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市政工程水泥搅拌桩配合比现状分析与对策

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月下16期作者：李文涛

[导读] 近些年来，在我国城市化飞速发展的背景下，各个领域的发展也得到了高速提高，然而，在市政工程领域中，市政水泥搅拌桩软基处理工程还存在未按国家规范在设计前进行配合比试验的现象，且施工前进行配合比试验存在诸多不可控因素，导致配合比报告得不到落实等问题。

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摘要：近些年来，在我国城市化飞速发展的背景下，各个领域的发展也得到了高速提高，然而，在市政工程领域中，市政水泥搅拌桩软基处理工程还存在未按国家规范在设计前进行配合比试验的现象，且施工前进行配合比试验存在诸多不可控因素，导致配合比报告得不到落实等问题。论文通过对一些市政工程水泥搅拌桩配合比现状进行调研，查找执行规范不到位的原因，为了从源头上更好控制质量和投资，对现行规范提出了修改完善建议。
关键词：市政工程；水泥搅拌桩；配合比现状；对策
        引言
        水泥搅拌桩法作为一种工艺成熟的地基处理方法，处理后的地基属于柔性桩复合地基，十分适合用于加固黏性土及粉土地基。基于此，确定了水泥搅拌桩在此类软基处理中的适用性，并获得不同条件下的配合比，以及水泥掺量与水泥土强度的关系，同时着重强调了雨季与非雨季对水泥搅拌桩配合比选择的重要影响。此次市政工程将应用于项目其他段落相同土壤条件中，并通过后续试验完善进一步推广至整个市政工程项目，以有效节约施工成本，提高施工质量。
        1水泥搅拌桩在应用处理中的工艺流程
        （1）对现场所有作业机械设置明确的编号，在钻机显眼处贴挂相关技术人、责任人等标牌。水泥搅拌桩作业时，确保所有管道已清洁且无阻塞拥堵现象，等到水全部流出后开始下沉。缩小其垂直度偏差的方法是在主机上挂置吊锤，以便及时发现偏差问题。（2）一定要严格按照标准要求配置桩体掺合量和水泥浆用量，为了避免产生误差，可在机械上安装电脑系统来记录。首次下钻必须带浆，这样有利于管道畅通，但携带的浆应小于总喷浆量的50%，特别需要注意的是，下钻作业中要保持干燥。首次下钻和提钻作业全部采用低档，然后根据实际情况调高。水泥搅拌桩成桩时间应在40分钟以上，并将其喷浆压力控制在0.4MPa以上。（3）为了保证工程质量，一定要重视喷浆和停浆的时间，在第一桩底作业时保留一定的时间，建议半分钟左右为宜，然后开始桩端喷浆。一旦喷浆作业开始必须做到连续作业，严禁中断停留，因此要提前检查好浆液备存情况，若中途出现少浆情况，按照规定要求采取复喷措施，喷浆量必须符合标准要求。如遇特殊情况被迫停止，应在一天之内紧急补喷，并认真、详细记录好对应的问题和处理方法。补喷重叠的部位大于100cm，如补喷工作在一天以后开始要用补桩来修复。
        2市政工程水泥搅拌桩配合比现状
        2.1试配水灰比可操作性不佳
        目前检测部门施工前的室内配合比试验，基本采用单一的水灰比进行试配，实践证明同一水泥掺量不同的水灰比制成的水泥土试块强度存在一定的差异。调查的项目配合比报告备注中都注明了一句话“水泥掺量、水灰比都由委托单位提供”，虽然设计文件和规范对水泥搅拌桩的水灰比都统一给出了0.5～0.6的范围，但施工单位对于水灰比的重要性和施工的可操作性不了解，往往按照0.5或0.55委托试配，被调查的几个项目都没有采用0.6或接近0.6的水灰比委托试配。施工单位反映低于0.55的水灰比不便于喷浆，现场都会根据经验进行调整。室内配合比是施工现场的可靠依据，如果私自进行调整可能会产生质量风险，所以委托配合比试验时，应该考虑搅拌机械可操作性的情况下选择几个水灰比进行同掺量水泥试配，以供施工选择。

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        2.2配合比报告执行力度不理想
        由于取样、送样不规范以及测定不及时或样品保管不善将导致测定土的容重基本大于勘察报告中的淤泥容重。按照配合比报告的土的湿容重计算的水泥掺入量将高于设计和投标时工程量清单量，当市政工程为固定总价合同时，因为招标文件和设计图纸中没有明确约定工程结算时按照施工前的室内配比报告进行计量、计价，施工单位便存在以下顾虑：若按照配合比组织施工，超出的量结算时可能不予计价，所以施工单位出于成本风险和质量考虑，往往依据勘察报告的淤泥容重和设计图纸给定的水泥掺入比进行计算和组织施工，室内配合比试验报告未发挥其实际作用，因此工程质量也存在一定风险。
        3市政工程水泥搅拌桩配合比的对策
        3.1钻机就位及调直
        水泥搅拌桩施工过程中的受扰因素较多，钻机为关键的设备，需维持稳定的状态。在施工期间必须加强对其的控制，保证各项参数的合理性。经检测后，若存在钻机与设计位置形成偏差或是调直未满足要求的情况，则需及时分析成因，采取处理措施，使钻机可精准就位，维持稳定运行的状态。随着施工进程的持续推进，当水泥存放罐内的材料量达到上限后，需密封料口，以免在外部环境因素的影响下而导致水泥质量下降。在安装钻机时必须调整好钻杆等装置的姿态，最大限度减小定位偏差，以免成桩后出现桩体质量不达标的情况。
        3.2试桩试验
        为保证大面积施工的效率以及质量，在搅拌成桩施工前需要依据规范组织工艺性试桩作业，加强对各项施工参数的验证，调整不合理之处。对于桩体周边存在大范围软弱土层的情况，可在既有施工工艺参数的基础上加大水泥用量以及增加搅拌次数，确保软土地基在经过处理后具有足够的承载力。钻进施工期间，钻机按照规定运行，全程维持稳定，避免桩机偏位、桩体倾斜或是其他质量问题。
        3.3配合比的优化
       水泥掺入量为18%，水灰比0.45～0.55，以现场地质条件为参考，掺入合适类型的外加剂，用于改善水泥浆的性能。水泥浆的搅拌应达到2～3min，若时间过短则会出现局部浆液不均匀的情况。滤浆后将其转入集料池内，再持续搅拌，避免浆液离析。
        结语
        近年来，政府对市政工程的投资逐年增大，严格按照规范要求，设计前执行室内配比试验是十分必要的，是选择符合设计要求最小水泥用量、最佳水灰比等参数的重要工作，为现场施工提供技术支撑，是科学节约水泥搅拌桩的工程投资和保证施工质量的重要前提，也是保障工程施工能够顺利按期完成的重要环节，对复合地基的处理效果将起到至关重要的作用，所以建议对现行规范进行修改完善。希望能够引起同行对于市政工程现状的思考，以图对行业的质量提升及节约投资起到积极作用。
参考文献
[1]温宇轩,贺九平.水泥搅拌桩在软土路基施工中的应用研究[J].灾害学,2019（S1）：236-242.
[2]胡其志,杨萌,郭勇,等.水泥搅拌桩加固桥头软基段工程应用研究[J].建材世界，2020（03）：64-68.