釘形雙向水泥攪拌樁在珠三角地區的應用

【摘 要】 伴隨著現代經濟的發展，越來越多的建筑工程項目投入建設，在項目建設的同時，對于工程項目的設計、質量要求也愈發嚴格。軟土地基作為施工中相對難以把握控制的重要施工節點，為建筑施工造成了相應的阻滯，因此在當前專注于對軟土地及施工技術的把握，對于施工進展而言具有著現實的優化意義。本案以定性雙向水泥攪拌樁技術為例，系統分析了其在珠江三角洲地區軟土地基施工中的運用，并針對性提出了相應的運用方法及措施。

【關鍵詞】 釘形雙向水泥土攪拌樁、施工工藝、質量控制、軟基處理效果

本項目位于江門市新會區地處珠三角沖積平原區， 屬于廣東軌道交通產業園南車基地配套道路，江門南站連接線工程。沿線地層覆蓋主要為第四系海路交互相淤泥、淤泥質粘土、淤泥質粉土及河流沖積相粉質粘土、粘土等組成。區域內廣泛分布第四系，厚度為15.5-26.0米不等，沉積相亦由河流沖積相向濱海沉積相過度。

1、施工準備

1.1 施工前的準備工作

在釘形雙向水泥土攪拌樁施工前，必須做好施工現場的開工準備工作，包括以下內容：

（1）施工場地平整，滿足施工需要。按照設計圖紙要求進行放樣確定樁位。

（2）根據試樁結果，確定鉆進及提升速度、工作壓力、最佳灰漿稠度等技術參數，制定施工組織設計和質量控制措施。

1.2 工藝性試樁

為嚴格控制釘形水泥土雙向攪拌樁的施工質量，更為科學地指導施工，在正式開工前，必須進行試樁，其目的：

（1）確定水泥漿液比重和輸漿量，選擇合適的輸漿泵；

（2）掌握下鉆和提升的難易程度，確定鉆頭進入土層的電流變化；

（3）檢驗室內試驗所確定的水灰比和配合比是否符合；

（4）合理選擇噴漿口的位置及大小；

（5）掌握攪拌機提升、下沉、復攪的速度，確定水泥漿到達噴漿口的時間等參數；

（6）驗證成樁的均勻度及樁徑大小。

2、施工工藝

根據設計圖紙、技術要求及試樁結果，本項目釘形水泥土雙向深層攪拌樁下部采用二攪一噴施工工藝、上部擴大頭部分采用四攪三噴工藝。

參數選擇設計要求水灰比0.45-0.55，我部選擇水灰比0.5進行試樁，水泥摻量20%，土體天然密度1.554×10kg/m

每米雙向攪拌樁土體用量為：G0=ρV=1.554×π×0.35×1000=598.05kg；

每米雙向攪拌樁水泥用量為：Gg= G0×20%=598.05×20%=119.61kg；

每米雙向攪拌樁水用量為：Gw= Gg×0.5=119.61×0.5=59.81kg；

2.1 工藝流程

（1）雙向深層攪拌樁機就位：放線、定位，安裝打樁機，并移至指定樁位對中；

（2）擴大頭部位切土下沉：開啟攪拌機，并使葉片伸展至上部擴大頭設計直徑，雙向深層攪拌機沿導向架向下切土，同時啟動水泥灰漿泵向軟土層噴水泥漿液，攪拌設備的兩組葉片同時正反向旋轉，內外鉆桿同時雙向切割攪拌土體，直到上部擴大頭設計深度（上部一攪一噴）；

（3）攪拌樁下部縮徑切土下沉：改變內外鉆桿的旋轉方向，使葉片收縮到樁體下部設計直徑，攪拌設備的兩組葉片同時正反向旋轉和切割攪拌土體，達到設計規定的深度，并在樁底處持續噴射漿液攪拌不少于10秒（下部一攪一噴）；

