水泥搅拌桩复合地基施工质量控制与验收要点

水泥搅拌桩复合地基施工质量控制与验收要点

摘要：水泥搅拌桩是一种良好的软弱地基处理方式，对软土进行就地加固，充分利用原状土的地基承载力，避免了建设工程中对深厚软土地基大规模的开挖换填作业取得了较好的社会经济效益，在建设工程中得到了广泛应用，但该项目施工属于地下隐蔽施工，如果不加强过程控制，完工检测，很难对水泥搅拌桩的施工质量做出正确评定，对后续上部结构施工造成质量隐患，本文就水泥搅拌桩复合地基施工过程质量控制与完工后的检测要点做简要论述。

关键词：水泥搅拌桩过程控制验收检测

1、概述

水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体）强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理-化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。根据施工方法的不同，水泥土搅拌法分为水泥浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用水泥浆和地基土搅拌，后者是用水泥粉和地基土搅拌。我国自1978年开始进行水泥搅拌法试验研制工作，随着我国建设工程的高速发展，水泥搅拌桩在软土地基加固中的应用得到迅速推广，其中以上海、浙江、福建等沿海地区为最多。

水泥搅拌桩复合地基主要优点有：最大限度地利用了原状土，造价低，对周围环境影响很小，便于施工，可缩短工期。它适用于淤泥、淤泥质土、流塑及软塑状的粘土、粉土等软土地基。

2、施工过程控制

2.1作业条件

现场应符合“三通一平”的施工条件，地下以及高空的障碍物清除完毕。基础轴线及标高测量完毕，基础的轴线和高程的控制桩，应设置在不受打桩影响的地点，并应妥善加以保护。根据轴线放出桩位线，用木桩钉好桩位，并用白灰作标识，以便于施打。施工前必须打试验桩，确定打桩设备、施工工艺及技术措施是否适宜。要选择和确定打桩机进出路线和打桩顺序，制定施工方案，作好技术交底。进场设备、仪器应有合格证，并经检查验收，应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度。

2.2 作业人员

施工机具应由专人负责使用和维护，大、中型机械特殊机具需执证上岗，操作者须经培训后，执有效的合格证书方可操作。主要作业人员已经过安全培训，并接受了施工技术交底（作业指导书）。

2.3材料要求

施工使用的固化剂和外掺剂必须通过加固土室内试验检验方能使用。固化剂浆液应严格按预定的配比拌制。制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，拌制浆液的罐数、固化剂与外掺剂的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录

2.4 操作工艺

2.4.1就位桩机

打桩机就位时，应对准桩位，机身垂直，在施工时不发生倾斜。

2.4.2湿法工艺

1、施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0.38-0.75m/min的速度沉至要求的加固深度；再以0.3-0.5m/min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵，将砂浆从深层搅拌机中心管不断压入土中，由搅拌叶片砂浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面（近地面开挖部位可不喷浆），即完成一次搅拌过程。用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体。

2、施工中固化剂应严格按预定的配比拌制，并应有防离析措施。起吊应保证起吊设备的平整度和导向的垂直度。成桩要控制搅拌机的提升速度和次数，使连续均匀，以控制注浆量，保证搅拌均匀，同时泵送必须连续。

3、搅拌机预搅下沉时，不宜冲水，当遇到较硬土层下沉过慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水成桩对桩身强度的影响。

4、所有使用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵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部门认证的监测仪器进行自动记录。

5、当水泥浆液到达出浆口后应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

2.4.3 干法工艺

1、施工前，应进行场地整平、桩位放线，组装架立喷粉桩机，检查主机各部分的连接，喷粉系统各部分安装试调情况及灰罐、管路的密封连接情况是否正常，做好必要的调整和紧固工作；灰罐装满料后，进料口应加盖密封，排除异常情况后，方可开始施工。

2、成桩时，先用喷粉桩机在桩位钻孔，至设计要求深度后（钻速为0.57-0.97m/min，一般钻一根10m长桩约15-25min），将钻头以0.97m/min速度边搅拌、边提升，同时通过喷粉系统将水泥通过钻杆端喷嘴定时定向搅动的土体喷粉，使土体和水泥进行充分搅拌混合，形成水泥、水、土混合体。

3、水泥土搅拌法（干法）喷粉施工机械必须配置经国家计量部门确认的具有能瞬时检测并记录出粉量的粉体计量装置及搅拌深度自动记录仪。

4、搅拌头每旋转一周，其提升高度不得超过16mm。搅拌头的直径应定期复核检查，其磨耗量不得大于10mm。

5、当搅拌头到达设计桩底以上1.5m时，应即开启喷粉机提前进行喷粉作业。当搅拌头提升至地面下500mm时，喷粉机应停止喷粉。成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。

6、需在地基土天然含水量小于30%土层中喷粉成桩时，应采用地面注水搅拌工艺。

2.5 施工中注意的质量问题

2.5.1湿法

2.5.1.1 断桩

搅拌提升速度与输浆速度同步，制备的浆液不得离析，泵送要连续。

2.5.1.2 桩端质量差

为保证桩端施工质量，当浆液达到出浆口时，喷浆座底30s，使浆液完全达到

桩端。

2.5.1.3 桩体不均匀

通过复喷的方法达到提高桩身强度的目的，搅拌次数1次喷浆2次搅拌或2次喷浆3次搅拌为宜，且最后1次提升搅拌宜采用慢速提升。

2.5.1.4 因故停浆：

施工中因故停浆，宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m。

2.5.2 干法

2.5.2.1 异常情况

施工中注意喷粉机，空压机的运转情况，压力表的显示变化，送灰情况，如出现异常情况，应立即判明原因，停止提升，原地搅拌，为保证成桩质量，必要时给予复打。

2.5.2.2 因故停止喷粉

成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面以下1m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。

2.5.2.3 成品保护

雨期或冬季施工，应采取防雨，防冻措施，防止水泥受雨水淋湿或冻结。

3.质量检验

3.1水泥土搅拌桩的质量应进行施工全过程的质量控制

施工过程中应作施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。检查重点是：喷浆压力、水泥用量、桩长、搅拌头转数和提升速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等。

3.2水泥土搅拌桩的完工质量检验

1、成桩7d后，采用浅部开挖桩头进行检查深度宜超过停浆面下0.5m,目测检查搅拌的均匀性，量成桩直径。检查量为总数的5%。

2、成桩后 3d 内，可用轻型动力触探（N10）检查上部桩身的均匀性。检验数量为施工总桩数的 1% ，且不少于 3根。

3、桩身强度检验应在成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样作搅拌均匀性和水泥土抗压强度检验，检验数量为施工总桩(组)数的0.5%，且不少于6点。钻芯有困难时，可采用单桩抗压静载荷试验检验桩身质量。

4、竖向承载水泥土搅拌桩复合地基竣工验收时承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。

5、基槽开挖后，应检验桩位、桩数、与桩顶质量，如不符合设计要求应采取有效补强措施。

4.结语

水泥搅拌桩是一种良好的软弱地基处理方式，在建设工程中得到了广泛应用，但该项目属于地下隐蔽施工，只有加强施工中过程控制，发现异常及时处理，并做好成桩后的检测工作，才能保证施工质量，达到设计预期的地基加固效果。

参考文献：

1.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)

2.《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）

3、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》( GB 50202-2002）