水泥搅拌桩施工质量控制要点 李泉良 （中铁十二局集团第七工程有限公司） 摘要：水泥搅拌桩在铁路工程建设中得到广泛应用。水泥搅拌桩 碾压，且在一侧挖好排水沟，保证雨季施工时场地不积水； 施工质量的好坏，直接影响软土地基的承载力、压缩量等指标。本文 ②根据设计范围对桩位进行精确布置并编号，引出主要控 结合广珠铁路的施工实践，总结了水泥搅拌桩施工中质量控制的方 法和要点。 制点至施工现场不易碾压的地方，用混凝土进行固定保 设计及规范要求；④在不同地点根据设计要求、不同桩长 ０引言 进行工艺性试桩，确定下沉及提升速度、水灰比、水泥浆泵 广珠铁路是国铁Ｉ级电气化铁路，设计时速１２０ｋｍ／ｈ， 工作压力、每延米水泥用量等工艺参数。该段经计算成桩 年运量６０００万吨，是全国为数不多的直接建到港区的货 需达到的参数：ａ水泥搅拌桩直径①５０ｃｍ。ｂ每米搅拌桩 运铁路，目的是“下火车装轮船、下轮船装火车”，实现以 需掺入水泥量５２．１ ｋｇ。Ｃ每米搅拌桩需掺入水泥浆体量 港兴市，带动珠海以及沿线城市大发展的目标。广珠铁路 ４２．７Ｌ。 ＳＧ一２标ＤＫ５０＋８１ ０～ＤＫ５１＋５４３．６８段为丘间谷地，地 现场按以上参数对两根桩进行成桩试验，确定以下施 形稍有起伏。场地主要为鱼塘、河涌。软土路基位于地势 工参数：ａ桩机下沉的速度１．７０～２．００ ｍ／ｍｉｎ。ｂ桩机的 低洼的水塘区，地表上层为第四系覆盖层，其中包括：人 提升速度为０．９７ｍ／ｍｉｍ。Ｃ每ｍｉｎ喷浆量４１．４Ｌ。ｄ喷浆系 工填土，厚约Ｏ．９—４．２ｍ；淤泥，２．３—８．２ｍ：淤泥质粘土， 统压力控制在０．２～Ｏ．４ＭＰａ。 ０—５．５ｍ；黏土，１．６—５．４ｍ；细砂：下伏基岩为第三系砂岩、 ２施工过程中的质量控制要点 泥质粉砂岩夹少量泥岩。本文以广珠铁路ＳＧ一２标ＤＫ５０＋ ２．１水泥浆质量的控制 ８１０一ＤＫ５１＋５４３．６８段软基处理为例对水泥搅拌桩施工 搅拌桩采用３２．５级普通硅酸盐水泥，掺灰量不得小 全过程中的一些质量控制要点进行分析。 于被加固湿土重的１５％，按照设计严格控制灰浆水灰比 １施工前准备工作的质量控制 （水：水泥的重量比）为０．４５：１。灰浆搅拌应在储浆罐中搅 １．１施工机械的选配 拌均匀，并过滤，放置时间超过两小时的水泥浆应降低标 该段软基机械配备参照表１。其中水泥搅拌桩桩机在 号使用：成桩过程中，因故停止，恢复供浆时应在断浆面上 关键词：水泥搅拌桩施工质量控制 留；（ 进场水泥抽样检验，所用水泥品种和质量确保符合 施工前要进行全面的检查。主要检查四点：钻头直径及钻 ５ｍ喷浆施工；因故停机超过３ｈ，拆卸管 杆长度能否满足设计、施工要求：水泥浆输送管道是否畅 或下重复搭接０．通或漏浆：水泥制浆桶和压力泵是否正常工作：桩机机身 道清洗。喷浆过程中浆液应连续搅动防止水泥沉淀，水泥 竖直度的调整是否可行。 表１ 主要施工机械配置表 序号 １ 设备名称 挖掘机 规格型号 单位 数量 备注 ＣＡＴ３２０ 厶 口 １ 浆泵送必须连续，喷浆压力必须足够和稳定，应控制在 Ｏ－２—０．４Ｍｐａ范围内。 ２．２施工桩长的质量控制 ２ ３ 装载机 深层搅拌桩机 ＺＬ５０Ｃ ＰＨ５Ａ 厶 口 △ 口 １ １ 施工桩长的控制有两种方法。一种是度盘读数控制 法。另一种是钻杆标线控制法。