水泥深層攪拌樁施工技術探討

摘要：由于深層攪拌樁成樁工藝的特殊性，其施工質量及處理效果受到人們的普遍關注。規范規定的質量檢測方法有開挖檢查、鉆孔取芯、標準貫入及靜載試驗等，但上述方法投入大，效率低，特別的樁身完整性檢驗針對性較差。近幾年，在樁基檢測實踐中，采用低應變反射波對深層攪拌樁進行樁身完整性檢測，取得了較好的效果。

關鍵詞：深層攪拌樁 施工 質量控制

在多層住宅的地基加固、深基坑的臨時性圍護結構和止水帷幕、水利工程的護堤等工程中，常用攪拌樁的施工方法，將普通水泥與粘土強制攪拌，形成有一定強度的柱體，以提高地基的承載力和圍護結構、護堤的擋土擋水性能。深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，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。深層攪拌樁適用于處理淤泥、淤泥質土、粉土和含水量較高且地基承載力標準值不大于120kPa的粘性土等地基。

1 深層攪拌水泥土樁復合地基承載力標準值確定

①可以通過現場復合地基載荷試驗確定

②按以下計算式確定

fsp，k=m×Rdk/Ap+β（1-m）fs，k

式中fsp，k——復合地基的承載力標準值；

m——面積置換率；

Ap——樁的截面積；

fs，k——樁間天然地基承載力標準值；

β——樁間土承載力折減系數，當樁端土為軟土時，可取0.5-1.0，當樁間土為硬土時，可取0.1-0.4，當不考慮樁間軟土作用時，可取零。

Rdk——單樁堅向承載力標準值，應通過現場單樁載荷試驗確定

深層攪拌水泥土樁擋土墻是通過相鄰水泥土樁搭接而成，采用水泥作為固化劑，通過專用攪拌機械，將軟土和水泥強制攪拌形成水泥土，利用水泥與軟土之間所產生一系列物理、化學作用，使水泥土強度增長，成為水泥土樁，硬化后形成具有一定強度的水泥壁狀擋墻。

水泥土樁擋墻圍護坑內無須支撐，既能擋土又成為隔水帷幕，工程造價較低，施工工期短，穩定性好，適用于處理淤泥，淤泥質土，粉土和含水量較高且地基承載力標準值不大于120kPa的粘性土等地基基坑圍護結構。

近年來，深層攪拌水泥土樁擋土墻在處理淤泥、淤泥質土、粉土等含水量高的地基基坑圍護中得到廣泛推廣和應用。

2 施工工藝

2.1 基本施工準備

①機械設備。根據水泥攪拌樁的設計根數、長度和工期，選用1～2臺STB-3型單頭深層水泥攪拌機，每臺攪拌機配備灰漿拌和機1臺，UBJ-1.8C1型擠壓式灰漿泵1臺以及相應的起吊和導向裝置、電氣控制盤。水泥漿泵站離深層攪拌機應小于50m，越近越好。

②勞動組織。攪拌機每個臺班由8～10人組成。

③三通一平。開工前把水、電引入工地，一般1臺深層水泥攪拌機需用60kW，2臺需用100kW；供水壓力必須達到6～10kg/cm2；臨時便道要修通；場地要平整；有河溝要做圍堰，排除積水，鋪滿片石。

④測定樁位。機械設備進場前，要測定樁基軸線、定位點和水準點，樁位要進行編號，以便順序施工。

2.2 漿液配置與輸送

①配合比。深層攪拌的漿液以425#普通硅酸鹽水泥為主配制，水泥用量為水泥濕土重的12%～15%(Υ=1.8t/m3)，水灰比0.45～0.50，另攙木質素磺酸鈣減水劑(為水泥重量的0.2%)，石膏攙量為水泥重量的2%。

②配制與輸送。攪拌灰漿時，應先加水，然后按水泥、減水劑、石膏順序投料，每次灰漿攪拌時間不得少于2min，應將水泥漿充分拌勻。水泥漿從灰漿拌和機倒入集料斗時，必須過濾篩，把水泥硬塊剔出。集料斗的容量一般為0.2m3，就可以保證一定的余量，不會因漿液供應不足而斷樁，也不會因漿液過多產生沉淀而引起漿液濃度不足。

2.3 深層攪拌施工

①設備就位。攪拌機的鉆桿須垂直并對準樁位。

②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60r/min的轉速和1m/min的鉆進速度，順時針方向邊鉆邊注漿，直至設計樁長，再繼續噴漿15min后停泵，改逆時針方向攪拌提升至設計樁頂。

③第二次鉆進。以同樣方式再次順時針方向鉆進注漿。停止注漿的位置以水泥用量達到每根樁設計用量為準，但不能影響攪拌機的繼續鉆入，直至復攪到設計樁長后，改逆時針方向攪拌提升到攪拌頭露出地面。

④兩次循環鉆進成樁。經過上下兩次循環鉆進提升，使水泥漿在樁孔內攪拌4次，最后把一個直徑500mm、厚10mm、中間留有100mm孔的圓形鋼板置于樁頂，用攪拌頭向下壓20～30cm，此樁完成作業。然后，移機到下一樁位施工。

3 施工控制

3.1 項目經理部指派專人負責水泥MPa樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機械均應編號，應將現場技術員、鉆機長、現場負責人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處，確保人員到位，責任到人。

3.2 水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后方可下鉆。

3.3 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。

3.4 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。

3.5 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。

3.6 水泥攪拌配合比：水灰比0.45～0.50、水泥摻量12％、每米摻灰量46.25kg、高效減水劑0.5％。

3.7 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。

3.8 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。

3.9 施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續作業，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業。儲漿罐內的儲漿應不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。

3.10 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。

建筑軟基處理屬于隱蔽工程，如施工質量不好，一旦被構筑物所覆蓋，便構成隱患且不好檢查及補救。因此，緊抓施工環節，嚴格施工過程的管理非常重要，只有在施工過程中嚴格控制才能確保工程質量。