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摘要：水泥搅拌桩是我国近几年发展起来的地基处理新技术。本文对水泥搅拌桩在软基处理中的应用谈一些体会。
关键词：水泥搅拌桩；软基处理；水泥掺量
水泥搅拌桩是我国近几年发展起来的地基处理新技术水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。本文对水泥搅拌桩在软基处理中的应用谈一些体会。
一、水泥搅拌桩施工简介
水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。
（一）深层搅拌桩机施工工序
深层搅拌桩机施工工序是：桩位放样→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→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
（二）施工基本要求
1．对干法施工机械设备要求采用自动计量水泥用量装置的深层搅拌桩机；对湿法施工须采用有效手段严格控制水灰比。在成桩时可采用四拌四（两）喷的施工工艺。
2．在搅拌桩施工前应对该路段内的土质、水质进行分析，在此基础上进行配合比设计， 施工前须进行试桩施工（不小于 5根），对搅拌时间、提升速度等重要参数进行总结，并由施工单位和监理办联合检测合格后方可进行大面积施工。
3．水泥浆的制备和拌和须严格按照《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017—96）中的 6.9.7.1相关条文执行。
4．为确保桩体的水泥掺入量均匀、连续，桩机操作员与送粉（浆）操作人员应相对固定，且两者应密切配合，有异常情况须及时通报技术负责人和现场监理。
5．施工单位须按照 5% 的检测频率，在成桩1～2天内时采用轻型动力触探（N10）检测桩身的强度。根据 N10 贯入 30cm 的锤击数来判定桩上部强度是否合格。对不合格桩，在成桩 28 天后采用抽芯取样检测。
6．当实际桩长与设计桩长存在较大差异时，桩在终孔前必须经建设和设计单位批准，并由现场监理签字确认。
（三）施工时质量控制的主要指标
1．几何尺寸。桩径不小于设计要求；桩位偏差小于10cm ；桩长不小于设计要求；复拌深度偏差小于20cm ；垂直度偏差小于1.5% 。
2．单桩水泥用量。单桩水泥总用量偏差不小于设计要求，每延米水泥用量偏差小于2.5kg 。
3．强度及完整性。搅拌桩整体喷粉（浆）均匀无断粉（浆）现象，复拌段的桩芯完整且连续，呈柱状，复拌段以下能取出柱状芯样。桩身强度满足设计要求。
（四）施工前的准备工作
1．用重Ⅱ型超前动力触探确定符合设计要求的桩底高程。
2．对桩机性能做全面的检查。
3．合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长。
4．施工场地事先予以平整；地表过软时，采取防止桩机失稳的措施。
5．测量施工平台的高程，放好桩位。
二、应用实例
广西某交通枢纽大楼基础施工中，因工期紧，经分析采用水泥搅拌桩处理基础下5-10米软土层，在达到设计标准的条件下同时确保了施工工期。其施工质量控制如下：
（一）施工前质量控制
认真审核施工单位的施工组织设计。根据设计图纸和要求、工程地质资料、JGJ79-90《建筑低级处理技术规范》、YBJ225-91《软土地基深层搅拌桩加固技术规范》的有关要求，仔细审核施工单位呈报的施工组织设计，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。主要检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、电脑记录仪、深度测定器及配套设备等。以上条件均须满足本工地施工工艺要求。管理人员及机长必须具有相应的技术职称和上岗证。
（二）施工过程质量控制
1．确定技术参数和施工工艺，做好试验桩，选好水泥掺量的多少往往直接影响水泥搅拌桩的质量和单价。水泥掺量由现场试验结果确定。试验桩方案包括室内取土试验和成桩试验，在各试验点现场，按照不同的水泥掺入量及搅喷次数施工试验桩，在成桩7天后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度，并进行抽芯，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。
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，确定不同土层的水泥用量、水灰比、进尺速度及搅喷次数等技术参数及施工工艺。
2．桩位及桩高程的控制。（1）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。要求桩位偏差不大于5cm；（2）桩顶、桩底高程。要求桩底高程超高10～20cm，装订高程超高10cm；（3）桩深垂直度。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。要求桩身垂直度偏差不超过1.5%。
3．水泥掺量及浆液控制。（1）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；（2）水泥标号。根据设计要求选用水泥。经场后水泥必须检验合格后方可使用；（3）浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比，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；（4）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0.8m/min。下沉速度可根据地层的不同分别选用搅拌机的1（0.45m/min）、2（0.8m/min）、3（1.47m/min）挡。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。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。（三）试验检测
1．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）触探试验：根据现有的轻便触探击数（N10）与水泥土强度对比关系来看，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。2．水泥搅拌桩成桩28天后，用鉆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％。3．如果某段或某一桥头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％时，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。4．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。5．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．外观鉴定：（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象；（2）搅拌均匀，凝体无松散；（3）群桩桩顶齐，间距均匀。
三、结语
水泥深层搅拌桩加固处理软土地基效果显著，经处理后地基固结了软土，增大了粘聚力，复合地基的强度得到了提高，可以取得较好的经济效益。
参考文献
[1]韩选江，赵宏华，颜巘，丁传松．大桩距水泥搅拌桩复合地基桩土应力试验[J]．南京工业大学学报（自然科学版），2002，（5）．
[2]蔡永利．水泥搅拌桩与夯实水泥土桩在高速公路中的应用[J]．交通标准化，2008，（6）．
[3]曾友金，章为民．按桩顶沉降控制法确定水泥搅拌桩有效桩长[J]．工业建筑，2003，（1）．
[4]张华丰．用荷载传递法分析水泥搅拌桩的有效桩长[J]．山西建筑，2008，（26）．
关键词：水泥搅拌桩；软基处理；水泥掺量
