[工作精品论文]深层浆体喷射水泥搅拌桩施工与检测监控

中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集深层浆体喷射水泥搅拌桩施工与检测监控许业，冯启亚（中交四航局二公司贵广项目部广东佛山528216）摘要深层浆体喷射水泥搅拌桩在施工中机械设备及施工参数的选择，施工与检测的管理、监控，确保水泥搅拌桩的施工质量。关键词水泥搅拌桩施工检测1前言深层浆体喷射水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，利用深层搅拌桩机切割土体搅拌同时喷射水泥浆体，使水泥和土之间产生物理、化学反应逐步硬化，使软土硬结形成具有一定强度的水泥土桩群体，从而提高地基承载力和地基强度。这种办法对处理软土地基有明显效果，地基处理时间短，处理后可很快投入使用，但如何有效控制深层浆体喷射水泥搅拌桩成桩质量，确保软土地基处理的效果是值得我们在工程施工中探索的一个课题。2机械设备选择浆体喷射水泥搅拌桩机种类有很多，本工程选择了PH5B多向深层浆体喷射水泥搅拌桩机，此机最深的搅拌深度为18M，其转速与下钻速度成正比关系，行走部分采用液压腿，移动和行走灵活，施工时机身不易发生倾斜，工作效率高，耗能低、施工时操作简单，便于控制，本机适用于土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土和淤泥质砂土，可满足工程施工的要求。每台桩机配备一个泥浆流量计和一台电脑自动记录仪，通过泥浆流量计可以控制每米水泥搅拌桩的水泥浆用量和每根水泥搅拌桩的水泥浆总量，并把这些相关数据传送到电脑自动记录仪上。电脑自动记录仪还记录下每根桩施工日期和施工开始时间以及施工结束时间，同时记录下每根桩的施工桩长，待每根桩施工完毕后通过电脑自动记录仪现场将这些数据打印出来，现场技术人员根据打印出来的数据判断每根桩的喷浆量是否满足要求。3试桩试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、水泥掺入量、水泥浆的水灰比、水泥浆的输送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及桩顶复搅深度等参数，以指导大面积水泥搅拌桩施工。表31试桩配合比一览表序号每米水泥掺入量（KG）水灰比1500610651071255061065107136006106510714650610651071试桩是在现场找出几个具有代表性的地方进行，试桩方案报监理、业主等单位审核批准。试桩由技术人员全过程指挥、监控并做好现场试桩记录。选取相同的水泥掺入量、水灰比（试作者简介许业197405，男，广东广州人，港口工程助理工程师，从事港口水工专业。324中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集桩配合比见表31），不同的搅拌次数、水泥浆输送压力、搅拌机下钻速度、提升速度以及复搅深度等和不同的水泥掺入量、水泥浆的水灰比，相同的搅拌次数、水泥浆输送压力、搅拌机下钻速度、提升速度以及复搅深度等进行试桩，每组相同参数试桩不小于3根。试桩满28天龄期后进行单桩承载力和桩芯无侧限抗压强度检测，按设计要求，单桩承载力为7090KN，桩芯无侧限抗压强度不小于10MPA，通过对现场试桩情况和检测结果进行分析比较，最终确定以后大面积水泥搅拌桩施工采用两搅四喷、水泥掺入量为60KG/M、水泥浆的水灰比为0651、水泥浆的输送压力为040045MPA、搅拌机提升速度为107117M/MIN、下钻速度为127131M/MIN以及桩顶复搅深度不小于10M等参数，试桩结果形成书面总结，以便指导日后的施工。4施工控制41场地平整在搅拌桩施工之前需要把施工场地表层树木、杂草和树根等清除干净，平整场地，分层回填50CM工作垫层，并碾压密实，以便于施工机械的操作和确保水泥搅拌桩的成桩质量。农田表层耕植土对成桩质量影响较大，在场地平整时应把农田表层耕植土挖除换填并碾压密实。对于沿线的鱼塘，采取挤淤的办法处理。为确保施工时水泥搅拌桩的垂直度，当路基横向坡陡于15或纵向坡陡于12时要分台阶施工。每层台阶高度控制在06M左右。42原材料的控制要保证水泥搅拌桩的质量，首先就要对原材料进行严格把关，水泥搅拌桩的原材料主要是水泥，因此主要控制好水泥的质量，就可以把好水泥搅拌桩原材料这一关。水泥厂家经过监理和业主审核批准，水泥进场后存放在现场水泥棚内，现场水泥棚的搭设考虑水泥进场后检测时间最少需要三天时间，因此水泥棚搭设存放水泥量不得少于现场3天的水泥用量。为避免底层水泥受潮，水泥棚承放水泥的底板离地面净空高度不小于30CM，在水泥棚四周砌筑排水沟，以免下雨时雨水倒流进水泥棚，水泥在水泥棚的堆放每叠不得超过10包水泥。水泥进场经过检验合格后方可使用，已检验合格水泥和未检验水泥分开堆放，并挂上水泥检验状态标识牌。水泥使用必须是先进场水泥先后，后进场水泥后用。43施工过程的控制水泥搅拌桩为正三角形布设，为确保水泥搅拌桩在施工时桩机就位准确，测量放出桩位，并在每个桩位上插上小竹片，在桩机左右两侧离钻杆2倍间距的位置上各伸出一根标杆，标杆上悬挂垂球，垂球与桩机边正好为2排桩的距离，这样机手在桩机就位时就可以观看两侧垂球，当两个垂球正好在桩位上则说明桩机就位准确，否则必须要调整桩机，直到两侧垂球正好在桩位上为止。