水泥搅拌桩施工工艺流程及缺陷处理

房屋建筑深基坑工程前期管理流程图

水泥搅拌桩施工流程图

1.1 施工准备

1、施工图准备：熟悉并掌握设计施工图纸，充分了解设计意图，如有疑问，及时与设计单位沟通解决。

2、方案准备：编制相关施工方案，并报业主、监理单位审批同意后执行。

3、试验准备：按要求对原材料进行抽样送检，复试合格后投入使用。

4、交底准备：召开项目部全体人员会议，向施工人员及操作人员做好施工技术和安全技术交底，使职工了解设计意图，掌握施工要领和关键工序及安全操作规程，做到分工明确，职责分明。

5、现场准备、测量准备、试桩等。

1.2 桩位放样

桩位放样前，对规划测量单位移交的导线点，水准点进行复核，确认无误后使用。测量人员应按设计施工图，进行搅拌桩桩位、原地面标高、孔口标高等有关测量放样工作，并做好测量放样记录及布桩图等，施工前应报请甲方和监理工程师复核，并填写测量放样报验单，经甲方和监理工程师审查签认。

1.3 开挖沟槽

1、根据施工图，在现场测设出水泥搅拌桩的施工轮廓线，作为开挖沟槽的界线。

2、为了防止水泥搅拌桩施工时水泥土隆起影响施工，应根据现场的水泥土搅拌桩轮廓线开挖施工沟槽，沟槽的深度按桩的幅度数及桩长确定。开挖沟槽的过程中，要求施工单位有专人负责进行现场指导。

3、根据水泥土搅拌桩施工平面图，在沟槽边设桩的定位控制线。

4、在桩的定位控制线上，每隔5米设定桩位标志，确保桩间搭接符合规范、设计规定。

5、施工前必须排除沟槽内的积水，以免积水渗入影响水泥土搅拌桩的桩身强度。

1.4 桩机就位

由施工员、桩机班长统一指挥桩机就位，桩机下铺设钢板及路基板，移动前看清前后、左右各位置的情况，发现有障碍物应及时清除，移动结束后检查定位情况，如有偏差及时纠正，桩位偏差不大于50mm。桩机就位应平稳、平正，用经纬仪或线锤进行观测，确保钻机的垂直度，搅拌桩垂直度精度不低于1/200。桩机作业前现场监理、甲方检查搅拌桩机是否到达作业位置。

1.5 水泥搅拌的设计参数要求

1、水泥搅拌桩采用的水泥、主动区水泥掺量、被动区水泥掺量、水泥浆的水灰比、外加剂等要符合设计及规范要求。

2、水泥搅拌桩机械就位时偏差、机械的垂直度要符合设计及规范要求。当搅拌头下沉到设计深度时，应再次检查并调整机械的垂直度。

3、水泥搅拌桩的施工搅拌次数、喷射时提升(或下沉)速度、泵送压力等要符合设计及规范要求。

4、水泥搅拌桩强度至少达到28d的龄期，方能进行基坑开挖，开挖前应采用钻芯法检测成桩质量，钻芯数量应符合设计及规范要求。

5、水泥搅拌桩28d龄期的单轴抗压强度应符合设计及规范要求。

案例：温州郭溪项目水泥搅拌桩的设计要求

1、水泥搅拌桩采用42.5的普通硅酸盐水泥，主动区水泥掺量为15%，被动区水泥掺量为15%，水泥浆水灰比选用0.45，并掺加0.05%的三乙醇胺及0.2%的木质素；