水泥搅拌桩是我国近几年发展起来的地基处理新技术水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式，利用搅拌桩机将水泥喷入土体并充分搅拌，使水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结而提高基础强度。软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土土质。本文对水泥搅拌桩在软基处理中的应用谈一些体会。
一、水泥搅拌桩施工简介
水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于处理软土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。
（一）深层搅拌桩机施工工序
深层搅拌桩机施工工序是：桩位放样→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→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。
（二）施工基本要求
1．对干法施工机械设备要求采用自动计量水泥用量装置的深层搅拌桩机；对湿法施工须采用有效手段严格控制水灰比。在成桩时可采用四拌四（两）喷的施工工艺。
2．在搅拌桩施工前应对该路段内的土质、水质进行分析，在此基础上进行配合比设计， 施工前须进行试桩施工（不小于 5根），对搅拌时间、提升速度等重要参数进行总结，并由施工单位和监理办联合检测合格后方可进行大面积施工。
3．水泥浆的制备和拌和须严格按照《公路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017—96）中的 6.9.7.1相关条文执行。
4．为确保桩体的水泥掺入量均匀、连续，桩机操作员与送粉（浆）操作人员应相对固定，且两者应密切配合，有异常情况须及时通报技术负责人和现场监理。
5．施工单位须按照 5% 的检测频率，在成桩1～2天内时采用轻型动力触探（N10）检测桩身的强度。根据 N10 贯入 30cm 的锤击数来判定桩上部强度是否合格。对不合格桩，在成桩 28 天后采用抽芯取样检测。
6．当实际桩长与设计桩长存在较大差异时，桩在终孔前必须经建设和设计单位批准，并由现场监理签字确认。
（三）施工时质量控制的主要指标
1．几何尺寸。桩径不小于设计要求；桩位偏差小于10cm ；桩长不小于设计要求；复拌深度偏差小于20cm ；垂直度偏差小于1.5% 。
2．单桩水泥用量。单桩水泥总用量偏差不小于设计要求，每延米水泥用量偏差小于2.5kg 。
3．强度及完整性。搅拌桩整体喷粉（浆）均匀无断粉（浆）现象，复拌段的桩芯完整且连续，呈柱状，复拌段以下能取出柱状芯样。桩身强度满足设计要求。
（四）施工前的准备工作
1．用重Ⅱ型超前动力触探确定符合设计要求的桩底高程。
2．对桩机性能做全面的检查。
3．合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长。
4．施工场地事先予以平整；地表过软时，采取防止桩机失稳的措施。
5．测量施工平台的高程，放好桩位。
二、应用实例
广西某交通枢纽大楼基础施工中，因工期紧，经分析采用水泥搅拌桩处理基础下5-10米软土层，在达到设计标准的条件下同时确保了施工工期。其施工质量控制如下：
（一）施工前质量控制
认真审核施工单位的施工组织设计。根据设计图纸和要求、工程地质资料、JGJ79-90《建筑低级处理技术规范》、YBJ225-91《软土地基深层搅拌桩加固技术规范》的有关要求，仔细审核施工单位呈报的施工组织设计，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。主要检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、电脑记录仪、深度测定器及配套设备等。以上条件均须满足本工地施工工艺要求。管理人员及机长必须具有相应的技术职称和上岗证。
（二）施工过程质量控制
1．确定技术参数和施工工艺，做好试验桩，选好水泥掺量的多少往往直接影响水泥搅拌桩的质量和单价。水泥掺量由现场试验结果确定。试验桩方案包括室内取土试验和成桩试验，在各试验点现场，按照不同的水泥掺入量及搅喷次数施工试验桩，在成桩7天后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度，并进行抽芯，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。
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，确定不同土层的水泥用量、水灰比、进尺速度及搅喷次数等技术参数及施工工艺。
2．桩位及桩高程的控制。（1）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。要求桩位偏差不大于5cm；（2）桩顶、桩底高程。要求桩底高程超高10～20cm，装订高程超高10cm；（3）桩深垂直度。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。要求桩身垂直度偏差不超过1.5%。
3．水泥掺量及浆液控制。（1）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；（2）水泥标号。根据设计要求选用水泥。经场后水泥必须检验合格后方可使用；（3）浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比，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；（4）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0.8m/min。下沉速度可根据地层的不同分别选用搅拌机的1（0.45m/min）、2（0.8m/min）、3（1.47m/min）挡。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。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。（三）试验检测
1．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）触探试验：根据现有的轻便触探击数（N10）与水泥土强度对比关系来看，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。2．水泥搅拌桩成桩28天后，用鉆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％。3．如果某段或某一桥头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％时，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。4．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。5．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．外观鉴定：（1）桩体圆匀，无缩颈和回陷现象；（2）搅拌均匀，凝体无松散；（3）群桩桩顶齐，间距均匀。
三、结语
水泥深层搅拌桩加固处理软土地基效果显著，经处理后地基固结了软土，增大了粘聚力，复合地基的强度得到了提高，可以取得较好的经济效益。
参考文献
[1]韩选江，赵宏华，颜巘，丁传松．大桩距水泥搅拌桩复合地基桩土应力试验[J]．南京工业大学学报（自然科学版），2002，（5）．
[2]蔡永利．水泥搅拌桩与夯实水泥土桩在高速公路中的应用[J]．交通标准化，2008，（6）．
[3]曾友金，章为民．按桩顶沉降控制法确定水泥搅拌桩有效桩长[J]．工业建筑，2003，（1）．
[4]张华丰．用荷载传递法分析水泥搅拌桩的有效桩长[J]．山西建筑，2008，（26）．