浅谈水泥土搅拌桩在后赵节制闸工程中的监理控制

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摘要：本文对水泥土搅拌桩施工进行事前审批、事中控制、事后检测的监理控制方法等进行了阐述，通过有效进行全过程监理保证了施工质量，取得良好地监理效果。

关键词：水泥土搅拌桩；复合地基；质量控制

Abstract: This paper expounds the supervision control methods of the prior approval, control in the thing and after the event detection in the soil cement mixing pile construction, through the effective supervision in the course, it assures the construction quality, and obtains the good supervision effect.

Key words: cement soil mixing pile; composite foundation; quality control

中图分类号：TV51 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

0 前言

水泥土搅拌法是利用水泥做固化剂，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度，适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土搅拌法具有最大限度地利用原土，施工中无噪音、无振动、无污染，加固型式灵活多样，施工速度快和节省投资等诸多优点，使其被广泛应用于水利工程的软土地基处理中。水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效，从而进一步关系到上部主体结构的稳定性，因此对其施工质量必须进行全过程的监理控制，作到事前审批、事中控制和事后检测，以保证施工质量。

1 工程概况

后赵节制闸座落于任丘市任文干渠上，小白河入任文干渠汇流口以下约350m，主要工程任务为“引黄补淀”时排污和闭闸挡水。该闸为III等工程，中型水闸，设计流量105m3/s。

1.1工程地质情况

本工程区位于河北冲积平原，地形平坦。通过工程地质勘察，工程区地质结构为第四系，上部松散多层结构的堆积物构成覆盖层。土层自上而下划分为14个工程地质单元层，多为粉质壤土和砂壤土，个别为粘土和粉质粘土。根据室内土工试验、原位测试试验等综合分析，第4层粉质粘土和第5层粉质壤土承载力特征值较小，承载力相对较低，应进行地基处理。

1.2地基处理设计参数

闸室和上下游翼墙采用水泥土搅拌桩复合地基，桩径0.5m，桩间距1.10m，共设计搅拌桩684根，其中闸室段396根，长度5.0m；上下游翼墙段288根，长度7.0m。闸室处理后复合地基承载力特征值≥90kpa；上下游翼墙处理后复合地基承载力特征值≥140kpa。

2 准备阶段的监理控制要点

2.1 认真审核施工单位的施工组织设计。

根据设计图纸和要求、工程地质资料、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）的有关要求，仔细审核施工单位呈报的施工组织设计，确定施工方案的可行性。

2.2仔细检查进场设备的完好性和上岗人员的上岗证。

主要检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、深度测定器及配套设备等。管理人员及机长必须具有相应的技术职称和上岗证。

2.3 做好原材料的检验

进场水泥必须符合设计要求，应具有水泥出厂质量合格证或试验报告。按规定对水泥进行分批次见证取样和送检，检验不合格的产品禁止使用。

2.4做好现场试验桩

正式施工前，在上游紧邻工程区域进行了工艺性试桩。按照设计分闸室和翼墙两类，每类打试桩2根。通过试桩了解搅拌钻头下沉及提升的阻力情况，确定了适宜的浆液配合比以及喷浆、停浆时间，掌握了合适的注浆速度、下沉速度、喷浆搅拌提升速度等施工技术参数。

3 施工阶段的监理控制要点

3.1 施工工艺流程

桩机就位调整桩机预搅下沉至设计深度开启高压注浆泵喷浆搅拌提升复搅下沉至设计深度复搅喷浆提升成桩结束移机。

搅拌桩施工过程中质量监控的关键是以工序质量控制为核心，从放线定位、机械就位和浆液制备开始直到成桩结束，监理工程师对每一道工序均要进行认真地检查和落实。检点是：搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头转数和提升速度、水泥用量、输浆压力、桩长、复搅次数和复搅深度、停泵处理方法等，并认真检查施工记录。

