水泥土搅拌桩施工监理探讨

摘要：本文结合工程实例，在介绍水泥土搅拌桩相关情况的基础上，从围绕监理预控、事中控制；事后控制等方面对水泥土搅拌桩施工监理工作进行探讨，取得了较好的工程监理效果，为类似工程的施工监理提供参考。
关键词：水泥土搅拌桩；作用机理；施工监理；监理预控
随着我国社会经济建设的快速发展，城市建筑行业得到进一步的发展，高层建筑的发展空间逐渐向地下延伸，对基坑工程的支护结构质量的要求也越来越高。水泥搅拌桩作为一项新兴的工艺技术，具有造价低廉、施工简单、质量容易控制等优点，适用于处理淤泥、淤泥质土、沙土、人工填土和有机质粘土等复杂土质，并使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基，目前在城市深基坑支护工程中有所应用。施工监理工作贯穿于水泥土搅拌桩应用的全过程，若施工过程中出现监理不当的现象，不仅会影响到基坑工程、周边建筑物及相邻管线的质量安全，而且也会影响到施工企业的经济效益。本文通过探讨水泥土搅拌桩施工监理工作，提出一些个人建议，以期提高基坑工程的质量。
1工程概况
某公共租赁住房项目，总建筑面积37173m2，高15层，基坑开挖面积约7100m2，基坑周长438m，开挖深度6.4m，局部落深7.4m。结构采用钢筋混凝土框—剪结构体系。
2围护设计概况
本项目基坑围护采用φ700@500双轴水泥土搅拌桩。1栋西北侧和4栋南侧采用水泥土搅拌桩重力坝，西北角设置一道混凝土支撑，东侧和西侧采用搅拌桩止水+2级放坡开挖。水泥土搅拌桩长为11.2m～17.9m等5种长度规格；搅拌桩顶部加插钢管和钢筋，钢筋直径φ14，长度为2.0m，锚入压顶0.15m，φ48×3.5钢管长8.0m～10.0m；水泥土搅拌桩水泥掺量为13%～15%（暗浜区15%）；基坑内电梯井、被动土加固采用双轴水泥土搅拌桩（水泥掺量13%），在局部加固搅拌桩之间采用压密注浆充填，设计压密注浆充填厚度2.5m～2.85m。
3水泥土搅拌桩施工监理监控要点
3.1监理预控
（1）专项施工方案审核
根据住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）文件，本基坑工程普遍开挖深度6.4m，属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围，基坑围护设计及专项施工方案均应当经过相关部门的专家论证；施工单位应按专家组意见对方案修改完善，并经施工单位技术负责人、项目总监、建设单位项目负责人审核签字后，方可组织实施。专项方案实施前，编制人员或项目技术负责人应当向现场管理人员和作业人员进行安全技术交底。
（2）材料监控
工程所用水泥、钢管及钢筋等原材料必须要提供质保书，并按规定进行复试。经监理审核符合要求后，方能使用。
（3）施工机械
水泥土搅拌桩机，应安装经有关部门认可的水泥浆量计量装置；喷浆泵安装有效注浆压力表。搅拌桩机安装完毕后，须经相关部门检验合格后才能使用。
（4）水泥用量配合比
水泥浆液配合比计算是围护桩施工预控的一个重点，是关系围护桩施工质量的直接因素之一，应认真审核专项施工方案中的水泥用量及浆液用量计算。本工程采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，φ700@500双轴水泥土搅拌桩水灰比0.55，水泥掺量为13%～15%，桩身28d抗压强度不低于1.0MPa。
（5）定位放线
施工单位对围护结构平面轴线及标高的定位放样，经自检合格后提交报验单。经监理工程师复核无误后，方可进行下道工序施工。
（6）工艺性试桩
按JGJ79—2002《建筑地基处理技术规范》的要求，施工前应根据设计进行工艺性试桩，并根据试桩结果确定相关施工工艺参数。工艺性试桩根数不应小于2根。
“二喷三搅”施工工艺流程：样槽开挖→桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度（第1次搅拌）→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆（第1次注浆）→重复搅拌下钻（第2次搅拌）→反循环提钻喷水泥浆至地表并至设计深度（第2次注浆）→重复搅拌下钻/提升搅拌→成桩结束，施工下一根桩。
