高层建筑中水泥土搅拌桩的应用及质量控制

郭志伟

摘要：本文结合笔者实际参与的瑞安外滩印象工程，在分析了软土地基的问题同时，如何运用水泥搅拌桩加固软土的问题，具体来讲，分别对施工前的准备、施工的流程步骤、施工中应当注意的问题及相关质量控制手段这几个方面进行了探讨，望本文对同行们今后的施工能有些许参考作用。

关键词：水泥搅拌桩软土 施工

Abstract: this paper combining the actual participation in the Ryan bund impression project, in the analysis of soft soil foundation problems at the same time, how to use the cement mixing pile reinforcement of soft soil problem, specifically respectively, the construction preparation before, construction process steps, construction should be noticed and related quality control means that a number of Suggestions, hope this paper in the future construction of colleagues can have some reference function.

Keywords: cement mixing pile soft soil construction

中图分类号：O213.1文献标识码：A 文章编号：

随着社会的不断发展，我国城市化推进速度步步加快，建筑事业也随之获得了腾飞，而我国幅员辽阔，各种地质情况更是复杂难明，种类繁多，这就决定了城市中的建筑必然很多要面对软土地层，这种地质条件下，一般都需要对其进行加固，而水泥搅拌桩技术较为成熟，造价成本相对不高，因而被广泛应用在城市建筑及一些路基桥基的加固，本文试就这类情况结合其在瑞安市外滩印象工程中的应用，对水泥搅拌桩的施工技术、质量控制技术及相关注意事项进行一些有启发意义探讨。

1工程概要

瑞安市外滩印象工程，其占地面积约130亩，主要建筑达30层，高100米，是由5幢高层和26幢3层排屋组成，总地下室面积约为6万平方米。工程所在地西面为飞云江畔，北面是天瑞路，东面是已经建好的高层建筑，南面毗邻高新路。总体来讲，基坑周边存在的保留建筑物不多，但由于靠近江边，为软土地质，且天瑞路下设有较多市政管线，包括煤气、电力、信息等诸多未知管线，是本工程的重点保护对象。

2地质条件

拟建场地地貌单元为飞云江东岸I级阶地，地层大多由于飞云江冲积、洪积作用而产生，在预计勘察平面及深度范围内，场地地基土沉积时代及成因类型自下而上依次为：第四系上更新统河流相冲、洪积层，以第⑩层中砂层底为界，本次勘察未揭穿该层；第四系全新统中、早期河流相冲、洪积层，以第④层粉土的层底为界；第四系全新统人工堆积物，以第①层杂填土的层底为界。拟建场地内的地下水稳定水位埋深在2.10 m~5.20 m范围内，地下水主要类型为孔隙潜水（上部首层）及承压水（首层以下）。

场地土层分布及主要物理力学性质见表1：

表1.场地土层分布及主要物理力学性质

3 水泥搅拌桩施工前准备工作

3.1施工机械的选配

目前，在实际大型工程应用中，水泥搅拌桩施工机械以武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机和上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机两种为主。本工程中采用第二种机械，虽然由于机械行走部分用的是轴管，对于机械的移动不是很方便，但可以使用枕木铺垫来实现其移动调平需要。机械的下钻速度受卷扬机转速控制，当地层有局部硬层时，可以通过增加属相破土刀片数或增加动力头重量来解决这个问题，此机械的垂直度控制较难，需要格外注意。

3.2施工场地及其他准备

（1）场地的平整是一个工程质量过硬的基本之所在，对水泥搅拌桩的影响也是相当大的。场地不但要平整而且侧边处要开挖排水边沟，保证场地不积水，这样才能为给桩机班组创造出好的施工环境；

（2）当场地有沟塘回填路段时，要注意回填土应该分层处理，每层填厚不得大于50cm，压实度须大于70%，且小于85%，这样有利于保证水泥搅拌桩的成桩效果；

（3）准备工作还应该建好水泥库，水泥库净面积须大于42平方米。同时，水泥最大库存量不得小于80吨，这样就可以保证水泥的检验周期，并且能够防止由于雨季而导致的水泥进场困难，从而避免停工的情况出现；

（4）在准备机械的安装时，要保证先在桩机的井架上，画出每米的深度标示线，并准确标示出“零”起点的位置，标零时要在钻头落地的情况下进行；

（5）安装机械时，将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个，要求在井架的侧面和正面挂上垂球，用标记笔标示出垂球的中心位置。

4 现场施工流程及要注意的问题

4.1施工工艺

①定位→②预拌下沉→③制备水泥浆→④提升喷浆搅拌→⑤重复搅拌下沉至设计加固深度→⑥根据设计要求，喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面→⑦关闭搅拌机械→⑧清洗→⑨移位。

