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摘要：本文结合工程实例，分别简要分析了水泥搅拌桩的水泥掺量，探讨了其具体的施工工艺，最后指出了质量控制方法，望能为此领域研究有所借鉴与帮助。
关键词：软土地基；水泥搅拌桩；质量控制
水泥搅拌桩实际就是借助压缩空气，把固化剂（如水泥粉、水泥浆等）喷入到软土地基当中，且利用搅拌机械，把软土与固化剂搅拌在一起，以此增强软土桩的强度，并达到加固复合地基的一种方法。现阶段，此技术已在淤泥质土、淤泥、粉土以及含水量较大的土中得到广泛应用。本文结合当前实况，就水泥搅拌桩在处理软土地基中的施工质量控制策略，现对此探讨如下。
1.工程概况
某工程位于河流流域，区内有着较多小水系，有着比较复杂的地质情况。多为淤泥质粘土、淤泥质亚粘土以及亚粘土等，呈现出典型的塑-流塑状，而且还具有抗剪强度低、压缩性大等特点，通常可划分为两层，厚度为5~18m，是一种软土且饱和性地基。所以，需用水泥搅拌桩实施加固。依据相关设计要求，水泥搅拌桩的桩径是50cm，间距为1~1.3m，桩长度为5~12m，在平面上，桩位分布呈现为梅花形，用干喷工艺进行相关施工操作，设计要求是水泥土的7d强度＞0.8MPa，而28d需＞1.0MPa。
2.水泥掺量分析
针对水泥搅拌桩来讲，其成桩优劣受多因素影响，比如有机物含量、水泥掺量、搅拌均匀程度及地基土含水量等，但针对那些既定地址而言，只有选择合适的水泥掺量，方能更加有效且经济。经取样并开展试验得知，地基土的天然含水量是56.65%，容重是1.52g/cm3，有机质的含量是5.5%。在条件相同的情况下，增加水泥掺量，那么能够提升水泥土的强度。有研究指出，软土的含水量维持在50~85%之间，在掺量相同的情况下，增加含水量10%，那么水泥土的强度会下降30%；如果含水量＞70%，那么难以搅拌出强度较高的水泥土桩体，因而会对桩的强度造成较大影响。将现场施工条件考虑在内，现实水泥搅拌土体在具体均匀度上，无法满足试验条件下的效果，为了获得更好的施工质量，最终将水泥掺量维持在20%。
3.施工工艺分析
对于水泥搅拌桩而言，需要用到多种施工机械，比如空压机、粉喷机及钻机等。（1）搅拌钻机。此设备实为水泥搅拌桩成桩的常用机械，不仅操作简便、动力大，而且还具有各种速度均匀正向钻进、有前后左右移动以及反向提升等功能。（2）搅拌轴。其主要用无缝钢管制成（
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127mm ×10mm），两端均采用法兰盘相连接，另外，各节的长度均为2.5m。（3）传动系统。由1台电动机提供机动力（1480r/min，37kW），并借助万向轴、摩擦离合器、皮带轮、变速转向器等来实现正向、反向旋转，能够得到多档位的转速（3个）。（4）粉体喷射机。实际就是借助1台利用压缩空气将粉体材料定量发送的设备，包含计量控制装置、
发送装置及储灰罐等。经一定压力、速度的气流，把给料具所提供的水泥粉，相钻具输送，并且搅拌头能够克服喷灰口土体的阻力，顺利喷入土中，此乃粉喷机施工的核心设备。
4.质量控制
4.1强化检验施工机械设备
（1）强化对原材料的检验。水泥的堆放需与防潮要求、防雨要求相符，并且坚决不能使用结块、受潮、过期及变质的水泥。（2）针对安装于桩机上的转速表、气压表、电子秤及电流表等仪器，在使用前，需要先进行标定。各台桩机均需要配置记录器，对桩身每米喷粉量进行准确控制，另外，在记录器上，所有能够操作的按钮与开关，不能用作复搅次数、喷粉量、深度、时间及桩位编号等参数的设定。（3）在施工前，需要开展工艺试桩。地段不同，其地质条件会存在一定差异，为了能够消除施工的盲目性，获得更好的搅拌桩加固地基效果，在施工开始前，需要开展工艺试桩处理，数量应≥5根。而之所以要试桩，主要目的在于：其一，提供各种操作参数，满足设计喷粉量，比如搅拌速度、钻机提升速度、管道压力及钻进速度等。其二，对搅拌的均匀程度进行验证，并明确成桩直径。其三，对此地质条件下规范化的工艺流程加以明确。其四，对进持力层的判别方法进行明确。
4.2关键环节的具体措施
（1）桩长依据进入持力层控制。针对搅拌桩而言，需尽可能打进持力层50cm左右。而在对是否进入到持力层进行判断时，可通过量方面来判别，其一为电流表的读数，其二是下钻速度。此项目经试桩证实电流值达额定电流值的125%，钻速大于每分钟0.5m，那么便能明确已进入持力层。（2）控制粉体计量。对于搅拌桩的质量来讲，其好坏不仅与喷粉的均匀性之间有紧密关联，而且还与水泥掺入量也密切相关。所以，粉体计量乃是整个控制工作的重点所在。此项目所采用的计量装置（电子秤重法结合钻机深度），可以将深度及每米的总灰量、喷粉量等给记录下来。而在控制粉体计量时，需要确保均匀喷粉，而最为重要的是将钻头提升速度控制好。针对特定直径的搅拌桩而言，粉体发送器的单位时间内水泥喷出量Q和搅拌轴的提升速度之间，可采用如下公式来明确：Q=π·R·S·V，在此公式当中，R所表示的是软土容重，D所表示的是桩体直径，S表示的是水泥掺入比，V表示的是钻头的实际提升速度。（3）复搅控制。复搅的主要作用就是借助充分搅拌，使粉体与土、水完全接触，形成桩体。为了能够提升整个搅拌的均匀性，在施工过程中，需要将钻机的提升速度以及搅拌叶旋转速度等控制好，而且还需要全桩复搅。如果有着比较长的桩，土体有着比较高的天然含水量，以及比较重的粘性，那么可选用二喷二搅工艺，预防沉桩情况发生。
5.结语
综上，在进行水泥搅拌桩施工时，选用合适的施工工艺以及提高控制质量是核心所在。依据现场地基土的有机质含量、水含量，经试验对水泥比例加以明确后，需要对水泥搅拌均匀程度及掺量给控制好，这样才能保证成桩质量，获得更好的施工效果。
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