湖北大禹水利水电建设有限责任司 湖北武汉 430061
摘要：本文以地处江汉平原的纯良岭闸为例，分析了水泥土搅拌桩处理软基的施工工艺，阐述了搅拌桩在软基加固中的施工工艺及质量控制措施，以保证搅拌桩的质量，使水泥桩与土体有机接合，形成复合地基，达到软基处理设计要求，为以后工程类似软土地基处理施工提供借鉴。
关键词：搅拌桩；施工；质量；控制
1.概述
纯良岭闸位于仙桃市西流河镇通顺河上，下游为杜家台分洪区，右邻武汉银莲湖。纯良岭闸兼有防洪、排涝及通航作用。该闸地层结构自上面下主要有粉质粘土层、淤泥质粉质粘土层、粘土层、淤泥质粉沙质粘土层。
本工程闸室、铺盖、消力池、左右岸翼墙与刺墙软基处理理采用水泥土搅拌桩加固。搅拌桩桩径为60cm，桩长15m，桩间距150cm，梅花型布置。
水泥土搅拌桩采用P.O42.5水泥，水灰比0.45，水泥掺量18%，掺灰量91Kg/m，高效减水剂参量 1％。7天龄期触探检测击数N10＞30击；抗压强度检测采用双管单动取样器取芯，桩身28天无侧限抗压强度达到1.25MPa；成桩28天后单桩竖向承载力特征值达到150KN，成桩28天后复合地基承载力特征值达到160KPa。
2.水泥土搅拌桩施工工艺
（1）施工准备
施工前就做好技术准备，在理解掌握设计意图的基础上，编写施工组织设计，施工质量、安全交底资料，做好书面技术交底。
做好平整场地、清除地面、地下障碍，方便人员、材料、机械进场就位，并按总平面布置图布置供电、供水线路，修建现场施工用的临时道路、灰浆拌制工作棚、临时房屋、工作台以及材料库等。
复核地层情况，布设先导孔，先导孔间距以50m为宜，特殊地质可适当加密。先导孔应深入设计桩底下限3～5m。先导孔应钻芯取样进行鉴定，并描绘给出地质剖面图，用于指导施工。
（2）土泥土搅拌桩施工工艺流程
搅拌桩施工工艺具体步骤如下：
1）场地平整和桩位放点
施工前先平整场地，清除桩位处地上、地下一切障碍物包括大块石等。按照设计要求进行测量放线，并用竹签或短钢筋标出桩位。
2）桩机定位
深层搅拌机到达指定桩位，对中。调整机身，使设备保持水平，搅拌轴呈铅直状态。
3）预搅下沉
施工时，用输浆胶管将储料灌浆泵与搅拌机接通。启动电机，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉，下沉速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于额定值。在预搅下沉同时即开始按设计确定的配合比配制水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入储料坑或罐中。
4）喷浆搅拌、提升
深层搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵待浆液到达喷浆口，再按设计确定的提升速度，边提升，边由搅拌叶片将水泥浆与土体搅拌，这样直至提升到设计桩顶高程，即完成一次搅拌过程。
5）重复搅拌下沉
由于采用二喷四搅工艺，所以一次搅拌后再次将搅拌机下沉至设计深度。
6）重复搅拌提升至孔口
再次喷浆搅拌提升到设计桩顶标高，关闭灰浆泵，贮料坑或罐中的水泥浆应恰好排空。
7）关闭搅拌机、清洗
贮料罐中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残存的水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头的泥土清洗干净。
8）移位至下一根桩
搅拌机移位到下一根桩，重复以上工序，完成下一根桩。
水泥土搅拌桩施工工艺流程如下图所示：
（3）水泥浆制备工艺流程
水泥土搅拌桩施工水泥浆制备工艺流程如下图：
（4）水泥土搅拌桩生产性试验
水泥土搅拌桩工程开工前，根据监理人的指示，在监理人批准的试验场地，进行与实际施工条件相似的现场生产性试验。