本段施工两种方法并行，相 ４ ５ ６ ７ ８ ９ 深层搅拌记录仪 灰浆搅拌机 高压胶管 柱塞泥浆泵 潜水泵 发电机 ＰＪ４－２ ８００Ｌ 击３２ｍｍ ×ＰＢ１２０ ２．２ＫＷ ７５ＫＷ 厶 口 套 ｍ △ 口 △ 口 △ 口 １ １ ２００ ２ １ １ 互核对，以防仪器失灵引起的错误。 ２．３钻机操作的控制 （１）桩位严格要求按照《搅拌桩平面布置图》进行测放， 如图１、图２所示。②钻机对位后要精调桩身竖直度，使搅 拌轴保持垂直。③启动搅拌钻机，同时启动压力泵工作， 边旋转、边钻进、边喷浆，桩机下沉的速度可为１．７０—２．ＯＯ ｍ／ｍｉｎ。喷浆过程中浆液应连续搅动防止水泥沉淀，喷浆 １．２电脑记录仪的选配 ２一Ｏ．４ＭＰａ范围内。④钻至设计标高后停 为了使施工资料规范化，利用电脑对每一根桩的施工 压力应控制在０．资料进行完整记录，据实记录每一根桩的施工时间、施工 钻，再次启动搅拌钻机，原地旋转１０秒钟，待水泥浆送至 ２—０．４ＭＰａ时，钻头呈反向边旋转、边 桩长，避免假资料的出现，要求做到：①电脑的一切设定值 孔底，管道压力达０．都由厂家统一设定，不允许有自行调整的功能；（ 电脑必 提升、边喷浆，使土体与水泥浆进行初步拌和，以保证桩 ９７ｍ／ｍｉｎ。⑤搅 须取消存储功能，施工过程中采用即时打印，下一根桩开 端质量。严格控制喷浆提升的速度，宜为０．始施工时上一根桩的资料自动消失；③深度计要经检查准 拌机提升至地面以下一米时要放慢提升速度，当喷浆口即 确无误；④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条， 将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密 实。⑥根据设计要求在地面以下一定深度范围内进行重 不得随意私动。 １．３施工场地及其他准备 复搅拌，钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复搅的 ①施工场地平整，对于沟塘回填路段，用压路机进行 深度后，再反向边旋转、边喷浆、边提升，使受到搅动的土 １４－ｌ 块被充分粉碎，土体和水泥浆能充分拌和均匀。（７］施工过 ３．２桩的质量评定 ①单桩评定。Ｉ类桩：ａ桩长、桩径满足设计要求，整 程中若因故停浆，要将搅拌头提升至停浆面以上Ｏ．５ｍ 处，待恢复供浆时搅拌下沉至停浆面１ ｍ以下再进行搅拌 体喷浆均匀，无断浆现象。ｂ复搅段的桩芯完整且连续，提升，以免断桩。⑧现场操作人员要详细记录每米下沉时 呈柱状，复搅段以下，能取出完整的柱状芯样。Ｃ所取芯样 Ｉ类桩：ａ桩长达到设 间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等 的柱状加块片状取芯率大于８０％。『参数的变化。记录要准确可靠，记录的深度误差不得大于 计要求，整桩喷浆局部不均匀，但无断浆现象。ｂ复搅段 ５ｃｍ，记录的时间误差不得大于５ｓ。（ 施工过程中随时测 的芯样大部分完整，呈现柱状，可制成等高试件做无侧限 量桩的垂直偏差，其垂直度偏差小于１．５％。具体质量控 抗压强度试验，局部松散呈块片状；复搅段以下，能取出 制要求见表２： ０ ： ｎ ０ ： 芯样，芯样不完整，呈可塑状。ｃ复搅段强度满足设计要 求，复搅段以下有一定的强度。