水利工程建設(shè)中粉噴樁施工質(zhì)量控制

佛山市高明區(qū)滄江泵站管理處 528500

摘要：在水利工程，應(yīng)用粉噴樁來加固軟土地基是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，粉噴樁和樁間土可以在變形協(xié)調(diào)作用下共同承擔(dān)上層結(jié)構(gòu)的荷載，提高地基的承載力并減少變形。只有對(duì)其施工過程嚴(yán)格控制才能提高質(zhì)量，從而保證整個(gè)工程的安全。適合水利、建筑、公路橋梁等軟土地基加固處理，值得推廣和應(yīng)用。文章分析水利工程中粉噴樁的施工工藝及影響施工程質(zhì)量的因素，探討提高施工質(zhì)量的方法。

關(guān)鍵詞：粉噴樁；地基處理；質(zhì)量控制；施工方法

粉噴樁是一種高效、經(jīng)濟(jì)和安全的地基處理技術(shù)，不僅可用于一般工民建和交通工程，也可用于各型水利工程。水泥粉噴法是利用噴粉樁機(jī)，將水泥干粉噴入軟弱基土中，并在原位進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，通過水泥和土的一系列復(fù)雜的物理化學(xué)作用形成水泥土樁體，與基土共同作用形成復(fù)合地基，達(dá)到提高承載力和減少沉降的目的。實(shí)踐結(jié)果表明，

由于受工程地質(zhì)條件的不同，操作者技術(shù)水平的差異，施工工藝不統(tǒng)一，施工設(shè)備性能、人在施工過程中的過多介入等影響，加之深層攪拌樁施工屬地下隱蔽工程，對(duì)其施工質(zhì)量仍缺少一種成本低而又快捷高效、準(zhǔn)確的檢測手段，因而導(dǎo)致施工質(zhì)量難以實(shí)時(shí)控制，而一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題再采取補(bǔ)救措施，不但要消耗大量的人力物力，而且勢必影響整個(gè)工程的進(jìn)度，所以如何對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行有效控制顯得尤為重要。

一、影響樁體質(zhì)量的因素

影響水泥粉噴樁攪拌樁的因素眾多，包括工程地質(zhì)條件及土質(zhì)條件、加固料配方的合理性、設(shè)計(jì)與施工等方面。

1固化劑的參入比

在一定的荷載下，一般來說固化劑摻入越多，樁身強(qiáng)度越大，灰土置換率越高。復(fù)合地基承載力是由樁體和樁周土強(qiáng)度共同決定的，若固化劑摻入量過低，對(duì)復(fù)合地基承載力提高就不明顯。一般固化劑摻入量占加固土體的7%～15%，但是具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況、含水量等因素綜合考慮，在設(shè)計(jì)之前要通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)資料，取用稍高于設(shè)計(jì)要求的摻入量作為設(shè)計(jì)摻入量。

2粉噴樁的樁長

粉噴樁施工樁長必須滿足設(shè)計(jì)樁長的要求，然而由于施工機(jī)械上沒有深度檢測裝置，監(jiān)理人員也不可能始終守在鉆機(jī)旁邊，少數(shù)機(jī)組操作人員在鉆頭未到達(dá)設(shè)計(jì)深度或復(fù)攪深度時(shí)就進(jìn)行提升作業(yè)，造成樁長不足或復(fù)攪深度不夠，追求進(jìn)度影響工程施工質(zhì)量。或者雖然鉆頭已達(dá)到設(shè)計(jì)深度，提升時(shí)進(jìn)行不噴粉或少噴粉以謀取非法的水泥費(fèi)用，造成樁長不足，由于軟土的靈敏性比較高，軟土被擾動(dòng)后液化又不噴水泥，其后果比地基不加固更嚴(yán)重。這也是以往造成工程事故的主要原因。由于粉噴樁啟動(dòng)到水泥從鉆頭的噴粉口噴出，要經(jīng)過較長的輸送管道。這里有一個(gè)時(shí)間滯后問題，輸送管道越長，時(shí)間滯后越大，一般滯后時(shí)間為1-2分鐘，所以當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)深度就進(jìn)行噴粉及提升作業(yè)，不考慮時(shí)間滯后就會(huì)造成下部樁段無水泥的情況。正確的操作是應(yīng)在鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)深度前1-2分鐘前啟動(dòng)噴粉機(jī)，以保證鉆頭提升時(shí)水泥已到噴粉口。