3.2桩位及桩高程的控制

严格控制桩的位置和垂直度。钻机就位后先采用吊线锤进行对中，然后用水平尺和双向吊线锤控制桩机底盘的水平和导向架的竖直；成桩位置偏差≤5cm，垂直度偏差≤1.5%。

严格控制钻机下钻深度及停浆面高程。在钻杆和导向架上做出相应明显标记，以控制下钻深度和停浆位置，确保桩长达到设计要求，成桩深度误差≤5cm。

3.3水泥掺量及浆液控制

水泥掺量是水泥搅拌桩质量的主要影响因素之一，施工时一定要确保每根桩的水泥掺量误差≤1%。通过特制的制浆桶水的体积和选定的水灰比，确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2小时的浆液不再使用。贮浆池内浆液应均匀，输送时应确保其连续，喷浆搅拌时，若输浆管道堵塞或爆裂，应及时组织处理，时间过长应换浆。

3.4搅拌和喷浆间控制

本工程采用“二喷四搅”的施工工艺，搅拌机喷浆提升的速度≤0.5m/min。当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分拌和后，再开始提升搅拌头。搅拌机下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。施工时如因故停泵，应将搅拌头下沉至停泵点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3h，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。

4质量检验监理控制要点

监理部严格按照《建筑地基处理技术规范》的规定和工程设计要求，对水泥土搅拌桩进行了质量检验。

4.1桩身均匀性检测

成桩后3d内，采用轻型动力触探（N10）对桩身的均匀性进行检测，检查数量为施工总桩数的1%，且不得少于3根。监理部随机选桩7根，其中闸室段4根，翼墙段3根。试验时以桩顶为起点，使穿心锤自由落下将触探钎竖直打入桩身中，穿心锤落距为50cm，记录每打入桩身30cm的锤击数。经检测，单根桩轻型触探击数偏差不大，桩身均匀性一般。

4.2浅部开挖

成桩7d后，采用浅部开挖桩头对成桩质量进行检查，目测成桩的搅拌均匀性，用钢尺测量成桩直径，检查数量为总桩数的5%。监理部共随机抽检38根，其中闸室段22根，翼墙段16根。成桩直径全部满足设计要求，搅拌均匀性一般。

4.3复合地基静载试验

静载试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行。检验数量为总桩数的0.5%～1%，且每项单体工程不应少于3根。成桩28d后，施工单位委托任丘市建业工程质量检测中心对复合地基承载力的特征值进行测试，检测采用单桩复合地基静载试验法。根据规范要求并结合工程条件，监理部随机选桩6根，其中闸室段3根，翼墙段3根。根据试验曲线特征，在最大荷载作用下未达到极限状态，6组复合地基承载力特征值分别为156kpa、162kpa、177kpa和127kpa、136kpa、128kpa，均满足地基承载力特征值≥140kpa和≥90kpa的设计要求。

5 验收

单元工程施工完毕并且施工单位自检合格后，由业主、设计、监理、施工各方进行联合验收。施工单位为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表等资料，验收前搅拌桩基础要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土，露出完整的桩头。验收人员现场察看认可后，在单元工程隐蔽验收签证单上签字，验收通过。

6 监理效果

后赵节制闸主体工程完工后，先后通过了省水利厅组织的通水阶段验收及项目法人完工验收，并在2010～2011年“引黄补淀”输水工程中投入运用。同时，运行管理单位对闸室和翼墙的沉降、位移进行了全过程连续观测。观测成果报告显示，工程在整个运用过程中，各项观测指标均满足规范和设计要求，充分说明水泥土搅拌桩在后赵节制闸地基处理中的施工质量合格，监理效果良好。

参考文献：

［1］《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002） 中国建筑工业出版社

［2］《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB 50202-2002）中华人民共和国建设部

［3］《任丘市任文干渠后赵节制闸工程施工图设计说明》 河北省水利水电第二勘测设计研究院