2013 年岩土工程师：水泥搅拌桩施工及质量控制

　　文章导读：水泥搅拌桩多用于软土层的地基加固处理工程中，其基本原理是基于水泥加固土
的物理化学反应过程。
　　可通过专用机械设备将水泥喷入处理的软土地基内，并在喷注过程中上下搅拌均匀，使水泥
与土发生水解和水化反应，生成水泥水化物并形成凝胶体，将土颗粒或小土团凝结在一起形成一
种稳定的结构整体，这就是水泥骨架作用，同时，水泥在水化过程中生成的钙离子与土颗粒表面
的钠离子进行离子交换作用，生成稳定的钙离子，从而进一步提高土体的强度，达到提高地基承
载力的目的。用水泥搅拌桩处理软弱地基效果显著，处理后可很快投入使用。它的施工方法根据喷
注的是浆液还是粉体可分为湿法和干法两种。为解决高速公路桥头下沉问题，我们已在石黄高速
公路衡水支线和青银高速公路进行了湿法水泥搅拌桩的施工，且取得了良好效果。笔者结合施工
实践经验，现将施工中一些质量控制汇总如下，望与同行探讨切磋。
　　一、水泥搅拌桩的施工准备
　　首先是试验准备，备好满足设计要求的水泥，并按规定频率进行抽检试验，在温州市瓯海大
道城市快速公路用的 p.o32.5#水泥。根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比。按
设计文件要求水泥掺入比一般在 12～15%之间，并根据实际土质的干容重计算出每延米桩体的水
泥用量。每延米水泥用量约为 50～55 千克/米左右。水泥浆液的配制要严格控制水灰比，一般为
0.45～0.50，比重一般为 1.65～1.7，要求调制出的水泥浆有较好的流动性、和易性。施工中可用泥
浆比重计控制水泥浆稠度来确保最佳的水灰比。其次是施工现场准备，施工现场场地应事先平整
好，清除桩位处地上、地下一切障碍。场地低洼时应填好粘土，不得回填杂土。正式大面积开工前，
应进行不少于 5 颗的工艺试验桩，试桩的目的是为了寻求最佳的搅拌次数、泵送时间、泵送压力、
搅拌机提升速度、下钻速度以及喷浆时间等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。同时，
现场一定要做好水泥的防雨、防潮措施。
　　二、水泥搅拌桩的施工质量控制
　　经现场试桩石黄高速公路衡水支线和青银高速公路的水泥搅拌桩采用的施工工艺均为二搅二
喷。二搅二喷的工艺流程为：钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆
泵(预喷持续 30 秒)→反循环提钻并喷水泥浆(提升速度为 0.6 米/每分钟左右)→上升至工作基准面
以下 30 厘米至 50 厘米(持搅 30 秒)→正循环复搅并喷浆下沉→到底部喷浆停止→反循环提钻至地
面(提升速度为 0.7 米/每分)→成桩结束→施工下一颗桩→清桩头验桩。
　　施工过程的监控和管理是成桩质量的关键所在。经过工程实践笔者认为施工过程的质量监控
要点有以下几个方面：
　　1、选择合理的位置开挖配制水泥浆用的灰浆池，并用水泥砂浆抹面进行防水处理;测量放线
布桩时要重点对控制性轴线、桩位进行复查，满足要求后方可开钻。
　　2、桩长、桩位、桩径的控制：桩长的控制不仅要看表，而且要在钻机搭架上做出明显的标记，
在设计桩长深度位置、没进钻的钻顶的位置贴上(划上)明显标记并写上数字，其它刻度用较小的标
记;桩位控制时测量放样后应钉小桩，然后钻白灰点，垂直度是桩位控制的关键，因为垂直度影
响桩的承载力。最好用吊锤球的方法控制垂直度;桩径控制要求不小于设计直径，要经常检查钻头，

 

发现磨损超限时及时焊补。

　3、水泥剂量的控制：为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应
配备电脑记录仪，同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。最好做到一桩一配浆，一桩一清池(灰浆
池)。另外项目经理部最好指派专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。
所有施工机械均应编号，应将现场技术员、钻机长、现场负责人、水泥搅拌桩桩长、桩距等制成标牌
悬挂于钻机明显处，确保人员到位，责任到人。
　　4、水泥搅拌桩桩头复搅的控制：当钻机反循环提钻并喷浆升至工作基准面以下 30～50 厘米