水泥搅拌桩是加固软土地基,组成复合地基的较好的处理方法。水泥搅拌桩施工速度快、成本低,已广泛应用于大面积的软基处理中,施工中必须加强施工管理,控制施工工序,才能确保施工质量。本文对水泥搅拌桩施工工艺、施工参数等进行了分析,从施工单位的施工现场管理、监理单位的现场控制进行了探讨,以供大家借鉴。
  关键词水泥搅拌桩;控制;现场管理
  前言
  水泥搅拌桩的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,通过深层搅拌机械在地层深部就地将软土和水泥强制拌和,随着水泥的凝固使软土硬结形成高强度的水泥土而提高地基强度。为确保水泥搅拌桩的施工质量符合设计求,认真分析影响施工质量的相关因素,并采取有效技术措施,全面控制其的施工过程,这是非常有必的。水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效,从而进一步关系到上部主体结构的稳定性,因此,对搅拌桩施工质量必须作到事前控制、事中控制和事后检测,进行严格监理控制。
  1水泥搅拌桩设计工艺参数及求
  根据建筑物对水泥搅拌桩的求,设计单位对设计工艺参数做相应的规定,包括
  (1)几搅几喷、水泥品种及掺入比、下钻速度、提升速度、供浆压力,等等。
  (2)室内配合比设计7 d、90 d、28 d无侧限抗压强度;
  (3)现场质量检测28 d、90 d取芯强度,单桩承载力,复合地基承载力等等。
  2选定合适的水泥搅拌桩施工工艺
  按照设计求的每米水泥土中水泥含量求,根据现场地质条件,选择合适的施工工艺,配备与之相对应的施工机械。水泥搅拌桩喷射加固材料的状态,可分为浆液搅拌法(湿法)和粉体搅拌法(干法)两种施工方法,搅喷方式又有两搅两喷、四搅两喷、四搅三喷、四搅四喷,等等。
  3水泥搅拌桩施工机械及材料
  GPP-5型及SJBF37型水泥深层搅拌桩机组,水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。同时现场应配备水泥浆比重测定仪,以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计求。水泥搅拌桩应采用合格的普通硅酸盐水泥,一般水泥等级为P.O42.5,并采用袋装水泥以便于计量。使用前,承包人应在监理工程师的监督下在施工现场随机取样,将水泥的样品在监理工程师的见证下送有资质的检测单位检验,经检验合格的水泥才能用于工程。
  4严格按照规范施工,从施工过程上保证施工质量
  (1)平整场地。事先平整施工场地,清除桩位处地上、地下大块石、树根和生活垃圾等障碍以便施工。整平场地时可采用回填粘土满足施工平台高出桩顶50 cm左右。
  (2)施工放样。在整平的地面上,按设计图纸的求,放出每根桩的具体位置,打入竹钎并作出明显的标志。
  (3)移机就位,检验、调整钻机。将深层水泥搅拌机运到设计桩位,就位对中,检查导向杆垂直度、清扫喷射口。
  (4)钻进、搅拌和喷浆。水泥搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。为施工方便,防止堵塞喷射管口,在各种搅喷施工工艺实际操作过程中,正循环钻进至设计深度时同时喷浆搅拌,而且在整个钻进、提升过程中全过程不停止喷浆。在施工现场实际操作中,由于现有搅拌桩施工机械都配有液压移动机架,上一根桩施工完毕移到下一根桩就位对中开始搅喷的时间间隔很短,一般不会超过1 min,操作工人为了防止堵塞供浆管道,保持工作的连续性,往往从第一根桩开始钻进搅喷起到下班清洗管道,整个过程都不会停止供浆。
  5严格施工单位的现场管理
  5.1组织管理
  施工项目经理部指派专人负责水泥搅拌桩的施工,全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号,应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处,确保人员到位,责任到人。
  5.2严格对施工参数进行控制
  施工参数有施工日期、天气情况;施工桩号、桩位纵横坐标,桩位地面高程,桩顶设计高程,桩底设计高程,几搅几喷工艺,水泥品种及标号,水泥是否经检测合格,水泥浆比重,供浆压力,浆液流量,开钻时间,钻到设计桩底时间,下钻速度,为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量,第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30 s,进行磨桩端,余浆上提过程中全部喷入桩体,且在桩顶部位进行磨桩头,停留时间为30 s。具体现场施工管理如下。
  5.2.1桩位及桩高程的控制
  桩位、桩顶、桩底高程。施工前由施工单位测量工程师按照设计图纸求的工程精度等级求施工放样,桩位偏差不大于设计或者规范允许值,在桩中心插桩位标,由测量监理工程师复核验收并填写复核记录。
  5.2.2桩深垂直度
  为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范求,在主机架面向操作人员一侧和机架垂直方向另一侧上各悬挂一吊锤,在吊锤下方铅直点做好记号,通过观察吊锤垂线与铅直点的重合来控制整个机架的垂直度。
  5.2.3水泥掺量及浆液控制
