湿喷桩的施工质量控制要点教学总结.doc

湿喷桩的施工质量监理控制要点

苏 州 建 设 监 理 有 限 公 司 □吕 治 刚
【摘要】目前，搅拌桩施工工艺已相对成熟和完善。水泥搅拌桩具有加固效果明显，且具有施工过程中无振动、无污染，对周围环境及建筑物无不良影响，经济廉价，施工简便等优点。但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识，其施工质量却越来越让人觉得难以控制。虽然施工单位、监理单位及建设单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度，但最终多数收效甚微，材料用量及施工质量等问题仍未得到解决。本文通过对软基加固施工过程中总结出的一些结论并加以整理，供同行参考。
【关键词】施工工艺、软土地基、泥浆比重、有效控制、成型时间、检测

水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，是软基处理的一种有效形式。基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，由于水泥掺量相对来说较少，它与混凝土硬化机理不同，水泥是在具有一定活性的介质—土的围绕下进行反应，硬化速度较慢，且作用复杂，水泥水解和水化生成各种水化合物后，有的又发生离子交换和团粒化作用以及凝硬反应，软土基础经处理后，加固效果显著，可很快投入使用。
水泥搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法两种。湿法以水泥浆为主，搅拌均匀，易于复搅，水泥土硬化时间较长；干法以水泥干粉为主，水泥土硬化时间较短，能提高桩间的强度，但搅拌均匀性欠佳，很难全程复搅。
1 电脑记录仪的选配 
从施工资料的规范化角度考虑，电脑打印的小票让每一根桩的施工资料清晰完整，给人一种安全的寄托。但从多年现场施工控制的感受来看，电脑只不过是一个摆设罢了，所有信息可随意更改，没有一点可信度。目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外，其他根本是一无是处。但如果真要让电脑起到一部分的控制作用，那就要注意选配电脑了：①首先要求电脑内的时间必须为北京时间，由厂家统一设定，不允许有自行调整的功能；②电脑必须取消存储功能,施工过程中采用实时打印，当下一根开始时上一根的资料自动消失；③确定该地质条件下，合理的工艺流程；④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条，不可私动。此目的主要是控制单桩施工时间、喷浆量、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。 
2 湿喷桩施工工艺及细节控制
2.1 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
高压泵注浆→反循环提钻并注浆→至地面以下30cm停止喷浆→重复搅拌下钻至设计深度→喷浆并反循环提钻至顶标高→成桩结束→下一根桩。

