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《水利工程质量通病防治手册》之桩基础工程水泥搅拌桩—搅拌体不均匀等防治措施

桩基础工程属于地下隐蔽工程,直接关系到主体工程的安全。为确保桩基础工程的施工质量,对施工过程中可能出现的质量通病,分析其产生原因,并采取一定的预防措施和治理方法,以尽可能避免质量通病出现,防止对工程质量产生影响。
水泥搅拌桩是以水泥作为固结剂,通过特制的深层搅拌机械,在地基深部就地将土体和固化剂强制拌和,使土体和水泥结成具有整体性和稳定性的柱状、壁状和块状等不同形式的加固体,并可提高地基承载力。

1 水泥搅拌桩—搅拌体不均匀

1.1  表现形式
搅拌体质量不均匀。

1.2 产生原因
(1)工艺不合理。
(2)搅拌机械、注浆机械中途发生故障,造成注浆不连续,使土体被扰动,无水泥浆拌和或注浆过多等。
(3)搅拌轴(头)下沉和提升速度快,不符合工艺性试验成果中论证的速度。

1.3 防治措施
(1)施工前对搅拌机械、注浆设备、制浆设备等进行检查维修,使其处于正常状态。
(2)根据工艺性试桩试验确定合理的施工工艺。
(3)灰浆拌和机搅拌时间一般不少于2min,增加拌和次数,保证拌和均匀,并确保浆液不沉淀。
(4)提高搅拌转数,降低钻进速度,边搅拌,边提升,提高拌和均匀性。
(5)注浆设备要完好,单位时间内注浆量要相等,不能忽多忽少,更不得中断。
(6)重复搅拌下沉及提升各一次,以反复搅拌法解决钻进速度快与搅拌速度慢的矛盾,即采用一次喷浆二次补浆或重复搅拌的施工工艺。
(7) 搅拌轴(头)下沉和提升速度应按照工艺性试验成果中论证的速度,严格控制速度,以使有足够的时间搅拌。
(8)拌制浆液时不得任意加水,以防改变水灰比(水泥浆),影响水泥搅拌桩强度。

2 水泥搅拌桩—喷浆不正常

2.1  表现形式
注浆作业时喷浆突然中断。

2.2 产生原因
(1)注浆泵损坏。
(2)喷浆口被堵塞。
(3)管路中有硬结块及杂物,造成堵塞。
(4)水泥浆水灰比稠度不合适。

2.3 防治措施
(1)注浆泵、搅拌机等设备施工前均应试运转,保证完好。
(2)喷浆口采用逆止阀(单向球阀),不得倒灌。
(3)注浆应连续进行,不得中断。高压胶管搅拌机输浆管与灰浆泵应连接可靠。
(4)泵与输浆管路用完后要清洗干净,并在集浆池上部设细筛过滤,防止杂物及硬块进入各种管路,造成堵塞。
(5)选用合适的水灰比,经试验确定合理的水灰比和水泥种类。
(6)在钻头喷浆口上方设置越浆板,解决喷浆孔堵塞问题,使喷浆正常。

3 水泥搅拌桩—抱钻、冒浆

3.1  表现形式
搅拌施工中有抱钻或冒浆出现。

3.2 产生原因
(1) 工艺性试桩试验确定的施工工艺不适当。
(2) 可能由于加固土层中含粘土层,其土体颗粒之间粘结力强,不易拌和均匀,搅拌过程中易产生抱钻现象。
(3) 有些土层虽不是粘土,也容易搅拌均匀,但由于其上覆盖压力较大,持浆能力差,易出现冒浆现象。

3.3 防治措施
(1)根据不同的土质情况,通过工艺性试桩选择适合的施工工艺,如遇较硬土层及较密实的粉质粘土,可采用以下拌和工艺:输水搅动一输浆拌和一搅拌。
(2)搅拌机沉入前,桩位处要注水,使搅拌头表面湿润。地表为软粘土时,还可掺加适量砂子,改变土中粘度,防止土抱搅拌头。
(3)在搅拌、输浆、拌和过程中,要随时记录孔口所出现的各种现象(如硬层情况、注水深度、冒水、冒浆情况及外出土量等)。
(4)由于在输浆过程中土体持浆能力的影响出现冒浆,使实际输浆量小于设计量,这时应采用“输水搅拌一输浆拌和一搅拌”工艺,并将搅拌转速提高到50r/min,钻进速度降到1m/min,可使拌和均匀,减小冒浆。

4 水泥搅拌桩—桩顶强度低

4.1  表现形式
桩顶加固体强度低。

4.2 产生原因
(1)表层加固效果差,是加固体的薄弱环节。
(2)目前所确定的搅拌机械和拌和工艺,由于地基表面覆盖压力小,在拌和时土体上拱,不易拌和均匀。

4.3 防治措施
(1)将桩顶标高1m内作为加强段,增加一次复拌加注浆。
(2)施工时实际的桩顶标高,应考虑比设计桩顶标高超高0.5m(需凿除部分),以加强桩顶强度。

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文章名称:《《水利工程质量通病防治手册》之桩基础工程水泥搅拌桩—搅拌体不均匀等防治措施》
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