摘要：水泥搅拌桩试（是）进行软基处理的一种有效方法。本文分析了水泥搅拌桩的加固原理，对软基水泥搅拌桩的施工技术及控制要点进行了探讨；并对目前常用的几种检测方法做了简要介绍，分析了各种方法的优缺点。
关键词：水泥搅拌桩；软基处理；施工控制；桩身强度；检测方法
水泥搅拌桩是利用水泥等材料作为固化剂，通过搅拌机械，在软土地基深处，就地将软土和固化剂搅拌，由固化剂和软土之间产生一系列物理、化学反应，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土加固体，从而提高软土地基的承载力，减少地基沉降。常规水泥搅拌桩具备软土加固效果好、施工简单、工期短、振动小、造价低、施工中对环境影响小等优点，在软土地基处理工程中得到了广泛应用，但由于其存在均匀性差，桩身强度低，施工中浆液上冒，施工慢，经济效益低等缺陷，使成桩质量及其处理软土地基的效果不甚理想。
1现场工艺性试桩及加固原理
1.1试桩
水泥搅拌桩在施工前应该按要求根据施工现场的地质条件、施工环境等进行试桩，以保证搅拌桩的施工质量。通过试桩来确定正式施工参数，为后续大面积施工提供依据。通过试桩主要可以确定以下施工参数：水泥浆通过输浆管达到搅拌机喷浆口的时间；下沉、提升的速度及重复搅拌下沉、提升速度，工作压力；水泥浆的配合比。另外，通过试桩还可以检验施工设备是否满足施工要求，采用的施工工艺是否适当。
通常我们选取30-50根桩作为试桩（出处？），试桩施工完成后根据要求对其进行质量检测，检测内容主要有桩身的完整性、强度、无侧限抗压强度、单桩承载力、复合地基承载力等，为水泥搅拌桩的施工参数优化提供依据。
1.2水泥搅拌桩加固原理
水泥搅拌桩施工是首先将水泥拌和成水泥浆，水泥中各种钙质矿物和水完成部分水解和水化反应后，再和软土中的水继续进行水解和水化反应，生成钙质化合物，这是形成复合地基强度的主导因素。豁土中的化合物表面带有各种离子，它们和水泥水化生成的钙离子进行当量吸附交换，从而提高土体强度；又由于软土本身具有胶凝性，再和水泥水化作用形成的凝胶粒子结合起来，形成水泥土坚固连接的团粒结构，使水泥土的强度大大提高。随水泥水化作用生成的钙离子超出交换作用的数量时，这部分钙离子就与组成豁土的化合物反应，生成许多不溶于水的结晶化合物并逐渐硬化，同样大大的增强了水泥土的强度和水稳性。
2.水泥搅拌桩的质量检测方法浅析
2.1挖桩检查法
挖桩检查法是目前软基设计规范规定的方法，挖桩检查主要查看桩的成型情况，鉴定外观方面：桩体是否圆匀，有无缩颈和回陷现象；搅拌是否均匀，凝体有无松散；群桩桩顶是否平齐，间距是否均匀。同时可分别在桩顶以下50，150cm等部位砍取足尺桩头，进行无侧限抗压强度试验。
该方法的缺点是挖桩深度过大，试验根数不能太多，而且需要特制的夹板，对试验机精度有一定的要求，同时在抗压试验前必须将上下面修水平，以免在施压时出现偏心受压，产生较大的试验误差。该方法只能对桩身上部（2一3m）质量进行比较准确的检测，但该部分正是水泥搅拌桩施工最易于保证质量的部分，往往位于硬壳层内而并非软土层内，故桩身成型情况及桩体强度一般都不会有问题，而对于易出问题的中下部则无法检测。故该方法检测结果无代表性，不仅挖桩、砍桩头工程量大，而且破坏了天然地层，回填困难。据上所述，该方法弊大利小，不应作为规范推荐的方法。
2.2挖孔外观鉴定
基槽挖开直视桩径、强度、偏位。本例中桩体圆匀、无缩颈和回陷。搅拌均匀，凝体无松散。群桩桩顶平齐，间距均匀无缩颈、断颈为好。在桩顶下1.5m处取样，进行无侧限抗压强度试验，强度符合设计要求。该法的局限性是对桩身3m以下无法检测。
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2.3钻孔取芯法
钻孔取芯法在成桩一定龄期后通过钻孔取芯来检查桩长、桩各部位的水泥含量、桩身水泥土搅拌均匀程度及桩身抗压强度的变化情况，同时在取芯过程中进行标准贯入试验。通过观察钻孔取出芯样来判断水泥搅拌桩桩身各部位搅拌的均匀性及状态；通过对芯样进行水泥滴定试验来检查桩身各段的水泥含量情况；通过对桩身各段水泥土原状土样的室内无侧限抗压强度试验及取芯过程各段配合用的标准贯入试验的标贯击数，可以可靠准确地判定各段的桩身强度；通过在取芯过程中水泥土样的变化情况，可判定桩体的连续性并可确定桩长。