3.2事中控制
（1）开挖导沟
施工前，必须清除地上和地下的障碍物并平整好场地。夯实或压实后的路基承重荷载，以能行走现场使用吨位吊车及重型桩架为准。检查开挖的导沟平面位置的宽度、深度及垂直度，符合专项方案要求。
（2）桩机就位监控
由于相邻搅拌桩20cm的搭接长度是兼作隔水帷幕的围护墙体的基本条件，搅拌桩机转轴的垂直度要严格控制在1%以内，桩的就位场地须平整、坚实，必要时加垫道板以保证钻机平稳；检查机头是否已正确对中桩位轴线，搅拌桩机钻杆的垂直度要严格控制。
（3）水泥浆液的监控
水泥浆液比重的抽查监控是施工质量控制的一个重点。采用泥浆比重计等仪器设备检查水泥浆液级配比重，是否符合设计要求；配合比做到挂牌施工；检查浆液拌注设备及有关计量设备是否完好，管路接头是否严密；严格控制水泥浆的水灰比，加强检测频率，水泥浆液池必须使用电动机进行连续搅拌，每台班抽查不少于2次。
（4）搅拌成桩孔及注浆过程中的巡视监控
1）巡视检查桩机的定位是否正确，机身是否垂直平稳；相邻两桩施工时间间隔不应超过16h，当超过16h应按设计要求采取补救措施，以便达到较高止水效果，同时要确保成桩的垂直度及无缝连续。
2）检查并督促施工单位严格控制桩机机头的下沉和提升（0.5m/min～0.75m/min）的速度，钻头每转一圈提升1.0cm～1.5cm。注浆压力不小于0.4MPa，确保水泥土充分搅拌，必须严格做到二次喷浆；机头下沉到设计要求的深度后，在提升桩机旋转杆的同时启动注浆泵开始喷浆；做好搅拌桩机机头每米下沉和提升的时间、注浆量记录。3）为了确保桩端施工质量，当钻头预搅下沉至预定标高、水泥浆液到达出浆口时，应在水泥浆液与桩端充分搅拌30s后再提升钻杆。
4）在施工过程中如因故停止注浆，为了保证停桩点位置桩身有足够的搅拌搭接量，确保桩身质量，应将机头下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆开泵时再喷浆提升。停机时间超过3h时，宜先拆输浆管路并对管路进行清洗。
5）水泥土搅拌桩本身可以承受一定的拉应力，但考虑到抗拉强度对水泥土搅拌的不均匀性特别灵敏，实际弯矩最大的截面在坑底以下，故规范建议采用钢管等材料插入坑底开挖面以下。本工程采用钢管插入，应在水泥土搅拌桩成桩后16h内施工，插入位置及深度应符合设计要求；为防止插入施工的时间过长，标高达不到要求时，应配备振动锤助沉。
6）高度重视搅拌桩的混凝土压顶施工。混凝土压顶既可以将围护体形成一个整体，又可以很好地防止雨水等流入坝体而造成严重危害。因此，钢筋插入搅拌桩体并与压顶锚固连接，很好地增加了围护体的整体性、质量和安全。在巡视过程中，要认真检查插入钢筋的数量与锚固长度。
（5）水泥土搅拌桩工程质量检验标准
1）成桩施工期质量检测标准，采用DG-TJ08—61—2010《基坑工程技术规范》。
2）加筋水泥土桩质量检验标准。
（6）水泥土桩强度检测
水泥土桩强度检测宜采用水泥土试块方法，也可采取钻孔取芯的方法；土方开挖前必须有合格的强度报告。取样检测方法按DG-TJ08—61—2010《基坑工程技术规范》等规范规定的方法进行。取芯完成后空隙应及时注浆填充。
3.3事后控制
土方开挖前水泥土搅拌桩的试件测试结果应符合设计要求。基坑开挖后，应仔细检查围护结构墙面是否出现大面积的湿迹，有无渗漏、断裂等缺陷；并做好记录，及时进行整改。
4监理成效
在水泥土搅拌桩围护工程施工中，本监理机构坚持按设计要求的水泥掺量，用泥浆比重仪进行水泥浆比重的测定，并督促施工单位做好自身的施工质量检查工作。对施工单位水泥浆池没有及时采用搅拌泵的做法提出了整改意见。由于各方的努力和配合，在工程结束后，水泥土搅拌桩钻心取样试件强度均大于1.0MPa，符合设计要求。在水泥土搅拌桩施工完工后的土方开挖过程中，桩身连接规范严密，无裂缝，无一处渗漏。
5结语
综上所述，水泥土搅拌桩施工质量是确保深基坑支护结构安全的重要举措。因此，作为工程监理人员，必须做好事前、事中和事后的施工监理工作，以控制好水泥土搅拌桩的施工质量，减少基坑开挖过程中的质量问题。最终确保深基坑工程后续工作的顺利开展。
参考文献
[1]杨晓翠.水泥土深层搅拌桩施工质量的监理控制[J].门窗，2012年第08期
[2]肖月尧.水泥土搅拌桩的施工监理[J].现代企业教育，2012年第07期