水泥攪拌樁處理軟土地基施工

摘要:本文簡(jiǎn)單介紹了水泥攪拌樁的特點(diǎn)，主要敘述了水泥攪拌樁在處理軟土地基施工中的施工工藝及質(zhì)量控制和水泥攪拌樁在施工中遇到的質(zhì)量通病及處理措施。

關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁、水泥土的配合比、施工工藝及質(zhì)量控制、砂墊層、檢測(cè)

1 工程概況

我公司承建的滬寧高速公路擴(kuò)建工程位于揚(yáng)子淮地臺(tái)區(qū)中，屬Ⅶ級(jí)地震烈度設(shè)防區(qū)，地層屬第四系全新統(tǒng)沖湖積層，軟土是沿線主要的不良地質(zhì)。標(biāo)段內(nèi)全部進(jìn)行軟基處理，其中:水泥攪拌樁45萬(wàn)延米，處理深度5-12米，為軟基處理的主要方式，水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求高、難度大。

2 水泥攪拌樁室內(nèi)配比試驗(yàn)

2-1 材料要求

2-1-1 水泥攪拌樁加固材料采用425#普通硅酸鹽水泥，通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和成樁試驗(yàn)確定施工水泥用量為60kg/m.

2-1-2 所購(gòu)置水泥應(yīng)是國(guó)家免檢產(chǎn)品，嚴(yán)禁使用過(guò)期、受潮、結(jié)塊、變質(zhì)的劣質(zhì)水泥.根據(jù)工程需要，選擇具有早強(qiáng)、緩凝、減水、節(jié)約水泥用量等性能的外摻劑，純凈的生石膏粉作為選用的外摻劑，摻入量宜為水泥用量的2%~3%，要求生石膏粉通過(guò)0.075mm的方孔篩大于85%。

2-1-3 若采用其他的固化劑，必須對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測(cè)，并作室內(nèi)配方的比較、試驗(yàn)，確定證明其性能較水泥優(yōu)越，或性能與水泥相當(dāng)且成本低，污染程度小時(shí)方可使用.

2-2 成樁試驗(yàn)

水泥攪拌樁施工前必須進(jìn)行成樁試驗(yàn)，成樁試驗(yàn)應(yīng)達(dá)到下列要求并取得以下技術(shù)參數(shù):

2-2-1 檢驗(yàn)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的水泥土的配合比，是否適用于現(xiàn)場(chǎng)。

2-2-2 滿足設(shè)計(jì)水泥用量的各種技術(shù)參數(shù)，如鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量等.

2-2-3 檢驗(yàn)樁身的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求，即28天齡期的強(qiáng)度不低于1.0Mpa.

2-2-4 檢驗(yàn)單樁允許承載力和雙樁允許符合地基承載力(28天)能否分別達(dá)到150Kpa和300Kpa。

2-2-5 檢驗(yàn)加固劑分布的均勻性和有效加固長(zhǎng)度能否符合設(shè)計(jì)要求。

2-2-6 掌握下鉆和提升的阻力情況，選擇合理的技術(shù)措施.

2-2-7 根據(jù)地層、地質(zhì)情況確定復(fù)噴范圍，成樁工藝性試驗(yàn)樁數(shù)各施工段落不少于5根.

3 水泥攪拌樁施工工藝及質(zhì)量控制

3-1準(zhǔn)備工作

3-1-1 機(jī)械設(shè)備:水泥攪拌樁的施工必須配備性能可靠、符合標(biāo)準(zhǔn)、種類(lèi)齊全的施工機(jī)械和設(shè)備，在施工前做好機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、試機(jī)工作，確保在施工期間正常作業(yè)。機(jī)械和設(shè)備如下:深層攪拌機(jī)、灰漿拌制機(jī)、集料斗、灰漿泵、控制柜、自動(dòng)記錄噴漿量設(shè)備、其他輔助設(shè)備等。

