双向水泥搅拌桩规范（精选7篇）
目录
一、编制依据···········································································1
二、专业工程的特点···································································2
三、水泥搅拌桩监理工作流程图······················································4
四、监理工作控制目标及控制重点···················································8
五、监理工作的方法和措施···························································10
六、旁站具体部位及工序·····························································23
七、水泥搅拌桩的施工安全···························································23
八、资料整理···········································································23
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连盐铁路监理三标监理二组深层水泥搅拌桩监理细则
一、编制依据：
1、新建连云港至盐城铁路站前工程施工图及其它相关设计资料；
2、国家、原铁道部现行的设计、施工规范、验收标准、安全规程、定型图、标准图等各项技术标准；
3、《铁路工程地基处理技术规程》（TB 10106-2010 J1078-2010）；
4、《铁路路基工程施工质量验收标准》（TB 10414-2003 J285-2004）；
5、已批准的监理规划
6、已批准的施工组织设计
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二、专业工程的特点：
深层水泥搅拌桩，适用于正常固结的淤泥与淤泥质土、素填土、粉土、粘性土以及无流动地下水的松散砂土等地基。加固深度一般大于5.0m。在施工方法上，按其喷射加固材料的状态，可分为浆液搅拌法（湿法，即本细则深层水泥浆搅拌法）和粉体搅拌法（干法）两种施工类型。根据场地工程地质条件和上部结构荷载要求及水泥土桩的受力状态,深层搅拌桩形成的水泥土加固体，可作为竖向承载的复合地基；大体积水泥稳定土等。深层搅拌加固体的形状可分为柱状、壁状、格栅状和块状等。其中，柱状加固体形式多用于软土加固的复合地基；壁状、格栅状加固体形式，主要作为深基坑开挖的围护档墙、防渗帷幕；块状加固体形式，多用于上部结构单位面积荷载大，不均匀沉降控制严格的构筑物地基。但是，不论那种加固体形式，深层搅拌桩施工均具有成桩速度快、效率高、成本低、无振动、无噪音、无污染等特点。深层搅拌桩加固工程可以达到设计要求的质量等极（合格）目标。
本细则适用范围DK189+842.1~DK190+738.06段双向水泥搅拌桩，桩径0.5m、桩长15.0~17.0m； 2
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间距为1.1m~1.2m，三角形布置：其中DK189+842.1~DK189+872.1、DK190+708.06~DK190+738.06段桩间距为1.1m、DK189+872.1~ DK190+708.06段桩间距为1.2m桩顶铺设0.5m碎石垫层+一层双向经编土工格栅，土工格栅每侧回折3m，抗拉强度不小于200KN/m，延伸率不大于10%。
DK190+796.42~DK191+036.73段双向水泥搅拌桩，桩径0.5m、桩长15.0~18.0m，正三角形布置；其中DK190+796.42~DK190+826.42、DK191+006.73~ DK191+036.73段桩间距1.1m，DK190+826.42~ DK191+006.73段桩间距1.2m桩顶铺设0.5m碎石垫层+一层双向经编土工格栅，土工格栅每侧回折3m，抗拉强度不小于200KN/m，延伸率不大于10%。
DK194+823.68~DK195+300.0段双向水泥搅拌桩，桩径0.5m、桩长15.0m、间距1.2~1.3m，三角形布置；其中DK194+823.68~DK194+854.68段桩间距为1.2m、DK194+854.68~ DK195+300.0桩顶铺设0.5m碎石垫层+一层双向经编土工格栅，土工格栅每侧回折3m，抗拉强度不小于200KN/m，延伸率不大于10%。
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DK195+300~DK198+150工点范围正线、到发线、牵出线地基采用双向水泥搅拌桩加固，桩直径0.5m，间距1.2m，三角形布置，桩长15.0~19.0m，；于桩顶铺设0.5m碎石垫层+一层双向经编土工格栅，土工格栅每侧回折3m，抗拉强度不小于200KN/m，延伸率不大于10%。
三、水泥搅拌桩监理工作的流程图
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四、监理工作控制目标及控制要点：
（一）监理工作控制目标：
水泥搅拌桩施工无质量事故,无安全事故，单桩或复合地基承载力满足设计要求。
（二）监理工作控制要点：
1、监理依据：
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1）业主与承包人之间的《工程承包合同》
2）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）3）本工程的《招标文件》有关章节
4）《公路路基施工技术规范》（JTG F10/2006）5）本工程设计文件及有关设计技术联系单 6）被批准的开工报告（含施工组织设计）
2、控制要点：
1)、检查施工场地、回填面高程、桩位的放样；
2）、水泥的质量检测、水灰比的控制、泥浆的搅拌质量； 3）、施工机械的平稳，钻机平面水平，钻杆的对中； 4）、钻进、提升与喷搅的速度、压力等过程控制； 连盐铁路监理三标监理二组深层水泥搅拌桩监理细则
5）、喷浆的深度与复喷、补喷； 6）、每根桩水泥浆用量的总量检查；
五、监理工作的方法和措施
1、准备阶段的监控要点
1.1熟悉合同文件、设计文件、岩土工程勘察报告及相关的规范、规程和技术资料等。组织或协助业主方组织召开图纸会审会议和技术交底会议，并做好会议记录，编写会议纪要。
1.2审批承包单位报送的《深层搅拌桩施工组织设计》及《施工组织设计（方案）报审表》，审查工程进度计划和技术措施，合格者签返《施工组织设计（方案）报审表》同意实施；若不合格，则退回《深层搅拌桩施工组织设计》和《施工组织设计（方案）报审表》，要求承包单位进行修改，之后重新报审。
1.3工程总承包单位若需要委托分包单位进行深层搅拌桩工程施工，那么检测结果分析原因进行 10
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处理承包商编写评估报告评定搅拌桩或复合地基质量等级项目监理部搅拌桩或复合地基竣工验收项目部组织有关单位监理部发不合格工程通知要求承包商进行整改并报验之后从新组织验收组织有关单位进行竣工验收，总监理工程师编写分项工程竣工验收报告。总承包单位应负责对分包单位监督，并填报《分包申请》，同时核查分包单位的营业执照和资质证书，经工程项目总监理工程师审查后，合格者签返《分包申请》：同意分包；不合格者则退回《分包申请》，要求总承包单位重新选择分包单位，重新申报。
1.4开工之前工程项目监理部应组织召开由施工单位班组长以上管理人员参加的深层搅拌桩施工技术交底会，专业监理工程师详细介绍本监理实施细则的内容，并要求在施工中认真执行。
1.5开工前施工现场应予以整平，必须清除地上和地下的障碍物，回填粘性土应予以压实。1.6施工单位的质检员和监理见证员在工地现场对需加固的软弱土层按照规定进行取样（取样量不少于2.0㎎），并送到具有资质的试验单位实验室进行水泥土配合比试验，以便为设计提供适合拟 11
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处理场地软弱土性质的水泥、外加剂品种及标（型）号，水泥的掺入比，水泥土各种龄期、各种配合比的强度参数等。
1.7核查施工单位材料进场计划，检查材料来源。为确保建材质量，应按照要求实行建材见证取样和送检制度，并履行以下质检手续：
