如实登记在册。如果遇到卡钻、夹层断桩或者喷粉不畅、堵塞、桩体强度不够等情况，必须暂时停止施工，和业主、监理单位、现场监控员共同研究，待确定好可行的方案之后才能继续施工。

4.2.9注意地下水位以上桩的补水

由于部分桩是处于地下水位以上的，如果地层的含水量比较少，在施工时则需要适当补水，也可以在施工后给地面浇水，这样有利于水泥结石凝固和提高水泥结石的强度。

4.2.10切实执行“三检制”

质检员必须定时检查搅拌桩的搅拌均匀程度以及成桩的直径，对复搅长度、桩长以及掺灰量、提升速度等重要指标进行严格控制，切实完善和执行“三检制”。每个台班机长要全面负责初检工作，现场技术员要认真负责复检工作，专职质检员要认真负责终检工作，对搅拌桩施工质量进行全程监督控制。

5结束语

由于水泥搅拌桩的施工工艺较为复杂，且管理难度大，再加上设备调控及工艺试验、操作员岗前培训等工作的进行不够完善，设计考虑欠缺等原因，造成部分工程在完成施工后，水泥搅拌桩的复合地基出现比较大的沉降量。为了降低复合地基的沉降量，应全面掌握水泥搅拌桩的施工工艺，并通过采取严格的质量控制策略来保证水泥搅拌桩的质量。

参考文献

[1] 唐旭东，方萍.小议水利工程中软基处理的水泥搅拌桩施工技术[J].中国新技术新产品. 2011.

[2] 于明建.浅谈水利工程中水泥搅拌桩的施工技术与质量控制[J].经营管理者.2010.

[3] 李波，赵有森.水泥搅拌桩施工技术及质量控制[J].公路交通科技(应用技术版).2011.

[4] 王利江.水泥搅拌桩施工及常见问题的预防[J].交通世界(建养.机械). 2011.

[5] 郭讨论，水泥深层搅拌桩施工技术[J].山西建筑.2010.