水泥搅拌桩质量控制技术方法分析

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:邵凯达
[导读] 摘要:水泥搅拌桩对淤泥质土加固的应用已十分普遍。
        浙江恒誉建设有限公司
        摘要:水泥搅拌桩对淤泥质土加固的应用已十分普遍。水泥搅拌桩的主要作用就是通过用水泥作为土体的固化剂,将土壤进行充分的搅拌混合,使得水泥和土壤之间产生化学反应,从而形成强度更高、稳定性更强、整体性更佳的水泥土桩,提升它的整体承载力。本文对水泥搅拌桩在淤泥质土层施工中的应用进行研究。
        关键词:水泥搅拌桩;质量控制
        1.前言
        在大量的工程实践应用下,水泥搅拌桩施工水平正在逐渐提高,同时工程施工对于水泥搅拌桩的技术要求也变得越来越严格。但在水泥搅拌桩施工阶段,常常会受到相关因素的影响,导致其施工效果不佳,为此,有必要加强对施工技术的研究,同时掌握水泥搅拌桩的施工加固原理,运用有效的质量控制技术方法来提升水泥搅拌桩的施工质量。
        2.水泥搅拌桩概述
        水泥搅拌桩是以水泥为主要固化剂,通过深层次的特制的搅拌机械,将浆液、粉体和地基强制搅拌,从而使软土结成有稳定性、整体性和一定强度的硬桩体。由于该法具有施工所需时间短暂、设备需求量少且简单、成本也较低的优点,所以,水泥搅拌桩在我国得到了广泛的应用。通常加固饱和和软黏性的土地基便是是用于水泥搅拌桩处理的一种基础方法,近几年来,又逐步引入到加固人工杂填的土地基。该项方法在软土地基的加固处理中能够达到良好的应用效果,不但可以降低建筑物的沉降量,增强地基承载性能,同时还能够降低土内自由水含量,处理完成后的地基可以快速的投入到使用当中。并且,施工过程不会产生污染问题、无噪音,符合工程实际施工要求,具备较高的经济效益。因此,水泥搅拌桩以其自身优势在软弱地基施工处理中得到了广泛的应用,但注意在实际施工前期,需要反复进行试验来对加固设计参数进行确定,特别是要确定最佳桩长以及最为合适的水泥掺入量,以便于节约施工成本费用,并提升水泥搅拌桩的运用价值。
        3.水泥搅拌桩的加固原理
        传统水利工程中的基坑开挖往往采用大开挖的方式,不仅占底空间大,而且还受施工、地形以及气候等许多外界因素的影响。对于某些受外界因素影响而不方便采用大开挖方式的基坑则可以利用水泥搅拌桩来进行。水泥搅拌桩不仅可以节约成本,而且挡土止水的作用相当显著,在关于基坑工程方面起到很大作用并得以广泛的发展。在水利施工过程中可以根据不同的土质,进而采用不同的施工方法。由于深层水泥搅拌法是一种原位加固的技术,可以充分的利用原状土,并不用担心会有弃土的问题。具有很多优点,主要表现在:第一,加固的效果很好,加固的方式也比较灵活,适用范围较广;第二,施工的进展加快;第三,具有很好的止水的效果;第四,造价低廉等一些优点,适合加固各种成分的饱和软黏土,比如黏土、亚黏土、淤泥、淤泥质土等,除了可以广泛地应用于软土质地基水利工程中之外,还可广泛地应用于建筑施工深基坑维护结构和公路地基处理。
        4.水泥搅拌桩施工质量控制技术方法
        4.1.搅拌桩桩位控制方法
        根据设计桩位图,用全站仪在路基横断面内每20-30m放样,每排的中间桩和坡脚桩,作为其他桩的定位控制桩;钻机长根据桩位图及控制桩用钢尺逐桩放样对位;一排桩施工完后,进行下一桩施工前,用钢尺相互校核控制桩位,无误后,逐桩放样对位;指挥对位人员应站在两个互相垂直的方向进行指挥。
        4.2.钻机就位并对位
        钻机司机操作液压纵杆使钻机移位指定桩位对中,根据设置的锤球调整钻机底盘,使钻架保持垂直,并将钻机支垫稳固;钻头对准桩位桩后,旁站人员确认对位偏差满足≤50mm要求。
        4.3.搅拌桩桩身垂直度控制方法
        必须在对位准确后用水平尺调平底盘,在钻机钻架上设置吊线垂,并标上明显的1.0%(1.5%)标识,钻进时随时观察,调整支腿高度以保证其在偏差之内。