1.7.1进场水泥必须符合设计要求，应具有水泥出厂质量合格证或试验报告。进口水泥还应有国家商检部门批准的商检合格证书。经施工单位质检员自检合格，填报《工程材料/构配件/设备报审表》，之后配合监理人员对水泥品种、标号、包装或散装仓库号、出厂日期等进行检查，合格后施工单位材料取样员和监理见证员在现场按规定对水泥进行分批次见证取样和送检。
1.7.2根据设计要求，若需要使用外加剂、掺合剂时，则对选择使用的外加剂、掺合剂样品，要求提供厂名、厂址、商标、出厂合格证、质量保证书。或试验报告等。经施工单位质检员检查合格，填报《工程材料/构配件/设备报审表》，之后配合监理人员对外加剂、掺合剂品牌、型号、出厂日期等 12
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进行审核，合格后施工单位材料取样员和监理见证员在现场按规定进行分批次见证取样和送检。
1.8监理人员根据有资质单位的复检报告，对施工单位报验的水泥、外加剂、掺合剂等建材质量进行评定，合格者签返《工程材料/构配件/设备报审表》：同意在工程中使用；不合格则退回《工程材料/构配件/设备报审表》，并监督不合格材料撤出现场，之后重新组织相关建材进场，重新报验和送检。
1.9现场使用的水泥浆，必须有符合设计要求的《水泥土配合比试验报告》。自拌水泥浆现场应挂牌标明水泥、水、外加剂、掺合剂的配合比和比重指标。施工中严格按照配合比用标准量具称量各种材料用量进行水泥浆拌制。严格控制水灰比。
1.10水泥搅拌桩施工所使用的的各种机械设备(含测量、丈量、计量仪表及衡器应有合格证，并按要求定期校核后合格者)，经检查维修试运转良好后，施工单位填报《工程材料/构配件/设备报审表》，监理人员在现场对照实物进行检查。当机械设备和各种仪表符合工程实际、施工规范要求，并与施工组织设计相一致时，监理工程师签返《工程材料/构配件/设备报审表》：同意使用；否则，退回《工程 13
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材料/构配件/设备报审表》，要求施工单位将不合格机械或仪表撤出现场，之后重新组织施工机械和仪表进场，并重新报审。
1.11试成桩：为了确定搅拌机械的搅拌深度、灰浆泵输浆量、输浆压力、灰浆经输浆管到达搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数及按照设计要求通过成桩试验确定水泥土配合比和施工工艺的适宜性，在开工前应进行试成桩。试桩数量一般不少于2根。试桩位置应选在勘察孔附近。试成桩后7d内，监理人员会同施工单位质检员钻取桩身水泥土样，观察、记录搅拌的均匀程度；试成桩28d后，宜采用动测试验查明桩身质量；对于基坑围护结构水泥搅拌桩，宜取28d龄期试块强度平均值作为设计依据；竖向承重水泥搅拌桩，宜取90d龄期试块强度平均值作为设计依据。
1.12审查施工单位质量保证体系的建立情况；检查、核实施工技术管理人员上岗及劳动力进场情况。
1.12.1审查施工单位《质量保证体系文件》；
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1.12.2审查施工技术管理人员的技术资质是否符合工程项目的要求；
1.12.3检查、核实技术管理人员是否进驻施工现场，对所负责的工作能否胜任并进行经常性的检查、监督。当施工单位建立的质量保证体系中人员组织合理，管理措施切实可行，技术管理人员资质合格，劳动力配备适当时，项目总监理工程师可批准同意；否则，将《质量保证体系文件》退回施工单位，要求修改、落实，并重新报审。
1.13在完成上述1.1~1.12节工作内容，并且所有报备手续齐全的情况下，施工单位填报《工程开工报审表》，经总监理工程师审查后，若情况属实，签署《工程开工报审表》：同意开工，之后报质安部门审批；否则退回《工程开工报审表》，要求施工单位完善各项准备工作和报备手续之后，重新报审。
2、施工阶段的监控要点： 2.1深层搅拌桩成桩施工：
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2.1.1深层搅拌桩施工工艺流程：
2.1.2深层搅拌桩施工过程中质量监控的关键是以工序质量控制为核心，从放线定位、机械就位和浆液制备开始直到成桩结束，监理工程师对每一道工序均要进行认真地检查和落实。检查重点是：搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头转数和提升速度、水泥用量、输浆压力、桩长、复搅次数和复搅深度、停泵处理方法等。
2.1.3竖向承载深层搅拌桩施工时，停浆面应高于桩顶设计标高300—500㎜。在开挖基槽（坑）时，应将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段用人工挖除。
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2.1.4施工中应保持搅拌机械底盘水平和导向架的垂直，搅拌桩的垂直偏差不得超过1%；桩位偏差不得大于50㎜；成桩直径和桩长不得小于设计值。
2.1.5深层水泥搅拌桩施工主要步骤如下：
⑴搅拌机械就位、调平； ⑵预搅下沉至设计加固深度；
⑶边喷浆、边搅拌提升直至预定的停浆面；
⑷重复搅拌下沉至设计加固深度；
⑸.根据设计要求，喷浆或仅搅拌提升直至预定的停浆面； ⑹关闭搅拌机械。
施工中亦可根据设计要求在预搅拌下沉的同时进行喷浆到达设计深度后再边搅拌提升边喷浆,至桩顶标高以上300-500MM.17
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2.1.6所用的水泥都应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。拌制水泥浆液的罐数、水泥和外加剂、掺合剂用量以及泵送浆液的时间等，应有专人记录；喷浆量及搅拌深度必须采用经国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录。
2.1.7搅拌机喷浆提升的速度和次数必须符合施工工艺的要求，并应有专人记录。
2.1.8当水泥浆液到达出浆口后，应喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分拌和后，再开始提升搅拌头。
2.1.9搅拌机下沉时不宜冲水，当遇到硬土层下沉太慢时，方可适量冲水，但应考虑冲水对桩身强度的影响。
2.1.10施工时如因故停泵，应将搅拌头下沉至停泵点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3h，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。
3．质量检验
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3.1桩身质量检验：
3.1.1质量标准：执行《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002中11.3、11.3（Ⅰ）、11.4等章节内有关条文的规定；
3.1.2施工过程中的的质量评定：深层搅拌桩施工中应详细记录和计量每根桩的水泥用量、桩长、搅拌头转数、提升速度、复搅次数和复搅深度，并对照规定的施工工艺对每一根桩进行质量评定。
3.1.3检验方法和数量：
⑴成桩后3d内，可用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性。检查数量为施工总桩数的1%，且不得少于3根。
⑵成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面以下0.5m），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查数量为总桩数的5%。
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3.2竖向承载力检验（适用于复合地基）：
3.2.1竖向承载深层搅拌桩复合地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验和单桩载荷试验。
3.2.2载荷试验必须在桩身强度满足试验荷载条件时，并宜在成桩28d后进行。检验数量为总桩数的0.5%~1%，且每项单体工程不应少于3根。
经触探和载荷试验检验后对桩身质量有怀疑时，应在成桩28d后，用双管单动取样器钻取芯样作抗压强度试验，检验数量为施工总桩数的0.5%，且不少于3根。
3.3对相邻桩搭接要求严格的工程，应在成桩15d后，选取数根桩进行开挖，检验搭接宽度是否符合设计要求。一般情况下两桩搭接宽度应大于10㎝。
3.4基槽（坑）开挖后应检验桩位、桩数与桩顶质量，如不符和设计要求，应采取有效补强措施。
