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摘要：随着工程基础建设的日益发展，水泥搅拌桩以其施工简便、良好的加固效果在地基加固方面得到广泛应用。该工艺施工量大、面广，且是隐蔽工程，如何对水泥搅拌桩施工质量进行控制，实施水泥搅拌桩施工过程中质量有效控制，是软基处理工程没有很好解决而迫切需要解决的问题。该文章以国道112线34-1工程水泥搅拌桩施工为例浅析地基基础处理、施工过程前后质量控制、及常见的检测方法及其质量评定。
关键词：水泥搅拌桩；加固；质量检测
Abstract: With the increasing development of engineering infrastructure, cement mixing piles its construction is simple, good reinforcement effect has been widely used in the foundation strengthening. The article analysis of foundation treatment, to take State Road 112 line 34-1 Engineering cement mixing piles for example to analyzes before and after the construction process, quality control, and the common testing methods and quality assessment.Key words: cement mixing pile; reinforcement; quality testing
中图分类号：TU733 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
一、水泥搅拌桩进行土体加固原理及特点
1.1水泥搅拌桩进行土体加固基于水泥加固土的物理化学反应。他与混凝土的硬化机理有所不同，混凝土硬化是水泥在粗填充料中进行水解和水化作用，凝结速度快。而水泥加固土中，由于水泥的掺量少，水泥水解和水化是在一定活性的介质土中进行，土质条件对搅拌桩桩身质量和强度是通过土的物理力学和物理化学性质来影响的，故水泥加固土强度增长和硬化速度比混凝土缓慢且作用复杂。
1.2水泥搅拌桩的特点：
水泥搅拌桩的软基处理方法适合用作处理黏性土、粉土、淤泥和淤泥质土等软基，可按照其需要将软基加固成为格栅状、块状等形状的固结的水泥土。由于水泥搅拌桩的施工速度快且无公害，在其施工过程中无地面隆起、无噪音、无振动、不排土、不排污，不产生环境污染并且对相邻的建筑物不会产生有害的影响，因此具有较好的社会效益和经济效益。
二、水泥搅拌桩施工质量控制
112线34-1合同段共计7道涵管水泥搅拌桩共4075根，32600延米，桩长8m。为保证其路基的稳定性，按设计要求，每道涵管基础采用水泥搅拌桩对基础进行加固处理。为保证工程质量，在施工中严格工艺流程，并按质量验收标准精心组织施工，所采取的措施如下：
2.1分析地质情况：
112线34-1合同段地质依据勘测资料大至分为3层。
第一层，人工填土层：主要为人工土堆积而成，厚度约为0.5~1.5米，由素填土及耕植土组成。
素填土为褐色和黄褐色粘性土，含云母、铁质、稍湿、松散。
耕植土为褐色和黄褐色粘性土，含植物、根系、铁质、稍湿、松散。
第二层属第Ⅰ陆相层（Q43cl）为河床，河漫滩相沉积，厚度为3米左右，主要由亚粘土组成，局部为粘土。亚粘土为黄褐色，含云母、铁质、有机质。软可塑状态，中高压缩性。
第三层属第Ⅰ陆相层（Q43cl+h），本土层为湖沼相沉积，厚度约11米，主要为粘土，QZK4孔含软土灰层。粘土为灰黄色、灰绿色，含云母、有机质、腐殖质，可塑、软塑、高压缩性。
依据地质情况地处软土地基，地下水位较高，且水泥搅拌桩工程为地下隐蔽工程，人为因素影响较大，为该工程路基的稳定性、整体工程的通行质量及工程的经济性因严格控制其施工质量。
2.3施工准备：
1、施工场地事先平整，清除桩位处地上、地下障碍（大石块、树根及生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
2、对进场水泥按相关规定进行取样复试，本工程用P.O 32.5#水泥，根据单桩承载力要求，確定水泥掺入比。依据设计要求，水泥掺入比在12%之间。
3、并根据试桩实际情况，确定最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度及喷浆时间参数。
4、对搅拌机械在施工前的检验
水泥搅拌机施工机械在所有钻机开机之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻，特别注意水泥搅拌桩管道是否有堵塞现象；水泥搅拌机施工机械必须保持好良好的稳定性能；检查水泥搅拌机施工前配电脑记录仪器和打印设备是否安装就序，以免不能随时了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度，从而引起地基质量不合要求。所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目部组织检查验收合格后方可开钻。
