水泥搅拌桩施工工艺及要点简述
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作者: 冯爱花
摘要：对于地基稳定性不足或因工后沉降过大而影响路基及构造物的稳定和使用功能的路段，采用水泥搅拌桩加固地基，使桩与原软土地基构成复合地基，提高地基承载力，减少工后沉降量。
关键字：搅拌桩；工艺；要点
一、引言：汉鄂高速公路HETJ-2合同段全长8.88km，其中水泥搅拌桩处理段落为K11+045.0～K11+075.0、K13+307.6～K13+357.6、K15+275.4～K15+325.4、K11+045.0～K11+075.0、K13+616-K13+670，总长为110751米。具有软基段落多，分布广、工程量大，工期短的特点。
二、施工工艺：
试桩：根据该标段客观条件，试桩选在K13+616.0～K13+670.0段，该段设计桩长为7.4，桩径50cm，桩距1.2m,呈梅花形布置，工程量约8291m。
试桩采用水泥和固化剂两种材料分别进行，水泥按55kg/m、60kg/m、65kg/m、70kg/m四种掺和比进行，固化剂按37kg/m、40kg/m、43kg/m、46kg/m四种掺和比进行，每种掺比进行6根试桩，共进行48根试桩。
1、施工准备：
a、清除施工场地上的障碍物及杂物（包括树根、草皮、垃圾等）将原地面大致整平，犹豫该段地表湿软，为防止钻机倾斜，回填50cm素土碾压，在回填30cm3%的石灰土，横坡不小于2%，以利施工时排水，碾压至压实度达到90%，两侧开挖临时排水沟；
b、绘制布桩图，并对每根桩进行编号，以利施工控制；
c、利用全站仪、钢卷尺进行桩位定位放样，用竹签进行标示；
d、在钻架上按50cm标示刻度，配备电流、深度记录仪，并具有打印功能。
2、浆液配制
试桩时采用每灌水泥浆喷一根桩，每种配比的水泥或固化剂采用磅秤精确称出每罐水泥浆搅拌使用的水泥重量和水重量，并在水泥搅拌罐的罐壁上用稍大的螺丝帽焊接出每罐水泥浆用水的准确位置，则该种配比经后水泥浆配比均按照罐子上的标记配制水泥浆。水泥浆在搅拌罐内搅拌完毕，放入储浆罐内储存，储浆罐也应配置搅拌器，以防浆液沉积。等搅拌罐内该根桩的水泥放完后，按照称好的水泥和罐内标注的水的标线，配制下一根桩的水泥浆，试桩时配制浆液应比理论用量大5%，保证施工连续。
浆液制备按每个配合比严格控制水灰比，向浆池内投放规定用量的水泥并通过核准的定量容器加水，充分搅匀（预搅大于4分钟）检测水泥浆液密度并记录。
3、钻进、喷浆
a、搅拌桩采用单钻头施工，深层搅拌桩机移到指定桩位对中、中心偏差不得大于5cm，分别在相互垂直的两个方向吊线垂，校正搅拌轴两个方向的垂直度，垂直度误差不超过1%，并保证钻机稳定，施工过程中，钻杆应始终保持垂直，如发现倾斜，立即调整四脚油缸，确保钻机垂直度不大于1%。
为防止搅拌钻头在下沉过程中，喷浆嘴堵塞，试桩时采用两喷两搅的方法施工，既带浆下钻，但控制流量，不使喷嘴堵塞为宜，钻进使用四档速度约1.0m/min。钻头钻速不小于70r/min，钻进时随时记录电流变化情况，到达7.2m时电流大于90A后，再钻进50cm，7.7m停止钻进，与设计资料对照，深度与设计基本相符。
b、复搅、喷浆
在桩底搅拌1分钟，然后喷浆并提升钻头，提升速度控制在0.8m/min左右，按设计要求提升至桩顶标高50cm以上停止喷浆。复搅下钻速度不大于1.0m/min，当到达桩底时提升钻头，并喷浆，提升速度不大于0.8m/min。试桩过程中出现复搅提升有部分长度水泥浆用完，应及时调整了水灰比、控制压浆泵的压力、调整钻进、提升速度来保证1根桩的水泥浆全部和均匀的分布到该桩。依次进行其它配比桩体施工。
4、试桩检验
a、3天后开挖桩头，检测单桩地基承载力，3天单桩承载力均符合要求，最小值为160kpa；
b、28天后分别对各配比桩体进行瑞雷波无破损检测，其中固化剂用量37kg/m、40kg/m不符合要求；进行单桩和双桩承载力检测，固化剂43kg/m不符合要求。
c、对其他桩体进行钻芯取样，其中使用固化剂的桩体不成形，无法取样，水泥用量60kg/m芯样不完整，抗压强度为0.6mpa，不符合要求，水泥用量65kg/m、70kg/m桩体芯样完整，抗压强度分别为1.4mpa、1.6mpa符合设计要求。
5、试桩总结
根据检测报告，综合考虑后确定本标段水泥搅拌桩水泥用量为65kg/m，水灰比为0.7，下钻速度为1.0m/min，提升速度为0.8m/min，并用此参数指导施工。
三、施工质量控制要点及注意事项
1. 施工前必须保证施工场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物。场地湿软时，予以回填、整平。
2. 施工时应做好材料进场及使用台账，详细记录当日材料进场数量、使用数量、剩余数量，并进行当日总量复核，用以控制施工质量。
3. 施工前标定搅拌机的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过成桩试验，数量不少于5根，以确定搅拌桩的配合比和施工工艺。报监理工程师批准以此为依据指导施工。
4. 输浆管长度应不大于300m。每一根桩开钻必须连续施工，严格控制喷浆及停浆时间，不得间断。严禁在尚未喷粉（浆）的情况下进行钻杆提升作业，以确保搅拌桩质量和长度。
5. 严格控制钻头的下沉和提升速度，误差不得大于10cm/min。钻头的回转数、提升速度应相匹配，确保加固深度范围内的土体的任何一点均能经过25次以上的搅拌。
6. 水泥必须有质保单，到工地后进行检验验合格后方可使用，并应做好留样工作。
7. 水泥浆配置时，应严格控制水灰比，水泥或外加剂要严格称量，已制备好的浆液不得离析。拌制浆液的用水量、水泥用量以及喷送浆液的时间等应有专人记录。喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量的部门认证的检测仪器进行自动记录，并应配有适时打印装置，以便随时检验。
8. 施工中若发现喷浆量不足，应进行整桩复打，复打的喷浆量应不小于设计用量，如遇停电、机械故障等原因中断喷浆，必须复打，复打重叠长度不得小于1.0m。
9. 搅拌桩桩顶标高应高出设计桩顶标高0.5米，以保证桩顶质量达到设计要求。
10. 施工时应按照钻进电流及深度进行双控，保证桩体进入持力层不小于50cm。
11. 深层搅拌桩施工时应随时观测桩顶和地面有无水平位移及隆起，必要时采取措施及处理。
12. 施工过程中，应认真做好施工原始记录，并及时分析整理，不得事后补记。
四、结束语：
水泥搅拌桩是软基深沉处理最有效的方法之一，其具有处理深度大、施工周期短、 成本低、工后沉降小的特点，但由于其为隐蔽工程，人为因素较大，如果质量不合格，造成返工，处理难度大大增加。因此，施工中应做好材料进场及使用台账，并严格按照试桩工艺进行施工，确保桩体及复合地基符合设计要求。
参考文献：
《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）；
《上海市地基处理技术规范》（DBJ08-40-94）；
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