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摘 要：根据水泥搅拌桩成桩特点，介绍了喷浆型水泥搅拌桩试桩及施工工艺流程，指出了水泥搅拌桩施工质量控制要点，给出了水泥搅拌桩的质量检验方法。可供相关专业技术人员参考。
关键词：水泥搅拌桩；施工工艺；质量控制；质量检验
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
水泥搅拌桩法可分为喷浆型与喷粉型两大类：水泥浆液搅拌法（CDM法） ，水泥粉体搅拌法（DJM法），其中喷浆型水泥搅拌桩适宜于含水量<40 的软土或软弱土，其施工方法和作用原理是利用拌浆设备、送浆压力泵及深层搅拌机，将水泥浆输送至土层中，使其与原位软弱土强制拌和，通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等，形成具有一定强度的水泥土桩。水泥土桩与桩间土层形成复合地基，从而提高地基的整体强度。
1搅拌桩施工
1.1 試桩
喷浆型水泥搅拌桩按照设计配比进行工艺性试桩，确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、送浆压力等各项技术参数，验证质量控制措施。
（1）检查钻机垂直度，以控制桩的倾斜率。
（2）试压水：记录从开始泵送到喷嘴出水时间，确定延误提升时间。
（3）钻机定位好后，开启下钻，合理控制钻速，同时灰浆泵空转送气，防止下搅过程中出浆口被堵塞。
（4） 配制灰浆：按预定的配比拌制，水灰比根据规范及地基处理要求进行调整。根据水灰比、水泥浆比重以及搅拌桶尺寸，计算出加水量的高度，用卷尺控制加水量，然后依次加入掺加剂、水泥，此时搅拌桶不得停转。为保证搅拌桩能够连续施工，搅拌桶实行二级搅拌。制备好的浆液不得离析、不要停置时间过长。浆液倒入集料桶时要加筛过滤，避免浆内结块导致损坏泵体。
（5）在电脑显示深度达到设计位置后，停止送浆，待延迟提升达到后，按预定的档位提升钻头喷浆。根据换算的喷浆量，采用电脑流量计控制喷浆量。喷浆采用挤压式送浆泵，压力根据段浆量进行设置。
（6）钻头提升至地面时，浆液应正好喷完，否则重新调整水灰比、泵送压力和钻机速度直到满足要求。钻头提升至地面以下1m时用慢速搅拌，当喷浆口即将出地面时停止提升，继续搅拌数秒以保证桩头均匀密实。
（7）桩体成型后，在设计规定的时间内及时进行钻芯取样，检测无侧限抗压强度。
1.2 施工工艺流程
深层搅拌桩施工主要包括以下7个步骤: ①定位，依据设计文件绘制桩位平面图，实地测量放样定位采用GPS准确放出控制桩位，用木桩标识，再用钢尺量距放出桩位小样，打上竹签标识，以便钻机对位，桩位偏差应<5cm。具体施工人员在专业测绘人员放线结束之后，利用以前所放中轴线进行复核，确定无误后方可进行施工。②预搅下沉，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，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。③制备水泥浆，待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。④提升喷浆搅拌，待深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。⑤重复上、下搅拌，深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时，集料斗中水泥浆应正好排空。为使水泥浆和软土充分搅拌，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。⑥清洗，向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残层的水泥浆，直至基本干净，同时将粘附在搅拌头的软土清洗干净。⑦移位，重复上述操作，进行下一根桩的施工。
2施工质量控制
控制搅拌桩施工质量，直接目的满足搅拌桩各项检验结果符合规范要求。施工中影响检验结果的环节就是搅拌桩质量控制的关键环节，如：搅拌桩桩体成桩效果（桩长、桩径、桩体水泥掺和的均匀程度、桩垂直度）、桩体水泥含量、桩体承载力。
（1）喷浆型水泥搅拌桩属于隐蔽工程，质量不易控制，施工时必须专人全过程旁站监督记录，按规定频率做水泥土试块，并随时抽查水泥浆比重，检查水灰比是否控制在设计范围之内，使水泥搅拌桩现场施工一直处于受控状态，并且记录各种施工参数，原始记录不得涂改。
（2）每一根桩开钻必须连续施工，严格控制喷浆及停浆时间，不得间断。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，以确保搅拌桩质量和长度，一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，搅拌机应下沉停浆点以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中在12小时内采取补喷处理措施。
（3）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
（4）按照设计图纸进行桩位放样，桩位偏差不大于50mm，并填写复核记录。钻杆在施工前需根据施工时地面高程及设计底标高确定的深度进行合适长度标定。
