关于浆喷桩成桩质量控制措施的研究

关于浆喷桩成桩质量控制措施的研究

魏克峰

魏克峰

中建八局第二建设有限公司山东济南250014

摘要：在公路工程建设中，浆喷桩作为桥头过渡段重要的地基处治方式，施工质量控制是一个需要研究的问题。本文通过对浆喷桩施工原理与施工工艺的介绍，对隐蔽工程质量管理进行分析，并提出了一些合理措施，为类似工程软基处理方案的选择、施工质量的控制等提供借鉴和参考。

关键词：浆喷桩；隐蔽工程；软基处理；质量控制

引言

浆喷桩具有施工操作简单、机械化程度高、施工效率高、工程造价低等特点，在桥头过渡段路基处理中可以有效地提高路基的承载力和稳定性，在公路施工中应用较为广泛。但在实际的施工过程中，受地质条件、人员操作、泥浆制作等影响较大，成桩质量不易保证，存在断桩、桩长不足、强度不足等问题。本文就北方某高速公路工程中浆喷桩施工过程中遇到的质量问题进行分析，并对解决方案进行讨论。

1气候与地质

本文所述浆喷桩施工位置属暖温带湿润季节性气候区，一年四季分明，平均降水量689.6mm，软土覆盖层较厚。本施工段落设计桩长分别为7m、9m，据地质报告显示，桩长范围内地质自上而下为为粉土、粉质黏土、细沙层。

2施工前准备工作

（1）机械设备方面

水泥采用泰山中联P.O42.5普通硅酸盐水泥，经试验室取样并检测合格，完成满足要求的水泥浆配合比试验，设计要求水灰比为0.55，设计水泥掺入量55Kg/m。水泥浆比重为1.70g/cm3，以9米桩长（桩径0.5m）为例，实际需耗用水泥浆451L。选取的灰浆搅拌机容积为942L，满足整根桩的泥浆需求量。

（3）人员情况

设置专业施工人员4人，其中1名打桩机操作员，2名灰浆制作人员，1名试验人员，试验人员负责随时检测泥浆比重等指标，以上人员均要求具备一定的施工经验。

3施工过程及工艺控制

（1）施工准备

1）场地清理、整平

清理并整平施工作业面，用光轮压路机压实。

2）点位放样及标记

按设计图纸对施工区域放样，按桩长和桩间距的不同将施工区域划分为A1-A3、B1-B3、C1-C39个分区，用钢尺按照点位布置图逐行逐点放样，并用竹签标识。

（2）施工工艺

钻机定位→制备水泥浆→预搅下沉→提升喷浆搅拌→重复喷浆搅拌→桩底停钻持续1-2min→提钻搅拌→成桩→钻机移位

1）设备就位、检查

钻机安装调试，检查转速、空压设备、钻杆长度、钻头长度、钻头直径等，连接好输浆管路，安装好水电线路并试水试电。

现场尺量钻头叶片直径50cm，最大成桩长度18.5m，钻架高度19m，输浆管路最长55m，均满足施工及设计规范要求。钻头接触地面，校正智能喷浆记录仪内的深度数值，同时在钻杆立架上标注钻深标志线，用于监控浆喷桩钻深长度。

2）制备水泥浆

水泥浆制浆、存浆采用两个壁厚4mm钢板圆形罐，直径1m高度1.2m，搅拌桶和储浆桶容量满足9米整根桩喷浆量需求，为防止喷浆过程中出现堵管现象在搅拌桶出浆口和浆泵管口处设置滤网。根据试验室配合比严格控制水灰比，水灰比为0.55，水泥浆比重为1.70g/cm3，投料后拌合5分钟后，采用泥浆比重计检测水泥浆液比重并由试验员做好记录。

3）预搅下钻

把桩机安置在标定的孔位上，使钻头中心对准孔中心，杆位偏差在5cm以内，调整桩机水平度及垂直度，由专业工程师吊线进行复核，保证钻孔倾斜率不大于1.0%，桩径不小于设计值。在钻进过程中，速度V=1.2m/min。

