根据钻芯法检测结果探讨提高搅拌桩成桩质量的方法

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1、CMYK质量控制与检测根据钻芯法检测结果探讨提高搅拌桩成桩质量的方法余旭东(东莞市建设工程检测中心)【摘要】从钻芯法检测搅拌桩发现的成桩质量问题，分析产生原因，并提出改进方法，以提高工程质量。【关键词】钻芯法；搅拌桩；检测；成桩质量1搅拌桩简介行定性定量判定，沿桩钻进检测桩长和持力层情况，是目前检测搅拌桩质量的最有效方法。水泥土搅拌桩（以下简称搅拌桩）是适用于加固饱2009-2014年我单位采用钻芯法共检测搅拌桩和粘性土和粉土等地基的一种方法，它是利用水泥（或3542根，其中质量问题主要为桩身局部或大部分成桩石灰）等材料作为固化剂通过特制的搅拌机械，

2、就地将质量较差，桩身成桩质量局部较差和大部分较差的桩数软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，使软土硬结成具分别占检测桩数的14.48%和12.62%，成桩质量问题桩有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固桩，从而提高数占不合格桩数的65.52%（统计数据详见图1、图2），地基土强度和增大变形模量。根据固化剂掺入状态的不可见桩身质量问题是搅拌桩质量的主要问题，也是施工同，它可分为浆液搅拌和粉体喷射搅拌两种。前者是用的重点和难点。[1]浆液和地基土搅拌，后者是用粉体和地基土搅拌。[2]1.1加固机理相对于混凝土而言，搅拌桩水泥掺量很少，水泥的水解和水化反应完全

3、是在具有一定活性的土中进行，强度增长过程复杂且缓慢。在水泥土内部发生：①水泥的水解和水化反应，②土颗粒与水泥水化物的离子交换和团粒化作用，③硬凝作用，④碳酸化作用。1.2技术优点水泥土搅拌法加固软土技术具有其独特优点：①最图12009-2014年钻芯法检测搅拌桩数量统计大限度地利用了原土；②搅拌时无振动、无噪音和无污染，可在密集建筑群中进行施工，对周围原有建筑物及地下沟管影响很小；③根据上部结构的需要，可灵活地采用柱状、壁状、格栅状和块状等加固型式；④与钢筋混凝土桩相比，可节约钢材并降低造价[1],因此搅拌桩得到广泛应用，在珠三角地区被广泛用于软土处

4、理、抗渗止水、挡土护坡等方面。图22009-2014年钻芯法检测搅拌桩结果比例图2钻芯法检测桩身质量本文通过对数量较多的搅拌桩钻芯检测结果进行钻芯法主要通过机械岩芯钻探的液压钻机钻取芯分析，对主要桩身质量问题进行分类，并讨论产生的原样，根据芯样表观质量和芯样试件强度对搅拌桩质量进因和其对工程的影响，提出改进措施。CMYK质量控制与检测2.1成桩质量问题分类②喷浆时提升速度过快⑴问题一、水泥含量少,胶结差。当喷浆时提升速度过快，对应深度水泥浆液喷出量图3所示桩身芯样呈松散状、土柱状夹水泥块，水减少，且土体被搅拌次数降低，是形成缺陷的主要原因。泥含量少，

5、芯样内仅见少量水泥块分布，原状土为淤泥当喷浆时由硬土层进入软土层时由于抗力减小也会产质粉细砂，桩身芯样性状与原状土相比无明显改善。生提升速度过快。③水灰比过大水灰比过大,喷浆中含水多,胶结较慢且强度低。⑵问题二产生原因：土的粘性高，或搅拌次数不够。当地质条件是硬粘土层时，由于粘土颗粒粘性强，较难搅拌均匀，易出现抱钻现象。图3搅拌桩典型问题芯样1⑶问题三产生原因：①地下水渗流影响⑵问题二、搅拌均匀性差。该情况主要出现在渗透性好的砂层地质，当周围存图4所示芯样上部和下部为纯水泥短柱状体、未见在丰富地下水和较大渗透压力时，搅拌桩施工喷射的水原状土，芯样中部

6、为纯粘土、未见水泥，粘土抱团呈团块泥浆液容易被地下水冲蚀，水泥发生离析，无法胶结。状，水泥无法与原状土充分融合形成水泥土。②地质条件影响对于泥炭土、有机质土等酸性土，由于土中有机质含量过高使得土具有较高的塑性和较低的渗透性，并能抑制水泥的初期水化反应，降低水化速度，导致水泥土无法凝结。图4搅拌桩典型问题芯样23成桩质量对工程的影响⑶问题三：水泥离析、无法胶结成型。3.1从桩体特性和地基土协同受力方面分析图5所示桩身中部芯样呈松散砂状，原状土为中粗搅拌桩是介乎刚性桩（混凝土桩）与柔性桩（碎石砂，未见水泥凝块，地质报告显示该位置地下水渗流强。桩）之间的半

7、刚性桩，与地基土形成复合地基，将大部分荷载向较深较硬地基传递，提高承载力和降低沉降量；同时由于桩体对土体形成的遮帘作用，提高了桩周原状土的承载力水平。然而，当搅拌桩桩身质量较差时，桩体断节或不成形，在竖向荷载作用下，承载力随桩体破碎程度相应降低。3.2从理论公式方面分析图5搅拌桩典型问题芯样3单桩竖向承载力特征值由下公式设计确定2.2产生原因Ra=up∑qsili+aqpAp（式1）针对上述搅拌桩钻芯法检测发现的质量问题，从设Ra=ηfcuAp（式2）计、施工、地质等方面分析原因：fcu为与搅拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土⑴问题一产生原因：试块在

8、标准养护条件下90d龄期的立方体抗压强度平①水泥喷浆量不足或水泥存在质量问题均值（KPa）；η为桩身强度折减