水泥土搅拌桩工程试验项目应包括（不限于）：水灰比，水泥掺入比，抗渗性，桩体强度，地基承载力，渗透系数，灰浆泵输浆量，灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间，搅拌机喷浆提升速度，搅喷次数，桩间搭接最大允许间隔时间、桩头开挖方法及时间等施工工艺，以及机械选型等。
现场生产性试验结束后，根据所获得的试验成果确定水泥土搅拌施工参数，并经监理人的批准后才能应用于正式施工。施工参数一经确定，不得擅自改变，所涉及的机械设备性能不宜改变。
在生产试验过程中，要把取得水泥浆液试验参数作为首要任务，根据不同生产批号的原材料确定的配合比，分别进行浆液和浆液凝固体的物理性能、力学性能试验，其中浆液性能试验的内容为：比重、粘度、稳定性、初凝、终凝时间；凝固体的物理性能试验内容为：抗压、抗折强度。
2.水泥土搅拌桩质量控制
（1）搅拌桩施工技术要求
按搅拌桩施工规范，搅拌桩的桩位最大允许偏差2.5cm，桩的偏斜率不应大于0.5%，桩径偏差不得大于4%。供浆、供水必须连续。
钻进和提升过程中要保证每米喷浆量均匀连续，并且边喷浆、边旋转，严格按设计确定的下沉、提升速度施工，再次将搅拌机边旋转、边沉入土中，至设计深度后再将搅拌机提升出地面。
施工停浆面必须高出桩顶设计标高0.5m或施工图所示高程，结合基坑开挖进行桩头挖除。当浆液到达出浆口后，应在桩底喷浆30秒，使浆液完全到达桩端。当喷浆口提升到达设计桩顶时，应停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，应记录搅拌机每米下沉和提升的时间。深度记录误差不得大于100mm，时间记录误差不得大于5秒。
根据施工图所示的搅拌桩布置特点，合理确定施工程序、施工顺序、机械配置，避免桩间形成冷接缝。桩间搭接最大允许间隔时间以根据规范要求进行的现场生产性试验成果经批准的方案为准。对于要求搭接的桩孔，桩与桩的搭接时间不应大于24小时，如因特殊原因超过上述时间，应对最后一根桩先进行空钻留出榫头以待下一批桩搭接；如间歇时间过长（如停电等），与后续桩无法搭接，应在设计和监理人认可后，采取局部补桩或注浆措施。
水泥土搅拌桩搅拌桩施工允许偏差，且必须满足下表要求：
（2）水泥土搅拌桩质量控制流程
水泥土搅拌桩施工质量控制流程如下图：
（3）水泥土搅拌桩施工中常见的问题及处理
在水泥土搅拌桩施工中，经常会遇到一些问题，需采取相应的处理措施，经分析总结，可按下表处理：
（4）水泥土搅拌桩施工质量检查
施工过程中，必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。搅拌桩体的施工作业过程质量检查和验收包括桩位，桩顶、桩底高程，桩身垂直度，浆液水灰比，桩身水泥掺入比，水泥用量，搅拌头上提喷浆的速度，复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等每桩施工作业全过程的检验。
搅拌桩成桩桩体及搅拌桩的质量检验方法主要采用动力触探法、钻孔取芯检查、开挖检查、围井检查及承载力检验等。
结束语：
本工程为水利工程，地质条件复杂，水泥土搅拌桩施工质量的优劣，直接影响到闸身基础的稳定性，也会造成工程运行与维护增加的难度，因此控制好水泥土搅拌桩施工质量非常必要。在施工过程中，一定要按照施工规范要求，严格按照生产性试验确定的施工工艺进行施工，认真控制搅拌桩施工的每个环节，从而使水泥土搅拌桩施工质量达到设计要求。
参考文献
[1] 陈秀兰.水泥搅拌桩工程施工管理控制[J].科技创新导报，2010（12）：210.
[2] 季建华.深层水泥搅拌桩施工工艺参数研究[J].山西建筑，2012（10）：96-98.
[3] 王恩远，吴迈.工程实用地基处理手册.北京：中国建材工业出版社，2005.
论文作者:聂军洲,汪博
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/23
标签：水泥论文; 搅拌机论文; 水泥浆论文; 浆液论文; 灰浆论文; 施工工艺论文; 纯良论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;