浅谈水利工程水泥搅拌桩施工的质量控制

□郭慧娟□胡东亚（濮阳市引黄工程管理处; 濮阳市引黄灌溉调节水库建设管理办公室）



浅谈水利工程水泥搅拌桩施工的质量控制

□郭慧娟1□胡东亚2
（1濮阳市引黄工程管理处; 2濮阳市引黄灌溉调节水库建设管理办公室）

摘要：近年来，水泥搅拌桩技术在水利工程基础处理中得到广泛应用。水泥搅拌桩施工质量在很大程度上决定了后期水利工程的质量，如何有效地控制水泥搅拌桩的成桩质量，确保基础处理的效果是工程实践中探索的一个重要课题。文章详细论述了水泥搅拌桩施工前、施工中、施工后的质量控制。

关键词：水泥搅拌桩；施工；质量；控制

0引言

随着科学技术的发展，水泥搅拌桩技术得到了广泛的应用。水泥土搅拌桩是加固饱和软黏土地基的一种方法，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。以提高土的抗剪强度和粘结力，从而提高地基整体强度。

根据地质勘察结果，濮阳市引黄灌溉调节水库工程中，弃土区及建筑物等基础位于第③层为砂壤土层，其下卧层为第④层粉质粘土和第⑤层粉细砂，存在液化可能，需进行处理，处理方式均采用水泥土搅拌桩，从而对地基基础进行加固，取得良好的加固效果，提高了地基复合强度。

水利工程搅拌桩基础处理质量在很大程度上决定了后期水利工程施工质量好坏，因此必须要重视搅拌桩基础处理质量控制工作，加强施工前、施工中和施工后的质量控制管理，将质量控制工作贯穿于整个施工过程中。

1施工前准备工作质量控制

所谓施工前控制，是指在施工之前，就对水泥搅拌桩施工进行相应的质量控制管理，也就是要做好相关施工准备工作。1.1施工场地的准备

在水泥搅拌桩施工前，首先要对施工场地进行处理，实现“三通一平”。另外，还要查明施工范围内的障碍物，并进行清除或设立明显标志避开，再是做好地下勘察工作，检查施工场地的地下是否有管线或大块障碍物、空中有无高压电线等，并做好相应的应对处理措施，确保安全生产。

1.2水文地质勘察和测量放样

施工前要做好水文地质勘察工作，并根据勘察结果设计水泥搅拌桩的施工方案。再根据施工方案要求，做好测量放线工作，对起始桩位置、边线位置、搅拌桩点位、桩体标高等进行合理标示，给施工方案设计提供必要的参数，为施工打下良好基础。

1.3原材料的质量控制

水泥搅拌桩施工过程中所需要的施工材料主要是水泥，在采购和使用水泥时，应对水泥进行抽查检验，确保其强度等级符合设计及规范要求。进场水泥数量应能满足施工进度的要求，不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。

施工用水需水质良好，不得含有影响水泥硬化的有害杂质、泥污或油脂、糖类等，不得对水泥具有侵蚀性。

1.4施工机械安装及性能检测

水泥搅拌桩施工机械以桩机为主，在施工前要对各种施工机械进行检查维护，以保证处于正常运行状态。尤其是要保证钻头、钻杆、输送导管、桩机机身垂直度以及压力泵等构件符合技术参数要求。

2施工中质量控制

施工中控制是指水泥搅拌桩施工过程中的质量控制，也是水泥搅拌桩施工质量控制的核心阶段。

2.1工艺性试桩

在水泥搅拌桩大面积施工之前，应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5根），即工艺性试验与桩体材料配合比试验，以确定以下相关参数：满足设计要求的浆液配合比及满足设计水泥用量的最佳参数及钻进速度、提升速度、喷浆压力等；检验选定的施工设备和施工工艺是否满足要求；检校复合地基承载力和桩长是否满足要求。

通过工艺性试桩，确定施工工艺流程为：桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.30 m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。

2.2水泥浆配制质量的控制

水泥制浆质量的好坏直接影响着水泥搅拌桩的成桩质量。本工程采用的是32.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量及配合比严格按试验确定的配合比进行控制，施工过程中，精确计量以减小误差。

另外，水泥浆液在搅拌池中充分搅拌均匀并过滤，确保水泥浆液均匀稳定。施工过程中应避免出现停顿，若因故停顿超过2 h，水泥浆应降低标号使用或不再使用。喷浆过程中浆液应连接搅拌，以免浆液出现离析、结块或沉淀现象。否则，水泥浆不可再用于搅拌桩施工，以免影响搅拌桩质量或损坏泵体。