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4.验收
深层搅拌桩分项工程的施工验收工作宜在开挖基槽（坑）后进行，其施工验收程序如下：（1）承包单位在深层搅拌桩施工及桩身质量检验和承载力检测全部完成并自检合格的基础上，填写基坑围护结构深层搅拌桩或软土复合地基深层搅拌桩质量验收记录表和《分项工程报验单》，同时向工程项目监理部提交如下竣工资料：
a)岩土工程勘察报告、深层水泥搅拌桩施工记录、水泥浆开浇令、深层水泥搅拌桩施工图、图纸会审纪要、设计变更单、建材报审表、建材复检报告、水泥土配合比试验报告、深层搅拌桩检验报告等；
b)经审批的深层水泥搅拌桩施工组织设计及施工中的变更情况资料； c)施工测量放线图及深层搅拌桩桩位放线复测资料；
d)基槽（坑）挖至设计标高的深层搅拌桩竣工平面图及桩顶标高图。
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⑵总监理工程师组织专业监理工程师依照法律、法规、工程建设强制性标准、设计文件和施工合同，对施工单位报送的深层搅拌桩或复合地基竣工资料进行审查，并对深层搅拌桩质量进行竣工预验收。对预验收中发现的问题，应要求承包单位分析并提出质量问题原因报告和整改处理方案，及时进行整改。整改完毕由总监签返《分项工程报验单》，并在此基础上编写“基坑围护结构深层搅拌桩工程质量评估报告”或“软土复合地基深层搅拌桩工程质量评估报告”。该分项工程质量评估报告应经项目总监和监理公司技术负责人审核签字。
⑶在业主方的主持下，监理方、设计单位、勘察单位、检测单位共同参加对深层搅拌桩分项工程的竣工验收。工程项目监理部提供相关监理资料，对验收中提出的整改问题，监理方应要求承包单位及时进行整改。整改结束，经检查深层搅拌桩工程质量符合要求，编写《基坑围护结构深层搅拌桩分项
工程竣工验收报告》或《软土复合地基深层搅拌桩分项工程竣工验收报告》，之后由总监会同参 22
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加验收的各方在《基坑围护结构深层搅拌桩分项工程竣工验收报告》或《软土复合地基深层搅拌桩分项工程竣工验收报告》上签字。
六旁站部位及工序：水泥搅拌桩整个成桩过称
七、水泥搅拌桩施工安全
施工单位要建立安全保证体系，认真执行国家有关施工安全的法律、法规。工地现场应配置专职安全员，经常对作业人员进行安全教育，并对现场施工机械及用电进行安全检查，发现不安全隐患要及时整改，以防患于未然。
八、资料整理
1）、要求承包人所有资料报完整的两份，现场监理签认后，一份退还承包人，另一份保存在监理部。
2）、现场监理对承包人上报的两份资料均要完整的填写清楚抽检结果，并且填写抽检现场检测 23
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记录表。
3）、所有资料要填写清楚，原始记录不得涂改。
黄骅港软基处理广泛采用深层水泥土搅拌桩技术, 期间既有成功的经验也有失败
的教训。由于设备或工艺选择不当造成的返工, 既浪费了大量金钱, 也拖延了宝贵工期。如何合理选用搅拌设备和施工工艺一直是软基处理施工的研究课题。
二、概况
黄骅港某项目地基处理工程 (一期) 地基处理面积约28000m2, 原地基由吹填淤泥
及部分回填素土构成, 经真空联合堆载预压处理后再进行水泥土搅拌桩地基加固处理。水泥土搅拌桩成日字形连续布置, 直径650mm, 咬合100mm, 处理深度13m, 水泥掺入量20%, 设计桩芯平均无侧限抗压强度1.5mpa (90天龄期) , 单桩承载力特征值180KN, 复合地基承载力特征值200Kpa。
三、双向搅拌桩机械及成桩原理
水泥土搅拌桩是以水泥等为固化剂, 通过搅拌桩机, 边钻边喷射浆液, 在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌形成一个固化剂与桩的混合桩体, 使得软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土搅拌桩。这种水泥土搅拌桩与桩周土一起组成复合地基, 从而提高地基承载力, 减少沉降。通常水泥土搅拌桩按材料喷射状态可分为湿法和干法, 搅拌桩机按轴数分为单轴、双轴、三轴, 按叶片旋转方向分为单向和双向。本工程施工采用湿法, 同心双轴双向 (以下简称双向) 水泥土搅拌桩机。
双向水泥土搅拌桩机采用同心双轴钻杆, 在内钻杆上设置正向旋转叶片并设置喷浆口, 在外钻杆上安装反向旋转叶片, 通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土的作用, 阻断水泥泥浆上冒, 把水泥浆控制在两组叶片之间, 保证水泥浆在桩体中均匀分布, 确保成桩质量。
四、施工工艺
1、施工准备
(1) 对基底进行整平。
(2) 挖小排水沟, 防止槽内积水。
(3) 测设并垒砌测量墩台。
(4) 根据桩位布置图进行桩位布设。
(5) 进场原材料检验。
(6) 对桩机进行联电试运行, 检查监测仪器, 落实施工人员数量。
2、施工工序
(1) 定位:搅拌桩机就位、调平, 钻头对准桩位。
(2) 制备水泥浆:按照设计配合比拌制水泥浆, 水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐
水泥, 水泥浆比重1.73~1.75, 水灰比为0.56~0.58, 每立方水泥浆水泥用量为967~1003kg。
(3) 第一搅, 下沉、喷浆:下钻之前先喷浆30~60S, 待喷浆量正常后开始带浆
下钻, 边下沉边喷浆, 此时双轴的叶片同时正反旋转, 下钻直到设计深度。
(4) 第二搅, 提升、喷浆:搅拌桩机下沉到设计深度后停止下沉, 继续搅拌30~60S, 使得桩端头水泥浆和土充分搅拌均匀, 然后提升, 边提升边喷浆, 直至停浆面。
(5) 第三搅, 下沉、喷浆:同第一搅, 全部水泥浆应在本步骤喷完。
(6) 第四搅, 提升:按设计速度提升, 只提升不喷浆。如果在第三搅水泥浆没有用尽, 可在本步骤继续喷浆。
(7) 清洗、移位:关闭搅拌机, 查看钻头情况, 双向水泥土搅拌桩机钻头一般并无大量粘附土, 但有部分区域可能会出现软土将钻头抱死的情况, 此时利用铁锹等工具将粘附土铲除, 清理干净后将桩机移至下一个桩位。
3、施工参数选择
(1) 第一搅下钻速度:原则上下钻速度不超过1.0m/min, 也可以适当加快。
(2) 第二、三、四搅拌下沉和上升速度不得超过1.0m/min.
(3) 转速50~58r/min, 电机功率不小于37KW。
(4) 灰浆泵压力0.4~0.6 mpa, 泵与桩机距离不得大于50m。
(5) 段浆量不小于10.9L/m。
五、检桩
设计要求90天龄期桩体芯样无侧限抗压强度不小于1.5mpa, 最小值是0.50mpa, 核算成28天的强度值为0.749mpa, 最小值0.25mpa。取芯试验结果显示芯样均匀度和无侧限抗压强度均满足设计要求。结果表明, 双向水泥土搅拌桩桩芯强度大于普通双轴搅拌桩桩芯强度。
六、比较
1、技术参数比较, 普通双轴提升速度1.0m/min, 下沉速度1.0m/min, 完成时间100分钟;同心双轴双向提升速度1.0m/min, 下沉速度1.0m/min, 完成时间50分钟。
2、实际打设形态比较
根据现场观察, 双向水泥土搅拌桩打设时基本不冒浆, 地面形成高约0.5m、直径0.6m左右的土包, 桩顶平整, 取芯比较均匀, 无断桩。普通双轴水泥土搅拌机打设时, 冒浆比较严重, 现场沟槽需挖深0.7~1.0m, 才能使冒出的灰浆不外溢, 同时取芯时经常会发生8m以下无水泥的现象, 这表明双向水泥土搅拌桩机水泥有效掺入量要好于普通双轴水泥土搅拌桩机。
3、强度比较
强度对比表明, 双向水泥土搅拌桩机施工在初始两米强度小于普通双轴, 在2m以下强度则大于普通双轴。这是因为双向水泥土搅拌桩机把泥浆控制在2组叶片之间不上冒, 使得水泥搅拌均匀不流失, 成桩质量自然较好。而普通双轴水泥土搅拌桩机因为土压力、孔隙水等原因造成水泥浆沿钻杆上行, 导致桩体上部水泥含量高, 越往下水泥含量越少, 同时软土与叶片同向旋转, 难以搅拌均匀, 影响成桩效果。本次施工施工破除桩头时, 普通双轴水泥土搅拌桩的泥浆硬化后的硬度较高, 难以清除, 也从侧面佐证了这个理论。
4、功效对比
普通双轴搅拌桩为3喷6搅工艺, 完成一组桩的施工约为100min, 即50min/根。
同心双轴双向搅拌桩完成1根的时间平均约为50min。但由于受故障的影响, 两种桩机都无法达到理论功效。对比显示, 双向水泥土搅拌桩施工功效高于普通双轴水泥土搅拌桩施工功效。
七、结论
