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【摘 要】 本文结合笔者实际工作经验，通过分析深层水泥搅拌桩的施工工艺流程与技术控制要点，指出了在水泥深层搅拌桩施工中应当采取的质量控制措施。在实际的工程施工中，必须要对施工中的各个环节进行严格把控，全面把握水泥深层搅拌桩的施工质量。
【关键词】 搅拌桩;建筑地基;施工工艺;技术要求
1 深层水泥搅拌桩的作用原理
深层水泥搅拌桩是利用水泥、水配制成浆液等作为固化剂，用专用搅拌钻机将固化剂等喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应，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。水泥深层搅拌桩的施工方式是在加固软土地基加固效果较好的施工工艺，且其适应范围较广，在不同的地基土质层中都能够充分发挥其作用，为此，水泥深层搅拌桩技术成为当前建筑工程施工中加固软弱地基时最常采用的加固技术。
2 施工前准备工作
2.1施工场地平整
现场场地应予以整平，必须清除地上和地下一切障碍物。查明施工范围内的障碍物，地下有无大块石及地下管线等，空中有无高压电线等，所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开，确保安全生产。
2.2施工放样
首先用全站仪（或经纬仪）准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍在施工范围内标示出桩位（一般按正三角形布置）。
2.3试桩
先按不同的地质段进行试桩，以掌握现场的成桩经验和技术参数。
2.4原材料的质量控制
水泥（固化剂）质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标，合格后方可进场使用。
2.5桩机安装就位
水泥搅拌桩桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整：钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求;输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞;水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作;发电机或外接电源是否和桩机电路接通;粗略调整桩机机身的竖直度。
3 施工工艺流程
钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵（预喷持续30秒）→反循环提钻并喷水泥浆（提升速度为0.6米/每分钟左右）→上升至工作基准面以下30厘米至50厘米（持搅30秒）→正循环复搅并喷浆下沉→到底部喷浆停止→反循环提钻至地面（提升速度为0.7米/每分）→成桩结束→施工下一根桩→清桩头验桩。
4 施工过程质量控制
4.1工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前，必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5根），汇总试桩结果应满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等，并確定搅拌均匀的必要步骤及程序，了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况，采取合理的技术措施。
4.2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比（水和水泥按重量比严格控制）在制浆罐中进行拌制，备好的浆液应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间过长，超过2h的浆液应降低标号使用。
4.3泵送浆液质量的控制
施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验，确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4～0.6MPa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。开机前必须调试，检查桩机运转和输浆管畅通情况。泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。泵送浆液过程中，泵的压力必须足够和稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。
4.4桩长、桩位、桩径的控制
桩长在施工之前应丈量钻杆长度，可用红色油漆在钻杆上划桩长的明显标志（成桩桩长不得小于设计值），以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保设计桩长;钻机上还有一个控制钻杆钻入深度的圆盘，通过指针读数可直接反映出钻桩的长度（注意开钻之前，指针读数必须为零）。
桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩的承载力，最好用吊锤球的方法控制垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%。
桩径控制要求不得小于设计直径值，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补。
4.5水泥剂量的控制
为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。最好做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。另外项目经理部最好指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。
4.6桩机操作的控制
桩机对位后，精调桩身竖直度，使搅拌轴保持垂直;启动搅拌钻机，钻头边旋转边向下钻进。同时，启动压力泵工作，边钻进边喷浆;钻至设计标高后停钻，关闭搅拌钻机，钻进结束;再次启动搅拌钻机，钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆，使土体的水泥浆进行初步拌和;搅拌机提升至地面以下1.0m时宜用慢速;当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5m处，待恢复供浆后再喷浆提升。
4.7重复搅拌
钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后，再反向边旋转、边喷浆、边提升。使受到搅动的土块被充分粉碎，土体和水泥浆能充分拌和均匀。根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工，现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
5 质量检测控制
水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
（1）检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
（2）轻型动力触探检测：根据现有的轻便触探击数（N10）与水泥土强度对比关系来看，施工单位按照5%的检测频率，在成桩1～7d内，采用轻型动力触探（N10）检测桩身的强度。当桩身1d龄期的击数N10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
抽芯取样检测：水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28天龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。
如某部分工程水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%，则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。
对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
在软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑时，可在成桩28天后，由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0.2%，且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。
6 结语
水泥深沉搅拌桩适用于处理软土，效果显著，处理后可很快投入使用。在确保工程质量的前提下能够降低施工成本、缩短基础处理施工工期，在工期紧、出于成本考虑不宜进行基坑大开挖或基础土质换填时，考虑使用水泥搅拌桩进行基础处理应该是经济、科学的施工方案。
参考文献：
[1]《建筑工程施工及验收规范》.中国建筑工业出版社，2003年
[2]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002.中国建筑工业出版社，2002年
【关键词】 搅拌桩;建筑地基;施工工艺;技术要求
1 深层水泥搅拌桩的作用原理
