浅谈水泥土搅拌桩防渗墙施工质量控制

浅谈水泥土搅拌桩防渗墙施工质量控制

康鹤川

河北省水利工程局集团有限公司

摘  要：水泥土搅拌桩防渗墙是河道堤基常用的方式，施工中务必做到环环相扣，保证每一个环节的施工质量，才能保证最终工程质量，达到预期的防渗效果。本文针对工程实际，采取三轴水泥搅拌桩机进行水泥土搅拌桩施工，严格过程控制，保证施工质量，总结了质量控制的经验，为同类工程施工提供参考。

关键词：水泥土搅拌桩；堤基防渗；质量控制

1  工程概况

雄安新区南拒马河防洪治理工程（定兴段）施工第二标段位于河北保定定兴县，主要建设范围为南拒马河右堤自定兴县西里村南至北寨村北，桩号范围为Y5+900～Y9+700。本项目对堤基含有粉砂、细砂和粉细砂的部位在迎水侧采用水泥土搅拌桩进行堤基防渗。

本工程水泥土搅拌桩桩号Y5+900～Y6+700、Y8+500～Y9+500段。桩径0.7m，桩间距0.5m，桩长8～13m，固化剂选用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，水泥掺量不小于18%。

水泥土搅拌桩采用湿法套打成墙工艺，停浆面应高于桩顶设计标高0.5m以上，水泥土搅拌桩成墙后，开挖基槽底宽1.5m，两侧边坡坡比1:1，水泥土搅拌桩成墙后，为了保证防渗墙与堤身紧密结合，采用与堤身相同的土料进行回填，压实度不小于0.96，回填过程中采用轻型机械防止对防渗墙造成破坏。

2  施工前期

2.1 保证桩位位置准确   测量放线和桩位定测。首先测定防渗墙控制轴线，再根据轴线测定每根桩的中心点位。

2.2  工作平台  场地平整时必须将桩机占地范围内斜坡、坑洼等整平并碾压，试桩段的左侧修筑桩机工作平台，压实度为0.85，保证桩机的水平和稳定。清除地上和地下的障碍物，成桩顶面应高于设计防渗墙顶面50cm。

2.3  施工设备       计划采用三轴搅拌桩机进行水泥搅拌桩施工，保证进场设备性能良好，满足施工需要。

3  防渗墙施工工艺流程

施工工艺流程：搅拌设备定位安装→喷浆搅拌下沉→喷浆搅拌上升→重复喷浆搅拌下沉、提升→停机检查、清洗→移位。

（1）定位。根据现场所放的防渗墙轴线控制点，确定具体施工桩位，搅拌机在自身的步履系统的辅助下，行走至将要施工的桩位处，再通过力轴的操作系统和步履系统复合操作，在对中员的指挥下，采用两条平行轴线四点对位方法来控制对位准确度。对位前首先平行墙轴线引两条基准线，在基准线上同时用竹签标记对位点，同时在桩机靠近操作台边缘相应位置加焊尖端朝下的细铁棒，要求每次桩机移位时细铁棒尖端与基准线上标记对齐对位偏差小于50mm。

（2）桩身垂直度控制。为保证桩体垂直，将桩机支稳，底座垫平。堤段堤面较窄、防渗墙轴线距堤外侧较近部分，施工中采用外侧加垫机台木，在保证对位准确的同时确保桩机平稳。桩机支稳后，采用FJ-18倾斜显示套装控制孔位偏差调整桩机平整度。

（3）制备水泥浆。采用P.0 42.5普通硅酸盐水泥按水灰比1.5：1制浆，水泥进场有出厂合格证、新鲜无结块，抽检合格方能使用。拌制好的水泥浆液应在泵送压浆前倒入集料斗中。拌浆设备用水泥浆拌和机，拌制好的水泥浆液汇入1766L储浆罐中(直径1.5m，高1m)。

