论文部分内容阅读
摘要：水泥深层搅拌桩是进行软基处理的一种有效形式。本文介绍了水泥深层搅拌桩施工中施工工艺流程、质量问题原因及防治措施。
关键词：工艺；质量问题原因；防治措施
1．前言
深层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。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
2．施工准备
2.1 深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
2.2 水泥搅拌桩应采用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
2.3 水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
2.4 水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
3．施工工艺流程
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。
4．质量问题原因分析及控制措施
4.1深层搅拌桩喷粉量不足
(1)质量问题及现象
粉喷桩和旋喷桩均是对软土地基深层加固的有效方法，由于加固料（粉体固化剂和浆液固化剂）的喷入剂量达不到设计要求，使得桩体强度达不到设计要求。
（2）原因分析
①由于机械的故障出现在喷射浆液或粉体时出现停顿。
②在喷射过程中，钻头提升速度过快，整体喷粉（浆）不足。
③由于机械操作人员的失误，在浆液、粉体还没有进行喷射时就提升了钻头。
④粉体受潮结块以及浆液中含有块状体，致使喷口变小，喷射不畅。
⑤粉体中含有杂质，浆液的浓度不够。
（3）预防措施
①每个工作班开工前认真检查设备，特别是检查空压机运行状况，输气管道的密封情况，以及对喷嘴进行清理，
②在操作过程中，随时记录压力、喷入量、提升速度等有关资料，随时进行检查分析，发现喷入量不足时，立即进行下沉复喷。
③严格检查粉体（水泥、石灰粉）的质量及液浆的浓度，不得使用过期、受潮变质的材料。
④使用可以自动记录喷入量的设备，记录喷入量和喷入总量。
⑤施工人员不得无故在喷射过程中停机， 严禁在没有喷射的情况下进行钻杆提升。因停电或机械故障等中断喷浆时，应采取复钻措施，复钻时桩身要与中断的成桩重叠不小于1m。
4.2深层搅拌桩强度不均
（1）质量问题及现象
在对成桩进行强度检查时，往往会发现一些桩体的强度很不均匀，尽管有的部位（深度层次）强度很高，但是有的部位强度达不到设计要求，只好在其临近进行补桩处理。
（2）原因分析
①由于软土层各层的密度不同，虽然钻头的钻进速度和提升速度均衡，但是粉体或浆液的喷入量却不同。
②软土层的各层密度尽管一样，但是钻头的提升速度控制的不均衡，致使粉体或浆液的喷入量不同。
③输入粉体或浆液的管道有轻微的堵塞，造成气压不稳定，从而使得粉体或浆液的流量不稳，时高时低，从而强度不均匀。
④机械故障或停电的原因出现中间停頓，或是机械带病作业在控制环节上失去均衡。
⑤浆液浓度不匀，粉体质量不纯或变质。
(3)预防措施
①开始施工前，对机械各部进行详细的检查，不得使用带病机械进行作业。
②对所要处理的软土层各层密度情况详细掌握，控制好不同密度层次的粉体或浆液的喷入量，不可笼统地控制匀速提升钻头。
③严格控制原材料的质量和浆液的浓度。
④杜绝使用过期、受潮变质的材料。
⑤在喷入过程中，仔细观察和记录气压和喷入量的情况，有问题要及时复喷。
4.3.深层搅拌桩断桩
（1）质量问题及现象
对已经处理完毕的桩体进行质量检查，出现桩体在一定深度层次上没有强度。
（2）原因分析
① 在喷粉或喷液时，出现粉体或浆液已经没有而继续进行喷入施工。
②粉体或浆液输送管道堵塞没有及时发现而继续施工。
③钻头喷孔堵塞而造成喷粉或喷浆中断。
④提升钻头过快，造成喷入量的断续。
⑤所喷入的粉体或浆液质量有问题或纯度不够或是过期变质，不能起到固化作用。
⑥喷入过程中由于机械出现故障而停顿时间过长。
（3）预防措施
①施工前对机械及管道进行详细检查，确保施工正常连续进行。
②严格检查控制粉体质量和浆液的浓度与质量。
③杜绝使用过期、受潮变质的材料。
④正式施工前进行试桩施工，确定各项技术参数，并经设计、质检部门签字认可，作为施工的依据。特别是要确定不同深度的钻头提升速度。
⑤保证粉体或浆液的储备量。
⑥经常检查钻头，磨损严重时易于堵塞，要及时更换。
⑦软土层中有粘土层时，在钻进和提升钻头时，严格控制速度，逐步缓慢提升，保证将粘土搅碎并拌和均匀。
5．质量检验
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。
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。
6．结束语
水泥搅拌桩处理软土地基是一种行之有效且广泛应用的工艺手段，与其他软基处理手段相比，具有施工方便、工期短、工后沉降小等显著优点。但从其设计方法及施工质量管理来看，技术难度比较大，如果掌握不好，极易出现偏差，且因其为隐蔽工程，易于留下后患。因此必须采取有针对性的质量控制措施，才能有效地保证施工质量。
关键词：工艺；质量问题原因；防治措施