（5）每台机械必须装有水泥浆流量计量装置和电流表，搅拌头出浆口设置在叶轮反转方向，以减少堵管机率。
（6）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1-2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≥2cm。
（7）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于0.5kg，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底。
（8）为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2-3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
（9）施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多，造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。
3 质量检验
水泥搅拌桩质量检验方法一般为：开挖桩头、钻心取样、标准贯入试验、无侧限抗压强度试验和静荷试验。①开挖桩头主要检测桩的直径、垂直度及成型情况，可以直接检查加固桩体的外观，从而对水泥浆与软土的拌和状态、均匀性、整体性有较感性的认识；②钻心取样主要观察整个桩体水泥喷入量及搅拌均匀程度，直观地看出水泥浆与软土的拌和程度，桩长能否满足设计要求等，同时通过钻探所采水泥土试样制成试件与室内制作试块进行强度比较，确认采用室内水泥土强度来推测复合地基承载力的可靠性；③原位测试手段，同样对于水泥土桩体的均匀性也可通过标准贯入试验或轻便钎探等动力触探手段来检查，同时通过标准贯入试验也可检查桩体的强度。④现场载荷试验，对于主要承担竖向荷载的水泥土搅拌桩，现场载荷试验是确定复合地基、单桩承载力的最直接、最可靠的方法。
4结语
国内现阶段搅拌桩施工工艺已相对成熟，现场管理及技术监控成为制约搅拌桩质量的关键因素。在对现场监控的同时，及时统计工艺中参数变动引起的最终结果，归纳指导今后进一步施工的经验具有十分重要的意义。
参考文献：
[1] 郑刚,等.水泥搅拌桩荷载传递机理研究[N]. 土木工程学报，2002-10,35 (5) .
[2] 胡春伟.水泥土搅拌桩的基本原理及施工工艺浅谈[J].山西建筑，2007,33(16): 121-122.
关键词：水泥搅拌桩；施工工艺；质量控制；质量检验
中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：
水泥搅拌桩法可分为喷浆型与喷粉型两大类：水泥浆液搅拌法（CDM法） ，水泥粉体搅拌法（DJM法），其中喷浆型水泥搅拌桩适宜于含水量<40 的软土或软弱土，其施工方法和作用原理是利用拌浆设备、送浆压力泵及深层搅拌机，将水泥浆输送至土层中，使其与原位软弱土强制拌和，通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等，形成具有一定强度的水泥土桩。水泥土桩与桩间土层形成复合地基，从而提高地基的整体强度。
1搅拌桩施工
1.1 試桩
喷浆型水泥搅拌桩按照设计配比进行工艺性试桩，确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、送浆压力等各项技术参数，验证质量控制措施。
（1）检查钻机垂直度，以控制桩的倾斜率。
（2）试压水：记录从开始泵送到喷嘴出水时间，确定延误提升时间。
（3）钻机定位好后，开启下钻，合理控制钻速，同时灰浆泵空转送气，防止下搅过程中出浆口被堵塞。
（4） 配制灰浆：按预定的配比拌制，水灰比根据规范及地基处理要求进行调整。根据水灰比、水泥浆比重以及搅拌桶尺寸，计算出加水量的高度，用卷尺控制加水量，然后依次加入掺加剂、水泥，此时搅拌桶不得停转。为保证搅拌桩能够连续施工，搅拌桶实行二级搅拌。制备好的浆液不得离析、不要停置时间过长。浆液倒入集料桶时要加筛过滤，避免浆内结块导致损坏泵体。
（5）在电脑显示深度达到设计位置后，停止送浆，待延迟提升达到后，按预定的档位提升钻头喷浆。根据换算的喷浆量，采用电脑流量计控制喷浆量。喷浆采用挤压式送浆泵，压力根据段浆量进行设置。
（6）钻头提升至地面时，浆液应正好喷完，否则重新调整水灰比、泵送压力和钻机速度直到满足要求。钻头提升至地面以下1m时用慢速搅拌，当喷浆口即将出地面时停止提升，继续搅拌数秒以保证桩头均匀密实。
（7）桩体成型后，在设计规定的时间内及时进行钻芯取样，检测无侧限抗压强度。
1.2 施工工艺流程
深层搅拌桩施工主要包括以下7个步骤: ①定位，依据设计文件绘制桩位平面图，实地测量放样定位采用GPS准确放出控制桩位，用木桩标识，再用钢尺量距放出桩位小样，打上竹签标识，以便钻机对位，桩位偏差应<5cm。具体施工人员在专业测绘人员放线结束之后，利用以前所放中轴线进行复核，确定无误后方可进行施工。②预搅下沉，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，使搅拌机沿导向架搅拌切土下沉。③制备水泥浆，待深层搅拌机下沉到一定深度时，即开始按设计确定的配合比搅拌水泥浆，待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。④提升喷浆搅拌，待深层搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入地基中，并且边喷浆、边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升深层搅拌机。⑤重复上、下搅拌，深层搅拌机提升到设计加固深度的顶面标高时，集料斗中水泥浆应正好排空。为使水泥浆和软土充分搅拌，可再次将搅拌机边旋转边沉入土中，至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。⑥清洗，向集料斗中注入适量清水，开启灰浆泵，清洗全部管路中残层的水泥浆，直至基本干净，同时将粘附在搅拌头的软土清洗干净。⑦移位，重复上述操作，进行下一根桩的施工。
