淺談基坑深層水泥攪拌樁施工技術

文/洪林賢 廣州市第二市政工程有限公司 廣東廣州 510060

淺談基坑深層水泥攪拌樁施工技術

文/洪林賢 廣州市第二市政工程有限公司 廣東廣州 510060

在基坑開挖作業(yè)中，基坑的降排水問題是首要考慮的關鍵因素，如何合理地減低基坑開挖中地下水對基坑的影響，直接影響基坑的施工安全、施工質量以及施工進度，尤其在雨季施工階段，本人根據在湛江市奮勇第一再生水廠工程廠區(qū)的深基坑開挖支護施工情況，從以下幾方面論述深層水泥攪拌樁的施工技術，對基坑開挖的積極作用和影響。

基坑；深層止水攪拌樁；施工技術 ；質量保證措施

1、前言

深層水泥攪拌樁是利用水泥作為固化劑的主劑，是基坑開挖、軟基處理的一種有效形式，利用攪拌樁機將制作好的水泥漿噴入土體并充分攪拌，使水泥漿與土體發(fā)生一系列物理化學反應，使軟土硬結而提高土體強度，迅速改善基坑邊坡的穩(wěn)定性、抗?jié)B性能，達到固土和止水的效果。因其施工快速環(huán)保，安全經濟、操作簡單而廣受采用，下面結合本人工作經歷，簡單闡述關于深層水泥攪拌樁施工的個人觀點。

2、工程概況

湛江市奮勇第一再生水廠工程，總規(guī)模為2.5 萬m3/d，根據設計圖紙的基底埋深情況，地質勘察報告和現(xiàn)場地形、地表、地下水位分析，擬將生化反應池、二沉池和綜合樓三個構筑物地基基礎進行換填處理，將地表以下淤泥層挖除至設計基礎底部標高以下3m，即土方開挖約8.50m深。因此在開挖深度約8.50m構筑物的范圍內，采用雙排φ550深層水泥攪拌樁止水帷幕，對1.85m以上的深度地基作明溝排水、給水處理。其一，是形成封閉的深層水泥攪拌樁止水帷幕，其二是對邊坡土體開挖支護前的固土作用，以防止基坑的坍塌和避免滲流。

3、工程特點

本工程基坑施工的使用場地空曠、開闊，周邊附近無任何建（構）筑物，交通運輸道暢通，無高壓電線電源架空通過，場地內無管線埋設，是一個比較理想的施工作業(yè)環(huán)境。原始地形高程約32.0～34.0m，后經人工采砂開挖后為26.0m～33.0m，設計地面高程為31.30～31.5m。根據勘察資料顯示，揭露的地層為：新近人工填土層、第四系中更新統(tǒng)北海組沖洪積巖及第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互沉積層。現(xiàn)有地形地貌高程以下5.0～6.0m以下全是回填松土，而當地穩(wěn)定水位埋深為6.4～7.3m，地下水年變化幅為1～2m。本工程構筑物基坑開挖面積約為12847.0m2，基坑開挖面積較大、坑底深，施工內容除深層水泥攪拌樁，還有土釘墻施工，混凝土噴錨護坡施工等施工內容，而施工工期緊張。

4、深層水泥攪拌樁施工方案

本項目的深層水泥攪拌樁為φ550（雙排）@350mm，有效樁長10.0m。

4.1 深層攪拌樁的施工工藝流程圖：（四攪四噴法）

平整場地→施工放線→設備入場→定樁位樁機對位調平→漿液配制→預攪下沉→提升噴漿攪拌→取樣養(yǎng)護送檢→重復上下攪拌→清洗→下一根樁

4.2 深層攪拌樁施工工藝

根據設計要求深層水泥攪拌樁采用的施工工藝為四攪四噴。四攪四噴的工藝流程為：鉆機→就位檢驗、調整樁機→正循環(huán)鉆進至設計深度打開高壓注漿泵（預噴持續(xù)30s）→反循環(huán)提鉆并噴水泥漿（提升速度為0.5m/每分鐘左右）后→上升至工作基準面以下30cm～50cm（持續(xù)30s）→正循環(huán)復攪并噴漿下沉→到底部噴漿停止→反循環(huán)提鉆至地面（提升速度為0.7m/每分鐘）→成樁結束→施工下一根樁→清樁頭。

