論水泥土攪拌樁在建筑地基處理中的質(zhì)量控制

摘要：本文就工程實例分析探討了水泥土攪拌樁在建筑地基處理中的質(zhì)量控制。本文通過對建筑地基中水泥土攪拌樁應(yīng)用的設(shè)計方案以及相關(guān)的施工方法，對質(zhì)量控制進行了分析，從而表明了在建筑地基處理中應(yīng)用水泥土攪拌樁能夠有效的提升建筑施工的質(zhì)量，保障建筑的整體穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：水泥土攪拌樁;建筑地基;質(zhì)量控制

在建筑施工中，地基是重要的施工環(huán)節(jié)之一，建筑地基處理的好壞，直接關(guān)系到建筑施工質(zhì)量的優(yōu)劣，因此，要重視對建筑地基的處理。由于目前建筑形式的多樣化以及建筑面積、體積的不斷擴大，使得建筑地基的處理變得更加的困難，而要想充分的控制建筑地基處理的質(zhì)量，就要采取行之有效的辦法對建筑地基進行加固，而在多次的實踐中可以看出，水泥攪拌樁能夠?qū)ㄖ鼗馁|(zhì)量進行良好的控制。本文就工程實例，對水泥攪拌樁在建筑地基處理中的質(zhì)量控制進行了探討，以供相關(guān)人士參考。

1.工程實例

某建筑工程施工建設(shè)20層商廈，所需的占地面積約為32m×19m，建筑的平面形狀與矩形較為相似，建筑結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，在進行建筑設(shè)計時，一層設(shè)計為地下室。在原設(shè)計方案中，采用的基礎(chǔ)形式為人工挖孔樁，利用人工挖孔樁對基坑結(jié)構(gòu)進行支護，以保障建筑的穩(wěn)定性。在基坑支護結(jié)構(gòu)施工完成之后，可進行工程樁的施工，在工程樁施工時，試開挖階段發(fā)現(xiàn)施工地段的地下巖溶較多，地下水量較豐富，人工挖孔樁無法在此進行正常的施工。

針對此類狀況，在經(jīng)過討論和商議之后，決定采用筏板形式進行基礎(chǔ)施工，而采用這種基礎(chǔ)形式進行施工，需要提供一定的條件。在施工之前，需要對現(xiàn)場場地中所含有的在5m厚度的軟土層進行地基加固處理，這樣是為了有效加強地基的承載能力，在加固之后，對地基進行有效的測算之后，發(fā)現(xiàn)地基的承載能力有所提高，加固后的地基承載能力達到了220kpa。

在對各種地基處理技術(shù)進行對比勘察的過程中，發(fā)現(xiàn)在其中最適宜在此地進行地基處理的方案為采用水泥土攪拌樁進行地基處理，而相關(guān)的水泥土攪拌樁的設(shè)計和施工皆有本單位來進行完成。值得注意的是，在進行水泥土攪拌樁施工設(shè)計時，要嚴格遵照安全、經(jīng)濟、便利的原則，從而保障施工的質(zhì)量。

2.場地工程地質(zhì)條件

對施工現(xiàn)場進行地質(zhì)勘察，由勘察報告可以看出，場地工程的地質(zhì)條件主要包括以下幾點：

首先地質(zhì)為雜填土，土色均為褐色，土體結(jié)構(gòu)相對比較松散，其土體中主要的構(gòu)成部分為碎石、碎磚和少量的黏土，在施工現(xiàn)場的周圍場地這樣土質(zhì)分布較為均勻，一般厚度都在2.0m，根據(jù)相關(guān)單位的計算結(jié)果可知，此土體的承載力為fnk=60kPa;

其次，施工現(xiàn)場的土質(zhì)還包括淤泥，這些淤泥泥色大多為灰褐色和褐色，其形態(tài)多為流塑以及軟塑狀，淤泥中含有的有機物質(zhì)較少，在施工現(xiàn)場周圍都有分布，一般來說，這些淤泥的厚度均在1.0m，而承載力則為fnk=60kPa;

