三轴水泥搅拌桩在淤泥质土中的施工质量控制

三轴水泥搅拌桩在淤泥质土中的施工质量控制

摘要：在软土地层的深基坑支护工程，往往面临着要确保安全、方便施工、及施工质量等诸多因素。因此结合工程实例，采用钻孔灌注桩加三轴水泥搅拌桩止水的围护方式，体现了淤泥质土层中三轴水泥搅拌桩的施工过程中质量控制和质量检测，具体内容包括该项工程的地质条件，施工工序，质量控制中的施工准备、施工过程等，并对施工过程中常见问题提出了具体的处理意见，叙述了质量检验的结果。 关键词：三轴水泥搅拌桩；质量控制

Abstract: in soft soil deep foundation pit engineering, often face to ensure safe, convenient construction, and construction quality and other factors. Therefore, in combination with the project example, method of bored piles with three axis of cement mixing pile water retaining, reflects the quality control and construction process of silt soil in three axis of cement mixing pile in the detection, the concrete content includes geological conditions, the project construction process, construction preparation, quality control in the construction process the views of the treatment, and put forward the common problems in the construction process, the quality inspection resul Keyword: soil-cement pile mixed by three shafts; quality control

1 工程概况

某工程地下室基坑轮廓线面积为23458.4m2，周长为634m。场地±0.00=5.70m

场地自然地坪标高为-0.3m，主要由2幢13层高层、2幢11-12层高层及相关3层裙楼、1幢2-4层4S店组成，场地大部分地段设地下2层（埋深约10.30m），4S店范围内设地下1层（埋深约6.40m），基础形式拟为桩基础。基坑西侧和南侧坑外为道路，路边下分布有通信电缆、电力管线、自来水管、燃气管、雨水管、污水管；基坑北侧为现场临时办公及宿舍区；基坑东侧为相邻施工工地。

基坑围护结构主要采用钻孔灌注桩结合钢筋砼支撑支护结构，以三轴水泥搅拌桩作为止水帷幕的形式（见剖面图一）。三轴水泥搅拌桩采用?650@450，搅拌桩采用标准连续方式施工，搭接形式为全断面套打，桩的搭接长度为200mm，、采用强度等级为42.5普通硅酸盐水泥，水灰比

为1.5，水泥掺入量为20%。

剖面图一

2 工程地质条件

根据岩土工程勘察报告，场地地理位置隶属于杭嘉湖平原，地质成因为第四纪滨海相沉积平原区，地貌单元单一，拟建场地的3-1层淤泥质粘土，厚度为8.00-11.00m之间，属于本基坑的主要影响土层，且含水量高、孔隙比大，土体强度低，极易发生蠕变。基坑开挖涉及范围内的土层情况详见表1。

表1 土层物理力学参数表 土层 1杂填土 2粉质粘土杂2.14-4.94m 粉土 3-1淤泥质粘8.00-11.00m 土 3-2淤泥质粉7.00-10.40m 质粘土 18.0 10 12 40.3 灰色，流塑，饱和 17.9 8 10 41.9 灰色，流塑，饱和 18.9 13.5 17 32.7 局部软塑状，饱和 层厚/m 1.1-4.5m 重度/KN/m 18 3φ/° 12 C/kPa 8 含水量 描述 杂色，松散 灰黄色，下部偶见灰色，可塑， 2

3 施工过程

正循环钻进至设计要求深度 施工准备 钻机就位、调平 提升搅拌头到无障碍高度 反循环提钻并喷水浆至预定的停浆面 打开注浆泵，开始喷水泥浆 4 质量的控制

4.1 施工准备

为确保三轴水泥搅拌桩的质量，首先要保证所用水泥的质量和数量，在施工前按照要求进行水泥原材料的复试，复试结果合格后进场使用，本工程水泥的品种为42.5普通硅酸盐水泥，按照设计要求水泥的掺入量为20%,并根据实际土质的容重（按照1800kg/m3）计算出每延长米的水泥用量为120kg。施工用水使用自来水，水泥浆液的水灰比为1.5，要求调制的水泥浆具有较好的流动性和和易性。 4.2 试打桩记录

根据本工程土质的实际情况，为大范围施工作业提供第一手的首次施工参数资料，进行试桩作业，在现场具有代表性的区域选择3根进行试桩，确定试桩转进速度为1.0m/min，提升速度为2m/min，桩底需重复搅拌注浆，桩底停留搅拌时间为30s，喷浆压力为0.45-0.55MPa，停浆面标高为设计桩顶标高以上50cm。 4.3施工过程

①水泥用量的控制：桩体每米水泥烦人用量是确保桩体强度的关键，为确保桩体水泥掺入量达到设计要求，机械配备电脑记录仪，同时现场配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目部质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求，同时得控制水泥浆液的注入量，过多时由于搅拌桩中的含水量增多，反而会降低强度和防水性能。制备好的水泥浆不得有离析

