浅谈水泥搅拌桩施工工艺及质量控制

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　　摘 要:结合南昌枢纽昌九城际铁路工程CJQ-2标段区间软弱土地基的加固,从水泥搅拌桩的试桩方法、施工工艺及参数的选定、施工准备、质量控制等来讲述水泥搅拌桩的施工。通过对施工过程各个环节的全方位控制,提高安全质量。
　　关键词: 水泥搅拌桩 施工工艺 质量控制
　　
　　水泥搅拌桩是利用水泥和粉煤灰作为固化剂的主剂,通过特制的搅拌机械,将水泥固结剂与需加固深度范围内的软土强制拌合,使其固结成具有整体性、水稳定性和足够强度的水泥土。这些水泥土体成为地基土的一部分,与原地基土构成复合地基。
　　根据水泥水化的化学机理,一种是湿喷工艺;另一种是干喷工艺。目前我国水泥搅拌桩施工采用较多的是前一种湿喷工艺。
　　1.工程简介
　　1.1 工程概况
　　昌九城际铁路工程CJQ-2标段DK1424+000～K1427+300区间路基有软弱土地基水泥搅拌桩加固共五处,分别为:YDK1424+530～+960、ZDK1424+320～+590、YDK1424+750～+810、YDK1425+630～+670、YDK1426+550～+750,桩径0.5m,桩长4.0m～5.5m,搅拌桩共计10346根,合计3.9045万延米。
　　1.2 地层概况
　　1.2.1 地形地貌:本段属于残丘地貌,地势起伏较大,地表多被垦为稻田。
　　1.2.2 地质岩性和地质构造:
　　段内上覆第四系全新统冲积松软土、淤泥质粉质粘土、粉质黏土、中砂、细圆砾土及中更新统残积粉质土、圆砾土,下伏基岩为元古界板溪群横涌组上段板岩。
　　1.2.3 水质条件:地表水和地下水对砼都具弱溶出型侵蚀和弱酸性侵蚀。
　　2.施工工艺
　　2.1 浆喷桩施工工艺
　　2.1.1 其施工工艺流程如下:
　　施工准备→定桩位→桩机对位→浆液制备→边喷边钻至设计标高→底部磨桩端→提升搅拌→顶部磨桩端→复搅复喷→提升搅拌→检查核实电脑记录 →成桩结束。
　　2.2 工艺要点
　　(1) 定桩位:由技术员根据设计图和控制点放出桩位,桩位平面偏差不大于10cm;(2) 桩机就位:采用起重机悬吊搅拌桩机到达指定桩位,对中并调整桩架垂直度;(3) 备制浆液:按确定的配合比拌制水泥浆,并将配制好的浆液倒入集料池中。同时将池中的搅拌电动机开启,以防止浆液沉淀,造成浆液比重不足;(4) 预搅下沉:开机前必须调试,检查桩机运转和输浆管畅通情况;(5) 提升搅拌:搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将浆液压入地基中,边喷浆边旋转,使水泥浆和原地基土充分拌和,同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机;(6) 重复钻进喷浆搅拌:搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,浆液用量应不大于设计用浆量的1/2。重复钻进喷浆至设计加固深度时,集料池中的浆液应刚好用完;(7) 重复提升搅拌:为了使软土和浆液搅拌均匀,再次将搅拌机边旋转边提升出地面;(8) 清洗:集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中的残存的浆液,并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。桩机移位,重复上述步骤,进行下一根桩的施工。
　　3.施工质量控制
　　3.1 开钻之前应用水清洗整个管道并检验有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。
　　3.2 桩体的垂直度偏差不应大于1.0%,为保证桩体垂直度满足要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。
　　3.3 现场配备浆液比重测定仪,方便旁站员、监理及来检查的领导及时测定浆液比重。
　　3.4 第一次下钻时带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于40分钟,喷浆压力不小于0.4MPa。为保证桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,余浆复搅过程中全部喷入桩体,且在桩顶进行磨桩头,停留时间为30秒。喷浆和停浆时间应严格控制。每根桩开钻后应连续作业,储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。
　　3.5设计要求施工桩体必须进入持力层不小于0.5m,因此确定持力层必须准确。所以及时核对现场与设计的地质情况非常重要。
　　3.6 施工采用"叶缘喷浆"的搅拌头,能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。
　　3.7 应控制钻机下钻深度、喷浆高程及停灰面,确保桩长。在成桩过程因故停止喷浆时,第二次接桩重叠长度不得小于0.5m。接桩时间超过3小时应采取补桩措施。
　　3.8应定时检查机械的成桩直径及搅拌均匀程度,对使用的钻头应定期复核检查,其直径磨耗量不得大于20mm。
　　3.9 对桩体取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
　　3.10 现场管理需施工员全过程旁站;所有施工机械应编号,并对现场技术员、机长、现场负责人等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位,责任到人。
　　4.桩体的质量检验
　　成桩28天后用钻孔取芯的方法检查其完整性、均匀程度等。每根桩的取芯由监理工程师现场见证,并做无侧限抗压实验和单桩静载试验,以测定桩身强度和单桩承载力。同时采用平板载荷试验进行复合地基承载力检测,以保证符合设计要求。
　　5.结束语
　　昌九城际铁路软基处理水泥搅拌桩施工过程中,我们严格按设计要求和有关施工规范进行施工,从材料进场到施工结束的每一道工序都严把质量关,达到了安全,保质,保量的要求。在施工生产过程中,选择合理的施工组织和技术方案尤为重要,只有严格按照技术规程和规范要求作业,运用科学合理的施工工艺,才能大大提高施工质量。
　　参考文献:
　　[1]路基工程设计专用图――南枢昌九施路(专)
　　[2]TB10414-2003,《铁路路基工程施工质量验收标准》

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