浅谈涵闸工程水泥土搅拌桩施工质量控制

贾志峰+胡晓燕+陈晨

【摘 要】结合沁河下游防洪治理工程，对水泥搅拌桩在涵闸基础处理工程中的施工应用进行了分析探讨，并就加强施工质量控制提出了几点见解。

【关键词】水泥土搅拌桩；质量；控制

前言

水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土低地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。沁河下游防洪治理工程涵闸闸基础采用了此种方法处理，取得了较好的效果。

一、工程概况

沁河下游防洪治理工程涵闸改建包括引水闸及排水闸，其中排水闸较多，工程施工为在原址拆除重建。工程区地貌属沁河山前冲洪积扇，地面整体较为平坦、开阔，局部因人工挖填，略有起伏。在勘探深度范围内（最大揭露深度20.5m），工程区内的地层除堤身为第四系全新统人工填土外，以第四系全系统冲积形成的壤土、砂壤土、砂砾石层为主。闸地区地下水类型为第四系松散岩类孔隙潜水，主要赋存于壤土及砂砾石层，主要接受沁河河水、大气降水补给，以蒸发和地下徑流形式排泄。地下水受季节影响较大，不同季节地下水位变化较大。

除个涵闸外，大部分涵闸闸基基础位于壤土、粉质粘土层，天然地基承载力130kpa、120kpa，基础持力层由不同岩性土层组成，因土层压缩模量的差异性，闸基基础存在不均匀沉降问题。设计采用水泥土搅拌桩复合地基进行基础处理，使基础允许承载能力满足设计要求。水泥土搅拌桩采用正方形布置，桩径0.6m，桩长10m，桩间距1.5m，桩身强度达到2.5Mpa以上，单桩竖向承载力特征值大于165kN，复合地基承载力特征值140kpa。

二、水泥土搅拌桩施工工艺流程

本项目涵闸闸基础水泥土搅拌桩施工采用“四搅三喷”施工工艺，具体操作如图所示。

三、水泥土搅拌桩质量控制

（一）施工前质量控制

1.平整场地。

在进行施工前，原涵闸拆除后，将场地进行平整，清除障碍物；为保证施工机械能在一个稳定地平面工作，临时加固软弱地基，机械到位后应进行试运转。

2.测量放样。

根据施工图纸利用全站仪实地放出准确的桩位，并用木桩或竹签标示桩位，杜绝边施工边放样，桩位必须经监理组测量工程师认可。

3.原材料控制。

主要为水泥，采用符合设计要求的水泥。

4.工艺性试桩。

为确定各种技术参数，按设计要求进行工艺性试桩，成桩施工前应详细了解各施工现场的地质情况，选取有代表性的土层位置，钻孔取出一定的数量的试样土进行必要的软土物理性质、含水量、有机质含量试验和水泥土配合比强度试验，以验证软土的性质和设计的水泥土强度能否达到要求。工艺试桩前，由施工单位书面通知甲方和监理参加。工艺试桩结束后，由施工单位提交工艺试桩成果报告，并以甲方和监理工程师审查批准后，作为该区段搅拌桩施工的依据。

获取操作参数，包括搅拌桩水泥掺量，钻机钻进与提升速度，钻进持力层时孔底电流值，搅拌的叶片旋转速度、喷停浆时间等。

5.确定配合比、水灰比。

由实验室根据施工图要求进行配合比设计，确定水泥掺量，实际施工中根据试验最终确定水泥掺量；根据土料性质、孔隙率、土层含水量及室内试验数据初步确定水灰比，根据现场施工情况修正后确定最终水灰比。

（二）施工过程中质量控制

1.为了确保水泥土搅拌桩的垂直度，对导向架和起吊设备的平整度严格控制，施工垂直度偏差、桩位偏差符合设计要求。

2.搅拌机座安放应平稳，搅拌头应定位准确。

3.详细记录每根桩的水泥用量，同时对送浆的起止时间、喷浆深度以及停浆面进行记录，确保喷浆量能够达到设计要求。

4.搅拌水泥浆时应严格按要求水灰比配置水泥浆，并在施工根据实际地质情况进行适当调整。，为保证浆液质量，水泥浆搅拌时间不得少于3min，水泥浆液一旦制备好不能进行离析，存放时间一般不能超过2h。

5.严格控制钻机下沉与提升速度、供浆与停浆时间，保证软土能够与水泥浆液充分拌合。

6.施工时因故停浆，要及时记录中断深度，如停机超过3h，为防止浆体结硬堵管，应尽快对输浆管路进行清洗；在12h内采取补喷处理措施，必须将搅拌轴下沉至停浆点以下1.0m，等恢复供浆再喷浆提升。并将补喷情况填报于施工记录内，超过12h的应采取补桩措施。

7.施工中，如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时，应及时通知监理、设计人员，以便及时采取补桩措施，以保证施工质量。

（三）施工后质量检测

1.成桩质量检测。

搅拌桩在成桩3天内，用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检查数量为总桩数的1%，并不低于3根。

成桩7天后采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面下0.5m）检查搅拌桩的均匀性，测量桩径，检测数量为总桩数的0.5%，且不少于6根。

成桩28天后，采用钻孔取芯，检测搅拌桩桩身的长度、强度和完整性。

2.单桩和复合地基承载力检测。

成桩28天后，单桩静载试验和复合地基静载试验，检测单桩或复合地基承载力是否满足设计要求。

3.施工成效。

工程施工结束后，按照检测要求经试验室检测单桩质量全部合格，单桩竖向承载力满足设计要求，复合地基承载力满足设计要求，闸基基础达到加固效果。

四、结束语

在涵闸工程闸基础处理施工中，采用水泥土搅拌桩处理，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，有效增加了基础承载能力。在实际工程当中水泥土搅拌桩容易发生桩身强度不足、承载力低于设计要求等等问题，需要在施工的过程当中格外重视。施工单位在施工时应严格遵守施工工艺流程，执行设计要求，控制各不利影响因素，使水泥土搅拌桩质量得到有效控制。

参考文献：

[1] YBJ255-1991.软土地基深层搅拌加固法技术规程[S].北京：冶金工业出版社，1991.

[2] 高秀芹，孙金昌，杨宏宇.探讨水利工程水泥搅拌桩施工质量控制要点[J].黑龙江科技信息，2011（34）.

[3]李泉良.水泥搅拌桩施工质量控制要点[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2013（4）.endprint