ｄ所取芯样的柱状加块片 ０ ０ ≥Ｃ一０ ， 一 ０ ｒ ０ ０ ０ 、 图１ 搅拌桩平面布置示意图 状取芯率大于６５％：当取芯率小于６５％时，标贯击数须 大于设计要求。其中：Ｉ类为优良桩，ｌｌ类为合格桩。②复 合地基承载力评定。复合地基承载力必须满足设计要求。 ③综合评定。单桩评定均为ｌｌ类桩以上，其中Ｉ类桩占 ８５％以上，且复合地基承载力满足设计要求，其它指标合 格时评定为优良：单桩评定均为ｌＩ类桩以上，其中Ｉ类桩 应占６０％以上，且复合地基承载力满足设计要求，其它 指标合格时评定为合格。搅拌桩检验记录可采用表３的 格式填写： ４结束语 水泥搅拌桩是利用深层搅拌机械穿透软基层后，借助 图２搅拌桩平面布置图 表２水泥搅拌桩质量控制要求 序号 １ ２ ３ ４ ５ 搅拌轴的旋转，在软基地基深处就地将软土和固化剂（水 泥浆液）强化搅拌，边提升边喷浆，由固化剂和软土问产生 的一系列物理一化学反应，使软土硬结成具有整体性、水 稳性和一定强度的水泥加固体——深层搅拌桩。施工过程 项目 桩间距 垂直度 允许偏差 ±５Ｏｍｍ １．５％ 枪杏方法及说明 用经纬仪检查 用经纬仪检查（或钢尺丈量： 中水泥浆质量控制和桩垂直偏差的控制为保证水泥搅拌 桩质量的关键。采用这种方法处理软土，效果显著，处理后 成本、缩短了基础处理施工工期，在工期紧、出于成本考虑 桩体直径 不小于设计规定 挖探５Ｏ～１ＯＯｃｍ，钢尺丈量 可很快投入使用，在确保工程质量的前提下能够降低施工 桩长 不小于设计规定 喷浆前检查钻杆长度 单桩喷浆量 ８％ 电脑施工记录仪自动记录 ２．４旁站人员对施工的控制 不易进行基坑大开挖或基础土质换填时，考虑使用水泥搅 拌桩进行基础处理是比较经济、科学的施工方案。 参考文献： ［１】雷国富，杨恩美．水泥深层搅拌桩处理软基施工控制［Ｊ】，黑龙 ①旁站人员要随时检查水泥浆的比重，钻头的大小， 电脑小票是否符合要求等，并监督钻进深度以确保施工桩 长符合设计要求。②每天必须记录所管辖桩机的具体施工 江交通科技．２００７，０９． 情况，包括运转、修理及停、开机时间，以全面掌控现场的 Ｉ２】高秀琴，孙金昌，杨宏宇．探讨水利工程水泥搅拌桩施工质量 施工。 控制要点【Ｊ】＿黑龙江科技信息，２０１１，３４． ３施工后的质量检测控制 ３．１桩的质量检测 ［３】王浩，王松伟．水利工程水泥搅拌桩施工质量的控制措施［Ｊ］． 水利建设与管理，２０１０，０５． 【４】柯小青．水泥深层搅拌桩软基处理施工质量控制的探讨【Ｊ］．广 ①轻型动力触探（Ｎ１０）检测：施工单位按照５％的检 东建材，２０１２，０６． 测频率，在成桩１～３ｄ内，采用轻型动力触探（Ｎ１Ｏ） 表３水泥搅拌桩检验记录表 桩号 桩距 ｍｍ Ｊ 桩径 ｍｍ 桩长（ｍ） 竖直度（％） 单桩喷浆量（Ｌ） 强度（ＫＭａ） 检测桩身的强度。根据Ｎ１０贯入３０ｃｍ的锤击数来 及 允许 判定桩上部强度是否合格。检测出来的锤击数如大 编号 设计 实测 设计 实 设计 实测 偏差 实测 设计 于等于设计给定锤击数，则认为桩的上部强度合格； 否则，则认为不合格。②抽芯取样检测：在成桩２８ｄ 后采用抽芯取样检测，可反映出该搅拌桩整体喷浆 实测 设计 实测 均匀情况，桩身的长度、强度和完整性。⑧单桩承载 力检测：在成桩２８ｄ后采用静载预压，检测单桩承载 监理评语： 力是否满足设计要求。 单桩评定： １４２