沿海高速公路水泥湿喷桩质量的控制和管理

文/郑建东 中国铁建大桥工程局集团有限公司 辽宁大连 116000

沿海高速公路水泥湿喷桩质量的控制和管理

文/郑建东 中国铁建大桥工程局集团有限公司 辽宁大连 116000

在目前的高速公路建设过程中,确保其品质优秀是我们一直以来的追求,特别是地基处理项目的质量，其意义很是关键。本文以高速公路路基处理水泥湿喷桩施工工法为例，详细地介绍了各工序施工方法来控制和管理水泥湿喷桩成桩质量。从而保证软基处理工程的水泥柱体支撑达到复合地基承载的作用。

高速公路；软基处理；水泥湿喷桩；质量控制和管理

1、工程实例

丹东大东港疏港高速公路，位于沿海地区，全长6.1km，使用软基处理工法多。地层自上而下为粉质粘土、淤泥质粉质黏土、粉、细砂、中粗砂及卵砾石、全风化变粒岩等。本标段在主线K3+504.0-K4+200.0，K5+615.0-K6+100.0的两段施工线路需采用水泥湿喷桩进行路基深度处理，设计桩径0.5m，425号普通硅酸盐水泥喷入量≥60kg/m；其中路基需水泥湿喷桩处理加固的线路长度为1.2km，梅花型布置，处理深度7.5m，间距1.3m,设计19298根。

2、水泥湿喷桩施工质量控制措施

水泥湿喷桩是利用水泥浆作为固化剂，把水泥和外加剂按一定比例倒入搅拌池中，经充分搅拌，用灰浆挤压泵将浆液从搅拌头喷嘴中挤入软土中进行搅拌。根据现场试桩结果进行质量控制：

（1）根据施工范围内的地质，钻进速度1.4m/min，提升速度1.2m/min的施工参数，由于搅拌机旋转速度与钻进速度和提升速度成正比关系，导致在搅拌时，搅拌设备的旋转速度过低，不能够将淤泥土块和水泥浆搅拌均匀，对施工质量存在影响；

（2）每根桩的水泥用量为9袋（450kg），则桩体水泥用量64.29kg/m，大于图纸要求60kg/m；

（3）水泥浆液的水灰比1:0.5，经计算，浆液密度为1292kg/m3，每根桩的喷浆量为0.975m3，其中水的体积为0.84m3；

（4）现场搅拌罐为φ1.2m，深度0.87m，容积0.98m3，储浆灌φ1.4m，深度1.0m，容积1.54m3,满足单桩施工要求；

（5）注浆泵出口压力在0.1-0.2Mpa；

（6）水泥浆液按设计的配比拌制，保证每根桩所需浆液一次单独拌制完成，用完后再拌制下根桩所需浆液。

3、水泥湿喷桩施工质量管理措施

（1）为保证水泥搅拌桩的垂直度，保证设备平整度和导向架垂直度；

（2）严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，确保水泥搅拌桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求。桩长以桩机刻度控制为主，以电流控制为辅，单桩水泥用量不少于设计用量，专人记录；

（3）水泥浆液应严格按预定的配比拌制，制备好的浆液不得离析、不得停置过长，超过2h的浆液应降低标号使用；

（4）泵送浆液前，管路保持潮湿以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录水泥用量和外掺剂用量，并记录泵送浆开始、结束时间；

（5）供浆必须连续，拌和必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，使搅拌机钻头下沉至停浆面以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。如因故停机超过3h，为防止浆液硬结堵管应先拆卸输浆管路，清洗后备用；

（6）搅拌机提升至地面以下2m时宜用慢速；当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工中若发现喷浆量不足，应及时整桩复打，复打的喷浆量仍应小于设计用量，派专人监督；

（7）供浆必须连续，拌和必须均匀，如发生意外影响桩身质量时，应在2小时内采取补喷措施，补喷重叠以不小于1.0m为宜，否则应重新打桩，新桩距报废桩的净距离不能大于桩距的15%，宜紧贴成重叠1/3桩径，并填报在事故记录中备查；

（8）对输浆管经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度不宜太长，管道长度以60～80m为宜。对使用的钻头定期检查，其直径磨耗量不得大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头（以不大于设计桩径加3cm为宜），以免桩身成型不好；

（9）水泥搅拌桩所用水泥实行总量控制，记录每晚6:00到第二天晚6:00水泥搅拌桩完成量、水泥用量和所进水泥量；

（10）将施工形成的凹坑用水泥土填平（包括桩头足尺取样试坑），然后进行下道工序施工；

（11）当施工中遇到停电、机械故障原因而中断喷浆时应在12小时内复搅复喷，保证二次复搅复喷搭接不小于1米。

4、水泥湿喷桩质量检验方法

（1）检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。

（2）触探试验：根据现有的轻便触探击数(N10)与水泥土强度对比关系来看，当桩身1d龄期的击数N10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求；或者7d龄期的击数N10大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。

（3）成桩3天内，采用轻型动力触探或静力触探对桩的均匀性和完整性进行检查。检查数量为施工总桩数的1%，且不小于3根。

（4）在成桩28天后进行钻探取芯，抽检频率为总桩数的1%，取芯位置宜在桩直径的2/5处，对桩体的上、中、下部均应取代表芯样。应将代表性芯样加工成50mm*100mm的圆柱体，进行无侧限抗压强度试验。强度值应达到设计要求。

（5）在成桩28天后进行载荷试验，检验单桩复合承载力，抽检频率应为总桩数0.2%-0.5%，且不应小于3处。桥涵、高路堤等采用高频率，一般路段采用低频率，测定的承载力应达到设计要求。

结论：

软基处理的施工质量是关系到高速公路建设成败的重要因素。湿喷桩属于隐蔽工程，如施工质量不好，一旦被路堤等构筑物所覆盖，便构成隐患且不好检查及补救。因此，抓紧施工环节，严格施工过程的管理非常重要，只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。

[1]《公路路基施工技术规范》（JTJ041-2000）交通部第一公路工程局主编.人民交通出版社.

[2]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》.交通部公路科学研究所.人民交通出版社.

[3]《公路压实与压实标准》.沙庆林.人民交通出版社.