2.2 定位及放样都应在各参建方现场代表的见证下进行，因人工操作或仪器
问题难免会出现偏差，所以认真的复核工作很有必要，更不应被忽略。
2.3 钻进速度：V≤1.0m/min,提升速度: V≤0.8m/min， 现场转速控制起来
比较困难，可以对每根桩的总成型时间加以严控。钻进至设计深度或持力层后原地喷浆搅拌30秒再提升，提升喷浆过程中要保持连续喷浆，采用设计桩长和电流突变（进入持力层）双控。复搅原则上为桩身全长，但因机械或场地的限制很多施工单位很难做到，所以在第一次提升喷浆时必须要按规范操作，降低提升速度、喷浆量连续充足、搅拌均匀。
3 监理控制要点
3.1 试桩
深层搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时，应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。深层搅拌桩施工是将搅拌头将水泥浆和软土强制拌和，搅拌次数越多，拌和越均匀，水泥土的强度也超高。但是搅拌次数越多，施工时间也越长，工效也越低。不同地段具有不同的地质条件，为了克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果。在粉喷桩施工前进行工艺试桩就显得尤为重要，试桩的目的是：
（1）提供满足设计喷浆量的各种操作参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大 规 模施工。如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等。
（2）、验证搅拌均匀程度及成桩直径。
（3）、确定该地质条件下，符合质量要求的配合比。
（4）、确定该地质条件下，合理的工艺流程。
（5）、掌握水泥浆到达喷浆口的时间、搅拌机提升速度、复搅下沉、复搅提升速度等参数。
（6）、了解施工中冒浆情况及采用下沉喷浆和提升喷浆的不同效果。
（7）、确定进入持力层的判别方法。
为更科学的指导施工，监理人员必须严格控制湿喷桩试桩施工质量和真实性。现场工艺性试桩一般应在10根左右，在条件受限时，每种配合比不得少于2根，试桩施工段落最好选择在地质最差段落，以利于更好的控制后续施工。试桩检验可采取7天后直接开挖取出，或至少14天后取芯检测，以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。
3.2 水泥用量控制
根据工艺试桩确定的各种施工参数制定施工要点，必须严格遵守，作为后续
施工的技术参照指标之一。
（1）、某工程各项技术参数如下：水灰比为0.5，水泥用量为70kg/m，水泥浆液搅拌时间必须≥3分钟，水泥浆比重在1.72~1.78之间；下钻喷浆速度控制在1.0m/min之内；提升速度控制在0.8m/min之内；桩身垂直度≤1.5％；
（2）、进场的水泥单收集
3.3 时间控制
4 检测
4.1 施工单位技术控制措施
4.2 监理单位技术控制措施
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4、2、1施工准备阶段的检查
1）进场材料的检查
a、水泥采用强度等级为PO32.5，应对生产厂家进行考察、了解。材料应符合设计要求与技术规范的标准，供应量应能满足施工进度。
b、建立进场水泥批次、数量、出厂日期、检验批复文件的编号、现场存放地点以及相应所使用的施工路段的原材料台帐制度，要求现场监理签字确认
c、进场水泥要按规范要求存放和保管，要防潮、防雨，对受潮结块的严禁使用
d、建立各桩机的施工记录台帐，并随时检查及时签证，其统计数据用以对实际用量进行总量宏观控制。
2）对机械的检查
a、钻机上的电流表、电压表以及泥浆泵上的压力表是否能正常工作，否则要求重新更换；电子计量系统和计算机施工控制的设备，必须经过国家计量鉴定部门的鉴定，并逐机获得鉴定证书，关键设备上计量部门的鉴封应完整，
b、对检查合格的机组进行编号、挂牌，要标明钻机的编号、机长、质检员、技术员等相关内容。
c、施工前丈量钻杆的长度，并标上显著标志，以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度、保证设计桩长；钻头直径的磨损不得大于 20mm
d、为了保证施工过程中配合比的准确行，现场须配备泥浆比重计和台称，用以控制和检测浆体的质量
3）其它准备工作的检查
a、测量放样，清楚地下障碍，包括表层中的大石快及树根等杂物，对大型池塘先抽水清淤后分层填土并碾压至原地表标高；
b、完成水泥浆体配合比的室内实验，确定配合比；
c、 正式开工前要求先试桩。试桩的根数不少于5根，通过试桩的现场工艺实验，确定可以满足设计要求的施工参数，施工参数包括输浆走浆的时间、停浆时间、搅拌轴下钻、提钻的速度（档位）、电流值以及到达相对硬质层时电流突变的位置等；试桩时现场要有监理全过程旁站记录相关的施工参数
4、2 、2 施工过程中的控制
1）对承包人自检体系、质保措施的检查
a、检查施工工艺流程是否满足设计图纸和施工规范的要求，特别是注意打设深度和水泥用量的控制方法是否满足设计要求
b、检查承包人的自检体系，必须保证每台桩机、任何施工时间都至少有一名自检员在场，做好施工质量控制和施工记录
c、检查承包人的质量保证措施的落实，包括对进场材料的检查制度，保证现场施工质量控制，施工记录真实、及时、规范的制度，以及配合现场监理人员实施旁站监理的制度
2)对承包人施工工艺的检查
湿喷桩属隐蔽工程，故施工过程中，经理部质检及技术人员要参与各环节的管理，监理组实行全过程旁站。现场监理人员做好现场监理记录，并检查承包人施工管理人员和施工质检人员是否能跟班管理和及时处理问题，若未能落实质保措施，要责令整改直至下达停止该工班的施工。
a、定位
桩机到达指定桩位后对中，当地面起伏不平时，应调整桩机身，使设备保持水平搅拌轴呈竖直状态防止桩体倾斜；
b 、搅拌下沉
搅拌轴下沉过程中速度可由电流表的电流控制，工作电流不应大于额定的电流值，在正常工作时的电流值几乎为定值，当电流值突变时说明已钻到硬质层，再继续下钻50cm作为最后的桩长；
c、浆液的制备与输送。
按要求配置水泥浆，严格控制水泥浆的比重，对每盘浆体进行抽检，检测合格的水泥浆方可泵送，压力控制在0.4~0.6Mpa；
d、喷浆搅拌提升。
搅拌轴下钻到设计深度后，开启灰浆泵，已先前确定的速度（档位）均匀的边喷浆边提升；为了保证桩的完整性，应严格控制喷浆停浆时间，开钻后要连续作业，严禁在尚未喷浆的情况下进行提钻作业。
e 、重复搅拌
搅拌轴提升至设计顶标高时，关闭灰浆泵，集料斗中的水泥浆应正好用完。为使软土和水泥浆搅拌更加均匀，可再次将搅拌轴边旋转边沉入土中至设计深度后，再将搅拌轴提升出地面；
f、清理移位
在喷浆结束搅拌轴提出地面后将粘附在搅拌头上的泥土清洗干净，然后移位。当被加固的土质很差，搅拌机一次喷浆不能满足设计要求时，常采用两次喷浆在复搅时补足浆量，然后进行下一颗桩的施工；
g、填写施工记录
施工记录可反映每根桩施工全过程的真实情况，应按照规范规定的内容填写，凡是需要了解的施工问题，都应从施工记录上找到答案。
5、注意事项
5、1下钻时，喷浆口到达地面线电脑开始计数，此时操作人员应通知质检人员和现场监理，对起点进行确认。确认后即可下钻，此时，质检人员和现场监理应记录正常电流值，当电流发生突变时，承包人必须通知质检人员和现场监理，在其监督下进行下钻，直至提钻。根据施工机械的差异，此电流数值可相对变化。

