水泥土攪拌樁濕法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

秦松強(qiáng) 秦向陽(yáng) 靳軍英 宋冰山

（洛陽(yáng)水利工程局有限公司 471001）

水泥土攪拌樁濕法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

秦松強(qiáng) 秦向陽(yáng) 靳軍英 宋冰山

（洛陽(yáng)水利工程局有限公司 471001）

水泥土攪拌樁是用于處理正常固結(jié)的淤泥、淤泥質(zhì)土地、素填土、黏性土地、粉土地、粉細(xì)砂、中粗砂、飽和黃土等土層的一種地基處理方法。它利用水泥作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基，以滿足地基的承載力要求。近年來(lái)水泥土攪拌樁已廣泛應(yīng)用于建筑、水利、市政、交通等行業(yè)的地基處理。本文結(jié)合洛陽(yáng)市伊河?xùn)|湖水面工程細(xì)砂地基水泥土攪拌樁處理施工實(shí)踐，全面總結(jié)了水泥土攪拌樁濕法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

水泥土攪拌樁；濕法施工；質(zhì)量控制

洛陽(yáng)市伊河?xùn)|湖水面工程主要由攔河橡膠壩段和控制室組成。攔河壩總長(zhǎng)1400m，其中橡膠壩段長(zhǎng)660m，寬頂堰段長(zhǎng)740m，橡膠壩共布置8跨，其中主槽6跨，壩高4.5m，每跨長(zhǎng)75m，兩側(cè)低壩2跨，壩高2.5m，每跨99m，中墩厚均為1.4m，邊墩厚度1.1m，兩岸灘地布置寬頂堰，總長(zhǎng)740m，左岸段長(zhǎng)372m，右岸段長(zhǎng)368m。本工程寬頂堰基礎(chǔ)坐落在級(jí)配不良砂層上，為了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，左右岸寬頂堰上下游齒墻基礎(chǔ)砂層采用水泥土攪拌樁圍封加固。該工程水泥土攪拌樁直徑60cm，樁間距40cm，單根樁長(zhǎng)6～8m，共施工水泥土攪拌樁3700余根，施工工藝流程為四噴四灌。

1 水泥土攪拌樁濕法施工簡(jiǎn)介

水泥土攪拌樁濕法施工是利用水泥漿液為固化劑，通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深處就地將原位土和固化劑強(qiáng)制攪拌，形成水泥土圓柱體。由于固化劑和土之間產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使圓柱樁體具有一定的強(qiáng)度，樁體周圍的土得到部分改善，組成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的復(fù)合地基，從而提高地基承載力，減少地基不均勻沉降，達(dá)到加固地基的目的。

2 水泥土攪拌樁施工參數(shù)選定

要保證水泥土攪拌樁的施工質(zhì)量，必須在開(kāi)始施工前根據(jù)施工圖紙所提供的地質(zhì)資料、水泥土攪拌樁的結(jié)構(gòu)型式、施工機(jī)具、水泥標(biāo)號(hào)等要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況、地形條件等確定水泥土攪拌樁施工參數(shù)。水泥土攪拌樁施工參數(shù)主要包括：確定水灰比、水泥摻量、攪拌機(jī)提升及鉆進(jìn)速度、送漿壓力等。這些參數(shù)都要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)攪拌試驗(yàn)確定，施工中嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行控制，并做好施工記錄。

3 水泥土攪拌樁濕法施工工藝流程

3.1 施工前準(zhǔn)備

攪拌樁機(jī)移到指定樁位，對(duì)中、調(diào)平、校正塔架垂直度（每次樁機(jī)鉆桿下沉施工前均調(diào)平主機(jī)使鉆桿保持垂直），進(jìn)行設(shè)備的地面試運(yùn)轉(zhuǎn)，檢查管路、線路、儀表等完好情況。

3.2 制備漿液

按設(shè)計(jì)要求的漿液比重進(jìn)行漿液的制備。水泥采用P.O.42.5MPa普通硅酸鹽水泥；準(zhǔn)確計(jì)量存入儲(chǔ)漿桶的漿液。

3.3 噴漿攪拌鉆進(jìn)

啟動(dòng)樁機(jī)主機(jī)，通過(guò)主機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，正向帶動(dòng)主機(jī)上的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并以一定的推動(dòng)力使鉆頭向土層推進(jìn)，開(kāi)啟灌漿泵自上而下鉆進(jìn)直至設(shè)計(jì)深度。

3.4 噴漿攪拌提升

樁機(jī)下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，開(kāi)啟泥漿泵將水泥漿壓入地基中，并且邊噴漿，邊旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)格按規(guī)定的提升速度提升攪拌機(jī)。