双向水泥土搅拌桩机首先由东南大学交通学院刘松玉教授[2]等人于2007年提出, 经过这些年的推广, 黄骅港地基处理工程实践表明, 双向水泥土搅拌桩法相比普通双轴水泥土搅拌桩法具有施工方便、操作简单、劳动强度低、不排污、成桩效果好等优点。
参考文献
[1]JGJ79-2012建筑地基处理技术规范
关键词：双向水泥搅拌桩 四搅三喷 单桩水泥用量 施工控制
水泥搅拌桩是软土地基处理中常用的处理方法。该技术因其锚固效果较好，施工快速，造价低，噪音小，对相邻建筑物无不利影响，在软弱地基加固中具有广阔的发展前景。水泥搅拌桩大多应用于提高地基承载力、降低地基沉降的工程中，对提高边坡稳定性、防止边坡产生失稳的工程，使用搅拌桩加固的成功案例较为少见。究其原因，水泥搅拌桩搅拌不易均匀、桩体抗剪能力差等方面的缺陷是导致其在该方面不能得到推广运用的主要原因。为克服水泥搅拌桩的缺点，杨林船闸工程下游引航道斜坡式护岸设计针对该区域淤泥质土的地质特点，采用了双向水泥搅拌桩对边坡土性进行改良固坡。双向水泥搅拌桩设计桩径为φ700mm，设计桩身强度标准值1.2MPa，28d强度不小于设计值的70%。（见图1）
为保证工程质量，2013年7月现场进行了双向水泥搅拌桩工艺性试验和成桩质量检测，检测结果表明桩身水泥含量均匀性差，桩身强度差别大，不能满足设计要求。为此，在分析原因基础上，提出了采用四搅三喷的双向搅拌桩施工新工艺。重点控制单桩水泥用量、成桩深度、搅拌工艺和均匀性。通过对各工序的细化和严格控制，确保水泥用量和成桩工艺的可控性，用改进的工艺进行现场试验和推广应用，取得了良好的效果。
施工控制要点
1、确定工艺参数
杨林船闸工程双向水泥搅拌桩施工采用“四搅三喷”的施工工艺，并暂定了钻进、提升速度，单桩成桩时间等工艺参数，水泥用量按设计20%掺入比执行。其代表性参数详见表1（各机组相应参数略有不同，根据不同机械的参数分别测试挂牌上机）：
在施工准备阶段，施工设备进场后需根据不同设备的特点对上述工艺参数重新进行标定核准，针对每台机组进场完成组装、强制检定后由施工单位对钻进提升速度、和灰浆泵泵速进行量测，所测得数值作为工艺标准参数予以固定。同时根据各段落不同设计桩长需重新计算确定单桩成桩时间、单桩水泥浆用量及每盘浆液配合比。
2、完善计量系统
搅拌桩施工设备计量系统主要用于控制浆液配比、水泥浆用量及桩长。配置的计量装置主要为深度计、全自动制浆机、浆液计量筒。
水泥浆液配比拌制准确性由自动制浆机称量系统确定。单桩水泥浆液按3盘（部分制浆机为1.5盘）拌制，浆液比重为1.76±0.02。每拌制一盘浆液所称重水泥及水均自动打印，用以核查配比及统计水泥用量。
单桩水泥浆液用量以喷浆时钻速与灰浆泵泵速匹配性确定。施工前先根据实测的钻进提升速度（约0.95m/min）与水泥浆用量（115.2L/min）计算所需的灰浆泵泵速，即灰浆泵泵速=每延米用浆量（115.2 L/m）×钻进（提升）平均速度（0.95m/min）/3=36.5L/min。
针对每台钻机采用“一桩一桶浆”来控制水泥用量。新制作φ1.6×1.2（m）钢制储浆桶（兼计量筒）1个，并按10cm间隔设置刻度，用于浆液计量。在储浆桶中放满已配置标准比重的浆液，使用灰浆泵抽送至前台钻机，同时测定单位时间内输送浆液量即为灰浆泵泵速，该泵速值需与计算泵速值（如36.5 L/min）保持一致。一经调整准确，该钻进提升速度及皮带盘尺寸即予固定，填写工艺参数表，施工过程中不得更换。待这根桩把该桶水泥浆施打完毕，再施工下一根桩（见图2）。
该工艺参数一经确定日常施工过程中喷浆量较为均匀恒定，水泥用量能得到有效保证。
3、水泥用量控制
根据设计文件规定，双向水泥搅拌桩水泥掺量为20%换算搅拌桩每延米水泥用量为：（0.7/2）2×π×1×1.70×0.2×1000=130.8kg/m，其中1.70为处理土层天然密度。所有水泥用量均按此参数为基准进行计算并控制。控制水泥用量方法主要如下：①施工设备进场时对自动拌浆系统进行检定，确保水泥及水称量的准确性。在施工过程中定期使用砝码进行自校，消除计量误差，保持自动计量准确。②浆液拌制过程中抽测水泥浆比重，若比重小于1.74则认为浆液不合格。③逐根测量单桩用浆量，测量方法采用下钻前储浆桶浆液盛满，至该桩喷浆结束后（3喷）测量储浆桶内剩余浆液高度并换算所用浆液体积，与理论单桩用浆量对比。若实际用浆量低于理论用量的95%则视为该桩水泥用量不足，现场督促施工方进行补充喷浆复搅。
4、搅拌工艺控制
因搅拌喷浆次数与水泥用量存在联动关系，搅拌喷浆次数不足不仅造成桩体拌合不均匀，同时也必然造成单桩水泥用量不足。针对搅拌工艺控制措施主要如下：①钻机钻进、提升过程中重点检查钻机档位，确保钻进、提升过程采用固定档位（3档），从单桩施工开始至施工结束始终不予换挡。使用该方法保证钻进、提升速度均匀，并与事先确定的钻速值保持一致。②必须时刻观察每根桩钻进深度及搅拌次数。确保桩长达到设计要求，搅拌喷浆次数满足“四搅三喷”的工艺要求。钻进深度需按照作业面高程及设计桩底高程推算，并在机架设立明显标志。现场通过查看钻进到底时是否已达到深度标志处或通过检查深度计显示数据进行控制。
通过检查若发现施工人员私自换挡、未复搅、或钻进深度不足的应立即要求原桩位返工，若再次出现，责令施工单位将该机组清场。
5、成桩检测要求
根据双向水泥搅拌桩设计文件的技术要求，在对检验批质量检验的基础上对水泥搅拌桩按照小批量细分，分批判定水泥搅拌桩的合格与否。对水泥搅拌桩按照200～300根并结合段落划分作为一判定批量，经检验该批量内桩基全数合格判定为合格；如该批量内检测有不合格桩则进行双倍复检，若复检全部合格则判定该批桩为合格，若复检仍有不合格桩，则判定该批桩为不合格，全数返工（见图3）。
应用实例
杨林船闸为三级船闸，设计最大船舶等级为1000吨，采用双向水泥搅拌桩处理上、下游引航道软弱地基及加固下游斜坡式护岸。岩土工程勘察报告提供的该场地，主要加固的土层为1-2（Q4al） 淤泥质粘土（层顶面埋深1.2～4.3m，一般厚度16.0～19.9m）和1-2b（Q4al）淤泥（层厚1.5～9.0m）。固化剂选用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，水灰比为0.55。
双向水泥搅拌桩实际施工中按照以上对各工序的细化和严格控制，桩体实测质量情况良好，完全满足规范和设计要求。截至2013年底双向水泥搅拌桩已经施工10万延米，现场已检测37根，取芯率、桩身无侧限抗压强度等指标合格率100%（见表2）。
结论
双向水泥搅拌桩施工质量重点控制单桩水泥用量、成桩深度、搅拌工艺和均匀性。通过严格控制，可确保水泥用量和成桩的质量可控。
“四搅三喷”的施工工艺以及采用匀慢速钻进和提升，对水泥搅拌桩桩身均匀性及抗剪能力的提高有较好的效果。
喷浆时钻进速度与灰浆泵泵速同步配合以及采用“一桩一桶浆”来控制水泥用量等措施，可有效保证单桩水泥用量。
严格的成桩检验判定标准，对施工方具有威慑作用，以利于施工能尽心和保质完成，让水泥搅拌桩工程从缺少质量控制体系的“良心”工程变为质量控制体系完整的科学工程。
发包人：江苏天一路桥有限公司（以下简称甲方）承包人：杨铭凯（以下简称乙方）
依据《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规，遵循平等、自愿、公平的原则，经双方充分协商，订立施工合同：
一、工程概况：
工程名称：常州太湖东路、龙汇路道路工程工程地点：常州市新北区三井街道工程内容：水泥深层搅拌桩施工图内容承包范围：水泥深层搅拌桩软基处理
二、开、竣工日期：年月日～年月日
三、质量标准：常州市新北区质监站、业主及监理验收合格
四、执行标准：现行建筑施工、验收规范及设计施工图纸标准
五、合同价款：以元∕延米的单价包干（包括施工、水泥原材料、柴油发电机组、食宿、验收检测），工作量以实际发生工作量及审计后数量计算。
六、付款方式：施工结束验收合格后于年底（农历年）付款至工程总价的50%余款分两年结清。（付款时须提供相应成本发票）
七、其他事宜：
1、甲方应配合乙方做好施工前准备工作，包括技术交底、施工图纸的发放、施工现场平整、施工便道的畅通。
2、乙方施工用水泥必须符合图纸质量要求，要提供厂家质检报告及合格证。水泥进场施工前必须经过业主委托的检测机构检测合格后方能使用。
3、乙方在施工前必须向甲方上报详细的施工方案、安全生产、文明施工方案并做好现场施工的维护并且要接受甲方、监理组及新北区安监站的安全验收，以保证施工安全。
4、乙方必须配合甲方按建设单位及新北区质监站要求做好检验资料。
5、乙方必须为参与本工程施工的全体人员办理工伤保险，技术工种必须持有效地上岗证书方可上岗施工。
6、在施工工程中乙方要及时做好文明及安全施工工作，如出现因施工造成的安全事故及工伤事件由乙方负责，甲方不承担任何责任。
7、乙方在工程实施过程中，如与第三方发生经济合同纠纷，一切责任均由乙方全部承担。