4.3 深層攪拌樁控制要點

1）樁長、樁位、樁徑的控制：樁長的控制不僅要根據打樁時間，而且在鉆機搭架上做出明顯的標記，在設計樁長深度位置、沒鉆進的鉆項的位置貼上（劃上）明顯標記并寫上數字，其它刻度用小的標記；樁位控制時測量放樣后應釘小樁，然后鉆白灰點，垂直度是樁位控制的關鍵，因為垂直度直接影響樁的承載力。現(xiàn)場用吊錘球的方法控制垂直度；樁徑控制要求不小于設計直徑，并經常檢查鉆頭，發(fā)現(xiàn)磨損超限時及時焊補。

2）水泥劑量的控制：為確保樁體水泥每米的摻入量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均配備電腦記錄儀，同時現(xiàn)場用比重計控制水泥漿稠度。盡量做到一樁一配漿，一樁一清池（灰漿池）。現(xiàn)場水灰比為0.6～0.65，水泥摻量15%，每米摻灰量不小于54kg，并摻加高效減水劑0.5%。

3）深層水泥攪拌樁樁頭復攪的控制：當鉆機反循環(huán)提鉆并噴漿升至工作基準面以下30～50cm時，持續(xù)噴水泥漿30s，目的是確保樁的上部密實度和強度，根據荷載的擴散及傳遞原理，有必要加強水泥攪拌樁上部的密度和強度。

4）噴漿時間的控制：每根樁開鉆后連續(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)。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，時間停留30s，同時送漿操作員必須根據樁機成樁速度來調整噴漿速度。

5）成樁速度：為了控制樁機的負荷和防止攪拌不均勻而形成“夾芯”泥片，必須嚴格控制成樁速度，要求第一次下沉和第二次下沉攪拌時，可使用中速檔位，嚴禁使用高速檔位，第一次上提和第二次上提時用慢速檔位，不宜使用中、高速檔位。每次上提或下沉，要求成樁速度必須均勻，不準中途換檔，以防樁身水泥摻入量不均勻。

6）施工現(xiàn)場控制：現(xiàn)場指派專人負責跟蹤深層水泥攪拌樁的施工。將進場樁機均予以編號，并將現(xiàn)場負責人、技術員、攪拌機鉆機長、樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處，明確落實現(xiàn)場分工責任。現(xiàn)場施工人員須認真填寫攪拌樁施工原始記錄，并報送項目部資料員整理歸集。

7）成樁的檢驗：成樁7天后，采用淺部開挖樁頭（深度宜超過停灰面以下0.5m），目測檢查攪拌的均勻性，量測成樁直徑，檢查量為總樁數的5%；成樁28天后，采用雙管單動取樣器鉆取芯樣，鑒定持力層土性，評價攪拌均勻性，做水泥土無側限抗壓強度試驗，要求其推算90天無側限抗壓強度達到1.2MPa。芯樣直徑不宜小于80mm，鉆入持力層深度不應小于3倍樁徑，樁體達到60天齡期，并完成樁徑、樁長和布樁原則檢查后方可進行下一步工序的施工。

結語：

綜上所述，采取行之有效的施工方法是確保施工安全的關鍵，在深基坑開挖中，想要確保基坑開挖施工的安全和質量，必須因地制宜、科學分析勘察設計資料，通過集思廣益，開展多方案分析論證、優(yōu)化比選，本工程選取了深層水泥攪拌樁施工，最終按質保量地完成了施工任務。

[1]袁劍輝.深層攪拌樁在復合地基中的應用初探.《四川建材》，2008,34（1）:94-95.

[2]賀為民.深層攪拌樁復合地基及止水帷幕研究與應用.中國地質大學(北京),2008.中國地質大學(北京),2008.

[3]詹裕忠.止水攪拌樁施工方案及質量保證技術措施.《中華民居旬刊》,2014(21).