再次，施工現(xiàn)場存在淤泥質(zhì)土，現(xiàn)場的淤泥質(zhì)土呈現(xiàn)灰褐色，這種土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對比較松軟，但相對于雜填土來說其在結(jié)構(gòu)上相對比較密集，在土質(zhì)中含有少量的有機物質(zhì)，在施工現(xiàn)場均有分布，通常這種淤泥質(zhì)土的厚度均在1.0m，而承載力則為，fnk=90kPa;

最后，施工現(xiàn)場還存在粉質(zhì)粘土，這種粘土呈現(xiàn)可塑狀，顏色為褐黃色，土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對來說較為密實，在現(xiàn)場的分布較為均勻，而且其中含有一定的沙礫，具有一定的砂感，一般而言，這種土體結(jié)構(gòu)的揭露層厚度均在10m以上，而其承載力則為fnk=220kPa。

3水泥土攪拌樁設(shè)計方案

3.1設(shè)計計算

3.1.1地質(zhì)條件參數(shù)

根據(jù)地質(zhì)報告，土層分為4層，并依據(jù)規(guī)范及本地區(qū)的實踐經(jīng)驗，確定各土層的相關(guān)技術(shù)參數(shù)：

1）層雜填土，fnk=60kPa，樁周土的摩擦力qB=8kPa，平均厚度l=2m;

2）層淤泥，樁周土的摩擦力qB=6kPa，平均厚度l=1m;

3）層淤泥質(zhì)土，樁周土的摩擦力qB=10kPa，平均厚度l=1m;

4）層可塑狀粉質(zhì)粘土，fnk=220kPa，樁周土的摩擦力qB=18kPa。

3.1.2水泥土攪拌樁技術(shù)參數(shù)

復(fù)合地基承載力特征值fnk=220kPa，

樁間土承載力特征值fnk=60kPa。

樁徑500mm，樁長l=5m（進入持力層1m），

樁周長Up=157m，樁截面積Ap=0.196㎡。

樁端天然地基土承載力折減系數(shù)α=0.5，

樁間土承載力折減系數(shù)β=0.75（設(shè)褥墊層）。

樁身強度折減系數(shù)h=0.33，

樁端地基土承載力特征值qp=220kPa。

3.1.3有關(guān)計算

按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2002）進行各項計算。

1）單樁承載力Ra（公式11.2.4—1）

Ra=Up∑qnli+αApqp

=1.57x（8×2+6×1+10×1+18×1）+0.5x0.196×220

=100.06kN

取Ra=100kN。

2）置換率m（公式9.2.5）

fapk=mRa/Ap+β（1-m）fak220

=mx100/0.196+0.75x（1-m）×60m=0.376

3）攪拌樁布置

按正方形方式進行攪拌樁布置，樁間距為S。

m=0.196/s2-=0.376

則s=0.722m。

取s=0.7m則m=0.196/（0.7x0.7）=0.4。

按樁間距s=0.7m正方形布置攪拌樁，樁數(shù)1140根。

4）樁身強度，fapk（公式11.2.4—2）

RB=hfcu（90d）Ap

fcu（90d）=100/（0.33x0.196）=1.55MPa

則fcu（28d）=0.7x1.55=1.09MPa，取fcu（28d）=1.1MPa。

5）固化劑及摻入比

通過配合比試驗，當使用普通32.5MPa水泥、水泥摻入比采用15%、水灰比采用0.75時，標準養(yǎng)護條件下的水泥土強度fcu（28d）=3.1MPa。根據(jù)施工經(jīng)驗，水泥土現(xiàn)場強度折減系數(shù)取0.5，則水泥土現(xiàn)場強度fcu（28d）=0.5x3.1=1.55MPagt;1.1MPa，能滿足設(shè)計要求。

