水利工程中水泥搅拌桩的质量检测技术研究

水利工程中水泥搅拌桩的质量检测技术研究

刘剑

上海骏泓工程咨询管理有限公司  上海市  200000

摘要：近年来，我国在经济和社会发展方面取得了巨大的成就，这也带来了水利建设的巨大发展。水泥土搅拌桩作为一种隐蔽工程，其施工工作量大，应用领域也比较广泛。因此，在水利工程中，对水泥土搅拌桩的施工质量要求非常高。为确保水泥土搅拌桩的整体质量，必须加强水泥土搅拌桩的施工质量检验技术。因此，对水利工程中水泥土搅拌桩的质量检验技术进行全面的分析和研究变得尤为重要。

关键词：水利工程；水泥搅拌桩；质量检测

1相关概述

目前，常规的水泥土搅拌桩质量检验技术包括轻型动力触探、开挖截取、钻孔取芯、静力触探、单桩和复合地基的荷载试验，以及围井现场注水试验等。在进行破碎桩探测时，应将触头置于距桩身中央位置的2/5处，而在检验其它桩身时，则应将触头置于中间位置，以确保品质检验的精确性和可靠性。通过对桩基进行开挖截断检验，可以仔细检查整体成型程度和均匀程度，以了解整体搅拌效果与设计指标是否相符，从而确保整体质量达标。在钻孔取芯时，应选择竖轴位置的最大钻压和较小型号的钻头进行钻进，28天后，再利用大钻压进行强度低的桩身进行钻进，以便进行水泥土搅拌桩的质量检验。静力触探是通过对不同龄期的水泥搅拌桩进行比较试验，以确定在不同时间内桩体的实际强度是否达到要求。同时，通过单桩和复合地基的荷载试验以及现场围井的注水试验，对水泥土搅拌桩的质量是否符合设计要求进行了测试。

2水泥搅拌桩质量检测方法

目前，水泥土搅拌桩的质量检测方法可分为水泥土试块强度检测和原位测试法两种。

2.1水泥土试块强度检测方法

2.1.1水泥土强度室内配比试验

2. 水泥土强度室内配比试验是检测水泥土强度的一种常规方法。在施工现场取得原状土样后，根据施工参数进行试块配比，制成试块进行养护，28天后进行单轴抗压强度试验。然而，水泥土强度室内配比试验并不能反映现场土层情况，而且施工参数、水泥土养护条件和实验室之间存在较大差异，因此无法真实反映水泥搅拌桩全断面在土中（水下）的强度值。 目前，水泥土的室内物理、力学试验尚未形成统一的操作规程。一般情况下，试验可利用土工试验仪器、砂浆试验仪器和混凝土试验仪器，根据土工、砂浆（或混凝土）的试验操作规程进行。制备试块时，应采用原状土样（而不是风干土样），且试块宜取边长为70.7毫米的立方体。为了便于与钻取桩芯强度试验进行对比，也可将水泥土试块制成直径为100毫米、高径比为1:1的圆柱体。

2.1.2取浆试块强度试验

在搅拌桩施工过程中，采取浆液进行浆液试块强度试验，即在搅拌桩刚搅拌完成、水泥土处于流动状态时，及时沿桩长范围进行取样，采用浸水养护一定龄期后，通过单轴无侧限抗压强度试验，获取试块的强度试验值。

浆液试块强度试验应采用专用的取浆装置获取搅拌桩一定深度处的浆液，严禁取用桩顶泛浆和搅拌头带出浆液。取得的水泥土混合浆液应制备于专用的封闭养护罐中浸水养护，浆液灌装前宜在养护罐内壁涂抹薄层黄油以便于将来脱模，养护温度宜保持与取样点的土层温度相近。养护罐的脱模尺寸及试验样块制备、养护龄期达到后进行无侧限抗压强度试验等，可参照水泥土强度室内配比试验的方法和要求进行。

2.1.3钻孔取芯法

取芯检测是一种直观的水泥土搅拌桩施工质量检测方法。该方法在搅拌桩施工后达到一定龄期后，通过地质钻机，连续钻取全桩长范围内的桩芯，并对取样点芯样进行无侧限抗压强度试验。

