湿法水泥搅拌桩加固软土地基施工及质量保证措施

于 波

(黑龙江省公路工程质量监督站，黑龙江 哈尔滨 150000)

湿法水泥搅拌桩加固软土地基施工及质量保证措施

于 波

(黑龙江省公路工程质量监督站，黑龙江 哈尔滨 150000)

结合工程实例，首先简单介绍了工艺性试桩的步骤，然后对湿喷桩现场施工控制要素进行重点分析，最后强调了施工质量保证的措施，以期能够为同行带来一些启发。

湿法水泥；搅拌桩；软土地基；施工质量

1 工程实例

北安至绥化的高速公路全长约为208 km,为了使路基在构造物的两侧不会轻易出现不均匀沉降，进而产生跳车现象，在涵洞与桥梁的量变都设置的有过渡段处理路基，其中在纵向处理的长度上，明涵和小桥在0～15 m、大中桥在0～20 m范围内的处理方式是水泥搅拌桩，首先将表面的泥炭层、草炭和换填的沙砾清理干净，将桩径为0.5 m的桩埋在不良土层1～3 m的位置，每根桩相距1.5 m，布置的桩位在平面上呈梅花形。当前在公路桥涵两侧用水泥搅拌桩来处理特殊路基，在黑龙江省内还属于比较先进的设计手段，在工程施工管理与质量管理等方面仍然缺乏实际经验。而工程施工质量会给桥头路基造成直接影响，关乎到工程的经济性，所以对湿喷桩施工质量进行控制是十分有必要的。

2 工艺性试桩步骤

为了保证湿喷桩施工的质量，在施工之前，还需要进行试桩，试桩的原因为：(1)对室内的配合比进行验证；(2)能够全面了解下钻和提升的实际难度；(3)在钻头进入硬土层后，能够掌握电流的变化状况；(4)对水泥浆液的密度进行测量；(5)明确输浆泵需要输浆的总量；(6)了解搅拌机提升的速度、复搅下沉和提升的速度等各种参数；(7)掌握施工过程中的冒浆状况以及应用提升与下沉喷浆的效果。通常情况下，在试桩时需要提供大约10根的桩，若是没有条件，那么每种配合比都必须超过两根；在选择试桩施工段落时，尽量选择地质较差的段落，这样就能够对后续施工进行有效控制。

3 湿法水泥搅拌桩加固软土地基施工控制

3.1 施工准备

施工准备共包含三个方面的内容：现场准备、机械准备、物资准备。(1)在现场准备中，需要结合设计要求将施工场地上的杂物和障碍物等清理干净。为了保证施工能够顺利排水，可在路基外侧挖除临时的排水沟，并且结合施工设计方案，确定施工顺序。(2)在机械准备方面，需要保证机械的动力超过45 kW。选择具有全自动电脑记录仪的定型设备，而且在施工前还需要计量部门对其进行检验标定。在钻机导向架的内侧和外侧都要标有刻度，并且在中间放置标线。在每台桩机前要安装明示标牌，具体包括各项技术要求、施工配合比、桩机资料、段落桩号和施工桩长等。此外，还需要安装比重计，对泥浆比重进行测量。(3)在物资准备方面，需要准备32.5级硅酸盐水泥，而且还要保证其没有出现受潮、结块、过期、变性等现象。用纯净的生石膏粉当作外掺剂，具体的剂量占水泥的比例为2%～3%，而且其通过0.075 mm方孔筛的数量不能少于85%。

3.2 施工工艺控制细则

(1)具体的施工顺序

首先需要放线对桩进行定位，然后用钻机进行施工，直至到达设计的深度时，就可以边喷浆边搅拌将钻杆往上提，直至到达距离地面25 cm的位置就停止搅拌。并且需要复搅一次，再将其提升到地面，把搅拌机关闭，再对下一桩进行施工。

(2)施工技术要求

结合试桩测量的施工参数对各项施工要点进行确定，其中各项施工参数是：水泥的用量为50～55 kg/m，水灰比是50%，石膏粉的用量是水泥的2%，水泥浆比重范围是1.72～1.78，搅拌时间必须要达到3 min；下钻时，速度不能超过1 m/min；而提升喷浆的搅拌速度则不能超过0.8 m/min，而且喷浆口应该设置在钻头底层叶片的左侧，为喷浆长度提供保障。

