深層水泥攪拌樁在地基處理中的應用研究

葉志敏

中冶集團武漢勘察研究院有限公司，湖北 武漢 430080

1 工程簡介

本工程項目所處地區的地形平坦，屬海積平原，經地質勘查表明該工程所處地塊存在軟土地基。工程場地內分布的淤泥厚度較大，地基承載力較低，而且土壤的壓縮性高。另外，該工程所處地區外圍區域較多小水溝以及小河道，經判斷為工程性質較差的地基土。因此，必須對該工程的軟土地基采取處理處理措施。結合該地區以往工程所采取的軟土地基處理技術以及經方案比較，鑒于深層水泥攪拌樁的應用優勢，決定對該工程的軟土地基采用深層水泥攪拌樁處理技術。

2 深層水泥攪拌樁應用優勢

1）該方法在軟土地基處理中采用水泥作為穩定劑，并與施工現場的各種土類，如軟粘土等充分攪拌結合，形成一種比原土強度要高很多的水泥土，所以通過深層水泥攪拌樁處理后的軟土地基變形小，尤其適用于對地基變形要求高的軟土地基處理工程；

2）深層水泥攪拌樁主要利用水泥以及現場土壤，不用運其他各類砂石料等，顯然施工速度可以得到有效提高，從而有效地縮短軟土地基處理的施工工期；

3）深層水泥攪拌樁主要材料之一是施工現場的地基土，因此該軟土地基處理技術尤其適用于施工現場缺乏砂石料的工程，而對于本工程來說，其周圍布滿大量的小水溝以及小河道，顯然本工程地區距離砂石料場較遠，鑒于本工程軟土地基工程都是缺乏砂石料，所以對于本工程來說，采取深層水泥攪拌樁進行軟土地基處理具有顯著的可行性，另外，由于直接采用地基土作為材料，所以可大量地節省資源；

4）深層水泥攪拌樁的施工對上部結構沒有產生任何影響，而且軟土地基處理過程中棄土量以及挖泥都比較少，施工噪音又比較低，對周圍環境沒有產生不良影響。

3 軟基處理施工準備

樁機進場后編號，并根據各臺樁機的性能和攪拌成樁的深度，安排在本工程軟土地基指定的區域內施工。每臺樁機必須配備電腦記錄儀打印樁長，否則不許施工，每條樁所用的水泥漿液分兩次制備，流入儲液池，總量控制單樁用漿量。軟基處理前先根據測控點，用經緯儀放出結構邊線，然后用鋼尺量距放出各樁點，并做好標志及編號，保證樁位偏差小于30mm。樁機到位后，采用500mm長水平尺整平機臺，要求氣泡居中，誤差在0.5格，鉆頭對中采用雙向目測，盡量減少對中誤差。

4 軟基處理技術

本工程軟土地基處理工程所采用的深層水泥攪拌樁的施工流程如下：

樁位放樣→鉆機就位→檢驗、調整鉆機→正循環鉆進至設計深度→打開高壓注漿泵→反循環提鉆并噴水泥漿→至工作基準面以下0.3m→重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設計深度→反循環提鉆至地表→成樁結束→施工下一根樁。

1）施工時所使用的水泥摻入比采用18%，水灰比選取0.45～0.50之間。在每根樁開始施工前，根據樁長數一次配備該樁的用漿量；

2）在樁機豎桿兩側各懸掛一條5m長的吊錘，上端離豎桿水平距離5cm，每條樁施工前均需測樁機垂直度。本工程控制攪拌樁樁身的垂直度偏差應小于0.4%；

3）采用“四攪四噴”的攪拌樁施工工藝，控制一條長度為19m的樁成樁時間不少于75min；

4）應用流量泵控制輸漿速度，確保攪拌提升速度與輸漿速度同步，要求前臺樁機與后臺供漿密切配合，聯絡信號明確；

5）除了確保設計成樁深度外，還要注意地層的變化，根據電流的大小，確認持力層的深度，確保施工達到設計樁長；

6）在樁頂和樁底噴漿時，應復攪復噴。當接近樁頂設計標高時，尤其注意樁頭的施工質量，攪拌機自設計標高以下1m噴漿攪拌應該提升出樁頂設計高程，以保證樁頭均勻密實；

7）對于本工程中存在地質情況不明的地段，本工程采取重復多次噴漿的方法以加強樁身強度；

8）噴漿必須連續，若施工中出現停噴，為了避免斷樁，將攪拌噴頭下沉到停噴點以下0.5m，再供漿、噴漿提升；

9）對設計要求搭接成墻的圍封樁，防滲樁應連續施工，相鄰樁施工間隔時間不得超過24h，若間歇時間太長與第二根樁無法搭接，則應采用局部補救措施；

10）終孔的判別應根據本工程超前鉆鉆孔柱狀圖以及鉆機電流的變化并經監理人同意，對于本工程來說，其終孔判斷是當攪拌樁樁底打穿淤泥、淤泥質土層，進入下臥的中粗砂或砂卵礫石層0.5m。

5 軟基處理質量控制措施

本工程的軟土地基處理工程相當關鍵，采用深層水泥攪拌樁進行本工程的軟土地基處理時特采取如下質量控制技術措施：

1）水泥攪拌樁開鉆之前，先用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后才下鉆；

2）為了有效地保證水泥攪拌樁樁體垂直度，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）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；

4）為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均配備電腦記錄儀。同時現場配備水泥漿比重測定儀，隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設計要求；

5）水泥攪拌配合比：水灰比采取0.5、水泥摻量不小于被處理濕土重量的15%、每米摻灰量53±5kg、在制作泥漿時，摻入外加劑，如石膏、三乙醇胺、木質素碳酸鈣等，其摻入量分別取水泥重量的2%、0.05%、0.2%；

6）水泥攪拌樁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40min，噴漿壓力不小于0.2MPa；

7）為了有效地保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質量，第一次提鉆噴漿時在樁底部停留30s，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30s；

8）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。工程實踐表明，“葉緣噴漿”攪拌頭的采用能較好地解決噴漿中的攪拌不均問題；

9）每根樁開鉆后連續作業，不中斷噴漿。同時嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業；

10）施工中發現噴漿量不足時，按要求整樁復攪，復噴的噴漿量不小于設計用量。

6 結論

本文針對某工程軟土地基特點采取深層水泥攪拌樁處理方案，提出深層水泥攪拌樁處理軟土地基的優勢，介紹本軟土地基工程采用深層水泥攪拌樁處理軟土地基工程的施工技術要點，旨在能為類似軟土地基處理提供一種可行的處理技術。

[1]段友軍.深層水泥攪拌樁在砂土地基中的應用[J].西部探礦工程，2003(4).

[2]趙文強.水泥土深層攪拌樁在某工程地基處理中的應用[J].山西建筑，2009(10).