3

现象，停置时间不得超过2小时，若停置时间过长，不得使用。

②注浆压力控制：注浆压力大小直接影响到水泥浆与土体的搅拌的均匀性及搅拌桩的强度及防水性能。注浆压力过小，影响桩机的转进速度；注浆压力过大，水泥浆液的注入量增大，浆液过多时由于搅拌桩中的含水量增多，反而会降低搅拌桩的强度和防水性能，本工程施工过程中采用流量泵控制喷浆的速度，注浆泵出口压力保持在0.45-0.55MPa。

③搅拌桩垂直度的控制：为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等和机械上的表盘来进行双重控制，把桩机的垂直度控制在≤1%的范围内。

④桩机搅拌和提升速度的控制：

搅拌和提升速度控制是确保桩身搅拌均匀和水泥用量达到设计要求的关键所在，在桩底部分重复搅拌注浆，控制桩机的提升速度，不宜过快，避免出现真空负压，孔壁塌方等现象；提升速度过快还会导致水泥浆与土体搅拌不均匀，影响到搅拌桩的强度。

⑤三轴搅拌桩施工顺序

根据本工程土质情况，以淤泥质粘土为主，三轴搅拌桩施工顺序均采用以下方式施工，即单侧挤压式（顺打施工）,这种方式对于软弱的淤泥质土层,可减少偏钻，以确保搅拌桩连续性及止水效果。

⑤停浆处理：施工过程中因故停浆，宜浆搅拌机下沉至停浆点以下1.0m出空转，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过半小时，以防止浆液硬结堵管，宜先拆卸输浆管路，进行清洗。

⑥冷缝处理：相邻搅拌桩施工间隔时间不大于12h，否则认为出现冷缝，当出现冷缝时必须采取补救措施，采取在原位补2根水泥搅拌桩，进行对水泥搅拌桩接头的加固，施工过程中

4

确保搅拌的均匀性及水泥掺入量符合设计要求。

⑦搭接长度：本工程三轴水泥搅拌桩的搭接长度为200mm，施工过程中必须保证其搭接长度，以符合水泥搅拌桩交界处桩体的抗渗透性能。

5 质量检测

钻孔取芯检验主要用于三轴水泥搅拌桩的桩身强度是否满足设计要求，检测桩身缺陷及其位置，判定桩身的质量。钻孔取芯检验桩数量为总桩数的2%,且不少于3根，每根桩的取芯数量不宜少于5组，每组不宜少于3件试块。取芯的桩位选择在桩径的1/3位置处，一般桩应按照比例随机抽取，且分部基本均匀，对怀疑有问题的桩及结构设计为关键部位的桩应重点抽取。取芯检验不合格的桩应在其附件加倍进行取芯检验，以判断是否为个别现象，如仍出现不合格桩。则应查清范围，采取必要的补救措施。本工程从取芯情况来看，桩长都达到了设计要求，桩身水泥灰含量适中，搅拌均匀，芯样成块状，胶结良好，无侧限抗压强度达到设计要求的1.2MPa。

6 结语

三轴水泥搅拌桩在软土基础中处于重要地位，三轴水泥搅拌桩的施工质量直接影响到整个基坑的止水效果乃至直接影响到整个基坑的安全性，该工程在水泥龄期达到要求后进行基坑开挖，满足设计要求，支护效果良好，基坑边基本没有渗水现象，在雨天排除表面水后，基本能够满足砖胎膜、垫层浇筑作业，在天气晴朗，由于淤泥质土经太阳晒后，土质较硬，加上三轴止水帷幕的效果良好，在地下室二层施工非常顺畅，；极小部分有渗漏水现象，主要是施工过程中对三轴水泥搅拌桩接缝处理不到位，及水泥浆配比中水泥掺量不符合要求，上部杂填土层存在部分表面水，通过接缝缺陷渗入基坑内，对于渗漏点位项目人员已进行一定疏导、砖块填补及排水措施，总体来说基坑止水效果良好，同时展现出三轴水泥搅拌桩作为围护结构止水帷幕在淤泥质土层中的实用性（淤泥质土透水性差，加上三轴水泥搅拌桩止水帷幕，更加有利于基

5

坑边的止水效果），而且施工周期短，对环境污染小、造价低，但在施工中应重视质量的控制，这样才能更好的发挥出其优点及效果，同时具有广泛的应用前景。

参考文献

[1]水泥搅拌桩喷浆法加固软土地基施工技术.科技信息-建筑与工程，2008年第2期. [2]水泥搅拌桩在内河重力式码头施工中的质量控制.浙江建筑，第29卷，2012年第1期 [3]SMW工法在软土深基坑支护中的设计与应用.浙江建筑，第29卷，2012年第10期 [4] JGJ/T199-2010型钢水泥土搅拌技术规程.北京：中国建筑工业出版社，2010

6

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c4kd.html