摘要：水泥深层搅拌桩是用于加固软土地基的一种常用且有效工法，本文结合相关工程简单介绍了水泥深层搅拌桩施工准备、施工试桩、工艺流程、过程控制、质量检验等情况
关键词：城市道路 水泥深层搅拌桩 施工工艺 过程控制 检验
1、前言
水泥深层搅拌桩是现今用于加固软土地基的一种常用且有效工法，其原理是利用水泥与水根据配比配制成浆液作为固化剂，用专用的深层搅拌桩机械将固化剂喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌固结，使软土结成具有一定强度的水泥桩体而形成复合地基的一种施工方法。
2、工程概况及设计参数
某市城市道路工程第一标段全长2.5KM，道路连通两条市政道路，路幅宽32m，双向六车道，按一级公路等级设计，根据设计要求，对于桥梁、涵洞两侧40m的过渡段范围、涵洞基底及路基填土高度大于2m的路段，采用水泥深层搅拌桩加固。设计水泥深层搅拌桩桩径为0.5m，呈正三角形布置，桩间距为1.3m，桩长8-13m，总计长度约38万米。采用P.C42.5#水泥，水泥掺入比不小于17％，每延米水泥用量不小于56.2kg。水泥搅拌桩施工完成28d后进行质量检验，28d抽芯检测水泥土的无侧限抗压强度不小于1.0MPa,单桩承载力不得低于80kN.90d无侧限抗压强度不小于1.4Mpa。
3、施工准备
(一)机械设备检查：水泥搅拌桩施工前应检查水泥搅拌桩钻机、喷浆泵等设备中各项仪表如压力表、转速表、电流表是否标定，是否运转正常，喷浆管道是否畅通等，并按规定报验。
(二)场地清理：为防止搅拌桩机施工中出现移动困难甚至倾覆，必须保证施工场地的平整、硬实，本工程中因多数搅拌桩施工地点处于鱼塘及洼地，为保证搅拌桩的施工，采用排水清淤后夯填粘土后夯实进行施工。
(三)施工便道：水泥搅拌桩因需要大量的水泥，因此，必须根据输浆管长度及场地情况合理设置浆罐位置和材料堆放场地，并修筑可供材料运输车进出的施工便道。
(四)材料检验及堆放：施工前使用水泥必须经过监理见证、试验室抽检。以确保水泥性能满足规范及设计的要求，严禁使用过期、受潮、结块、变质的水泥。水泥的堆放场地应根据现场实际情况合理选择，应该符合防雨、防潮的要求，
(五)测量放样：施工前先按照设计图对施工片区搅拌桩的位置、标高等进行测量放样，并采用竹木桩对各桩桩位进行标记，以保证施工时桩机按预先桩位进行对位。
(六)桩机对位：每台桩机钻架相互垂直的两个面上各设置一个0.5kg重的吊线锤，并画上垂直线：在每台桩机的钻架上画上钻进刻度线，标写醒目的深度，保证搅拌桩施工的垂直度及深度符合设计要求。
4、试桩
不同地段具有不同的地质条件，为了克服施工盲目性，确保水泥搅拌桩加固地基满足设计要求，本工程设计要求在每片施工前必须进行3根试桩，试桩应确定如下施工情况：
(一)验证施工设备操作参数是否满足实际地质条件要求。如管道压力、灰罐压力、桩机钻进速度、提升速度等，以确定最佳的搅拌次数、泵送压力、钻进与提升速度以及复搅深度。
(二)确定各地质条件下，水泥掺入比是否适用于现场实际，选择符合质量要求的合理掺灰量。
(三)检测达到龄期后桩身的无侧限抗压强度是否满足设计要求，即28d强度不得低于1.0MPa，28d单桩允许承载力不低于80kN。
(四)验证加固深度是否与设计相符，核对设计与实际地质情况，发现问题及时反馈。总之，试桩的目的是为了确定本段水泥搅拌桩施工的各项技术参数指标，为本区段大规模的施工提供技术参考依据及指导。
5、施工工艺流程
(一)本工程中水泥深层搅拌桩采用“四搅两喷”工艺施工，试验确定提升速度为0.8m／min，下沉速度1.0m／min，第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻。
(二)施工工艺流程：
1、移机对位：深层搅拌桩机到达指定桩位，对中。
2、预搅下沉：启动搅拌桩机，使搅拌桩机钻杆沿导向架切土下沉并搅拌。要求软土应完全预搅切碎，以利于同水泥浆均匀搅拌。
3、提升喷浆搅拌：深层搅拌桩机钻杆下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压人地基中，并且边喷浆边旋转。输浆管道不能发生堵塞，同时严格按照试验桩确定的提升速度提升钻杆。
4、重复下钻搅拌：深层搅拌桩机钻杆提升至设计加固深度的顶面标高时，为使软土和水泥浆搅拌均匀，再次将钻杆边旋转边沉入土中搅拌，
5、复搅至设计加固深度后，再次喷浆并提升出地面。
6、桩机移位：重复上述1～5步进行下一根桩的施工。
7、强度检测：施工完成28d后，按照规范和设计要求对搅拌桩进行检测。
6、施工过程控制
(一)水泥搅拌桩施工过程中，必须设专职施工员全过程旁站监控。所有施工机械均应编号，并将桩长、桩距、水泥用量等制成标牌悬挂于桩机明显处，操作人员逐桩随时记录下沉时间、压力、喷浆量、钻进速度、提升速度等有关参数。
(二)水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个输浆管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
(三)泵送浆液前，管道应保持潮湿，以利输浆。现场拌制浆液，应有专人记录水泥以及外掺剂用量，并记录泵送浆开始及结束时间。
(四)现场需配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
(五)搅拌桩供浆必须连续，拌和必须均匀。一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌桩机钻杆下沉至停浆面以下0.5米，待恢复供浆后再喷浆提升。
(六)搅拌桩机自设计桩顶面以下1m喷浆搅拌提升时应采用慢速以保证桩头施工质量，设计停浆面应高出设计高程0.5m，开挖基坑时，应将上部质量较差桩头挖除后再进行后续施工。
(七)为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，每台桩机钻架相互垂直的两个面上各设置一个0.5kg重的吊线锤，并画上垂直线，施工中发现不垂直情况及时进行调整保证垂直度。
7、质量检验根据设计文件要求，本工程水泥深层搅拌桩施工完成28d后进行质量检验。检验方式及内容如下：
(一)外观检测：要求桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。搅拌均匀，凝体无松散，群桩桩顶齐，间距均匀，无漏打及不打现象。
(二)单桩荷载实验：用于单桩荷载试验桩的数量不得低于总桩数的0.3％。应按比例随机抽取，且分布基本均匀，试验得到的单桩承载力不得低于80KN。
(三)抽芯实验：抽芯试验主要用于评价桩身质量，如抗压强度、搅拌均匀性等。抽芯试验的总桩数不得少于工程总桩数的0.5％。抽芯后送试验室做28天龄期的无侧限抗压强度试验，并留一组试件做90d的无侧限抗压试验，以测定桩身强度。
(四)静载实验与抽芯实验的具置应布置均匀，不可集中于一处，由监理工程师根据施工情况确定。