  (1)施工前根据设计求通过成桩试验,数量不少于5根,以确定搅拌桩的配合比和施工工艺,确定搅拌机的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和设备下沉和提升速度等施工参数,并报监理工程师批准以此为依据指导施工。
  (2)浆液。根据设计求选用水泥,进场后水泥必须检验合格后方可使用,通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比,确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长,超过2 h的浆液不再使用。
  (3)水泥浆液搅拌均匀性。贮浆池内浆液应均匀,输送时应确保其连续,喷浆搅拌时,若输浆管道堵塞或爆裂,应及时组织处理,时间过长应换浆。
  5.2.4搅拌和喷浆
  施工时严格按照设计求控制提升速度和下沉速度,搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。每根桩开钻后应连续作业,不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50 kg。若储浆量小于上述重量时,不得进行下一根桩的施工。一旦因故停浆,为防止断桩和缺浆,搅拌机应下沉停浆点以下0.5 m,待恢复供浆后再喷浆提升,严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业,以确保搅拌桩质量和长度。补喷重叠段应大于100 cm,超过12 h应采取补桩措施。严格按照设计工艺求进行复搅和复喷。
  5.2.5填写施工记录
  现场施工人员认真填写施工原始记录,详细记录施工过程中的各个施工参数。
  6加强监理单位的现场控制
  监理单位应对工程项实施进行事前、事中、事后全过程的动态控制,以事前、事中控制为主,事后控制为辅相结合的控制方法,强调监理工作的预见性,计划性和指导性,最大限度地采用先进的网络技术,先进的计算机目标管理及科学化的统计资料分析。
  6.1准备阶段的预控
  (1)编制监理实施细则,审查施工单位提交的施工方案,确定施工方案的可行性。
  (2)审核施工计划及保证措施。
  (3)配备足够的现场监理人员,审核施工组织结构,检查施工管理人员、质检人员、安全人员、电工是否到位,管理人员及机长必须具有相应的技术职称和上岗证。充分了解和掌握承包单位“三大员”(即施工员、质检员、安全员)的情况,促使施工过程中承建单位施工员、质检员、现场安全员到位,根据各人弱点采取有针对性的防范措施,以防发生重大过失,给工程带来不必的损失。
  (4)审查质量保证措施,对工程的重点部位、易产生质量通病的工序等可设置质量控制点或待检点。强化以承包单位自身三检制为基础工程质量检验制度,提高工程质量一次报验合格率。对钢筋、水泥、碎石、砂等原材料进行见证取样送检,从源头开始控制施工质量。

  (5)审查施工单位的安全保证体系和安全文明施工保证措施,督促施工单位执行国家有关施工安全的法律、法规。检查施工单位工地现场是否配置专职安全员,是否经常对作业人员进行安全教育,并对现场施工机械及用电进行安全检查,发现不安全隐患及时整改,以防患于未然。
  (6)审核验收进场施工机械。验收施工机械,主检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、电脑记录仪、深度测定器及配套设备等。以上条件均须满足本工地施工工艺求。机械安装完成后进行试运行,办理验收手续,保证施工机械满足施工求。
  (7)审批施工临时用电方案,检查现场临时用电设施的布设严格执行“一机一箱一闸一漏保”,从一级箱到二级箱、三级箱、直至用电设备,进行追踪检查,确保施工用电安全。复核施工单位提交的测量放样成果。
  6.2现场施工实施阶段的事中控制
  (1)采用见证取样送检、跟踪检测、平行检验等方式对原材料进行监督;采用巡视、检查、抽查、全过程旁站监理的方式监督施工过程,检查施工参数是否合符设计或者规范求,严格按照设计求施工。
  (2)检查现场记录是否完整、真实、有效。
  6.3加强事后检测控制
  (1)检查分析施工原始记录,及时汇总分析,对施工中出现的异常情况查找原因,分析其是否对质量存在影响,发现不符合求的立即纠正,采取重新搅喷等措施保证施工质量。
  (2)采用目测法、量测法、测量法(借助测量仪器设备进行测量检查)结合开挖检验观察成桩情况。鉴定桩体圆匀,无缩颈和回陷现象,搅拌均匀,凝体无松散,群桩桩顶齐,间距均匀。
  (3)按照设计求进行荷载试桩、用无损法检测桩径及桩长等实体检测。监理随时检查施工记录,并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。对于不合格的工程桩,应根据位置、数量等具体情况,分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。
  7水泥搅拌桩工程验收与评定
  水泥搅拌桩单元工程施工完成后,施工单位应在自检合格的基础上申请单元工程验收。经过凿取试块试压、抽芯、外观观察等检测手段,验收人员认为达到设计求后,在单元工程隐蔽验收签证单上签字通过。
  8结语
  水泥搅拌桩因其低廉的价格,对淤泥等地基进行有效地加固,引得广大设计人员的青睐,广泛的应用于支护工程、基础工程。重视施工程序,审核施工组织设计,控制现场施工的人、机、料、法,控制施工参数,严格工序施工和原材料质量,加大监理控制力度,运用现代的先进的检测手段,事前从宏观质量上控制微观质量,施工中从微观质量控制宏观质量,形成搅拌桩施工的有效管理,达到设计求的效果。