2.3轻便触探仪触探法
使用轻便动力触探法检测粉喷桩时应注意：探测深度不能超过4m。触探点不能在桩中心位置，一般定在距桩中心2/5桩径处，以避开桩中心水泥含量中偏少、强度低的喷灰搅拌盲区，以使触探具有代表性；触探时触探仪的穿心杆一定要保持垂直。轻便触探需在早期进行，一般龄期不能超过3一7d且轻便触探探测深度一般不超过4m故对水泥搅拌桩深层质量无法测定，与第一种方法一样，测定结果无代表性。因此，作为规范规定的方法，显然不能满足工程质量控制的要求。在表层存在施工硬垫层或空桩段较深时没有应用价值。目前尚未找到有效的检测途径。规范中提出成桩3d内用轻型动力触探检查桩身的均匀性，实施中有时难以贯入。
3.施工过程中控制措施
3.1充分利用现代先进监测手段进行跟踪控制
现代施工质量检验检测方法是水泥搅拌桩施工质量管理工作的关键环节，各项检验监测数据直接反应施工的质量成败关键，从而明确检验手段，监测标准。并在施工过程中按预定的质量控制点进行质量控制与管理，从而达到预防质量问题发生的目的，多向水泥搅拌桩加固效果检验在试桩后进行，对桩位、尺寸、无侧限抗压强度、复合地基承载力等采用取芯、开挖等方法进行检验。成桩后3d，可用轻型动力触探检查每米桩身的均匀性。检验数量为施工总桩数的1%，且不少于3根。成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆而下O.Sm）目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5%。成桩28d后用双管单动取样器钻全桩取芯样作无侧限抗压强度试验，取芯从桩顶下1.0m开始，检测桩身无侧限抗压强度，无侧限抗压强度不小于1.13MPa。搅拌桩在标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平均值不小于1.8MPa。根据施工质量情况，经触探检验对桩身强度有怀疑时，可选取一定数量的桩体进行开挖，检查加固柱体的外观质量、搭接质量和整体性。桩体的无侧限抗压强度应不小于设计值，桩长、桩身均匀性良好。复合地基承载力试验。采用承重梁加配重反力装置，用千斤顶配合高压油泵施加反力的方法加载。试验后获得复合地基的承载力和沉降量数据。
3.2严格施工过程的管理和质量控制
水泥搅拌桩软基处理属于隐蔽工程，因此，应紧抓施工环节。搅拌桩为隐蔽工程，成桩质量不易认定，极易造成喷浆姗）量不足，进尺不够，搅拌不均匀等质量事故。因此，必须要有一支高度责任感和高素质的施工队伍，监理单位应全程旁站，逐一记录，严格按设计和工艺试桩参数施工。
3.3水泥搅拌桩的质量评定
对搅拌桩施工质量作出正确的判断和评价，对合格的桩及时认可其质量；对不合格的桩及时采取有效措施，既要保证工程质量又不影响工程进度，这就迫切要求质量检测人员尽快创造出一种可以全面检测水泥搅拌桩的完美的检测方法。不仅如此，对试验检测操作进行进行规范化以及加强对检测试验的管理亦刻不容缓。
结论
水泥搅拌桩在工程软基处理中应用相当的广泛，处理效果也十分显着，尤其是对于特大桥桥台地基处理。实践证明，其工后沉降小、施工工期短、施工振动小、工程成本相对较低，特别是对施工场地要求低，特别适合工期紧张、施工场地狭小的地基处理。尽管，水泥搅拌桩施工工艺已经十分成熟，但是，在施工过程中我们依然要严格按照施工工艺要求进行操作，严格按照设计及规范要求进行质量控制，确保工程质量。
参考文献：
[1]张海霞.水泥土搅拌桩在高速的应用[J].露天采矿技术.2011（4）.
[2]胡贺松，彭振斌，杨坪等.软土水泥搅拌桩复合地基沉降特性试验研究[J].中南大学学报（自然科学版），2009，40（3）.
[3]刘玉卓.工程软基处理[M].北京：人民交通出版社，2001（12）.
论文作者:刘泳钊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/10
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