水泥攪拌樁施工在軟土地基處理中的應用

摘要:結合工程實例，介紹水泥攪拌樁在軟土地基處理中的應用。廣州亞運城市政工程項目，屬珠江三角洲沖積平面地貌，場區內水網及水塘分布密集，主要為淤泥地質，為保證道路工程地基處理的施工質量，在水泥攪拌樁處理的技術要求等方面采取了有效的措施。

關鍵詞:水泥攪拌樁;軟土地基處理;應用

中圖分類號:U416.11文獻標識碼:A文章編號:1000-8136(2010)03-0054-02

1引言

廣州亞運城市政工程項目[道路(含綜合管溝)、橋梁、排水工程]是廣州市的重點建設項目。亞運城選址于廣州市南部、番禺片區中東部，石碁鎮東南面的海傍村、裕豐村和南派村一帶。北距天河體育中心約30 km，距廣州舊城中心約40 km，西離番禺區政府約10 km，東臨蓮花山水道連通珠江，隔獅子洋與東莞相望。

本工程作為2010年亞運會的比賽圣地，水泥攪拌樁處理在道路工程施工中的應用成為控制道路質量的要點。因此，采取合理的技術措施、嚴謹的管理和科學的組織對道路軟基處理施工尤為重要。

1.1工程概況

亞運城選址現狀主要以耕地和村鎮用地為主，自然生態環境較好，密布水網和水塘。3條西北至東南方向的主要河涌分別為官涌、南派涌、裕豐涌，貫穿亞運城南北，流入蓮花山水道，其余小水道多垂直主河涌分布，村落沿現狀河涌自然發展。廣州亞運城市政道路工程項目軟基處理主要采用水泥攪拌樁施工，市政一標道路全長3.37 km，其中長南路長917.33 m，寬度35 m;次干道一長503.02 m，寬度為32 m;支路一長1 786.69 m，寬度20 m;支路六長159.83 m，寬度為30 m;共有水泥攪拌樁395 000 m。

1.2水泥攪拌樁設計參數

(1)設計樁徑:φ500 mm。

(2)樁長:攪拌樁穿透淤泥層進入持力層約50 cm。

(3)道路攪拌樁按等邊三角形梅花型排列，布樁范圍為路基坡腳線外1 m。主、次干道機動車道樁距1.3 m，人行道和綠化帶樁距1.5 m，支路路段樁距均為1.5 m。綜合管溝及擋墻基礎攪拌樁按矩形排列，樁距為1.0 m。

(4)水泥攪拌樁(濕法)樁體每米水泥用量55 kg，采用32.5級普通硅酸鹽水泥(不過期、不受潮、不結塊)，水泥漿液水灰比為0.4～0.6。

(5)水泥攪拌樁注漿壓力0.4 MPa～0.6 MPa。

2施工工藝及流程

2.1水泥攪拌樁施工工藝框圖

圖1水泥攪拌樁施工工藝框圖

2.2水泥攪拌樁施工工藝流程圖

圖2水泥攪拌樁施工工藝流程圖

3施工方法

3.1清理平整施工場地

施工前開挖排水溝及時排除地面積水，平整施工場地，回填30 cm碎石并碾壓密實作為施工面。攪拌樁停漿面高于設計樁頂面30 cm，攪拌樁施工結束后，回填30 cm砂墊層，碾壓密實后作為路基墊層。

3.2標出鉆孔位置

在整平后的場地上按設計要求標出攪拌樁位置(誤差不得大于2 cm)，并測量場地的高程，確定噴漿標高和停漿標高。

3.3前臺鉆機定位、鉆進及后臺拌合水泥漿

鉆機就位，對正樁位(樁位誤差不大于2 cm)，調平樁機機身，保證樁的垂直度(允許偏差1.5 %)，啟動主電機鉆進至設計深度(攪拌樁穿透淤泥層進入持力層約50 cm)。在前臺就位鉆進的同時，后方應按照試驗室提供的水泥漿配合比制漿，制備好的水泥砂漿不得離析，泵送必須連續，注漿壓力控制在0.4 MPa～0.6 MPa。水泥漿池宜設兩個，一個用以控制配比，一個做泵送池。控制漿液的罐數、水泥及外摻劑的用量及泵送漿液的時間應由專人記錄。針對施工現場施工班組操作人員作業水平不高的現象，可以在拌漿桶上用油漆標識水位線，然后交底給現場作業人員，在注水到該水位線時，加多少包水泥攪拌就是設計的配合比。以簡單明了的方式保證水泥攪拌樁漿液符合設計要求。

3.4水泥攪拌樁采用四攪四噴成樁的施工步驟

設備就位:攪拌機的鉆桿須垂直并對準樁位，檢查深度計轉軸中心是否位于刻度盤中心，確保攪拌樁深度計量準確。

第一次鉆進:在確認漿液從攪拌葉的出漿口噴出后，方可啟動攪拌機，以60 r/min的轉速和不大于1 m/min的鉆進速度，順時針方向邊鉆邊噴漿，直至設計樁長(在不變動檔位的前提下，電流表電流突變后，再向下鉆進50 cm)，再繼續噴漿30 s后，改逆時針方向攪拌噴漿提升至設計樁頂。