为确保水泥搅拌桩桩身垂直度能够满足要求，在桩架正面悬挂垂球，在侧面安装倾度计，施工时通过控制垂球和倾度计就可以控制水泥搅拌桩的桩身垂直度。在桩架正面每50CM划一刻度，与钻杆长度相对应，这样便于水泥搅拌桩施工时控制下钻长度（也就是桩长），在桩架背面安装深度计，深度计与控制钻杆下钻与提升的链条相接，机手通过深度计控制钻杆下钻的深度，并与桩架前面的刻度相互校核。325中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集水泥搅拌桩水泥浆搅拌严格按试桩出来的配合比进行控制，试验人员现场分别核定300KG水泥、400KG水泥、500KG水泥时泥浆搅拌桶加水高度，做好标记，并把核定出来的数据写在配浆说明表上，配浆说明表就摆放在水泥浆搅拌桶的旁边，每次水泥浆搅拌在桶里先加好水，再加水泥搅拌。每桶水泥浆搅拌完毕后都进行泥浆比重测试，要求水泥浆比重不能小于171G/CM3，当水泥浆比重小于171G/CM3时，要求加水泥重新搅拌。根据试桩结果，水泥搅拌桩采用二搅四喷的施工工艺。下钻速度控制在127131M/MIN范围内，提杆速度控制在107117M/MIN范围内，8M桩长施工开始到施工结束时间一般为30MIN。为避免喷浆孔堵塞，第一次下钻时需要带浆下钻，可控制少量喷浆，喷浆量应少于喷浆总量的1/4，严禁带水下钻，以确保水泥搅拌桩的质量。当钻杆下钻到设计深度后，钻杆停留在原位喷浆搅拌30S。喷浆过程送浆泵的送浆压力控制在04045MPA，钻杆提升过程严禁停止供浆，钻杆提升到顶端时，对桩顶以下10M部位进行复搅。水泥搅拌桩施工每根桩必须连续施工，不得中断，若水泥搅拌桩在施工过程中因故停止施工，并停机时间不超过3小时，重新开始施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于50CM，如停机时间超过3小时，应在原桩位旁边进行补桩。每根桩施工完毕后，电脑自动记录仪在第一时间把收集到的数据打印出来，现场技术人员根据打印出来的数据判断喷浆量是否满足要求，如无法满足要求，则在桩位旁边即刻进行补桩。现场技术人员对每根水泥搅拌桩的第一手资料进行收集，每根水泥搅拌桩施工都安排施工员在现场及时做好施工记录，确保施工记录的真实性，施工记录的内容包括施工日期、每根桩的开始施工时间、结束时间、钻杆下钻时间、提升时间、下钻速度、提升速度、下钻和提升时的电流值、桩底标高、施工桩长、喷浆压力、转速、水泥浆总用量、根据水泥浆总用量计算出每米水泥用量、水泥浆比重等。电脑自动记录仪打印出来的数据作为施工记录的附件，附在施工记录后面。为避免水泥搅拌桩在施工时发生遗漏现象，要求施工员把施工图纸带到施工现场，现场每施工一根桩，施工人员都要在图纸相应的桩位上做好标记。每天做好原材的消耗台帐，并明确每批材料的使用部位，原材的消耗应与现场实际材料用量相吻合。所有的记录资料，必须具有可追溯性，以便于日常的检查和日后的翻查。5质量检测水泥搅拌桩施工完毕后应清除其表层浮浆，并清出每根水泥搅拌桩的桩头，待成桩达28天后安排检测。水泥搅拌桩主要检测项目有复合地基承载力检测和桩芯无侧限抗压强度检测，设计图纸要求复合地基承载力不低于180KPA，桩芯无侧限抗压强度要求不低于326中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集10MPA，检测频率均为总桩数的2，检测桩为现场随机抽点，整个检测过程由监理全过程见证。检测合格后桩基可进行下步工序的施工，检测不合格桩基必须进行补桩处理，并经过重新检测合格后方可进行下步工序的施工。51复合地基承载力检测复合地基承载力检测试验按照铁路工程地质原位测试规程TB100182003等相关规范中有关规定进行，试验总荷载为N总0866S1802，其中S为桩间距的平方。试验采用压重平台反力装置。压重平台反力装置作为荷载反力，将最大试验荷载的13倍荷重在试验开始前一次性加上平台，试验时用油压千斤顶分级加载。试验加载试验采用快速维持荷载法。每级加荷荷载增量取为最大试验荷载的1/7，首级荷载取为2倍加载级，即2/7倍最大试验荷载；每级卸载为2倍加载级。沉降观测在承压板板面上安装百分表（量程050MM，精度为001MM）按规定时间间隔测量承压板沉降量。每施加一级荷载后，隔15MIN观测一次沉降，累积观测达2H时，再施加下一级荷载。每级卸荷后每隔15MIN观测一次回弹量，1H后再卸下一级荷载。荷载全部卸除后继续观测2H。出现下列情况之一时，可终止试验；末级荷载的前一级荷载可定为极限荷载。1）承压板周围土层明显地侧向挤出；2）荷载增加不大，沉降急骤增大，荷载沉降曲线出现陡降段；3）相对沉降值S/B010（S为沉降值，B为荷载板边长）。52桩芯无侧限抗压强度检测桩芯无侧限抗压强度检测采用抽芯法进行取样，抽芯采用101MM单动双管合金钻具。按国家行业标准建筑桩基检测技术规范（JGJ1062003）、铁路工程桩基检测技术规程（TB102182008）、客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）等相关规范、规定进行。水泥搅拌桩通过抽芯，可以判断桩身的是否完整，是否有夹层、断桩等现象，检测桩长是否满足设计要求，桩基施工是否到设计要求土层。6结束语高速铁路路堤工后沉降要求高，要控制好路堤施工的工后沉降，控制好地基处理水泥搅拌桩的施工质量作为重中之重，水