水泥土搅拌桩施工质量控制中常见问题分析及对策

水泥土搅拌桩施工质量控制中常见问题分析及对策

摘要：本文通过阐述水泥土搅拌桩加固原理及适用范围等引出水泥土搅拌桩的施工质量控制，但目前，国内尚无专门的水泥土搅拌桩检测技术规范，实际工程中一般采用水泥土搅拌桩试块强度试验、静载荷试验及取芯法进行质量检测。笔者通过归纳相关规范检测要求，并结合这几种方法在实际操作中存在的问题提出相应的对策。

关键词：水泥土搅拌;施工质量控制;质量检测;问题分析;对策

Abstract: The constructionquality control,this paper explains thecement soil mixing pilereinforcing principle andapplicable scopeout ofcement soil mixing pilebutat present,there is no special domesticcementsoil mixing pilein practical engineeringtesting technology specifications,commonly used inthe cement soil mixing piletest blockstrength test,static loadtest andthe detection of qualitycoremethod.The authorthrough the inductionrelatedspecificationtesting requirements,and combiningthese methodsexistin the actual operation of theproblems and propose appropriate countermeasures.

Key words:soil cement mixing;construction quality control;qualitydetection;analysis;countermeasures

1水泥土搅拌桩加固原理及适用范围

水泥土搅拌桩是以水泥为固化剂主剂，通过特制的深层搅拌机械，将固化剂和地基土强制搅拌，使软土硬化成具有整体性、水稳定性和一定强度的固体柱体。使用水泥浆与软土搅拌形成的柱状固体称为搅拌桩(湿法)，使用水泥粉体与软土搅拌的柱状固体称为粉喷桩(干法)。水泥均匀的拌人地基土中，遇到土中水分又发生水化和水解反应，形成水泥的各种水化物。水泥的各种水化物生成后，有的自身继续硬化，形成水泥石骨架，有的则与周围具

有一定活性的粘土颗粒发生离子交换，生成新的化合物，从而提高水泥土的强度，同时使水泥土具有一定的整体性和水稳定性。

1 .2适用范围

水泥土搅拌桩是用于承受竖向荷载的建筑复合地基和承受水平荷载兼止水的基坑支护结构，适用于软弱土层地基的加固，如滨海相沉积、河川沉积、湖沼相沉积的软土，对这类沉积厚度大、含水量高(一般在35％～85％，高者达100％以上)、孔隙比大(大多大于1．0)、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差的软土地

基，均可采用深层搅拌桩法处理。

2水泥土搅拌桩的施工质量控制

2.1施工前进行工艺性试验

搅拌桩属地下隐蔽工程，其施工质量主要受桩机、施工工艺、施工操作人员水平、原材料、地质条件的影响。因此，在施工前，建议每台施工机械均应施工3～5根试桩，成桩后28 d内采用标准贯人法进行桩身检验，以检验搅拌的均匀性，并根据标贯击数判别桩身强度。若水泥土搅拌不均匀，应从施工工艺、施工机具、施工人员操作水平等方面分析原因，问题解决后方可进行大面积施工。对于水泥土搅拌均匀，水泥浆喷人量足但强度较低的水泥土搅拌桩，应从原状土土质、水泥掺入量来分析。

2．2搅拌桩施工工艺流程及控制

水泥土搅拌桩施工工艺流程如下：设备安装就位—— 钻进到设计深度——提升喷浆至地面0.30 m处——钻进复搅——提升复搅——成桩——移机。在施工中建议加强搅拌，增加水泥与土拌和的均匀性。最后一次喷浆程序完成后，进行复搅。喷浆一般在钻头旋转、提升同时进行，要求做到两喷二搅或一喷二搅。两喷二搅是指钻头下钻到设计深度后上提，重复两次，其中在第一、第二次上提时均喷浆。一喷二搅是指钻头下钻到设计深度后上提，重复两次，其中在第一次上提时喷浆。

3水泥土搅拌桩质量检测问题及对策

目前，国内尚无专门的水泥土搅拌桩检测技术规范，实际工程中一般采用水泥土搅拌桩试块强度试验、静载荷试验及取芯法进行质量检测。笔者通过归纳相关规范检测要求，并结合这几种方法在实际操作中存在的问题提出相应的对策。

3．1水泥土试块强度检测

目前，施工单位通常的检测做法为：①试块每天一组，或一台机一天一组；②由于工程进度关系，认为90 d龄期过长，工程桩、支护桩只要求做28 d龄期强度检测。

存在的问题：①由于施工速度的不同，一组试块不能全面反映施工质量；②设计强度是以90 d龄期强度为依据，而施工中只检测28 d龄期强度，因此设计强度不能直接作为评判强度的依据。桩身设计强度一般为1．0～1．5 MPa，根据笔者所做试验数据，试块强度一般在5．0～15．0 MPa，试块试验强度和桩身设计值相差甚远，用检验试块强度来评判桩

