水泥攪拌樁施工質量控制要點

摘要：水泥攪拌樁在鐵路工程建設中得到廣泛應用。水泥攪拌樁施工質量的好壞，直接影響軟土地基的承載力、壓縮量等指標。本文結合廣珠鐵路的施工實踐，總結了水泥攪拌樁施工中質量控制的方法和要點。

關鍵詞：水泥攪拌樁 施工 質量控制

0 引言

廣珠鐵路是國鐵I級電氣化鐵路，設計時速120km/h，

年運量6000萬噸，是全國為數不多的直接建到港區的貨運鐵路，目的是“下火車裝輪船、下輪船裝火車”，實現以港興市，帶動珠海以及沿線城市大發展的目標。廣珠鐵路SG-2標DK50+810～DK51+543.68段為丘間谷地，地形稍有起伏。場地主要為魚塘、河涌。軟土路基位于地勢低洼的水塘區，地表上層為第四系覆蓋層，其中包括：人工填土，厚約0.9-4.2m；淤泥，2.3-8.2m；淤泥質粘土，0-5.5m；黏土，1.6-5.4m；細砂；下伏基巖為第三系砂巖、泥質粉砂巖夾少量泥巖。本文以廣珠鐵路SG-2標DK50+

810～DK51+543.68段軟基處理為例對水泥攪拌樁施工全過程中的一些質量控制要點進行分析。

1 施工前準備工作的質量控制

1.1 施工機械的選配

該段軟基機械配備參照表1。其中水泥攪拌樁樁機在施工前要進行全面的檢查。主要檢查四點：鉆頭直徑及鉆桿長度能否滿足設計、施工要求；水泥漿輸送管道是否暢通或漏漿；水泥制漿桶和壓力泵是否正常工作；樁機機身豎直度的調整是否可行。

1.2 電腦記錄儀的選配

為了使施工資料規范化，利用電腦對每一根樁的施工資料進行完整記錄，據實記錄每一根樁的施工時間、施工樁長，避免假資料的出現，要求做到：①電腦的一切設定值都由廠家統一設定，不允許有自行調整的功能；②電腦必須取消存儲功能，施工過程中采用即時打印，下一根樁開始施工時上一根樁的資料自動消失；③深度計要經檢查準確無誤；④電腦經檢查符合要求后由項目部統一貼封條，不得隨意私動。

1.3 施工場地及其他準備

①施工場地平整，對于溝塘回填路段，用壓路機進行碾壓，且在一側挖好排水溝，保證雨季施工時場地不積水；②根據設計范圍對樁位進行精確布置并編號，引出主要控制點至施工現場不易碾壓的地方，用混凝土進行固定保留；③進場水泥抽樣檢驗，所用水泥品種和質量確保符合設計及規范要求；④在不同地點根據設計要求、不同樁長進行工藝性試樁，確定下沉及提升速度、水灰比、水泥漿泵工作壓力、每延米水泥用量等工藝參數。該段經計算成樁需達到的參數：a水泥攪拌樁直徑Φ50cm。b每米攪拌樁需摻入水泥量52.1kg。c每米攪拌樁需摻入水泥漿體量42.7L。

現場按以上參數對兩根樁進行成樁試驗，確定以下施工參數：a樁機下沉的速度1.70～2.00 m/min。b樁機的提升速度為0.97m/mim。c每min噴漿量41.4L。d噴漿系統壓力控制在0.2～0.4MPa。

2 施工過程中的質量控制要點

2.1 水泥漿質量的控制

攪拌樁采用32.5級普通硅酸鹽水泥，摻灰量不得小于被加固濕土重的15%，按照設計嚴格控制灰漿水灰比（水：水泥的重量比）為0.45：1。灰漿攪拌應在儲漿罐中攪拌均勻，并過濾，放置時間超過兩小時的水泥漿應降低標號使用；成樁過程中，因故停止，恢復供漿時應在斷漿面上或下重復搭接0.5m噴漿施工；因故停機超過3h，拆卸管道清洗。噴漿過程中漿液應連續攪動防止水泥沉淀，水泥漿泵送必須連續，噴漿壓力必須足夠和穩定，應控制在0.2-0.4Mpa范圍內。

