基于城市道路工程中水泥深層攪拌樁的施工

中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2011)05-0268-02

摘要：水泥深層攪拌樁是用于加固軟土地基的一種常用且有效工法，本文結合相關工程簡單介紹了水泥深層攪拌樁施工準備、施工試樁、工藝流程、過程控制、質量檢驗等情況

關鍵詞：城市道路 水泥深層攪拌樁 施工工藝 過程控制 檢驗

1、前言

水泥深層攪拌樁是現今用于加固軟土地基的一種常用且有效工法，其原理是利用水泥與水根據配比配制成漿液作為固化劑，用專用的深層攪拌樁機械將固化劑噴入軟土地基中，并將軟土與固化劑強制攪拌固結，使軟土結成具有一定強度的水泥樁體而形成復合地基的一種施工方法。

2、工程概況及設計參數

某市城市道路工程第一標段全長2.5KM，道路連通兩條市政道路，路幅寬32m，雙向六車道，按一級公路等級設計，根據設計要求，對于橋梁、涵洞兩側40m的過渡段范圍、涵洞基底及路基填土高度大于2m的路段，采用水泥深層攪拌樁加固。設計水泥深層攪拌樁樁徑為0.5m，呈正三角形布置，樁間距為1.3m，樁長8-13m，總計長度約38萬米。采用P.C42.5#水泥，水泥摻入比不小于17％，每延米水泥用量不小于56.2kg。水泥攪拌樁施工完成28d后進行質量檢驗，28d抽芯檢測水泥土的無側限抗壓強度不小于1.0MPa，單樁承載力不得低于80kN.90d無側限抗壓強度不小于1.4Mpa。

3、施工準備

(一)機械設備檢查：水泥攪拌樁施工前應檢查水泥攪拌樁鉆機、噴漿泵等設備中各項儀表如壓力表、轉速表、電流表是否標定，是否運轉正常，噴漿管道是否暢通等，并按規定報驗。

(二)場地清理：為防止攪拌樁機施工中出現移動困難甚至傾覆，必須保證施工場地的平整、硬實，本工程中因多數攪拌樁施工地點處于魚塘及洼地，為保證攪拌樁的施工，采用排水清淤后夯填粘土后夯實進行施工。

(三)施工便道：水泥攪拌樁因需要大量的水泥，因此，必須根據輸漿管長度及場地情況合理設置漿罐位置和材料堆放場地，并修筑可供材料運輸車進出的施工便道。

(四)材料檢驗及堆放：施工前使用水泥必須經過監理見證、試驗室抽檢。以確保水泥性能滿足規范及設計的要求，嚴禁使用過期、受潮、結塊、變質的水泥。水泥的堆放場地應根據現場實際情況合理選擇，應該符合防雨、防潮的要求，

(五)測量放樣：施工前先按照設計圖對施工片區攪拌樁的位置、標高等進行測量放樣，并采用竹木樁對各樁樁位進行標記，以保證施工時樁機按預先樁位進行對位。

(六)樁機對位：每臺樁機鉆架相互垂直的兩個面上各設置一個0.5kg重的吊線錘，并畫上垂直線：在每臺樁機的鉆架上畫上鉆進刻度線，標寫醒目的深度，保證攪拌樁施工的垂直度及深度符合設計要求。

4、試樁

不同地段具有不同的地質條件，為了克服施工盲目性，確保水泥攪拌樁加固地基滿足設計要求，本工程設計要求在每片施工前必須進行3根試樁，試樁應確定如下施工情況：

(一)驗證施工設備操作參數是否滿足實際地質條件要求。如管道壓力、灰罐壓力、樁機鉆進速度、提升速度等，以確定最佳的攪拌次數、泵送壓力、鉆進與提升速度以及復攪深度。

(二)確定各地質條件下，水泥摻入比是否適用于現場實際，選擇符合質量要求的合理摻灰量。

(三)檢測達到齡期后樁身的無側限抗壓強度是否滿足設計要求，即28d強度不得低于1.0MPa，28d單樁允許承載力不低于80kN。

(四)驗證加固深度是否與設計相符，核對設計與實際地質情況，發現問題及時反饋。總之，試樁的目的是為了確定本段水泥攪拌樁施工的各項技術參數指標，為本區段大規模的施工提供技術參考依據及指導。

