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建筑工程中水泥搅拌桩施工技术探讨探索

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张传俊

[导读] 摘要：本文首先阐述了泥搅拌桩施工技术施工前准备工作，接着分析了施工工艺，最后对施工质量控制及质量检验进行了探讨。

        上海坚实地基基础工程有限公司上海 200331
        摘要：本文首先阐述了泥搅拌桩施工技术施工前准备工作，接着分析了施工工艺，最后对施工质量控制及质量检验进行了探讨。
        关键词：建筑；水泥搅拌桩；施工工艺；管理
        引言：
        水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法,根据水泥水化的化学机理,其施工工艺主要有两种:一种称为,先在地面把水泥制成水泥浆,然后送至地下与地基土搅和,待其固化后,使地基土的物理力学性能得到加强;另一种,采用压缩空气把干燥,松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和,利用地基土中的孔隙水进行水化反应后,再行固结,达到改良地基的目的.目前我国水泥搅拌桩施工较多采用喷浆工艺。
        1施工前准备工作
        1.1施工场地及其它准备
        1)清理场地,将施工地界内原地面上的淤泥、树根、草皮、腐植土等不适用材料全部挖除，进行场地整平，并在边侧开挖排水沟，保证雨季施工场地没有积水。
        2)对于沟塘回填的路段，应先抽干沟塘内的积水，挖除淤泥后进行回填工作。回填土的每层填厚不得大于50cm，厚实度不得小于70%，且不大于85%，以保证水泥搅拌桩的成桩效果。
        3)对于含有杂填土的路段，应进行换填工作，如若发现杂填土的实际深度与设计图纸不符，应告知设计院的现场代表，确认是否进行额外处理或设计变更。
        4)建好水泥库，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，并做好防雨防潮措施。
        5)召集所有现场施工负责人员、桩机组长及设计院的现场代表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、监测要求、安全要求等，有效的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。
        1.2旁站人员的准备
        1)旁站人员在施工前首先应进行集中培训，从理论上了解水泥搅拌桩的施工原理、施工方法、施工控制要点等。
        2)制定详细的旁站管理制度，旁站人员无论在任何情况下必须坚守岗位。
        2施工工艺
        2.1整平放样
        桩位放样前先测出原地面标高，根据实测地面标高与设计路面标高比对，填土高度大于2m时，根据图纸要求，从旧路肩边缘外侧3m处开始布设。对于布设在老路基坡面的桩体，应在加宽路基填筑到各桩顶标高时开始打设；当路基填土高度小于等于2m时，桩体从老路基坡脚处开始向外布设。
        2.2钻机就位
        钻机运至工地后，开机进行试运行确保施工设备一切正常，然后进行桩位对中并调平使钻杆垂直于地面。
        2.3制备水泥浆
        当搅拌机处于特定深度时，严格按照设计的要求，进行水泥浆的拌置，在尚未开始压浆操作的时候，在料斗中将水泥浆提前倒入。需要注意的是，与混凝土开盘配合比一样，实际配置水泥浆的水灰比应根据水泥及地层土的性能情况由现场试验具体确定。工程的水泥掺和量调整为15%、水灰比为0.55，推算水泥浆比重为1.78kg/cm3。
        2.4搅拌喷浆下沉
        桩位得到确定之后，对电机进行启动，将起重机拉线放松，在导向架边缘，用搅拌机对泥浆进行搅拌，在下沉过程中，切土和喷浆操作同时进行，这样才不会出现土团堵塞出浆口的情况。电机监测表对下沉速度进行控制，工作电流应该符合50～70A。借助于挤压式灰浆泵将水泥浆在其胶管中压入，之后向深层搅拌机的钻杆内输送，搅拌叶的出浆口是其最终的流向。当搅拌叶出浆口中确实能够喷出浆液时，搅拌机才能正常启动，当搅拌机钻头进入到既定的土层厚度时，搅拌喷浆应该保持1-2min的停留，在桩底部位搅拌头会自动反转喷浆，钻头向0.25m的土层厚度提升。