8、对施工工程中因乙方原因造成的质量事故由乙方负完全责任，并及时上报监理工程师及甲方，同时采取补救措施（或返工）直至达到业主（或监理）满意为止。如乙方不负责处理，甲方可自行或委托第三方进行处理，所有发生的费用由乙方承担，同时不免除乙方责任。
9、甲方为了保证“江苏天一路桥有限公司”在常州市龙汇路道路工程 的声誉，促进乙方在施工质量、进度、安全、文明施工等各方面全面达标，甲方将对乙方施工现在进行不定期的抽查。如乙方在某一方面出现严重问题，又不能及时整改，影响到甲方的声誉和经济利益时，甲方有权责令其清场终止合同并视情节轻重给予工程总造价的20%以下的经济处罚，由此造成甲方所有损失均由乙方承担。
10、甲方驻工地代表：乙方驻工代表：
11、本合同未尽事宜，由签约双方协商解决。在合同履行过程中，若一方违约，则由违约方承担相应的违约责任。若发生诉讼，则管辖权归发包方所在地。
八、本合同一式贰份，甲、乙双方各执壹份。双方签字、盖章后生效。工程完成，竣工验收符合要求，工程款结清后自动失效。
发包人：（盖章）承包人：（盖章）
代表：（签字）代表（签字）
一、核查测量定位放线
平整场地按施工设计图、桩位平面图放出桩位，插上竹钎，撒上白灰点，测量专业监理工程师对承包单位报送的施工放线成果进行核查。
二、水泥浆的搅拌
1、按配合比做好水灰比的计量，搅拌桶上刻有标记：200kg水的位置、600kg水泥浆的位置，现场配合比为200kg水配400kg水泥，水泥土搅拌桩桩身水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥进行搅拌。
2、复拌：将拌合桶内水泥浆放入复拌桶内进行复拌以防止水泥浆凝结，并用比重仪测试比重合格范围为1.3～1.6之间。
三、进行压浆
压浆机的压力应在1.4～1.6Mp之间，按图纸设计水泥为加固土体重量的15%，按每桶水泥浆0.47立方米计量，每桶浆应喷16m桩，按6m桩计算，需喷2.5根。
四、钻桩的控制
钻机就位后要保持机身前、后、左、右相对水平防止机身倾斜钻杆，垂直度不得超过1%，开始将钻杆缓慢下降，将钻杆入土定位后以每分钟不超过1m/min进行下转，钻到设计深度，然后看是否钻到持力层，如不到持力层要继续下钻到持力层，按照两喷四搅的施工工艺并按重量比的喷灰量进行控制。
五、成桩的保护
钻机完成后，由于水泥浆没有完全凝固，强度较小，对桩头进行保护，防止外力挤压影响桩的质量。
六、监理主控项目及措施
1、施工用水泥及外加剂的品种、规格、质量应符合设计要求。监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证检验，检查产品质量证明文件及抽样试验。
2、水泥土搅拌桩布置形式、数量、长度、单桩喷浆量应符合设计要求。喷浆量及搅拌深度必须采用经过国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录。旁站监理人员、专职质检人员对记录小票实行现场签认。
3、水泥土搅拌桩桩体强度应符合设计要求。监理单位按施工单位检查数量的20%见证检验，且不少于1根。在桩顶1m以下截取设计规定龄期的试件做无侧限抗压强度试验，或采用钻芯取样法在桩径方向1/4处，桩长范围内垂直钻芯，取3个不同深度的芯样试件做无侧限抗压强度试验。
4、水泥土搅拌桩复合地基承载力应符合设计要求，监理单位见证检验。检验方法；平板载荷试验。
5、专业监理工程师应检查承包单位报送该部位或工序的施工工艺方案和确保工程质量的措施，检查承包单位工程计量设备及其技术状况。是否按照设计文件和批准的施工方案施工；使用的材料、构配件和设备是否合格；施工现场管理人员、尤其是质检人员是否到岗到位；施工操作人员的技术水平、操作条件是否满足工艺操作要求，特种操作人员是否持证上岗；施工环境是否对工程质量产生不利影响；已施工部位是否存在质量缺陷；对施工过程中出现质量问题或质量隐患，监理工程师宜采用照相、录像等手段予以记录，并向承包单位发出整改指令。
6、监理人员对隐蔽工程的隐蔽过程。下道工序完成后难以检查的重点部位，以及工程关键部位和关键工序进行旁站监理，并填写。旁站监理人员的主要工作内容；检查承包单位现场质检人员到岗、特殊工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料准备情况；在现场跟班检查施工过程中执行施工方案以及工程建设强制性标准的情况；核查进场建筑材料、建筑构配件、设备的质量检验报告等，并可在现场监督承包单位进行检验；做好旁站监理记录和监理日记。
7、旁站监理人员应当对需要实施旁站监理的部位、工序在施工现场跟班监督，及时处理旁站监理过程中出现的问题，如实准确地做好旁站监理记录；旁站监理人员实施旁站监理时，发现施工单位有违反工程建设强制标准行为的，有权责令施工单位立即整改；旁站监理过程中发现施工活动已经或者可能危及施工质量的，应及时向监理工程师或总监理工程师报告，由总监理工程师下达局部暂停施工指令或采取其他应急措施。
8、隐蔽工程的检查应按以下程序进行；承包单位首先进行自检，自检合格后填写工程报验申请表,在规定的时限内向项目监理机构报验；在合同约定的时限内，专业监理工程师到现场进行检查、核实，承包单位的质检人员应同时在现场进行配合；监理工程师对检查合格的工程予以现场签认，并准许承包单位进行下一道工序施工；对检查不合格的工程，监理工程师应在工程报验申请表上签署检查不合格及整改意见或签发监理工程师通知单,由承包单位对不合格工程进行整改,自检合格后向现场监理机构重新报验或填报监理工程师通知回复单。
水泥搅拌桩施工与监理控制要点
前言
水泥搅拌桩是我国在20世纪年代发展起来的地基处理新技术，它是根据水泥水化的化学机理，通过特制的深层搅拌机械在地层深部就地将软土和水泥强制拌和，使软土硬结而提高地基强度。这种方法适用于软弱地基的处理，对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理效果显著，处理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中无噪音、无振动，对环境无污染；投资省。我国长江以南地区，雨水充沛，地下水含量丰富，建筑基础软基处理常见的处理方法就是水泥土搅拌桩。
一、水泥搅拌桩的类型
水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法，根据水泥水化的化学机理，其施工工艺主要有两种：一种为，先在地面把水泥制成水泥浆，然后送至地下与地基土搅和，待其固化后，使地基土的物理力学性能得到加强；另一种，采用压缩空气把干燥，松散状态的水泥粉直接送入地下与地基土拌和，利用地基土中的孔隙水进行水化反应后，再行固结，达到改良地基的目的。目前我国水泥搅拌桩施工较多采用“喷浆”工艺。
二、水泥搅拌桩施工质量控制的重点和难点
我司承监的红旗路工程监理项目中，软基处理大量使用了“喷浆”工艺的水泥土搅拌桩，他的质量好坏直接影响到上部结构物的安全，因此，站在监理的角度怎样控制好水泥土搅拌桩的成桩质量是我们重点探讨的主题。在水泥搅拌桩施工过程中，因为单桩的工程量比较小，施工时间短，通常一个单元内的搅拌桩桩与桩之间的施工是连续性的，而且在同一个单元内往往有多台搅拌桩机同时在施工，施工量大，监控强度也高，因此要控制好每一根桩的质量有一定的难度。需要我们加大监理控制力度，采取有效措施进行施工控制，才能切实保证水泥搅拌桩的成桩质量。在进行水泥搅拌桩施工的监理中我们的做法是：狠抓事前控制、严格事中控制和做好事后检测。
1、事前控制
（1）认真审核施工单位的施工组织设计。根据设计图纸和要求、工程地质资料、《建筑地基处理技术规范》、《软土地基深层搅拌桩加固技术规范》的有关要求，仔细审核施工单位呈报的施工组织设计，确定施工方案的可行性。仔细检查进场设备的完好性和上岗人员的上岗证。主要检查桩管长度、桩机功率、桩管提升速率、电脑记录仪、深度测定器及配套设备等。以上条件均须满足施工工艺要求。
（2）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。
（3）水泥搅拌桩应采用合格的R32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。使用前，承包人应将水泥的样品送工地试验室自检，同时由监理试验室抽检。
（4）为了解决水泥搅拌桩施工量大，监控强度大，现场监理逐桩全过程旁站困难的实际问题，在加强现场旁站、强化进场材料的数量控制同时，适时引入计算机控制系统，形成“现场旁站、材料监管、电脑监控”三位一体的完整监理体系，在强化现场监理旁站力度的基础上，按照确定的桩长和水泥用量对进场的水泥进行管控，同时要求桩机一律配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量、钻进速度、施工桩长、成桩时间等参数。监理工程师每天收集电脑记录单，与进场的水泥数量和现场监理旁站完成的桩基进行核对，作为签认工程量的依据。