2、水泥搅拌桩机械就位时应对中，最大偏差不得大于2cm，并且调平机械的垂直度，偏差不得大于1%桩长。当搅拌头下沉到设计深度时，应再次检查并调整机械的垂直度。

3、水泥搅拌桩的施工应采用搅拌头上下各三次的搅拌工艺，根据温州地区施工经验，喷射时提升(或下沉)速度为0.8~1.0m/min。

4、水泥搅拌桩泵送压力为0.3MPa，泵送流量应恒定。

5、水泥搅拌桩强度至少达到28d的龄期，方能进行基坑开挖，开挖前应采用钻芯法检测成桩质量，钻芯数量不宜少于总桩数的2%，且不应少于5根。

6、水泥搅拌桩，应在施工后一周内进行开挖检查或采取钻孔取芯等手段检查成桩质量，若不符合设计要求应及时调整施工工艺。

7、水泥搅拌桩28d龄期的单轴抗压强度不得低于1.0MPa,作五组检测，每组不少于三块。

1.6 搅拌成桩

1、制备水泥浆液及浆液

1） 施工现场进场的水泥，每批次均需要由监理、甲方、施工单位共同对水泥罐车进行过磅，确保进场水泥重量的双控。一般浆液进行现场搅拌，控制拌制水泥浆液采用重量比法，采用电脑配料，控制室有数显屏幕，显示每次加入水及水泥的重量（见下图1）。

2）搅拌时先加入水然后根据试验室的配合比加入水泥放入搅拌机（见下图2）。

3）充分搅拌后放入水泥浆储存罐(见下图3)；

4）水泥搅拌桩采用的水泥、主动区的水泥掺量、被动区的水泥掺量、水泥浆的水灰比、外加剂等要符合设计及规范要求。

5）监理、甲方在后台施工过程中要全过程旁站监理。对水泥浆比重低于设计比重时，对本盘料水泥浆作废处理。

6）泥浆比重计应放在施工现场，方便随时检查。钻机钻进和提升的速度应符合设计要求，钻杆提升完毕时，检查水泥浆液是否全部注完。水泥搅拌桩泵送压力应满足设计要求，泵送流量应恒定。

2、预搅下沉：待搅拌机的冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，放松起重机钢丝绳，使搅拌机沿导架搅拌切土下沉，下沉的速度可由电机的电流监测表控制，工作电流不应大于额定电流。

提升喷浆搅拌：搅拌机下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，将水泥浆压入地基中，边喷边旋转，同时严格按照设计确定的提升速度提升搅拌机。