3水泥噴入量

影響水泥噴入量的因素很多，包括地層土質(zhì)條件、噴粉時(shí)的壓力等，這些因素可導(dǎo)致水泥噴入量或大或小，為了滿足設(shè)計(jì)的水泥噴入量，噴粉時(shí)就必須進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

4地基含水量

粉噴樁質(zhì)量的優(yōu)劣主要反映在粉噴樁的強(qiáng)度指標(biāo)上，含水量的影響很大。水工建筑物由于基礎(chǔ)埋置較深，必須采取可靠的排水措施，以降低地下水位。粉噴樁施工時(shí)，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)樁深范圍內(nèi)的地下土層含水量進(jìn)行取樣試驗(yàn)，通過調(diào)整地下水排量，使地下土層保持適宜的含水量。規(guī)范規(guī)定，地基土的天然含水量在小于30 %時(shí).土中的水分不足以使粉體進(jìn)行水化作用；當(dāng)含水量大于70 %時(shí)，含水量過高的土壤往往空隙比大，若按常規(guī)摻入粉體數(shù)量，由于水分過多形成不了足夠強(qiáng)度的水泥土樁體.將嚴(yán)重影響粉噴樁的強(qiáng)度，此時(shí)必須增加粉體的摻入量和采用復(fù)攪的施工工藝。高含水量、大孔隙比和粘粒含量多時(shí)，土周圍的束縛力極低，當(dāng)鉆頭反轉(zhuǎn)提升噴灰時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)垂直向下擠壓力和一個(gè)徑向水平推力，由于土呈塑狀.束縛力極低，樁體形成所謂“掉樁”或“下沉”，常為地表下1 m～2 m。當(dāng)發(fā)生“掉樁”或“下沉”時(shí).只要當(dāng)時(shí)采取立即回填并重新復(fù)噴復(fù)攪，就能克服這種現(xiàn)象，否則，會(huì)造成過大的地基沉降。

二、粉噴樁開工之前質(zhì)量控制

粉噴樁開工之前的質(zhì)量控制，必須做好下列工作：

1.熟悉施工圖紙，研究制定詳細(xì)的粉噴樁施工工藝流程，編寫粉噴樁的施工組織設(shè)計(jì)，查驗(yàn)樁位中心線和測量成果以及繪制樁位編號(hào)圖。

2.確定樁機(jī)的種類數(shù)量、性能、功率、每臺(tái)機(jī)的鉆桿能鉆進(jìn)的深度。

3.對(duì)每臺(tái)樁機(jī)進(jìn)行編號(hào)，其機(jī)長，噴灰工持證上崗，（即上崗證，身份證）和編排班組人員名單。

4.原材料檢驗(yàn)：檢查水泥是否符合設(shè)計(jì)要求的水泥及水泥的牌子、數(shù)量出廠合格證，見證抽樣送檢。

5.逐臺(tái)樁機(jī)進(jìn)行檢查，凡是沒有電腦計(jì)量裝置的樁機(jī)不準(zhǔn)進(jìn)場使用。

6.所有樁機(jī)班組人員都必須進(jìn)行崗前培訓(xùn)，這工作主要由施工單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人組織進(jìn)行技術(shù)交底和宣布各種制度。比如：每根樁施工成后，必須先由施工單位三檢簽字，最后由當(dāng)班監(jiān)理人員檢查簽名驗(yàn)收。凡未經(jīng)過崗前培訓(xùn)的樁機(jī)班組人員不能上崗工作。每一根樁未經(jīng)監(jiān)理人員驗(yàn)收簽字，不得進(jìn)行下一根的施工。