体强度能否满足设计要求意义不大。

改进对策：①现场试块留置可参照混凝土灌注桩试块留置要求，每根桩至少留一组试块，才能较全面地反映水泥土搅拌桩整体施工质量；②如果试块只做28 d龄期抗压强度，则28 d龄期强度设计值应由设计单位提供。由于水泥土试块制作养护条件较好，而现场桩取芯的强度受施工搅拌均匀性、地下养护条件、取芯设备和取芯技术的影响十分明显，该强度远低于试块强度，强度折减系数约为0. 20—0．334[1]。因此，试块强度应经折减后作为现场桩体强度与设计值比较，才更有实际意义。

3．2静载荷试验

水泥土搅拌桩静载荷试验主要指承受竖向荷载的复合地基试验。用于支护结构的水泥土墙及止水桩一般不做静载荷试验。竖向承载力试验可分为复合地基载荷试验和单桩载荷试验。单桩载荷试验仅能检测桩体承载力，不能反映桩体和地基土共同作用关系，试验结果只能为设计提供复合地基承载力计算参数，不能直接检测出复合地基承载力。《地基处理规范》只列出了复合地基载荷试验要点，未列出单桩载荷试验步骤等详细内容。笔者认为应优先采用和实际桩体受力状态更接近的复合地基载荷试验，直接检测出复合地基承载力，作为验收依据。

3．3取芯检测

取芯检测是一种直观准确的水泥土搅拌桩施工质量检测方法。该方法可根据芯样直接检验桩的连续性、均匀性、密实度、桩长、端承条件等，也可以将芯样制作成试块进行抗压强度试验，检验桩体强度。与水泥土桩相关的规范对取芯技术、芯样描述、抗压试件截取位置及数量、试件制作要求、压力试验机等均未作要求，在检测过程中，存在很大随意性，很容易出现检测报告内容不全面、结论不明确，给相关单位判读带来困难。为此提出如下对

策和建议：

(1)取芯设备。由于水泥土桩强度不高(一般在0. 5～1．5MPa)，所以采用普通地质钻机可满足取芯要求，钻孔位置宜确定在桩中心，以保证钻孔有良好的垂直度，防止钻出桩体外。

(2)芯样描述内容。芯样描述的内容主要包括：颜色、硬度、芯样完整性、水泥含量、搅拌均匀程度、芯样采取率等，每进尺均要记录。通常取芯时，还要对桩端土层进行描述。

(3)抗压试件截取位置、数量。参考《建筑基桩检测技术规范》(JGJl06—2003)[2]中混凝土灌注桩钻芯法，每孔分上、中、下3个部位分别截取三组芯样，一组三块，取三块平均值作为该组代表值，当芯样破碎，一组无法取三个试件时，至少取两个，取两个平均值作为代表值。三组试件代表值中最小值作为该桩芯样抗压强度代表值。截取位置：上部取芯位置距桩顶设计标高不宜大于l倍桩径或l m；下部取芯位置距桩底不宜大于1倍桩径或l m；中间取芯位置，由于水泥土搅拌桩最大轴向应力发生在距桩顶3—4 m范围内，所以中间一组试件应在该范围内

截取。

(4)抗压试件制作要求。由于水泥土桩桩身强度远小于混凝土强度，不能完全照搬混凝土芯样制作的质量要求。芯样端面与轴线的不垂直度、两方向直径差、芯样端面的不平整度等参数在芯样强度较低时无法测量，因此更无从谈起质量要求。切实可行的办法是将芯样不带水切割成高径比接近l：1的试件，端面修平，即可试压。

(5)压力试验机。芯样试件强度小于2．0 MPa时，无法直接在普通压力试验机上试压，可选用承载比试验机，通过压力环位移测算压力值；芯样试件强度大于2．0 MPa时，可选用小型压力试验机试压，加荷速度可参照低等级砂浆试块试压速度。

4结语

在水泥土搅拌桩施工质量控制中出现的问题，有来自施工组织方面的因素，也有来自加固土体的因素，当然也有来自设计方面的不足。为了更好的对水泥土搅拌桩施工质量进行控制及检测，在施工前应认真了解加固土体的地质情况，进行水泥土的强度试验，确定合理的水泥浆配比，进行工艺性试桩与检验；施工中及施工后采用适当的检测方法进行检验，以保证水泥土搅拌桩的施工质量。

参考文献：

罗骐先，桩基工程检测技术手册【M】。人民交通出版社，2004.

JGJ106—2003，建筑基桩检测技术规范【S】