摘要：水泥土搅拌桩广泛使用于建筑、交通、水利等工程建设中它是以水泥为固化剂主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基软土强制搅拌，由固化剂和软土间产生一系列物理化学反应，使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的固状柱体。本文将为水泥土搅拌桩的质量检测相关内容进行介绍。
关键词：水泥土搅拌桩；加固机理；质量检测；发展
1.前言
在建筑工程施工中，为保证地基基础稳定性，避免不均匀沉降等现象的发生，常会用到水泥土搅拌桩技术。为了掌握水泥土搅拌桩质量，需采取合理可行的方法做好质量检测。
2.水泥土搅拌桩加固机理
水泥土搅拌桩法是使用送料设备把固化剂(水泥和其他外加剂)输送至地层预定位置，并用搅拌设备把固化剂与地基土强制拌和，经过一定龄期后形成改良地基的加固方法。水泥水解水化反应所产生大量的水泥水化物，与地基土颗粒进行离子交换、团粒化作用及硬凝反应等一系列的物理化学反应，最终硬结成水泥土复合地基。大量研究表明，水泥土搅拌桩桩体质量的好坏由地基土的土质特性、水泥掺量以及施工工艺等因素决定，因此在实际工程应用中需综合多方面因素对搅拌桩加固地基的效果进行评价。
3.水泥土搅拌桩质量检测
3.1检测方法
开挖桩头。按照相关规范的要求，在成桩7d之后对桩头进行开挖，挖深按达到停浆面下部0.5m控制，由检测人员对搅拌是否均匀进行目测，并测量成桩后的直径大小，此检测的数量不能少于总桩数5%。该方法操作简单且结果直观，但对成桩有破坏性。静力触探与标准贯入。在成桩后的3d之内利用动力触探仪对单位长度成桩均匀性进行检查，其检测数量应达到总桩数1%，同时不得少于3根桩；在成桩时间达到28d后，除了要钻取芯样，还应在不同深度条件下开展标贯试验，进而以标贯值为依据对桩身质量进行判断和评价。以上方法均靠落锤对探杆进行捶打，然后根据探杆实际下沉速度予以判定，可检测的深度有一定限制，其中，连续触探有效深度通常不超过4m，若需要从桩顶处开始，则每米桩身都要先钻取700mm，再进行触探，另外触探杆应使用铝合金材质。
荷载试验。荷载试验包括单桩与复合地基两部分，待桩身的实际强度达到开展荷载试验的基本条件后进行，通常需要在成桩的28d之后实施。其检测的数量应达到总桩数0.5%～1%，同时一个单体工程的检测点应达到3个以上。这是检验桩体加固效果比较准确和可靠的措施，具有很强的操作性，而且现在已经形成完善的要求。取芯检测。如果采用以上方法后仍对桩身的质量情况有质疑，则需要在成桩达到28d以后，采用专门的取样器进行芯样钻取，用于抗压强度检测，其检测的数量按总桩数0.5%控制，同时不得少于3根桩。另外，为了使试块有符合要求的尺寸，钻孔直径必须达到108mm以上。这是一种比较直观且准确可信的检测措施，通过钻孔取得芯样，能对桩身的强度及均匀程度进行直观检验。然而，因不同工程所用取芯设备、位置、数量及尺寸都有可能不同，所以容易产生随意性，使检测结果不真实。
3.2检测要求与结果
按照设计与相关技术规范提出的要求，在施工中要制作标准试块用于强度检测，检测在成桩28d以后开始，对选取的桩体连续钻取芯样，同时开展标贯试验，以确定成桩是否均匀、连续，强度能否达到要求。本次检测的数量为总桩数0.2%，由监理工程师负责抽选。确定检测桩后，将地面以下22m作为取芯长度，对芯样抗压强度进行检测，并留取芯样周围开展标贯试验，经标贯试验确定桩身质量，完成对加固效果的全面检验。根据检测频率和数量的要求，本次共对9根桩实施了钻芯检测，。
通过对这一芯样的分析可得，其表层水泥土具有很高的强度，处于较硬的状态；处于1～3m范围内的水泥土，混合均匀，偶见夹核，但强度仍较高；处于3～7m范围内的水泥土，混合均匀，因含水量相对较高，所以处在偏软的状态；处于7～11m范围内的水泥土，其切面较硬，混合均匀；处于11～15m范围内的水泥土，局部保持均匀，可见夹砂，偏软；处于15～22m范围内的水泥土，混合不均匀，成型差，强度较低，含有很多的原状土。因本次采用水泥土搅拌桩是为了避免不均匀沉降，并未对承载力提出太高要求，所以在设计中仅提出立方体强度一项指标，基于此，以本次检测得到的结果为依据，若将立方体的抗压强度作为唯一标准，则远超设计确定的强度，而若将芯样的抗压强度作为基准，则在部分位置下的桩体强度将比设计要求的强度低。另外，根据配合比试验得出的强度数据，试样28d龄期抗压强度为2.65MPa，比在现场成型的试块小，所以不能判断成桩是否合格，要由设计单位予以确认。结合以往的检测工作经验，并通过对监理记录的查阅，发现导致芯样抗压强度相对较低的主要原因为：桩体处于地面下部，温度相对较低，抑制了水泥的水化反应，使强度增长表面；桩体强度本身不高，而且钻取芯样的过程会对芯样造成一定程度的扰动，导致原结构被破坏。然而，对立方体而言，在成型过程中浆料使用的是地表粉细砂，与水泥混合后形成了水泥砂浆，自然具有较高的强度，所以不可将其作为衡量桩体强度的标准。
4.水泥土搅拌桩技术的应用及改进
4.1应用范围
目前水泥土搅拌桩的用途主要分为:地基处理、截水帷幕和基坑支护3大类。水泥土搅拌桩技术从最初发明时仅用来加固地基，到现在逐步开始应用到截水帷幕、边坡支护等，在一定程度上说明了水泥土搅拌桩的应用面越来越广，发展前景巨大。
4.2新技术
在改进传统施工工艺的基础上，发展新的搅拌技术是近年来水泥土搅拌桩技术的主要发展趋势之一。这些新技术在成桩质量和施工效率方面取得显著效果的同时，还结合了更加多元化的施工机械，使水泥土搅拌桩技术的应用领域不再局限于地基加固，还可以应用到其他方面。搅拌桩和其他构件共同组成支护结构，或者把不同加固材料和搅拌桩结合形成新型复合材料桩，这是水泥土搅拌桩技术在最近几年中的一个主要研究热点，也是未来研究的主要思路。经过近十几年来的研究和实践，水泥土搅拌桩技术在岩土工程中的应用范围日益扩大，施工工艺也日臻成熟，在以下方面取得了实质性的进展:
(1)理论的进一步完善。目前，对于水泥土搅拌桩桩身强度大小的影响因素以及荷载的传递规律已经有相当成熟的理论和实践经验。同时，群桩效应、变截面水泥土搅拌桩的理论研究也在逐步深入。
(2)应用领域的拓展。
从最初仅用于加固地基拓宽到可用作止水防渗及基坑边坡支护，再跨领域应用到生态修复，目前在各种岩土工程中或多或少都会涉及到水泥土搅拌桩技术。
(3)施工工艺的发展。伴随着施工机械化程度的提高，施工工艺也同步在改进与创新，这两方面相辅相成，大大提高了施工效率和复合地基的质量。
5.结束语
综上所述，在水泥土搅拌桩的质量检测中，要根据工程实际情况和现有检测能力确定，确定合适的检测方法后，应严格按照其规范标准操作，以保证检测结果的真实性与可靠性，为质量评定提供参考依据。
参考文献
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