水泥搅拌桩施工与监理控制

水泥搅拌桩施工与监理控制打开文本图片集1、前言水泥浆搅拌法最早在美国研制成功，称之为就地搅拌桩（MIP）； 在日本，称之为CMC或CDM工作法；我国在20世纪80年代初开 始运用该项技术，并取得一系列有效成果，可以说水泥浆搅拌法已经 成为加固软土地基常用的技术。它的基本原理是基于水泥加固土的物 理化学反应过程，通过专用机械设备深层搅拌机械将固化剂灌入 需处理的软土地层内，并在灌注过程中上下搅拌均匀，使水泥与土发 生水解和水化反应，生成水泥水化物并形成凝胶体，将土颗粒或小土 团凝结在一起形成一种稳定的结构整体，这就是水泥骨架作用，同时， 水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面的钠离子进行离子交 换作用，生成稳定的钙离子，从而进一步提高土体的强度，达到提高 其复合地基承载力的目的。深层搅拌桩按固化剂的不同分为水泥系与石灰系，按灌注的是浆 液还是粉体也可分为湿法与干法。以水泥作固化剂，配高炉矿渣、粉 煤灰、木质素磺酸钙、三乙醇胺、氯化钠等为外掺剂的深层水泥搅拌 桩是深层软土地基工程中常用的桩基形式之一。这种方法适用于软弱 地基的处理，对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理 效果显著，处理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中无噪音、 无振动，对环境无污染；最大限度地利用了原土；与钢筋混凝土桩基 相比，节约钢材、投资省。在国内，搅拌的最大深度达30m，搅拌加 固的柱体直径为500850mm。2、水泥搅拌桩施工21 水泥搅拌桩施工的准备工作A、收集有关技术资料，重点熟悉施工场地的工程地质及水文地 质资料，并认真理解、掌握设计意图及有关要求。*B、用重II型超前动力触探确定符合设计要求的桩底高程；注：这一步过程我们基本上是不做的，因为按设计意图监理施工 才是我们工作的重点。C、对桩机性能做全面的检查；目前用于水泥搅拌桩施工的机械 主要有两种：一种是 SJB-1 型深层搅拌机，是冶金部建筑研究总院和 交通部水运规划设计院合作研制，并由江苏省江阴市江阴振冲器厂生 产的双搅拌轴中心管输浆的水泥搅拌专用机械。另一种是 GZB-600 型深层搅拌机，是由天津机械施工公司利用进口钻机改装的单搅拌轴 叶片喷浆方式的搅拌机。D、合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长；E、施工场地事先予以平整，清除地上、地下障碍物，设定场地 标高控制点。地表过软时，采取防止桩机失稳的措施；如回填表层塘 渣，含泥量较大的一层厚度不超过50cm，铺垫枕木等。且在一侧要 开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环 境。F、熟习操作规程及搅拌桩的工艺流程（如一喷二搅或两喷三搅等） 深层搅拌桩施工工艺流程：22 施工监理控制 水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效，从而进 一步关系到上部主体结构的稳定性，这对工程整体质量而言是至关重 要的。因此，对搅拌桩施工质量必须作到事前控制、事中控制和事后 检测，进行严格监理控制。221 施工前监控认真审核施工单位的施工组织设计，重点检查其施工方案的合理 性、可行性以及有无保证施工质量的技术措施和现场安全措施，确定 施工方案的可行性。仔细检查进场设备的完好性和上岗人员的上岗证 检查水泥（固化剂）及外掺剂材质量是否符合设计要求，是否具备合格 证明；检查是否进行过加固土室内试验。根据设计确定的水泥（固化剂） 及外掺剂的掺入比换算出单位桩长（或单桩）的掺料用量，并在正式施 工前确定浆液的配合比、泵送时间、搅拌提升速度和复搅深度等。222 施工过程监控 有效地监控水泥搅拌桩施工，是确保工程质量达到设计要求的关 键。因此，在现场施工中我们采取了以下监控措施。（1）确定技术参数和施工工艺，做好试验桩，选好水泥掺量， 建立健全水泥台帐。（2）桩位及桩高程的控制A、桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标，由测量监理校 核。B、桩顶、桩底高程。要求桩底高程超深1020cm,桩顶高程超高 50cm。C、桩身垂直度。每根桩施工时，根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度,间接测定桩身垂直度。（3）水泥掺量及浆液控制A、桩身水泥掺量。水泥掺量是水泥搅拌桩质量的主要影响因素之一，施工时一定要 确保每根桩的水泥掺量。应根据由实验桩所定的水泥掺量，检查每根 桩的水泥用量。B、水泥种类和标号。 根据设计要求选用水泥。进场后水泥必须检验合格后方可使用。普通硅酸盐水泥（P.O）和矿渣水泥（P.S）力学指标相差无几，只是适用 环境不同，相比而言，后者仅有耐腐蚀性较好，两者具体特性这里不 作赘述。C、浆液。严格控制水灰比，一般在0.5左右，确定每次制浆加入的水泥量。 