4.2水泥搅拌法的施工步骤

①搅拌机械就位、调平→②预搅下沉至设计加固深度→③搅拌提升直至预定的停浆面→④重复搅拌下沉至设计加固深度→⑤根据设计要求搅拌提升直至预定的停浆面→⑥关闭搅拌机械。

4.3施工中注意的问题

(1)桩机钻头应安装至少6个横向搅拌刀片，这是为了保证桩体搅拌的均匀性。并且每个横向刀片上要求安装l至2个竖向搅拌刀片，其规格：长度大于5cm，宽度不小于2cm，这样才能同时保证桩体的竖向搅拌效果；

(2)安装及施工时，一定要在桩机井架的侧面和正面吊挂垂球，其质量不小于2kg，这样才能有效防止施工时桩机倾斜。否则很容易导致最终检测时，桩体无法检测到底，这样的后果几乎是毁灭性的，桩体质量哪怕再好也是徒劳；

(3)为了每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足且水泥浆的配合比满足要求，可以再使用搅拌罐时在罐壁上标记出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。假如所施工的桩长度较为一致，这样就能使单根桩的水泥量是一次拌制或两次拌制，均匀性可想而知是有保证的。

(4)针对上海和宜兴产的STB-1型的桩机，施工时可以限定每延米的施工时间，这样也能保证成桩的均匀性。一般来讲，每延米施工时间可以控制为4分钟每米左右，当然，此施工时间是指在正常情况下，假如当地地质调教较复杂，则应该适当增加这个时间。

5 水泥搅拌桩的施工质量控制

5.1桩长、桩径、桩位的控制

桩长的控制一是要看表，二是要在钻机搭架上做出明显的标记。根据笔者的实际经验来讲，可以在设计桩长深度位置处及钻顶的位置处做上较为明显的标记，并最好写上相应数字来表明。桩径控制一般比较容易，只要不小于设计直径，经常检查钻头，一旦发现磨损并且磨损超限时，应该及时修正即可。桩位的控制主要是在前文所说的准备工作中，具体来讲也可以采用测量放样后放小钉子并且标记白灰点的方式，其重中之重是垂直度的控制，它是控制桩位的关键，而且桩的承载力受垂直度的影响很大，相当重要，应确保每隔一段时间就最好用吊锤球的方法检测一下垂直度。

5.2水泥剂量的控制

每台机械都可以配备电脑记录仪，固然在有些小工程中这仅仅是个装饰一样的鸡肋，但在较大型的工程中，起作用很重要，能够确保桩体水泥每米掺人量以及水泥浆用量准确满足设计要求。而且，现场应该用比重计测量控制水泥浆稠度，按照老师傅们的口诀就是：最好做到一桩一配浆，一桩一滑池(此池指灰浆池)。

此外，所有施工机械均应编号，同时将现场技术员、钻机长、现场负责人及水泥搅拌桩桩长、桩距等制成铭牌，悬挂在钻机处，这样是为了确保人员到位，责任到人。

5.3水泥搅拌桩的施工质量检验

水泥搅拌桩施工完一周后，技术人员应利用轻便触探的钻头，在搅拌桩身中心钻孔提取桩身水泥样本，首先观察颜色是一致与否，其次看是否存在未被搅勺的土团或水泥浆富集的“结核”，总的取样的桩数量保证在3％～5％左右，这样做，一是观察搅拌均匀程度，二是判断各桩段水泥土强度，并且应该将样本与室内试验结果进行对比，一旦发现不合格的工程桩，则需要根据具体情况进行加桩或补桩。

6结语

水泥搅拌桩属于隐蔽工程，其施工质量又很关键，一旦质量出现问题，便构成不好检查和补救的隐患，故而在其施工阶段就应该注意好以上这些问题，严格按照规范、步骤将质量控制到位。施工质量的控制是一项细致的技术工作，所以在过程中要求施工操作人员、技术人员及相关质量管理人员必须以高度的责任感和认真负责的态度做好自检、互检工作，并配合监理工程师，保证水泥搅拌桩工作质量和工程质量。

参考文献

[1]贺春玲.水泥搅拌桩检测问题探讨[J].工业技术.2007.(23).

[2]龚莉莉.水泥搅拌桩施工质量控制探讨[J].安徽水利水电职业技术学院学报.2007.(3)

[3] 王博,高有斌,王俊林.在高层建筑中水泥土搅拌桩的设计与应用[J]. 河南科学. 2005(05)

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。