特高压调相机工程中深层水泥土搅拌桩施工的质量控制

特高压调相机工程中深层水泥土搅拌桩施工的质量控制

文 / 王李兵

1 工程概况

泰州2×300兆乏调相机工程紧邻泰州±800kV换流站站区西南侧。该工程处于江苏兴化里下河地区，厂址原为蟹塘、沟渠、水田，在场平时进行了清淤、换填400mm厚级配碎石滤水层，5%～10%灰土（体积比）回填。其中调相机主厂房等区域的基础先进行大开挖施工，然后再进行回填，为了减少厂址地基的下沉，故采用深层水泥土搅拌桩对调相机工程进行复合地基处理。

2 方案设计原理及施工工艺参数

深层水泥土搅拌桩加固土体的原理：利用水泥做固化剂，通过深层搅拌机械，在地基深处就地将水泥和原地基土强制充分搅拌，利用水泥与软土间产生的一系列物理化学反应，如水泥的水解和水化反应，水泥水化物与软土颗粒间的离子交换反应等，使软土硬结成具体形，水稳定性和强度较周围土高出若干倍的水泥桩，从而使地基土工程性质得到局部改善，并与桩间土及褥垫层构成复合地基。

施工工艺为浆液搅拌法（简称湿法），直径600mm，桩中心间距为2m，等边三角形布置，桩长为7.0m（桩顶部需预留0.5米的桩头，且桩头部分不计入桩长），桩端应进入5～2层不少于0.5米，搅拌桩施工时停浆面标高为-1.7米，基坑开挖时应挖除桩顶0.5米，桩顶设计标高为-2.0米。采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入量为被加固湿土质量的16%。采用四搅两喷方法施工。本工程的±0.000标高相当于绝对高程3.2米（1985国家黄海高程）。

3 施工质量控制要点

3.1 人员配备和技术准备的控制

项目部选用具有多年施工经验、良好职业道德的工人师傅和技术管理人员作为一线施工班组人员参与施工，并且做好明确分工，制定有效的奖罚措施。

在组织施工前，项目部总工依据施工方案对参加施工的全部人员进行技术交底。着重交待了深层水泥土搅拌桩的工艺参数、技术要点及注意事项。参加交底的人员签名，形成了书面交底记录。

3.2 施工机械设备控制

项目部采用两台深层水泥土搅拌桩机（SJB-Ⅱ型），在施工前，对两台深层水泥土搅拌桩机（SJB-Ⅱ型）、容量为35吨的水泥罐、水泥浆搅拌机、配电箱、磅秤、翻斗车等施工机械设备进行清点、维护保养，确保性能良好，可随时投入使用。

3.3 原材料质量控制

（1）水泥进场后，先验收了品牌标签、规格型号是否与水泥出厂质量证明书一致，质量证明书是否原件，数量是否吻合，否则有权拒收，并做好记录等有关资料工作。然后在监理见证取样下，送检测机构复试水泥的安定性、凝结时间及水泥强度，复试结果不合格的不得使用。

（2）在施工前对水泥进行了过筛，防止使用受潮结块水泥。

3.4 施工工艺控制

（1）深层水泥土搅拌桩桩位测放

本调相机工程的平面控制采用平面控制网法。以E05（2.919m）为高程点，以 E04（3666119.02，496598.077）、E05（3666100.341，496980.979）为控制点，测放全场桩位。本调相机工程施工的深层水泥土搅拌桩，纵横轴线方向的间距显得尤为重要，利用建筑物轴线，采用全站仪测放，误差不得大于1cm，详细的桩位用钢卷尺测设定位即可，误差控制小于2cm，每根桩位用25cm长1～1.5cm宽的竹签打入地下顶部涂红漆，并和地表面平，以免人员走动时破坏或移位。为复核测量之便，在建筑物的外围轴线外侧10～15m设置轴线控制点并用水泥砂浆做好保护。