2.2 施工樁長的質量控制

施工樁長的控制有兩種方法。一種是度盤讀數控制法。另一種是鉆桿標線控制法。本段施工兩種方法并行，相互核對，以防儀器失靈引起的錯誤。

2.3 鉆機操作的控制

①樁位嚴格要求按照《攪拌樁平面布置圖》進行測放，如圖1、圖2所示。②鉆機對位后要精調樁身豎直度，使攪拌軸保持垂直。③啟動攪拌鉆機，同時啟動壓力泵工作，邊旋轉、邊鉆進、邊噴漿，樁機下沉的速度可為1.70-2.00

m/min。噴漿過程中漿液應連續攪動防止水泥沉淀，噴漿壓力應控制在0.2-0.4MPa范圍內。④鉆至設計標高后停鉆，再次啟動攪拌鉆機，原地旋轉10秒鐘，待水泥漿送至孔底，管道壓力達0.2-0.4MPa時，鉆頭呈反向邊旋轉、邊提升、邊噴漿，使土體與水泥漿進行初步拌和，以保證樁端質量。嚴格控制噴漿提升的速度，宜為0.97m/min。⑤攪拌機提升至地面以下一米時要放慢提升速度，當噴漿口即將出地面時，應停止提升，攪拌數秒以保證樁頭均勻密實。⑥根據設計要求在地面以下一定深度范圍內進行重復攪拌，鉆頭邊旋轉、邊鉆進、邊噴漿至設計要求復攪的深度后，再反向邊旋轉、邊噴漿、邊提升，使受到攪動的土塊被充分粉碎，土體和水泥漿能充分拌和均勻。⑦施工過程中若因故停漿，要將攪拌頭提升至停漿面以上0.5m處，待恢復供漿時攪拌下沉至停漿面1m以下再進行攪拌提升，以免斷樁。⑧現場操作人員要詳細記錄每米下沉時間、提升時間，記錄送漿時間、停漿時間以及施工樁長等參數的變化。記錄要準確可靠，記錄的深度誤差不得大于5cm，記錄的時間誤差不得大于5s。⑨施工過程中隨時測量樁的垂直偏差，其垂直度偏差小于1.5%。具體質量控制要求見表2：

2.4 旁站人員對施工的控制

①旁站人員要隨時檢查水泥漿的比重，鉆頭的大小，電腦小票是否符合要求等，并監督鉆進深度以確保施工樁長符合設計要求。②每天必須記錄所管轄樁機的具體施工情況，包括運轉、修理及停、開機時間，以全面掌控現場的施工。

3 施工后的質量檢測控制

3.1 樁的質量檢測

①輕型動力觸探（N10）檢測：施工單位按照5%的檢測頻率，在成樁1～3d內，采用輕型動力觸探（N10）檢測樁身的強度。根據N10貫入30cm的錘擊數來判定樁上部強度是否合格。檢測出來的錘擊數如大于等于設計給定錘擊數，則認為樁的上部強度合格；否則，則認為不合格。②抽芯取樣檢測：在成樁28d后采用抽芯取樣檢測，可反映出該攪拌樁整體噴漿均勻情況，樁身的長度、強度和完整性。③單樁承載力檢測：在成樁28d后采用靜載預壓，檢測單樁承載力是否滿足設計要求。

3.2 樁的質量評定

①單樁評定。Ⅰ類樁：a樁長、樁徑滿足設計要求，整體噴漿均勻，無斷漿現象。b復攪段的樁芯完整且連續，呈柱狀，復攪段以下，能取出完整的柱狀芯樣。c所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大于80%。Ⅱ類樁：a樁長達到設計要求，整樁噴漿局部不均勻，但無斷漿現象。b復攪段的芯樣大部分完整，呈現柱狀，可制成等高試件做無側限抗壓強度試驗，局部松散呈塊片狀；復攪段以下，能取出芯樣，芯樣不完整，呈可塑狀。c復攪段強度滿足設計要求，復攪段以下有一定的強度。d所取芯樣的柱狀加塊片狀取芯率大于65%；當取芯率小于65%時，標貫擊數須大于設計要求。其中：I類為優良樁，II類為合格樁。②復合地基承載力評定。復合地基承載力必須滿足設計要求。③綜合評定。單樁評定均為II類樁以上，其中I類樁占85%以上，且復合地基承載力滿足設計要求，其它指標合格時評定為優良；單樁評定均為II類樁以上，其中I類樁應占60%以上，且復合地基承載力滿足設計要求，其它指標合格時評定為合格。攪拌樁檢驗記錄可采用表3的格式填寫：

4 結束語

水泥攪拌樁是利用深層攪拌機械穿透軟基層后，借助攪拌軸的旋轉，在軟基地基深處就地將軟土和固化劑（水泥漿液）強化攪拌，邊提升邊噴漿，由固化劑和軟土間產生的一系列物理-化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩性和一定強度的水泥加固體——深層攪拌樁。施工過程中水泥漿質量控制和樁垂直偏差的控制為保證水泥攪拌樁質量的關鍵。采用這種方法處理軟土，效果顯著，處理后可很快投入使用，在確保工程質量的前提下能夠降低施工成本、縮短了基礎處理施工工期，在工期緊、出于成本考慮不易進行基坑大開挖或基礎土質換填時，考慮使用水泥攪拌樁進行基礎處理是比較經濟、科學的施工方案。

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