箱涵基礎(chǔ)加固施工中水泥攪拌樁施工控制

【摘 要】箱涵就是箱式涵洞，指跨距在5M以下的跨河（水）涵洞的施工，深層攪拌水泥土樁是應用較廣泛的一種地基處理工藝，尤其是在箱涵基礎(chǔ)加固中已經(jīng)不斷推廣。水泥攪拌樁對于提高地基承載力能夠起到較好的效果，在諸多工程中得到成功運用。本文就水泥攪拌樁在箱涵基礎(chǔ)加固施工中的全過程控制進行了分析。

【關(guān)鍵詞】箱涵；水泥攪拌；對策

水泥攪拌樁由于造價低廉，技術(shù)成熟，在交通、水利工程等建筑領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應用，攪拌樁多用于軟土層較厚的地基加固工程中，對于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土及飽和性土等軟土地基的處理效果顯著。但是在實際應用中也容易出現(xiàn)問題，這就需要在水泥攪拌樁施工中進行全程控制。

1 水泥攪拌樁施工前準備

深層攪拌法是指利用深層攪拌設(shè)備，，在地基中就地將軟粘土（含水量超過液限、無側(cè)限抗壓強度低于 0.005 兆帕）和固化劑（多數(shù)用水泥漿） 強制拌和， 使軟粘土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強度的地基土，水泥攪拌樁多用于軟土層的地基加固處理工程中，其基本原理是基于水泥加固土的物理化學反應過程，可通過專用機械設(shè)備將水泥噴入待處理的軟土地基內(nèi)，并在噴注過程中上下攪拌均勻，使水泥與土發(fā)生水解和水化反應，生成水泥水化物并形成凝膠體，將土顆?；蛐⊥翀F凝結(jié)在一起形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體，這就是水泥骨架作用；同時，水泥在水化過程中生成的鈣離子與土顆粒表面的鈉離子進行離子交換作用，生成穩(wěn)定的鈣離子，從而進一步提高土體的強度，對提高軟土地基承載力、減少地基的沉降量有明顯效果。

施工前首先層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）。場地低洼時應回填粘土，不得回填雜土。其次是文件圖紙校對，認真審核施工組織設(shè)計根據(jù)設(shè)計圖紙和要求、工程地質(zhì)資料、熟悉設(shè)計文件、研究施工圖紙及現(xiàn)場核對。再次是確定工藝、設(shè)備選型、為了避免攪拌樁造成斷樁、短樁、樁體局部破碎、凝結(jié)性差等質(zhì)量缺陷，在施工前，應該成立以有施工經(jīng)驗的技術(shù)人員、機長、操作手及設(shè)備管理員等人員組成的質(zhì)量控制管理機構(gòu)，不同的樁型合理選擇樁機型號及配套的灰罐、漿泵、空壓機等設(shè)備， 使用電腦記錄儀及打印設(shè)備，以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。監(jiān)理工程師每天收集電腦記錄一次。最后是進行實驗準備。不同地段具有不同的地質(zhì)特點，為了避免施工的盲目性，確保水泥攪拌樁加固地基達到預期的效果，在施工前必須進行工藝試樁，目的是為了尋求最佳的攪拌次數(shù)、確定水泥漿的水灰比、泵送時間、泵送壓力、下沉及提升速度以及復攪深度等參數(shù)，提供科學依據(jù)以指導下一步水泥攪拌樁的大規(guī)模施工。進行樁實驗首先要好滿足設(shè)計要求的水泥，對進場材料按規(guī)定頻率進行抽檢試驗，同時經(jīng)總監(jiān)辦進行復檢，雙方試驗均合格后方可用于工程施工，用泥漿比重計控制水泥漿稠度來確保最佳的水灰比，除此之外，由于水泥容易受雨水的影響，所以要做好水泥的防雨、防潮措施。最后一點也是最重要的就是工程開工前編制本工程的施工技術(shù)方案和施工注意事項，并對各施工班組進行交底，使得施工人員都能夠顧明白水泥攪拌樁施工的方法和技術(shù)，能夠了解施工的程序，從而為提高施工速度，減少施工中錯誤，確保工程質(zhì)量而打下良好的基礎(chǔ)。

2 施工中質(zhì)量控制

有效地監(jiān)控水泥攪拌樁的施工，是確保工程質(zhì)量達到設(shè)計要求的關(guān)鍵。水泥攪拌樁的施工質(zhì)量主要與原料、設(shè)備與噴漿攪拌時間有關(guān)。因此要想加強施工中質(zhì)量的控制，在現(xiàn)場施工中應采取以下措施。

