水利建设项目水泥搅拌桩质量监控探讨(农田水利基本建设项目)

一、工程概况
某水利建设项目地基具有高含水量，高压缩性、固结性能差等特点，需作加固处理。根据设计要求采用桩径为600mm的喷水泥搅拌桩进行加固，加固时水泥标号425#，掺量为12%，水泥桩身强度需达到1.5MPa。淤泥的物理力学指标见表1。
表1 淤泥的物理力学指标
物理力学指标 W（%） Y（kN/m3） aV（MPa-1） 快剪
位置 C（kPa）
A倒虹吸 74.3 15.7 2.8 5.8 2.6
B倒虹吸 83.8 15.2 2.67 4.6 2.2
C倒虹吸 83.8 15.2 2.67 4.6 2.2
二、监理质量控制
根据工程地基特点，在在施工前制定了搅拌桩质量控制流程（图1）。监理对流程按“三个控制”的要求执行控制，取得良好的施工质量。
图1 水泥搅拌桩质量控制流程图
（一）事先控制
（1）成桩试验
因设计时在该地区未进行成桩试验，现场监理人员对设计提出的水泥掺量12%能否达到桩身强度1.5MPa。没有把握，同时湿喷水泥搅拌桩的许多技术参数需要通过成桩试验来确定。所以监理部要求承建本文由论文联盟http://wWw.LWlM.com收集整理单位进行成桩试验，以确定以下技术参数：水泥掺量、下沉和提升速度、搅拌速度、水灰比、搅拌次数等。在成桩试验时，监理部会同指挥部、设计院、承建单位共同选定桩位，对成桩的全过程进行傍站，对有关技术参数进行了分析、讨论。承建单位共进行了三根桩的试验，采用了不同水泥掺量、搅拌速度、下沉和提升速度以及搅拌次数，最后由承建单位根据成桩试验结果，选定能满足设计要求的最佳技术参数，向监理部提交实施性施工方案。
（2）施工方案的审查
监理部在认真分析成桩试验时所采用的各种技术参数的基础上。提出了施工方案的审查意见。为了使审查意见更加完善，监理部又组织了指挥部、设计院和承建单位有关人员对监理部提出的审查意见进行详细讨论，最终提出：由于该地区淤泥的含水量特别高，12%的水泥掺量难以满足桩身强度1.5MPa的要求，决定将水泥掺量从12%调整到15%；搅拌速度控制在55 ～60r/min；下沉和提升速度控制在1m/min；实行整个桩为四喷四搅而上部1/3为六喷六搅的变参量施工方案；同时要求承建单位提出搅拌桩施工的质量保证体系，尤其是项目部的技术人员要对分包单位的施工实行24h全过程傍站；对现场监理在搅拌桩施工过程中如何检查及检查的内容也作了规定；在审查意见中还明确了搅拌桩的监测方法及验收评定办法。
监理部对事先控制非常重视，一般在施工准备阶段、施工过程中以及在验收评定中所涉及到的问题，在施工方案审查时都作了详细的规定，并对违反有关规定作出相应的处罚条款。
（二）事中控制
（1）测量定位
承建单位根据设计图纸对桩位进行放样，放样的结果报测量监理，经测量监理复核，方可进行施工。
（2）搅拌桩的实施
搅拌桩由分包队伍进行施工。在整个施工过程中，监理采用了傍站和突击检查相结合的办法，检查的内容除了项目部技术人员是否跟班作业外，着重检查水泥的实际用量和成桩的数量是否相对应，因为这是水泥搅拌桩施工中最难控制的环节；同时还检查桩长、水灰比、搅拌速度、下沉和提升速度、搅拌次数、取试块等。除监理人员检查外，指挥部有关人员也进行了多次的突击检查，把质量隐患消灭在施工过程中。
（三）事后控制
（1）桩端检查
成桩后7d或更长时间（根据施工需要），承建单位进行开挖，监理人员对开挖掘出来的桩端进行严格的检查，并对桩的成形质量、桩端的搅拌均匀程度进行详细描述、记录。
（2）水泥土的强度试验
根据施工方案审查意见中的规定，对每节倒虹吸或暗渠至少要抽取一组水泥土试块。监理人员对试块的取样和试压进行跟踪检查，保证水泥土强度的真实性。
（3）水泥搅拌桩的动测试验
按照有关规范规定，水泥搅拌桩要抽取5%进行动测试验。动测结果及时返回监理部和承建单位，目前已动测了129根搅拌桩。
（4）单桩1mx1m复合地基静载试验
为了保证水泥搅拌桩能满足设计要求，指挥部决定对水泥搅拌桩进行复合地基静载试验，共选取了三组9根桩，即A倒虹吸一组3根，B倒虹吸二组6根。
三、结论
通过对湿喷深层水泥搅拌桩全过程的质量监控，经建设四方（指挥部、监理部、设计院及承建单位）共同论据：
（1）每根搅拌桩每米的水泥掺量严格控制在67kg左右，误差未超过规范要求的士5%。
（2）水泥土试块共进行了200余组的试压，试验结果均能满足1.5MPa的设计强度要求。
（3）通过129根水泥搅拌桩的动测试验，结果表明成桩质量较好。特别需要指出的是B倒虹吸下伏地层存在承压水，致使湿喷水泥搅拌桩强度达不到设计要求，后来为了验证承载力能否达到设计要求，在该段进行了二组复合地基静载试验。
（4）单桩lm X lm复合地基静载试验表明，三组试桩中湾前倒虹吸一组试验荷载为160kPa，其余二组为B倒虹吸，试验荷载为120kPa。试验过程中各级沉降量均很少，三组试验的9根试验桩单桩复合地基静载力均能达到设计要求，试验结果见表2。
表2 9根桩的复合地基静载试验成果表
位置 最大试验荷载fm（kPa） 对应（fm）沉降量S（mm） 复合地基承载力标准值fk（kPa） 对（fk）沉降量S（mm）
A前倒吸 160 12.11 80 4.06
160 11.17 80 3.13
160 10.56 80 3.12
B倒虹吸 120 4.51 160 1.84
120 3.37 160 1.18
120 4.60 160 1.76
120 4.61 160 1.09
240 33.97 120 5.72
120 5.65 160 1.56