        4.4.预搅下沉
        采用粉喷工艺预搅下沉时先送气再钻进,采用浆喷工艺预搅下沉时按照工艺要求喷浆或不喷浆。下钻时将速度控制钻杆不晃动,在正常后按照拟定的速度钻进。当钻头钻进接近设计标高时注意观测记录电动机电流表示数,以确定钻头进入硬地层时的电流值。
        4.5.水泥粉到达桩尖时间的测定
        喷粉时用秒表测定粉气在管道内的速度,根据钻头位置及管道、钻杆长度,推算浆料达到钻头的时间,据此确定钻头开始提升的时间,保证桩尖有水泥浆料。为保证桩端施工质量,当浆液达到出浆口后,应喷浆座底30s,使浆液完全到达桩端。
        4.6.拌制水泥浆液
        拌和时按照设计配比,先向搅拌筒内加入水,然后加入水泥搅拌60-90s,加入外加剂后继续搅拌60s,并用比重计测定比重,符合要求后储存在储浆桶备用。水泥浆随拌随用,备用浆放置时间不得超过2.0h。制备好的浆液不得离析,泵送必须连续。
        4.7.提升搅拌与送灰时间匹配性控制
        在钻机提升喷搅阶段,要求施工技术人员根据各自的电脑记录仪的显示,以每米定量为原则进行配合。安排工作态度严谨,技术能力强的技术人员来操作钻机以及喷灰或浆设备,正式开钻前期,要充分进行沟通协调,进而提高搅拌与送灰时间匹配性。按照规定的提升搅拌速度一边提升一边喷粉或喷浆,在设计桩顶以上50cm处停止喷粉或喷浆,全过程记录喷粉管道压力及喷浆压力。
        4.8.复搅
        可通过复搅的方法达到桩身强度为变参数的目的。搅拌次数以1-2次搅拌或2-3次搅拌为宜,且最后一次提升搅拌宜采用慢速提升。当喷浆口到达桩顶标高时,宜停止提升,搅拌数秒,以保证桩头的均匀密实。如果施工时因故停浆,宜将搅拌机下沉至停浆点以下0.5m,待恢复供浆时再喷浆提升,若停机超过3.0h,为防止浆液硬结堵管,宜先拆卸输浆管路,妥为清洗。
        4.9.桩头部位质量控制
        最后一次喷水泥浆或粉喷结束后对桩头约80cm部位再增加一次搅拌约两分钟,以提高桩端质量。
        5.施工质量检查
        为了保证水泥搅拌桩的整体施工效果,还需要在施工结束后开展全面的质量检查工作。一般来说,当水泥搅拌桩施工完成后的7天时间,需要采用触探的方法对施工质量情况进行检查。检查具体操作为,将带有勺钻的探触器深入到地下的搅拌桩中,并在桩体中心位置钻一个小孔,然后去除桩芯,结合桩芯的实际状态对其质量情况进行判断,比如对桩芯的颜色进行查看,查看其颜色的均匀程度。另外,待水泥搅拌桩成桩的28d后还需要开展二次钻孔取芯检查工作,本次检查工作的重点是内容是桩芯的完整度与均匀度,同时要由专业检验人员进行实验检查和抗压测试等。检测结果合格率在90%以上为良好。如果合格率在80-90%之间,并必须进行补桩工作;如果合格率低于70%,那么应当重新进行施工处理。
        6.总结语
        水泥搅拌桩技术在地基处理方面具有明显的优势,伴随着该项技术的实践应用,水泥搅拌桩技术正在逐渐完善,但由于其施工复杂性较高,施工工序较多,再加上其他相关因素的影响,导致其施工质量控制面临着较大的难题。为此,为了保证水泥搅拌桩施工技术的有效实施,需要加强明确其施工质量影响因素,加强对其各项流程的质量控制,并做好后期的质量检验工作,这样才能在最大程度上保证水泥搅拌桩的施工质量,优化地基工程的处理效果。
        参考文献
        [1]孙伟.水泥搅拌桩在市政工程淤泥质土层的施工技术[J].建筑机械,2019(3):92~94.
        [2]曾召伟.关于建筑施工中水泥搅拌桩施工技术的探究[J].科技致富向导.2015(14):85-85.
        作者简介
        邵凯达(1990.11-),男,汉族,浙江诸暨人,大学本科学历,助理工程师,现就职于浙江恒誉建设有限公司;从事专业和研究方向:建筑施工技术和项目管理。
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