3.2水泥土攪拌樁設(shè)計方案

3.2.1處理后復(fù)合地基承載力特征值達到220kPa。

3.2.2樁徑500mm，樁長5m（進入第④層土層1m），總樁數(shù)l140根。

3.2.3采用普通32.5MPa水泥，水灰比0.75，水泥摻人比為15%，要求水泥土樁身強度）1.1MPa（28d）。

3.2.4每樁上下來回攪拌噴漿4次（四攪四噴），提升速度控制在1.0m/min之內(nèi)。

3.2.5水泥土攪拌樁復(fù)合地基之上設(shè)置500mm厚的中粗砂褥墊層。

4水泥土攪拌樁的施工

4.1施工工藝

4.1.1工藝流程

平整清理場地一測放軸線、測定樁位一樁機就位、配置水泥漿一第一次噴漿攪拌下沉至設(shè)計樁端標高處一第一次噴漿提升攪拌至地面一第二次噴漿下沉攪拌至設(shè)計樁端標高處一第二次噴漿提升攪拌至地面一結(jié)束一根樁的施工，移機至下一根樁位。

4.1.2工藝要求

1）平整清理場地：將場地上部多余土方開挖外運（預(yù)留0.5m），清除場地內(nèi)的較大石塊、舊基礎(chǔ)等障礙物，清理生活垃圾，施工場地要求平整。

2）N放軸線及樁位：本工程置換率較高，樁間距小，要求現(xiàn)場軸線及樁位測放要準確，要求樁位測放誤差≤20mm。

3）樁機就位：開鉆前，一定要對準樁位標志下鉆，對中誤差lt;50mm。調(diào)整樁機.樁機的主動鉆桿要保證垂直，要求垂直度誤差lt;1.5%。

4）配置水泥漿：水灰比為0.75，凡配置好的水泥漿超過2h未使用的，應(yīng)全部廢棄，不得重新使用。

5）攪拌成樁：必須按方案要求的下沉和提升速度進行施工成樁，每次上升或下沉速度必須均勻。

4.2施工質(zhì)量控制

4.2.1施工準備

1）清理施工現(xiàn)場的地下、地面、空中的障礙物，以利于安全施工。

2）依據(jù)設(shè)計圖紙，做好現(xiàn)場平面布置，安排好打樁施工流水。

3）復(fù)核基礎(chǔ)軸線，測量放線定出每個樁位并釘上竹簽作標記，偏差lt;20mm。

4）考慮到樁長要進入較硬土層1m，在樁機上增加一臺卷揚機以便施加反壓。

5）只有經(jīng)檢驗合格的水泥才能進場使用。

4.2.2攪拌成樁

1）注意起吊設(shè)備的平整度和導(dǎo)向架對地面的垂直度，要求樁機左右兩條軌道的高差+10cm，以保證樁的垂直偏差不超過樁長的1.5%。

2）注意保證樁位準確，偏差+50mm。

3）水泥摻入量的控制：水泥摻人比為15%，經(jīng)過計算每根樁的水泥用量為300kg（每延米樁長的水泥用量為60kg），結(jié)合下沉和提升速度調(diào)整好送漿泵的送漿速率，保證攪拌樁的水泥摻入比達到設(shè)計要求。

4）鉆塔上做好標尺標記，以方便樁長的監(jiān)測計量。結(jié)合地質(zhì)報告，根據(jù)攪拌樁機電流及下沉速度的變化進行綜合判斷，以確保攪拌樁樁長進入第④層土層1m。

5.結(jié)語

綜上所述，通過本文列舉的工程實例，可以了解到水泥土攪拌樁在建筑地基處理中的應(yīng)用具有可行性，能夠有效保障地基的質(zhì)量，提高地基的承載力，使得地基能夠保持平穩(wěn)，而且采用此種基礎(chǔ)形式施工，可以在一定程度上降低施工的難度，使得地基施工更加具有便利性，從而達到節(jié)省施工成本的目的。

參考文獻：

[1]GB 50202～2002 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì) 量驗收規(guī) 范[S].

[2]JGJ 79—2002建筑地基 處理技術(shù)規(guī) 范[S].

[3] JGJ 50007—2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

證垂直，要求垂直度誤差lt;1.5%。