虽然钻取桩芯强度试验被认为是一种比较可靠的桩身强度检验方法，但该方法也有缺点，主要是由于钻取桩芯过程和试验中总会在一定程度上损伤搅拌桩。取芯过程中一般采用水冲法成孔，由于桩的不均匀性，水泥土容易产生损伤和破碎。钻孔取芯完成后，对芯样的处理方式也会影响试验结果，例如芯样暴露在空气中会导致水分的流失，在制作试块的过程中会产生较大的扰动等。因此，钻取桩芯强度试验得到的搅拌桩强度值偏低，特别是比目前一些规范和手册上的要求值低。

为了减少搅拌桩受损伤的可能性，钻取桩芯强度试验宜采用扰动较小的取土设备来获取芯样，例如双管单动取样器。此外，建议聘请有经验的专业取芯队伍，严格按照操作规定取样。在钻取芯样后应立即密封，并及时进行强度试验。

2.2原位测试法

2.2.1轻便触探仪触探法

除此之外，触摸法也是一种很有可能在工作中应用的方法。但是，在使用这种方法的时候，要注意的是，在做粉喷桩的时候，它和一般的桩身是完全不同的。特别是在检测粉喷桩时，要将触头放在中间，而在其他桩身的探测上，则要在距桩身正中五分之二左右的位置上，这样可以确保测量结果的准确性。同时，在实际使用中，一定要保证触探器是竖直的，这样才能保证技术规格，并保证测试数据的准确性。

2.2.2静力触探法和标贯法

在不同龄期和不同掺入率的情况下，利用 SPT方法与钻孔取心方法进行了多个混凝土搅拌桩的对比实验。通过静态触探比渗透阻力 PS、标准贯击数 N与钻芯无测限压力 QU的测定。我们可以用数学的方法来计算，比如静力触探和穿透阻力的比例，以及与非接触极限的压力强度都会随着年龄的增加而改变，随着年龄的增加，桩体的强度也会越来越大，所以，静压力触摸法更适合在桩体成形后进行。

3水泥搅拌桩的质量评定

3.1单桩质量评定

目前，在水利工程中常用的搅拌桩有一类搅拌桩、二类搅拌桩、三类搅拌桩。不同的搅拌桩，其质量评价的标准和方法也不尽相同。在此基础上，对一类搅拌桩进行质量评价的主要依据是：在设计图纸上，最后的成桩条件符合施工图纸和工程设计要求，桩体整体强度符合设计规范，能将已完工的桩芯从桩体中取出来，芯样呈短圆柱状，个别部分为块状或片状。结果表明，块状、片状、圆柱状的出料率在80%以上，而且喷浆过程中的浆液分布比较均匀。二种混合桩的质量评价标准是：桩体表面平整、光滑，水泥搅拌桩的尺寸和施工设计相比，大多数混凝土搅拌桩在取芯时可以取出已完工的心样，很少出现出现断裂现象，取出的桩芯整体呈柱状、片状、短柱状，少量为松散状，取出柱状、短柱状、片状的机率为65%以上，若取芯率小于65%，必须确保喷浆均匀，不会出现断浆现象，而且实际贯击数要大于设计指标。在混凝土搅拌桩满足上述条件时，才算合格。评定三级搅拌桩为不合格桩，其主要依据是：标准桩的贯穿数小于设计指标，芯样片状、柱状总体取芯率不大于65%，而取下的桩芯以松散片状为主，少数为柱状或短柱状，而且整个桩体喷浆不均匀，出现断浆，属于不合格。为确保质量评价工作的正确性，必须对混凝土搅拌桩的质量进行及时的记录。

3.2总体质量评定

在水利工程中，混凝土搅拌桩的质量评价主要包括单桩质量评价和整体质量评价两个方面。在整体质量评价阶段，其评价的主要依据是（1）依据工程设计的需要，判定出桩基的实际质量；(2)统计单一桩的成桩效果，即一组桩数超过60%，则总体质量满足工程需要。

结语

综上所述，无论是在水利建设还是以后的工程建设中，混凝土搅拌桩的质量检验技术都具有重要的意义和作用。但是，这种技术涉及到的技术太多了，是所有技术中最难的一种，而且由于国内的限制，我们的研究也受到了限制。混凝土搅拌桩的质量检验技术是目前我国工程建设中的一个重要环节，其存在性将随着工程的不断发展而越来越突出。总之，水利水电产业要想在目前的经济形势下站稳脚跟，就必须要对质量检验技术进行深入的研究，从多个方面进行深入的分析和探讨，不断的提高自己的创新能力，从而制定出更好的检测手段和工艺，从而提高混凝土搅拌桩质量的促进国家经济稳定高速变发，早日实现国富民强式。

参考文献

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