首先, 水泥搅拌桩施工前, 按照设计图纸要求的标号备好水泥, 并按规定频率进行抽检试验。根据被加固土的性质及单桩承载力要求, 确定水泥掺入比。按设计文件的要求, 水泥掺入比一般在12~15%之间, 并根据实际土质的干容重计算出每延米桩体的水泥用量, 每延米水泥用量约为50~55kg。水泥浆液的配制要严格控制水灰比, 一般为0.45~0.50, 比重一般为1.65~1.7, 要求调制出的水泥浆有较好的流动性及和易性。施工中可用泥浆比重计控制水泥浆稠度来确保获得最佳的水灰比。其次, 施工现场场地应事先平整好, 清除桩位处地上和地下的一切障碍。场地低洼时应回填质量较好的粘土, 不得回填杂土。正式大面积施工前, 应进行不少于5根的工艺性试桩, 试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及喷浆时间等参数, 以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。同时, 现场一定要做好水泥的防雨、防潮措施, 确保水泥的质量。
在工程大面积施工之前, 必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验 (一般不宜少于5根) , 汇总试桩结果并得到下列要求及相关技术参数:
(1) 满足设计水泥用量的各种技术参数, 如钻进速度、搅拌速度、提升速度等;
(2) 确定搅拌均匀的必要步骤及程序;
(3) 了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况, 采取合理的技术措施。
按设计给定的水灰比在制浆罐中拌制水泥浆, 备好的浆液还应不停地搅拌, 使其均匀稳定, 不得离析或停置时间过长, 超过2h的浆液应降低标号使用;浆液倒入集料斗时应加筛过滤, 以免浆内结块, 损坏泵体。
泵送浆液前, 管路应保持潮湿, 以利于输浆。泵送浆液过程中, 泵的压力必须足够和稳定, 供浆必须连续, 拌和必须均匀。如遇到浆液硬结堵管, 必须立即拆卸输浆管道, 清洗干净。
(1) 钻杆标线控制法:施工之前应丈量钻杆长度, 可用红色油漆在钻杆上划桩长的明显标志, 以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度, 确保设计桩长;
(2) 度盘读数控制法:钻机上还有一个控制钻杆钻入深度的圆盘, 通过指针读数可直接反映出钻桩的长度。
控制好单桩的水泥用量, 桩身强度才有保证。
原因:可能是水泥受潮结块、制浆池滤网破损或清浆不彻底。
处理措施:应改善现场水泥存储环境及时清渣并时常检查滤网的破损状况。
原因:可能是输浆管弯折、外压、泄漏或输浆管道过长导致沿程压力损失大。
处理措施:应及时检查、维护管道并选择适当的位置开挖制浆池。当场地条件不具备时, 可适当调增泵送压力。
原因:可能是地下存有尚未清除的孤石、树根或其它阻碍物。
处理措施:应停机排除障碍或移位。
原因:可能是设备自身控制系统问题或机组人员操作不规范、不熟练。
处理措施:不合要求的设备不得进场, 制定完善明确的责任制并搞好岗前培训。
确定持力层必须准确, 桩体一般最多以进入持力层50cm为宜, 不宜过深, 否则将会产生3个方面的危害:
(1) 由于底部压力过大, 水泥浆无法渗入, 底部无法成桩, 最终导致桩长不足。
(2) 由于底部一般多为粘土或亚粘土, 土质过硬, 带浆下钻困难或无法下钻, 土体无法拌碎。当不带浆下钻时, 土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况, 土体与钻头形成一个圆柱体形状, 造成积压桩内土体, 发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。
(3) 水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆, 如果进入持力层过深, 为防止下钻堵管只能一直喷浆, 但由于底部下钻速度其慢无比, 导致底部水泥浆用量严重过多, 造成水泥浆顺着钻杆溢出地面, 且直接缩短了桩体的施工时间。为保证桩体搅拌均匀, 桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片, 且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片, 同时保证桩体的竖向搅拌效果, 竖向搅拌刀片长度>5cm, 宽度≥2cm。在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球, 垂球重量不小于2kg, 防止施工时桩机倾斜, 最终导致检测时桩体无法检测到底。
为了保证水泥浆的配合比满足要求, 每根桩所使用的水泥浆量均匀充足, 且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若施工的桩长皆为统一长度, 可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成;当桩长较短时也可一次拌制2~3根桩所需的水泥浆, 使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。当施工过程中发现地层某深度出现硬层时, 可根据地质情况进行相应的处理:当此段硬层小于50cm时, 若下钻相对比较容易, 可稍稍放大回浆量, 短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难, 不得任其缓慢钻进, 一方面要及时增大回浆量, 另一方面要在动力头上加大配重, 并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片, 使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析:
(1) 防止此段过多浪费水泥浆, 造成水泥浆冒出地面而流失, 且使整根桩体的喷浆量严重不均匀;
(2) 提高施工工作效率, 防止窝工;
(3) 避免当遇到硬土层时浪费时间过多, 造成整根桩的实际施工时间缩短, 将严重危害桩体的施工质量。当此段硬层大于50cm时, 可将此土层作为持力层, 无须继续深入。防止此段土层难于拌碎, 水泥浆深入困难, 最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。旁站人员每天必须记录所管辖桩机的具体施工情况, 其中包括:当值期间桩机施工是否正常、有无机械损坏情况、修理时间、修好后开工时间、有无无故停机的情况、停机时间及开机时间。有了此记录, 即可更全面地了解施工状况, 严格控制质量。
综上所述, 水泥搅拌桩是用于加固饱和软粘土地基的一种技术, 它利用水泥作为固化剂, 通过深层搅拌机械, 在地基深处将原状软土和水泥强制搅拌, 经过物理化学作用生成一种特殊的、具有较高强度、较好变形特性和稳定性的混合桩体, 它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降量有明显效果, 大大提高了土体质量。
摘要：本文通过介绍水泥搅拌桩的技术工作原理及施工过程中的质量控制, 从而加强水泥搅拌桩的旁站管理, 提高水泥搅拌桩施工人员、管理人员的质量意识, 严格执行规范及施工方案的要求。
关键词：施工准备,质量控制,水泥浆,问题,处理
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