(五)对搅拌桩取芯后留下的空洞应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
关键词 水泥搅拌桩 地基加固
1.工程概述
南京地铁三号线TA13-1标位于南京市南绕城高速与玉兰路交叉口东侧，该标段与绕城高速交叉，且位于绕城高速的下方。该标段总长度151m，平均宽23m，净宽平均10m，地铁三号线TA-13-1标埋深17～19.6m。
地铁三号线TA-13标整体式现浇钢筋混凝土结构，采用明挖顺作法施工，基槽四周有直径800钻孔灌注桩作围护，基坑底均位于第5工程地质粉质粘土层。地基加固采用Φ850@600三轴水泥土搅拌桩。基坑内部被动区土体加固深度为基坑底以下2m范围，基坑外侧主阴角处加固深度为地表下1m至基坑底以下2m。三轴水泥土搅拌桩采用P.o42.5级普通硅酸盐水泥，基底以下部分（实桩）水泥掺量为16%，基底以上部分（空桩）水泥掺量为7%，水灰比控制在0.8～1.5，实桩桩体28天无侧限抗压强度≥0.5Mpa，需保证桩体具有良好的均匀性。
2.三轴搅拌桩加固优、缺点
1.1 采用专用三轴搅拌机施工，两轴同向旋转喷浆与土拌合，中轴逆向高压喷气在孔内与水泥土充分翻搅拌和，而且由于中轴高压喷出的气体在土中逆向翻转，使原来已拌合的土体更加均匀，成桩直径更加有效，加固效果更优。
1.2 三轴搅拌机械施工效率高， 相对单轴或双轴搅拌机械施工工期大大缩短，对于施工工期要求紧的工程，此法施工特别有效。
1.3 适用范围广。水泥深层搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土、泥炭土、有机质土等地基。同时，水泥深层搅拌桩所形成的水泥土固体可作为竖向承载的复合地基，基坑工程围护挡墙、被动区加固、防渗帷幕等。
3.三轴搅拌桩地基加固施工
3.1施工准备
3.1.1材料备料
本标段地基加固采用P.o42.5复合型散装水泥，在使用前，应按规定频率对水泥进行抽检，现场应搭设2个可储存60t水泥的水泥罐，以确保连续生产。
3.1.2机械准备
三轴搅拌桩地基加固主要机械有三轴深层搅拌机、灰浆泵、灰浆搅拌机，储浆罐、电脑流量计、所有计量设备均应通过检测机构标定合格后，方可用于生产。
3.1.3加固体水泥用量的确定：根据地质报告确定被加固土体的性质，按设计要求水泥掺入比为实桩20% ，空桩10～12%的水泥掺入量，计算出每延米的水泥用量。其常规计算过方法为：
水泥用量（t）=加固体体积（m3）×土的天然密度（t/m3）×设计水泥掺量
三轴搅拌桩每幅所加固的面积为1.495，但在设计和施工过程中每幅桩在横向和纵向都存在一定的搭接，以木渎站为例在设计上要求桩间搭接250mm。如果按照每幅桩1.495计算每幅桩的水泥用量，在250mm搭接处的水泥掺量由于搅拌成桩两次，在每一次成桩都掺入水泥，这样在搭接处的水泥掺量将大于设计水泥掺量，水泥用量就会相应的增加。在实际施工过程中，为了更好地解决该问题同时又保证被加固土体的质量，一般做法为首先按照施工图纸计算出被加固体的体积，然后根据加固体的体积计算出加固体总的水泥用量，在CAD图上按照比例画出桩位图，并计算出总的加固幅数。然后用总的水泥用量除以总的加固幅数，就是每幅桩所需的水泥用量，这样就能够保证地基加固所需总的水泥用量不超过总的设计用量。
3.2工艺试桩
按照设计要求、地质实际情况和机械设备性能进行工艺试验桩。
3.2.1深层搅拌桩施工是搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、进尺速度，确定不同土层的水泥用量、水灰比、泵送压力及施工工艺等。以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。
3.2.2试桩不少于3根，在成桩7 d后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度， 14 d后进行抽芯，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。
3.3施工工艺
3.3.1平整场地：清除施工场地上的障碍物及杂物将原地面整平，一般整平后地表高程须高出桩顶50cm左右，以便施工，并在地基加固范围内标出基坑内的障碍物，包括格构柱等。如遇有池塘及洼地时应抽水和清淤，回填粘性土料并予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。导沟采用挖机开挖工作沟槽，沟槽宽度为1m、深度1m。
3.3.2桩机就位：钻机就位应满足图纸要求，垂直度偏差不大于1.0%（垂球法检测），为确保垂直度控制良好，在钻机四个支座处加设较大面积的钢垫箱，使钻机在钻进中保持平稳，钻进时要经常检查垂直度，如发现偏差则边钻进边调整，对于设计长度较长的水泥搅拌桩，在开始时保持较慢的钻进速度，待机身稳定后再加快钻进速度。桩的孔位置与图纸偏差不得大于50mm。
3.3.3水泥浆的制备须有充分的时间，要求大于3分钟，以保证搅拌均匀性。水泥浆从灰浆拌合机导入储浆罐时，必须通过过滤网，把水泥硬块剔出。浆液进入储浆罐中必须不停地搅拌，以保证浆液不离析。拌制浆液的时间超过两个小时的应作为废浆处理，施工时泵送水泥浆必须连续，水泥浆用量以及泵送水泥浆的时间应有专人纪录。
3.4 施工过程控制
3.4.1三轴水泥搅拌桩施工过程中，应全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
3.4.2水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。
3.4.3为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。
3.4.4重点检查每根成型的搅拌桩的确确水泥用量、水泥浆拌制的稠度、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。
4.质量检测
水泥深层搅拌桩施工完成后，要对其施工质量是否达到设计要求而进行质量检测，质量检测要由有检测资质的机构进行检测，质量检测方法主要有3 种：
4.1施工完成后3d 内的N10 轻便触探试验，主要目的是检验水泥搅拌桩桩身水泥浆液的分布均匀性，轻便触探深度一般不大于4m，检测频率为施工总桩数的1%，且不少于3 根。
4.2施工完成28d 后进行的水泥搅拌桩承载力（静载）试验，可采用复合地基承载力试验和单桩承载力试验。主要目的是检验水泥搅拌桩完成后对地基的承载力是否得到提高，检验桩身是否达到设计和规范要求，检验数量为施工总桩数的0.5%～1.0%。且每项单体工程不应少于3 根。
5.结论
三轴深层水泥土搅拌桩施工方法作为软基处理的方法之一，相比单轴、双轴深层搅拌桩在施工速度、施工质量上占有明显的优势。同时，三轴深层水泥搅拌桩施工管理需要各管理层的重视才能得到有效的保证，施工人员也要提高认识和业务水平，重视施工过程质量的控制，才能有效地保证其加固效果。
参考文献
[1]邹本波.深层水泥搅拌桩在施工中的应用[J].
