談水泥攪拌樁施工(濕噴法)各階段的控制重點

顧瑩瑩

水泥攪拌樁是近年來應用比較廣泛的一種軟土路基處理方法，其原理是水泥與土發生水解和水化反應，提高土體的強度，達到提高地基承載力的目的。由于水泥攪拌樁是地下隱蔽工程，施工過程中控制點多且不易掌握。一旦被路堤及構筑物所覆蓋，便構成隱患和不易補救。下面筆者結合高速公路某標段的水泥攪拌樁施工過程，來具體介紹各階段的質量控制。

1 施工工藝介紹及設計參數

某標段設計總濕噴樁樁長約為 110萬 m，10萬余根。確定采用施工工藝為一噴四攪，噴漿采用提升噴漿。即在第一次鉆進攪拌過程中不噴漿，到達設計樁底在提升復攪同時噴漿，提升至樁頂后立即第二次下沉鉆進復攪至樁底，最后進行第二次提升復攪出地面。

設計參數:1)水泥漿配比摻量。水泥用量為50 kg/m，水灰比0.5，外加石膏用量以水泥用量的2%計。2)平均鉆進速度。采用提升噴漿，空鉆鉆進速度控制在V≤1.0m/min。3)平均提升速度應控制在:噴漿時:V≤0.4m/m in～0.7m/min;復攪時: V≤0.8m/min。4)攪拌速度控制在V=30 r/min～50 r/min。5)噴漿時泵內泵送能力控制在30 L/min～50 L/min，并按照機械類型、管道長度及鉆進或提升速度調整。

2 施工準備階段工作及質量控制

1)熟悉設計文件、研究施工圖紙及現場核對。2)原始資料的進一步調查分析。3)調查分析技術經濟條件。施工現場的動遷狀況，當地可利用的地方材料狀況，地方能源和交通運輸狀況，地方勞動力和技術水平狀況，當地生活物資供應狀況，施工用水用電狀況，設備租賃狀況等。4)試驗準備。a.水泥:對進場材料進行原材試驗檢測，同時經總監辦進行復檢，雙方試驗均合格后方可用于工程施工。b.水泥漿密度的確定:水泥進場后按批次送項目部試驗室，經試驗室標準配置后確定漿液密度，同時送總監辦復檢，驗證后用于施工控制，下發各濕噴樁施工隊伍。5)施工前技術準備。工程開工前編制本工程的施工技術方案和施工注意事項，并對各施工班組進行交底。

3 施工階段工作重點

3.1 現場準備

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，做好臨時截、排水設施，做好施工準備，以及供水供電線路、機械設備施工線路、機械設備放置位置、運輸通道等。

3.2 施工放樣

在已經清表并按要求平整好的路基上，先放出各施工控制樁，并撒出濕噴樁處理范圍，再根據樁排尺寸用經緯儀、鋼尺定出每根施工樁樁位，樁位偏差不得超過 3 cm，繪制樁位點狀網格圖。

3.3 組織施工

1)鉆機就位:據設計圖紙測量放樣后，攪拌樁機就位、對點、調平。用水平尺調整機身的水平度，錘跎校正樁位垂直度;垂直度偏差小于 1%;校正鉆桿長度并用醒目的油漆在鉆架上標識刻度，同時在鉆桿上標出下鉆深度標記，使之符合規定樁長。為保證樁位的準確度，使用定位卡輔助定位。2)漿液配置:漿液配置設拌漿桶一個、儲漿桶一個，每個桶容量在 1m3以上，確保每桶攪拌量能夠滿足單根樁水泥漿用量。水泥漿拌制時，向漿池中按試驗配比投放規定用量的水、水泥、石膏(配制開機第一根樁的水泥漿時，要考慮輸送管道的充盈量，適當增加水泥投入量)。水泥漿必須充分攪拌均勻(預攪不小于3min)，檢測水泥漿液密度并記錄。如水泥漿密度達不到要求時，分析原因，可采取適當加水泥或水。3)鉆進、送漿:將制備好的水泥漿經篩網過濾后，流入儲漿桶，水泥漿在儲漿桶保持攪拌以保證水泥漿不離析，噴漿時采用專用泵泵送進入管道，直至鉆桿出漿口。在鉆進過程中不噴漿，鉆進至設計樁長或硬土層后，開動灰漿泵，并根據漿液的水灰比調節灰漿泵壓力，保證噴漿量滿足要求。將攪拌頭至樁端反轉勻速提升攪拌，并連續噴入水泥漿直至停灰面。當噴漿口到達整平標高以下25 cm時停止提升，攪拌數秒以保證樁頭均勻密實。4)復攪:鉆頭提升至整平標高面以下25 cm時，再次將深層攪拌機下沉攪拌到規定要求深度，最后將深層攪拌機鉆頭旋轉提升至地面，如無法進行全程復攪，應報監理工程師批準。5)資料打印:當鉆頭提升到樁頂設計標高時，成樁結束，在鉆機移動前打印施工過程資料和成樁資料，嚴禁移機后補打資料。機臺應立即打印出深攪樁單樁原始記錄，嚴禁移機打印。6)移位:關閉鉆機，清理攪拌葉上包裹的土塊及噴漿口，樁機移至下一樁位，重復上述五個步驟進行下根樁的施工。

