水泥攪拌樁施工質量控制及檢測方法

王良發

（廣西壯族自治區公路橋梁工程總公司一分公司 廣西 南寧 530001）

1 工程概況

廣西玉林至鐵山港高速公路軟基路段多處在水田沖溝地段，軟土厚平均約6米左右,持力層主要為硬塑粘土層,設計采用水泥攪拌樁處理軟土,設計樁徑為500mm,間距1～1.5m,按正三角型布置,樁長以穿過軟土層并嵌入持力層不少于50cm為原則,固化劑采用水泥漿，用P.C 32.5復合硅酸鹽水泥為干粉,水灰比W/C=0.5，水泥摻入比為20%。設計要求復合地基承載力28d強度≥1.5MPa。

2 施工質量的基本要求

2.1 樁距、樁徑、水泥摻入量、樁長、傾斜度等指標達到設計和規范要求，否則判定為不合格樁。

2.2 沿深度方向0.3m長度范圍內樁身水泥含量過少，且芯樣為軟流塑狀態的軟土或松散砂土時，判定該樁為斷樁，屬不合格樁。

2.3 實測樁長比施工樁長短0.5m以上時，判定該樁為短樁，屬不合格樁。

3 試樁

在地基處理施工前，先進行工藝試樁，確定施工參數，用以指導以后地基水泥攪拌樁處理施工。試樁一般為5根,通過試樁來確定鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。

4 施工準備

4.1 水泥攪拌樁施工前應準備的施工技術資料:施工場地的工程地質報告、土工試驗報告、室內配比試驗報告、水泥攪拌樁設計樁位圖、原地面高程數據表、加固深度與停灰面高程以及測量資料等。

4.2 場地平整、清除障礙。如場地低洼,應回填粘性土;施工場地不能滿足機械行走要求時,應鋪設砂土或碎石墊層。若地表過軟,則應采取防止機械失穩措施。

4.3 施工機具準備,進行機械組裝和試運轉,應配備可以控制樁身每米噴粉量的記錄器及打印設備,防止偽造施工記錄。

4.4 水泥攪拌樁的施工工藝根據設計要求的配比和實測的各項施工參數通過試樁來確定。

4.5 水泥攪拌樁所用的水泥應符合設計要求,并有產品合格證,并經有資質的試驗室檢驗合格才能使用。

5 施工工藝流程

樁位放樣→鉆機就位→檢查調平樁機→噴攪下沉 (至設計標高)→攪拌提升同時噴粉至地面以下0.5m處 (設計樁頂)→停粉復攪一次→成樁結束→移位（施工下一根樁）。

5.1 樁位放樣：水泥攪拌樁施工前應進行樁位放樣，包括原始測量定位和每個樁位的復核，核對圖紙與樁位，檢查是否符合設計要求。

5.2 樁機就位：檢查鉆桿長度，鉆頭直徑，連接好輸漿管路，將樁機移到指定位置對好樁位，由現場質檢人員檢查確認無誤后開始開機作業。

5.3 噴攪下沉：開啟深層攪拌機主電機，樁機鉆桿垂直下沉，下沉速度1.0-1.2m/min，下沉過程中，工作電流不大于額定值，遇較硬地層不能下沉時，可泵送少量的水或水灰比較大的水泥漿，凡經輸漿管沖水下沉的水泥攪拌樁，噴漿提升前必須將噴漿管內的水排清。隨時觀察設備運行及地層變化情況，鉆頭下沉至設計深度。

5.4 攪拌提升：深層攪拌機下沉到達設計深度，在樁端攪拌噴漿30s后勻速攪拌提升。提升過程中始終保持送漿連續，中間不得間斷。如有間斷應進行處理。同時在輸漿管沖水下沉的部位應略停加強攪拌噴漿。

5.5 停粉復攪：重復前次作業。每根樁均要進行復攪復噴。

5.6 移位：樁機移至下一樁位，重復進行上述步驟的施工。

6 施工質量控制

6.1 所有施工機械均應編號,應將現場技術員、樁機長、現場負責人、現場監理、每米噴粉量、樁長等制成標牌,懸掛于明顯處,確保人員到位,責任到人。

6.2 控制鉆機下鉆深度、噴粉高程及停灰面,確保粉噴樁長度滿足設計要求。

6.3 噴粉機應配粉體自動計量裝置,水泥用量應由打印機直接打印,其用量誤差不得大于±1%。

6.4 定時檢查粉噴樁的成樁直徑及攪拌均勻程度。對使用的鉆頭定期復核檢查,其直徑磨耗量不得大于1cm。

6.5 當鉆頭提升至地面以下0.5m時,噴粉機應停止噴粉。

6.6 當噴粉成樁過程中遇有故障而停止噴粉,在第二次噴粉接樁時,其噴粉重疊長度不得小于1m,超過12h的應采取補樁措施。

6.7 為保證攪拌機的垂直度。應在主機上懸掛吊錘進行控制,使垂直度偏差不應超過1%。

6.8 攪拌機噴粉提升的速度和次數必須符合預定的施工工藝要求,攪拌機每次下沉或提升的時間應有專人記錄,深度應達到設計要求,時間誤差不得大于5S,施工前應丈量鉆桿長度,并標上明顯標志,以便掌握鉆入深度,復攪深度。施工中出現問題應及時處理、做好記錄。

