工程概况

滨海枢纽工程是淮河入海水道第四级控制建筑物，立交地涵为一级建筑物。工采用“上槽下洞”结构型式，上槽衔接通榆河，槽净宽58m，可通行吨级船舶；下洞贯通入海水道，由23孔6m×6.5m涵洞组成。

由于天然地基不能满足要求，工程采用了水泥搅拌桩、沉井、钻孔灌注桩等地基加固方法，采用了钢筋混凝土地连墙、振动沉模防渗墙及水泥搅拌桩防渗墙等基础防渗方法。本工程上游4～6#、下游6～8#以及通榆河3#、4#翼墙基础均采用水泥搅拌桩复合地基。在上下游翼墙前设有双排水泥土水泥搅拌桩防渗墙，分别与振动沉模防渗墙和地下连续墙连接，形成上下游翼墙前的防渗帷障。滨海枢纽工程共有翼墙基础下承载水泥搅拌桩根，最大桩长为11.7m，桩径60cm，防渗搅拌桩共根，最大桩长18.2m，桩径60cm。

由于水泥搅拌桩的施工属于隐蔽工程，所以质量控制特别重要。同时，滨海枢纽工程地质情况复杂，既有淤泥层又有砂礓土，对搅拌桩施工提出了新的要求。本文结合监理工作实际，从施工准备、施工过程和成桩后的检测等方面，谈谈水泥搅拌桩施工的一些质量控制要点。

2.施工准备阶段

2.1图纸、资料收集审查

收集工程地质资料、设计图纸，审查施工单位的质量保证体系，施工机械设备进场及完好情况，施工单位的施工总进度计划及基础分部工程的进度计划，以及基础工程桩基标准试验的完成情况。

2.2施工场地检查

对施工场地平整进行检查，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（包括块石、树根和生活垃圾等），确保地面高差不大于15cm。本工程的翼墙基础承载水泥搅拌桩均在基坑开挖后的回填土上，对于回填土方要保证使用好土，清除杂质，并分层夯实，回填高程达到设计要求，一般超过桩顶设计标高10～50cm。

2.3施工机械检查

施工机械进场后需经监理工程师检查批复同意后方可使用。监理检查的主要内容有：设备性能应能满足本工程土层的物理力学性质、有机质含量、含水量等特点。搅拌桩机钻杆的长度、搅拌叶片的直径应满足设计要求，钻杆的长度应大于设计桩长的1m以上，桩径偏差不得大于4%。灰浆泵要有压力计、流量计，灰浆搅拌机制浆的能力满足桩基施工的要求。

桩机安装后使用前应进行调试，首先检查电器控制系统的漏电保护装置，电线接头、松紧程度以及电压的稳定性，机械导向系统的稳定性，通过试机检查搅拌桩机运转和输浆系统畅通、密封性情况。

2.4试桩

滨海枢纽工程在水泥搅拌桩正式施打前先进行试桩，寻求最佳的搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等参数，以指导下一步水泥搅拌桩的大规模施工。滨海枢纽工程分别用15%、16%、17%、18%的水泥掺量在施工现场对原状土样进行试桩，根据7d、28d、90d的龄期试验检测结果，按设计及施工规范确定水泥掺量，强度是否符合要求。在通榆河翼墙基础搅拌桩施工时发现水泥土强度达不到设计院提出的2.5mpa要求，室内90d试验成果只有1.7mpa。经设计院重新复核后修改设计，提高置换率，使复合地基承载力达到设计值。滨海枢纽基础分部工程水泥土搅拌桩根据设计要求通过成桩试验，防渗桩的水泥掺量为16%，承载桩的水泥掺量为18%。水灰比初定为0.5，但在施工过程中经常堵管，根据实际情况调整为0.55。

2.5监理程序控制

正式施工前，监理应检查施工单位的正式开工准备工作，审查施工工艺方案、试桩确定的施工参数、施工组织和岗位责任，经监理确认满足开工条件，监理下达开工令。开工前监理参加施工单位技术交底与安全交底。

3.施工过程质量控制

3.1测量放样控制

施工前监理工程师对临时水准点放样、工程基准线放样、工程控制点放样进行测量复核，确认测量基准线，复核施工测量放样，复查轴线、桩位与桩数（桩位布置与设计图误差，承载桩控制在5cm以内，防渗桩控制在1cm以内）。按照设计的要求，将待加固土体的平面位置用灰线标出，施工沟槽开挖后，再精确的放出加固体土的轴线和边线，并沿轴线方向，每隔一定距离做好标记。

