摘要：深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度，或形成封闭墙体帷幕进行止水。这种方法适用于处理软土，由于深层搅拌桩施工速度快，且属隐蔽性施工不宜监控，个别施工单位偷工减料，致使桩长及强度不够。同时由于地下施工，桩身搭接及固化剂与土拌合质量不宜控制，造成止水效果差。本文基于此对深层水泥搅拌桩软基施工控制与质量检测进行了分析。
关键词：深层水泥；搅拌桩；软基施工
水泥搅拌桩是通过特制的搅拌轴的轮叶，从地面开始破坏，搅拌至需要深度，打开阀门将浆液由搅拌头注入土体，用搅拌头强制搅拌均匀，使水泥等固化剂与原土充分混合发生理化反应后形成强度大的桩体，提高了自身及周围土体的强度，桩体和桩周土共同承担外部荷载形成复合地基。它特点是：施工方法简单，可不需降地下水措施，对地基土无较大的振动，安全可靠，少污染，噪音较小，对周围环境及建筑物无不良影响。如何能增加软土地基的承载力、保证止水帷幕的止水效果，重点就是控制好水泥搅拌桩的施工质量。
1 三轴水泥搅拌桩止水帷幕的施工工艺流程
桩位放样 (重点对控制性轴线、桩位检查) —定位 (调整导轨垂直度，钻头对中桩位) —钻杆下沉钻进(控制下沉速度符合设计要求)—配制浆液—提升喷浆、强制搅拌 (当搅拌头抵达设计深度时，开启灰浆泵，反循环匀速提钻并喷水泥浆，严格控制搅拌速度，边喷浆边搅拌边提升，将所喷水泥浆充分与土拌和均匀。为保证桩头质量，喷浆搅拌应高于设计桩基项50 cm) —重复下沉，上升搅拌—提杆出孔，成桩—钻机移位—清理桩头—型钢插入（根据设计要求）。
2 三轴水泥搅拌桩止水帷幕的施工过程
2.1 施工准备
施工机械进场前，测量人员利用全站仪根据沿线已闭合的导线点进行桩位放样。在施工区内进行清障，整平处理，合理布置机械设备、水泥储料罐。遇有洼地时应抽水和清淤，并回填压实。当地表过软时，应采取措施防止施工机械失稳。
2.2 障碍物清理
根据基坑围护边线开挖槽沟。开始施工前，应对施工区域地下障碍物探测及处理，确保水泥搅拌桩的施作能够顺利进行。
2.3 桩机就位
由施工人员协调指挥桩机就位，桩机就位前，观察四周情况，保证桩机平稳度，以免发生倾倒现象。之后检查机械的定位情况，若有不良情况应当及时纠正；平稳桩机后，用经纬仪或线锤进行观测，保证钻机的垂直度在规范要求范围内。施工过程中应保持桩机的水平及竖直度在规范要求范围内，搅拌桩的垂直偏差、桩位偏差、成桩直径及桩长需满足设计图纸及规范要求。
2.4 浆液制备及喷浆
施工采用罐装水泥，现场减少污染。水泥浆拌制应按设计要求的水灰比进行控制浆液密度，并放入贮浆桶、池内备用。在水泥浆配制好后，应尽快使用，其停滞时间应小于2 h。搅拌桩施工处于冬季施工期间，浆液制备需满足：（1）制备的浆液温度不得低于5 ℃；（2）环境温度较低时，可用热水搅拌制浆，以防止浆液结冰和水泥假凝发生。注浆泵应保持其实际流量与搅拌机的喷浆钻进下沉或提升速度相匹配，使水泥掺量在水泥土桩中均匀分配，以满足设计要求的水泥浆用量。
2.5 钻进搅拌
三轴搅拌桩桩身常采用两喷两搅工艺，水泥和原状土须均匀搅拌，下沉和提升过程中均为注浆搅拌，同时严格控制下沉和提升速度以满足设计要求。钻进喷浆：开动灰浆泵，浆液从喷嘴喷出并具有一定压力后，开始钻进搅拌，同时根据试桩结果调整灰浆泵档次，保证喷浆量满足要求，在钻进过程中连续喷入水泥浆。钻进至设计桩长后，应原地喷浆搅拌。如局部位置存在喷浆不足的情况时，应在反转提升的过程中进行补浆。提升喷浆：钻进至设计桩长后，开动灰浆泵，并根据试桩结果调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要求。将搅拌头自桩端反转匀速提升搅拌，并连续喷入水泥浆液，直至地面。