（5）水泥搅拌桩施工机械必须具备良好的稳定性能，所有钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可开钻。
2、事中控制
有效地监控水泥搅拌桩施工，是确保工程质量达到设计要求的关键。因此，在现场施工中需采取以下监控措施。
（1）确定技术参数和施工工艺，做好试验桩。
在各试验点现场，按照设计要求、复核地质实际情况，以确定桩长，试验桩不少于5根，在成桩7天后采取轻便触探法，根据触探击数判断桩身强度，并进行抽芯，观察搅拌和喷浆的均匀程度，判定各种水泥掺量及施工工艺的施工效果。试桩检测合格后，通过对确定桩长、搅拌时间、下降速度、提升速度及水泥掺量比等各种重要参数进行总结，方可根据总结确定的参数进行大面积施工。
（2）桩位及桩高程的控制
1）桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标，由测量监理校核。要求桩位偏差不大于10cm。
2）桩顶、桩底高程。要求桩底高程超深10cm以上，桩顶高程超高20cm以上。
3）桩深垂直度。每根桩施工时，根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度，间接测定桩身垂直度。要求桩身垂直度偏差不超过1.0%。
（3）水泥掺量及浆液控制
1）桩身水泥掺量。每根桩的水泥掺量是保证质量的关键因素之一，为了加强控制，宜采取总量控制法，计算分析每一工作台班每一延米的平均水泥用量及
平均工作效率，并与试桩估算的工作效率相比较。根据由实验桩所确定的水泥掺量，检查每根桩的水泥用量。
2）水泥标号。根据设计要求选用，必须检验合格后方可使用。
3）浆液。通过特制的制浆桶水的体积核选定的水灰比，确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2小时的浆液不再使用。
4）水泥浆液搅拌均匀性。贮浆池内浆液应均匀，输送时应确保其连续，喷浆搅拌时，若输浆管道堵塞或爆裂，应及时组织处理，时间过长应换浆。
（4）为了确保桩体每m掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，施工单位按照监理工程师的要求每台机械均配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定仪，以备监理工程师和项目质检人员随时抽查检验水泥浆水灰比是否满足设计要求。
（5）水泥搅拌桩施工采用“四喷四搅”工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻，严禁带水下钻。施工时严格控制提升速度不大于0.8m/min，工作电流不大于额定值，喷浆压力不小于0.4MPa.。搅拌时不允许出现搅拌桩头未到桩顶浆液已拌完的现象。一旦因故停浆，喷浆中断时应及时记录中断深度。在12小时内采取补喷处理措施，并将补喷情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm，超过12小时应采取补桩措施。
（6）为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。桩顶1～1.5m范围内增加喷浆搅拌一次，形成的桩顶面标高要高于设计标高20m以上。
（7）为确保桩体水泥摻入时均匀、连续，要求前台与后台操作人员相对固定、密切配合。后台供浆停机时，应及时通知前台以防止断桩和缺浆。
（8）施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。
（9）监理工程师如在施工中发现喷浆量不足，将要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。
3、事后检测
（1）施工过程的质量检测
1）监理随时检查施工记录，并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。
对于不合格的工程桩，应根据位置、数量等具体情况，分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。
2）进行水泥搅拌桩单元工程检测
①由监理选定检测桩位，检测工作须按照监理工程师要求进行。
②水泥搅拌桩单元工程施工完成后，应抽取该批桩数的2%进行成桩质量检验。一般在成桩后7天内使用轻便触探器钻取桩身土样，观察搅拌均匀程度，采用触探击数（N10）用对比法判断桩身强度。桩身击数不小于35击/30cm，检验深度一般在设计桩顶高程以下，不超过4.0cm。如因空桩较长，采用轻便触探进行检测，结果未必精确，起不到检测效果。可采用以下几种方法进行检测：
a.按单元总根数的2%进行坑探，挖深到建基面以下1m，检查桩身完整性、连续性及搅拌均匀程度；
b.对0.5%的搅拌桩进行抽芯检测；
c.个别地基相对较差的地段，进行单桩及复合地基承载力试验。
③承包商应按图纸或合同要求采用静荷载法试验检测单桩或复合桩地基承载力。符合地基承载力应符合设计规定。
④经触探检测对桩身强度有怀疑的工程桩，按监理指令取桩体中原状加固土土样，直接测定桩身强度。
⑤场地工程地质情况复杂或施工中有问题的桩，按监理指令应用荷载试验方法检验工程桩的承载力。
⑥对搅拌桩相邻搭接要求严格的地段，应在成桩养护到一定龄期时，选取数根桩体进行开挖，检查其外观质量鉴定：
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。（2）水泥搅拌桩单元工程验收
1）水泥搅拌桩单元工程施工完成后，施工单位应在自检合格的基础上申请单元工程验收。该验收为联合验收，参加验收的单位包括施工、设计、监理、业主，监理单位为组织单位。
2）施工单位应为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表等资料，验收前搅拌桩基础要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土，露出完整的桩头。验收人员现场察看认可后，在单元工程隐蔽验收签证单上签字，验收通过。
3）水泥搅拌桩单元工程质量评定按照《公路工程质量检验评定标准》，由承
包人自评、监理认定，单元工程评定。
4、结束语
1 工程概述
新建连云港至盐城铁路位于江苏省苏北境内,新建正线长度为234.03km,连盐铁路自西南向东地形地貌可划分为低山丘陵区、山前冲湖积平原区、滨海平原区和黄淮冲积平原区等四种地貌单元。沿线地势起伏不大,总体上呈平原区地貌。沿线属淮河流域,沿线地表水系极为发育。沿线地势起伏不大,总体上呈平原区地貌:平原区地形平坦、开阔,地势由西南向北东海岸微倾,地表水系发育、河渠纵横、交织如网,村落密集、农耕发达、交通便利。
全线铁路地质由上到下由6种不同的土质,即:1.0至-0.44为粉质黏土、0.44至-2.66为淤泥质粉质黏土、-2.66至-9.26为软粉土、-9.26至-11.86为淤泥质粉质黏土、-11.86至-14.26为粉质黏土、-14.26至-19.36为粉土。软土地基分部广阔,路基地基处理采用双向水泥搅拌桩加固,双向水泥搅拌桩桩径0.5m,按梅花形及正方形布置,桩间距1.1~1.2m,桩长13~18m,设计数量约563万延米。
2 双向水泥搅拌桩软基处理的特点
采用双向水泥搅拌桩处理软土地基具有施工速度快,施工质量易于控制,经济性较高,且更有利于现场文明施工控制等优势。
(1)强度提高:由于叶片的同时正反向旋转,阻断了水泥浆上冒途径,彻底解决了冒浆现象,并且使固化剂与土体就地充分搅拌,不再出现层状的水泥土搅拌体,水泥土强度大幅度提高。
(2)扰动小:同心双轴同时正反向旋转,使土体对叶片产生的水平旋转力相互平衡,降低了施工对桩周土的作用,桩周土扰动小。
(3)易于推广:使用常规的固化剂,对现行的水泥搅拌桩机械进行改进,施工人员接受短期指导即可施工。
(4)便于管理:由于采用了两搅一喷施工工艺,不需要复搅复喷,降低了人为因素对施工质量的影响。
(5)经济性:由于桩身强度的提高,加固体桩身受力更合理,单位体积的软土地基处理工程量小,大大降低了工程造价。
3 双向水泥搅拌桩工艺原理及流程
3.1 双向水泥搅拌桩工艺原理
双向水泥搅拌桩技术将水泥土搅拌桩成桩机械的单轴钻杆改进为同心双轴钻杆。内钻杆上安装正向旋转叶片并设置喷浆口;外钻杆上安装反向旋转叶片,通过外杆上叶片反向旋转过程中的压浆作用和正反向旋转叶片同时双向搅拌水泥土,阻断水泥浆上冒途径,保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀,确保成桩质量。
3.2 双向水泥搅拌桩机机械构造
1.机架;2.动力系统;3.动力传动系统;4.内、外钻杆;5.钻头;6.施工场地.