(3)实际施工工艺

①定位，把钻机放置到指定位置，对钻机的垂直度进行调整。钻机安置好后就需要对符合测量进行加强，保证定位的精确性。②配制浆液，往核准的定量容器中加水，对水灰比严格进行控制，均匀搅拌水泥浆，测量其密度并且记录下来。③下钻，下钻深度需要进行双控，一种是利用钻杆长度对其进行控制，另一种是借助电流表突变值来控制。桩长不能小于设计的长度，深度误差则小于5 cm。施工队需要经过监管部门确认后才能对桩长进行更改，下钻的速度需要维持在1 m/min。④提升喷浆，当钻机达到设计桩长的时候才可以开启灰浆泵，结合试桩结果对其压力档次进行调整，满足喷浆量的需求。⑤重复搅拌，复搅时需要将速度提升，维持在0.8 m/min左右。

3.3 施工过程中需要注意的事项

(1)试桩时需要结合地质条件来选择地段，利用试桩来判断水泥土的配合比以及施工工艺是否符合设计要求，若桩达不到合格要求，就需要对水泥的用量和施工工艺进行调整，重新进行试桩，直至达到设计要求，并将其作为湿喷桩施工的依据。(2)在施工过程中，湿喷桩必须要穿透软土层，直至达到较硬的土层，并将其当作桩长的控制标准。如果没有穿透软土层，那么就需要综合具体地质状况来决定。(3)在桥头地段进行湿喷桩施工时，必须要注意桥头灌注桩的桩位，两者一旦相遇，就需要立刻远离灌注桩桩位。(4)喷浆需要保持均匀，各层土的软硬程度和性质不同，在湿喷桩施工中，钻进的速度也会存在区别，所以需要对喷浆速度进行控制，保证桩体的整体功能。

4 施工质量控制措施

(1)借助全站仪来确定中心桩的桩位，并且对其进行反方向复核，成桩后桩位的误差必须要小于50 mm。(2)必须要保证垂直度。起重机、导向架与地面的垂直度偏差必须要小于1%。取4 m长的吊垂线，在其下端做圆盘，施工过程中，吊锤尖必须要在圆盘内进行偏移，即成桩的垂直度误差不能超过1%。(3)对喷浆速度与搅拌速度进行计算，使搅拌头达到设计标高时刚好喷注完水泥浆。若是浆泵出现故障不能喷浆，就立刻停止搅拌头提升，恢复正常后，让搅拌头均匀下降0.5 m后再开始喷浆提升。(4)水泥浆的喷入量和桩长度必须要符合设计标准，只能超过试桩时的各项参数。(5)遵照批复后的水灰比来拌制水泥浆。并且在制浆桶上标注刻度，根据规定，往其中添加生石膏粉与水泥，完成制浆后，用比重秤对水泥浆的比重进行测量，达到水灰比标准。(6)详细记录下水泥的用量、成桩的具体过程以及桩位的编号等资料，结合记录来评定内部质量，以免出现不合格桩。(7)控制成桩的直径。为了杜绝桩径变小对复合地基置换率造成影响，每台钻机结束一班施工后，就需要对钻头直径进行检查，如果不足，就需要立刻焊接，并且准备好备用的钻头，保证其能够及时更好。(8)在桩位施工过程中，需要注意具体的施工顺序；在同一区域内，首先需要打设路基两侧的桩，形成封闭区域后，逐渐向中心位置进行打设。(9)在浆液储量方面，必须要超过一根桩的用量，若是长桩，可以将其分成两罐来进行拌料，但必须要严格控制进料量与水灰比，避免出现一罐料喷两根桩的现象。(10)在各个施工地点都需要安排质检人员，对水泥的数量、桩位、桩径、桩距、水泥浆比重、桩机垂直度、钻进深度、喷浆量以及总桩数等进行严格检查，同时做好记录。(11)必须要对生石膏粉和水泥的用量进行控制，完成采购后，做好进场总量记录，指挥部在材料进场后可以随机对其进行抽查，每次拌浆都需要在现场安排质检员，对水泥和生石膏粉每天的用量进行确认。

[1] 钟献科.高速公路水泥搅拌桩工程质量快速检测方法研究[D].华南理工大学,2013.

[2] 刘锋.水泥搅拌桩加固软土路基的沉降分析[D].长安大学,2013.

[3] 厉见芬,代国忠,李书进.干湿法水泥搅拌桩加固软土地基工程实例对比分析研究[J].混凝土与水泥制品,2013,(9):39-41.

Construction and quality assurance measures on wet cement mixed piles reinforced on soft clay ground

YV Bo

(Heilongjiang Highway Engineering Quality Supervision Station,Harbin,Heilongjiang 150000,China)

Combined with the engineering example, the paper briefly introduces process of trial piles, then analyzes construction elements of wet cement mixed piles. At last the paper emphasizes assurance measures of construction quality, in order to bring some inspirations to peers.

wet cement;cement mixed piles;soft clay ground;construction quality

2015-07-13

于波(1969-)，男，高级工程师，研究方向：道路与桥梁工程。

U253.3 文献标识码：C 文章编号：1008-3383(2016)02-0014-02