2.4过程中质量控制
测量放线，保证桩位的精度。
根据实际现场情况，配备人员应用比重剂控制水泥浆的稠度。并对水泥搅拌桩施工全过程旁站监督。对施工机械进行编号，桩长、桩距用小黑板标识悬挂于钻机明显位置，并确保人员到位、责任落实。
桩机喷头在桩体底部和顶部停留时间控制在30秒，以保证桩的底部和顶部的密实度和强度，根据荷载的扩散及传送原理，加强桩的底部和下部的密实度和强度。
水泥浆的比重控制不能太小，使水泥含量少影响成桩质量，水泥浆比重过大，压浆泵无法正常压浆也会造成桩的质量差，水灰比严格控制在0.45~0.5，比重为1.65~1.7，并要求水泥浆要有较好的流动性、和易性。
施工中采用二喷四搅拌工艺，第一次下钻时为避免堵管采取带浆下钻、喷浆量小于总量的1/2，严禁带水下钻，下钻和提钻时采用低档操作，复搅时提高一个档位。压力里不小于0.4Mpa。
每根桩开钻后连续作业，不得中断喷浆。严禁尚未喷浆的情况下，进行钻杆提升作业。
水泥浆的制拌应采用两个罐进行区分，一个为搅拌罐，一个为使用罐，两罐不能混淆，消除质量隐患。当在搅拌罐制成浆液后倒入使用罐时采用过滤筛过滤，把水泥硬块过滤出来，并将使用罐进行等分标识，与所用水泥相对应。现场施工人员在记录每根桩的水泥用量时，结合桩长就可以马上知道本根桩的水泥用量是否符合设计要求，并核对水泥用量与电脑喷灌自动记录仪记录的水泥数量。
在桩基钻进与复搅过程中，要求充分打碎土体。
成桩检验。水泥搅拌桩施工后，达到要求的龄期后方可开挖，清理桩头时采用小锤和短钎等小型轻便工具，避免损伤桩头。成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性，桩土搅拌均匀程度、桩长、水泥土的强度、抽检频率按相关要求进行取样，取出桩芯后留下的空洞，采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，如施工质量不好，便构成隐患且不好检查和补救。固此，在施工的各环节必须严格按规范和标准进行管理和控制。施工质量的控制更是一项细致的技术工作，所以在过程中要求，施工操作人员、技术、质量管理人员必须以高度的责任感和认真负责的态度做好自检、互检工作，并配合监理工程师，在旁站监督的情况下，保证其工作质量和工程质量。目前水泥搅拌桩技术广泛应用于公路软土地基处理、高层建筑坑支护、污染场地隔离等工程，此外还运用于我国铁路、公路、市政工程、港口码头和工业与民用建筑等行业的软基处理加固工程。水泥搅拌桩技术将在实践运用与科学研究中发挥越来越重大的作用。
关键词：水泥搅拌桩；加固；质量检测
Abstract: With the increasing development of engineering infrastructure, cement mixing piles its construction is simple, good reinforcement effect has been widely used in the foundation strengthening. The article analysis of foundation treatment, to take State Road 112 line 34-1 Engineering cement mixing piles for example to analyzes before and after the construction process, quality control, and the common testing methods and quality assessment.Key words: cement mixing pile; reinforcement; quality testing
中图分类号：TU733 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）04-0020-02
一、水泥搅拌桩进行土体加固原理及特点
1.1水泥搅拌桩进行土体加固基于水泥加固土的物理化学反应。他与混凝土的硬化机理有所不同，混凝土硬化是水泥在粗填充料中进行水解和水化作用，凝结速度快。而水泥加固土中，由于水泥的掺量少，水泥水解和水化是在一定活性的介质土中进行，土质条件对搅拌桩桩身质量和强度是通过土的物理力学和物理化学性质来影响的，故水泥加固土强度增长和硬化速度比混凝土缓慢且作用复杂。
1.2水泥搅拌桩的特点：
水泥搅拌桩的软基处理方法适合用作处理黏性土、粉土、淤泥和淤泥质土等软基，可按照其需要将软基加固成为格栅状、块状等形状的固结的水泥土。由于水泥搅拌桩的施工速度快且无公害，在其施工过程中无地面隆起、无噪音、无振动、不排土、不排污，不产生环境污染并且对相邻的建筑物不会产生有害的影响，因此具有较好的社会效益和经济效益。
二、水泥搅拌桩施工质量控制