3.2钻机就位质量控制

桩机安装时，枕木下地基要稳固，机器底座要水平，搅拌头导轨要垂直。搅拌机就位后，复查钻机是否横平竖直，导向架的垂直度偏差＜1%；就位对中时，钻头允许偏差＜5cm。垂直度通过在主机上悬挂一吊锤，调整吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制，每次就位时用水准仪、经纬仪复核导向架的垂直度平整度。按设计要求的桩顶、桩底标高，测量出钻杆总长度减去钻进土层以外的钻杆长度，在钻塔上用醒目的油漆标出具体数字，以便在施工中控制桩顶、桩底标高和下沉、提升的速度。对所有施工机械进行编号，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。施工单位项目部有专人负责水泥搅拌桩的施工，全过程旁站施工过程。

3.3水泥质量控制

滨海枢纽工程水泥搅拌桩施工采用#普通硅酸盐水泥，用袋装水泥以便于计量。所用的水泥由监理检查是否具有出厂合格证、试验报告，检查水泥在水泥厂仓库贮存期及到施工现场使用时不超过2个月时间，并对水泥的安定性进行复试，确认合格后使用。

3.4制浆质量控制

浆液的控制是搅拌桩质量控制的关键之一，施工时严格按照成桩试验确定的水泥掺量和水灰比，确认每m3搅拌桩（或每根搅拌桩）的水泥用量和水的用量，在配制浆液处挂牌施工。对所用水泥和水进行计量，按规定进行试拌，测定浆液的比重，作为后期检测的标准。水泥在进入灰浆桶时要过筛，不得有大颗粒进入；水泥浆的制备使用专用的制浆桶，施工时在水泥浆搅拌筒内应不断搅拌使浆液均匀以防止浆液离析，每次搅拌时间不少于3min。监理对每桶所用水泥和水的用量进行抽查，用比重计对所拌制浆液的浓度进行测试，每台班不少于2次，并做好记录，发现问题及时纠正。

3.5搅拌喷浆控制

搅拌桩施工在喷浆前须进行预搅，下沉速度借设备自重一般控制在0.5-1m/min，桩底超深10～20cm。当搅拌头距离设计桩底50cm时，开启灰浆泵排出沿线管路中水和气体。在桩底原位喷浆30秒，进行磨桩端，然后边搅拌边提升搅拌头。搅拌提升时保证注浆量及注浆连续性与搅拌均匀程度，严禁在未排出沿线管路中空气和水时即开始提升，提升过程中严禁空喷。搅拌机的提升速度应与灰浆泵量相匹配，即在最后一次喷浆结束时，贮浆桶中浆液正好用完。工程中根据卷扬机的轮毂直径计算出距离，再运用秒表测出时间，计算出搅拌机的提升速度。提升速度分高、中、低三档，正常提升搅拌喷浆用中档，速度70cm/min。在遇到淤泥层和提升至距设计桩顶标高2m左右时，放慢提升喷浆速度，采用低档速度40cm/min。在桩顶部位停留30秒进行磨桩头，桩顶超高10～50cm。

每根桩开钻后应连续作业，不得中断喷浆，如因停电、机械故障等因素，停机超过1h，再次喷搅时必须钻搅到停浆面以下0.5m处继续成桩；若停机超过3h，宜拆卸输浆管路，将其清洗干净，以免浆液硬结堵管；如时间超过4h，待喷浆液作废浆处理。喷浆中断时应及时记录中断深度，并在12小时内采取补喷处理措施，将补喷情况填报于施工记录内。

输浆、喷浆速度采用流量计来控制，注浆泵出口压力保持在0.4～0.6Mpa。施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复喷的喷浆量不小于设计用量。

对互相搭接的防渗桩，须连续施工，一般相邻桩的施工间隔不得超过8～10h，若超过应对最后一根桩先进行空钻留出榫头，以待下一批桩搭接；如间歇时间太长，与下一根无法搭接时，经设计和建设单位认可后，采取局部补桩或注浆措施。一般超过12小时则采取补桩措施，补喷重叠段大于cm。