4）提升喷浆

钻至设计桩底标高后，开动灰浆泵，并调整灰浆泵压力档次，保证喷浆量满足要求。将搅拌头自桩底反转匀速提升搅拌，并连续喷入水泥浆液，直至地面下30cm处停喷，提升速度采用0.8m/min。

5）复搅

浆喷桩全程复搅一次，正向开动钻机，边喷浆边复搅，到桩底后停止钻进喷浆1分钟，然后钻头反向旋转提升，按0.8m/min速度提升至地面下30cm时继续搅拌一分钟停止搅拌，缓慢提出钻头。然后及时打印出小票，确保每延米喷浆量不小于设计要求。

在复搅过程中，应对局部喷浆不足的桩身部位进行补浆，并防止喷浆口堵塞，最终以整桩水泥浆用完为止。

6）桩头处理

钻机移走后，为促进桩体凝固，提高强度，在桩位处覆盖土进行养生，同时不能扰动桩周围土。

7）清理

清理搅拌叶片上包裹的土块及喷浆口，桩机移至另一桩位施工。

4出现的问题及解决方案

（1）喷浆不均匀

原因分析：不能匀速控制钻进速度，在不同地质土层，由于其含水量及渗水性差别及灰浆泵喷浆压力不稳定，导致喷浆不均匀。

处理措施：控制好钻机的下钻和提升速度，开孔低档慢速钻进，速度控制在1.2m/min，复搅时提升时速度控制在0.8m/min。在喷浆搅拌时匀速下钻和提升，喷浆时灰浆泵转速控制在380～400r/min，喷浆压力控制在0.4-0.6Mpa，并及时查看记录仪上显示的喷浆量，保证50.15L/m。查看电脑监控打印小票对喷浆不匀的桩要进行全程复搅一遍和补喷处理。

（2）水泥浆比重不稳定

原因分析：因工人投放水泥容易出现麻痹大意的心理，造成浆液比重不稳定。

处理措施：施工过程中掌握好每颗桩水泥浆配比，严格按照储存罐上的标线拌制灰浆，现场技术员对每颗桩的灰浆比重进行检测。保证灰浆比重1.70g/cm3的标准。

（3）砂层地段成桩质量差

原因分析：砂层地质渗透系数大，喷浆过程中浆液流失大，难以成桩，成桩质量较差。

处理措施：砂层地段施工时，减慢施工速度，加大喷浆量，确保成桩质量。

5质量保证措施

（1）为保证浆喷桩垂直度，应保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1.0%，桩位偏差不得大于5cm。

（2）严格控制钻机下钻深度、浆喷高程及停浆面，确保浆喷桩长度和水泥浆液喷入量达到设计要求，桩长不得短于设计桩长，每米用浆量误差不得大于5%。

（3）水泥浆液应严格按照试验室配比执行，并保证每颗桩所需浆液一次单独拌制完成，专人记录每颗桩的水泥用量，制备好的浆液不得离析，倒入储浆罐时应加筛过滤，以防出现水泥结块，损坏泵体，泵送浆液前，管路应保持潮湿，以利输浆，水泥浆存放时间不得超过2h。

（4）供浆必须连续，拌合必须均匀，一旦因故停浆，应使搅拌钻头下沉至停浆面以下1m，待恢复供浆后再喷浆提升，如因故停机超过2小时，应先拆卸输浆管清洗后备用，此颗未完成桩应采取补喷措施或重新打设。

（5）对输浆管要经常检查，不得泄漏及堵塞，管道长度不大于60m，对使用的钻头要定期检查，其直径磨耗量不得大于1cm，但也不宜采用直径过大的钻头。

（6）浆液储量应不少于一颗桩的用量，否则不得进行浆喷桩的施工。

6结论

通过以上方法对浆喷桩施工质量进行控制，该施工区域浆喷桩取芯试验、单桩承载力试验、复合地基承载力试验均满足设计要求，有效避免了断桩、桩长不足、承载力达不到设计要求等问题。

参考文献

[1]孟书涛.公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTGF80/1-2017。

[2]舒晓锐、钟立昌等.董家口至梁山公路宁阳至梁山段两阶段施工图设计。

作者简介

魏克峰：（1984-）男，汉族，山东济南人，学士，工程师，从事道路工程质量监督管理工作。