深层水泥搅拌桩是利用水泥、水配制成浆液等作为固化剂，用专用搅拌钻机将固化剂等喷入软土地基中，并将软土与固化剂强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理化学反应，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。水泥深层搅拌桩的施工方式是在加固软土地基加固效果较好的施工工艺，且其适应范围较广，在不同的地基土质层中都能够充分发挥其作用，为此，水泥深层搅拌桩技术成为当前建筑工程施工中加固软弱地基时最常采用的加固技术。
2 施工前准备工作
2.1施工场地平整
现场场地应予以整平，必须清除地上和地下一切障碍物。查明施工范围内的障碍物，地下有无大块石及地下管线等，空中有无高压电线等，所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开，确保安全生产。
2.2施工放样
首先用全站仪（或经纬仪）准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置，然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍在施工范围内标示出桩位（一般按正三角形布置）。
2.3试桩
先按不同的地质段进行试桩，以掌握现场的成桩经验和技术参数。
2.4原材料的质量控制
水泥（固化剂）质量是关键，所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前，必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标，合格后方可进场使用。
2.5桩机安装就位
水泥搅拌桩桩机安装完毕后，应进行全面的检查调整：钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求;输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞;水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作;发电机或外接电源是否和桩机电路接通;粗略调整桩机机身的竖直度。
3 施工工艺流程
钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵（预喷持续30秒）→反循环提钻并喷水泥浆（提升速度为0.6米/每分钟左右）→上升至工作基准面以下30厘米至50厘米（持搅30秒）→正循环复搅并喷浆下沉→到底部喷浆停止→反循环提钻至地面（提升速度为0.7米/每分）→成桩结束→施工下一根桩→清桩头验桩。
4 施工过程质量控制
4.1工艺性试桩
在工程位置大面积施工之前，必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验（一般不宜少于5根），汇总试桩结果应满足设计水泥用量的各种技术参数，如钻进速度、搅拌速度、提升速度等，并確定搅拌均匀的必要步骤及程序，了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况，采取合理的技术措施。
4.2制浆质量的控制
按设计给定的水灰比（水和水泥按重量比严格控制）在制浆罐中进行拌制，备好的浆液应不停地搅拌，使其均匀稳定，不得离析或停置时间过长，超过2h的浆液应降低标号使用。
4.3泵送浆液质量的控制
施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数，并根据设计要求通过工艺性成桩试验，确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度，使注浆泵出口压力保持在0.4～0.6MPa，并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。开机前必须调试，检查桩机运转和输浆管畅通情况。泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆。泵送浆液过程中，泵的压力必须足够和稳定，供浆必须连续，拌和必须均匀。
4.4桩长、桩位、桩径的控制
桩长在施工之前应丈量钻杆长度，可用红色油漆在钻杆上划桩长的明显标志（成桩桩长不得小于设计值），以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度，确保设计桩长;钻机上还有一个控制钻杆钻入深度的圆盘，通过指针读数可直接反映出钻桩的长度（注意开钻之前，指针读数必须为零）。
桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影响桩的承载力，最好用吊锤球的方法控制垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%。
桩径控制要求不得小于设计直径值，要经常检查钻头，发现磨损超限时及时焊补。
4.5水泥剂量的控制
为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。最好做到一桩一配浆，一桩一清池（灰浆池）。另外项目经理部最好指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。
4.6桩机操作的控制
桩机对位后，精调桩身竖直度，使搅拌轴保持垂直;启动搅拌钻机，钻头边旋转边向下钻进。同时，启动压力泵工作，边钻进边喷浆;钻至设计标高后停钻，关闭搅拌钻机，钻进结束;再次启动搅拌钻机，钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆，使土体的水泥浆进行初步拌和;搅拌机提升至地面以下1.0m时宜用慢速;当喷浆口即将出地面时，应停止提升，搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆，为防止断桩和缺浆，应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5m处，待恢复供浆后再喷浆提升。
4.7重复搅拌
钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后，再反向边旋转、边喷浆、边提升。使受到搅动的土块被充分粉碎，土体和水泥浆能充分拌和均匀。根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工，现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间，记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。
5 质量检测控制
水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。
（1）检验搅拌均匀性：用轻便触探器中附带的勺钻，在搅拌桩身中心钻孔，取出桩芯，观察其颜色是否一致，是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。
（2）轻型动力触探检测：根据现有的轻便触探击数（N10）与水泥土强度对比关系来看，施工单位按照5%的检测频率，在成桩1～7d内，采用轻型动力触探（N10）检测桩身的强度。当桩身1d龄期的击数N10大于15击时，桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时，桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。
抽芯取样检测：水泥搅拌桩成桩28天后，用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位，送实验室做（3个一组）28天龄期的无侧限抗压强度试验，留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验，以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。
如某部分工程水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%，则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%，则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%，则该段水泥搅拌桩为不合格。
对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。
在软土层深厚的地方，或对施工质量有怀疑时，可在成桩28天后，由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0.2%，且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。
6 结语
水泥深沉搅拌桩适用于处理软土，效果显著，处理后可很快投入使用。在确保工程质量的前提下能够降低施工成本、缩短基础处理施工工期，在工期紧、出于成本考虑不宜进行基坑大开挖或基础土质换填时，考虑使用水泥搅拌桩进行基础处理应该是经济、科学的施工方案。
参考文献：
[1]《建筑工程施工及验收规范》.中国建筑工业出版社，2003年
[2]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002.中国建筑工业出版社，2002年