浅谈水泥搅拌桩施工技术及管理
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摘要：结合广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程实际施工情况，主要介绍水泥搅拌桩现场管理、施工控制要点、控制方法，并总结了几点体会，对水泥搅拌桩施工及管理有较好的指导意义。
关键词：水泥搅拌桩 现场施工 管理控制
中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：
前言
随着国内高速铁路不断的建设，高速铁路工程管理的不断完善，对于工程施工质量的检验标准也不断的提高，水泥搅拌桩工程普遍用于高速铁路、公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工工艺已相对成熟和完善，但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识，使得其施工质量令人担心，让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度，但最终大多数收效甚微，检测出的桩体实际施工质量令人捏一把冷汗。虽然经过大费周折的工作最终达到了自己的目的，但谈到大规模的水泥搅拌桩施工时仍然心有余悸。怎样做到心中有数，用更好的方法去控制它。通过实际的软基施工管理，总结出了一些经验，希望能与大家共同探讨。
1 工程概况
钦北铁路修建于滨海平原区，地形开阔，地形起伏小。地质情况为地表上覆第四系人工填筑层之人工填土、素填土，中更新统北海组之种植土、软土、松软土、粉质黏土、粉土、砂类土及圆砾土，下伏基岩为上第三系湛江群之砂岩、泥岩。人工填土，厚0～5m；素填土，软塑～硬塑；种植土，软塑～硬塑状；软土，软塑～流塑状；松软土，软塑状；粉质黏土，硬塑状；粉土，中密；粉砂，稍密～中密；细砂，松散～稍密；中砂，中密；粗砂，松散～中密；砾砂，松散～稍密；细圆砾土，一般厚0～5m；砂岩、泥岩，砂质结构，块状构造，全风化层厚0～25m，节理极发育，属Ⅲ级硬土，强风化层厚0～15m，节理极发育，属Ⅳ级软石，弱风化层节理发育，属Ⅳ级软石。设计采用水泥搅拌桩进行软土地段地基处理。
2 施工准备
2.1 机械和记录仪
2.1.1 机械
选取机械时需考虑施工地段地质情况、单根桩长、施工是否便利。因我部施工范围内水泥搅拌桩设计单根桩长为L=3.2～12.2m，地质为粉质粘土，平原地区施工便利，因此选用PH-5A型深层搅拌桩机成桩(主要参数:搅拌头直径500mm,最大成孔深度18m，主动力功率37Kw)。确定机械后进行试桩施工，为下步施工提供指导。
2.1.2 记录仪
从施工资料的规范化角度考虑，电脑让每一根桩的施工资料清晰完整。从现场施工控制的角度上来考虑，监督施工过程，保证质量。因此选取可靠的记录仪才能真正发挥作用。
首先要求时间必须为北京时间，由厂家统一设定，不允许有自行调整的功能。其次必须取消存储功能，施工过程中采用实时打印，当下一根开始时上一根的资料自动消失。再就是深度计经检查准确无误。最后经检查符合要求后由项目部统一贴封条，不可私动。这样就能很好的控制单桩施工时间、防止假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。
2.2 场地及其他
1）施工场地一定要平整，且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境。
2）建好水泥库，水泥库净面积不得小于42平方米，同时最大库存量不得小于80吨，确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。
3）在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线，在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。
4）在井架的正面和侧面挂上垂球，用红油漆标示出垂球的中心位置。
5）召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议，主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求等，将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员，有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。
2.3 旁站人员
按照现有管理模式，项目部旁站人员不足，经验欠缺。旁站监理人员数量也不能满足施工需要，不能给予足够的监督。事实证明，施工质量的好坏最终取决于项目部自身的管理。旁站监理一直侧重于管理的只是水泥浆比重、桩长、电脑小票是否符合要求等等，至于其它方面根本只是一带而过。而旁站人员是项目部管理方式的最终实施者，项目部管理人员通过他们能控制工地上所发生的一切情况。当然，由于旁站人员的素质和数量有限，对他们的要求不能过于太高。往往只要求他们抓住施工中控制的要点，对关键点实行重点控制。因此旁站人员施工前必须做好充分的准备：
1）旁站人员最好选择25~40岁之间，初中学历以上的人员，到工地后首先对他们进行集中培训，从理论上先了解水泥搅拌桩的施工原理、施工方法、施工控制要点等。
2）旁站人员一般2个人最多按管理5台桩机分配，无论在任何情况下，旁站人员必须坚守岗位。
3）制定详细的旁站管理制度，组织学习并下发至每个旁站人员，严格按此执行。
4）旁站人员的工资、绩效同日常工作表现挂钩，奖优罚劣，从而提高其工作积极性。
3 施工技术控制
3.1 工艺
经过试桩后，确定保证水泥搅拌桩质量的施工工艺，现场严格按照此工艺进行施工。下为试验后符合现场情况的施工工艺流程图。
水泥搅拌桩施工工艺流程图
3.2 试桩
施工前编制试桩方案，对每一段水泥搅拌桩施工地段进行试桩，明确此段地质情况，持力层深度，此段钻进速度，单桩成桩时间，单桩所需水泥浆量。试桩后编写试桩总结，明确此段施工所需参数。这样可以有效指导施工，保证桩的质量。
3.3 地质
确定持力层必须准确。桩体一般最多以进入持力层50cm为宜，不宜过深，否则将会产生三个方面的危害：
1）由于底部压力过大，水泥浆无法渗入，底部无法成桩，最终导致桩长不足；
2）由于底部一般多为粘土或亚粘土，土质过硬，带浆下钻困难或无法下钻，土体无法拌碎。当不带浆下钻时，土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况，土体与钻头形成一个圆柱体形状，造成积压桩内土体，发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。
3）水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆，如果进入持力层过深，为防止下钻堵管只能一直喷浆，但由于底部下钻速度其慢无比，导致底部水泥浆用量严重过多，造成水泥浆顺着钻杆溢出地面，且直接缩短了桩体的施工时间。
3.4 钻桩
为保证成桩垂直，在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于2kg，防止施工时桩机倾斜。成桩倾斜最终导致检测时桩体无法检测到底。
3.5 水泥浆
为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成。当桩长较短时也可一次拌制2~3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
由于现场施工过程中，施工工人素质相对有限，拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆，势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆，对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生，必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值，所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。