淺議水泥攪拌樁軟基施工

摘要：水泥攪拌樁是一種應用較廣泛的地基加固方法，根據水泥水化的化學機理，其施工工藝主要是：先在地面把水泥制成水泥漿，然后送至地下與地基土攪和，待其固化后，使地基土的物理力學性能得到加強，達到改良地基的目的。

關鍵詞：水泥攪拌樁 軟基處理

1 水泥攪拌樁在地基基礎處理中的參數設計

1.1 水泥摻入量：水泥摻入量為擬加固土體重量的15%。水泥攪拌樁固化劑建議采用強度等級為32.5級及以上的普通硅酸鹽水泥。

1.2 樁徑：根據《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2002以及成樁施工機械等因素確定，工程水泥攪拌樁直徑采用500mm為宜。

1.3 樁長：水泥攪拌樁的長度宜穿透軟弱土層到承載力相對較高的土層。工程水泥攪拌樁有效樁長宜為樁體穿透下覆軟土層至持力層1m以上。

1.4 加固范圍：水泥攪拌樁可只在基礎平面范圍內布樁。工程基礎采用鋼筋混凝土條形基礎，水泥攪拌樁在條形基礎寬度范圍內布樁。

1.5 褥墊層：水泥攪拌樁復合地基應用在基礎和樁之間設置褥墊層。褥墊層厚度取300mm，其材料選用中粗砂。

1.6 樁土承載力：樁身材料強度確定的單樁承載力應大于或等于由樁土和樁端土的抗力所提供的單樁承載力。一般單樁承載力應大于或等于80KN，復合地基承載力應大于或等于150KN。

2 試樁

2.1 深層攪拌水泥樁適用于處理淤泥、淤泥質土、泥炭土和粉土。當用于處理泥炭土或地下水具有侵蝕性時，應通過試驗確定其適用性。冬季施工時應注意低溫對處理效果的影響。

2.2 深層攪拌樁施工是用攪拌頭將水泥漿和軟土強制拌和，攪拌次數越多，拌和越均勻，水泥土的強度也超高。但是攪拌次數越多，施工時間也越長，工效也越低。試樁的目的是為了尋求最佳的攪拌次數、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、攪拌機提升速度、下鉆速度以及復攪深度等參數，以指導下一步水泥攪拌樁的大規模施工。

2.3 每個標段的試樁不少于5根，且必須待試樁成功后方可進行水泥攪拌樁的正式施工。試樁檢驗可采取7天后直接開挖取出，或至少14天后取芯，以檢驗水泥攪拌樁的攪拌均勻程度和水泥土強度。

3 施工控制

3.1 為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。

3.2 對每根成型的攪拌樁質量檢查重點是水泥用量、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。

3.3 為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均應配備電腦記錄儀。同時現場應配備水泥漿比重測定儀，以備監理工程師和項目經理部質檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設計要求。

3.4 水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應小于總量的1/2，嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。

3.5 為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量，第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為30秒。

3.6 在攪拌樁施工過程中采用“葉緣噴漿”的攪拌頭。這種攪拌頭的噴漿口位于攪拌葉片的最外緣，當漿液離開葉片向樁體中心環狀空間運移時，隨著葉片的轉動和切削，漿液能較均勻地散布在樁體中的土中。長期使用證明，“葉緣噴漿”攪拌頭能較好地解決噴漿中的攪拌不均問題。

3.7 施工中發現噴漿量不足，應按監理工程師要求整樁復攪，復噴的噴漿量不小于設計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應及時記錄中斷深度。在12小時內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100cm，超過12小時應采取補樁措施。

4 質量檢驗

4.1 事前控制

4.1.1 攪拌樁施工場地應事先平整，清除樁位處地上、地下一切障礙（包括大塊石、樹根和生活垃圾等）。場地低洼時應回填粘土，不得回填雜土。

4.1.2 水泥攪拌樁應采用合格的水泥。使用前，承包人應將水泥的樣品送檢，合格后方可使用。

4.1.3 水泥攪拌樁施工機械必須具備良好的穩定性能，所有鉆機開鉆之前應由監理工程師和項目經理部組織檢查驗收合格后方可開鉆。

4.2 事中控制

有效地監控水泥攪拌樁施工，是確保工程質量達到設計要求的關鍵。因此，在現場施工中應采取以下監控措施。

4.2.1 確定技術參數和施工工藝，做好試驗樁。在各試驗點現場，按照設計要求、復核地質實際情況，以確定樁長，試驗樁不少于5根，在成樁7天后采取輕便觸探法，根據觸探擊數判斷樁身強度，并進行抽芯，觀察攪拌和噴漿的均勻程度，判定各種水泥摻量及施工工藝的施工效果。

4.2.2 樁位及樁高程的控制

①樁位。施工前由施工單位在樁中心插樁位標，由測量監理校核。要求樁位偏差不大于50cm。

②樁頂、樁底高程。要求樁底高程超深10cm以上，樁頂高程超高20cm以上。

③樁深垂直度。每根樁施工時，根據導向架的吊錘偏移用米尺測定攪拌軸垂直度，間接測定樁身垂直度。要求樁身垂直度偏差不超過1.5%。

4.2.3 水泥摻量及漿液控制

①樁身水泥摻量。每根樁的水泥摻量是保證質量的關鍵因素之一，為了加強控制，可采取總量控制法，計算分析每一工作臺班每一延米的平均水泥用量及平均工作效率，并與試樁估算的工作效率相比較。根據由實驗樁所確定的水泥摻量，檢查每根樁的水泥用量。

②水泥強度。根據設計要求選用，必須檢驗合格后方可使用。

③漿液。通過特制的制漿桶水的體積核選定的水灰比，確定每次制漿加入的水泥量。制備好的漿液不得離析、不得停置時間過長，超過2小時的漿液不再使用。

4.3 事后檢測

4.3.1 施工過程的質量檢測

監理隨時檢查施工記錄，并對照施工工藝對水泥攪拌樁進行質量評定。對于不合格的工程樁，應根據位置、數量等具體情況，分別采取補樁或加強附近工程樁等措施。

4.3.2 水泥攪拌樁單元工程驗收

①水泥攪拌樁單元工程施工完成后，施工單位應在自檢合格的基礎上申請單元工程驗收。該驗收為聯合驗收，參加驗收的單位包括施工、設計、監理、業主，監理單位為組織單位。

②施工單位應為單元工程驗收準備好施工布孔圖、施工原始記錄、攪拌樁檢測資料、單元工程隱蔽驗收簽證、單元工程質量評定表等資料，驗收前攪拌樁基礎要清理樁頂高程以下0.5m的樁間土，露出完整的樁頭。

5 結論

水泥攪拌樁通過特制的深層攪拌機械在地基深部就地將軟土和固化劑強制拌和，使軟土硬結而提高地基強度。這種方法適用于處理軟土，處理效果顯著，處理后可很快投入使用，在建筑工程施工中確保工程質量的前提下能夠降低施工成本、縮短了基礎處理施工工期。只要在施工過程中抓好每一個施工環節，采取科學有效的監控手段，把好事后的成樁檢測關，就能很好地控制水泥攪拌樁的成樁質量，取得較好的軟基處理效果。

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