2施工质量控制
控制搅拌桩施工质量，直接目的满足搅拌桩各项检验结果符合规范要求。施工中影响检验结果的环节就是搅拌桩质量控制的关键环节，如：搅拌桩桩体成桩效果（桩长、桩径、桩体水泥掺和的均匀程度、桩垂直度）、桩体水泥含量、桩体承载力。
（1）喷浆型水泥搅拌桩属于隐蔽工程，质量不易控制，施工时必须专人全过程旁站监督记录，按规定频率做水泥土试块，并随时抽查水泥浆比重，检查水灰比是否控制在设计范围之内，使水泥搅拌桩现场施工一直处于受控状态，并且记录各种施工参数，原始记录不得涂改。
（2）每一根桩开钻必须连续施工，严格控制喷浆及停浆时间，不得间断。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业，以确保搅拌桩质量和长度，一旦因故停浆，为防止断桩和缺浆，搅拌机应下沉停浆点以下0.5m，待恢复供浆后再喷浆提升。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断时应及时记录中在12小时内采取补喷处理措施。
（3）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。
（4）按照设计图纸进行桩位放样，桩位偏差不大于50mm，并填写复核记录。钻杆在施工前需根据施工时地面高程及设计底标高确定的深度进行合适长度标定。
（5）每台机械必须装有水泥浆流量计量装置和电流表，搅拌头出浆口设置在叶轮反转方向，以减少堵管机率。
（6）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1-2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≥2cm。
（7）在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球，垂球重量不小于0.5kg，防止施工时桩机倾斜，最终导致检测时桩体无法检测到底。
（8）为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足，且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度，可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成；当桩长较短时也可一次拌制2-3根桩所需的水泥浆，使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
（9）施工过程中发现地层某深度出现硬层时，可根据地质情况进行相应的处理：当此段硬层小于50cm时，若下钻相对比较容易，可稍稍放大回浆量，短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难，不得任其缓慢钻进，一方面要及时增大回浆量，另一方面要在动力头上加大配重，并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片，使其能够迅速穿透此段硬土层。效用分析：一是防止此段过多浪费水泥浆，造成水泥浆冒出地面而流失，且使整根桩体的喷浆量严重不均匀；二是提高施工工作效率；三是避免当遇到硬土层时浪费时间过多，造成整根桩的实际施工时间缩短，将严重危害桩体的施工质量。
3 质量检验
水泥搅拌桩质量检验方法一般为：开挖桩头、钻心取样、标准贯入试验、无侧限抗压强度试验和静荷试验。①开挖桩头主要检测桩的直径、垂直度及成型情况，可以直接检查加固桩体的外观，从而对水泥浆与软土的拌和状态、均匀性、整体性有较感性的认识；②钻心取样主要观察整个桩体水泥喷入量及搅拌均匀程度，直观地看出水泥浆与软土的拌和程度，桩长能否满足设计要求等，同时通过钻探所采水泥土试样制成试件与室内制作试块进行强度比较，确认采用室内水泥土强度来推测复合地基承载力的可靠性；③原位测试手段，同样对于水泥土桩体的均匀性也可通过标准贯入试验或轻便钎探等动力触探手段来检查，同时通过标准贯入试验也可检查桩体的强度。④现场载荷试验，对于主要承担竖向荷载的水泥土搅拌桩，现场载荷试验是确定复合地基、单桩承载力的最直接、最可靠的方法。
4结语
国内现阶段搅拌桩施工工艺已相对成熟，现场管理及技术监控成为制约搅拌桩质量的关键因素。在对现场监控的同时，及时统计工艺中参数变动引起的最终结果，归纳指导今后进一步施工的经验具有十分重要的意义。
参考文献：
[1] 郑刚,等.水泥搅拌桩荷载传递机理研究[N]. 土木工程学报，2002-10,35 (5) .
[2] 胡春伟.水泥土搅拌桩的基本原理及施工工艺浅谈[J].山西建筑，2007,33(16): 121-122.