第二次鉆進:以同樣方式再次順時針方向鉆進注漿，直至復攪噴漿到設計樁長后，改逆時針方向攪拌噴漿提升到設計樁頂標高，再原地繼續噴漿30 s，停止噴漿。

兩次循環鉆進成樁:經過上下兩次循環鉆進提升，使水泥漿液在樁孔內攪拌4次成樁。

3.5樁機移位

復攪完成后，將鉆頭提出地面，停止主電機、填寫施工記錄并將樁機移至下一孔位。

4質量檢驗要求

(1)水泥攪拌樁的質量控制應貫穿于施工的全過程，施工中必須隨時檢查施工記錄和計量記錄。重點檢查水泥用量、樁長、攪拌頭轉速和提升速度、復攪次數和復攪深度、停漿處理方法等。

(2)樁體質量與強度應滿足齡期設計要求，成樁7 d內可用輕便動力觸探或靜力觸探檢驗樁身均勻性，抽檢率應不少于已完成樁數的2 %。

(3)成樁7 d后，應采用淺部開挖樁頭(露出1 m樁長)，目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑，檢查數為總樁數的5 %。

(4)成樁28 d應對樁體鉆芯取樣，截取上、中、下3個部位的芯樣進行無側限抗壓強度試驗，28 d樁身無側限抗壓強度平均值大于1.0 MPa。軟基竣工驗收應進行靜載試驗，單樁承載力和復合地基承載力應滿足設計要求，檢測數量不宜少于總樁數的0.5 %，且每處理路段不得少于3根。

(5)停灰面應高于設計樁頂面0.3 m。

(6)質量標準及允許偏差見表1。

5施工中應注意的問題

(1)在深層攪拌樁施工前應繪制出攪拌樁樁位圖，確定深層攪拌樁工程數量，由現場監理簽認。

(2)每次施工前必須先試樁最少5根，以掌握對該場地成樁經驗及各種技術參數(噴漿提升速度、灰漿泵泵漿壓力)。

(3)單樁開機后應連續施工，嚴格控制起噴和停噴高程，不得間斷，如遇停機或機械故障停噴，應及時記錄中斷高程，待恢復正常后立即復攪，復攪重疊長度不小于1 m，如中斷時間超過12 h，應采取補樁措施。

(4)樁身施工時，樁長范圍內均要復攪，施工中應慢檔均勻提升，使土體與水泥漿充分拌合，保證樁體均勻，水泥漿必須按設計水泥用量的配合比拌制，漿體必須在噴漿作業時一次全部噴完(嚴格掌握泵漿壓力)。

(5)為保證樁底端施工質量，當漿液到達出漿口后，應噴漿作底30 s，使漿液完全到達底端。全樁應采用復噴措施，使攪拌效果最佳。當噴漿口到達樁頂標高時，宜停止提升，攪拌30 s，以保證樁頭的均勻密實。

(6)樁頂以上應高出設計樁頂標高0.3 m，開挖基坑時將上部質量較差樁段挖去。

(7)施工間隔期間，應及時清洗集料斗和全部管路中的殘留漿液，直至基本干凈，以防止漿液硬結堵管。

6結束語

通過3個月的水泥攪拌樁施工及檢測、觀察，該項目的軟基處理施工方案可行，攪拌樁間距、樁體強度、樁長、單樁承載力等符合設計要求，樁體成樁均勻，保證了道路工程軟基處理的施工質量。同時，也掌握了水泥攪拌樁技術在道路工程中的應用。由此可見，道路施工在采取合理的技術措施、嚴謹的管理和科學的組織情況下，完全可以避免道路沉降過大的發生、加快施工進度，從而達到滿意的施工效果。

表1質量標準及允許偏差

序號項目單位標準及允許偏差檢驗頻率檢驗方法

1樁位平面㎜±20每根樁經緯儀或鋼尺

2樁傾斜度%1.5每根樁經緯儀或垂線測量

3樁底高程m不高于設計標高每根樁檢查鉆頭沉入長度

4樁頂高程m不低于設計標高每根樁檢查鉆頭停噴長度

5單樁水泥量符合設計要求每根樁計量儀或現場計量

6樁體90 d無側限抗壓強度MPa不小于設計強度0.5 %軸心取樣，檢驗可用7 d或28 d強度推算90 d強度

參考文獻

1 汪正榮.建筑地基與基礎施工手冊[M].北京:建筑工業出版社，2005:1～50

2 張伯平、黨進謙.土力學與地基基礎[M].西安:西安地圖出版社，2001

3 孫家齊.土木工程地質.武漢:武漢工業大學出版社，2000

4 《建筑地基基礎施工質量驗收規范》(GB 50202-2002)

The Application Constructing of Cement is

Mixed in the Soft Soil Ground is Dealt with

An Fang， Yang Xiaojun， An Chang

Abstract: Combine the project instance， introduce the cement and mix a of application in the soft soil ground is dealt with. The Asian Games urban policy project of Guangzhou， belong to the alluviation level ground form of Zhujiang River Delta， the network of rivers and pond are distributed intensivly in the place， is mainly silt geology， in order to guarantee the construction quality dealt with in road engineering ground， have mixed such respects as a specification requirement dealt with， etc. and taken the valid measure in the cement.

Key words: the cement is mixed one; the soft soil ground is dealt with; application