（2）深层水泥土搅拌桩施工过程质量控制要点

1）施工时，先将深层搅拌机用钢丝绳吊挂在起重机上，用输浆胶管将贮料罐砂浆泵与深层搅拌机接通，开动电动机，搅拌机叶片相向而转，借设备自重，以0.38～0.75m/min的速度沉至要求加固深度；再以0.3～0.5m/min的均匀速度提起搅拌机，与此同时开动砂浆泵将砂浆从深层搅拌中心管不断压入土中，由搅拌叶片将水泥浆与深层处的软土搅拌，边搅拌边喷浆直到提至地面（近地面开挖部位可不喷浆，便于挖土），即完成一次搅拌过程。用同法再一次重复搅拌下沉和重复搅拌喷浆上升，即完成一根柱状加固体。本工程的深层水泥土搅拌桩为四搅两喷。

2）水泥浆的制作要求：水胶比为0.55，水泥砂浆稠度为11～14cm。

3）制备好的浆液不得离析，泵送浆应连续进行，拌制水泥浆液的罐数、水泥和外掺剂用量以及泵送浆液的时间应记录，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。

4）深层水泥土搅拌桩每米水泥用量和喷浆量计算

Φ600的深层水泥土搅拌桩长度为7.5米，水泥掺量为16%，土的密度为1.8t/m3，则每根桩的水泥用量为 3.14×0.3×0.3×7.5×1.8×16%×1000=610kg；深层水泥土搅拌桩的每米水泥用量为610÷7.5=81.3kg；水胶比为0.55，水泥密度为3t/m3，水的密度为1t/m3；则1吨的水泥和0.55吨的水，两体拌合后的重量为1.55吨，两体拌合的体积为1/3+0.55/1=0.883m3。由此而知，灰浆密度为1.55÷0.883=1.755t/m3；即：1吨水泥可拌制灰浆0.883m3，1kg水泥可拌制灰浆0.883升；则深层水泥土搅拌桩的每米喷浆量为81.3×0.883=71.79升。

5）施工配备的注浆泵的额定压力不小于5MPa。当水泥浆液达到出浆口后，应喷浆搅拌30秒，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。

6）搅拌机预拌下沉时，不宜冲水，如遇到硬土层下沉太慢时，可适量冲水。

7）在施工过程中，如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点以下0.5米处，待恢复供浆时，再喷浆搅拌提升，以防断桩，每点20次搅拌；若停机超过3小时，宜先拆卸输浆管路，并妥加清洗。

8）深层水泥土搅拌桩浆量控制、水灰比控制：自动流量记录仪控制。施工过程中注意冒浆对实际用浆量的影响，保证各加固段浆量充足并随时打印整理，搅拌均匀。

3.5 测量控制

（1）桩位控制

边桩位的测放需用全站仪测放，其余用钢卷尺。成片测放，一次测放100根桩左右；测放好的桩位需做好妥善的保护。施工过程中如有发现所放桩位被移动、倾斜或破坏，必须重新放样方可施工。

（2）垂直度控制

施工时，为确保桩的垂直度，必须对钻机的平衡性、垂直度进行检查，若复检不合格时，一律须重新校平、对中，复检合格后方可开钻，并在钻过程中进行抽查，防止因振动造成倾斜、移动，随时观测线锤的情况。

（3）桩长控制

经测量计算，在钻机的机架上做明显标志，动力头搅拌下沉至标志处方可提升，质检员随时目视并用尺测量抽检。

（4）提升速度的控制

质检员随时抽测提升过程，发现超速者该桩重新施工。

（5）水灰比的控制

不得随意变动水灰比参数，搅浆工须备一套水泥浆比重计，随时自检，质检员随时抽测水灰比，每天抽测2～3次。

（作者单位：常嘉建设集团有限公司）

日前，由浙江建工集团负责开发的国家“十三五”重点研发项目—工业化建筑项目管理平台在浙江建材建筑产业化公司基地举行启动仪式。该平台的开发旨在将BIM技术、移动通信技术、无线传感网络技术、无线射频等技术全方位整合、应用，通过多方智能协同，对PC构件的设计、加工、运输与安装进行实时监测与管控，实现构件运输与施工现场的一体化智能管理。浙江建工集团总经理廉俊、总工程师金睿等出席启动仪式。

（潘孙鹏 摄影报道）

六柱擎天（中铁十一局郑万高铁湖北段高家坪隧道全智能三臂凿岩车掘进作业 郑传海摄）