1．前言
深层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。如何有效地控制深层水泥搅拌桩的成桩质量，确保软基处理的效果是我们在工程实践中探索的一个课题。
2．施工准备
2.1 深层搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍（包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘土，不得回填杂土。
2.2 水泥搅拌桩应采用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送中心试验室或监理工程师指定的试验室检验。
2.3 水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。监理工程师每天收集电脑记录一次。
2.4 水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
3．施工工艺流程
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。
4．质量问题原因分析及控制措施
4.1深层搅拌桩喷粉量不足
(1)质量问题及现象
粉喷桩和旋喷桩均是对软土地基深层加固的有效方法，由于加固料（粉体固化剂和浆液固化剂）的喷入剂量达不到设计要求，使得桩体强度达不到设计要求。
（2）原因分析
①由于机械的故障出现在喷射浆液或粉体时出现停顿。
②在喷射过程中，钻头提升速度过快，整体喷粉（浆）不足。
③由于机械操作人员的失误，在浆液、粉体还没有进行喷射时就提升了钻头。
④粉体受潮结块以及浆液中含有块状体，致使喷口变小，喷射不畅。
⑤粉体中含有杂质，浆液的浓度不够。
（3）预防措施
①每个工作班开工前认真检查设备，特别是检查空压机运行状况，输气管道的密封情况，以及对喷嘴进行清理，
②在操作过程中，随时记录压力、喷入量、提升速度等有关资料，随时进行检查分析，发现喷入量不足时，立即进行下沉复喷。
③严格检查粉体（水泥、石灰粉）的质量及液浆的浓度，不得使用过期、受潮变质的材料。
④使用可以自动记录喷入量的设备，记录喷入量和喷入总量。
⑤施工人员不得无故在喷射过程中停机， 严禁在没有喷射的情况下进行钻杆提升。因停电或机械故障等中断喷浆时，应采取复钻措施，复钻时桩身要与中断的成桩重叠不小于1m。
4.2深层搅拌桩强度不均
（1）质量问题及现象
在对成桩进行强度检查时，往往会发现一些桩体的强度很不均匀，尽管有的部位（深度层次）强度很高，但是有的部位强度达不到设计要求，只好在其临近进行补桩处理。
（2）原因分析
①由于软土层各层的密度不同，虽然钻头的钻进速度和提升速度均衡，但是粉体或浆液的喷入量却不同。
②软土层的各层密度尽管一样，但是钻头的提升速度控制的不均衡，致使粉体或浆液的喷入量不同。
③输入粉体或浆液的管道有轻微的堵塞，造成气压不稳定，从而使得粉体或浆液的流量不稳，时高时低，从而强度不均匀。
④机械故障或停电的原因出现中间停頓，或是机械带病作业在控制环节上失去均衡。
⑤浆液浓度不匀，粉体质量不纯或变质。
(3)预防措施
①开始施工前，对机械各部进行详细的检查，不得使用带病机械进行作业。
②对所要处理的软土层各层密度情况详细掌握，控制好不同密度层次的粉体或浆液的喷入量，不可笼统地控制匀速提升钻头。
③严格控制原材料的质量和浆液的浓度。
④杜绝使用过期、受潮变质的材料。
⑤在喷入过程中，仔细观察和记录气压和喷入量的情况，有问题要及时复喷。
4.3.深层搅拌桩断桩
（1）质量问题及现象
对已经处理完毕的桩体进行质量检查，出现桩体在一定深度层次上没有强度。
（2）原因分析
① 在喷粉或喷液时，出现粉体或浆液已经没有而继续进行喷入施工。
②粉体或浆液输送管道堵塞没有及时发现而继续施工。
③钻头喷孔堵塞而造成喷粉或喷浆中断。
④提升钻头过快，造成喷入量的断续。
⑤所喷入的粉体或浆液质量有问题或纯度不够或是过期变质，不能起到固化作用。
⑥喷入过程中由于机械出现故障而停顿时间过长。
（3）预防措施
①施工前对机械及管道进行详细检查，确保施工正常连续进行。
②严格检查控制粉体质量和浆液的浓度与质量。
③杜绝使用过期、受潮变质的材料。
④正式施工前进行试桩施工，确定各项技术参数，并经设计、质检部门签字认可，作为施工的依据。特别是要确定不同深度的钻头提升速度。
⑤保证粉体或浆液的储备量。
⑥经常检查钻头，磨损严重时易于堵塞，要及时更换。
⑦软土层中有粘土层时，在钻进和提升钻头时，严格控制速度，逐步缓慢提升，保证将粘土搅碎并拌和均匀。
5．质量检验
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。
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。
6．结束语
水泥搅拌桩处理软土地基是一种行之有效且广泛应用的工艺手段，与其他软基处理手段相比，具有施工方便、工期短、工后沉降小等显著优点。但从其设计方法及施工质量管理来看，技术难度比较大，如果掌握不好，极易出现偏差，且因其为隐蔽工程，易于留下后患。因此必须采取有针对性的质量控制措施，才能有效地保证施工质量。