深层水泥搅拌桩施工技术及质量控制
【关键词】：软基处理、深层水泥搅拌桩、施工控制。
1、概述
深层水泥搅拌桩(Deepcementmixingpile简称DCM))因具有施工时无振动无噪声、无泥浆废水污染、无大量废土外运、土体扰动小、施工速度快、造价较低等特点,在我国软土地区地基加固、基坑维护等工程中得到了广泛应用。深层水泥搅拌桩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，使软土固结硬化而提高地基的强度。这种方法适用于软土处理，处理效果显著，处理后可以很快投入使用。
2、加固原理
通过土和水泥水化物间的物理化学作用，形成有一定强度和渗透性较低的水泥土固结体。当水泥浆与软粘土拌和后，水泥颗粒表面的矿物很快与粘土中的水发生水解和水化反应，在颗粒间生成各种水化物。这些水化物有的继续硬化形成水泥石骨料，有的则与周围具有一定活性的粘土颗粒发生反应，通过离子交换或团粒化作用使较小的土颗粒形成较大的土团粒。通过凝硬反应，逐渐生成不溶于水的稳定的结晶化合物，从而使土的强度提高。水泥水化物中游离子的氢氧化钙能吸水和空气中的二氧化碳，发生化学反应,形成不容于水的碳酸钙,这种反应也能使土的强度增加。
3、试桩
试桩通常是确定施工数据最有效、最准确的途径。首先要通过试桩来确定以下几组数据和参数：
（1）、确定灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间。
（2）、确定搅拌下沉、提升速度以及重复搅拌、下沉提升速度；确定工作压力。
（3）、确定灰浆的水灰比。
（4）、根据单桩承载力试验确定施工掺入比。
（5）、校核复合地基承载力。
深层水泥搅拌桩试桩一般分两部分进行检测：单桩承载力试验和复合地基承载力试验。试验数据以单桩承载力为准，复合地基承载力试验为校核。单桩承载力试验试桩桩位一般采用“一”字行布置；复合地基承载力试桩桩为采用正三角形布置。为节约成本可取一根试桩作为两种检测方式的公用桩。
4、施工工艺流程
5、施工控制要点
深层水泥搅拌桩质量控制应贯穿施工全过程，应坚持全过程的施工监理。施工过程中随时检查施工纪录和计量纪录，并对照规定的施工工艺对每根桩进行评定。检查重点是：水泥用量、转杆转速、搅拌提升和下沉速度、停浆处处理方法和单桩施工时间等。主要有以下几个控制点：
（1）、施工准备阶段，应对原材料质量、计量设备、搅拌叶片的伸展直径和机械性能进行检查。
（2）、施工前应检查桩位放样，其允许偏差应控制在±50mm。
（3）、施工中应检查机架的垂直度、机架底盘的水平度、水泥浆比重、搅拌机提升和下沉速度以及钻机下沉最后30s的电流和钻进速度等。
（4）、单桩施工完毕后应对桩位偏差、桩径、单桩水泥用量以及单桩施工时间进行检查。其桩位偏差不大于±50mm，单桩和单桩水泥用量不小于设计值。
6、质量检验
(1)、检验方法：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。
a、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。
b、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。
c、水泥搅拌桩成桩28天后，用钻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。钻孔取芯频率遵循设计要求，如设计无特殊要求则遵循现行施工规范。
d、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。
e、在特大桥桥台或软土层深厚的地方，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。
(2)、外观鉴定
a、桩体圆匀，无缩颈和回陷现象。
b、搅拌均匀，凝体无松散。
c、群桩桩顶齐，间距均匀。
7、质量保证措施
（1）、技术交底
开工前向全体施工人员进行技术交底，使全体人员了解各自岗位上的职责和设计要求。
（2）、建立质量保证体系
建立施工质量保证体系，由项目经理对施工队负责人、台机长和施工人员一条线管理。（3）、严格控制水泥的质量
每批水泥必须有出厂合格证并抽样检验，经过检验合格后方可使用。制浆过程中发现结块现象停止使用，以保证水泥质量。
（4）、加强计量检查，保证每根桩的水泥掺入量满足设计要求做到一罐一桩。制备好的水泥浆不得离析、不得停置时间过长，超过2小时的浆液不得使用。
（5）、严格定位控制，桩位定位偏差不得大于5cm；桩体倾斜度小于1%。
（6）、每天定时对搅拌叶片进行测量。加强对搅拌叶片及输浆设备的维修，保证各种参数的稳定，土体搅拌均匀，浆量输足。
（7）、前台操机与后台供浆密切配合，联络信号必须明确。前台搅拌机喷浆贯入速度和提升速度必须符合已定的施工工艺，后台供浆必须连续，一旦因故停泵，必须立即通知前台，为防止缺浆和断浆，应将搅拌机提升至停浆点上0.5米。待恢复供浆后再下沉搅拌浆。