談水泥深層攪拌(濕噴法)施工方法及控制要點

段永紅

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西晉中 030600)

0 引言

隨著公路建設的高速發展，水泥土攪拌樁作為處理軟地基的一種有效方法在公路工程中經常使用，水泥攪拌樁具有對周圍環境影響不大、施工工期短、施工方便、處理質量好等特點，能有效地解決地基不均勻沉降，延長構筑物的使用壽命，降低使用成本等功能，水泥土攪拌樁處理軟地基技術目前在我國很多地區得到了廣泛的使用和推廣。

水泥攪拌樁是以水泥為固化劑，通過攪拌機械，將水泥或水泥漿與地基土強制就地攪拌形成水泥土樁，使原松軟土硬結成具有一定強度和水穩定性能的水泥加固土，用以加固軟弱地基的一種常用方法。水泥土攪拌法適用于處理粘性土、淤泥與淤泥質土、粉土、飽和黃土、素填土及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。根據水泥攪拌樁施工方法的不同，水泥土攪拌法分為:深層攪拌法(以下簡稱濕噴法)和粉體噴攪法(以下簡稱干噴法)。干噴法是把水泥粉噴入地下，與軟土攪拌成樁，當軟基土的天然含水量小于30%(黃土含水量小于25%)、或地下水的pH＜4時不適宜采用干噴法;濕噴法是把水泥漿噴入地下，與軟土攪拌成樁。濕噴法又稱漿噴法或深攪法。水泥攪拌樁對提高軟土地基承載力，減少地基沉降量有明顯效果。

本人曾參與安徽省合肥—六安至葉集高速公路第五合同段路基施工任務，由于該段軟土由河相沖積而成，一般層厚7 m左右，軟土直接出露，物理力學性能差，下臥層為中砂層。設計為深層攪拌樁，樁長7 m，樁徑0.5 m，分為三個區域，按正三角形布置，樁間距分別為1.1 m，1.2 m，1.3 m。下面結合施工實際經驗談談水泥深層攪拌的施工方法及控制要點。

1 施工準備

1)水泥深層攪拌樁施工前需進行場地平整，清除地表草皮、樹根及石塊等雜物，場地低洼處回填粘土并壓實。其施工現場如圖1所示。

2)按設計文件要求打出每個區域的邊框線，按要求進行布點。用竹簽插入每個孔位。

3)為了便于控制水泥計量，水泥攪拌樁一般使用32.5號普通硅酸鹽袋裝水泥，使用前需將水泥進行化驗，并通過駐地監理驗證，合格后方可使用。

4)水泥攪拌樁施工機械須配備電腦記錄儀和打印設備，以便掌握水泥用量，控制施工質量，質檢人員要每天收集采集數據。

5)水泥攪拌施工機械設備必須具備良好的性能，施工機械開鉆前應由監理工程師驗收合格，計量設備須經有關部門標定合格后方可使用。

2 試驗

1)配合比試驗:水泥土配合比試驗是水泥攪拌樁施工的重要環節，是控制成本及施工質量的依據。

2)通過無側限抗壓強度確定加固料的品種和數量，達到水泥攪拌樁樁體強度設計要求。

為了進一步提升衡陽市水稻生產管理水平，要針對現存問題建立健全統籌性較好的監督機制，確保能按照標準化和規范化發展要素促進衡陽市水稻生產項目的全面進步和發展[2]。

3)試樣土的采集與化驗，在需要處理的軟弱土地基中，用鉆探或開挖方式，選取不少于三處代表性的試樣，試樣要密封保存，保證天然含水量不至于流失。同時采集部分原狀土，以進行滿足土的物理力學試驗。

4)土的物理力學試驗包括:天然含水量、天然容重、比重、流塑限、顆粒分析、有機含量、無側限抗壓強度等。

5)水泥的試驗包括細度、安定性、凝結時間和膠結強度試驗。

6)水泥土試驗:

水泥土強度齡期為 7 d，28 d，90 d。

設計強度對應為 QU≥0.8 MPa，QU≥1.6 MPa，QU≥2.4 MPa，通過試驗，攪拌樁7 d強度為13%的水泥用量滿足設計要求，平均強度達到1.0 MPa，大于規定值0.8 MPa，13%水泥用量為46.9 kg/m，為了便于控制，采用50 kg/m用量。

3 試樁

2)工藝流程:樁位放樣→鉆機就位→鉆進噴漿攪拌下沉→噴漿攪拌上升→重復鉆進噴漿攪拌下沉→重復噴漿攪拌上升→成樁結束→施工下一根樁。

3)試樁施工:a.技術交底;b.工程技術、質檢試驗人員旁站、采集數據，監理旁站。

4)試樁總結:試樁7 d后，對試樁進行開挖，目測成樁效果見圖2。用小應變檢查樁的完整性，量測樁間距，寫施工總結，確定施工參數，小應變檢測見圖3。

4 施工參數及要求

1)依據:《公路軟土地基路堤設計與施工技術規范》《建筑地基處理規范》《地基與基礎工程施工驗收規范》。2)水灰比:W∶C=1.4∶1。下鉆速度:采用Ⅱ檔 ～Ⅲ檔。上提速度:采用Ⅱ檔 ～Ⅲ檔。提升速度:0.97 m/min。

5 施工機械設備

1)單頭深攪機PH-5A;2)水泥攪拌機;3)單缸注漿機;4)發電機;5)潛水泵;6)泥漿流量電腦自動記錄儀。

圖1 攪拌樁施工

圖2 攪拌樁外觀檢測

6 施工控制

1)指派專人負責施工，全過程旁站施工，質檢試驗人員隨時進行水泥漿檢測。2)水泥攪拌樁開鉆前需用水清洗施工管道，檢查有無堵漏現象，合格后方可施工。3)為了保證水泥樁樁體垂直度滿足施工設計規范要求，在主機上懸掛一吊錘，施工操作人員應隨時檢測吊錘與鉆桿上下左右距離，隨時調整以控制樁的垂直度。4)質檢試驗人員要對每根樁進行質量跟蹤檢查，主要是檢查每根樁的水泥用量，水泥漿使用的罐數，壓漿過程是否出現堵塞跑漿現象，檢測噴漿提升時間及攪拌深度。5)水泥漿要過篩不得有離析現象，嚴格控制噴漿量。6)做好施工記錄，每天對水泥用量與成樁米數、根數對照，看是否按要求施工。

7 質量檢查

1)7 d對樁體進行目測、量測、小應變檢查，以確定其樁位、樁距、完整性及均勻性。2)28 d后對樁進行隨機抽樣，其樣品見圖4，按不小于3‰的標準進行鉆芯取樣，抽芯現場見圖5，來檢查其完整性、均勻性及樁的施工長度，送檢做28 d齡期的無側限抗壓強度，留一組做90 d試驗。3)做靜載試驗對攪拌樁抽檢單樁承載力及復合地基承載力，每個區域做三個復合地基承載力及一個單樁承載力。靜載試驗圖見圖6。4)外觀鑒定:要求樁體直徑上下一致，樁體圓滑，無縮徑凹陷現象。樁體攪拌均勻、顏色一致、無松散現象。樁頂高低一致、樁與樁之間距離勻稱。

圖3 小應變檢測

圖4 攪拌樁抽芯樣品

圖5 抽芯試驗

圖6 靜載試驗

通過施工和檢測，各項性能均滿足施工要求及設計規范要求，以上是本人對水泥攪拌樁施工的一點體會，不足之處望廣大同仁及專家指正，上述供廣大施工愛好者參考使用。