制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2 小时的浆液不再 使用。D、水泥浆液搅拌均匀性。贮浆池内浆液应均匀，输送时应确保其连续，喷浆搅拌时，若输 浆管道堵塞或爆裂，应及时组织处理，时间过长应换浆。（4）搅拌和喷浆时间控制 喷浆时的提升速度也是影响搅拌桩质量的主要因素之一，施工时 严格控制提升速度不大于 0.5m/min。（5）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12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M2cm。（6）根据复合地基承载力计算及受力分析，桩体 6m 以上的部 位基本承受了上部荷载的 70%以上，越往下部受力渐渐越来越小，因 此施工过程中应特别注意加强上部桩体施工控制工作，我们一般的控 制措施是要求施工时进行顶部的复喷。（7）桩与桩之间搭接时间不应大于24 小时，超过上述时间，最 后一根桩应空钻留出榫头，以待下搭接。间隔太长无法搭接时，应在 设计建设方认可后，采取局部补桩与注浆措施。23 工程验收 水泥搅拌桩单元工程在按设计图纸要求完成施工后，按以下程序 进行验收。（1）、施工过程中的质量检验 监理随时检查施工记录，并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。对于不合格的工程桩，应根据位置、数量等具体情况，分别采 取补桩或加强附近工程桩等措施。（2）、水泥搅拌桩单元工程检测 目前进行竣工后的质量检验方法有：静载荷试验、标准贯入试验或轻便触探等动力试验、静力触探试验、取芯检验、开挖检验、沉降 观测等。但对于承受垂直荷载的水泥土搅拌桩，静载荷试验是最可靠 的质量检验方法，载荷试验应在28d龄期后进行，检验点数每个场地 不得少于 3 点。（3）、水泥搅拌桩单元工程验收A、水泥搅拌桩单元工程施工完成后，施工单位应在自检合格的基础商申请单元工程验收。该验收为联合验收，参加验收的单位包括 施工、设计、监理、业主，监理单位为组织单位。B、施工单位应为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记 录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表 等资料，验收前搅拌桩基础要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土，露 出完整的桩头。验收人员现场察看认可后，在单元工程隐蔽验收签证 单上签字，验收通过。（4）、水泥搅拌桩单元工程质量评定 按照相关规范及标准，如建筑地基基础工程施工质量验收规范Gb*_2002、建筑地基处理技术规范JGJ79-2002、建筑工程施 工质量验收统一标准GB*-2001。由承包人自评、监理部认定， 单元工程评定。注：具体规范要求参见建筑地基基础工程施工质量验收规范Gb*_2002 其中的表 4.11.5表 4.11.5 水泥土搅拌桩地基质量检验标准项序检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控 项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证或抽样检验2 水泥用量参数指标查看流量计3 桩体强度设计要求按规定办法4 地基承载力设计要求按规定办法般项目1机头提升速度m/minW0.5量机头上升距离及时间2 桩底标高 mm200 测机头深度3 桩顶标高 mm20050 水准仪（最上部 50mm 不计入）4桩位偏差mm V50用钢尺量5桩径V0.04D用钢尺量，D为桩径6垂直度W1.5经纬仪7搭接mm200用钢尺量2.5 水泥搅拌桩的工程应用情况由于水泥土搅拌法具有许多独特优点而被广泛采用，如建筑物的 地基加固、边坡加固与稳定、隔水帷幕、防止砂土液化、桥台后背填 土加固、地下构筑物地基加固、基坑坑底土加固、支挡墙体工程和提 高桩基础横向反力系数等。在国内的近十多年内来，尤其是在珠江三 角洲、长江三角洲等沿海软土地基中，应用比较多，如沪宁、沪杭、 深广等高速公路工程，深基坑支挡结构工程，港口码头水池的市政工 程，以及建（构）筑物（如大型油罐）的软土地基加固等工程。在基坑支挡结构中，由于围护结构场地狭小或环境的限制，所以 采用水泥土搅拌法施工过程中的“套打“技术，即在水泥土墙体中套打 钢筋混凝土钻孔围护灌注桩（直径650mm左右），或套打直径300 400mm 的树根桩作为基坑竖向斜支撑基础。另外，为获得较高的抗 拔或抗、压承载能力，一种新型锚杆粉喷桩也得到应用。3、结语 水泥搅拌桩作为基础工程，其质量好坏直接影响到上部结构物的 质量，因此，加强水泥搅拌桩的施工过程监理是十分重要的。我们要 以旁站监理为主，加大监理控制力度，严格各施工参数、施工工艺及 施工工序，按施工组织设计方案、设计技术参数、技术规范及技术规 程要求施工，并逐步进行质量检测监控、对比，这样才能使水泥搅拌 桩施工质量得到保证。