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        2.5重复搅拌和提升
        水泥搅拌桩采用“两喷四搅”法施工：本工程单桩水泥浆总用量684kg，在首次下钻的时候，湿喷桩机仅有20%～40%的喷浆量，在完成首次提钻操作喷后对余浆进行全部喷出，“两喷”操作正式完成；在施工过程中搅拌操作次数为四次。
        2.6清洗
        把适当的清水注入集料斗中，然后将灰浆泵开启，从而把管中滞留的水泥浆清洗干净，同时将搅拌机头上的软土除掉。
        2.7移位
        对搅拌机进行移位操作后，对上述步骤进行重复操作，对另外一根桩进行施工操作。
        3施工质量控制
        (1)施工机具塔架上设明显的进尺刻度标记，根据施工段的桩长在钻杆上对应于桩长位置系红绳标志，以控制水泥搅拌桩的深度。(2)施工前对水泥搅拌桩位置测设放样，并明显标记，严禁边施工边放样。(3)因故停机，标明钻杆所处深度，排除故障后，重新喷浆。在接头处重叠不小于1.0m，如果停止3h以上，未完成桩作报废处理，重新打桩，新桩与报废桩距离不大于设计桩距的15%。(4)桥头处水泥搅拌桩位置距离桥梁桩基边缘位置不小于1.0m。(5)采用钻进喷浆时，保证喷浆的连续性；钻至桩底时，原地喷浆搅拌30s。局部不足时，在反钻提升的过程中补浆。采用提升喷浆时，钻至桩底后开始反转匀速提升搅拌，连续喷浆直至地面。如局部喷浆不足时，在复喷中进行补浆。(6)钻头提升至地面后，立即反向钻进复搅。(7)施工过程中注意检查水泥，不结块、不受潮、不过期。检测钻头直径。(8)检测钻进速度、提升速度、搅拌速度、管道压力、泵送能力等(配备提速度测定仪)。(9)检查钻进深度，喷浆高程、喷浆量、桩径。全桩水泥用量不小于试桩的水泥用量。(10)挖除至少50cm桩体，查看搅拌桩质量，检验后回填夯实。(11)设专人记录查看并记录管道压力表情况，流量控制电脑要每棵桩都打出小票，每棵桩施工都必须按电脑显示控制喷浆量。(12)严格控制搅拌机的下沉和提升速度，提升和下沉速度不得超过1.0m/min，水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，搅拌机自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时采用慢速以保证桩头施工质量。
        4质量检验
        4.1材料质量检验
        在固化剂和外掺剂正式使用之前，应以设计规范和要求为依据，对它们进行试验确定。通常做法是开工前在实验室对拟处理的土进行配比试验，以选择合适的固化剂和外掺剂，并确定配量。
        4.2取样检验
        最简便的检验方法是从开挖外露的桩体中凿取试块，测定其桩身强度及渗透系数值。检验部位多选取成桩7d后的开挖浅部桩头，检验数量不少于桩总数的5%。
        4.3开挖检验
        假若工程对桩体整体性和搭接提出了严格的要求，应该在设计要求的指引下，在既定的桩体养护周期内，对某些桩体进行开挖和检验，对其外观、质量和致密性等进行专业检测。
        4.4现场载荷试验
        按设计要求具有一定承载能力的单桩和复合地基还应进行垂直载荷试验。在实际施工中，在检验成桩7d内钎探时，通常会用到轻便触探仪，以此来实现对桩身强度的判定，按总桩数的0.50%确定检验数量且≥3根。
        结束语：
        水泥土搅拌法对一般性黄土、淤泥土、粉土、黏土和沙土等地基的处理比较适用，采用此法所形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基、基坑工程围护挡墙、被动应力区加固及帷幕灌浆等。施工中质量控制包括两大方面：一是，工艺流程技术参数控制，对水泥浆控制，桩体长度，搅拌次数，搅拌水平，断浆处理等，进行重点关注；二是，施工过程检查项目控制，严格按照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》规定的检验标准进行检测检查。
        参考文献：
        [1]颜文华,储永红.关于水泥搅拌桩的试桩工艺的探讨[J].价值工程.2018(23)
        [2]杜逢义.水泥搅拌桩施工工艺探讨[J].科技信息.2017(17)
        [3]常明,张杰.水泥搅拌桩的施工技术和质量控制[J].工程建设与设计.2018(S1)
        [4]王灵鸽,王军轻.水泥搅拌桩试桩施工技术[J].技术与市场.2014(09)
        [5]郁振宁. 浅谈水泥搅拌桩施工工艺[J]. 黑龙江科技信息. 2010(20)