海涂围区水泥搅拌桩施工控制

海涂围区水泥搅拌桩施工控制探讨摘要水泥深层搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式，海涂软基处理时水泥浆采用海水拌和，强度不易控制。本文介绍了海涂围区水泥土深层搅拌桩施工中试桩及设计参数、工艺流程、施工控制、质量检验等控制环节。关键词海涂软基处理水泥搅拌桩施工控制1前言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，边钻进边往软土中喷射浆液，在地基深处就地将软土和固化剂强制拌和，使其具有足够的强度、变形模量和稳定性的水泥土，而提高地基强度。这种方法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、素填土等土基的加固，处理效果显著，处理后可很快投入使用。沿海围区淡水缺乏，采用海水拌水泥浆液，强度不易控制。如何有效地控制水泥搅拌桩的成桩质量，确保海涂软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。2工程概况温岭市东海塘围区严石航道泊船区工程位于温岭市龙门港石板殿，水泥搅拌桩主要布置在航道右岸民宅背后的右岸堤轴线至航道底边线之间，桩径Φ600mm，间距1200mm，方形布桩。共分为三区（YD4+370～YD4+516.4段，长146.4m；YD4+550～YD4+690段，长140.0m；YD4+825.489～YD4+902.566段，长77.077m），工程量为8347m3。顶高程为▽0.0～▽-4.0m，底高程最深为▽-14.0m，浅于▽-14.0m的以岩基线为准（如图）。土层从上到下主要为：Ⅲ2层淤泥质粘土、Ⅳ1层粘土、Ⅳ2层粘土、Ⅵ层基岩。桩基主要在Ⅲ1层淤泥、Ⅲ2层淤泥质粘土、Ⅳ1层粘土基础中施工。3施工条件分析(1)水泥搅拌桩在施工期间，机械架设在Ⅲ1层淤泥上，架设移位困难。故采取在原涂面多铺设枕木，减小压强，增强地基承载力。(2)水泥搅拌桩部分布置在航道边坡上且岩基线不定，即桩顶高程和底高程是不断变化的，带来施工控制较为复杂和计量难。为此项目部在施工时配备专职测量员两名和质检员一员，负责桩的放样、计量及施工控制。(3)水泥搅拌桩部分布置在民房附近，施工中施工设备会碰到建筑垃圾和块石；为此，施工前要求操作人员对表面块石垃圾等进行清除，并用长钢筋对桩位进行钎探。(4)水泥搅拌桩部分桩顶高程低于施工期水位-0.8m，施工设备无法到位；采用在桩外围靠航道侧筑草袋围堰，然后抽干围堰内的水，为保证干地施工创造条件，加快施工进度。4试桩及相关技术参数4.1试桩(1)该施工区均为海涂围区淤泥，具有侵蚀性时，且由于围区淡水缺乏，采用海水拌浆，应通过试验确定其适用性及相关参数。(2)深层搅拌桩施工是借搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也越高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升（钻进）速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。(3)每区段的试桩不少于5根，且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7天后直接开挖取出，或至少14天后取芯，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。4.1技术参数(1)水泥掺入比≥15％；(2)水泥搅拌配合比：水灰比0.53、每米水泥用量76.3kg；(3)减水剂：木质素磺酸钙0.3％（水泥重）；(4)室内试验试块强度28d，90d无侧限抗压强度：fcu,28≥1Mpa，fcu,90≥3Mpa。5工艺流程及施工控制5.1工艺流程场地平整→施工工放样→搭设平台→桩机就位→钻杆进钻→钻杆提升→复钻搅拌→停浆移位↑启动空压机及喷喷料机喷浆浆5.2施工控制(1)选用GZB-600型深层单轴搅拌机，2层搅拌叶片和1层喷浆叶片，层间距0.3m。项目部指派专人全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。对投入的二台施工机械分别编为I号机和II号机，以便于记录管理。同时将施工员、技术负责人、各桩机负责人、桩距以及搅拌桩相关技术参数等制成标牌悬挂于钻机明显处，实行质量追溯制，避免出现质量问题时相互推委。(2)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范及设计要求，项目部施工员必须在每根桩开钻前，通过吊机上的控制吊锤进行对中，垂直度偏差不得超过1%。(3)对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。项目部专门为每台机械配备了电脑记录仪、NB-1型泥浆比重计，以备监理工程师和项目部质检员随时抽检水泥浆水灰比是否满足设计要求。(4)水泥搅拌桩施工采用四喷四搅工艺，提升速度严格控制在0.6~1.0m/min。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作，复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应不少于50分钟，喷浆压力应保持0.4~0.6MPa。(5)为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，提钻喷浆时应喷浆座底30秒，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秒。(6)施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。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。(7)施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。(8)要求现场施工人员认真填写施工原始记录，特别注意施工日期、桩号、喷浆深度、停浆标高、水泥用量、复搅深度等内容，绝对不能漏填，否则监理工程师不予确认工程量，将会对项目部造成极大的损失。6质量检验(1)桩位。通常定位偏差不应超出50mm。施工前在桩中心插桩位标，施工后将桩位标复原，以便验收。(2)桩顶、桩底标高均不应低于设计值，施工的桩顶面应高出设计规定值0.5m。(3)水泥浆液均匀性。应对贮浆桶内浆液不断地搅拌，保证其均匀性和连续性。(4)检验搅拌均匀性。用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅均匀的土团。(5)水泥搅拌桩成桩后，由监理工程师现场指定部位用套筒做水泥土试块1组/10根桩，并标明取样时间和桩号。由监理工程师送实验室做28天和90天龄期的无侧限抗压强度试验，钻孔取芯频率为1％～1.5％,并对搅拌桩取样后留下的空间用同等强度的水泥土回灌密实。(6)外观检验主要包括：eq\o\ac(○,1)桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。eq\o\ac(○,2)搅拌均匀，凝体无松散。eq\o\ac(○,3)群桩桩顶齐，间距均匀。(7)实测项目如表水泥土立方体试块抗压强度试验报告（摘录）设计等级(MPa)工程结构部位龄期(d)试件尺寸（mm3）水泥掺量(%))水泥强度等级养护条件组试件抗压强度度值（MPa）11区213#2870.715325标准3.511区579#2870.715325标准1.212区903#2870.715325标准1.712区1614#2870.715325标准3.113区124#2870.715325标准2.613区1538#2870.715325标准2.37结语软基处理属于隐蔽工程，施工质量不好，会造成航道边坡的坍塌，对民用建筑物的抗压、抗滑稳定也起不到作用，将造成极大的安全隐患和不可估计的损失。因此，施工过程的控制管理是保证工程质量的最主要的环节。参考文献〔1〕徐至钧主编曹名葆编著水泥土搅拌法处理地基北京：机械工业出版社，2004〔2〕中