【关键词】 水泥土搅拌桩；地基处理；固化剂
【Key words】The cement soil mix blend a stake；Foundation processing；Solid turn
水泥土搅拌法分为深层搅拌法（湿法）和粉体喷搅法（干法）。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土等软弱地基。它是利用水泥作为固化剂将软弱地基与固化剂强制搅拌，使软弱地基的整体性、强度得到极大的提高。水泥土搅拌法可根据实际需要，采用柱状、壁状、格栅状等。水泥土搅拌法具有最大限度利用了原土、污染少、成本较低等特点，在工程实践中得到了广泛应用。
1. 工程概况
1.1拟建场地位于东营市黄河路北侧，为某单位综合商业楼，高4层，地下1层。该楼采用独立柱基，基础埋深-4.0米，采用粉体喷搅法进行加固处理，水泥土搅拌桩共1200颗，有效桩长10米。复合地基承载力特征值不小于160KPa。
1.2地层情况及各地层物理力学参数。
2. 地基处理设计参数
本工程采用粉体喷搅法进行施工，桩径500mm，桩长10米，采用正方形布置，面积置换率20%，即桩间距1.0米。每延米掺入水泥50Kg，桩身上部3米增加15Kg进行复喷复搅，地基处理后承载力特征值不小于160KPa。
3. 施工工艺及控制要点
3.1施工工艺。根据施工图要求，本次施工采用复搅复喷二次成桩工艺即：钻进、提升粉喷、再钻进粉喷、提升搅拌。具体工艺流程见图1。
图1施工工艺流程图
3.2质量控制要点（见表7）。
3.3施工机具安排（见表8）。
3.4关键工序控制。粉喷桩施工关键工序为搅拌与送灰两道工序，为保证施工质量，采取控制措施如下：
3.4.1搅拌
（1）为使桩体搅拌均匀、保证桩、土强度充分发挥，搅拌过程中，当遇到软粘土层应加大搅拌次数；硬土层时减少搅拌次数。
（2）桩顶1.00～1.50m间提升喷粉时，放慢提升速度；下沉复喷灰时，提高沉入速度，避免出现“冒灰”和“隆土”。制桩结束后，利用桩机自重，压实桩头，以防止出现“软桩头”和“空心桩”。
（3）在制桩过程中，中断喷灰后，重新起动时，应复沉1.00m继续搅拌，然后提升喷粉制桩。
3.4.2送灰。
（1）水泥标号与稳定性必须符合设计要求，没有合格标识的水泥不准使用。
（2）根据设备电子称重控制，送足50Kg/m。
（3）随时注意空压泵压力变化，空压泵压力一般保持0.2～0.3MPa，当喷灰压力低于0.20MPa时，停机检查，若由地层引起的继续施工；属空压机原因，检查维修。当喷粉压力大于0.6MPa，立即停机，查找原因。
4. 质量检验
（1）按照规范要求及当地质检部门规定，本工程采用了两种方法进行检测，即复合地基载荷试验和低应变动力检测。
（2）本工程低应变动力检测240颗的桩身质量，其中I类桩200颗，占检测总数的83.3%， II类桩30颗，占检测总数的12.5%，III类桩10颗 ，占检测总数的4.2%。根据上述检测结果来看，满足规范要求。
（3）复合地基静力载荷试验6组，由于工程桩没有做破坏性试验，根据最大加载压力和曲线特征，6组复合地基承载力特
征值分别为：157KPa、170 KPa、170 KPa、170 KPa、170 KPa、160 KPa。根据试验结果，满足规范要求。
5. 经验总结
5.1水泥土搅拌桩是介于刚性桩和柔性桩之间具有一定压缩性的桩，经过试验证明，它的力传递特性同刚性桩有很大相同之处，所以水泥土搅拌桩复合地基的承载力主要受桩身强度控制。
5.2水泥土搅拌桩在软弱地基处理中得到了广泛的应用，但在设计时应该根据地层情况充分考虑复合地基承载力、单桩竖向承载力、桩间土、桩长、桩径的最优匹配，不能盲目加大安全系数，造成浪费。
5.3结合多个工程的实践，根据受力曲线得知，在正常使用状态情况下水泥土搅拌桩符合地基主要受力部分在桩身上部30%～50%长度范围内，因此在设计过程中对上部桩身要进行复喷复搅处理。
5.4水泥土搅拌桩的质量控制一定要贯穿在施工的全过程，重点要控制水泥用量、桩长、桩径、搅拌头转数和提升速度、复搅次数、停浆处理方法等。为使桩体搅拌均匀、保证桩、土强度充分发挥，搅拌过程中，当遇到软粘土层应加大搅拌次数；硬土层时减少搅拌次数。
5.5桩顶1.00～1.50m间提升喷粉时，放慢提升速度；下沉复喷灰时，提高沉入速度，避免出现“冒灰”和“隆土”。制桩结束后，利用桩机自重，压实桩头，以防止出现“软桩头”和“空心桩”。
5.6当粘土塑性指数大于25时，水泥土拌和效果极差。当地基土含水量小于30%时，由于不能保证水泥的充分水化，不得使用干法。
5.7从承载力角度提高置换率比增加桩长的效果好。水泥土桩是半刚性桩，桩越长，对桩身强度要求越高，但是过高的桩身强度对提高复合地基承载力是不利的。
5.8某一地区的水泥土桩，其桩身强度是有一定限度的，单桩承载力在一定程度上不随桩长的增加而增大。
参考文献
[1]《工程地质手册》（第四版 常士骠、张苏民 主编）中国建筑工业出版社
关键词：水泥土搅拌桩；布置形式；施工工艺；技术措施
中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：
水闸是水利基础设施的重要组成部分，担负着水库泄洪、排涝、冲沙和取水等任务，对促进城乡经济发展具有重要作用。目前许多水闸防洪工程存在软土地基，这些软基具有天然孔隙比大、压缩性高、渗透性低、抗剪强度低等不利的工程性质，使得水闸地基承载力无法满足工程设计的需要，导致水闸无法发挥出应用的功能。因此，水闸软土地基加固处理工作就显得十分重要了。水泥土搅拌桩是近年来应用较为广泛的一种施工工艺，具有施工简单、造价低廉、质量控制好等优点，特别适用于处理淤泥、淤泥质土、沙土、人工填土和有机质粘土等复杂土质，目前在水闸软基处理中得以推广应用。
1工程简述
某水闸地基处理项目主要工作内容包括:水泥土深层搅拌桩、塑性混凝土防渗墙、灌注桩施工。其中最主要的施工项目为水泥土搅拌桩，设计分为三种形式:格栅桩、相切桩及单桩。
2水泥土水泥掺入量配比确定
水泥土搅拌桩水泥采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，根据设计要求，在进行生产性试验施工前，委托具备相应资质的试验机构进行室内配合比试验。配比试验主要以现场原状土按不同浆液比级、不同水泥掺入量进行配比试验。第一次试验掺灰量不小于15%的设计要求，选定15%、18%、20%三种掺灰量进行试验配比。
3该工程水泥土搅拌桩布置型式
该工程水泥土搅拌桩布置型式见图1、图2。
图1单排联体桩布置图
图2单排相切桩布置图
4工艺试验
在室内配比试验完成的前提下进行水泥土搅拌桩工艺试验，工艺试验的目的是验证并确定设计提出的施工技术参数和要求，验证所选用的施工设备和施工工艺对该工程地质条件的可行性和施工质量的可靠性，根据实际工效调整、优化资源配置。
5水泥土搅拌桩施工
5.1场地平整与布置
机械设备进场前的场地平整，主要包括平整场地(高挖、低填、软垫)、清除障碍(地上、地下)、布置排水沟和集水井以及修建供水供电设施、施工道路等。
当场地表层较硬需注水预搅施工时，应在四周开挖排水沟，并设集水井，其位置以不影响深层搅拌桩机施工为原则。排水沟和集水井应经常清除沉淀杂物，保持流水畅通。主排水沟设在闸室上游侧，其他区域设辅助排水沟将水集中排至主排水沟，由主排水沟汇流至集水井后统一外排，集水井设在闸室、上游围堰之间。
当场地过软不利于深层搅拌桩机行走或移动时，应铺设粗砂或碎石垫层，也可铺设钢板。施工平台高程误差控制在±15cm之内。
在主场地之外设置后台(用作灰浆台)，用于临时存放水泥及制浆设备，灰浆的水平输送距离控制在50m以内。
5.2测量放线