112线34-1合同段共计7道涵管水泥搅拌桩共4075根，32600延米，桩长8m。为保证其路基的稳定性，按设计要求，每道涵管基础采用水泥搅拌桩对基础进行加固处理。为保证工程质量，在施工中严格工艺流程，并按质量验收标准精心组织施工，所采取的措施如下：
2.1分析地质情况：
112线34-1合同段地质依据勘测资料大至分为3层。
第一层，人工填土层：主要为人工土堆积而成，厚度约为0.5~1.5米，由素填土及耕植土组成。
素填土为褐色和黄褐色粘性土，含云母、铁质、稍湿、松散。
耕植土为褐色和黄褐色粘性土，含植物、根系、铁质、稍湿、松散。
第二层属第Ⅰ陆相层（Q43cl）为河床，河漫滩相沉积，厚度为3米左右，主要由亚粘土组成，局部为粘土。亚粘土为黄褐色，含云母、铁质、有机质。软可塑状态，中高压缩性。
第三层属第Ⅰ陆相层（Q43cl+h），本土层为湖沼相沉积，厚度约11米，主要为粘土，QZK4孔含软土灰层。粘土为灰黄色、灰绿色，含云母、有机质、腐殖质，可塑、软塑、高压缩性。
依据地质情况地处软土地基，地下水位较高，且水泥搅拌桩工程为地下隐蔽工程，人为因素影响较大，为该工程路基的稳定性、整体工程的通行质量及工程的经济性因严格控制其施工质量。
2.3施工准备：
1、施工场地事先平整，清除桩位处地上、地下障碍（大石块、树根及生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
2、对进场水泥按相关规定进行取样复试，本工程用P.O 32.5#水泥，根据单桩承载力要求，確定水泥掺入比。依据设计要求，水泥掺入比在12%之间。
3、并根据试桩实际情况，确定最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度及喷浆时间参数。
4、对搅拌机械在施工前的检验
水泥搅拌机施工机械在所有钻机开机之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻，特别注意水泥搅拌桩管道是否有堵塞现象；水泥搅拌机施工机械必须保持好良好的稳定性能；检查水泥搅拌机施工前配电脑记录仪器和打印设备是否安装就序，以免不能随时了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度，从而引起地基质量不合要求。所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目部组织检查验收合格后方可开钻。
2.4过程中质量控制
测量放线，保证桩位的精度。
根据实际现场情况，配备人员应用比重剂控制水泥浆的稠度。并对水泥搅拌桩施工全过程旁站监督。对施工机械进行编号，桩长、桩距用小黑板标识悬挂于钻机明显位置，并确保人员到位、责任落实。
桩机喷头在桩体底部和顶部停留时间控制在30秒，以保证桩的底部和顶部的密实度和强度，根据荷载的扩散及传送原理，加强桩的底部和下部的密实度和强度。
水泥浆的比重控制不能太小，使水泥含量少影响成桩质量，水泥浆比重过大，压浆泵无法正常压浆也会造成桩的质量差，水灰比严格控制在0.45~0.5，比重为1.65~1.7，并要求水泥浆要有较好的流动性、和易性。
施工中采用二喷四搅拌工艺，第一次下钻时为避免堵管采取带浆下钻、喷浆量小于总量的1/2，严禁带水下钻，下钻和提钻时采用低档操作，复搅时提高一个档位。压力里不小于0.4Mpa。
每根桩开钻后连续作业，不得中断喷浆。严禁尚未喷浆的情况下，进行钻杆提升作业。
水泥浆的制拌应采用两个罐进行区分，一个为搅拌罐，一个为使用罐，两罐不能混淆，消除质量隐患。当在搅拌罐制成浆液后倒入使用罐时采用过滤筛过滤，把水泥硬块过滤出来，并将使用罐进行等分标识，与所用水泥相对应。现场施工人员在记录每根桩的水泥用量时，结合桩长就可以马上知道本根桩的水泥用量是否符合设计要求，并核对水泥用量与电脑喷灌自动记录仪记录的水泥数量。
在桩基钻进与复搅过程中，要求充分打碎土体。
成桩检验。水泥搅拌桩施工后，达到要求的龄期后方可开挖，清理桩头时采用小锤和短钎等小型轻便工具，避免损伤桩头。成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性，桩土搅拌均匀程度、桩长、水泥土的强度、抽检频率按相关要求进行取样，取出桩芯后留下的空洞，采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
水泥搅拌桩施工属于隐蔽工程，如施工质量不好，便构成隐患且不好检查和补救。固此，在施工的各环节必须严格按规范和标准进行管理和控制。施工质量的控制更是一项细致的技术工作，所以在过程中要求，施工操作人员、技术、质量管理人员必须以高度的责任感和认真负责的态度做好自检、互检工作，并配合监理工程师，在旁站监督的情况下，保证其工作质量和工程质量。目前水泥搅拌桩技术广泛应用于公路软土地基处理、高层建筑坑支护、污染场地隔离等工程，此外还运用于我国铁路、公路、市政工程、港口码头和工业与民用建筑等行业的软基处理加固工程。水泥搅拌桩技术将在实践运用与科学研究中发挥越来越重大的作用。