4 施工階段質量控制

1)為保證濕噴樁的垂直度，應保證起吊設備的平整度和導向架的垂直度，確保攪拌樁偏差不超過 1%，樁位偏差不大于5 cm。2)嚴格控制施工樁長，首先在鉆桿上用醒目油漆標出桿下沉深度標志線，一般考慮比要求鉆深大 30 cm。另在鉆桿導向架上用醒目油漆標志刻度線，每50 cm為一間隔，一次標注。鉆孔深度以電腦控制為準，以鉆桿和導向架刻度校核為輔，確保樁長達到設計要求。3)嚴格控制鉆機下鉆深度、噴漿高程及停漿面，確保攪拌樁長度和水泥漿液噴入量達到設計要求。樁長不小于設計長度，全樁水泥用量不得小于配比極端用量，且水泥損耗量不得大于5%。4)水泥漿液應按預定的配合比拌制，保證每根樁所需的漿液一次性單獨拌制完成，用完后再拌制下一根樁所需漿液，并派專人記錄每根樁水及水泥用量。制備好的水泥漿不得離析，不得停置過長，超過 2h的漿液應予以廢棄。漿液倒入集料斗時應加篩過濾，以免漿內結塊，損壞泵體。泵送漿液前，確保管路潮濕，以利輸漿。5)攪拌樁原則上穿透軟弱土層達到強度較高的持力層，并深入硬土層0.5m，持力層除根據地質資料外，還要根據鉆進時電流表的讀數來確定，當鉆進時電流明顯上升至 60 A～70 A時，說明已進入硬土層，如能持續 0.5m以上，則說明已進入持力層。6)鉆機每次下沉(鉆進開始與結束)或提升(泵送漿開始或結束)時間派專人記錄，根據成樁試驗確定的技術參數進行施工。7)鉆進與提升時管道壓力不宜過大(以不堵塞出漿孔為原則)，以防鉆孔淤泥向孔壁四周擠壓形成空洞。8)供漿連續，拌和均勻，一旦因故停漿，為防止斷樁和缺樁，應使攪拌機鉆頭下沉至停漿面以下0.5m，待恢復供漿后再噴漿提升。如因故停機超過 3 h，為防止漿液結硬堵管，應先拆卸輸漿管路，清洗后備用。此根未完樁做廢樁處理，或在 12 h以內采取補噴措施，補噴重疊長度不小于1m。9)對輸漿管及閘門進行檢查，不得泄露及堵塞，管道長度不宜過長，對使用的鉆頭要定期檢查，其直徑磨損量不得大于 1 cm，但不得采用直徑過大的鉆頭(以不大于設計樁徑+3 cm為宜)，以免樁身成型不好。10)應注意攪拌樁的樁位施工順序:在一個區域內，先打設路基兩側及路基斷頭的樁，以形成一個封閉的區域，再逐漸往中心打設，有利于整體的成樁質量和軟基處理效果。

5 成型檢測階段工作重點

1)水泥攪拌樁成樁7 d可開挖樁頭并采用輕便觸探法進行樁身質量檢驗。檢驗攪拌均勻性:用輕便觸探器中附帶的勺鉆，在攪拌樁身中心鉆孔，取出樁芯，觀察其顏色是否一致，是否存在水泥漿富集的“結核”或未被攪勻的土團。2)水泥攪拌樁成樁 28 d后，用鉆孔取芯的方法檢查其完整性、樁土攪拌均勻程度及樁的施工長度。每根樁取出的芯樣送實驗室做 28 d齡期的無側限抗壓強度試驗。3)其他檢測項目:樁距、樁徑、樁長、豎直度、單樁水泥用量。

6 結語

以上是本人在江蘇省某高速公路某標段的水泥攪拌樁施工過程中總結出來的一些方法和淺見，希望與同仁們共同探討與研究。

[1] JTG F80/1-2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].

[2] JTJ 017-96，公路軟土地基路堤設計與施工技術規范[S].