3.3 双向水泥搅拌桩工艺流程
施工工艺流程:平整场地、钻机就位→喷浆、切土下沉→搅拌提升→钻机移位。
4 施工过程及质量控制要点
4.1 平整场地、钻机就位
(1)为满足双向水泥搅拌桩桩机就位及运输车辆的通行,场内道路采用宕渣铺筑并压实,打桩机械范围采用砂、石填料料填筑,现场设置排水沟。
(2)按照设置的标高控制点和轴线控制网,根据桩位布置图进行现场测量定位。将桩的准确位置测设到地面,每一个桩位打一个小木桩,以便桩机对中,保持桩位正确。
(3)桩机就位每台打桩机配路基箱或枕木若干块,打桩机作业时就位于路基箱或枕木上。
4.2 喷浆、切土下沉
(1)浆液配制:双向水泥搅拌桩的浆液以P·O42.5普通硅酸盐水泥为固化剂,水泥用量为63.5kg/m,水灰比0.50。搅拌灰浆时,应、先加水,然后按掺入水泥,每次灰浆搅拌时间不得少于2min,将水泥浆充分拌匀。水泥浆从灰浆拌和机倒入集料斗时,必须过滤筛,把水泥硬块剔出。集料斗的容量不小于一根桩需要的水泥浆用量,保证不会因浆液供应不足而断桩,同时集料斗不宜过大,避免因浆液过多产生沉淀而引起浆液浓度不足。
(2)浆液输送:水泥浆由挤压式灰浆泵压入内径为Φ32的胶管送到双向水泥搅拌桩机的钻杆内,最后从内钻杆的出浆口射入土体内。泵压通过安装在灰浆泵上的压力表控制,喷浆时灰浆泵的泵压控制在0.25~0.4MPa。
(3)切土下沉:启动搅拌机,使搅拌机沿导向架向下切土,同时开启灰浆泵向土体喷水泥浆,两组叶片同时正、反向旋转切割、搅拌土体,直至设计深度,在桩底持续喷浆搅拌不少于15秒。下钻时内、外钻杆转速≥50r/min,钻杆下钻速度控制在0.5~0.8m/min。
4.3 搅拌提升
(1)关闭灰浆泵,提升搅拌机,两组叶片同时正反向旋转搅拌水泥土,直至地表。
(2)提升过程中需严格控制体钻速度,将已喷浆的水泥土进一步搅拌均匀,提升时内、外钻杆转速≥50r/min,钻杆提升速度控制在0.7~1.0m/min。
4.4 钻机移位
一根桩施工完毕,清理并修整桩头,清除叶片及钻杆上泥浆,钻机移位,进行下一根桩施工。
4.5 质量控制要点
(1)为保证双向水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行垂直度控制。
(2)为了确保桩体每米水泥掺量以及水泥浆用量达到设计要求,每台机械均配备电脑记录仪。同时现场配备水泥浆比重测定仪,以方便检查水泥浆水灰比是否满足设计要求。
(3)钻机旁派专人进行记录和管理,正确打印并记录各种参数如:桩号、日期、钻进开始和结束时间、设计桩长、实际桩深,每10cm的水泥浆用量及累计数量,搅拌深度等。
(4)双向水泥搅拌桩施工采用两搅一喷工艺。下钻时应喷射完成100%的浆量并严格控制钻进速度。为保证双向水泥搅拌桩桩端质量,下钻喷浆时应在桩底部停留不少于15秒,进行磨桩端。
(5)施工时严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后连续作业,不得中断喷浆。储浆罐内的储浆不小于一根桩的用量(每班首桩时还需计算压浆管内的水泥浆量)。
(6)现场施工人员认真填写施工原始记录,记录内容包括:施工桩号、施工日期、天气情况;喷浆深度、停浆标高;灰浆泵压力、管道压力;钻机转速;钻进速度、提升速度;浆液流量;每米喷浆量等。
(7)经常对钻头进行检查,直径必须保证不小于设计桩径,若钻头直径小于设计桩径要及时补充钢件,以免发生桩径偏小的情况,同时钻头直径也不宜偏大,钻头直径偏大时,喷入的水泥浆使成桩桩体加粗,影响桩体质量。
5 结语
采用双向水泥搅拌桩处理软土地基在本项目的实施应用,为后续设计及施工单位在碰到类似地质条件的工程项目施工提供了一种新的设计思路及施工方法,通过本项目的施工证明双向水泥搅拌桩的施工只要各项施工工艺及控制措施落实到位,在铁路软土地基施工中可以确保施工质量,保证工后沉降满足设计及铁路相关验收标准要求,满足铁路运营及行车安全。本文通过对连盐铁路路基软基处理双向水泥搅拌桩的施工应用方面着手,为后续铁路路基施工如遇到类似工程地质条件可借鉴此种施工技术及方案。
摘要：高速铁路路基施工要求标准高,要求工后沉降量小以满足铁路行车安全要求,而高速铁路软土路基施工更是工程质量控制重点及难点,本文通过对新建连云港至盐城铁路建设中的软土路基双向水泥搅拌桩施工应用及实践分析,为我国铁路建设的软土路基施工提供一点参考和建议。
水泥浆搅拌法最早在美国研制成功，称之为就地搅拌桩（MIP）；在日本，称之为CMC或CDM工作法；我国在20世纪80年代初开始运用该项技术，并取得一系列有效成果，可以说水泥浆搅拌法已经成为加固软土地基常用的技术。它的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程，通过专用机械设备——深层搅拌机械将固化剂灌入需处理的软土地层内，并在灌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，达到提高其复合地基承载力的目的。
深层搅拌桩按固化剂的不同分为水泥系与石灰系，按灌注的是浆液还是粉体也可分为湿法与干法。以水泥作固化剂，配高炉矿渣、粉煤灰、木质素磺酸钙、三乙醇胺、氯化钠等为外掺剂的深层水泥搅拌桩是深层软土地基工程中常用的桩基形式之一。这种方法适用于软弱地基的处理，对于淤泥质土、粉质粘土及饱和性土等软土地基的处理效果显著，处理后可以很快投入使用，施工速度快；在施工中无噪音、无振动，对环境无污染；最大限度地利用了原土；与钢筋混凝土桩基相比，节约钢材、投资省。在国内，搅拌的最大深度达30m，搅拌加固的柱体直径为500～850mm。
2、水泥搅拌桩施工
2．1水泥搅拌桩施工的准备工作
A、收集有关技术资料，重点熟悉施工场地的工程地质及水文地质资料，并认真理解、掌握设计意图及有关要求。
*B、用重Ⅱ型超前动力触探确定符合设计要求的桩底高程；
注：这一步过程我们基本上是不做的，因为按设计意图监理施工才是我们工作的重点。
C、对桩机性能做全面的检查；目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种：一种是SJB-1型深层搅拌机，是冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院合作研制，并由江苏省江阴市江阴振冲器厂生产的双搅拌轴中心管输浆的水泥搅拌专用机械。另一种是GZB-600型深层搅拌机，是由天津机械施工公司利用进口钻机改装的单搅拌轴、叶片喷浆方式的搅拌机。
D、合理选好后台供浆位置，避免供浆线路过长；
E、施工场地事先予以平整，清除地上、地下障碍物，设定场地标高控制点。地表过软时，采取防止桩机失稳的措施；如回填表层塘渣，含泥量较大的一层厚度不超过50cm，铺垫枕木等。且在一侧要开挖排水边沟，保证雨季场地不积水，给桩机组创造一个好的施工环境。
F、熟习操作规程及搅拌桩的工艺流程(如一喷二搅或两喷三搅等)
深层搅拌桩施工工艺流程：
2．2施工监理控制
水泥搅拌桩施工质量的优劣直接关系到地基加固的成效，从而进一步关系到上部主体结构的稳定性，这对工程整体质量而言是至关重要的。因此，对搅拌桩施工质量必须作到事前控制、事中控制和事后检测，进行严格监理控制。