3-1-2場(chǎng)地準(zhǔn)備:清除地表的雜草、樹(shù)根、耕植土等，填前翻松20~30cm，摻石灰5%拌和均勻后整平并壓實(shí)至87%，并形成不小于2%的外向橫坡。在拓寬路基外側(cè)開(kāi)挖臨時(shí)排水邊溝，保證施工期間的排水。臨時(shí)排水邊溝不能和農(nóng)田排灌溝渠共用，在施工期間不能長(zhǎng)期積水。根據(jù)設(shè)計(jì)文件和施工組織計(jì)劃的要求，確定合理可行的施工順序。

3-2水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工

3-2-1水泥攪拌樁復(fù)合地基的施工流程

3-2-2 水泥攪拌樁的施工方法

水泥攪拌樁采用“兩噴四攪”法施工:濕噴樁機(jī)第一次下鉆時(shí)噴出總漿量的20-40%，第一次提鉆時(shí)噴出設(shè)計(jì)的剩余漿量，即兩噴;全過(guò)程四次攪拌，即四攪。

3-2-3 水泥攪拌樁的施工技術(shù)要求

(1)水泥漿液制備須有充分的時(shí)間要求大于4min，以保證攪拌的均勻性和水泥的水化。水泥漿從灰漿拌合機(jī)導(dǎo)入集料斗時(shí)，必須過(guò)濾篩，把水泥硬塊剔出。水灰比應(yīng)根據(jù)試樁的參數(shù)確定，一般為0.45~0.5。漿液進(jìn)入儲(chǔ)漿罐中必須不停頓攪拌，以保證漿液不離析。

(2)噴漿量控制:設(shè)計(jì)28d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度≥1.0Mpa，噴漿量在室內(nèi)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，每米提高水泥用量5Kg，并控制最小水泥用量≥50Kg/m，最大水泥用量≤70 Kg/m，水泥用量為兩次噴漿量之和。

(3)施工順序由內(nèi)側(cè)向外側(cè)，每公里的軟土段要求試樁不少于5根，通過(guò)試樁確定以下參數(shù):a、滿足設(shè)計(jì)噴入量的各種參數(shù)，如:鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時(shí)間噴入量、兩次噴漿量的分配;b、確定攪拌的均勻性，驗(yàn)證預(yù)定的工藝流程;c、掌握下鉆和提升的阻力，采取相應(yīng)的技術(shù)措施;d、確定軟土含水量和噴漿量的關(guān)系，求得最佳噴漿量和漿液的水灰比;

(4)濕噴樁機(jī)下鉆和提鉆速度是控制噴漿量的關(guān)鍵因素，由試樁確定，一般鉆進(jìn)速度≤1.0m/min.鉆頭到達(dá)樁底后攪拌噴漿1~2min、間歇后提鉆，確保底部有足夠的灰量，提鉆速度≤0.8m/min，確保攪拌均勻.

(5)噴漿攪拌提升，靠近離整平高程約0.25m處，重復(fù)噴攪以提高樁頭質(zhì)量，直至離整平高程約0.25m處停止，然后回填石灰土或砂墊層至整平高程并壓實(shí)，壓實(shí)度≥87%。

(6)濕噴樁機(jī)鉆桿下沉或提升的時(shí)間應(yīng)有專人記錄，時(shí)間誤差不得大于5秒。當(dāng)復(fù)攪發(fā)生空洞后意外事故(如停電、灰管堵塞等)而影響樁體質(zhì)量時(shí)，鉆機(jī)提升后應(yīng)立即回填素土，進(jìn)行重新噴漿復(fù)攪，在12小時(shí)內(nèi)補(bǔ)救施工，其搭接長(zhǎng)度不小于1.0米。

(7)水泥攪拌樁的施工質(zhì)量及檢驗(yàn)要求見(jiàn)下表:

3-2-4砂墊層的施工

水泥攪拌樁施工完成7天并檢查合格后，進(jìn)行砂墊層及土工格柵的鋪設(shè)，砂墊層總厚度40cm。當(dāng)填土高小于4.0m時(shí)，再砂墊層中部鋪設(shè)一層土工格柵，當(dāng)填土高度大于4.0m時(shí)，分別在砂墊層底面以上10 cm、30 cm出鋪設(shè)一層雙向土工格柵，土工格柵材料要求:經(jīng)、緯向抗拉強(qiáng)度≥80KN/m，對(duì)應(yīng)延伸率≤10%的雙向土工格柵。

3-3水泥攪拌樁質(zhì)量控制

3-3-1質(zhì)量目標(biāo)為:“把滬寧高速公路擴(kuò)建工程建成質(zhì)量一流、環(huán)境優(yōu)美、管理先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先和國(guó)際一流的現(xiàn)代化高速公路”。

3-3-2施工中嚴(yán)格遵守業(yè)主和監(jiān)理的各項(xiàng)要求，并進(jìn)行各項(xiàng)質(zhì)量檢查和評(píng)定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原始資料實(shí)行嚴(yán)格管理，要求應(yīng)及時(shí)、真實(shí)、準(zhǔn)確，資料管理設(shè)專職資料管理員進(jìn)行統(tǒng)一管理。

3-3-3施工前應(yīng)做首件工程，進(jìn)行首件認(rèn)可制度，同時(shí)認(rèn)真總結(jié)首件施工工藝，取得相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，試驗(yàn)每個(gè)施工方案的可行性，為后續(xù)施工總結(jié)積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。并成立三級(jí)檢查制度:自檢、互檢、交接檢。

3-3-4加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工人員的理論學(xué)習(xí)和思想教育，提高管理人員和質(zhì)量負(fù)責(zé)人的責(zé)任心及業(yè)務(wù)素質(zhì)，將責(zé)任落實(shí)到個(gè)人在施工中嚴(yán)格采用預(yù)先控制、過(guò)程控制、最終控制的辦法，認(rèn)真執(zhí)行“三檢”制度，對(duì)每道工序嚴(yán)格檢查把關(guān)，層層落實(shí)責(zé)任到人，消除質(zhì)量隱患.

3-3-5嚴(yán)格監(jiān)理程序，尊重監(jiān)理工作。

3-3-6工地試驗(yàn)室試驗(yàn)人員和試驗(yàn)設(shè)備配備完整，能很好地配合施工進(jìn)展完成各項(xiàng)施工試驗(yàn)，同時(shí)嚴(yán)格服從監(jiān)理試驗(yàn)工程師的各項(xiàng)要求，及時(shí)報(bào)送各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，為工程施工質(zhì)量保駕護(hù)航。

3-3-7加強(qiáng)進(jìn)場(chǎng)原材料質(zhì)量控制。加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)安全工作，保證文明施工.

3-3-8現(xiàn)場(chǎng)施工中根據(jù)省擴(kuò)指要求，我項(xiàng)目部配備了足夠的施工和技術(shù)人員，保證了“一機(jī)一人”，并且全過(guò)程旁站，每個(gè)拌漿后臺(tái)全都配置了泥漿比重儀，以保證現(xiàn)場(chǎng)旁站人員及時(shí)、準(zhǔn)確的控制水泥漿的比重。由項(xiàng)目總工、工程部長(zhǎng)、質(zhì)檢工程師不定期進(jìn)行巡查，嚴(yán)格控制軟基處理質(zhì)量。

4水泥攪拌樁的施工注意事項(xiàng)

4-1根據(jù)施工實(shí)際情況對(duì)水泥攪拌樁施工進(jìn)行雙控:

(1)水泥攪拌樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)但電機(jī)電流小于60A時(shí)應(yīng)繼續(xù)下鉆;

(2)水泥攪拌樁施工達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)的85%且電機(jī)電流大于120A時(shí)可以停止攪拌;

(3)試樁(不少于5根)中50%樁出現(xiàn)樁長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)值的85%、電流大于120A時(shí)應(yīng)在補(bǔ)勘地質(zhì)資料后調(diào)整處理方案;