（4）喷浆搅拌下沉。搅拌机钻头定位后，通知后台司泵工开启灰浆泵，随下沉随泵送浆液，搅拌机下沉至设计深度时，中止下沉。

（5）提升喷浆搅拌。当搅拌桩的桩长达到设计要求时，通知司泵员开启灰浆泵，泵送浆液，当水泥浆液到达喷浆口后，喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端头充分搅拌后再提升搅拌头。提升速度控制在0.6～0.8m/min之内。

（6）喷浆复搅下沉至设计加固深度。

（7）喷浆搅拌提升至预定停浆面，提升速度依然控制在0.6～0.8m/min之内，当深层搅拌机搅拌提升至设计桩顶标高时，此时停止提升，再在此标高处继续搅拌数十秒，以保证桩头均匀密实。最后慢速搅拌提升，使搅拌头慢慢地提升出地面。　  　

（8）施工记录。在深层搅拌桩的施工过程中，专人负责填写施工记录表，填写《水泥土搅拌桩施工记录》时，详细地记录钻头直径、桩顶高程、提升和下沉的时间、转速、输浆量、出浆口压力、提升和下沉的速度、孔位偏差、孔斜、水泥掺入量等。司泵工负责填写《制浆记录表》时，认真填写水泥用量、水用量、搅拌时间、泥浆比重等。喷浆量及搅拌深度采用经国家计量部门认证的检测仪器进行自动记录。  　　  　

（9）清洗。向集料斗注入适量清水，开启灰浆泵，清洗管路中残余浆液，并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。

（10）移位。完成前述工艺过程后，该桩施工完毕，即可移动深层搅拌桩机到另一条桩位上，重复前述桩的施工工艺过程，进行下一根桩的施工。

4 施工过程中的控制

（1）固化剂宜选用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥掺量为为18%（重量比）。浆液按照1.5：1水灰比配制浆液。

（2）施工中应保持搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩垂直偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。

（3）使用的水泥应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续，因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5m处，待回复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3小时，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。

（4）相邻桩体有效搭接宽度不小于设计要求，施工间隔不应超过12h，如因故超时，可用平接或补桩等措施进行处理。

（5）水泥浆液随搅随用，为防止水泥浆发生离析，在灰浆搅拌机中不断搅动，待压浆前才缓慢倒入集料斗中，一旦检测浆液不合要求，作废浆处理。

（6）水泥浆配置好后，现场采用泥浆比重仪对水泥浆比重进行检测，并详细记录检测结果。

（7）现场搅拌机操作人员根据已确定灰浆泵输浆量和每根桩的喷浆时间，计算出每根搅拌桩的水泥浆用量，并做详细记录。

（8）现场施工设专人负责记录，详细记录桩号、施工时间、桩径、桩长、水灰比、浆液注入量、搅拌次数、每次搅拌深度等。 

（9）注浆量和搅拌均匀程度是决定搅拌桩质量的关键，注浆量、水泥掺入比和搅拌次数均达到设计要求，注浆和搅拌均匀，对于含有机成分较高和软弱土层，以及对桩的底部、上部适当增加搅拌和注浆量有较好的加固效果。

（10）当浆液到达出浆口后，持续喷浆搅拌30s，使浆液完全到达桩端后，方可提升搅拌，同时桩顶停浆面控制在设计墙顶标高0.5m以上，以保证墙顶质量。  　　

（11）为防止桩位偏差和漏桩，桩机移位后应重新测量，复查桩位。

5  成桩后的质量检测

（1）成桩3d内，用轻型动力触探（N10）检查桩身上部的均匀性。检查数量为桩总数的1%，且不少于3根；

（2）成桩7d后，采用浅部开挖桩头（深度宜超过停浆面下0.5m），目测检查搅拌的均匀性，量测成桩直径。检查量为总桩数的5%；

（3）成桩28d后，委托检测公司进行钻取芯样检验，检测项目包括:水泥土无侧限抗压强度,渗透系数,无侧限抗压强度≥0.8MPa;渗透系数≤1.0x10-5cm/s；

（4）取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。 

作者简介：

康鹤川，1985年10月，河北井陉，高级工程师，河北省水利工程局集团有限公司。

1