按每根桩位置进行现场测量放线，定出每一个桩位，均要作出明显标志，加以妥善保护。具体方法如:
a.按设计蓝图给出的坐标控制点采用全站仪引至施工现场控制点，由现场控制点放线确定出每个施工部位轮廓，轮廓点采用木桩定位，沿定位桩拉线后采用长度不小于50m钢卷尺量测出每一根搅拌桩桩位中心，再打木桩作出标记。放线完成后，由现场监理工程师按设计图纸进行检查验收。
b.单排联体、单桩桩位偏差控制在±5cm之内。
5.3水泥浆液制备
深层搅拌机具备开始施工条件时，后台按要求拌制水泥浆液。
5.4预搅下沉
启动深层搅拌机电机、放松钢丝绳，使搅拌机沿导向架搅拌下沉，下沉速度由电器控制装置的电流监测表控制，工作电流不应大于额定值。
5.5喷浆搅拌
在下沉时，开启灰浆泵输送水泥浆液，开始喷浆(或喷水)，待搅拌、喷浆至孔底30s后，再按试验确定的提升速度边喷浆边提升搅拌机。重复以上工序完成四次喷浆四次搅拌。
6水泥土搅拌桩施工专项技术措施
a.深层搅拌机下沉时，开启灰浆泵输送水泥浆液，待搅拌、喷浆至孔底30s后，再按设计确定的提升速度边喷浆、边提升搅拌机。
b.搅拌中遇有硬土层，搅拌钻进困难时，应启动加压装置加压钻进或采用冲水下沉搅拌。采用后者钻进时，喷浆前应将输浆管内的水排尽。
c.搅拌桩机喷浆时应连续供浆，上提喷浆时因故停浆，须立即通知操作者。此时为防止断桩，应将搅拌桩机下沉至停浆位置以下0.5m(若下沉时则应提升0.5m)，待恢复供浆时再喷浆施工。
d.当喷浆口被提升到桩顶设计标高时，停止提升，搅拌数秒，以保证桩头均匀密实。
e.施工时，停浆面应高出桩顶设计标高0.3m，开挖时再将超出桩顶标高部分凿除。
f.桩位控制。按单元划分表(图)进行指导施工，并下发至现场值班员、每个施工班组，通过单元划分表控制每根桩的桩顶、桩底高程。
g.水泥控制。搅拌桩的主要原材料为水泥，控制好水泥用量即基本控制住了质量及成本。
7桩头开挖
根据设计技术要求及现场搅拌桩施工实际情况，考虑到桩体强度较高、搅拌桩施工机械工作面问题等因素，桩头清除部分待单元搅拌桩工程施工完毕28天所有检测项目合格后，进行桩头凿除。
在桩间粉细砂开挖完成后，根据施工区测量控制点，利用水准仪对每根桩凿除底部高程部位进行测量放线，并做好明显的标识。分两次凿除桩头:第一次凿除40cm，采用轻型挖掘机进行；第二次凿除至设计桩顶高程，采用风压不超过4.0MPa空压机风镐及电动风镐人工凿除桩头。分层凿除，每次不超过10cm依次进行，严格控制设计桩头高程，不得因此造成减少有效桩长。如造成有效桩头减少而达不到设计要求时，采取与设计要求指标相同的砂浆填充。
8搅拌桩施工的难点及解决方法
由于各种因素，搅拌桩现场控制非常困难，如果失控极易成为“水货桩”，造成工程质量低下甚至工程失败，故水泥土搅拌桩也有人称之为“臭名昭著”的施工工艺，国内多个地区已经明令禁止采用此工艺。该工程的解决方法如下。
8.1设备选型方面
泄水闸地层为密实细颗粒状粉细砂，含泥量较少，局部夹板结状泥质透镜体。由于粉细砂地层遇浆、水自密性较强，产生胶结板结状况，搅拌桩机在提升过程中遇到了较大的阻力，致使提升困难、频繁铸钻、发生掉钻头事故(试验施工中，由于以上原因，致使提升链条拉断、桅杆顶部折弯、传送力能轴及连接八爪断裂)，相应施工功效低下。针对此因素，项目部对国内深搅设备进行了系统全面的考察。考察发现，目前国内链条式深搅机的功率普遍达不到在该项目施工的要求，具体表现为:主动功率均偏小、传送力能的传动轴及连接八爪材质较差、提升能力不能满足在粉细砂中施工。
8.2施工措施方面
一般深层搅桩机适应松散的土层，在砂层中施工本身就存在一定的难度。该项目为粉细砂地层，施工中受粉细砂遇浆水板结、胶结，摩擦力、附着力、阻力增大等影响，在深搅桩机提升过程中电流经常超过额定电流，粉细砂层成桩后变为了“水泥砂浆”桩体。项目部经积极探求，采取了以下解决方案:
a.对深搅设备钻头进行了改进，由以前平面搅拌叶片改进成30°左右倾斜角度，以减少钻头在粉细砂中自身的阻力，并在两轴夹板上部加焊搅拌叶，通过切削砂体来减少两轴轴夹板上提时带来的阻力。
b.对设备桅杆进行加固，以防止提升力过大造成桅杆折弯。
c.对搅拌桩机易损部件多加备库，防止因设备损坏造成停等时间过长。
d.对于硬质土层难以钻进时，在喷水泥浆以前先喷水将原始地层搅拌松散后再进行喷浆作业。
e.施工前有针对性地进行工艺性试验，摸索适应粉细砂中深搅施工的工艺及设备适应能力。
受高温影响，桩体初凝较快，设备故障后不能连续施工时，格栅桩搭接将不能实现(设计要求桩体搭接15cm)，为此，经过与设计、监理部门沟通，对于个别不能实现搭接的桩体采用相切形式连接，并在相切桩体一侧进行补桩。
9施工现场的控制
该工程由于深搅工程量较大，共由3.5万根桩组成，施工高峰时，现场布置了30余台深搅桩机，这就对现场施工安排、质量控制提出了较高的要求，稍有疏忽即可能发生漏桩、问题桩，且如果安排不当，将出现设备停工等窝工现象。项目部首先对每台桩机进行编号，按每台桩机排定进度计划，并建立项目经理、副经理值夜班制度，每天早晚由一位经理在现场召开由工长、机班长、施工员、质检员参加的班前会，对当班出现的突况重新进行安排部署，由于措施得当、安排合理，施工中基本未出现窝工现象。
为保证不出现漏桩、问题桩，对每一根桩均设立了“身份证”台账，每完成一根桩均要记录在案、有据可查；绘制每一个单元部位的详图，做到完成一根桩涂黑一根，对质检员、监理认定的问题桩作出涂红记录，处理完成后在台账中记录。施工中杜绝了漏桩情况，问题桩均得到了妥善处理。
针对机组搅拌桩施工人员质量意识淡薄的情况，一名值班工程师安排了两台机组，责任到人，从搅拌桩深度、直径、搅拌次数、浆液密度等方面全方位监控；值班工程师不定时测量浆液密度及抽查桩深等；给予值班工程师一定奖惩权力，发现弄虚作假现象即进行处罚。
10桩体质量检测、检查结果
施工过程中必须随时检查施工记录，并对照预定的施工工艺对每根工程桩进行质量评定，对于不合格的工程桩根据其位置、数量等具体情况，分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。施工过程中，必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。搅拌桩体的施工作业过程质量检验包括桩位、桩顶、桩底高程、桩身垂直度、浆液水灰比、桩身水泥掺入比、水泥用量、搅拌头上提喷浆的速度、复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等每桩施工作业全过程的检验。
检测方法如下:
a.动力触探法。该工程共完成3.5万根桩，按照总桩数的1%检查，经检查，所有桩体均符合设计要求。
b.钻孔取芯检查。按照检验数量为总桩数的0.5%总计钻孔取芯197根。抽样强度:最大值9.7MPa，最小值4.2MPa；检测渗透系数范围在1.5×10－7～9.4×10－7cm/s；允许比降［J］均大于50；所有检查项目均符合设计及规程规范要求。
c.开挖检查。按照总桩数的5%进行检查，所有开挖检查桩体均外观质量好，无蜂窝、孔洞；桩与桩间切割搭接满足设计要求；量测成桩直径满足要求；搅拌的均匀性、桩整体性强。
d.承载力检验。承载力检验采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。检验数量为桩总数的0.5%；经逐级加载试验最终沉降值在6.54～25.22mm之间，满足设计及质量要求。
11结语
通过探讨水泥土搅拌桩在水闸软土地基处理中的应用，给出了以下几点建议：①施工人员应选择合适的设备对粉细砂进行深搅施工，加强对外协单位的管理，确保施工质量与进度；②当深搅桩数量过多时，应做好施工现场设备及人员的统筹工作，确保施工的有序进行；③本工程水泥掺入量配比试验研究、工艺试验数据具一定代表性，可供类似研究参考。