3、重复搅拌：重复搅拌次数应符合设计要求。搅拌机提升至设计顶面标高时，集料斗中的水泥浆应正好排空，为使土和水泥浆搅拌均匀，一般要进行多次搅拌。

4、清洗：向集料斗注入适量热水，开启灰浆泵、清洗全部管线中的残存水泥浆，直到基本干净，并将粘附在搅拌头上的杂物清洗干净。

5、移位：重复上述1-4步骤，再进行下一根桩的施工。

1.7 水泥搅拌桩施工质量要求

1、质量检验合格后监理工程师应填写湿喷桩现场质量检验报告单表。

2、检查项目、质量标准、检查方法和频率应符合规范要求。

3、桩位偏差（mm） ≤50 ，抽查2%。

4、深度偏差（mm） ≤50 ，抽查2%。

5、桩径（mm） 不小于设计 ，抽查2%。

6、桩长（mm） 不小于设计， 查施工记录。

7、倾斜度（%） ≤1.5，查施工记录。

8、单桩用浆量误差（%） <1 ，查施工记录。

9、桩体无侧限抗压强度（Mpa），不小于设计 2‰。

1.8 搅拌桩施工中缺陷的处理

1、搅拌桩施工冷缝处理

1) 由常规套钻1个孔改为套钻2个孔来增 加搭接的强度和抗渗度。

2) 严格控制上提和下沉的速度，做到轻压慢速以提高搭接的质量。

3) 如上述方法无法满足要求，采取在冷缝处围护桩外侧补搅素桩方案，以防偏钻，保证补桩效果，素桩与围护桩搭接厚度约10cm，确保围护桩的止水效果。

2、 遇孤石的处理措施：

一般情况下，搅拌机对粒径10cm以下的卵石地层亦适用。在成桩过程中如遇较大孤石，则采用加水冲击，提高水泥掺量的方法，若孤石较大无法冲脱，则采用加桩补强的方法。

3、垂直度控制及纠斜措施：

准确定位桩的平面位置，桩机就位严格按桩的平面位置就位；对于有偏斜的桩位采用加桩的措施，在其背面补作加强桩。

4、意外停时的应急措施：

发生意处停机事件，将钻杆下沉1.0m，重新喷浆搅拌，防止出现断桩或夹层现象，若两桩咬合超过24h，则第二根桩采用增加20%浆量，或采用加桩。

5、断桩、开叉等的补救措施：

在基坑开挖中发现工法桩有断桩、开叉处，则采用在开挖内侧注浆，外侧旋喷桩止水，并用t=12mm钢板在断桩、开叉处封闭，钢板与工法桩内的型钢满焊。

6、SMW工法桩与钻孔围护桩接头的接缝处理

钻孔桩施工时由于砼外溢，造成接面处不规则，易产生大规模涌水、涌砂现象。在钻孔桩与SMW工法桩接头处采取以下技术措施：

1) 在接头处的桩增加水泥浆量和搅拌次数，提高水泥掺量并使之与土体充分搅拌，施工中严禁冲水下沉。

2) 在接头处外侧作φ650旋喷桩止水帷墙，起止水和补充加固土体作用。

3) 在内侧采用t=12mm的钢板将SMW工法桩中靠近钻孔桩的第一根工字钢与钻孔桩主筋焊接，焊接要求为满焊，钢板背后空隙用快凝水泥封堵。

7、其它情况的处理

1) 有异常时，如施工遇无法达到设计深度时，应及时上报甲方、监理，经各方研究后，采取补救措施。

2) 在碰到地面沟或地下管线无法按设计走向施工时，宜与设计单位、甲方、监理共同协商，确定解决办法。

3) 施工过程中，如遇到停电或特殊情况造成停机导致成墙工艺中断时，均应将搅拌机下降至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆钻搅，以防止出现不连续墙体；如因故停机时间较长，宜先拆卸输浆管路，妥为清洗，以防止浆液硬结堵管。发现管道堵塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提和下沉1.0m后方能继续注浆，等10～20秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。

1.9 搅拌桩施工中的关键点

1、桩位复核，控制桩的间距。

2、水泥质量的控制。

3、水灰比、水泥用量的控制。

4、下沉、提升速度的控制。

5、泵送压力的控制。

6、电流的控制。

7、重复搅拌次数的控制。

8、施工中冷缝的处理。

1.10 搅拌桩的检测

1、取芯设备：水泥土桩强度不高（一般在0.5-1.5MPa），采用普通地质钻机可满足要求，钻孔位置宜确定在桩中心，保证钻孔有良好的垂直度，防止钻出桩体外。

2、芯样描述芯样描述的主要内容包括：颜色、硬度、芯样完整性、水泥含量、搅拌均匀程度、芯样采取率等，要做好进尺记录。通长取芯时，还要对桩端土层进行描述。

3、抗压试件截取数量：混凝土桩桩长10-30m时，每孔截取三组芯样，一组三块，取三块平均值为该组代表值。三组试件代表值中最小值作为该桩芯样抗压强度代表值；抗压截取位置：上部试件位置距桩顶设计标高不宜大于1倍桩径或1m，下部试件位置距桩底不宜大于1倍桩径或1m。中间一组试件应在3-4m范围内截取。

4、抗压试件制作要求 ：由于水泥土桩桩身强度远小于混凝土，不能完全照搬混凝土芯样制作质量要求。是将芯样不带水切割成高径比接近1：1的试件，端面修平，即可试压。

5、水泥搅拌桩强度至少达到28d的龄期，方能进行基坑开挖，开挖前应采用钻芯法检测成桩质量，钻芯数量不宜少于总桩数的2%，且不应少于5根。

6、水泥搅拌桩，应在施工后一周内进行开挖检查或采取钻孔取芯等手段检查成桩质量，若不符合设计要求应及时调整施工工艺。

7、水泥搅拌桩28d龄期单轴抗压强度、检测数量要符合设计及规范要求。