5、施工工藝流程

(一)本工程中水泥深層攪拌樁采用“四攪兩噴”工藝施工，試驗確定提升速度為0.8m／min，下沉速度1.0m／min，第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆。

(二)施工工藝流程：

1、移機對位：深層攪拌樁機到達指定樁位，對中。

2、預攪下沉：啟動攪拌樁機，使攪拌樁機鉆桿沿導向架切土下沉并攪拌。要求軟土應完全預攪切碎，以利于同水泥漿均勻攪拌。

3、提升噴漿攪拌：深層攪拌樁機鉆桿下沉到達設計深度后，開啟灰漿泵將水泥漿壓人地基中，并且邊噴漿邊旋轉。輸漿管道不能發生堵塞，同時嚴格按照試驗樁確定的提升速度提升鉆桿。

4、重復下鉆攪拌：深層攪拌樁機鉆桿提升至設計加固深度的頂面標高時，為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將鉆桿邊旋轉邊沉入土中攪拌，

5、復攪至設計加固深度后，再次噴漿并提升出地面。

6、樁機移位：重復上述1～5步進行下一根樁的施工。

7、強度檢測：施工完成28d后，按照規范和設計要求對攪拌樁進行檢測。

6、施工過程控制

(一)水泥攪拌樁施工過程中，必須設專職施工員全過程旁站監控。所有施工機械均應編號，并將樁長、樁距、水泥用量等制成標牌懸掛于樁機明顯處，操作人員逐樁隨時記錄下沉時間、壓力、噴漿量、鉆進速度、提升速度等有關參數。

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

(三)泵送漿液前，管道應保持潮濕，以利輸漿。現場拌制漿液，應有專人記錄水泥以及外摻劑用量，并記錄泵送漿開始及結束時間。

(四)現場需配備水泥漿比重測定儀，以備監理工程師和項目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。

(五)攪拌樁供漿必須連續，拌和必須均勻。一旦因故停漿，為防止斷樁和缺漿，應使攪拌樁機鉆桿下沉至停漿面以下0.5米，待恢復供漿后再噴漿提升。

(六)攪拌樁機自設計樁頂面以下1m噴漿攪拌提升時應采用慢速以保證樁頭施工質量，設計停漿面應高出設計高程0.5m，開挖基坑時，應將上部質量較差樁頭挖除后再進行后續施工。

(七)為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規范要求，每臺樁機鉆架相互垂直的兩個面上各設置一個0.5kg重的吊線錘，并畫上垂直線，施工中發現不垂直情況及時進行調整保證垂直度。

7、質量檢驗根據設計文件要求，本工程水泥深層攪拌樁施工完成28d后進行質量檢驗。檢驗方式及內容如下：

(一)外觀檢測：要求樁體圓勻，無縮頸和回陷現象。攪拌均勻，凝體無松散，群樁樁頂齊，間距均勻，無漏打及不打現象。

(二)單樁荷載實驗：用于單樁荷載試驗樁的數量不得低于總樁數的0.3％。應按比例隨機抽取，且分布基本均勻，試驗得到的單樁承載力不得低于80KN。

(三)抽芯實驗：抽芯試驗主要用于評價樁身質量，如抗壓強度、攪拌均勻性等。抽芯試驗的總樁數不得少于工程總樁數的0.5％。抽芯后送試驗室做28天齡期的無側限抗壓強度試驗，并留一組試件做90d的無側限抗壓試驗，以測定樁身強度。

(四)靜載實驗與抽芯實驗的具體位置應布置均勻，不可集中于一處，由監理工程師根據施工情況確定。

(五)對攪拌樁取芯后留下的空洞應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。

8、結語

道路工程中水泥深層攪拌樁的應用已越來越廣泛，但其因要應對地下多變的地質條件，使得工程質量相對難以控制，因此，只有掌握比較準確的地質資料，制定嚴格的過程控制措施，試樁中獲得符合實際要求的攪拌樁下鉆、提升速度、噴漿壓力等關鍵參數，才能確保水泥深層攪拌樁的施工質量。