3.6施工记录的控制

现场施工人员必须及时、真实、准确、清晰地认真填写施工原始记录，记录内容包括：（1）施工桩号、施工日期、天气情况；（2）喷浆深度、停浆标高；（3）灰浆泵压力、管道压力；（4）钻机转速；（5）钻进速度、提升速度；（6）浆液流量；（7）每米喷浆量和外掺剂用量；（8）复搅深度。深度记录误差不得大于5cm，施工时间记录不得大于5s。

监理工程师做好临时水准点放样（复核）记录、工程基准线放样复核记录、工程控制点放样（复核）记录，建立监理台帐，对每根桩的开工、下沉、上提时间予以记录。相关监理表式记录及时抄送建设单位。

3.7特殊情况的处理

滨海枢纽工程在▽﹣0.6m～▽﹣10m分布一层淤泥质粘土，其中夹有砂礓层，水泥搅拌桩施工预搅过程中遇到砂礓层时，有可能的尽量挖出，如因太深或体积太大无法挖出时，

则适当泵送清水，以减小施工阻力，直到达到设计高程为止，但注意冲水成桩对桩身强度的影响。如不能达到设计高程，则及时通知设计单位采取更改措施；在淤泥层搅拌时，由于淤泥的附着力较大，经常抱住钻头，使水泥浆无法拌入其中，在搅拌桩成桩质量检查时，发现局部有结核夹芯的现象。对此，在每次搅拌提升时，将钻头提出作业面，铲除粘附在钻头上的淤泥后，重新下沉搅拌。经过试桩，对淤泥层部位采用六搅三喷的施工工艺，其余部位仍为四搅二喷。

在上游北侧5#翼墙下双排搅拌桩施工时，发生钻头卡在砂礓盘中无法提升上来的现象，对此只能将钻杆平地割除，在外围补打三根桩作为补救。

4.成桩后的质量控制

成桩后的质量控制通过轻便触探、小应变、单桩和复合地基承载力检测，检验桩体水泥土强度和地基承载力是否满足设计要求，如不能满足设计要求，则需请设计单位提出补救措施。轻便触探由施工单位与监理共同进行，小应变、单桩和复合地基承载力检测由建设单位委托有资质的第三方进行。水泥搅拌桩成桩后7d内抽取2%桩数做轻便触探，14d按5%的桩数作小应变检测。本工程共抽检搅拌桩根，其中16根为搅拌基本均匀，其余均为搅拌均匀，桩身完整性良好，抽取9根单桩作静载试验，9组作复合地基承载力试验，最终结果表明，复合地基承载力满足设计要求。

4.1轻便触探抽检

水泥搅拌桩成桩7d内，采用轻便触探进行桩身质量检验，检验搅拌均匀性。触探试验不合格，则加测2%且不少于2根桩。

4.2小应变抽检

成桩后14d内用小应变抽测已完成桩数的5%，以判定桩体的均匀性、连续性和桩长。如有断桩或桩长短50cm以上，则需加测5%。

4.3单桩承载力抽检

在成桩28d后，由监理工程师随机指定抽检，在每个翼墙下随机抽取各1根桩进行单桩承载力检验。

4.4复合地基承载力检测

在上游4#、5#，下游6#、7#翼墙下各做一组双桩复合地基承载力试验（复合地基承载力设计值为kpa）。若通榆河东西两侧3#翼墙下单桩垂直承载力不能满足设计要求，该部位需补做复合地基承载力试验（复合地基承载力设计值为kpa）。

4.5外观检测和产品保护

在基坑开挖过程中观测桩数、桩位、桩深、桩体搭接状况，对桩体是否圆匀、有无缩颈和回陷现象，搅拌是否均匀、凝体有无松散等进行外观鉴定。施工完成后，不允许在其附近随意堆放重物，防止桩体变形。

4.6资料归档

监理工程师还应督促施工单位加强资料整理、归档工作，并做好质量评估报告。要求施工单位及时提供桩位竣工图纸及相应质量保证资料。

5.结语

水泥搅拌桩在地基处理中的应用十分广泛，施工工艺也比较成熟，关键是控制好施工质量。滨海枢纽工程在施工中，通过加强值班检查监督的力度，严格控制施工程序，加强过程控制，针对复杂的地质条件，采取有效措施，保证喷浆正常，防止抱钻、冒浆现象，保证搅拌体均匀。在淤泥土层采用六搅三喷施工工艺，保证了水泥搅拌桩的质量。

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