3.5 樁機(jī)縱移

結(jié)束單根樁的施工后，樁機(jī)沿墻軸線方向依次縱移，按設(shè)計(jì)圖紙要求樁的搭接尺寸與上根單樁搭接后繼續(xù)施工下根單樁，如此往復(fù)形成連續(xù)水泥土截滲墻。

圖1為水泥土攪拌樁濕法施工工藝流程圖。

圖1

4 水泥土攪拌樁濕法施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

水泥土攪拌樁濕法施工質(zhì)量主要從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個(gè)方面控制，施工過(guò)程中輔以必要的檢測(cè)手段，最終通過(guò)觀察及取樣檢測(cè)判定是否達(dá)到質(zhì)量要求。

4.1 施工人員

施工人員在施工作業(yè)前應(yīng)接受技術(shù)人員對(duì)水泥土攪拌樁施工技術(shù)交底和專項(xiàng)安全交底，交底要有書(shū)面記錄，并簽名存檔。作業(yè)人員要熟練掌握施工機(jī)械的操作規(guī)程和施工工藝要求，能正確處理施工過(guò)程中影響質(zhì)量的異常情況。

4.2 原材料

水泥采用普通硅酸鹽水泥P.O.42.5，材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求與技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，供應(yīng)量應(yīng)能滿足施工進(jìn)度要求。進(jìn)場(chǎng)水泥要按規(guī)范要求存放和保管，要防潮、防雨，對(duì)受潮、結(jié)塊的嚴(yán)禁使用。水泥進(jìn)場(chǎng)后要按規(guī)范要求在監(jiān)理工程師的見(jiàn)證下取樣送有資質(zhì)的試驗(yàn)室復(fù)試，復(fù)試合格后才能使用。攪拌水泥漿所用的水為符合GB5749的飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 施工設(shè)備

濕法施工水泥土攪拌樁的主要施工設(shè)備有攪拌樁機(jī)（含記錄儀）、拌漿桶及泥漿泵。施工設(shè)備選用要與設(shè)計(jì)要求的有關(guān)參數(shù)相匹配，設(shè)備要定期保養(yǎng)及檢修，以免施工過(guò)程中故障而影響樁的搭接效果，造成施工事故。

4.4 施工工藝

（1）攪拌樁機(jī)施工前要進(jìn)行全面的檢查，主要檢查樁機(jī)鉆頭直徑、輸漿管暢通性、拌漿桶和灌漿泵、樁機(jī)垂直度調(diào)整區(qū)間等是否能滿足設(shè)計(jì)及施工要求。

（2）攪拌樁機(jī)定位按施工技術(shù)人員事先測(cè)設(shè)好的樁中心線，并標(biāo)示每根樁的中心點(diǎn)，經(jīng)過(guò)調(diào)整機(jī)身，保持水平攪拌軸呈豎直狀態(tài)，以防止樁機(jī)傾斜。

（3）水泥按試驗(yàn)確定的水灰比進(jìn)行配制，用水灰比計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定是否達(dá)到要求，達(dá)到要求后將拌好水泥漿經(jīng)過(guò)泥漿泵送至樁機(jī)，同時(shí)樁機(jī)開(kāi)始鉆進(jìn)注漿。

（4）為保證漿液質(zhì)量，高速攪拌機(jī)拌制漿液時(shí)間不少于30s，漿液在使用前均應(yīng)過(guò)篩，施工中所用水泥漿的存放時(shí)間符合下列規(guī)定：當(dāng)氣溫在10℃以上時(shí)，漿液存放不超過(guò)3h，當(dāng)氣溫在10℃以下時(shí)，不超過(guò)4h；漿液存放時(shí)控制漿體溫度在5～40℃范圍內(nèi)，樁機(jī)攪拌鉆進(jìn)前完成拌制合格的水泥漿，存入貯漿桶中。

（5）深度誤差在±0.2m以內(nèi)。施工鉆進(jìn)速度平均1.2m/min。當(dāng)漿液到達(dá)出漿口后，在樁底噴漿10s左右，對(duì)樁底高程以上2～3m范圍內(nèi)重復(fù)提升1～2次，使?jié){液完全到達(dá)樁端，平均提升速度1.0m/min。當(dāng)噴漿口提升到達(dá)設(shè)計(jì)樁頂時(shí)，停止提升，攪拌數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實(shí)；將回漿引到導(dǎo)向槽內(nèi)，人工進(jìn)行抽排，避免污染周邊環(huán)境。