2.3泵送浆液质量的控制

在泵送浆液之前，应确保输浆管潮湿，以便于浆液的输送。泵送过程中，泵内压力应稳定且足够，确保供浆连续、拌和均匀，严禁在供浆的过程中出现间断。如遇到浆液硬结堵塞管道时，应立即拆卸输浆管道，对管道进行清洁，使其保持畅通。

2.4桩长的控制

本工程采用钻杆标线法对桩长进行控制。施工之前首先丈量钻杆长度，用红色油漆在钻杆上标示桩长的明显标志，保证钻深不少于设计值。施工过程中，根据钻杆标志掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保设计桩长。

2.5成桩的质量控制

钻机对位以后，应对其竖直度进行精调，使搅拌轴保持竖直状态。搅拌钻机启动以后，应确保桩机钻头边旋转边向下钻进。同时启动压力泵，确保一边钻进一边喷浆。钻入深度达到设计标高时，关闭搅拌钻机，钻进结束。再次启动搅拌钻机，待水泥将液泵送至孔底，输浆泵压力稳定至设计要求时，钻机反向旋转，边提升、边喷浆，使土体与水泥浆初步拌和。搅拌机提升至距地面1 m时，减慢提升速度，当喷浆口将要露出地面时，应停止提升，搅拌一定时间，防止水泥浆外溢，保证桩头均匀密实。搅拌桩施工时应连续进行，若确因故停浆，恢复喷浆时，应使搅拌机下沉至停浆面以下0.50 m处，再喷浆提升，严禁出现断桩或缺浆现象发生。为防止桩被两边的土挤断，出现桩中有大量气泡现象，水泥搅拌桩施工时，需在地下一定深度范围内进行重复搅拌，使土块被充分搅拌粉碎，土体和水泥浆充分拌和均匀,以保证桩基的完整性。根据工艺性试桩确定的各项技术参数，施工单位应制定现场作业指导书，并以此来指导施工，现场作业人员应填写搅拌桩施工记录表，详细记录施工过程中各技术参数的变化，以备查验。

3施工后质量控制

3.1桩的质量检测

对于水泥搅拌桩的事后质量控制可以采用抽芯取样检测方法来对完工的水泥搅拌桩进行质量检测。抽芯取样通常是在成桩后28 d进行检测，能够对搅拌桩的喷浆均匀状况、桩身长度、强度及完整性进行明确的反映。

3.2桩的质量评定

由于本工程水泥搅拌桩的主要功能为承载和变形复合地基基础处理，所以水泥搅拌桩的质量评定采用以单桩静载试验或单桩复合地基载荷试验为主，同时可辅以开挖及钻芯检查桩径、桩长、搅拌均匀性、完整性及桩身强度，查看桩的成型情况，综合评定搅拌桩的施工质量。

3.2.1单桩评定

根据桩长、桩径是否符合设计要求、喷浆的均匀性、芯样的完整性、桩身强度能否达到设计要求、所取芯样的柱状加块片状取芯率大小判断单桩质量，将桩分为三类：Ⅰ类桩，Ⅱ类桩，Ⅲ类桩。Ⅰ类为优良桩，Ⅱ类为合格桩，Ⅲ类为不合格桩。

3.2.2复合地基承载力评定

施工结束28 d后，根据规范要求选取一定比例的桩位，进行单桩复合地基静载试验。经对检测数据进行分析与处理，试验结果表明：水泥土搅拌桩复合地基工程承载力特征值不小于设计值，成桩质量均合格。

3.2.3综合评定

参考《建筑地基基础工程施工质量验收规范》及《建筑基桩检测技术规范》，单桩评定都是第二类桩以上，其中第一类桩占79%以上，且复合地基承载力满足设计要求，其他指标均合格，综合评定为合格。

4结语

总之，水利工程的基础处理属于隐蔽工程，被上部建筑物覆盖后，无法再进行处理，如果质量控制不好，将对上部结构造成不可弥补的质量缺陷或破坏。所以，水泥搅拌桩施工，必须要在施工全过程中加强质量控制与管理，结合施工各阶段质量控制要点，严格控制各阶段的施工质量，提高施工过程中整体水平，确保桩基施工质量，从而使复合地基达到设计要求，为水利工程的后期建设质量打下坚实的基础。

（责任编辑：符蕾）

收稿日期：2015-10-10

中图分类号：TV553

文献标识码：C

文章编号：1673-8853（2016）01-0047-02