5、2速度的控制参数为：预搅下钻速度≤1.0m/min，提钻速度≤0.8m/min；
5、3现场桩长采用长度和电流双控。桩长的控制程序为：电流突变--------再下钻约40cm(75A~90A)------喷浆(90A) ------停几秒-----提钻------喷浆口离整平高程25～30cm时停止喷浆------到达整平高程------复搅(复搅过程中若发现喷浆量不足时要及时补浆)；喷浆量为：4.4L/10cm(即44L/m)。
5、4水泥浆从拌和机倒入储浆桶时，需过滤、清除杂物。储浆桶容量要适当，既不会造成浆体不足而断桩，又能避免多余浆体留在桶内造成浪费；
5、5严格控制水灰比，拌和时间不得少于3min ；
5、6为保证桩端施工质量，当浆体到达喷浆口后，应喷浆30s,再均匀搅拌提升，距离地面一米时减慢提升速度，距离地面25~30cm的位置停止喷浆但注意停留几秒钟的时间，保证桩头施工质量；
5、7断桩处理：施工时因故停浆，要及时记录中断深度，如停机超过3h，为防止浆体结硬堵管，应尽快对输浆管路进行清洗；在12h内采取补喷处理措施，必须将搅拌轴下沉至停浆点以下1.0m，等恢复供浆再喷浆提升。并将补喷情况填报于施工记录内，超过12h的应采取补桩措施
5、8开挖基孔时，基底标高以上30~50cm,用人工开挖，以防断桩；
5、9搅拌轴竖直度偏差不得超过1%；桩机对中误差不大于2cm；
6 、成品桩质量检测
成品桩质量检测主要是对桩径、桩长、桩距以及对桩体的无侧限抗压强度进行检测。桩径、桩距可挖开一定数量的桩，检查外观尺寸，用米尺量测；桩长和搅拌均匀度通过钻芯取样对其施工质量进行评定。
6、1成桩7天内应采用轻便触探仪检查桩的质量，根据击数用对比法判定桩身强度，抽检频率2%
6、2成桩28天后，用钻孔取芯的办法，检测桩的完整性、桩土搅拌的均匀程度、桩的施工长度。28天的无侧限抗压强度≥1.0Mp，抽检频率为0.7%
6、3每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定在相对较弱的地方截取一段送工地试验室做一组试件（3个），一个月龄期的无侧限抗压强度试验，并在每一工点留一组试样，做3个月的无侧限抗压强度试验，以测定桩身的强度。90天的无侧限抗压强度≥1.2Mp
6、4在特大桥桥台或软土层较厚的地方或对施工质量有怀疑时，可在成桩28天后，有监理工程师随机抽检单桩或复合地基承载力，由单桩或复合地基载荷试验测其承载力，检验桩身质量，随机抽查的桩数总桩数的0.2％，并不得少于3根，试验用的荷载为单桩或复合地基设计荷载的2倍。
6、5外观鉴定
由现场监理根据施工情况和施工记录进行指定桩位，由承包人开挖自检，用目测法检查桩身成型情况、搅拌均匀程度，如实做好记录，开挖深度0.5~1m，如发现桩体胶结不良等情况，应报废补桩，抽查频率为2％。
具体要求：
a、 桩体均匀，无缩径和凹径现象
b、 搅拌均匀，凝体无松散
c、 群体桩顶齐平，间距均匀。