（6）正攪注漿下沉：依次啟動(dòng)泥漿泵和樁機(jī)主機(jī)，通過(guò)主機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，正向帶動(dòng)主機(jī)上單個(gè)并列的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，并以一向下的推進(jìn)力使鉆頭向土層推進(jìn)，自上而下邊注漿邊鉆進(jìn)直至設(shè)計(jì)深度，其下沉速度與供漿流量根據(jù)下切地層實(shí)際確定。

反攪注漿提升：樁機(jī)下沉達(dá)設(shè)計(jì)深度，繼續(xù)開(kāi)啟泥漿泵，反向調(diào)整主機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，控制參數(shù)邊噴邊攪，直至提出堤頂。樁機(jī)提升階段，孔口應(yīng)保持輕微返漿，無(wú)返漿時(shí)，應(yīng)加大供漿量，返漿過(guò)大時(shí)，可提高提升速度或降低供漿量。

嚴(yán)格控制漿液水灰比，第一采用比重計(jì)隨時(shí)抽查、檢測(cè)；第二采用數(shù)據(jù)控制，配量分裝，配制好的漿液一次性注完，再進(jìn)行第二罐的配制與攪拌。加強(qiáng)返漿控制，保證成樁質(zhì)量，減少浪費(fèi)。

（7）注意事項(xiàng)

①在施工時(shí)注意切削和提升攪拌的負(fù)荷不可過(guò)大，應(yīng)控制在額定電流以內(nèi)。

②泵口壓力、流量應(yīng)精確控制，水泥漿水灰比亦應(yīng)控制精確。

③施工停漿面必須高出樁頂高程設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m左右。

④一旦供漿中斷，應(yīng)將攪拌葉下沉到停漿面以下1.0m處，待供漿恢復(fù)后再次攪拌提升。

⑤當(dāng)下沉到樁底，輸漿且停留30s后方可提升，以利漿液完全到達(dá)樁端。

（8）施工中斷后的銜接及接頭處理

因停電、機(jī)械故障等原因致使施工中斷，及時(shí)記錄施工中斷位置及孔深，若在24h內(nèi)能恢復(fù)施工，則在復(fù)攪時(shí)，將樁機(jī)攪拌下沉至施工中斷深度以下1.0m處，繼續(xù)正常施工；若中斷時(shí)間超過(guò)24h或由于分段施工產(chǎn)生的部位，則采取錯(cuò)位同原樁墻相切不小于15cm。

4.5 質(zhì)量檢驗(yàn)

質(zhì)量檢驗(yàn)包括原材料檢驗(yàn)、中間產(chǎn)品檢驗(yàn)、施工過(guò)程檢驗(yàn)、最終的成品檢驗(yàn)。在施工過(guò)程中，請(qǐng)監(jiān)理共同復(fù)核各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，全程專人依照監(jiān)理要求作施工記錄，施工記錄存檔作為原始的質(zhì)量記錄。

最終成品檢驗(yàn)：成樁15～20d后，對(duì)墻體進(jìn)行開(kāi)挖檢驗(yàn)，檢查攪拌樁的均勻質(zhì)量，墻體厚度、搭接情況及整體性。并在開(kāi)挖長(zhǎng)3m深3m寬的防滲墻中人工取試塊，送實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)護(hù)，到齡期后做無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和滲透實(shí)驗(yàn)，取得抗壓強(qiáng)度和滲透破壞比降指標(biāo)。通過(guò)開(kāi)挖方式，檢查攪拌樁防滲墻的外觀質(zhì)量，檢查內(nèi)容包括：

（1）樁體結(jié)石的密實(shí)情況、搭接情況及水泥漿液分布的均勻性；

（2）樁與樁之間的搭接情況；

（3）地下水位及滲漏情況。

伊河?xùn)|湖水面工程水泥土攪拌共鉆芯取樣73組，實(shí)測(cè)70d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度值10.5～11.4MPa，設(shè)計(jì)強(qiáng)度值10MPa，根據(jù)取樣結(jié)果，水泥土攪拌樁施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)束語(yǔ)

水泥土攪拌樁工程屬隱蔽工程，在施工中各工序質(zhì)量不能有效的控制，將直接影響到地基處理質(zhì)量，對(duì)建筑物的安全造成一定的影響，并給運(yùn)行管理工作帶來(lái)很大的麻煩。因此，要求在施工過(guò)程中從樁機(jī)鉆進(jìn)到漿液噴灌等嚴(yán)格按施工圖紙及規(guī)范要求控制好各道工序的質(zhì)量。

[1]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）.

[2]《水工建筑建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（SL62-2014）.

U213.1

A

1004-7344（2016）12-0112-02

2016-4-10