参考文献
[关键词]水泥搅拌桩地基加固软土地基
江阴铁路支线位于福清市渔溪镇东南方,兴化湾北岸。线路从福厦线上的渔溪站引出,穿过江阴西港特大桥,进入江阴岛后即沿西港一侧向南下行至江阴经济开发区规划的西港海堤内侧,并与海堤平行,延至江阴港区后方1.5公里处设江阴站,线路总长约20公里。凤尾大桥DK5+475.06桥台附近,处于海边的海产品养殖区,淤泥深度达到18m左右。如何提高软土地基的承载力,并保证加固的效果,以满足承台所需的地基承载力,成为必须解决的问题。
1基础加固方法选择
深层水泥搅拌桩地基处理是软土地基处理的一项新技术,特别适用于处理包括正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基[1]。深层水泥搅拌桩与其他施工方法相比较,具有施工工期短、无公害、成本低等特点。这种施工方法在施工过程中无振动、无噪音、无地面隆起、不排污、不污染环境,对相邻建筑物不产生有害影响,具有较好的综合经济效益和社会效益[2]。本工程中综合考虑各种因素,桥台锥体及桥墩的加固范围内地基采用直径50cm深层搅拌桩加固,间距1.1m,桩长18m,技术标准同路基专业地基处理的施工标准,如图1所示。
图1桥台锥体加固
2加固工艺流程
深层水泥搅拌桩地基处理是软土地基处理的一项新技术,特别适用于处理包括正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。深层搅拌法是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深处就地将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,如水泥的水解和水化反应(形成水泥石骨架),离子交换和团粒化作用、硬凝反应、碳酸化反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥加固土,从而提高地基强度和增大变形模量,减小地基沉降,使其成为优质地基[3]。
2.1 水泥搅拌桩施工工艺流程
2.1.1施工机械。深层搅拌桩机用湿法施工的水泥桩机,由深层搅拌机、机架及配套机器等组成。
2.1.2设备定位。根据测量放样,平整场地按设计图的孔位现场测出钻孔。孔位对中,要求孔位偏差不大于5cm,水泥搅拌桩垂直偏差小于0.5%。将搅拌机移到桩位调平机位、对中,并从两个互为90°的方向调整钻塔,保证其垂直度。
2.1.3拌制固化剂浆液。深层搅拌机搅拌下沉的同时,后台开始根据掺入比及水灰比等拌制固化剂浆液,水泥浆经充分搅拌均匀待压浆前将浆液倒入集料斗中。
2.1.4预拌下沉。将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在塔架或起重机上,用输浆胶管将储料出罐砂浆泵同深层搅拌机接通。待深层搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电机,放松起重机钢丝绳,使搅拌机借设备自重沿导向架搅拌切土下沉,下沉速度1.0～1.2m/min。下沉过程中,工作电流不大于额定值,随时观察设备运行及地层变化情况,钻头下沉至设计深度。
2.1.5喷浆搅拌提升。深层搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵,将水泥浆从搅拌机中心管不断压入地基中,边喷浆边搅拌,直至提出地面完成一次搅拌过程。严格控制搅拌机提升速度,以不大于0.6 m/min的均匀搅拌速度提升。
2.1.6重复上、下搅拌:按设计要求对16%水泥土重量比的水泥搅拌桩应采用二次搅和、二次喷浆的施工工艺,因此第一次喷浆搅拌水泥土的重量比为6%,第二次喷浆搅拌水泥土的重量比为10%。第一次深层搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空。此时,再次将搅拌头叶片边旋转边沉入土中至设计加固深度后,再将搅拌机边喷浆边提升,形成第二次喷浆施工。当深层搅拌机提升出地面,即完成一根柱状加固体。
2.1.7清洗:成桩结束后,向集料斗中注入适量的清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残留的水泥浆,直至干净,并将粘附在搅拌头的软土清洗干净。
2.1.8移位:重复上述程序,进行下一根桩的施工。
2.2 施工质量控制
2.2.1桩位要满足图纸要求,搅拌杆的垂直偏差不得超过1%,桩机与桩位的对中误差不得大于2cm,成桩后的桩位偏差不得大于8cm。
2.2.2使用的水泥应是新鲜、无结块、符合国家标准的32.5R普通硅酸盐水泥,并经检验合格后方可使用。水泥浆液应严格按照设计配比拌制,制备好的浆液不得离析。
2.2.3施工时宜用流量泵控制输浆速度,使注浆泵出口压力保持在0.5 MPa,搅拌提升速度与输浆泵同步。泵送浆液必须连续,拌制浆液的罐数、水泥的用量以及泵送浆液的时间等应有专人记录。
2.2.4桩浇筑后7天之内不得开挖基坑,并禁止使用机械挖掘,桩头要小心整理,不得用重锤敲击,桩头应整平,并高出基底标高2～3cm。
2.2.5搅拌桩喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺要求,专人记录搅拌机每米下沉和提升的时间、深度以及施工中出现的问题和处理情况。
3加固效果
施工单位严格按照上述施工技术参数及施工方法,顺利完成了水泥搅拌桩施工。为检验水泥搅拌桩的加固效果,对搅拌桩抽样进行低应变动力检测桩身完整性、单桩竖向抗压承载力及单桩复合地基承载力静载试验。按照国标《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)的附录Q、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)及《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)中有关规定进行质量检测,结果如下:
3.1 桩身均匀性检测
本工程采用发射波法,属低应变动力检测桩身完整性。本项目检查30根,桩体基本均匀,Ⅰ类桩21根,Ⅱ类桩9根,无Ⅲ类和Ⅳ类桩。
3.2 单桩复合地基承载力检测
复合地基载荷试验13组水泥土深层搅拌桩,均最大加荷至300 kPa,根据各点测量的累计沉降和残余沉降计算,可以得到平均值150 kPa作为该场地的复合地基承载力特征值。单桩竖向抗压静载试验7组水泥土深层搅拌桩,均最大加荷至270 kN,逐级加荷,通过测量记录的计算,取定单桩竖向抗压极限承载力统计值的1/2即135 kN为单桩竖向抗压承载力特征值。
3.3 通过桩间土标准贯入试验及土工试验
根据室内土工试验结果,确定经过地基处理后各桩间土层的物理力学性能较处理前明显改善,桩间各土层的标准贯入试验击数较处理前有较大提高。
在凤尾大桥12#墩处计算得到,采用32m的柱桩,主力加附加力作用[P]=5253kN,P=4285kN;线刚度K为325,大于200,满足规范要求。施工的时候应先进行深层搅拌桩施工,再进行桩基施工。
4结论
通过采用深层搅拌桩对软土地基桥台范围内的加固处理,为桥梁桩基的施工创造了安全的外部条件,防止了施工中土体出现裂缝和较大的变形。通过具体的桥墩桩长和线刚度的计算控制安全系数,保证桥墩在软土地基中的安全问题,使桥墩的总体加固效果达到了设计要求。
参考文献:
[1] JGJ79-91,建筑地基处理技术规范[S].