7.試樁：這項(xiàng)工作報(bào)請(qǐng)監(jiān)理單組織，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院、質(zhì)監(jiān)站、建設(shè)方有關(guān)人員參加試樁工作。試樁地點(diǎn)與監(jiān)理單位協(xié)商決定。主要考慮試樁地點(diǎn)既有代表性，又不影響后續(xù)工程的施工，因試樁的樁體要進(jìn)行28天現(xiàn)場足尺樁身無側(cè)限截樁。根據(jù)本工程樁體類型，我們在施工場外的空地進(jìn)行非工程樁試樁，試樁數(shù)量為2根。通過試樁當(dāng)場確定粉噴樁工作時(shí)下鉆、噴粉、復(fù)攪的速度，即提升噴粉的速度為0.8m/min左右，樁機(jī)空載下鉆速度可提高一檔速度，噴粉就在第一次提升時(shí)一次性完成，噴粉量為50kg/m。據(jù)此可以計(jì)算出每根樁工作至少需要的時(shí)間，以便施工時(shí)進(jìn)行控制。

8.對(duì)每臺(tái)樁機(jī)進(jìn)行質(zhì)量鑒定：量測鉆桿長度：確定要完成一根樁達(dá)到設(shè)計(jì)深度需要的時(shí)間。必須在鉆桿上標(biāo)定明顯位置記號(hào)。以便施工時(shí)檢查。樁身垂直度：每臺(tái)樁機(jī)必須用8#鉛絲焊上一個(gè)能確保樁機(jī)平穩(wěn)、鉆桿垂直的指針標(biāo)志。每臺(tái)樁機(jī)自帶的懸掛垂球尖必須對(duì)準(zhǔn)指針。以便施工時(shí)操作和管理人員檢查。測定水泥計(jì)量裝置的準(zhǔn)確性：水泥空罐重量有個(gè)讀數(shù)，選定三包標(biāo)準(zhǔn)50kg重的袋裝水泥，在罐上每加50kg水泥，其讀數(shù)是否增加50kg，增加兩包是否增加100kg如果準(zhǔn)確則不需加第三包，然后進(jìn)行卸荷試驗(yàn)，撤除一包水泥看讀數(shù)是否減少50kg，撤除二包是否減少100kg。通過這樣可初步判定計(jì)量裝置是否準(zhǔn)確。鉆頭進(jìn)行檢查是否達(dá)到規(guī)范要求，對(duì)那些鉆頭鋼板較薄，剛剛達(dá)到500cm的鉆頭，以后施工中要重點(diǎn)抽查。

三、施工過程中的質(zhì)量控制

1.每臺(tái)班交接班時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場記錄交接班制度。原則上各臺(tái)班完成的樁當(dāng)班驗(yàn)收完，未經(jīng)驗(yàn)收或有存在問題的要交待清楚給下一班。

2.每臺(tái)班值班員對(duì)每臺(tái)樁機(jī)鉆頭進(jìn)行抽查。這制度很重要，常查到鉆頭斷了一節(jié)還不知道等現(xiàn)象。一旦發(fā)現(xiàn)不合格的立即令該樁機(jī)停下來修理或調(diào)換。

3.在崗前技術(shù)交底會(huì)上，宣布每臺(tái)樁機(jī)噴粉工作中要按每20cm作一個(gè)控制段，必須嚴(yán)格執(zhí)行以保證樁體噴粉均勻性。因?yàn)殡娔X紙帶打出來每米50KG噴灰量，經(jīng)常存在一米中開始50～70cm噴灰遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，而集中在上部30cm里噴夠設(shè)計(jì)規(guī)定重量后在提升，這樣樁體噴粉不均勻而電腦打出的紙帶是符合要求的。