（4）雙向深層攪拌樁提升攪拌：關閉灰漿泵，提升攪拌設備，使兩組葉片同時雙向攪拌水泥土，直至擴大頭底面（下部兩攪）；

（5）擴徑部位提升攪拌：改變鉆桿的旋轉方向，使攪拌機葉片伸展至上部擴大頭直徑，開啟灰漿泵，兩組葉片同時雙向旋轉攪拌水泥土，直至地表面（上部兩攪兩噴）；

（6）上部擴大頭再次下沉攪拌：開啟灰漿泵，兩組葉片同時正反向旋轉攪拌水泥土，直至擴大頭設計深度（上部三攪三噴）；

（7）上部提升再次攪拌：關閉灰漿泵、提升攪拌機，攪拌機兩組葉片同時雙向旋轉攪拌水泥土，直至地表面（或樁頂以上50cm），完成攪拌作業（上部四攪三噴）；

（8）樁頂處理：樁頂人工修整，完成、移機。

2.2 技術要點

（1）嚴格按照設計要求配制漿液，水泥漿水灰比0.45-0.6，地基含水量高者取小值。比重控制在1.73g/cm3，φ70攪拌樁水泥滲入量參考值為220kg/m，φ50攪拌樁水泥滲入量參考值為55kg/m；

（2）供漿必須連續，拌合必須均勻，一旦因故停漿、斷漿或缺漿，應將攪拌機鉆頭回到停漿前1米處，待恢復供漿后繼續施工。

（3）大直徑釘形水泥土雙向攪拌樁在擴大頭以下1-2米范圍內應降低攪拌機下沉和提升速度，增加該樁段的噴漿量和攪拌次數，保證過渡段的施工質量。

（4）樁距偏差±50mm，垂直度偏差不大于1%；

（5）全樁須注漿均勻，不得發生夾心層；壓漿階段不允許發生斷漿現象，輸漿管道保持順暢，不允許堵塞。若發現管道堵塞，應立即停泵進行處理，處理結束后立即把攪拌鉆具下沉1.0m 后方能注漿，恢復正常攪拌，以防斷樁。

3、質量控制及質量檢驗

3.1 質量控制

為了保證施工質量，必須根據工藝性試樁確定的各種技術參數，制定施工要點控制施工質量：

（1）嚴格控制深層雙向攪拌樁的下鉆深度以及噴漿高程和停漿面，確保水泥漿液噴入量和噴漿長度滿足設計要求；

（2）為確保水泥土攪拌樁的垂直度，首先應控制導向架的垂直度和起吊設備的平整度；要求控制水泥土攪拌樁的垂直度偏差不大于1%，樁位偏差控制不大于5%；

（3）為保證攪拌樁的成樁質量，水泥漿必須按試驗配比進行拌制，并保證其連續噴漿，漿液儲存量不少于一根樁的用量；每根樁所需的漿液需一次拌制完成，并在1小時內用完；

（4）定期檢查鉆頭，保持鉆頭直徑誤差在-1-+3之間；

（5）施工過程中應檢查機架的垂直度、機架底盤的水平度、水泥漿比重、攪拌機提升和下沉速度以及鉆機下沉最后30s的電流和鉆進速度等。

3.2 質量檢驗

釘形攪拌樁施工成型后，應按照齡期進行養護和現場檢驗：

（1）成樁質量檢查

釘形攪拌樁質量控制應貫穿施工全過程，施工過程中應隨時檢查現場施工和計量記錄，對每根樁進行質量檢查評定。檢查的重點是：攪拌機提升和下沉速度，內外鉆桿轉速，停漿處理方法，樁長和單樁施工時間，以及水泥用量等；

（2）樁身質量檢測

釘形攪拌樁成樁7天后采用淺部開挖觀察樁體成型情況和攪拌均勻程度，并檢驗樁身直徑，檢查頻率為1‰，且不少于3根；成形28天后應進行標準貫入試驗和取芯進行室內無側限抗壓強度試驗，檢驗樁數應隨機抽取總樁數的5‰，且不少于3根。

（3）承載力的檢驗

釘形攪拌樁復合地基承載力檢驗應采用復合地基靜載試驗和單樁載荷試驗。復合地基承載力試驗必須在樁身強度滿足荷載試驗條件，并宜在攪拌樁完成28d后進行。檢驗數量為總樁量的1‰～2‰，且每個單項工程不少于3點。

結語

通過釘形水泥土雙向攪拌樁的成樁質量檢查、樁身質量檢測和承載力的檢驗證明，與常規的水泥土攪拌樁施工相比較，釘形水泥土雙向攪拌樁的完整性和連續性比常規水泥土攪拌樁好，成樁質量和軟基處理效果有較大的提高和質量保證，在質量得到提高的同時，由于釘形水泥土攪拌樁的間距比常規攪拌樁大，軟基處理總成本有所下降，因此在珠三角地區軟土路基處理中具有推廣價值。

參考文獻

[1] 《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2002，中國建筑科學研究院

[2] 《釘形水泥土雙向攪拌樁復合地基技術規程》，蘇JG/T024-2007