6.9 下鉆速度變慢為0.50 m/min,電流值是定額電流值的125%以上,才可認為已進入持力層。

6.10 儲灰罐容量應不小于一根樁的用灰量,如儲量不足時,不得對下一根樁開鉆施工。

6.11 水泥攪拌樁必須根據試驗確定的技術參數進行施工,操作人員應如實記錄壓力、噴粉量、鉆進速度、提升速度、鉆入深度及每根樁的鉆進時間等,監理人員應隨時檢查記錄情況。

6.12 樁距、樁徑、噴灰量的檢測控制由監理進行全程旁站控制。

6.13 樁長、樁身質量在施工單位自檢基礎上，監理抽檢。檢測頻率為3%，其中監理1%，施工單位自檢2%。

6.14 抽檢樁應盡可能覆蓋每個施工機組，且分布均勻。

7 施工質量檢測方法和評判

7.1 目測法

成樁7d后，開挖0.5～1.0m深基坑，測量樁位、樁間距，檢查樁數，不符合設計要求時應補樁或采取其它的有效措施；

7.2 輕型動力觸探法

水泥攪拌樁成樁7d可采用輕型觸探法進行樁身質量檢測,抽檢頻率為2%,觸探點應在樁徑方向1/4處。根據現有的輕便觸探擊數 (N10)與水泥土強度對比關系來看,當樁身7d齡期的擊數N10大于30擊時,樁身強度就能達到設計要求。輕型觸探可以全樁長檢測,也可按長度檢測。

7.3 水泥攪拌樁成樁28d后,采用小應變方法和地質鉆探方法檢測樁身質量,通過這兩種方法，可以直觀地掌握整根樁的完整性、水泥土攪拌均勻程度、樁的施工長度、是否到達持力層、含灰量及樁的垂直度等。取芯位置應取在樁徑1/4處,而不應取樁中心處,因水泥攪拌樁樁體中心是鉆桿占據的空間,成樁后中心部位強度較低,易造成樁體強度偏小的假象。鉆孔取芯時要注意保持鉆機的平穩,避免因鉆桿傾斜而造成斜孔,導致鉆芯失敗,鉆芯長度應比樁長50cm左右,以檢驗樁底土性狀。及每根樁取出的芯樣由監理工程師現場指定相對均勻部位,送試驗室做三組 (3塊一組)28d齡期的無側限抗壓強度試驗。鉆探取芯抽檢頻率為0.3%。

7.4 如果某段水泥攪拌樁鉆探芯樣檢測結果不合格率小于10%,則可認為該段水泥攪拌樁整體滿足設計要求;如果不合格率大于10%小于20%時,則應在該段同等補樁;如果不合格率大于30%,則該段水泥攪拌樁評定為不合格。

7.5 對攪拌樁取芯后留下的孔洞應采用同等強度的水泥砂漿回灌密實。

7.6 為評價復合地基的承載力,可在成樁28d后,采用小應變對樁進行荷載試驗,隨機抽查的樁數不宜少于樁數的3%,且不得少于3根。

7.7 當28d的小應變測試結果不合格時，將檢查樁數擴大5%。

8 對不合格樁的處理辦法

8.1 對不合格的評判應事實清楚、證據充分、結論公正。

8.2 若某一檢測段出現1根不合格樁，施工單位可要求復測，復測時在不合格樁附近隨機抽取2根樁進行擴大檢查。如2根樁全部合格，則該樁所代表的這批樁總體評定為合格，無需加樁。若2根樁中有1根不合格，則表明該檢測段整批樁不合格，需進行補樁。

8.3 現場發現不合格樁，應及時向業主、設計代表、監理和中心試驗室報告，以便決定是否需要采取地基補強措施。

9 結束語

雖然水泥攪拌樁施工工藝已相對成熟和完善，但水泥攪拌樁施工質量卻常常讓人擔憂。只要我們現場施工人員和工程技術人員提高質量控制意識，不斷完善和改進施工工藝，嚴格控制好原材料，工程質量會有所提高。

［1］TB10113-1996粉體噴攪法加固軟弱土層技術規范[S].

［2］YBJ225-1991軟土地基深層攪拌技術規程[S].

［3］GB50021-2001巖土工程勘察規范[S].

［4］JTJ064-1998公路工程地質勘察規范[S].