水泥搅拌桩在道路软基施工质量控制探讨
摘要：在路桥施工中，软基处理一直是个难点。水泥搅拌桩是一种广泛而有效的软基加固技术，可以大大提高地基承载力。但由于水泥搅拌桩数量多，并具有隐蔽性，其施工质量控制显得尤为重要。本文重点探讨了软基处理中水泥搅拌桩施工质量控制问题，以确保了工程加固质量。
关键词：水泥搅拌桩,软基处理,施工工艺,质量控制
随着道路建设事业的蓬勃发展，在路桥施工中发现的问题也越来越多，其中软土地基的处理一直是个难点和重点。水泥搅拌桩技术是利用水泥作为固化剂的主剂，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。该法加固效果好、速度快，可以最大限度地减少地基工后沉降。但是由于地质情况复杂，施工环节较多，施工机械性能及操作人员素质参差不齐，管理人员缺乏控制经验，使得实际处理效果很让人担心。因此，加强水泥搅拌桩的质量控制具有十分重要的现实意义。
1 工程概况
某道路工程，是一条重要的交通枢纽，道路总长1.918km，分两个标段。软基是本工程路段内存在的不良地质主要现象。设计要求路基采用水泥搅拌桩+级配碎石垫层进行处理，水泥搅拌桩桩径50cm，三角形布置，桩间距1.5～1.3m，桩顶设置50cm厚的级配碎石垫层。全线需要处理的软基长度约1.9Km，软土厚度达3m以上。要处理的软基深度在8～17m 之间，水泥搅拌桩应打透软土层并进入硬层0.5m。
2水泥搅拌桩的施工过程
2.1施工前准备工作
(1)人员准备：应该按着要求组织有相关技术能力的人员，同时管理人员、技术负责人和技术人员要有责任心，都必须到现场各施其责，要有丰富的施工经验，要持证上岗。
(2)机械准备：要适用符合要求的施工机械，每台搅拌机必须配备注浆自动记录仪，施工单位要每台桩机设备及仪表进行自检自纠，经业主或监理单位检查合格后才能进场。
(3)材料准备：选用工程要求的水泥和加固剂等原材料，选用前一定要按着相关设计要和试验规范对水泥和胶沙进行强度、安定性、细度和凝结时间等指标进行试验，试验合格后方可投入使用。
(4)场地准备：水泥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。
(5)试桩准备：通常情况下水泥搅拌桩搅拌的的均匀度随着次数的加多而提高，可是次数过多会造成施工工期的延长，对像本工程实例一样工期紧的情况下有可能耽误工期。所以通过试桩来确定最佳搅拌次数、水泥浆的水灰比、泵送和压力等参数，并且还可以掌握搅拌机钻进速度、提升速度和复搅深度等，确定合理的工艺流程，为下一步搅拌桩的大规模施工提供依据，试桩能有效提高工程质量和施工速度。
2.2施工工艺流程
水泥搅拌桩的施工工艺流程大同小异，结合本工程实例总结如下施工工艺流程：地面清理→布设桩位→对搅拌机进行定位调平→搅拌机正钻下沉至设计深度→配制水泥浆→先打开注浆泵，然后反转均匀提升钻机→第一次喷浆搅拌提升边喷浆边提升→重复搅拌喷浆→重复反转至设计加固高度→均匀提钻→成桩结束→移至下一桩位。
2.3施工注意事项
(1)施工的喷浆过程不能中断，也要保证整个桩体的均匀性，还有桩体一定要进入到持力层0.5m以上;
(2)水泥的单位体积消耗量一定要到达在设计要求，如果喷浆量不足，要及时对原桩复钻复喷;
(3)搅拌桩的垂直偏差不能超过1.5%，桩位偏差不超过5cm，可以通过在钻杆顶挂吊锤这项措施来实现此项控制;
(4)在桩体检测合格后一个月以上才能进行填土;在桩顶上面铺设一层厚30cm的碎石，以此来增加承载力，
(5)注意施工过程的安全，所有施工及工作人员都应该在安全距离之外，另外由于是不间断施工容易造成施工人员疲劳，有可能因此出现施工安全事故。
3 水泥搅拌桩质量控制
3.1 质量控制要求
(1)对成桩28d后的搅拌桩采用复合地基静荷试验，复合地基承载力应不小于设计值120kPa，检查数量为施工段总桩数的0.5%。
(2)对成桩28d后的搅拌桩采用单桩载荷试验，单桩承载力应不小于设计值12kN，检查数量为施工段总桩数的0.5%。
(3)对成桩28d后的搅拌桩进行钻孔取芯(桩身上中下段各取一组)检测桩身无侧限抗压强度试验，并了解桩身强度、完整性和桩长是否达到设计要求。检查数量为施工段总桩数的0.5%。