2．2．1施工前监控
认真审核施工单位的施工组织设计，重点检查其施工方案的合理性、可行性以及有无保证施工质量的技术措施和现场安全措施，确定施工方案的可行性。仔细检查进场设备的完好性和上岗人员的上岗证。检查水泥(固化剂)及外掺剂材质量是否符合设计要求，是否具备合格证明；检查是否进行过加固土室内试验。根据设计确定的水泥(固化剂)及外掺剂的掺入比换算出单位桩长(或单桩)的掺料用量，并在正式施工前确定浆液的配合比、泵送时间、搅拌提升速度和复搅深度等。
2．2．2施工过程监控
有效地监控水泥搅拌桩施工，是确保工程质量达到设计要求的关键。因此，在现场施工中我们采取了以下监控措施。
（1）确定技术参数和施工工艺，做好试验樁，选好水泥掺量，建立健全水泥台帐。
（2）桩位及桩高程的控制
A、桩位。施工前由施工单位在桩中心插桩位标，由测量监理校核。
B、桩顶、桩底高程。要求桩底高程超深10～20cm，桩顶高程超高50cm。
C、桩身垂直度。每根桩施工时，根据导向架的吊锤偏移用米尺测定搅拌轴垂直度，间接测定桩身垂直度。
（3）水泥掺量及浆液控制
A、桩身水泥掺量。
水泥掺量是水泥搅拌桩质量的主要影响因素之一，施工时一定要确保每根桩的水泥掺量。应根据由实验桩所定的水泥掺量，检查每根桩的水泥用量。
B、水泥种类和标号。
根据设计要求选用水泥。进场后水泥必须检验合格后方可使用。普通硅酸盐水泥（P.O）和矿渣水泥(P.S)力学指标相差无几，只是适用环境不同，相比而言，后者仅有耐腐蚀性较好，两者具体特性这里不作赘述。
C、浆液。
严格控制水灰比，一般在0.5左右，确定每次制浆加入的水泥量。制备好的浆液不得离析、不得停置时间过长，超过2小时的浆液不再使用。
D、水泥浆液搅拌均匀性。
贮浆池内浆液应均匀，输送时应确保其连续，喷浆搅拌时，若输浆管道堵塞或爆裂，应及时组织处理，时间过长应换浆。
（4）搅拌和喷浆时间控制
喷浆时的提升速度也是影响搅拌桩质量的主要因素之一，施工时严格控制提升速度不大于0.5m/min。
（5）为保证桩体搅拌均匀，桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片，且在每个横向刀片上焊接1～2个竖向搅拌刀片，同时保证桩体的竖向搅拌效果，竖向搅拌刀片长度>5cm，宽度≥2cm。
（6）根据复合地基承载力计算及受力分析，桩体6m以上的部位基本承受了上部荷载的70%以上，越往下部受力渐渐越来越小，因此施工过程中应特别注意加强上部桩体施工控制工作，我们一般的控制措施是要求施工时进行顶部的复喷。
（7）桩与桩之间搭接时间不应大于24小时，超过上述时间，最后一根桩应空钻留出榫头，以待下搭接。间隔太长无法搭接时，应在设计建设方认可后，采取局部补桩与注浆措施。
2．3工程验收
水泥搅拌桩单元工程在按设计图纸要求完成施工后，按以下程序进行验收。
（1）、施工过程中的质量检验
监理随时检查施工记录，并对照施工工艺对水泥搅拌桩进行质量评定。对于不合格的工程桩，应根据位置、数量等具体情况，分别采取补桩或加强附近工程桩等措施。
（2）、水泥搅拌桩单元工程检测
目前进行竣工后的质量检验方法有：静载荷试验、标准贯入试验或轻便触探等动力试验、静力触探试验、取芯检验、开挖检验、沉降观测等。但对于承受垂直荷载的水泥土搅拌桩，静载荷试验是最可靠的质量检验方法，载荷试验应在28d龄期后进行，检验点数每个场地不得少于3点。
（3）、水泥搅拌桩单元工程验收
A、水泥搅拌桩单元工程施工完成后，施工单位应在自检合格的基础商申请单元工程验收。该验收为联合验收，参加验收的单位包括施工、设计、监理、业主，监理单位为组织单位。
B、施工单位应为单元工程验收准备好施工布孔图、施工原始记录、搅拌桩检测资料、单元工程隐蔽验收签证、单元工程质量评定表等资料，验收前搅拌桩基础要清理桩顶高程以下0.5m的桩间土，露出完整的桩头。验收人员现场察看认可后，在单元工程隐蔽验收签证单上签字，验收通过。
（4）、水泥搅拌桩单元工程质量评定
按照相关规范及标准，如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。由承包人自评、监理部认定，单元工程评定。
注：具体规范要求参见《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002其中的表4.11.5
表4.11.5水泥土搅拌桩地基质量检验标准
项序检查项目允许偏差或允许值检查方法
单位数值
主控
项目1水泥及外掺剂质量设计要求查产品合格证或抽样检验
2水泥用量参数指标查看流量计
3桩体强度设计要求按规定办法
4地基承载力设计要求按规定办法
一
般
项
目1机头提升速度m/min≤0.5量机头上升距离及时间
2桩底标高mm±200测机头深度
3桩顶标高mm＋200
－50水准仪（最上部50mm不计入）
4桩位偏差mm＜50用钢尺量
5桩径＜0.04D用钢尺量，D为桩径
6垂直度%≤1.5经纬仪
7搭接mm＞200用钢尺量
2.5水泥搅拌桩的工程应用情况
由于水泥土搅拌法具有许多独特优点而被广泛采用，如建筑物的地基加固、边坡加固与稳定、隔水帷幕、防止砂土液化、桥台后背填土加固、地下构筑物地基加固、基坑坑底土加固、支挡墙体工程和提高桩基础横向反力系数等。在国内的近十多年内来，尤其是在珠江三角洲、长江三角洲等沿海软土地基中，应用比较多，如沪宁、沪杭、深广等高速公路工程，深基坑支挡结构工程，港口码头水池的市政工程，以及建（构）筑物（如大型油罐）的软土地基加固等工程。
在基坑支擋结构中，由于围护结构场地狭小或环境的限制，所以采用水泥土搅拌法施工过程中的“套打“技术，即在水泥土墙体中套打钢筋混凝土钻孔围护灌注桩（直径650mm左右），或套打直径300～400mm的树根桩作为基坑竖向斜支撑基础。另外，为获得较高的抗拔或抗、压承载能力，一种新型锚杆粉喷桩也得到应用。
3、结语
水泥搅拌桩作为基础工程，其质量好坏直接影响到上部结构物的质量，因此，加强水泥搅拌桩的施工过程监理是十分重要的。我们要以旁站监理为主，加大监理控制力度，严格各施工参数、施工工艺及施工工序，按施工组织设计方案、设计技术参数、技术规范及技术规程要求施工，并逐步进行质量检测监控、对比，这样才能使水泥搅拌桩施工质量得到保证。
参考文献：
［1］王继果，韩选江，王国庆．深层搅拌桩的设计施工．西部探矿工程，2005年第2期
［2］建筑地基处理技术规范（JGJ79—2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002
［3］傅强，解军，徐显利．软基处理水泥深层搅拌桩施工控制．华东公路，2003，2
［4］上海市市政工程管理局（黄兴安主编）．市政工程质量通病防治手册．中国建筑工业出版社，1999年11月
［5］《地基处理手册》编写委员会．地基处理手册．北京：中国建筑工业出版社
［6］《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002. 北京：中国建筑工业出版社，2002
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