建筑工程深层水泥搅拌桩施工质量控制要点浅析

李因蒙 谭亚武

1 山东世丰建设监理有限公司 青岛 266500

2 山东科技大学设计研究院 泰安 271000

一、施工工艺选定

1、工艺性试桩

在工程大面积施工之前，应按照设计要求进行成桩试验，汇总试桩结果得到以下要求及相关技术参数：①满足设计水泥用量的各种技术参数，水泥浆比重或水灰比、钻进速度、提升速度、钻头叶片数量；②确定施工工艺流程，制定喷浆与搅拌工艺的先后顺序及遍数。

水泥用量的确定：水泥用量大，会增大桩体的密实度，提高桩体的抗压及承载能力，但水泥掺入量过大会增加施工成本，且水泥掺入量过大会造成桩体无法吸入过多的水泥浆而产生过多的返浆，不但增加了材料费用，还会给后期地清理增加工程量。一般水泥的掺入比以15%为宜。试桩后，通过对桩体的取芯取样分析，可对水泥掺入量做适当调整。

水灰比的确定：水灰比是水泥浆的重要技术指标，当水灰比较小时，水泥浆太稠，施工难度大，易造成输浆管堵塞；当水灰比较大时，水泥浆过稀，施工时水泥浆不能为土体有效吸收，施工时外渗严重，且易造成返浆，不但影响桩体质量，还会造成一定程度的浪费。一般情况下水灰比以0.5～1.0为宜，施工时视施工情况对比重稍加调整，如果两喷完成后定量浆液还有剩余，应适当减小水灰比，反之，当两喷未完成就将浆液用完，应适当加大水灰比，使定量浆液均匀的注入桩体。

2、施工工艺选择、确定

施工工艺主要是指喷浆、搅拌的顺序、遍数，下沉、提升速度。本文主要以单头搅拌机为例加以说明。

1）常规施工工艺：移机就位——下沉喷浆——提升喷浆——下沉复搅——提升复搅完成。此工艺适用于土质均匀、不含石块与不明颗粒物、较少含有垃圾的较好回填软土层。此工艺为两喷两搅（也有称之为两喷四搅的，是把两次喷浆的过程也看成是桩体的搅拌过程）。

2）当需要处理的软基土中含水量较低且土体粘接力较强（如吹填泥土静置时间较长，且土体未被周边地下水浸泡，俗称干泥的土体），常规工艺无法使得土体与水泥浆充分搅拌混合，需在原两喷两搅的基础上再加一喷一搅（加水预搅两遍），工艺如下：

移机就位——下沉喷水搅拌——提升复搅——下沉喷浆——提升喷浆——下沉复搅——提升复搅完成。此工艺为三喷三搅。

3）以上两种工艺都是连续喷浆，为得是水泥浆能连续泵送，防止停泵后堵管堵泵。现场可视软基实际情况对工艺进行改动。如返浆严重，可改为下沉送浆——提升搅拌——下沉送浆——提升搅拌，中间停泵有利于泥浆的充分吸收与搅拌，防止、减轻泥浆返浆现象。如施工中堵管频繁，则必须采用下沉喷浆——提升搅拌的工艺，可以在提升后将钻头提升出地面，清理喷头，然后再下沉喷浆。

4）提升下沉速度一般控制在0.50～0.8m/min，根据桩体水泥浆量调整提升下沉速度，使桩体水泥浆正好两喷完成，但最快提升速度不得大于1m/min。

钻头的搅拌转速一般转速为45转/min。

总结：施工工艺是由地基土含水量、地基地质情况、进场机械施工参数、工人施工经验与操作能力、桩体质量具体要求等因素决定的，具体施工工艺由设计单位根据现场实际施工情况，结合试桩桩体检测报告出具。本文只对两种常见软基做了工艺选择，其它工艺情况不再详析。

二、施工过程质量控制

1、出浆口出浆后方可下沉搅拌，防止堵塞喷浆口；

2、下沉过程中如遇障碍物或硬层下沉缓慢或无法继续下沉时，停止喷浆，直至正常下沉后再继续喷浆。如果长时间无法下沉，应提升钻头，停止桩体施工，或开挖清理，或采取补桩措施；

3、施工过程中由于土质不均匀或地下障碍物的影响，钻杆垂直度可能偏差过大，应随时采取措施调整机身水平度及导轨垂直度；

4、地下粘性土、杂物极易附着或缭绕钻头，俗称抱钻。这种现象对搅拌桩施工质量影响较大，一是直接造成桩体搅拌不均匀，二是堵塞喷浆口，三是在提升时将浆液带出桩孔，形成泥浆返浆流失。针对这种情况，每次钻头提升时要提离地面，清理抱钻粘泥及缭绕杂物；

5、根据喷浆情况及时调整泥浆比重（水灰比），使得定量浆液均匀的喷在整根桩体中；

6、应保持桩体的连续性，如果防渗墙则还要保持相邻桩的搭接连续性。单体桩喷浆过程中发生堵管现象，提钻疏通喷浆口后，如是下沉喷浆应下沉到停浆面以上50cm开始下觉喷浆，反之则下沉到停浆面以下50cm开始提升喷浆；

三、桩的质量检测

搅拌桩施工完成后，应根据桩体使用性质、桩体质量具体要求及施工规范，选择合理检测方案对成桩质量进行检测，如果有承载能力要求的基础承重桩，则必须按要求按比例进行静载、取芯检测。 根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2014)，可分为静载试验、钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法等几种。

1、桩的承载力检测：桩的承载力与加荷速率有很大关系，由于静荷载试验与任何动荷载试验相比，所施加的荷载速率最慢，最接近于实际工程的加荷速率，所以试验的结果最接近于实际桩的承载力，因而，国内外均将静荷载试验的结果作为桩承载力的标准。

2、桩的完整性检测

基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。

结束语

早期深层搅拌桩曾作为基础桩设计为建筑物基础。随着建筑学的快速发展，基础安全的保险系数不断提升，对承载桩基的质量要求越来越高，深层搅拌桩因其单桩承载力较低，桩体质量不稳定，已基本退出了建筑构筑物基础桩市场。但因其造价低、施工工艺简单、施工速度快，在基坑开挖支护、基坑降水止水围幕、市政公路软基处理中的应用越来越多。