关键词：水泥土搅拌桩；水泥掺入量；布置形式；施工；质量检测
我省存在较多软弱地基，在工程施工中，导致地基承载力往往不能满足工程设计的要求，因此，需要对软基进行处理。目前，水泥搅拌桩技术在处理软基上是比较广泛的。水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。下面，就介绍水泥土搅拌桩在水闸软基处理工程中的应用。
1工程简述
某水闸工程软基处理主要工作内容包括：水泥搅拌桩、塑性混凝土防渗墙、灌注桩等工程项目。其中重点的施工项目为水泥搅拌桩。闸基下部分布的粉质壤土、粉质薪土透镜体承载力低，且具中等一高压缩性，存在不均匀变形及沉降问题。水泥土搅拌桩施工是在基坑内覆盖层全新统原粉细砂地质条件下进行，枢纽建筑物底部粉细砂层呈中密状态，承载力特征值160～180kPa，作为天然地基不能满足泄水闸闸基底应力要求，承载力偏低，且在枢纽投人使用后存在基础液化可能，须对地基采取加固处理。
3 设计要求
为保证泄水闸基础塑性混凝土与覆盖层具有相近的物理弹性模量，在外力作用下发生相同的形变，避免较大的相对位移、沉降，及防止液化造成闸结构的破坏，该工程对水泥掺入量、各种设计指标有很高的要求。
（1）水泥桩桩径600mm；
（2）渗透系数K≤i×10-6cm/s；
（3）水泥搅拌桩单轴28天抗压强度不小于2.5MPa；
（4）渗透破坏比降[J]≥50；桩间搭接15cm。
4水泥土水泥掺入量配比确定
水泥土搅拌桩水泥采用强度等级为P.O42.5的普通硅酸盐水泥，根据设计要求，在进行生产性试验施工前，委托具备相应资质的试验机构进行室内配合比试验。配比试验主要以现场原状土按不同浆液比级、不同水泥掺入量进行配比试验。第一次试验掺灰量不小于15%的设计要求，选定15%、18%、20%三种掺灰量进行试验配比，其试验结果见表1。
表1 水泥土28天试验结果
室内进行原状土湿密度为1.54g/cm3（取样部位为地下水位上部），1∶1水灰比下的三种水泥掺入量的配比试验（见表1）。试验成果表明：掺灰量为20%时各项指标满足设计要求，并经监理部门批准后在生产性试验施工中使用。
5该工程水泥土搅拌桩布置型式
该工程水泥土搅拌桩布置型式见图1。
图1 单排联体桩布置图
6水泥土搅拌桩施工技术措施
6.1 喷浆搅拌
深层搅拌机下沉至地面高程以下40cm后，开启灰浆泵输送水泥浆液，待搅拌、喷浆至座底305后，再按设计确定的提升速度边喷浆、边提升深层搅拌机。第一次下沉和提升搅拌机时均喷浆，两次喷浆量为60%；重复搅拌机下沉、提升并喷浆，喷浆量为40%，提升完成后该桩搅拌方告结束（多排联体桩浆液溢出孔口方可结束）。每次下沉和提升喷浆时均距地面高程以下40cm。结合工艺试验及水泥掺人量情况，搅拌机下沉提升最大速度定为0.61m/min。
6.2遇硬土层处理
搅拌中遇有硬土层，搅拌钻进困难时，应启动加压装置加压，或边输人浆液边搅拌钻进成桩，也可采用冲水下沉搅拌。采用后者钻进时，喷浆前应将输浆管内的水排尽。
6.3桩与桩搭接
桩与桩搭接时，相邻桩施工的间隔时间不应大于24h。如间隔时间太长，搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施。
6.4桩间接头处理
根据施工图所示的搅拌桩布置特点，合理确定施工程序、施工顺序、机械配置，避免桩间形成冷接缝。对于要求搭接的桩孔，根据工艺试验桩与桩的搭接时间不大于2h，如因特殊原因超过上述时间，对最后一根桩先进行空钻留出桦头以待下一批桩搭接；如间歇时间过长（如停电等），与后续桩无法搭接时，采取局部补桩或注浆措施。具体为针对格栅桩、单排联体桩由于特殊原因超过22h，无法在规定时间内搭接的情况，根据施工计划，采取两种处理方法：一是在喷浆后的桩体达到初凝状态后，于相邻两侧需要搭接的桩位采用单头设备喷水搅拌至原浆液松散留出桦头，待继续施工时自桦头处桩位继续喷浆搅拌施工（图2）；二是已经确定在允许时间内不能完成搭接的桩体采用不喷浆方式预留出此桩位，待相邻桩体达到初凝状态后喷水搅拌未喷浆桩体，即对需搭接的15cm进行搅拌留出桦头，待继续施工时自桦头处搭接施工。如未达到初凝状态时进行喷水搅拌，将对已经搅拌完成的浆液形成破坏，造成原桩体浆液流失。
图2 喷浆方式搭接
6.5桩位控制
按单元划分表、图进行指导施工，并下发至现场值班员、每个施工班组，通过单元划分表控制每根桩的桩顶、桩底高程，每施工完成一根桩或一组桩后即在单元划分图上标注，工程部现场值班员按图跟踪检查，并做到每施工完成一根桩或一组桩后即在施工进度图上标注，通过以上控制，有效地保证不出现漏桩现象。
6.6水泥控制
搅拌桩的主要原材料为水泥，控制好水泥用量即基本控制住了成本。本项目按设计要求桩顶0.5m 需要凿除，由此将造成部分水泥浪费，经充分论证后，将桩顶高程降低了0.4 m，控制了水泥用量，降低了施工成本。
7搅拌桩施工的难点及解决方法
由于人为因素，搅拌桩现场控制非常难，如控制不严极易成为“水货桩”，造成工程质量低下甚至工程失败。
7.1施工难点
一般深搅桩机适应松散的土层，在砂层中施工存在一定的难度。本项目受粉细砂地层影响，施工中受粉细砂遇浆水板结、胶结、摩擦力、附着力、阻力等影响，在深搅桩机提升过程中电流超过额定，并且水泥土搅拌桩成桩后成为了“水泥砂浆”桩体。
7.2解决措施
（l）对深搅设备钻头进行了改进，由以前平面搅拌叶片改进成带30°左右倾斜角度，以减少钻头在粉细砂中自身的阻力，并在两轴轴夹板上部加焊搅拌叶，通过切削砂体来减少两轴轴夹板上提时带来的阻力。
（2）对设备桅杆进行加固，以防因提升力原因继续造成桅杆折弯现象。
（3）对搅拌桩机易损部件多加备库，防止因设备损坏造成停等时间过长。
（4）在喷水泥浆以前，先喷水将原始地层搅拌松散后再进行喷浆作业；
（5）施工前有针对性的进行工艺性试验，摸索适应粉细砂中深搅施工的工艺及设备适应能力。受温度高影响，桩体初凝较快及设备出现故障后，如果不能连续施工，格栅桩搭接将不能实现（设计要求桩体搭接15cm），为此，经过与设计、监理部门沟通，对于个别不能实现搭接的桩体采用相切形式连接。
8施工质量的控制
本项目由于深搅工程量较大，共有42万根桩组成。施工高峰时，现场布置了30余台深搅桩机，这就对现场施工安排、质量控制提出了较高的要求，稍有疏忽即可能发生漏桩、问题桩，且如果安排不当，将出现设备停等窝工现象。施工中首先对每台桩机进行编号，按每台桩机排定进度计划，并且设立项目经理、副经理值班，每天早晚由一位经理在现场召开由工长、机班长、施工员、质检员参加的班前会，对当班的施工及现场出现的突况进行安排，由于措施得当、安排合理，施工中基本未出现窝工现场。
为保证不出现漏桩、问题桩，对每一根桩均设立了“身份证”台账，每完成一根桩均要记录在案、有据可查；绘制每一个单元部位的详图，做到完成一根桩涂黑一根，对质检员、监理认定的问题桩作出涂红记录，处理完成后在台账中记录。施工中真正做到了无漏桩，问题桩均得到了妥善处理。
针对外协搅拌桩施工人员质量意识淡薄，存在弄虚作假现象，分配安排了每一名值班工程师专盯两台机组，实行责任制，从搅拌桩深度、直径、搅拌次数、浆液密度等方面全方位监控；值班工程师不定时测量浆液密度及抽查桩深等；给予值班工程师一定奖惩权利，发现弄虚作假现象即进行处罚。
