水泥土攪拌樁在水利工程堤基處理中的應用

【摘要】水泥土攪拌樁作為地基處理的一種方法，在建筑工程中經常使用。本文以其在堤防工程中的實際應用探討影響成樁質量的關鍵因素和施工質量控制。

【關鍵詞】堤防工程；水泥土攪拌樁；地基處理

1、工程概況

工程地處珠江口東側，東莞市最南端，以珠江三角洲淤積、沖積地貌為主。根據工程地質勘查報告，堤防工程區地勢平坦，堤基主要由粘-淤-粘和淤-粘-淤結構組成，且由于上部粉質粘土層較薄（厚度0.5m-1.2m），堤身及混凝土擋墻主要坐落于第四系全新統河流沖淤積形成的淤泥（厚度4.30-8.20）之上，存在地基承載力不足、沉降變形、抗滑穩定等工程地質問題。本工程混凝土擋墻地基采用水泥土攪拌樁進行處理，組成復合地基，以滿足混凝土擋墻對地基的要求。水泥攪拌樁直徑0.6m、中心間距1.1m、等邊三角形布置，處理區域河道左右岸各寬11.08m、長780.0m。

2、施工工藝

本工程水泥攪拌樁采用型號為PH—5A的樁機，采用漿液攪拌（簡稱濕法）四攪兩噴法施工。水泥攪拌樁施工工藝流程：攪拌機就位、調平對中→預攪下沉至設計加固深度→邊噴漿邊攪拌提升直至預定的停漿面→重復攪拌下沉至設計加固深度→重復噴漿攪拌提升直至預定的停漿面→關閉攪拌機。

（1）定位調平對中

全站儀和卷尺測放工程軸線和樁位，并經監理工程師驗線合格，移動水泥攪拌樁機到達指定樁位對中，并再次復核樁位，施工結束后，樁位偏差不大于20cm。開鉆前調校和測量樁機鉆臺的水平度和鉆管的垂直度，即邊調節樁機支腿的高低、邊用水準尺測量的方法，使鉆臺處于水平狀態，同時用吊線錘測量鉆管的正面和側面，使其在懸垂狀態下就位，樁位對中偏差5cm，鉆管垂直度偏差1.0%。

（2）預攪下沉至設計加固深度

待水泥攪拌樁機的冷卻水循環正常后，啟動攪拌樁機電機，待攪拌頭轉速正常后放松起吊鋼絲繩，使攪拌機沿導向架攪拌切土下沉，下沉速度由電機的電流監測表控制，工作電流不應大于70A。

（3）邊噴漿邊攪拌提升直至預定的停漿面

水泥攪拌樁機下沉到達設計深度后，先原位轉動噴漿30s，然后邊噴漿、邊旋轉，同時嚴格按照試樁確定的提升速度提升水泥攪拌樁機，使水泥漿和土體充分拌和，提升至停漿面（停漿面高出樁頂設計標高0.5m）。

（4）重復攪拌下沉至設計加固深度

為使軟土和水泥漿攪拌均勻，再次將攪拌機邊旋轉邊沉入土中，至設計加固深度

（5）重復噴漿攪拌提升直至預定的停漿面

（6）關閉攪拌機、清洗，重復上述五個步驟進行下一根樁的施工。

3、施工參數

水泥土攪拌樁施工參數由試驗確定，見表1。

4、水泥攪拌樁施工要求

（1）施工前，應確定灰漿泵輸漿量（m3/min）、灰漿經輸漿管到達噴漿口的時間和噴漿提升速度。施工中所用的水泥應過篩，制備好的漿液不得離析，泵送應連續進行。應專人記錄水泥用量、泵送漿液時間、噴漿提升速度和次數；噴漿量及攪拌深度應采用經國家計量部門認證的監測儀器自動記錄。

（2）施工中應保持攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直，樁位的施工允許偏差為20cm，樁身垂直度允許偏差為1.0%，樁直徑和長度不小于設計值。

（3）攪拌機預攪下沉時，不宜沖水，當遇到硬土層下沉太慢時，可適量沖水。

（4）當水泥漿液到達出漿口后，應噴漿攪拌30s，再開始提升攪拌頭。

（5）攪拌樁施工時，停漿面應高于樁頂設計標高500mm，即停漿面為▽1.00m，在開挖基礎時，應人工挖除停漿面至樁頂設計標高之間的樁段。

（6）施工工程中因故停漿，應將攪拌頭下沉至停漿點以下0.5m處，待恢復供漿時，再噴漿攪拌提升；若停機超過3h，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。

（7）必須采用相應規格的鉆頭以保證樁徑，因磨損達不到要求時應予更換，一旦發現樁徑小于設計值時要會同設計、監理單位確定補樁方案。

（8）水泥攪拌樁開鉆前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后方可下鉆。

（9）在主機上懸掛一吊錘，通過吊錘控制水泥攪拌樁樁體垂直度

（10）施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續作業，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。儲漿罐內的儲漿應不小于一根樁的用量加50kg，若儲漿量小于上述量時，不得進行下一根樁的施工。

5、施工質量控制

（1）項目經理部建立質量保證體系，成立以項目經理為首的質量管理小組，全面負責質量管理工作。項目經理部配備專職質檢員，嚴格過程控制和工序質量控制，嚴格執行工序質量“三檢制”。

（2）作業前，對班組進行詳細的技術交底。

（3）水泥必須有出廠合格證、廠家試驗報告，并經現場取樣復驗合格方可使用。

（4）水泥攪拌樁機進場驗收，確保其性能滿足施工質量要求。

（5）施工過程中隨時檢查施工記錄和計量記錄，重點為水泥用量、樁長、攪拌頭轉速、提升速度、復攪次數、停漿處理方法等。

（6）對工序質量進行自檢，自檢合格報監理工程師復核.上道工序不合格，不得進入下道工序。

6、施工試驗研究

本工程試樁試驗采用四攪兩噴法與六攪四噴兩種工藝進行，以驗證攪拌次數對樁身水泥土強度的影響。六攪四噴法工藝流程：攪拌機就位、調平對中→邊噴漿邊攪拌下沉至設計加固深度→邊噴漿邊攪拌提升直至預定停漿面→再次邊噴漿邊攪拌下沉至設計加固深度→再次邊噴漿邊攪拌提升直至預定停漿面→攪拌下沉至設計加固深度→攪拌提升直至預定的停漿面→關閉攪拌機。水泥土強度（28d齡期）對比見表2。

由此可見，在其它施工參數相同的情況下，增加攪拌次數可以提高水泥土的強度，進而提高水泥土單樁和復合地基的承載力。

7、施工經驗總結

（1）水泥土攪拌樁施工前應先平整場地，清除地下和地上障礙物（如塊徑大于100mm的石塊、樹根等）。

（2）攪拌樁施工前，應進行工藝性試樁，確定水泥漿水灰比、泵送時間、攪拌機提升速度、噴漿量、攪拌次數等施工參數，驗證攪拌均勻程度及成樁直徑等。

（3）攪拌樁施工時，影響成樁質量最關鍵的因素是注漿流量、攪拌頭噴漿提升速度、水泥漿與淤泥土攪拌均勻程度。攪拌次數越多，則拌和越均勻，水泥土強度也越高。

參考文獻：

[1]《水利水電工程施工手冊》編委會，水利水電工程施工手冊（第1卷）. 中國電力出版社，2002，ISBN：7-5083-1275-9.

作者簡介：張冬（1987-），男，山西五臺，工程師，本科，主要從事水利水電工程施工管理工作。