(4)由于不同的施工機(jī)械標(biāo)定電流不同，上述控制值是根據(jù)常見(jiàn)設(shè)備制定的，特殊設(shè)備由監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)判斷。

4-2樁機(jī)必須配置噴入計(jì)量裝置，須定期標(biāo)定(每生產(chǎn)1萬(wàn)米攪拌樁后重新標(biāo)定)，嚴(yán)禁無(wú)噴入計(jì)量裝置的樁機(jī)投入使用，并記錄瞬時(shí)噴漿量和累計(jì)噴漿量。漿液罐容量應(yīng)不小于一根樁的用灰量加50kg，保證每根樁的連續(xù)施工，當(dāng)上述重量不足時(shí)，不得開(kāi)始下一根樁的施工。

4-3嚴(yán)格控制噴漿標(biāo)高和停漿標(biāo)高，不得中斷噴漿，確保樁體長(zhǎng)度;兩噴過(guò)程中嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升和下鉆作業(yè)。

4-4施工中若發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，由監(jiān)理選擇在該樁位的附近位置進(jìn)行補(bǔ)樁。

4-5 樁體復(fù)攪施工時(shí)，應(yīng)采用中~底速檔鉆進(jìn)和提升，切勿采用高速檔快速鉆進(jìn)和提升。

5、水泥攪拌樁的檢測(cè)

5-1檢測(cè)樁的確定:

5-1-1檢測(cè)樁的成樁齡期一般應(yīng)達(dá)到28天。在特殊情況下，可申請(qǐng)進(jìn)行14天齡期的檢測(cè).齡期小于28天的樁，所測(cè)強(qiáng)度值不換算為28天齡期強(qiáng)度，直接采用實(shí)測(cè)強(qiáng)度進(jìn)行樁體質(zhì)量判定;齡期超過(guò)28天的強(qiáng)度須折算成28天強(qiáng)度，每超過(guò)一天實(shí)測(cè)強(qiáng)度折減1%，最多折減50%。

5-1-2檢測(cè)單位根據(jù)施工單位及監(jiān)理單位提供的樁位圖和施工紀(jì)錄等資料，隨機(jī)選定檢測(cè)樁。

5-2芯樣描述

現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員要通過(guò)鉆進(jìn)過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判斷樁身強(qiáng)度及樁體連續(xù)性，同時(shí)觀察標(biāo)貫器中水泥土攪拌的均勻程度、成樁狀態(tài)以及端承情況，并判斷樁長(zhǎng)。描述內(nèi)容包括:

芯樣性質(zhì):土/水泥土/水泥

顏色:灰色/灰黑色/黃色等

狀態(tài):流塑/軟塑/可塑/硬塑/堅(jiān)硬

攪拌均勻性5-3評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

總體評(píng)價(jià):

上部應(yīng)達(dá)到75分以上，下部應(yīng)達(dá)到60分以上，否則判為不合格樁。

各檢測(cè)樁根據(jù)綜合得分按以下標(biāo)準(zhǔn)分為四級(jí):100-90分為優(yōu)，89-80為良，79-67.5分為合格，<67.5分為不合格.

6、結(jié)束語(yǔ):

軟土地基處理，特別是大面積軟土地基，處理的方式的正確與否，對(duì)工程的施工質(zhì)量、工程施工的進(jìn)度和工程造價(jià)有著直接的影響。水泥攪拌樁處理軟基施工通過(guò)改進(jìn)工藝措施、采用合理的工藝參數(shù)、以及采用電腦控制計(jì)量裝置后，質(zhì)量得到有效控制，因此水泥攪拌樁處理軟土地基方式在近幾年內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。但在施工過(guò)程中要注意施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)與監(jiān)理、業(yè)主及設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，對(duì)水泥攪拌樁施工進(jìn)行雙控，采取更有效的措施處理軟基，保證工期，保證施工質(zhì)量，不斷完善水泥攪拌樁的施工，