桩身强度试验

2.3　桩身强度试验

成桩28d龄期后，随即抽取总桩数的3％，进行桩身强度检测，进行钻孔取芯。取芯强度检测的要求是：

（1）对于变截面双向水泥土搅拌，在桩中心和距离中心20cm处分别钻孔取芯，其中桩体中心处取整个桩身，桩边处只需取到扩大头高度；对于常规水泥土搅拌桩，在桩中心处对整桩长度范围内进行钻孔取芯即可。

（2）每根检测桩钻孔取得的芯样不少于3个，其中桩体上部、中部、下部各取一段。

（3）28d后水泥土搅拌桩芯样的无侧限抗压强度平均值不小于0.80MPa，最小取芯无侧限抗压强度不小于0.50MPa。

表3和表4分别是试验场地上变截面双向水泥土搅拌桩中心处（整个桩身）和距桩中心20cm的桩边（至扩大头）取得芯样的无侧限抗压强度汇总表。从表中可以看出，桩中心处无侧限抗压强度平均值为1.03MPa，桩边处无侧限抗压强度平均值为1.06MPa，均远大于要求的0.80MPa；绝大多数的芯样的无侧限抗压强度均超过1MPa，取得芯样的最小无侧限抗压强度为0.82MPa，也远远大于要求的0.50MPa。桩身强度随深度的增加大致变小，其最小值也出现在深部，这与该地层含有的有机质含量较多有很大关系，有机质会阻碍水泥的水化反应，影响水泥土的固化，从而导致水泥土强度的降低^［7］。

从表3和表4对比可以看到，从桩边取得芯样的强度并没有比桩中心处降低，由此可以看出，变截面双向水泥土搅拌施工过程中搅拌得很均匀。而且在20m深度的桩身强度最小值仍可以达到0.82MPa，桩身质量可以得到保证，说明变截面双向水泥土搅拌桩可以处理深度在20m以上的软基，这突破了常规水泥土搅拌桩通常最深处理15m软基的瓶颈，扩大了水泥土搅拌桩的应用范围。

表5是本试验路段使用的常规水泥土搅拌桩桩身芯样无侧限抗压强度汇总表，发现变截面双向水泥土搅拌桩身强度大大高于常规水泥土搅拌桩的桩身强度，特别是需要处理的软土层（深度大致为2～20m）；常规桩随着深度的增加强度急剧变小，这说明水泥分布的不均匀，深部桩体水泥浆液很少。在取芯过程中，常规水泥土搅拌桩芯样出现水泥浆包裹土团的现象和成块的水泥凝固体。所有这些现象均表明传统水泥土搅拌桩普遍存在水泥土搅拌不均匀现象，这严重影响桩体成桩质量。

表3　变截面双向水泥土搅拌桩桩中心芯样无侧限抗压强度（MPa）

表4　变截面双向水泥土搅拌桩扩大头芯样无侧限抗压强度单位：MPa

表5　常规水泥土搅拌桩桩身芯样无侧限抗压强度单位：MPa