2.1 控制原料

原料是保證工程施工的基礎(chǔ)，原料的質(zhì)量、混合比例關(guān)系著建筑的強度和耐力。對原料的控制首先要加強對水泥劑量的控制。水泥摻量是影響水泥攪拌樁質(zhì)量的主要因素之一，施工時一定要確保每根樁的水泥摻量。應根據(jù)由試驗樁所確定的水泥摻量，檢查每根樁的水泥用量。根據(jù)設(shè)計要求選用水泥。水泥進場后必須檢驗合格方可使用。按單樁長和設(shè)計提供的每米水泥用量計算出單樁水泥用量，嚴格按設(shè)計給出的水灰比進行制漿，備好的漿液應不停地攪拌，使其均勻穩(wěn)定，不得離析或停置時間過長，超過 2h 的漿液不再使用。為確保樁體水泥每米摻入量以及水泥漿用量達到設(shè)計要求，每臺機械均應配備電腦記錄儀及打印設(shè)備，同時現(xiàn)場應用比重計控制水泥漿稠度，最好做到一樁一配漿，一樁一清池（灰漿池）。為解決噴漿中的攪拌不均問題，鉆機的鉆頭最好采用“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(huán)狀空間運移時，隨著葉片的轉(zhuǎn)動和切削，漿液能較均勻地散布在樁體的土中。施工中最好指派專人負責水泥攪拌樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。所有施工機械均應編號，應將現(xiàn)場技術(shù)員、鉆機長、現(xiàn)場負責人以及水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處，確保人員到位，責任到人。

其次是對漿液的控制。首先要選擇合適的漿液的原料，通過特制的制漿桶水的體積和選定的水灰比，確定每次制漿的水泥用量。制備好的漿液不得離析、不得停置時間過長，放置時間>2 h的漿液不再使用。水泥漿液攪拌的均勻性。貯漿池內(nèi)漿液應均勻，輸送時應確保連續(xù)進行，若噴漿攪拌時發(fā)生輸漿管道堵塞或爆裂，應及時進行處理，時間過長時應換漿。對于漿液的管理和輸送要采取專人負責的原則，讓技術(shù)人員隨時對漿液的比例設(shè)置，質(zhì)量進行檢驗，一旦漿液發(fā)生干燥應立刻換取新的漿液進行補充。

2.2 控制好時間和設(shè)備

當原料選好之后，就是需要對施工工藝進行控制。嚴格按照工藝試驗確定的鉆進速度、提升速度、攪拌速度、攪噴次數(shù)、輸漿泵泵送壓力等技術(shù)參數(shù)及施工工藝進行施工。一是施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿，嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業(yè)，儲漿罐內(nèi)的儲漿應不小于一根樁的用量加６０ｋｇ。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。二是攪拌和噴漿時間的控制。噴漿時的提升速度也是影響攪拌樁質(zhì)量的主要因素之一，施工時應嚴格控制提升速度≯0. 8 m/min。攪拌時不允許出現(xiàn)攪拌樁頭未到樁頂漿液已拌完的現(xiàn)象。一旦因故停漿，為防止斷樁和缺漿，攪拌機應下沉停漿點以下0. 5 m，待恢復供漿后再噴漿提升，補噴重疊段應>100 cm，并將補噴情況填報于施工記錄內(nèi)。三是對攪拌樁本身的控制。攪拌樁機就位應平整、穩(wěn)固，確保施工中不發(fā)生傾斜、移動，地表層不能承載樁機的，應先行鋪填50~100cm的砂墊層作為工作面；通過塔架上的調(diào)錘或測錘指針，嚴格控制樁機鉆桿的垂直度；有連體圍封樁的，采用拉繩控制樁機移動范圍以控制樁的平整度，工程樁則采用樁機外掛調(diào)錘控制樁位偏差。第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留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，持噴30ｓ水泥漿，根據(jù)荷載的擴散及傳遞原理，有必要加強水泥樁上部及下部的密度和強度。四是輸漿泵的控制。泵送漿液過程中，泵的壓力必須足夠和穩(wěn)定，供漿必須連續(xù)，拌和必須均勻。輸漿量必須與攪拌機的鉆進速度、攪拌速度及提升速度相匹配。

3 結(jié)語

水泥攪拌樁作為軟土地基處理的一種有效手段，在道路路基地基處理中應用較為廣泛，屬于屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被基層、面層、橋涵等構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補救，因此加強施工前和施工中的質(zhì)量控制才能確保工程質(zhì)量。

參考文獻：

[1]閆芳，《水泥攪拌樁施工控制》，南方科技，2007（1）

[2]李峰，《軟土基地水泥攪拌樁施工質(zhì)量控制》，吉林交通，2003（2）