为保证施工进度，调动施工人员积极性，项目部制定了奖惩措施，设立了流动红旗，按每星期评比一次并现场发放奖金及流动红旗，有效地保证了施工节点。
9桩体质量检测、检查结果
施工过程中必须随时检查施工记录，并对照预定的施工工艺对每根工程桩进行质量评定，对于不合格的工程桩根据其位置、数量等具体情况，分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。
施工过程中，必须随时检查施工记录和计量记录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行质量评定。搅拌桩体的施工作业过程质量检验包括桩位，桩顶、桩底高程，桩身垂直度，浆液水灰比，桩身水泥掺人比，水泥用量，搅拌头上提喷浆的速度，复搅次数和复搅深度、停浆处理方法等每桩施工作业全过程的检验。
（l）动力触探法。本工程共完成总桩数35085根，按照总桩数的1%检查，所有采用（N10）检查桩体均符合设计要求。
（2）钻孔取芯检查。按照检验数量为总桩数的0.5%总计钻孔取芯197根。抽样强度最大值9.7MPa，最小值4.2MPa；检测渗透系数范围在1.5×10-7～9.4×10-7，；允许比降均[J〕>50；所有检查项目均符合设计及规程规范要求。
（3）开挖检查。按照总桩数的5%进行检查，所有开挖检查桩体的外观质量好，无蜂窝、孔洞；桩与桩间切割搭接满足设计要求；量测成桩直径；搅拌的均匀性，桩整体性强。
（4）承载力检验。承载力检验采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。检验数量为桩总数的0.5%；经逐级加载试验最终沉降值在6.54～25.2mm区间，满足设计及质量要求。
10结语
综上所述，水泥土搅拌桩在软基处理方面，技术上可行、质量上可靠。既能有效加固工程施工中的软土，又能满足工程的建设标准，因此，在一定程度上也降低了工程的资金投入。当然，水泥土搅拌桩的设计和施工还需要进一步优化，加强施工中质量监测，还是值得不断探索和研究的。
参考文献：
[关键词]水泥搅拌桩 质量控制
中图分类号：TU753.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0182-01
水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂，使用特制的深层搅拌机械，对地基深处的软土、软弱土原地进行强制搅拌并与固化剂混合后经过物理化学作用生成一种特殊的具有较高强度、较好变形特性和水稳性的混合柱状体，它的使用能提高地基的承载力，减少地基沉降。但水泥搅拌桩的成桩质量直接影响到软基的加固效果，只有在施工的各个环节上加强质量控制才能保证加固地基的各项指标符合设计，切实达到软基的处理效果。下面就结合青岛-红其拉甫公路鲁冀界至邯郸段高速公路的工程实践对各个环节的质量控制加以说明。
青岛―红其拉甫公路鲁冀界至邯郸段高速公路途经支漳河、滏阳河流泾区段，地下水位埋深浅（4.50-8.50m），由于河水长期渗流，导致沿河流附近地段上部土体含水量大，土体松散，主要为低液限粘土及低液限粉土，工程性质差，承载力低，容许承载力为70-100KPa，极限侧摩阻力20-25KPa，软弱土埋深2.0-4.5m，层厚2.0-5.5 m，呈不连续分布，不宜做天然路基。因此进行了软基处理设计，对于桥头路段采用深层水泥搅拌桩处理，具体技术参数为：
桩径：50厘米
单桩制桩长度： 12米
水泥掺加比：>12%
桩体水泥土28天无侧限抗压强度大于1.5Mpa
单桩竖向承载力 150KN
单位复合地基承载力大于150KPa
（一） 施工准备阶段的质量控制
施工准备阶段主要对原材料、配合比、施工放样及机械设备进行验证和检查：
1 对进场的同厂家、同品质、同编号、同生产日期的水泥以200吨为一检验批，按有关的检验方法进行胶砂强度、安定性、细度、凝结时间等项目的试验，符合标准后方可使用，对受潮结块的水泥严禁使用。本工程固化剂采用32.5#矿渣硅酸盐水泥。
2 用天然含水量时的加固土制备7.07M立方体试件，在标准养生条件下养护，检验7天、14天、28天无侧限抗压强度。对加固软土层的含水量及有机质含量进行检测，并对制备试件用的水泥浆的稠度和比重进行检测。在本工程的施工中，水泥掺入量为加固土体质量的12.5%，水灰比采用0.8。配合比的验证结果为：28天无侧限抗压强度达到2.6MPa，水泥浆平均稠度为22秒，比重为1.53g/cm3。
3 绘制各工点的桩位平面布置图并编号，现场逐桩进行放样定位，做好标志，并对行、排位置线在施工范围外设固定桩标识。
4 检查搅拌机设备，必须配备注浆自动记录设备并能打印出相关数据，否则不允许使用，避免人为因素的影响。该工程采用铁道部武汉工程机械厂研究所生产的PH-5A型深层搅拌机。
5 灰浆制备必须采用灰浆拌和机拌和，并试验确定输浆泵的输浆量和灰浆经输浆管到达搅拌机喷将口的时间。
（二） 工艺性试桩
在水泥搅拌桩正式开工前，根据地质情况选取代表性工点做不少于五根工艺性试桩，以便取得符合设计要求的工艺控制数据，其中包括制浆工艺、水泥用量、注浆压力、钻具提升速度、提升时钻头反转速度、搅拌遍数、单位时间注浆量、每延米注浆量等数据。并经质量检验合格后写出试桩总结报告。试桩所取得的各项数据将作为施工控制的依据。根据现行规范的规定，本工程在第一次试桩时采用的施工工艺为“3搅1喷”但成桩后通过质量检验发现
存在桩身颜色不一致、水泥结核及土团未被搅匀的情况；且经动力触探试验，部分桩身强度不能满足设计要求。因此改用“4搅2喷”的施工工艺再次试桩，检验结果满足了设计要求。确定的工艺数据为：每根桩的水泥用量为650Kg、注浆压力1600KPa、钻杆提升速度1米/秒、钻头反转速度为60r/min、每延米注浆量60L/M、施工工艺流程为：
地上地下清障、地面整平测定桩位桩机定位调平预搅下沉至设计深度配置水泥浆边喷将边搅拌提升至预定停浆面重复搅拌下沉至设计加固深度提升喷将搅拌至预定停浆面重复搅拌至设计加固深度提升搅拌至预定停浆面关闭搅拌机、清洗移至下一根桩
（三） 施工中的质量控制
施工中的质量控制是确保水泥搅拌桩成桩质量的关键，在施工中必须注意以下几点：
1 水泥搅拌桩的桩位偏差不得大于5M，桩身垂直偏差不超过1.5%，施工中应对桩机的定位及垂直度进行认真检查并填写检查记录表。
2 水泥搅拌机的喷浆提升速度、搅拌次数、喷浆压力等必须符合工艺要求，并有专人检查并记录，当因故停止喷浆时，应将搅拌头下沉至停浆点一下0.5米处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升，如因故停机超过3小时，为防止浆液硬结堵管，应先拆卸输浆管路清洗后备用，并在记录中记明这种异常情况、深度及处理方法。
3 搅拌机预搅下沉时不宜冲水，当遇到硬土层搅拌下沉太慢时，方可适量加水，但冲水对桩身强度有较大影响，应加大喷浆量，增加复搅遍数。
4 水泥浆必须使用机械拌制，拌和时间不少于3分钟，用比重计测其比重并检测稠度，且应过筛，不得产生离析，不得停置时间过长，超过2小时的浆液应降低标号使用，拌制水泥浆的罐数、水泥用量及泵送浆的时间、压力必须有专人记录，泵送浆液前管路应保持潮湿，以利于输浆，泵送必须连续，切喷浆量及搅拌深度应采用经国家计量部门认证的监测仪器进行自动记录并打印。