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2.6 型钢插入
设计要求设置型钢时，需确保型钢插入时间、垂直度、标高控制，避免破坏水泥桩，造成断桩或破坏止水效果。
3 深层水泥搅拌桩在软基处理施工质量控制
3.1制浆质量的控制。按设计给定的水灰比，在制浆罐中进行配制，备好的浆液应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间超过2h。
3.2水泥搅拌桩属地下隐蔽工程，施工质量受机具、施工工艺、责任心等多种因素影响，因而质量控制必须贯穿于施工的全过程，并全过程管理。
3.3项目经理部专人全程监控施工过程并记录。所有施工机械、管理人员及制桩参数均编号悬挂以便于管理。浆液水灰比、灰浆比重及水泥用量等制牌挂于后台。
3.4确保深层搅拌桩垂直度满足规范要求。在钻机主塔上悬挂一吊锤，配合经纬仪来调整控制机身用钻杆的垂直度。
3.5成桩质量控制重点是水泥用量。水泥浆拌制的罐数，压浆过程是否有断浆现象，喷浆搅拌时间，复搅次数及深度，桩间搭接。
3.6为确保桩体每米水泥掺量以及水泥浆用量达到设计要求，每台钻机所配备的电脑记录仪应检测合格，及时监控施工流程，并打出记录清单。同时现场应配备水泥浆测试仪以备检查人员随时抽查，确保水泥浆水灰比满足设计要求。
3.7水泥搅拌桩施工时施工现场合理设置排水沟，将废弃泥浆由排水沟排至指定位置，防止污染周边环境。
3.8 型钢插入时间需符合设计及规范要求。型钢插入前做好定位，注意安全。型钢插入垂直度、标高需严格控制，以免破坏水泥土桩体，造成断桩或渗漏。
4 质量检测内容
4.1 桩身抽芯取样检验
成桩龄期28d后取桩身样品检验，检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。可采用以下两种方法进行检验：第一，在桩头截取试样，制成标准试块50mm×50mm×50mm做抗压试验；第二，用大管径钻机钻取芯样，芯样直径宜大于10cm，以减少扰动的影响，无侧限抗压强度试验，可采用芯样制备成7.07cm×7.07cm×7.07cm的立方试件，也可直接用圆柱体芯样试件进行试验。
取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。钻芯检验的缺点是试验速度慢，费用较高，且取芯时对芯样的扰动较大，不宜作大面积普查。
4.2 载荷试验
载荷试验在成桩28d龄期时进行。一种为单桩载荷试验，另一种为复合地基载荷试验。按试验操作规程进行，一般要求每个场地的载荷试验点不少于 3个。单桩载荷试验一般做桩帽，即将桩顶开挖后修理平整；复合地基试验时荷载板必须在同一平面上。《建筑地基基础设计规范》第7.2.8条规定复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。所以载荷试验是相对比较权威的检验方法。
4.3 变形观测
定期对采用深层水泥搅拌桩加固的墙段或基础进行沉降观测、侧向位移观测，渗漏情况观测，通过观测评定其变形及防渗漏是否满足设计及规范要求。
总结
严格做好浆液配置、用浆量及成桩长度、垂直度、桩体搭接质量的控制是确保深层水泥搅拌桩施工质量的关键。做好桩体质量检测，将质量控制贯穿施工的全过程，确保软基增强及止水效果。
参考文献
[1]郭讨论.水泥深层搅拌桩施工技术[J].山西建筑,2010(36).
[2]交通土建软土地基工程手册[M].北京:人民交通出版社, 2001.
论文作者:陈秋香
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/10
标签：水泥论文; 浆液论文; 水泥浆论文; 载荷论文; 灰浆论文; 固化剂论文; 型钢论文; 《基层建设》2017年第16期论文;