(4)对成桩7d后的搅拌桩，由施工单位进行开挖自检，各相关单位人员到场检查，观测桩体成型情况及搅拌均匀程度，测量成桩直径，并如实做好记录，检查数量为施工段总桩数的5%。
3.2 质量控制方法
质量控制主要是采取的是抽查方法，因为在软基处理的过程中桩基的数量往往是比较大，不可能每根桩基都进行检查，这样会影响工期，也会增加工作量，因此为了既能保证质量又能保证不耽误工期的最好办法是抽查。抽查按桩机编号随机抽查和按施工台班抽查两种方法相结合。抽查时做好抽查记录，包括桩编号、设计桩长、实际桩长、电流量等数据。
3.3 质量控制内容
质量控制内容比较多，并且可能因为具体工程情况不同而控制内容也有可能不一样，结合本工程实例，阐述下重点质量控制内容：
(1)施工单位管理人员是否到位，桩机操作人员是否持证上岗。
(2)机械及仪表运行是否正常。
(3)自动记录仪显示桩长与实测桩长是否一致。
(4)复搅深度、次数及提升速度是否符合要求。
(5)每盘浆液拌制水泥用量是否符合要求。
(6)施工与施工记录是否同步，记录是否完整、属实。
(7)水泥搅拌桩施工出现异常情况处理。
3.4 质量控制过程出现的问题
在本工程的质量控制过程中出现的主要问题如下：
3.4.1施工单位项目机构人员问题
(1)施工单位项目机构人员未按投标文件所承诺的人员配备齐全到位。
(2)施工单位工程技术负责人未按着要求到工地，施工技术人员未按着要求到现场控制施工参数的实施，桩机操作人员没有持证上岗。
(3)工程技术负责人未对工人进行详细交底。
3.4.2施工机械问题
(1)电流表、压力表、自动记录仪等在运行中有个别出现故障。
(2)自动记录仪显示桩长与实测桩长有个别出现不一致。
(3)现场水泥搅拌桩桩机钻头没有根据设计图纸要求，整改为叶片三层，每层两片。
(4)施工单位没有对每台桩机设备及仪表进行自检自纠。
3.4.3施工工艺
(1)施工人员对施工记录不及时，对电流数据变化未认真观察，施工记录与施工应同步，记录不完整属实。
(2)施工单位没有严格按设计及配合比试验报告的要求控制水灰比，并检查每盘浆液密度。
(3)施工过程中，没有提供水泥喷浆段浆量公式、计算过程及结果，应该同时由工程技术负责人审核签字，并报监理工程师审查。
(4)喷浆灌浆量及段浆量等参数没有按要求注明在标牌上，挂设在现场。
(5)不是所有桩机配备有桩位图，且每打完一根桩在桩位图上标记出来。
3.4.4对试打工程桩成桩28d后抽查检验
(1)单桩载荷试验共选5根，已检测4根完成，部分不合格，单桩承载力设计值≥12KPa，试验结果最小值14kPa，最大值25kPa。
(2)钻孔取芯检测共选5根，已检测4根完成，部分芯样呈碎状，部分未取出，局部芯样未凝结。
(3)复合地基承载力试验共选6根，承载力设计值≥120kPa，已检测1根完成，结果合格。
3.5 质量控制过程出现的问题处理
(1)施工单位管理人员未到位，桩机操作人员未经考核合格持证上岗的，发出监理工程师通知单责令施工单位改正。
(2)出现机械及仪表故障时，要求该机立即停工，该桩应重新施工，仪表应重新检定合格后方可使用。
(3)自动记录仪显示桩长与实测桩长不一致时，该桩机在该时段施工的桩长按最小长度计算。
(4)复搅深度、次数及提升速度不符合要求时，发出监理工程师通知单责令施工单位改正。
(5)随机抽查每盘浆液密度，当拌制水泥用量不符合要求时，发出监理工程师通知单责令施工单位改正。
(6)水泥搅拌桩施工与施工记录未同步，或桩编号、设计桩长、实际桩长、电流量、成桩时间、喷浆量等数据未记录完整的，发出监理工程师通知单责令施工单位改正。每台桩机必须配有桩位图，每打完一根桩在桩位图上标记出来。
(7)水泥搅拌桩施工出现实际桩长大于设计桩长1m以上，或小于设计桩长很多，以及出现其他异常情况时，必须及时通知监理、业主、设计及勘察等单位处理。
4 结语
综上所述，与其它软基处理手段相比水泥搅拌桩处理软土地基虽然具有施工方便、工期短、工后沉降小等显著优点，但其施工质量控制的好坏对工程整体影响非常大。因而水泥搅拌桩施工中要紧抓施工环节，采取有针对性的质量控制措施，质量控制必须贯穿于施工的全过程，只有这样才能有效地控制水泥搅拌桩桩体质量，达到工程预期效果。
参考文献
[1] 王晓东，公路软基处理水泥搅拌桩的施工质量控制及检测[J]交通标准化，2011.11