5 当水泥浆到达喷浆口后，应喷将搅拌30秒，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再提升搅拌头，边喷浆边提升边旋转搅拌，提升速度按试桩结果控制，当提升制原地面下30-50M时，不停浆原地搅拌30秒钟再下沉搅拌。
6 所有的施工记录必须专人逐桩现场认真填写，不允许后补。
（四） 施工质量检验
1 成桩7天内 ，采用轻型动力触探检测成桩桩身的均匀程度。轻型动探仪锤重10Kg，贯入杆直径2.5M，落距50M，检测视每米桩身先钻孔70M深度，然后触探30M。检查频率为每工点施工总桩数的1%，且不少于三根。
2 在成桩28天后，钻芯取样（用GY-150型立轴回转式液压钻机取样）做无侧限抗压强度试验，每根桩取三处，即桩顶及桩底1.0米处和桩中间，每处取两个试件，检验频率为每工点总桩数的0.3%，且不少于一根桩，同时从钻取的芯样中检查搅拌均匀性，桩体完整性。
3 进行单桩竖向抗压静载荷试验。检测采用维持荷载法，逐级施加荷载，每级荷载达到相对稳定后加下一级荷载，最大荷载加至300KN。
本工程通过以上方法检测的所有桩，单桩承载力极限值均大于300KN，满足设计要求，钻芯法桩身完整性检测中，Ι类桩占74%，Ⅱ类桩占26%，全部符合要求。
（五） 工程验收
下列保证资料齐备后，予以工程验收
1 施工平面和桩位布置图
2 土工试验结果及材料检验报告
3 施工原始记录和施工记录汇总表
关键词：水泥土搅拌桩；软土地基；加固；应用
软土地基加固可采用水泥土搅拌桩技术，利用水泥搅拌桩固化原理使地基软土硬结，强化地基结构，确保地基的稳定性和稳固性。水泥搅拌桩的实质是指利用水泥、石灰共同制作而成的一种固化桩基，具有较强的固化作用，应用于软土地基施工时能有效提升地基承载力，保证地基及地基上部分建筑的质量。下面，笔者结合软土地基加固原理，对地基加固施工中应用到的水泥搅拌桩技术进行详细分析。
一、软土地基加固施工原理
基础施工中，如果施工场地地表水发育较好，该场地即属于典型的软土地基。在建筑施工中，软土地基施工始终是一大技术难题，若施工处理不当，建筑基础极容易发生不均匀沉降，甚至影响到后期基础上部分建筑的施工。因此，参与建筑工程施工的工作人员必须在施工期间做好软土地基加固，严格控制软土地基加固质量，以免基础结构出现质量问题。鉴于水泥土搅拌桩具有一定的固化作用，因此建议利用该套施工技术加固软土地基，以解决软土地基加固施工难题。
二、水泥土搅拌桩在软土地基加固中的应用
1、水泥土搅拌桩的优势
与其他桩型不同，水泥搅拌桩这一桩基制作采用了水泥、石灰等材料作固化剂，同时借助搅拌机械对材料进行搅拌，突出了搅拌桩的固化作用。将水泥搅拌桩应用于软土地基施工，可概括总结出以下几种施工优势：加固效率高；施工噪声小，几乎无振动；基础表面不会出现隆起；作业面没有污水排出，不会对环境造成污染和破坏；施工简便、快捷；施工费用低廉，造价成本相对较低。
2、水泥土搅拌桩的施工工艺分析
应用水泥土搅拌桩来加固软土地基时，操作施工方法可采用双头深层水泥土搅拌桩施工法，图1为双头深层水泥土搅拌桩的施工工艺流程，实际施工时必须按照该套流程顺序实施。
由图1可知，水泥土搅拌桩施工时，第一步骤仍然是对施工现场进行测量定位，确定下搅拌桩的安装位置；接着钻孔，并注意地表面调平；再次，配置水泥砂浆，配置时要控制好各类原材料的配合比；第四，材料搅拌，喷浆并下沉；第五，计算出搅拌桩下沉深度；第六 ，喷浆提升；第七，水泥砂浆材料复搅；第八，清洗管道，保持管道的干净；最后，移开桩机，即水泥搅拌桩施工完成。
3、主要施工方法
（1）水泥浆配制。本项目水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水、灰质量比为（0.5～0.55）：1.水泥用量严格计量，加水用专用定量器。浆液每次搅拌时间不得少于3min，浆液搅拌均匀，不得离析、沉淀，停置1h以上的浆液应清理。
（2）搅拌桩钻机就位。搅拌桩钻机在配制浆液的同时，在指定的桩位就位，让搅拌轴对中，用水平尺调平机座，导向架对地面的垂直偏差不超过1%，对位偏差不大于5cm，且必须保证搅拌桩相互搭接200mm。
（3）预搅拌浆下沉。搅拌浆下沉过程中，距离设计桩顶标高0.5m发出信号通知后台，喷浆钻进，直至设计桩底标高。
（4）喷浆提升。预搅下沉至设计深度时并保持原地搅拌，待浆液送至30S后再提升，为保证搅拌桩桩顶质量，停浆面在设计桩顶标高以上500mm.根据试成桩工艺参数确定的钻机转速，提升速度，注浆泵压力和泵量等注浆，保证注浆量。
三、水泥土搅拌桩施工质量标准及要求
（1）桩位的标准及要求。桩机移架就位后，应根据总承包方提供的控制点测设桩位，测量误差小于1cm，搅拌头对准竹签误差小于1cm，累计误差小于2cm，在桩区处必须设置一定数量的控制检查桩，打桩前核对竹签有无变化，若有变化应及时更正。
（2）垂直度的标准及要求。设计要求桩身垂直度≤1.0%，按照此要求在桩架上两个方向设置水平尺及2m高的线砣，使垂直线球保持在刻度范围内，每根桩打桩前检查一次，每钻进提升一次，必须检查一次，使打桩全过程保持在允许的垂直度范围内。每根桩确保钻进，提升上下各两次。
（3）送浆控制的标准及要求。在灰浆挤压泵上安装挤压表或自动记录仪，防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过程中应专人观察与记录，发现问题及时与前台取得联系，并进行补喷，补搅。
四、施工过程中的质量控制要点
软土地基施工中，如果施工人员选择采用水泥搅拌桩技术进行软土地基加固，则为了确保地基施工质量，施工时必须严格控制水泥搅拌桩的施工工艺，做好每一道工序、每一个环节的施工控制，强化施工管理，防止因施工不当或施工管理不慎而导致质量缺陷。下面介绍几点关于水泥搅拌桩施工的质量控制措施。
（1）严格控制好水泥搅拌桩的下沉工艺，保证其垂直度。施工时要按照相关的质量控制要求，对水泥搅拌桩下沉垂直度加以严格控制，方法为在桩架上下两个方向都设置上水平尺，附带设置一个2米高的线砣。施工人员每敲打一次水泥搅拌桩，就要对搅拌桩进行一次检查，确保垂直线砣一直处于规定的刻度范围中。该方法可实现对搅拌桩垂直度的有效控制。
（2）控制好搅拌桩的强度。其质量控制要求是对入场的施工材料及时抽查、送验，对不符合技术要求的施工材料杜绝使用；随机检查水泥灰与水的配合比是否符合要求，达到标准。
（3）控制好桩长。其质量控制要求是计算好施工桩长，成桩前量好钻杆长度，并在桩架上做好标记，保证深度误差小于5cm，严格掌握好喷浆位置。
五、结束语
综上所述，水泥土搅拌桩适用于软土地基施工，并且能有效提升软土地基基础的结构稳定性和承载能力，能基本确保软土地基工程的施工质量。本篇文章通过对水泥搅拌桩施工工艺及施工质量控制措施的分析，得出了一系列相关结论，并指出水泥搅拌桩施工只需按照项目设计标准严格执行，地基加固就一定能够实现。
参考文献
[1] 彭志鹏. 水泥搅拌桩桩体强度探讨[A]. 中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编（第七卷）[C]. 2008
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