水泥搅拌桩黏性土层施工质量改进

郭益博

摘 要：通过对水泥搅拌桩在黏土层中试桩对比以及大批量施工生产，确定相应施工工艺、施工方法，从而大大提高了水泥搅拌桩在黏性土层的合格率。

关键词：水泥搅拌；检测；黏土层；质量改进

水泥搅拌桩把水泥当作固化剂，利用深层搅拌机械将水泥与软土相互搅拌，压缩，并充分吸收地下水分，在物理化学的作用下，形成一种高强度的有变形度的混凝胶质物质。它能大大的增加承载能力、控制软土地基的沉降，能够保证地基的稳定性。基础设施建设中，不可避免的遇到了各种软弱地基，而水泥搅拌桩是一种常用的加固地基处理方法，其隐蔽性的特点使其施工过程中针对不同土质采取的质量措施就显得极为重要。

1 施工概况

本项目为高速公路，属于黄河早期冲积一级阶级，为黄河泛流河道工程地质区，地基土土层以第四系为主，其中上部以全新统稍密～中密状粉土、中密-密实状砂土为主，部分地段夹软弱土，下部以上更系统硬可塑状黏性土夹粉土为主，间夹中密-密实状粉（细）砂，河系水流主要为降雨补给，季节性变化很大。全桩设计（无侧限）抗压强度为：（无侧限）抗压强度成桩14天，0.8MPa，成桩28天，1.2MPa，成桩90天，1.7MPa，设计及施工参数见表1以桩位布置图。

2 检测方法

试桩检测方法：搅拌桩桩身质量检测主要是对桩身采用钻孔取芯，现场观察描述其芯样及钻进情况，桩体三等分段各取芯样一个做无侧限抗压强度试验。

3 主要检测仪器设备

4 施工工艺

施工工艺流程

5 施工过程质量控制改进

按照既定的施工工艺，严格规范操作，14天后取芯（见图1改进前芯样情况），经检测机构钻孔显示桩上部2m左右粉砂层芯样完整较好，强度很高，胶结情况良好，强度达到1.3mpa，满足设计图纸施工要求，桩下部4m左右黏性土层芯样成碎块状，强度仅为0.3mpa，不满足设计图纸施工要求。针对黏性土层水泥搅拌桩施工质量不合格这种情况，项目在施工过程中做出以下施工技术改进和工艺改进：

5.1 钻机钻头改造

把一字型50cm钻头改为带齿的十字形50cm钻头，以增加其黏性土层的切碎能力，进而提高土体和水泥浆接触面积，从而整体上提高了水泥和土体结合能力。

5.2 采用“叶缘喷浆”搅拌头

改进钻头的基础上，在施工中采用“叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的喷浆口位于搅拌叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土中，能较好地解决喷浆中的搅拌不均问题。

5.3 提高搅拌机转速，降低钻进和搅拌速度

根据地质图以及第一次试桩结果，钻进2m后进入黏性土层，喷浆时管道压力保持在0.4MPa，搅拌机转速从原来45r/min提高到80r/min，以增大单位时间内对黏土层的破碎程度；钻进、搅拌速度由原来0.8m/min降到0.3m/min，增加其单位长度内破碎、搅拌频次从而使黏性土层和水泥浆易于均匀结合，浆液和土体结合密实，有益于桩体完整性、胶结致密性，并能提高无侧限抗压强度。

5.4 改二搅二喷工艺为四搅四喷工艺

为增加水泥和黏土层拌合的均匀性，在完成二搅二喷后，根据地质图以及试桩取芯探测结果，针对地面2米以下黏土层再次完成二搅二喷工艺，以保证桩体结构的完整性。

在保证水泥质量、水灰比、喷浆压力、桩长、质量控制相同的情况下，通过上述改进后，项目批量生产的水泥搅拌桩取芯情况良好，质量全部合格。

6 结语

水泥搅拌桩施工通过黏性土层技术措施改进及对工艺的进一步完善，很好的解决了水泥搅拌桩通过黏性土层不易拌合均匀，成桩率低，强度低等问题，且施工成本低，质量控制容易，极大的提高黏性土层隐蔽工程的施工质量，解决了水泥搅拌桩在浅层黏性土层质量问题。

参考文献

[1] 应惠清.建筑施工技术[M].上海：同济大学出版社，2006.

[2] 中国建筑工业出版社.建筑工程施工及验收规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.endprint